具有用于控制光分布的特征和空气冷却通道的固态灯的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]在工业、消费品和建筑照明应用中，照明的能量效率已成为重要的考量因素。随著固态灯技术的发展，发光二极管(LED)已变得比荧光灯更具能量效率。另外，市场已针对白炽灯、荧光灯和高强度放电灯确立了庞大的装置基础。由于LED的固有点光源特性并且需要在相对低的温度下操作LED，因此这些类型的应用对于LED提出了重大的技术挑战。现今有许多解决方案来解决这些问题，包括风扇、散热器、热管等等。然而，这些方法由于增加复杂性、成本、效率损失、增加的故障模式、不可取的形状系数以及光分布而限制了应用。仍需要寻找能够以吸引人的制造成本和设计来提供光学和电学效率有益效果的解决方案。
【发明内容】
[0002]根据本发明的第一固态灯包括具有内部体积和表面纹理的壳体、联接到壳体的灯部分以及联接到灯部分的光源板。至少一个固态光源位于光源板上并且将光传输到内部体积中。光的至少一部分从壳体离开并由纹理反射。
[0003]根据本发明的第二固态灯包括具有内部体积和表面纹理的壳体、联接到壳体的灯部分以及联接到灯部分的光源板。至少一个固态光源位于光源板上在壳体的边缘处。光源将光传输到边缘中并进入内部体积中。光的至少一部分从壳体离开并由纹理进行重定向。
[0004]根据本发明的第三固态灯包括具有内部体积的壳体、联接到壳体的灯部分以及联接到灯部分的光源板。第一固态光源位于光源板上在壳体的边缘中，并且第二固态光源位于光源板上在内部体积内或与内部体积相邻。第一光源将光传输至边缘中，第二光源将光传输至内部体积中，并且来自第一光源和第二光源的光的至少一部分从壳体离开。
[0005]根据本发明的第四固态灯包括具有内部体积和表面纹理的壳体、联接到壳体的灯部分、联接到灯部分的光源板以及位于光源板上的底座式散热器。至少一个固态光源位于底座式散热器上并且将光传输到内部体积中。光的至少一部分从壳体离开并由纹理进行重定向。
【附图说明】
[0006]附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，并且连同【具体实施方式】来阐明本发明的优点和原理。在附图中，
[0007]图1是具有包括通气孔的光源板的固态灯的第一实施例的分解透视图；
[0008]图2是第一实施例的侧面剖视图；
[0009]图3是具有不包括通气孔的光源板的固态灯的第二实施例的分解透视图；
[0010]图4是第二实施例的侧面剖视图；
[0011]图5是具有另选光源板的固态灯的第三实施例的分解透视图；
[0012]图6是第三实施例的侧面剖视图；
[0013]图7是利用光传输通过壳体边缘和内部体积来分配光的固态灯的第四实施例的分解透视图；
[0014]图8是第四实施例的侧面剖视图；
[0015]图9是具有用于光源的底座式散热器的固态灯的第五实施例的分解透视图；
[0016]图10是第五实施例的侧面剖视图；
[0017]图11是具有圆锥形的底座式散热器的透视图；
[0018]图12是具有倒置圆锥形的底座式散热器的透视图；
[0019]图13是具有两个圆锥形的底座式散热器的透视图；
[0020]图14是具有两个圆锥形的另一个底座式散热器的透视图；
[0021]图15是在内表面上具有纹理的固态灯壳体的侧面剖视图；
[0022]图16是在外表面上具有纹理的固态灯壳体的侧面剖视图；
[0023]图17是在内表面和外表面上具有纹理的固态灯壳体的侧面剖视图；
[0024]图18是在内表面上具有半透膜的固态灯壳体的侧面剖视图；
[0025]图19是示出了由灯壳体上的纹理进行的光的重定向的图表；并且
[0026]图20是示出了由灯壳体上的纹理进行的光的重定向的另一个图表。
【具体实施方式】
[0027]本发明的实施例包括LED灯泡，该LED灯泡具有先进的灯泡壳体、小型散热器以及各种构型的LED或其他固态光源。先进的灯泡壳体可包含表面纹理或光学半透膜以控制来自灯泡的光分布。灯泡配备有有助于散热的冷却空气通道。LED光源能够以各种方式来构造，并且灯可包括各种特征以优化灯泡的性能和光分布曲线。
[0028]固态灯的示例在下列专利中有所描述，这些专利如充分示出的那样均以引用方式并入本文:美国专利8，487，518和美国专利申请公布2012/0194054和2011/0032708。
[0029]图1和2分别是具有包括通气孔的光源板的固态灯10的第一实施例的分解透视图和侧面剖视图。灯10包括具有上部部分12和下部部分14的壳体。上部部分12具有一个或多个孔(通气孔)13。壳体具有第一表面11和与第一表面11相背对的第二表面15以及位于两个表面之间的边缘。第二表面15形成壳体的内部体积。
[0030]灯部分16包括脊17、脊18和一个或多个孔(通气孔)19。当上部部分12和下部部分14配合在一起时，脊17在由第一表面11和第二表面15形成的边缘处为壳体提供支撑。脊18为光源板22提供支撑。灯部分16还包括基座部分20。基座21附接到基座部分20并提供与电源的连接。
[0031]光源板22包括固态光源25和用于控制光源的驱动器24。光源板22还包括一个或多个孔(通气孔)26，当光源板22安装在脊18上时该一个或多个孔(通气孔)允许灯部分16和壳体的内部体积之间的空气流动。孔26还允许孔13和19之间的空气流动，使得穿过灯提供气流以用于使灯冷却。还通过孔13和孔19提供气流穿过灯，孔13允许空气流进或流出壳体的内部体积，孔19允许空气流进或流出灯部分16。光源25将光传输到壳体的内部体积中并穿过壳体，使得光的至少一部分从第一表面分配以提供来自灯的照明。
[0032]灯10可任选地包括位于光源25上的光混合室27。例如，光混合室27可使用位于光源25上的透明或半透明的穹顶形覆盖物来实现，以在来自光源25的光通过内部体积传输至壳体之前提供光混合。光混合室27可包括位于其内表面、夕卜表面或内表面和外表面两者上的纹理。下文提供了纹理的示例。
[0033]图3和4分别是具有不包括通气孔的光源板的固态灯30的第二实施例的分解透视图和侧面剖视图。灯30包括具有上部部分32和下部部分34的壳体。上部部分32具有一个或多个孔(通气孔)33。壳体具有第一表面31和与第一表面31相背对的第二表面35以及位于两个表面之间的边缘。第二表面35形成壳体的内部体积。
[0034]灯部分36包括脊37、脊38和一个或多个孔(通气孔)39。当上部部分32和下部部分34配合在一起时，脊37在由第一表面31和第二表面35形成的边缘处为壳体提供支撑。脊38为光源板42提供支撑。灯部分36还包括基座部分40。基座41附接到基座部分40并提供与电源的连接。
[0035]光源板42包括固态光源45和用于控制光源的驱动器44。光源板42不包括孔，并且当光源板42安装在脊38上时不允许灯部分36和壳体的内部体积之间的空气流动。还通过孔33和孔39提供气流穿过灯以用于使灯冷却，孔33允许空气流进或流出壳体的内部体积，孔39允许空气流进或流出灯部分36。光源45将光传输到壳体的内部体积中并穿过壳体，使得光的至少一部分从第一表面分配以提供来自灯的照明。
[0036]图5和6分别是具有另选光源板的固态灯50的第三实施例的分解透视图和侧面剖视图。灯50包括具有上部部分52和下部部分54的壳体。上部部分52具有一个或多个孔(通气孔)53。壳体具有第一表面51和与第一表面51相背对的第二表面55以及位于两个表面之间的边缘。第二表面55形成壳体的内部体积。
[0037]灯部分56包括脊57、脊58和一个或多个孔(通气孔)59。当上部部分52和下部部分54配合在一起时，脊57在由第一表面51和第二表面55形成的边缘处为壳体提供支撑。脊58为光源板62提供支撑。灯部分56还包括基座部分60。基座61附接到基座部分60并提供与电源的连接。
[0038]光源板62包括固态光源65和用于控制光源的驱动器64。光源板62还包括中心开口，当光源板62安装在脊58上时该中心开口允许灯部分56和壳体的内部体积之间的空气流动。光源板62中的开口还允许孔53和59之间的空气流动，使得穿过灯提供气流以用于使灯冷却。还通过孔53和孔59提供气流穿过灯，孔53允许空气流进或流出壳体的内部体积，孔59允许空气流进或流出灯部分56。光源板62可具有环形形状，如图所示，或取决于灯部分56的形状可具有其他形状。
[0039]光源65至少部分地位于壳体的由第一表面51和第二表面55形成的边缘处。任选的间隙可存在于光源6