结合用于特定光分布的内部光学器件的led灯的方法和系统的制作方法
【专利说明】结合用于特定光分布的内部光学器件的LED灯的方法和系统
[0001]相关申请
[0002]本申请是2014年9月17日提交的，共同未决的、共同拥有的临时申请62/051623的非临时性申请，并且基于35 USC 119要求2014年9月17日提交的，共同未决的、共同拥有的临时申请62/051623的利益，所述申请在此通过引用结合其整体。
技术领域
[0003]本申请涉及用于LED灯的方法和系统，更具体地，涉及结合用于特定光分布的内部光学器件的LED灯的方法和系统。
【背景技术】
[0004]已知有许多管状的荧光灯。它们的全向性光分布受到许多人喜欢。固态光源正越来越多地被用于代替荧光灯。然而，固态光源通常以相对定向的方式投射光。尽管之前已经提出了对荧光灯的替代，但是从其发出的光可能通常产生朗伯体光度(lambertianphotometry)，其对于某些应用是不期望的。
[0005]因此，提供改进的方法和装置，用于提供具有固态光源的，实质上提供对不同的应用有效的光分布的替代的灯会是期望的。
[000?]技术方案1: 一种装置，包括:
[0007]扩散器，在扩散器的内部限定了封闭区域；
[0008]固态光源，设置于所述扩散器的所述内部中，以远离包含所述固态光源的水平面的方向从其发出光；以及
[0009]光学器件，设置于所述扩散器的所述内部中，邻近所述固态光源并位于所述固态光源上方，以利用全内反射(TIR)和折射机构反射从所述固态光源发出的至少一部分光。
[0010]技术方案2:如技术方案I所述的装置，还包括印刷电路板，其中所述固态光源电耦合至所述印刷电路板。
[0011]技术方案3:如技术方案I所述的装置，其中所述固态光源包括多个固态光源。
[0012]技术方案4:如技术方案I所述的装置，其中所述扩散器是管形的。
[0013]技术方案5:如技术方案I所述的装置，其中所述扩散器是伸长的，并且所述光学器件实质上延伸所述扩散器的长度。
[0014]技术方案6:如技术方案I所述的装置，其中所述光学器件包括单独的部件(unitary component)。
[0015]技术方案7:如技术方案I所述的装置，其中所述光学器件包括:
[0016]在所述固态光源的远侧上的第一突起，所述第一突起具有三角形的横截面形状；
[0017]在所述固态光源的远侧上的与所述第一突起相对并且在所述固态光源上方与所述第一突起形成接合的第二突起，所述第二突起具有三角形的横截面形状;和
[0018]具有平坦的横截面形状并且在所述固态光源上方支撑所述第一和第二突起的突起。
[0019]技术方案8:如权利要求7所述的装置，其中所述第一和第二突起包括所述TIR机构。
[0020]技术方案9:如技术方案7所述的装置，其中在所述固态光源上方支撑所述第一和第二突起的所述突起包括所述折射机构。
[0021]技术方案10:如技术方案7所述的装置，其中所述接合包括小于大约180度的顶角。
[0022]技术方案11:如技术方案7所述的装置，其中所述第一和第二突起利用全内反射来引导从所述固态光源发出的具有从大约零度到大约四十五度的角的光，并且在所述固态光源上方支撑所述第一和第二突起的所述突起利用折射来引导从所述固态光源发出的具有大于大约四十五度的角的光，其中所述角的值相对于零度的基准角来测量，所述零度的基准角垂直于包含所述固态光源的水平面。
[0023]技术方案12:如技术方案I所述的装置，其中所述光学器件包括:
[0024]设置在所述固态光源的远侧上的第一突起，所述第一突起具有倒三角形横截面形状；以及
[0025]设置在所述固态光源的远侧上的与所述第一突起相对并且在所述固态光源上方通过具有线性横截面形状的中心光学器件部分耦合至所述第一突起的具有倒三角形横截面形状的第二突起。
[0026]技术方案13:如技术方案12所述的装置，其中所述光学器件利用折射来引导从所述固态光源发出的具有从大约零度到大约四十五度的角的光，并且所述光学器件利用全内反射来引导从所述固态光源发出的具有大于大约四十五度的角的光，其中所述角的值相对于零度的基准角来测量，所述零度的基准角垂直于包含所述固态光源的水平面。
[0027]技术方案14:如技术方案I所述的装置，其中在其操作期间，所述装置展示基于所述光学器件和所述扩散器的结构的光度。
[0028]技术方案15:如技术方案I所述的装置，其中在其操作期间，所述装置基于所述光学器件的形状、构造所述光学器件的材料、所述光学器件的尺寸、构造所述扩散器的材料、所述光学器件与所述固态光源之间的距离、所述光学器件与所述扩散器之间的距离及其组合中的至少一个对由所述固态光源发出的光进行整形。
[0029]技术方案16:如技术方案I所述的装置，还包括设置在所述扩散器的所述内部中的热沉。
[0030]技术方案17:如技术方案I所述的装置，其中所述固态光源是发光二极管。
[0031]技术方案18:如技术方案I所述的装置，其中所述扩散器由玻璃、陶瓷和聚碳酸酯中的至少一个构成。
[0032]技术方案19:如技术方案I所述的装置，其中所述光学器件由玻璃和聚碳酸酯中的至少一个构成。
【附图说明】
[0033]在考虑了下面结合了附图的本发明的详细描述时，本发明的某些实施例的特征和优点，及其完成所述特征和优点的方法将变得更显而易见，其中:
[0034]图1是具有LED光引擎的管形灯泡的横截面示意图；
[0035]图2是对应于图1的灯的光学分布图；
[0036]图3是具有根据本文中某些实施例的具有内部光学器件的管形灯泡的横截面示意图；
[0037]图4是对应于图3的灯的光学分布图；
[0038]图5是根据本文中某些实施例的灯的侧视视图；
[0039]图6是用于根据本文中某些实施例的灯的TIR透镜的一部分的透视图；
[0040]图7是根据本文中某些实施例的灯的一部分的详细透视图；
[0041]图8和9是根据本文中某些实施例的具有不同的管状扩散器的灯的光学分布图；
[0042]图10是根据本文中一个实施例的具有内部光学器件的管状灯的详细横截面图；
[0043]图11是根据本文中某些实施例的具有内部光学器件的管状灯的横截面图；
[0044]图12是根据本文中某些实施例的、图11的管状灯的透视图；
[0045]图13和14是根据本文中某些实施例的、具有不同的管状扩散器的图11的灯的光学分布图；
[0046]图15是根据本文中某些实施例的、图11的管状灯的详细横截面图；
[0047]图16是本文中某些实施例的灯的光学分布图；
[0048]图17和18是本文中某些实施例的灯的应用的环境的平面图；
[0049]图19是根据本文中某些实施例的、对应于一些灯的观察结果的表格式列表；
[0050]图20和21是图19的表格中公开的观察结果中的一些的图形化表示。
【具体实施方式】
[0051]图1是常规LED管状灯100的横截面图的原理图。如照明领域的知识人员和技术人员所理解的，基于图1中示出的灯的结构和配置，其可被指定为T8荧光灯的替代。灯100是对已知的替换荧光管状灯的示意性的描绘。灯100包括管形扩散器110，连接至印刷电路板(PCB)1