分别朝输出表面146和148向外反射而远离灯具的对称平面。重定向表面142的第一部分提供具有朝输出表面146的角度分布138的光，重定向表面144的第二部分提供具有朝输出表面146的角度分布138’的光。光通过输出表面146和148离开光学提取器140。一般来讲，输出表面146和148具有光学倍率以分别在角度范围139和139’中重定向离开光学提取器140的光。例如，光学提取器140可被配置成向上(S卩，朝与LEE相交且平行于X-y平面的平面)、向下(即，远离所述平面)或向上和向下两者发光。一般来讲，通过表面146和148离开灯具的光的方向取决于离开光导130的光的发散度和表面142和144的定向。
[0075]表面142和144可被定向使得极少的或没有来自光导130的光由光学提取器140在前向方向的某个角度范围内(即，在相对于z方向的某个角度范围内)的方向上输出。在其中灯具模块100附接到天花板使得前向方向朝向地板的实施方案中，此类配置可帮助避免炫光和出现不均匀照度。
[0076]—般来讲，灯具模块100的强度分布将取决于光学耦合器120、光导130和光学提取器140的配置。例如，光学耦合器120的形状、光学提取器140的重定向表面143的形状以及光学提取器140的输出表面146、148的形状之间的相互影响可用于控制照明的角宽和普遍方向(定向)。
[0077]在一些实施方式中，可基于由重定向表面142和144的部分形成的V形沟槽141的夹角调整照明的定向。这样，针对由重定向表面14 2、14 4的部分形成的两个夹角中的较小夹角，光可在更前向方向上从灯具模块100提取。
[0078]此外，虽然表面142和144描绘为平坦表面，但是其它形状也是可行的。例如，这些表面可为弯曲或刻面的。弯曲重定向表面142和144可用于使光束变窄或变宽。取决于在光学提取器140的输入端132’处接收的光的角度范围的发散度，凹反射表面142、144可使由光学提取器140输出的照明变窄，而凸反射表面142、144可使由光学提取器140输出的照明变宽。因而，被适当配置的重定向表面142、144可将会聚度或发散度引入到光中。此类表面可具有恒定曲率半径、可为抛物面的、双曲面的或具有某种其它曲率。
[0079]图1B示出所公开的灯具模块的实施方案100’，所述灯具模块沿垂直于前向方向(例如，沿z轴)的轴(例如，y轴)伸长。在此情形中，光导130沿灯具模块100’的伸长维度的长度L可为例如2’、4’或8’。光导130正交于伸长维度L(例如，沿X轴)的厚度T被选择为由被引导光从光导130的接收端到相对端行进的距离D的分数。例如，对于T = 0.05D、0.1D或0.2D，来自多个点状LEE 112—沿细长维度L分布一的光(其在接收端边缘耦合到光导130中)可在其传播到相对端时有效混合。
[0080]图1C示出所公开的灯具模块的实施方案100"，其具有围绕前向方向(例如，z轴)的(例如，连续或离散的)旋转对称性。此处，光导130的直径T为由被引导光从光导130的接收端到相对端行进的距离D的分数。例如，光导130的直径可为例如T = 0.05D、0.1D或0.2D。
[0081]所公开的灯具模块的其它形状是可行的。图1D和IE分别示出所公开的灯具模块的实施方案100"’的透视图和仰视图，对于所述灯具模块，光导130具有形成厚度为T的封闭圆筒状外壳的两个相对侧表面130a、130b。在图1D和IE中说明的实例中，由相对侧表面130a、130b形成的圆筒状外壳的x-y横截面是椭圆的。在其它情形中，圆筒状外壳的x-y横截面可为圆形的或可具有其它形状。实例灯具模块100”’的一些实施方式可包括光导130的侧表面130a上的镜面反射涂层。开放的弯曲形状是可行的。
[0082]本文中描述的灯具模块可使用各种技术(其中一些在下文予以描述)来制造。
[0083](ii)用于制造模块化灯具模块的技术
[0084]灯具模块的制造(包括LEE裸片或封装的安置)可采用电路板组装技术和放置机械过程结合如上文描述的一个或多个过程来制造。LEE裸片或封装可(例如)在制造、组装和现场安装或其它事件期间相对于光学耦合器以预定精确度安置。在此安置期间可考虑不同材料之间的不同热膨胀系数(例如，如果在不同温度下制造或组装部件)。
[0085]例如，图1F示出可如何形成LEE条。三个层4312、4320和4328组合成具有适当互连的LEE的片材，所述互连LEE接着可被分离(也称为单切)成LEE条。基板4312 (其包括印刷电路板(PCB)面板或其它合适支撑层)可被配置成提供预定电、机械和热属性和互连功能性。基板包括用于每一 LEE芯片的数对金属垫4314以及用于在待由电力供应器驱动的串联电路和并联电路的组合中互连某一条的LEE的合适导电互连系统。用于每一 LEE或LEE条的组合的电力供应器可安装在基板4312上或可为通过合适连接器连接到条带或数个条带的单独模块。取决于实施方案，基板4312可包括可提供预定垂直和水平散热特性的金属芯、环氧树脂或其它PCB。示出分割线4316，其中基板4312将被单切以形成数个条。
[0〇86]光学親合器可安置在光学親合器片材4320中，光学親合器片材4320可为形成光学耦合器4322的阵列的模制片材(诸如，塑料)。片材4320可涂覆有反射膜。示出分割线4324。每一LEE定位在光学親合器4322中以确保光从光学親合器有效输出。光学親合器4322可包括一个或多个光学元件，所述光学元件包括非成像电介质TIR聚光器，诸如，举例来说，CPC(复合抛物面聚光器)、CEC(复合椭圆聚光器)、CHC(复合双曲面聚光器)、锥形聚光器、非锥形聚光器、光导管、分段聚光器、其它几何形状聚光器、一个或多个透镜或其它光学元件。
[0087]取决于实施方案，光学耦合器4322可标称相等或具有不同配置。光学耦合器可在灯具的方向上和/或垂直于灯具的方向上具有不同轮廓。例如，光学耦合器4322可为旋转对称的或具有椭圆形横截面、三角形横截面、正方形横截面、六边形横截面、或垂直于光束方向的多段横截面。光学耦合器4322可由实心透明材料一体形成或配置且单纯依赖于TIR或可部分或完全反射性地涂覆在一个或多个表面上。光学耦合器还可为中空的或被反射性地涂覆和/或非成像的。中空反射器可具有针对相同准直角缩短跨电介质准直光学器件的长度的益处。
[0088]如果在灯具中采用对应LEE，那么磷光体片材4328可用于转换蓝色或紫外栗浦光并结合未经转换的栗浦光(如果存在)产生白光。磷光体4328的特性可取决于LEE的峰值波长、光的期望的相关色温(CCT)或光谱功率分布以及其它因素而变化。示出分割线4330。磷光体片材4328可被分割成接近LEE芯片的顶部表面安置的带或板。磷光体片材4328还可包括三维结构(例如，半球状板)且在光学耦合器4322内接近LEE芯片而定位以减少磷光体上的高温效应。
[0089]裸LEE芯片的电极或在其上安装裸LEE芯片的基板的电极操作性地安置到PCB垫4314。操作性安置可通过超声波结合、胶粘、使用导电粘合剂的胶粘、焊接、引线结合、焊球凸块和/或其它操作性互连来执行。LEE可为倒装芯片、垂直芯片(将引线结合用于顶部LEE电极)、具有与阳极和阴极的引线结合的水平非倒装芯片或其它类型的芯片。
[0090]基板4312、光学耦合器片材4320以及磷光体片材4328可通过(例如)锯切、布线、穿孔、搭扣、蚀刻或其它方式分离。所述分离可经由(例如)预定断裂线(也称为单切线)来促进。所得条/板可与合适载体组合以形成LEE条，(例如)如图5B和5E中示出。在一些实施方案中，光学耦合器可以两个或更多个元件的群组制造(例如，注模)且可具备内部配准元件或插孔以用于配合地接纳外部配准元件以确保光学耦合器相对于被适当安置的LEE的准确放置。配准元件可配置为用于插入到(例如)PCB板或LEE封装内侧的相应空穴中的分度销。可安置具有合适光学属性的折射率匹配材料(诸如硅树脂)以提供LEE与光学耦合器之间的预定光学耦合。LEE封装可在所提及过程的不同阶段操作性地连接到光学耦合器。取决于实施方案，LEE封装可在与光学耦合器的操作性互连之前或之后电/或机械安置在PCB上。
[0091]光学耦合器可被配置成提供一个或多个接纳孔，所述接纳孔可被配置成提供锥形内壁、突出部、肋状物或其它元件，其在配合过程期间向LEE提供预定恢复力使得LEE和光学耦合器可以预定精确度对准。
[0092]LEE可通过自动化设备放置在由光学耦合器提供的凹陷部内且通过锥形壁或肋状物居中到中心位置，其中周围凝胶层折射率匹配且任选地被固化以设定LEE的位置。任选的处理步骤接着可使组件齐平并移除过量材料以为测试以及与基板的后续电和机械结合做准备。
[0093]在某些实施方案中，LEE可模制在光学耦合器内以形成组件，所述组件可任选地作为单元进行测试且根据某些属性进行分类并接着在电和热结合之前与基板上的配准点对准。可采用光学耦合器主体上的突片或销，其与基板匹配细节对准，所述基板匹配细节还在x、y及z轴上对准LEE的电接触点以用于电和热结合。LEE可与光学耦合器附连、一起模制或以其它方式操作性地耦合。此外，LEE可通过凭借光导的输入侧中的配准细节在一个或多个方向上配合结构来保持在适当位置。这可在固化光学界面材料之前执行，此可用于减少所产生的界面处的菲涅耳损失。此类步骤可帮助约束LEE裸片或封装的底部处的电接触点的对准以与基板对准以用于电和热结合。
[0094]在一些实施方案中，LEE经由粘合性热匹配凝胶安装在基板上(其中粘性焊膏处在它们的接触件与基板之间)，使得当它们在光学耦合器内的其相应配合凹陷部内居中时，它们可被调整微小的距离。
[0095]灯具的部件可模块化地制造且被设计成以可互换方式组装。例如，图1G示出光学提取器140可如何独立于光导130模块化地配置。光导130包括输入端131(在此实例中为矩形光导130的顶部边缘)和输出端132(在此实例中为矩形光导130的底部边缘)。光学提取器140包括输入端132’。光学提取器140的输入端132’可采用具有匹配的折射率的适当光学透明的耦合材料(诸如，硅树脂)附连到矩形光导130的输出端(底部边缘)132。光学提取器140可通过(例如)耦合材料、机械干涉、摩擦配合或以其它方式保持在适当位置。可采用此配置来允许从提供更好地适于特定照明应用的不同强度分布的以不同方式配置的光学提取器的选择进行选择。光学提取器140还可具备各种分布光学器件，使得其可以完全模块化方式接合到共用光导130以适应空间的安装高度和照明要求。
[0096]图1H示出模块化灯具模块101的实例。在此实例中，灯具模块101包括:基板110_1、110-2和110-3，在其上安置LEE;光学耦合器120-1、120-2和120-3;光导130-1和130-2;以及光学提取器140-1和140-2。光学耦合器120-1、120-2和120-3可分别与基板110-1、110-2和110-3親合。光导130-1和130-2可与光学親合器親合。例如，光导130-1可与光学親合器120-1耦合且光导130-2可与光学耦合器120-2和120-3耦合。光学提取器140-1和140-2可与(数个)光导親合。例如，光学提取器140-1和140-2可与光导130-2親合。可修改模块化灯具模块101的配置以提供期望照明模式。例如，基板、光学耦合器、光导和/或光学提取器的不同组合提供不同照明模式和外形尺寸以使灯具适应特定照明和空间要求。灯具的多个部件可一体形成。换句话讲，灯具的两个或更多个光学部件可由单片光学材料形成。一体形成的部件可限制菲涅耳损失，菲涅耳损失在邻近光学材料的折射率不匹配的情况下发生在光学界面处。一体形成可促进灯具的相应部件的配准和对准。
[0097]图1I示出一体形成的灯具模块102的实例。光导可与光学耦合器和/或光学提取器一体形成。在此实例中，灯具模块102包括:至少一个基板110; —个或多个LEE 112，其安置在基板110上；以及一体形成部分135，其包括光学親合器、光导和光学提取器。在一些实施方式中，一体形成灯具模块102沿纵向方向(例如，沿y轴)是细长的。取决于其形状的复杂性，一体形成的灯具模块102可通过(例如)单射或多射模制、挤压或其它工艺制成。
[0098](iii)具有被封入在细长光导内的LEE的灯具模块
[0099]图2是具有封入在细长光导130内的发光元件(LEE)112的灯具模块200的实例。在一些实施方式中，一体形成灯具模块102沿纵向方向(例如，沿y轴)是细长的。
[0100]光导130耦合到光学提取器140。在一些实施方式中，光导130可为具有与提取器元件140耦合的高反射壁的中空光导。LEE 112可封入在光学结构114内，光学结构114在光导130内提供耦合功能。LEE 112可为可安装在共用基板110上的独立成套LED装置。可使用具有或不具有光学结构114的各种紧凑LED封装中的任一个。可提供光学结构114以将所发射光的角度范围耦合到光导130中。例如，LEE可为Luxeon “Z”发光二极管或其它发光二极管。光导130可通过各种制造手段(包括注模、包覆模制、浇铸、热成形、UV固化等等)制造在基板110和一个或多个光学结构114的顶部上。
[0101]此类制造方法可消除光学接合一个或多个光学结构114与细长光导130的精确对准和配准困难。而且，灯具模块可通过在单个制造步骤中将光学结构114、光导130和光学提取器140直接模制到共用基板110而从共用基板110构建。使用此类制造方法，因为在光学结构114和光导130之间基本上不存在光学接续(这是由于是在光导130内执行光形成以及到引导件130中的光注入)，所以光学结构114和光