專利名稱：基于led的燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及基于LED (發(fā)光二極管)的燈，且具體來說，但并非獨占地，涉及可用作 例如可安裝在天花板的下照燈等凹入式照明燈具中的白熾(白熱)燈的直接替代品的燈。
背景技術：
發(fā)射白光的LED( “白LED”)在此項技術中是已知的，且是相對較新近的創(chuàng)新。直 到開發(fā)出以電磁波譜的藍色/紫外線部分發(fā)射的LED，開發(fā)基于LED的白光源才變得實際。 作為教示，例如在US 5，998，925中，白LED包含一種或一種以上磷光體材料，其為光致發(fā) 光材料，其吸收由LED發(fā)射的輻射的一部分，且重新發(fā)射不同色彩(波長)的輻射。通常， LED芯片產(chǎn)生藍光，且磷光體材料吸收所述藍光的某一百分比，且重新發(fā)射黃光，或綠光與 紅光、綠光與黃光，或黃光與紅光的組合。由LED產(chǎn)生的藍光的未被磷光體材料吸收的部分 與由磷光體材料發(fā)射的光組合，從而提供人眼看來色彩幾乎為白色的光。當前存在對使用高亮度白LED來代替常規(guī)的白熱燈燈泡、鹵素反射器燈和熒光燈 的極大關注。利用高亮度白LED的大多數(shù)照明裝置包括若干布置，其中多個LED代替常規(guī) 的光源組件，且利用例如反射器和/或透鏡等現(xiàn)有的光學組件。理想的是，用于下照燈的燈 將產(chǎn)生一照明度(入射在表面上的每單位面積的光通量(功率))，其在燈的發(fā)射角(光束 發(fā)散)上大體上是均一的。然而，當來自燈的光發(fā)射被限制在選定的發(fā)射角內(nèi)時，這可能導 致較大比例的光發(fā)射集中在軸線上，從而進一步降低發(fā)射角內(nèi)的照明度均一性。與緊密接 近于點源的白熾燈不同，基于LED的燈產(chǎn)生在性質(zhì)上通常遠離點源的光，從而需要為LED燈 開發(fā)新的光學布置以用于一般的照明應用。需要一種具有選定發(fā)射角且照明度比已知的燈 更均一的基于LED的燈。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，一種燈包括導熱主體；多個發(fā)光二極管(LED)，其配置為陣列且安 裝成與主體熱連通；以及反光罩，其位于LED的平面的前部，其中所述罩具有至少兩個截頭 圓錐體(即，頂被平行于底座的平面截去的圓錐)形反光表面，其環(huán)繞所述LED陣列，且經(jīng) 配置以使得在操作中，由燈發(fā)射的光在選定發(fā)射角內(nèi)。通常，所述至少兩個反光表面是鄰接 的(相連的)。所述罩經(jīng)配置以使得截頭圓錐體形反光表面將所發(fā)射光的一部分引導遠離 燈的發(fā)射軸線，從而導致照明度(入射在表面上的每單位面積的光通量)在選定發(fā)射角的 較大比例上大體上恒定。舉例來說，對于具有60°的選定發(fā)射角(即，從中心軸線發(fā)散的 角)的LED燈，可在20 °的角內(nèi)實現(xiàn)10%或更小的照明度變化；20°近似為總的選定發(fā)射角的三分之一)。出于比較目的，不具有反光罩的燈通常在10°的角內(nèi)具有大約10%的照 明度變化。設想通過罩的適當配置，應可在總選定發(fā)射角的近似50%內(nèi)實現(xiàn)10%或更小的
變化。 優(yōu)選的是，所述罩經(jīng)配置以使得在操作中，在選定發(fā)射角內(nèi)發(fā)射的總的光發(fā)射的 比例為至少90%，優(yōu)選為至少95%，且更優(yōu)選為至少98%。為了增強光發(fā)射強度的均一性，燈可進一步包括光擴散器，例如具有表面紋理化 (例如，微型表面圖案化或拓撲)的透光窗，其插入LED陣列與罩之間?；蛘?，擴散器可包括 部分透光窗，例如并入有遍布其體積而分布的光散射顆粒的透光塑料材料。在又一布置中， 光擴散器可包括例如菲涅耳透鏡等透鏡結構，其經(jīng)配置以在特定方向上引導光發(fā)射。在此 布置中，所述透鏡結構結合罩而配置，使得所述燈產(chǎn)生更均一的照明度。所述罩可包括大體上圓柱形的殼，其在所述罩的內(nèi)表面上具有至少兩個截頭圓錐 體形反光表面。在一個布置中，選定發(fā)射角為60°，截頭圓錐體形表面分別與罩的中心軸線 成大約7. 5°和15°的角。為輔助耗散LED所產(chǎn)生的熱，所述罩可由導熱材料制造，所述導熱材料優(yōu)選具有 至少ISOWnr1Ir1且更優(yōu)選至少ZOOWnr1Ir1的導熱率。在此布置中，所述罩可包括鋁、鋁的合 金、鎂合金、裝有金屬的塑料材料或例如碳化鋁硅(AlSiC)等導熱陶瓷材料。為了進一步輔 助耗散來自燈的熱，罩優(yōu)選與主體熱連通，使得罩可輔助輻射來自燈的前部的熱?；蛘?，所述罩可包括例如聚碳酸酯或丙烯酸等塑料材料或陶瓷材料，其色彩為白 色，或其具有反光飾面，例如，(例如)鉻的金屬化層。盡管本發(fā)明關于用于具有60°的選定發(fā)射角的下照燈的燈而產(chǎn)生，但本發(fā)明的燈 可經(jīng)配置以使得選定發(fā)射角在8° (窄點)到60° (廣角)的范圍內(nèi)。對于向下照明和一 般照明應用，發(fā)射角通常為大約20°、30°、45°或60°。優(yōu)選的是，主體經(jīng)配置以使得所述燈可將直接配合(改裝)在現(xiàn)有的照明燈具 中。出于美學原因，主體可經(jīng)配置以使得其具有類似于標準燈形態(tài)的形態(tài)因子，且優(yōu)選經(jīng)配 置以類似于PAR38、PAR20、PAR30、PAR36、PAR56、PAR64或多層面反射器(MR)形態(tài)MR16或 MR11。或者，主體的形態(tài)大體上為圓柱形、大體上為圓錐形或大體上為半球形。所述主體優(yōu) 選具有至少ISOWnr1Ir1且更優(yōu)選至少ZOOWnr1Ir1的導熱率，且可包括鋁、鋁的合金、鎂合金、 裝有金屬的塑料材料或例如碳化鋁硅等導熱陶瓷材料。根據(jù)本發(fā)明的進一步方面，一種燈包括a)導熱主體；多個LED，其配置為陣列且 安裝成與主體熱連通；光擴散器，其上覆于LED陣列上；以及反光罩，其上覆于光擴散器上， 其中所述罩經(jīng)配置以環(huán)繞LED陣列，使得在操作中，由燈發(fā)射的光在選定發(fā)射角內(nèi)。在優(yōu)選布置中，所述罩包括環(huán)繞LED陣列的至少兩個鄰接的截頭圓錐體形反光表面。


為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖僅以實例的方式描述根據(jù)本發(fā)明實施例 的基于LED的燈，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的LED燈的局部分解透視圖；圖2是穿過圖1的A-A的LED燈的截面圖3是根據(jù)本發(fā)明的LED燈的所發(fā)射的光強的角分布的曲線圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的LED燈的照明度對離軸距離的曲線圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明進一步實施例的LED燈的分解透視圖；圖6是圖5的燈的端視圖；以及圖7是穿過圖6的A-A的LED燈的截面圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例是針對基于LED的燈，其包括位于LED平面陣列前部的反光罩。所述罩可包括至少兩個大體上截頭圓錐體(圓錐的錐臺)形反光表面，其環(huán)繞LED陣列，且經(jīng) 配置以使得在操作中，由燈發(fā)射的光在選定發(fā)射角(光束發(fā)散)內(nèi)且具有低于選定值的照 明度(入射在表面上的每單位面積的光通量)變化。在此專利說明書中，相同參考標號始 終用于表示相同部分?，F(xiàn)在將參看圖1和圖2來描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的LED燈10，其中圖1是LED 燈的局部分解透視圖，且圖2是穿過圖1的A-A的示意性截面圖。LED燈10經(jīng)配置以產(chǎn)生 白光，所述白光的相關色溫(CCT) 3000° K，發(fā)射強度為650到700流明，且標稱(選定) 光束發(fā)散(發(fā)射角θ—從中心軸線38測量的發(fā)散角)為60 (廣角)。LED燈10在用于 例如向下照明或聚光照明燈具等凹入式照明燈具中時，既定用作PAR38(拋物形滲鋁反射 器)鹵素燈的能源有效替代品。燈10包括大體上圓錐形的導熱主體12，其外表面類似于圓錐的錐臺；即頂(頂 點)被平行于底座的平面截去的圓錐(即截頭圓錐體)。出于美學原因，主體12的形態(tài)因 子經(jīng)配置以類似于標準PAR38( 0 4.75"或0 12 cm直徑)主體形狀。配置所述主體以使得 其形態(tài)因子類似于標準形態(tài)使得燈10能夠在安裝于懸掛式(懸吊)天花板、洞頂和洞壁中 的例如凹入式照明外殼(通常呈罐的形式)等現(xiàn)存照明燈具中直接改裝。主體12由鋁片 制造，且包括外部截頭圓錐體形殼14，其收容多個緯度徑向延伸的熱輻射鰭片(紋理)16， 其在殼14的外部彎曲表面內(nèi)沿圓周隔開。在所述主體的前部(即圓錐的底座)，鰭片16結 合殼14界定配置為環(huán)形陣列的多個進氣口，其允許空氣18 (在圖2中由重箭頭指示)從主 體的前部經(jīng)由殼14的外表面中的狹槽形開口 20流動到后部，以增加燈的冷卻。較淺的圓形導熱托盤22 (也由鋁制成)安裝在主體12的底座內(nèi)，且與鰭片16直 接熱連通。如圖2中所說明，在操作中，且尤其當單元在面(圓錐的底座)定向在向下方向 上的凹入式天花板照明燈具中使用時，空氣18經(jīng)由熱對流穿過進氣口而被吸入主體12中， 穿過鰭片之間的主體，且通過開口 20而排出，從而提供鰭片16且因此托盤22的冷卻。將多個(在所說明的實例中為十二個)發(fā)射白光的LED 24作為大體上圓形陣列 安裝在圓形MCPCB (金屬芯印刷電路板)26上。如已知，MCPCB包括分層結構，其由以下部 分組成金屬芯底座(通常為鋁)、導熱/電絕緣介電層以及用于電連接所要電路配置中的 電組件的銅電路層。借助于例如含有標準散熱化合物(含有氧化鈹或氮化鋁)的粘合劑等 導熱化合物，將MCPCB 26的金屬芯底座安裝成與導熱托盤22熱連通。用于直接依靠交流 電電力網(wǎng)電源來操作燈10的整流器電路(未圖示)可收容在主體后部的圓柱形腔28內(nèi)。每一 LED 24優(yōu)選包括陶瓷封裝的1. IW基于氮化鎵的發(fā)射藍光的LED芯片。所述 LED產(chǎn)生藍光，其具有在400nm到480nm的范圍內(nèi)且通常為455nm的主波長。由于需要產(chǎn)生白光，因此每一 LED進一步包含一種或一種以上磷光體(光致發(fā)光)材料，其吸收LED芯片 所發(fā)射的藍光中的某一比例，且發(fā)射黃光、綠光或紅光。未被磷光體材料吸收的藍光與磷光 體材料所發(fā)射的光組合，從而給出色彩看起來為白色的發(fā)射產(chǎn)物。 磷光體材料(其通常呈粉末形式)與例如聚合物材料(例如，熱或UV可固化硅 酮或環(huán)氧樹脂材料)等透明結合劑材料混合，且將聚合物/磷光體混合物施加到每一 LED 芯片的發(fā)光面。如已知，LED的發(fā)射產(chǎn)物的色彩和/或CCT由磷光體材料成分、磷光體材 料的量等決定。產(chǎn)生所要色彩或CCT的白光所需的磷光體材料可包括呈粉末形式的任何 磷光體材料，且可包括無機或有機磷光體，例如一般成分為A3Si (0，0)5或~31(0，0)4的 基于硅酸鹽的磷光體，其中Si為硅；0為氧；A包括鍶(Sr)、鋇(Ba)、鎂(Mg)或鈣(Ca)， 且D包括氯(Cl)、氟(F)、氮(N)或硫(S)。第US 7，575，697號美國專利“銪激活的基 于酸鹽白勺參錄feM光體(Europium activated silicate-based greenphosphor)，，(轉(zhuǎn) 讓給英特美光電公司(Intematix Corp.))、第US 7，601，276號美國專利“兩相基于硅 酸鹽的黃色磷光體(Two phase silicate-based yellow phosphor) ”(轉(zhuǎn)讓給英特美 光電公司)、第US 7，601，276號美國專利“基于硅酸鹽的橙色磷光體(Silicate-based orange phosphor) ”(轉(zhuǎn)讓給英特美光電公司)以及第US 7，311，858號美國專利“基 于硅酸鹽的黃-綠色磷光體(Silicate-based yellow-green phosphor) ”(轉(zhuǎn)讓給英 特美光電公司)中揭示基于硅酸鹽的磷光體的實例。所述磷光體還可包括基于鋁酸 鹽的材料，例如我們的第US2006/0158090號共同待決專利申請案“基于鋁酸鹽的綠色 磷光體(Aluminate-based green phosphor) ” 和第 US 7，390，437 號專利“基于鋁酸鹽 的藍色磷光體(Aluminate-based blue phosphor) ”(轉(zhuǎn)讓給英特美光電公司)中所教 示；鋁硅酸鹽磷光體，如第US2008/0111472號共同待決申請案“鋁硅酸鹽橙紅色磷光體 (Aluminum-silicate orange-red phosphor) ”中所教示；或基于氮化物的紅色磷光體材 料，例如我們的在2009年12月7日申請的第12/632，550號共同待決美國專利申請案中所 教示。將了解，磷光體材料不限于本文所描述的實例，且可包括任何磷光體材料，包含氮化 物和/或硫酸鹽磷光體材料、氧氮化物和氧硫酸鹽磷光體或石榴石材料(YAG)。
燈10可進一步包括E26連接器帽30 (愛迪生螺絲燈底座)，其使得裝置能夠使用 標準電照明燈具(未圖示)直接連接到電力網(wǎng)電源。將了解，視既定應用而定，可使用其它 連接器帽，例如雙觸點卡口連接器(即B22d或BC)(如英國、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭以及 英聯(lián)邦的各個地方普遍使用)，或E27螺絲底座(愛迪生螺絲燈底座)(如歐洲所使用)。如 圖所示，連接器帽可通過纜線32連接到燈?；蛘?，連接器帽30可安裝到主體12，例如安裝 到主體的被截頂。所述燈進一步包括光擴散器34，其安裝到托盤22的前部且其可操作以擴散從LED 發(fā)射的光。為了便于理解，圖1中將光擴散器34展示為局部被切除。通常，光擴散器包括 透光(透明)窗(例如聚合物材料，例如聚碳酸酯或丙烯酸)，其具有表面拓撲，例如一個或 兩個面的微型圖案化。如已知，所述圖案化可呈平行直線凹槽的形式，其它2D圖案或3D特 征的圖案，例如圓錐形特征陣列。在其它布置中，設想光擴散器34包括透光塑料材料(例 如聚碳酸酯或丙烯酸樹脂)，其并入有遍布其體積而分布的光散射粒子。根據(jù)本發(fā)明，燈10進一步包括反光罩(反射器)36，其經(jīng)配置以i)界定燈的選定 發(fā)射角(光束發(fā)散)(即，在此實例中為60° )，且ii)使照明度(每單位面積的光通量)在總發(fā)射角的較大比例上更均一。罩36在形態(tài)上類似于相機鏡頭罩，且包括具有兩個鄰接 (相連)的內(nèi)反光截頭圓錐體形表面36a和36b的大體上圓柱形的殼。第一內(nèi)反光表面36a 以近似7. 5°的角度向罩的中心軸線38傾斜，同時第二反光截頭圓錐體形表面36b以近似 15°向中心軸線傾斜。第一反射性表面與第二反射性表面在軸向方向上的高度比率近似為 1 2(例如，Icm 2cm)。所述罩優(yōu)選由具有較佳導熱性(S卩，通常為至少ISOWnr1Ir1,且優(yōu) 選為至少ZOOWnr1K-1)的材料(例如鋁或鋁合金)制造。此罩可通過輻射來自其表面的熱來 輔助耗散來自燈前部的熱。為了進一步輔助耗散熱，罩可熱耦合到主體(未圖示)，使得所 述罩另外充當熱輻射元件。優(yōu)選的是，罩的外表面經(jīng)處理(例如陽極氧化)或涂覆有黑色 材料，以增加來自罩的熱輻射?；蛘?，罩可由例如聚碳酸酯或丙烯酸等聚合物材料或顏色為白色或具有施加到內(nèi) 部反光表面的反光飾面(例如鉻或鋁金屬化層)的陶瓷材料制造。罩36的尺寸經(jīng)設計且經(jīng)定位，使得LED 24中的每一者包含在其開口(小孔)內(nèi)。 罩的幾何形狀經(jīng)配置以使得燈10在選定發(fā)射角內(nèi)產(chǎn)生光發(fā)射，且考慮LED的發(fā)射輪廓以及 從LED到罩的距離等因素。對于在與中心軸線成角度的情況下光強(每球面度(lm/sr)的 光通量(功率))大體上恒定的光源，所述光源的照明度(即，入射在表面上的每單位面積 的光通量(lm/m2))將隨角偏差而減小，因為相同光強(即，每球面度的光通量)將入射在逐 漸變大的面積的環(huán)帶上。在本發(fā)明的燈中，且為了至少部分補償因角偏差而導致的照明度 減小，截頭圓錐體形反光表面36a、36b經(jīng)配置以便引導一定比例的光遠離燈的軸線38，且 從而導致照明度在較大比例的選定發(fā)射角θ上大體上恒定。圖3是具有(■)和不具有 ( )罩36的根據(jù)本發(fā)明的燈(θ =60° )的光強的角分布(光強對角度)的曲線圖。圖 4是具有(■)和不具有( )罩36的根據(jù)本發(fā)明的燈(θ = 60° )的照明度(入射在 位于距罩的前邊緣兩米(78英寸)處的表面(測量平面)上的光的每單位面積的光通量) 對距中心軸線38的距離的曲線圖。光強和照明度值經(jīng)規(guī)格化，使得每一者的最大值分別為 一。如從圖3可看到，反光罩36具有將最大光強40出現(xiàn)時與中心軸線38所成的角度變換 為離軸近似18°的角度的作用。如圖4中所示，引導光遠離中心軸線的結果導致20°角內(nèi) 的10%或更小的照明度變化Δ ；即照明度在總選定發(fā)射角θ的三分之一內(nèi)大體上恒定。 如可看到，不具有反光罩36的相同燈通常在10°的角度變化上具有大約10%的照明度變 化。罩36因此具有以下作用入射在表面上的光的照明度在較大比例的選定發(fā)射角θ內(nèi) 大體上恒定。設想通過罩的適當配置，應可在近似50% (即30°，對于θ =60°來說)的 總選定發(fā)射角θ內(nèi)實現(xiàn)10%或更小的照明度變化。表1根據(jù)角區(qū)域內(nèi)的總光通量的百分比例(％ )給出區(qū)域(角)光通量的值。如 從表中可看到，超過98% (幾乎99%)的總光通量在燈的選定(標稱)發(fā)射角θ內(nèi)發(fā)射。 作為比較，現(xiàn)存的基于LED的燈在其標稱發(fā)射角(光束發(fā)散)內(nèi)發(fā)射其總光通量(功率) 的大約85%到90%。表 1_ _ 現(xiàn)在將參看圖5、圖6和圖7來描述根據(jù)本發(fā)明的進一步實施例的LED燈10，其中 圖5是所述LED燈的分解透視圖，圖6是燈的端視圖，且圖7是穿過圖6的A-A的截面圖。 LED燈10經(jīng)配置以產(chǎn)生白光，所述白光的CCT ^ 3000° K，發(fā)射強度為600流明，且選定發(fā) 射角為θ 50° (從中心軸線38測量的發(fā)散角)。所述LED燈10既定用作6英寸向下 照明燈的能量有效替代品。在此實施例中，導熱主體12的形狀通常為圓柱形，且由壓鑄鋁制造。主體12具 有朝向主體底座的一系列緯度上呈螺旋形延伸的熱輻射鰭片16 ；以及大體上截頭圓錐體 形軸向腔42，其從主體的前部延伸近似為主體長度的三分之二的深度。主體12的形態(tài)因子 經(jīng)配置以使燈能夠直接在如美國普遍使用的標準六英寸向下照明燈具(罐)中改裝。在此 實施例中，不存在進氣口，且主體12充當散熱片。為了增加來自燈10的熱輻射，且從而增 加LED 24的冷卻，可對主體的外表面進行處理或?qū)⑵渫亢?。四個發(fā)射白光的LED 24作為正方形陣列安裝在圓形MCPCB 26上。借助于導熱化 合物，將MCPCB 26的金屬芯底座安裝成經(jīng)由腔42的底板44與主體熱連通。每一 LED24優(yōu) 選包括基于氮化鎵的發(fā)射藍光的LED芯片的3W陶瓷封裝陣列。為了最大化光的發(fā)射，燈可 進一步反光電路遮罩46，其覆蓋MCPCB且包含對應于LED 24的小孔。電路遮罩44可包括 反光聚合物材料薄片，其為白色或具有白色飾面。如圖5中所示，MCPCB 26和電路遮罩46 可通過一個或一個以上螺絲、螺栓或其它扣件48以機械方式固定到主體12。燈10進一步包括環(huán)繞LED陣列24的中空的大體上圓柱形的腔壁遮罩50。腔壁遮 罩50可由塑料材料制成且優(yōu)選具有白光或其它光反射飾面。使用環(huán)形鋼夾52將光擴散器34安裝成上覆于腔壁遮罩50的前部，環(huán)形鋼夾52 具有彈性可變形倒鉤52，其嚙合在主體12中的對應小孔中。如圖5所示，擴散器34可另外 包含透明(透光)窗。根據(jù)本發(fā)明，燈10進一步包括反光罩36，其經(jīng)配置以i)界定燈的選定發(fā)射角 θ (即，在此實例中為50° )，且ii)使照明度在所述發(fā)射角的較大比例上更均一。罩36包 括具有三個鄰接(相連)的內(nèi)部反光截頭圓錐體表面36a、36b和36c的大體上圓柱形的殼。 罩36優(yōu)選由具有金屬化層的丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)制成。最后，燈10可包括也可由 ABS制造的環(huán)形裝飾(聚光圈)56。圖5、圖6和圖7的燈的操作與圖1和圖2的燈的操作相同，且不再進一步描述。本發(fā)明的燈不限于所描述的具體實施例，且可作出在本發(fā)明的范圍內(nèi)的變化。舉 例來說，根據(jù)本發(fā)明的燈可包括其它LED芯片，例如基于碳化硅(SiC)、硒化鋅(ZnSe)、氮化 銦鎵(InGaN)、氮化鋁(AlN)或氮化鋁鎵(AlGaN)的LED芯片，其發(fā)射藍光或U. V.光。盡管本發(fā)明與用于具有60°發(fā)射角的向下照明燈的LED燈相關而產(chǎn)生，但設想在 其它實施例中配置所述罩，使得燈具有在8° (窄點)到60° (廣角)的范圍內(nèi)的選定發(fā) 射角。通常，對于向下照明和一般照明應用，發(fā)射角大約為20°、30°、45°或60°。
此外，還設想光擴散器可包括透鏡結構，例如菲涅耳型透鏡，其經(jīng)配置以在特定方 向上引導光發(fā)射。在此布置中，透鏡結構結合罩而配置，以便給出所發(fā)射光的更均一照明度。視既定應用而定，主體的形態(tài)因子可經(jīng)配置以類似于其它標準形態(tài)，包含 PAR20 (02.5"或06.5 cm)、PAR30 (03.75"或09.5 cm)、PAR36 (04.5"或011 ·5 cm)、PAR56 (07" 或017.5 cm)、PAR64 (08"或020 cm)、MR16 (多層面反射器02"或050 mm)以及 MRl 1 (01.5"
或040 mm)。也是出于美學原因，此形態(tài)使燈能夠在標準現(xiàn)存照明燈具中改型?；蛘撸黧w 可具有非標準形態(tài)因子，且經(jīng)配置以使得燈可在標準照明燈具中改裝。此幾何形態(tài)的實例 可包含(例如)導熱主體，其通常為圓柱形或通常為半球形，視既定應用而定。此外，主體的 形態(tài)可為實心的，例如由鋁的合金、鎂合金、裝有金屬的塑料材料或例如碳化鋁硅(AlSiC) 等導熱陶瓷材料制造的壓鑄構造。優(yōu)選的是，主體包含多個熱輻射鰭片，以輔助耗散來自等 的熱。雖然本發(fā)明 致力于提供用于凹入式照明燈具的經(jīng)改進的燈，但本發(fā)明的燈可用于 其它應用中，例如可表面安裝的燈具或聚光燈。
權利要求
一種燈，其包括導熱主體；多個發(fā)光二極管，其配置為陣列且安裝成與所述主體熱連通；以及反光罩，其位于發(fā)光二極管的平面的前部，其中所述罩具有至少兩個截頭圓錐體形反光表面，所述至少兩個截頭圓錐體形反光表面環(huán)繞所述發(fā)光二極管陣列且經(jīng)配置以使得在操作中，所述燈所發(fā)射的光在選定發(fā)射角內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述至少兩個反光表面是鄰接的。
3.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述罩經(jīng)配置以使得在操作中，在所述選定發(fā)射角 的近似三分之一內(nèi)，照明度變化為10%或更小。
4.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述罩經(jīng)配置以使得在操作中，在所述選定發(fā)射角 的近似一半內(nèi)，照明度變化為10%或更小。
5.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述罩經(jīng)配置以使得在操作中，在所述選定發(fā)射 角內(nèi)發(fā)射的總光發(fā)射的比例選自由以下各項組成的群組至少90%、至少95%以及至少 98%。
6.根據(jù)權利要求1所述的燈，且其進一步包括插入所述發(fā)光二極管陣列與所述罩之間 的光擴散器。
7.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述罩的形態(tài)大體上為圓柱形。
8.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述罩包括導熱材料。
9.根據(jù)權利要求8所述的燈，其中所述罩具有選自由以下各項組成的群組的導熱率 至少 150WHT1' Γ1 以及至少 ZOOWnr1Ir1tj
10.根據(jù)權利要求8所述的燈，其中所述罩與所述導熱主體熱連通。
11.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述罩包括選自由以下各項組成的群組的材料 鋁、鋁的合金、鎂合金、塑料材料、裝有金屬的塑料材料以及導熱陶瓷材料。
12.根據(jù)權利要求1所述的燈，且其進一步包括施加到所述至少兩個反光表面的反光 材料。
13.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述選定發(fā)射角在8°到60°的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權利要求13所述的燈，其中所述選定發(fā)射角選自由大約以下各項組成的群 組20° 、30° 、45° 和 60° 。
15.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述主體經(jīng)配置以使得所述燈可裝配在現(xiàn)有的照 明燈具中。
16.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述主體的所述形態(tài)選自由以下各項組成的群組 大體上圓柱形、大體上圓錐形以及大體上半球形的形態(tài)。
17.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述主體經(jīng)配置以使得其具有類似于標準形態(tài)的 形態(tài)因子，所述標準形態(tài)選自由以下各項組成的群組PAR38、PAR20、PAR30、PAR36、PAR56、 PAR64、MR16 禾口 MRl 1。
18.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述主體包括選自由以下各項組成的群組的材料 鋁、鋁的合金、鎂合金、塑料材料、裝有金屬的塑料材料、導熱陶瓷材料以及碳化鋁硅。
19.一種燈，其包括導熱主體；多個發(fā)光二極管，其配置為陣列且安裝成與所述主體熱連通；光擴散器，其上覆于所述發(fā)光二極管陣列上；以及 反光罩，其上覆于所述光擴散器上，其中所述罩經(jīng)配置以環(huán)繞所述發(fā)光二極管陣列，使 得在操作中所述燈所發(fā)射的光在選定發(fā)射角內(nèi)。
20.根據(jù)權利要求19所述的燈，其中所述罩經(jīng)配置以使得在所述選定發(fā)射角的近似三 分之一內(nèi)，照明度變化為10%或更小。
21.根據(jù)權利要求19所述的燈，其中所述罩經(jīng)配置以使得在所述選定發(fā)射角的近似一 半內(nèi)，照明度變化為10%或更小。
22.根據(jù)權利要求19所述的燈，其中所述罩經(jīng)配置以使得在操作中，在所述選定發(fā)射 角內(nèi)發(fā)射的總光發(fā)射的比例選自由以下各項組成的群組至少90%、至少95%以及至少 98%。
23.根據(jù)權利要求19所述的燈，其中所述罩包括環(huán)繞所述發(fā)光二極管陣列的至少兩個 截頭圓錐體形反光表面。
24.根據(jù)權利要求23所述的燈，其中所述反光表面是鄰接的。
25.根據(jù)權利要求19所述的燈，其中所述發(fā)射角在8°到60°的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于LED的燈。一種燈，其包括導熱主體；多個LED，其配置為陣列且安裝成與所述主體熱連通；以及反光罩，其位于發(fā)光二極管的平面的前部。所述罩具有至少兩個截頭圓錐體形反光表面，其環(huán)繞所述LED陣列且經(jīng)配置以使得在操作中，所述燈所發(fā)射的光在選定發(fā)射角(光束發(fā)散)內(nèi)。所述罩經(jīng)配置以使得在操作中，在所述選定發(fā)射角的近似三分之一到二分之一內(nèi)，照明度(入射在表面上的每單位面積的光通量)的變化為10％或更小。
文檔編號F21Y101/02GK101839409SQ201010139340
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權日2009年3月17日
發(fā)明者楊海濤 申請人:英特曼帝克司公司