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用于照明設備的光學組件的制作方法

文檔序號:12286539閱讀:236來源:國知局
用于照明設備的光學組件的制作方法與工藝

本申請要求2014年8月18日提交的標題為“Optical Components for Luminaire”的美國專利申請No.14/462,391(Cree案號No.P2266US1)的權(quán)益。

本申請要求2013年12月30日提交的標題為“Optical Waveguide Bodies and Luminaires Utilizing Same”的美國臨時專利申請No.61/922,017(Cree案號No.P2143US0)、2014年5月30日提交的標題為“Parking Structure LED Light”的美國臨時專利申請No.62/005,955(Cree案號No.P2238US0)以及2014年6月6日提交的標題為“Parking Structure LED Light”的美國臨時專利申請No.62/009,039(Cree案號No.P2238US0-2)的權(quán)益。本申請還包括2013年3月15日提交的標題為“Optical Waveguides”的美國專利申請No.13/842,521(Cree案號No.P1946US1)的部分繼續(xù)申請,以及還包括2013年3月15日提交的標題為“Optical Waveguide and Lamp Including Same”的美國專利申請No.13/839,949(Cree案號No.P1961US1)的部分繼續(xù)申請,以及還包括2013年3月15日提交的標題為“Optical Waveguide and Luminaire Incorporating Same”的美國專利申請No.13/840,563(Cree案號No.P2025US1)的部分繼續(xù)申請,以及還包括2013年7月10日提交的標題為“Optical Waveguide and Luminaire Incorporating Same”的美國專利申請No.13/938,877(Cree案號No.P2025US2)的部分繼續(xù)申請,以及還包括2013年12月9日提交的標題為“Optical Waveguides and Luminaires Incorporating Same”的美國專利申請No.14/101,086(Cree案號No.P2126US1)的部分繼續(xù)申請,以及還包括2013年12月9日提交的標題為“Optical Waveguide Assembly and Light Engine Including Same”的美國專利申請No.14/101,099(Cree案號No.P2129US1)的部分繼續(xù)申請,以及還包括2013年12月9日提交的標題為“Simplified Low Profile Module With Light Guide For Pendant,Surface Mount,Wall Mount and Stand Alone Luminaires”的美國專利申請No.14/101,129(Cree案號No.P2141US1)的部分繼續(xù)申請,以及還包括2013年12月9日提交的標題為“Optical Waveguide and Lamp Including Same”的美國專利申請No.14/101,051(Cree案號No.P2151US1)的部分繼續(xù)申請,以及還包括2014年1月30提交的標題為“Optical Waveguide Bodies and Luminaires Utilizing Same”的國際申請No.PCT/US14/13937(Cree案號No.P2143WO)的部分繼續(xù)申請,以及還包括2014年1月30日提交的標題為“Optical Waveguides and Luminaires Incorporating Same”的國際申請No.PCT/US14/13931(Cree案號No.P2126WO)的部分繼續(xù)申請,以及還包括2014年3月15提交的標題為“Optical Waveguide Body”的國際申請No.PCT/US14/30017(Cree案號No.P2225WO)的部分繼續(xù)申請,所有這些專利申請由本申請的受讓人所擁有,并且這些專利申請通過引用并入此處。本申請通過引用包括2014年8月18日提交的標題為“Outdoor and/or Enclosed Structure LED Luminaire for General Illumination Applications,Such as Parking Lots and Structures”的共同未決的美國專利申請No.14/462,426(Cree案號No.P2238US1),以及還包括2014年8月18日提交的標題為“Flood Optic”的美國專利申請No.14/462,322(Cree案號No.P2300US1),這兩個專利申請由本申請的受讓人所擁有。

本申請還要求2014年12月26日提交的標題為“Outdoor and/or Enclosed Structure LED Luminaire”的美國專利申請No.14/583,415(Cree案號No.P2238US2)、2015年3月27日提交的標題為“Outdoor and/or Enclosed Structure LED Luminaire”的美國專利申請No.14/671,512(Cree案號No.P2238US3)、2014年1月28提交的標題為“Optical Waveguides”的國際申請No.PCT/US14/13408(Cree案號No.P1946WO)、2014年1月30日提交的標題為“Optical Waveguide and Luminaire Incorporating Same”的國際申請No.PCT/US14/13934(Cree案號No.P2025WO)、2014年1月30日提交的標題為“Optical Waveguide Assembly and Light Engine Including Same”的國際申請No.PCT/US14/13854(Cree案號No.P2129WO)、2014年1月30日提交的標題為“Simplified Low Profile Module with Light Guide for Pendant,Surface Mount,Wall Mount and Stand Alone Luminaires”的國際申請No.PCT/US14/13840(Cree案號No.P2141WO)、2014年1月30提交的標題為“Optical Waveguide and Lamp Including Same”的國際申請No.PCT/US14/13891(Cree案號No.P2151WO)以及2015年5月21日提交的標題為“Outdoor and/or Enclosed Structure LED Luminaire”的國際申請No.PCT/US15/32011(Cree案號No.P2238WO2)的權(quán)益。

關(guān)于聯(lián)邦政府資助的研究或者開發(fā)的基準

不適用

序列表

不適用

技術(shù)領(lǐng)域

本主題涉及一般照明以及更具體地涉及例如可在停車場和停車建筑中使用的室外和/或封閉結(jié)構(gòu)照明設備。



背景技術(shù):

大區(qū)域的開放空間(諸如停車場或者停車庫的平臺)需要足夠的照明以允許車輛和人不論什么時候(包括自然照明減少的期間,諸如夜間、下雨或者有霧的天氣情況)都安全經(jīng)過該空間。用于室外停車場或者有頂?shù)耐\嚻脚_的照明設備必須照射照明設備附近的大區(qū)域空間同時控制眩光以免分散駕駛者的注意力。更進一步地,這種照明設備在照明設備可以安裝在各種封閉和非封閉位置中、電桿上或者表面上(諸如,車庫天花板)的意義上是通用的,并且優(yōu)選地呈現(xiàn)均勻外觀。

此外,用于照射停車場或者停車建筑的照明設備必須具有堅固的構(gòu)造以承受風和其它力以及抵抗風化作用,還必須足夠輕以允許易于安裝。另外,這種照明設備應當在美觀上令人賞心悅目。

發(fā)光二極管(LED)技術(shù)的進步導致了包括這種設備的照明設備的廣泛采用。盡管LED僅可以用于在不需要輔助光學設備的情況下產(chǎn)生光,但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn),光學修正器(諸如透鏡、反射器、光波導以及它們的組合)可以顯著地改善特定應用的照明分布。

光波導使由一個或者多個光源(諸如,一個或者多個LED)發(fā)出的光混合以及引導由一個或者多個光源發(fā)出的光。典型的光波導包括三個主要組件:一個或者多個耦合元件、一個或者多個分布元件以及一個或者多個提取元件。(一個或者多個)耦合組件將光引導到(一個或者多個)分布元件中以及對光進行調(diào)整以與隨后的組件相互作用。一個或者多個分布元件控制光如何通過波導以及如何依賴于波導幾何結(jié)構(gòu)和材料。(一個或者多個)提取元件通過控制光在何處以及在什么方向上離開波導來確定如何去除光。

在設計耦合光學器件時,主要考慮:使光從源傳遞到波導的效率最大化;控制注入到波導中的光的位置;以及控制光在耦合光學器件中的角分布??刂扑⑷牍獾目臻g擴散和角展度的一種方式是通過使每個源與專用透鏡適配。這些透鏡可以設置為在透鏡與耦合光學器件之間有空氣間隙,或者這些透鏡可以由限定波導的(一個或者多個)分布元件的同一塊材料制造。分立耦合光學器件允許許多優(yōu)點,諸如更高效率的耦合、來自源的光通量的受控重疊以及所注入的光如何與波導的其余元件相互作用的角度控制。分立耦合光學器件利用折射、全內(nèi)反射以及表面或者體積散射來控制注入到波導中的光的分布。

在光耦合到波導中之后,必須將其引導和調(diào)整至提取位置。最簡單的示例是設計為在其間以最小損耗將光從電纜的一端輸送至另一端的光纖電纜。為了實現(xiàn)這一點,光纖電纜僅逐漸地彎曲,并且避免波導中的突然彎曲。根據(jù)公知的全內(nèi)反射原理,假如入射光不超過相對于表面的臨界角,則行進通過波導的光從波導外表面反射回波導中。具體地,光射線繼續(xù)行進通過波導,直到這種射線以小于相對于垂直于光射線入射表面點的線測量的角度的特定角度撞擊折射率界面表面(或者,等效地,直到光射線超過相對于與光射線入射的表面點相切的線測量的角度),并且光射線逸出。

為了使提取元件從波導去除光,光必須首先接觸包括該提取元件的部件。通過使波導表面適當?shù)爻尚危藗兛梢钥刂仆ㄟ^(一個或者多個)提取部件的光的流動。具體地,選擇提取部件的間距、形狀以及(一個或者多個)其它特征來影響波導的外觀、其產(chǎn)生的分布和效率。

Hulse的美國專利No.5,812,714公開了配置為將光的行進方向從第一方向改變?yōu)榈诙较虻牟▽澢?。波導彎曲元件包括收集器元件,其收集從光源發(fā)出的光以及將光引導到波導彎曲元件的輸入面中。進入彎曲元件中的光在內(nèi)部沿著外表面被反射以及在輸出面處離開元件。外表面包括斜角表面或者彎曲表面,其取向為使得進入彎曲元件的光的大部分在內(nèi)部被反射直到光到達輸出面為止。

Parker等人的美國專利No.5,613,751公開了發(fā)光面板組裝,包括具有光輸入表面、光過渡區(qū)域以及一個或者多個光源的透明發(fā)光面板。光源優(yōu)選地嵌入或者鍵合在光過渡區(qū)域中以消除任何空氣間隙,從而減少光損耗并且使所發(fā)射的光最大化。光過渡區(qū)域可以包括每個光源周圍和后面的反射和/或折射表面以使光更高效地反射和/或折射以及聚焦通過光過渡區(qū)域進入發(fā)光面板的光輸入表面中。可以在面板構(gòu)件的一側(cè)或者兩側(cè)上設置光提取變形器的圖案或者面板表面和/或使得光的一部分被發(fā)射的涂層的形狀或者幾何結(jié)構(gòu)的任何改變。變形器的可變圖案可以使光射線分散以使得光射線的一部分的內(nèi)反射角將足夠大以使得光射線從面板中發(fā)出或者穿過面板反射回來以及從另一側(cè)發(fā)出。

Shipman的美國專利No.3,532,871公開了具有兩個光源的組合運行光反射器,兩個光源中的每一個在照射時產(chǎn)生被引導到凸出部的拋光表面上的光。光被反射到錐形反射器上。光被橫向地反射到主體中以及碰撞到將光引導出主體的棱鏡上。

Simon的美國專利No.5,897,201公開了從所包括的徑向準直光分布的建筑照明的各種實施例。準點源產(chǎn)生在徑向向外方向上準直的光,并且分布光學器件的出口裝置將準直光引導出光學器件外。

Kelly等人的美國專利No.8,430,548公開了使用各種光源的照明燈具,諸如白熾燈泡、熒光燈管以及多個LED。體積擴散器控制來自照明燈具的光的空間亮度均勻度和角展度。體積擴散器包括體積光散射顆粒的一個或者多個區(qū)。體積擴散器可以與波導結(jié)合用于提取光。

Dau等人的美國專利No.8,506,112公開了具有多個發(fā)光元件(諸如,設置成一行的LED)的照明設備。準直光學元件接收由LED產(chǎn)生的光,并且光導將準直光從光學元件引導至提取光的光學提取器。

Niles(Illinois)的A.L.P.Lighting Components公司制造了具有楔形的波導,該楔形具有厚端部、窄端部以及其間的兩個主面。在兩個主面上形成有金字塔形提取部件。楔形波導用作出口標志,以使得標志的厚端部鄰近天花板定位以及窄端部向下延伸。光在厚端部處進入波導并且由金字塔形提取部件向下以及遠離波導引導。

近來研制出了基于低外形LED的照明設備(例如,General Electric的ET系列面板暗燈槽),其利用定向到波導元件邊緣中的一串LED組件(“邊緣照明”方法)。然而,這種照明設備典型地由于將從主要朗伯發(fā)射源(諸如,LED組件)發(fā)射的光耦合到波導平面的窄邊緣中所固有的損耗而遭受低效率。

Smith的美國專利No.7,083,313和No.7,520,650公開了供LED使用的光引導設備。在一個實施例中,光引導設備包括在設備的一側(cè)上圍繞多個LED設置的多個相對的準直儀。每個準直儀使由LED產(chǎn)生的光準直以及朝向設置在與設備第一側(cè)相對的第二側(cè)上的角形反射器引導所準直的光穿過準直儀的輸出表面。準直光反射離開反射器以及從垂直于其上的一側(cè)離開設備。在另一個實施例中,準直儀與設置在波導的第二側(cè)上具有反射表面的波導集成,并且朝向反射表面引導準直光。如在一個實施例中,從設備的一側(cè)引導入射到反射表面上的光。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

根據(jù)一個實施例,一種光學組件具有在第一端部與第二端部之間延伸的細長長度以及橫切于且基本上小于所述長度并且在第一側(cè)與第二側(cè)之間延伸的寬度。所述光學組件包括設置在所述第一側(cè)與所述第二側(cè)之間并且沿著所述第一端部與所述第二端部之間的所述長度延伸的折射部分,以及多個分離反射部分。所述多個分離反射部分中的至少一個與所述折射部分間隔開,并且沿著所述第一端部與所述第二端部之間的所述長度延伸。

根據(jù)另一個實施例,一種光波導組裝包括呈現(xiàn)全內(nèi)反射特征的透光材料的主體。所述主體在第一方向上從第一端部至與所述第一端部相對的第二端部漸縮,并且沿著橫切于所述第一方向的第二方向具有恒定的截面形狀。鄰近所述主體的所述第一端部布置光耦合部分。所述光耦合部分包括將光引導到所述第一端部中的折射部分和反射部分。光提取部件設置在所述透光材料的主體上,并且適合于將光提取到所述透光材料的主體外。

根據(jù)又另一個實施例,一種光波導包括呈現(xiàn)全內(nèi)反射特征的透光材料的主體。所述主體在第一方向上從第一端部至與所述第一端部相對的第二端部漸縮,并且沿著橫切于所述第一方向的第二方向具有恒定的截面形狀。多組光提取部件設置在所述透光材料的主體上并且適合于將光提取到所述透光材料的主體外。所述多組光提取部件中的至少一組中的光提取部件在形狀上與所述多組光提取部件中的至少一個其它組的光提取部件不同。所述光提取部件的組限定不同部件間角度的區(qū)段。

當考慮下列詳細說明和所附圖時,其它方面和優(yōu)點將變得明顯,其中在整個說明書中相同標號指示相同結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1是從下面看的從中省略照明傳感器的照明設備的實施例的等軸視圖;

圖2是從上面看的照明設備的實施例的等軸視圖;

圖3是大致沿著圖1的線3-3得到的截面視圖;

圖4是圖1和2的實施例的分解視圖;

圖5是圖1和2的主框架的等軸視圖;

圖6是大致沿著圖5的線6-6得到的主框架的截面視圖;

圖7是從上面看的圖1和2的輔助框架的等軸視圖;

圖8是大致沿著圖7的線8-8得到的截面視圖;

圖9是從下面看的圖7的輔助框架的等軸視圖;

圖10是圖1和2的照明設備的光波導和耦合構(gòu)件中的一個的等軸正視圖;

圖11是圖1和2的照明設備的光波導和耦合構(gòu)件中的一個的等軸后視圖;

圖11A是圖11的光波導的放大片斷視圖;

圖12是大致沿著圖10的線12-12得到的截面視圖;

圖12A和12B是圖10的耦合構(gòu)件的放大片斷視圖;

圖12C是圖10的光波導的放大片斷截面視圖;

圖13是照明設備的替換實施例的分解視圖;

圖13A是圖13的輔助框架的替換實施例的等軸視圖;

圖14和14A是可安裝接線盒的照明設備的實施例的等軸視圖;

圖15是安裝在吊燈架或者電桿上的照明設備的實施例的等軸視圖;

圖16是具有鳥防護裝置的安裝在吊燈架上的照明設備的實施例的等軸視圖;

圖17和18分別是安裝在樁桿上的照明設備的實施例的俯視和仰視等軸視圖;

圖19-21是多個安裝在樁桿上的照明設備的實施例的仰視等軸視圖;以及

圖22是由圖1的照明設備產(chǎn)生的照明分布。

具體實施方式

如圖1-4所示,本文公開了照明設備100,該照明設備100用于一般照明,更特別地,用于開放空間(以及具體地,停車場或者車庫的停車平臺)照明。照明設備100包括殼體102,殼體102包括可以支撐照明設備100的支撐結(jié)構(gòu)(在下文中討論的)。多個第一光波導104a-104d設置在殼體102上并且由殼體102支撐。如下文更詳細指出的,多個第二發(fā)光二極管元件或者模塊(LED)105由殼體102支撐。

每個LED元件或者模塊105(圖3和4)可以是單個白色或者其它顏色的LED芯片或者其它裸露組件,或者各自可以包括分開地或者一起安裝在單個襯底或者封裝上的多個LED,以形成包括例如單獨地或者與至少一個顏色的LED(諸如,綠色LED、黃色LED、紅色LED等等)結(jié)合的至少一個涂敷磷光體的LED的模塊。在要產(chǎn)生具有改善的顯色性的柔和白色照明的那些情況下,每個LED元件或者模塊105或者多個這種元件或者模塊可以包括一個或者多個藍移的黃色LED以及一個或者多個紅色LED??梢愿鶕?jù)需要以不同配置和/或布局設置LED 105。如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的,可以使用其它LED組合產(chǎn)生不同色溫和外觀。在一個實施例中,光源包括任何LED,例如,包括 LED技術(shù)的MT-G LED,或者如由本申請的受讓人Cree公司開發(fā)和制造的Lowes等人在2012年10月10日提交的標題為“LED Package with Multiple Element Light Source and Encapsulant Having Planar Surfaces”的美國專利申請13/649,067(Cree案號No.P1912US1-7)所公開的LED,該專利的公開通過引用并入本文。如果需要,則可以利用美國專利No.8,541,795中公開的側(cè)面發(fā)光二極管,該專利的公開通過引用并入本文。在一些實施例中,每個LED元件或者模塊105可以包括設置在耦合腔內(nèi)的一個或者多個LED,耦合腔具有設置在LED元件或者模塊105與光輸入表面之間的空氣間隙。在本文公開的實施例中的任何一個中,如果必要或者需要的話,盡管(一個或者多個)LED元件或者(一個或者多個)模塊105中的每一個可以具有定向發(fā)光分布(例如,側(cè)面發(fā)光分布),但是各自優(yōu)選地具有朗伯或者近似朗伯光分布。更一般地,(一個或者多個)任何朗伯對稱廣角優(yōu)先側(cè)或者不對稱波束圖案LED元件或者模塊都可以用作光源。

每個波導104可以具有任何合適的形狀,并且波導104的形狀可以彼此不同或者基本上相同。例如,少于所有波導104的第一子集可以基本上彼此相同,并且包括第二子集的其余波導104中的一些或者全部可以與第一子集的波導不同。在該后者情況下,第二子集的波導可以基本上彼此相同或者一些或者全部可以彼此不同??梢灶A期產(chǎn)生相同或者不同光照明分布的基本上相同和/或不同的波導104的任何組合。此外,如在下文中更詳細指示的,盡管在圖中圖示了四個波導104,但是可以使用不同數(shù)量的波導。在一些實施例中,兩個或者更多個波導可以相對于彼此成角度α設置(圖4)。在一個這種實施例中,角度α可以是大約90度。在另一個實施例中,角度α可以大于或者小于90度以產(chǎn)生期望分布。更進一步地,波導104的(一個或者多個)材料優(yōu)選地包括呈現(xiàn)TIR特征的光學級材料,包括但不限于,丙烯酸、空氣、聚碳酸酯、模塑硅酮、玻璃和/或環(huán)烯烴共聚物中的一個或者多個以及它們的組合(可能地,按分層布置)以實現(xiàn)期望效果和/或外觀。優(yōu)選地,盡管不一定,但是波導104全都是固體或者一些或者全部在其中具有不同材料的一個或者多個空隙或者離散體??梢岳弥T如熱壓印或者模塑(包括注射/壓縮模塑)的工序來制備波導104??梢愿鶕?jù)需要使用其它制造方法。

還參照圖5-9,殼體102具有至少一個以及更優(yōu)選地四個支撐托架106a-106d,它們在相對的角108a、108c與108b、108d之間對角地延伸。支撐托架106支撐開放式中央殼罩110。工作電路系統(tǒng)112設置以及保持在中央殼罩110中。本文公開的實施例中的任何一個可以包括工作電路系統(tǒng)112,工作電路系統(tǒng)112包括具有降壓調(diào)節(jié)器、升壓調(diào)節(jié)器、降壓-升壓調(diào)節(jié)器、SEPIC電力供應等等的電力電路,并且可以包括如通過引用并入本文的由Hu等人在2014年5月30日提交的標題為“High Efficiency Driver Circuit with Fast Response”的美國專利申請序列No.14/291,829(Cree案號no.P2276US1,代理人案號no.034643-000618)或者由Hu等人在2014年5月30日提交的標題為“SEPIC Driver Circuit with Low Input Current Ripple”的美國專利申請序列No.14/292,001(Cree案號no.P2291US1,代理人案號no.034643-000616)中公開的驅(qū)動器電路。紅外傳感器或者其它傳感器113(圖18)可以支撐在殼罩110的下開口110a(圖1)中以及可以包括工作電路系統(tǒng)112的一部分。傳感器113可以被提供為引起工作電路系統(tǒng)的平衡以根據(jù)所感測的環(huán)境光水平激勵或者改變照明設備100的照明水平。

在圖示的實施例中,殼體102包括主框架114,主框架114具有分別地容納波導104a-104d的溝槽插座116a-116d。優(yōu)選地,盡管不一定,但是如溝槽插座116一樣,波導104a-104d全都基本上(如果不完全)彼此相同,以及由此,本文將僅對波導104a和插座116a進行詳細描述。還優(yōu)選地,每個波導104相對于鄰近波導104成相等或者不相等角度設置以限定部分地或者完全地閉合的路徑,以使得至少部分地圍繞路徑分布光。如圖10所示,波導104a包括鄰近第一端部或者頂部端部104a-2的增大漸縮部分104a-1。波導104a還包括第二端部或者底部端部104a-3以及側(cè)邊緣部分104a-4和104a-5。參照圖11,發(fā)光部分104a-6設置在部分104a-1與端部104a-3之間。發(fā)光部分104a-6包括多個光提取部件104a-7,它們設置在與第二表面或者前表面104a-9相對的第一表面或者后表面104a-8上或者中。應當注意,光提取部件104a-7可以不規(guī)則地間隔開,或者一些可以規(guī)則地間隔開以及其它不規(guī)則地間隔開等等。在圖示的實施例中,多個光提取部件104a-7包括第一組部件104a-10(圖12),它們相對較大并且間隔較寬以及設置在波導104a的相對靠近漸縮部分104a-1的上部分處。提取部件104a-10中的每一個通常可以具有2014年1月30日提交的標題為“Optical Waveguide Bodies and Luminaires Utilizing Same”的國際申請序列No.PCT/US14/13937(代理人案號No.P2143WO)中公開的形狀,該國際申請由本申請的受讓人擁有以及其公開通過引用并入本文。如圖12A所示,每個部件104a-10包括鄰近細長楔形脊或者突出部104a-12設置的細長楔形通道或者槽104a-11,它們兩者都優(yōu)選地部分地在側(cè)邊緣部分104a-4與104a-5之間相對于其橫向地(優(yōu)選地,盡管不一定,但是垂直地)延伸。楔形溝槽104a-11包括相對于后表面104a-8成角度θ(圖11A)形成的提取表面104a-11a。角度θ可以是恒定的,在提取部件104a-10的整個長度上變化,在整個提取部件104a-10組上變化,和/或在下面描述的整個提取部件104a-10、104a-13、104a-14和/或104a-15組上變化。在一些實施例中,角度在大約25°與大約40°之間變化。還優(yōu)選地,盡管不一定,但是每個部件104a-10的溝槽和脊彼此平行并且平行于其它部件104a-10的其它溝槽和脊。

部件104a-7還包括三個另外的部件104a-13、104a-14和104a-15組,它們大小逐漸地變小以及以距波導104a的上端部越遠越緊密地間隔在一起。部件104a-10、104a-13、104a-14和104a-15以進一步改善光強度均勻性的不同部件間角度γ(圖11A)限定四個區(qū)段,并且比組104a-10更靠近波導104a的第二端部104a-3地設置后三組104a-13至104a-15。如圖12所示,每個提取部件104a-7之間的背表面104a-8相對于平行于線LL的線限定部件間角度γ,線LL垂直于波導104的第一端部104a-2處的邊緣104a-27。在一些實施例中,部件間角度γ的范圍可以在大約0.5°與大約5°之間。在一個示例實施例中,組104a-10、104a-13、104a-14和104a-15的部件間角度γ可以分別為1°、2°、3°和4°。類似于組104a-10,組104a-13和104a-14的每個部件包括鄰近細長楔形脊或者突出部(類似于脊104a-12)設置的細長楔形溝槽或者組(類似于溝槽104a-11),它們兩者都優(yōu)選地部分地在側(cè)邊緣部分104a-4與104a-5之間相對于其橫向地(優(yōu)選地,盡管不一定,但是垂直地)延伸。還優(yōu)選地,盡管不一定,但是每個部件104a-13和104a-14的溝槽和脊彼此平行并且平行于其它部件104a-10、104a-13和104a-15的其它溝槽和脊。組104a-15包括圖12中看到的楔形溝槽104a-16,它們優(yōu)選地部分地在側(cè)邊緣部分104a-4與104a-5之間相對于其橫向地(優(yōu)選地,盡管不一定,但是垂直地)延伸。此外,盡管不一定,但是溝槽104a-16優(yōu)選地彼此平行并且平行于每個部件104a-10的溝槽和脊。部件104a-7重復利用光中的至少一些,否則它們將逸出波導104a的后表面104a-8回到波導104a中。部件104a-7以不同節(jié)距(即,間距)設置,和/或具有不同大小,并且限定不同部件間角度γ的區(qū)段,以使得從前表面104a-9發(fā)出基本上均勻強度的光。

參照圖12和圖12C,波導104a還包括設置在前表面104a-9上或者中的扇形部件(scalloped feature)104a-17以及鄰近底部端部104a-3設置的端部光提取部件104a-18。端部光提取部件104a-18包括設置在后表面104a-8中或者上的細長楔形突出部104a-19,其中突出部104a-19包括向下指向的圓形波峰部分104a-20。端部光提取部件104a-18還包括設置在前表面104a-9上或者中的細長楔形溝槽104a-21。優(yōu)選地,扇形部件104a-17和楔形溝槽104a-21平行于楔形突出部104a-19,并且溝槽104a-21的至少一部分設置在突出部104a-19的自上而下范圍內(nèi)。更進一步地,扇形部件104a-17、突出部104a-19和溝槽104a-21優(yōu)選地相對于側(cè)邊緣部分104a-4和104a-5橫向地(以及,更優(yōu)選地垂直)延伸,但在側(cè)邊緣部分104a-4與104a-5之間并不完全延伸,以使得分別地鄰近側(cè)邊緣部分104a-4和104a-5限定側(cè)凸緣104a-22和104a-23。此外,限定凸緣的底部后表面和前表面104a-24、104a-25分別地從后表面104a-8和前表面104a-9到延伸端部光提取部件104a-18下。與沒有曲度的波導相比,波導104a可以從上到下具有輕微凹曲度(如從照明設備100的外部看)以增大光分布。另外,如圖12所示,第二表面或者前表面104a-9可以相對于平行于線LL的線形成角度β,線LL垂直于波導104的第一端部104a-2處的邊緣104a-27。此外,波導104a還從上到下漸縮以使行進通過波導104a的光在其間的單次通過期間離開波導的可能性最大化。為了此目的,端部光提取部件104a-18還確保在單次通過的末尾處提取光,以及如圖12B所示,部件104a-18使得所提取的光的一部分被向下引導以及一部分被引導出前表面104a-25。該“射線拆分”部件允許在沒有與進入底部框架構(gòu)件中的光吸收相關(guān)的光效率損耗的情況下使用單獨的或者包覆成型的底部框架構(gòu)件(在下文中描述的)。

如圖11A所示,通過優(yōu)選地提供以線性陣列設置在光提取部件104a-7中的一些或者全部之上或者之下的一系列彎曲凹口或者突出部104a-26(另外稱為“鱗斑”部件)以使像素化(即,使單個光源成像的能力)最小化。

溝槽插座116a包括限定相對側(cè)溝槽116a-5和116a-6的間隔側(cè)壁116a-1、116a-2和116a-3、116a-4,部分地限定底部框架構(gòu)件的直立底壁116a-7,基座表面116a-8以及一起限定延伸穿過主框架114的對應側(cè)構(gòu)件121a的漸縮頂部開口116a-13的表面116a-9至116a-12。在組裝期間,將波導104a的底部端部104a-3插入到溝槽插座116a的漸縮頂部開口116a-13中,以使得側(cè)凸緣104a-22和104a-23分別地進入相對側(cè)溝槽116a-5和116a-6。還將波導104a插入到溝槽插座116a中,直到增大漸縮部分104a-1的漸縮下表面104a-24和104a-25坐靠在限定漸縮頂部開口116a-13的表面116a-9和116a-12的漸縮肩部表面116a-10和116a-11上。在此時,鄰近直立底壁116a-7設置底部端部104a-3,并且優(yōu)選地,盡管不一定,但是底部端部104-3接觸基座表面116a-8。

其余波導104b、104c和104d分別地包括對應元件104b-1至104b-25、104c-1至104c-25以及104d-1至104d-25,它們與元件104a-1至104a-25基本上相似或者相同。溝槽插座116b、116c和116d分別地包括對應元件116b-1至116b-13、116c-1至116c-13以及116d-1至116d-13,它們與元件116a-1至116a-13基本上相似或者相同,并且以與在溝槽插座116a中容納波導104a的方式相同的方式分別地容納波導104b、104c和104d。

在圖示的實施例中,波導104a-104d全部設置在照明設備100中的相同或者基本上相同高度處,然而并不需要如此。

在將波導104和電路系統(tǒng)112分別地放置到插座116和中央殼罩110中之后,輔助框架122設置在主框架114上以及固定至主框架114。輔助框架122包括外周邊部分123,其具有設置在主框架114的拐角凹陷部125a-125d中的四個嵌套部分124a-124d。嵌套部分124的外表面和拐角凹陷部125的內(nèi)表面優(yōu)選地(盡管不一定)形狀互補。輔助框架122還包括支撐中央覆蓋部分127的對角地向內(nèi)引導的臂126a-126d。當輔助框架122設置在主框架114上以使得嵌套部分124延伸到拐角凹陷部125中時,中央覆蓋部分127覆蓋并且封閉中央殼罩110以及設置在其中的工作電路系統(tǒng)112。形成墊圈128的(一個或者多個)密封表面在覆蓋部分127與殼罩110之間提供密封件。如在下文中更詳細指出的,中央覆蓋部分127包括允許接入工作電路系統(tǒng)110的開口129,以使得公用電力可以連接至電力供應電線。

參照圖7-9,輔助框架122的外周邊部分123包括與波導104a-104d的頂部端部104a-1-104d-1分別地對準的多個溝槽130a-130d。溝槽130a-130d基本上或者完全相同,并且部分地或者基本上完全地在相鄰拐角凹陷部125之間縱向地延伸。每個溝槽130從第一面或者上面132延伸并且完全穿過輔助框架122??梢耘c輔助框架122集成在一起或者分開的下密封構(gòu)件133a、133b、134a、134b、135a、135b和136a、136b在第二面或者下面137處分別地圍繞每個溝槽130a-130d??梢耘c輔助框架122集成在一起或者分開的上密封構(gòu)件140a、140b、141a、141b、142a、142b和143a、143b在頂面132處設置在溝槽130a-130d的任一側(cè)上。每個溝槽130a-130d包括分別地具有漸縮部分152a-152d的上部分151a-151d以及分別地容納關(guān)聯(lián)波導104a、104b、104c和104d的平面頂部端部104a-2、104b-2、104c-2和104d-2的下部分153a-153d。

如圖3和4所示,輔助框架122由緊固件(諸如,螺釘170)固定至主框架114,該緊固件延伸穿過輔助框架122中的孔180進入主框架114中對準的螺紋孔182中。承載下密封構(gòu)件133a、133b、134a、134b、135c、135c和136a、136b的向下延伸的帶肩的密封區(qū)段184延伸到主框架中的形狀互補溝槽186中,以使得密封構(gòu)件133a、133b、134a、134b、135c、135c和136a、136b抵靠以及密封貼靠在增大漸縮部分104a-1、104b-1、104c-1和104d-1上。此外,密封構(gòu)件133a、133b、134a、134b、135c、135c和136a、136b抵靠以及密封貼靠在溝槽186的基座表面188上。此后,將以光學耦合構(gòu)件190a-190d形式的細長光學組件分別地插入到溝槽130a-130d的上部分151a-151d中,與平面頂部端部104a-2、104b-2、104c-2和104d-2形成接觸。參照圖4,光學耦合構(gòu)件190全部優(yōu)選地(但不一定)由相同合適光學材料(諸如,液體硅酮橡膠)制成,并且優(yōu)選地(盡管不一定)基本上或者完全地彼此相同。相應地,將僅對光學耦合構(gòu)件190a進行詳細描述。如圖12所示,光學耦合構(gòu)件190a包括至少一個折射部分190a-1以及至少一個,以及優(yōu)選地多個反射部分190a-2,其中(一個或者多個)折射部分190a-1和(一個或者多個)反射部分190a-2兩者都設置在上端部190a-3處。光學耦合構(gòu)件190a優(yōu)選地在構(gòu)件190a的第一端部與第二端部之間的長度為細長的,并且具有橫切于且基本上小于長度的在第一側(cè)與第二側(cè)之間延伸的寬度。在其它實施例中,光學耦合構(gòu)件可以具有任何其它形狀,諸如環(huán)形或者圓形。例如,可以鄰近多個LED組件設置多個圓形耦合構(gòu)件。在任何情況下,反射光與折射光的比例的增大可以產(chǎn)生光源成像的期望降低(即,從照明設備100外部看(一個或者多個)單個光源的能力)。此外,光學耦合構(gòu)件190a還包括主體190a-4,該主體190a-4具有端接在平面底部表面190a-6處的漸縮外表面190a-5。光學耦合構(gòu)件190a的材料優(yōu)選地有點粘,以使得平面底部表面190a-6粘附至波導104a的平面頂部端部104a-2以及與波導104a的平面頂部端部104a-2形成透光鍵合。此外,當光學耦合構(gòu)件190a完全插入在其中時,漸縮外表面190a-5優(yōu)選地,但不一定,接觸溝槽130a的漸縮部分152a。

優(yōu)選地,其余光學耦合構(gòu)件190b、190c和190d包括與元件190a-1至190a-6分別地相對應的元件190b-1至190b-6、190c-1至190c-6以及190d-1至190d-6,并且以如上相對于光學耦合構(gòu)件190a相對于波導104a放置在溝槽130a中描述的相同的方式將它們設置在溝槽130b、130c和130d內(nèi)。參照圖4,在圖示的實施例中,將至少一個并且更優(yōu)選地超過一個LED元件或者模塊105安裝在以柔性導體203形式的連續(xù)柔性電路元件的暴露導電部分202a-202d上,其中導體203設置在輔助構(gòu)件122的上面132的相應部分204a-204d頂上以及跨越上面132的相應部分204a-204d,相應部分204a-204d分別地鄰近輔助構(gòu)件122的溝槽130a-130d并在輔助構(gòu)件122的溝槽130a-130d的任一側(cè)上,并且其中LED元件或者模塊105朝光學傳導構(gòu)件190發(fā)出光。柔性電路元件可以包括一個或者多個鋁層和/或銅層。

如圖4所示,在一個實施例中,柔性導體203分別包括第一和第二端部207、208以及中間部分209,該中間部分209包括由拐角回路211a、211b和211c分開的區(qū)段210a、210b、210c和210d。在圖示的實施例中,中間部分209完全圍繞照明設備100延伸,以使得區(qū)段210a-210d覆在溝槽130上。此外,四個嵌套部分124a-124d中的每一個優(yōu)選地為中空的,并且拐角回路211a、211b和211c分別地放置到嵌套部分124a、124b和124c中,并且鄰近嵌套部分124d設置端部207、208。諸如通過過盈配合或者壓配合將拐角夾210a-210c分別地插入到嵌套部分124a-124c中以及保持在其中,以使得回路211a-211c保持在嵌套部分124a-124c中以及由夾子210a-210c錨固。另外,電線214延伸穿過限定殼罩110的壁中的凹口215以及中央殼罩110與嵌套部分124c之間的輔助框架122的臂126c中形成的孔口216和溝槽218,其中以任何合適的方式對柔性導體203進行電氣連接。

組合覆蓋和熱傳遞構(gòu)件220由緊固件(諸如,螺釘222)固定至輔助框架122,該緊固件延伸穿過孔口224進入輔助框架122中的螺紋孔226中。蓋子220包括懸于輔助框架122的帶肩的周邊部分228之上的向下引導的周邊凸緣227。蓋子220優(yōu)選地由導熱耐蝕材料(諸如,鋁、不銹鋼或者任何其它合適材料)制成。如圖2和圖4所示,蓋子220包括在區(qū)段210a-210d處與柔性導體203的上表面熱接觸的向內(nèi)引導部分229a-229d,以使得由LED 105產(chǎn)生的熱通過柔性導體203和蓋子220高效地傳輸至周圍環(huán)境。此外,當蓋子220固定到輔助框架122時,密封構(gòu)件140、142、144和146、148、150在區(qū)段210a-210d的任一側(cè)上接觸蓋子220的內(nèi)表面230以及密封貼靠在蓋子220的內(nèi)表面230上。密封件140a、140b、141a、141b、142a、142b和143a、143b以及密封件133a、133b、134a、134b、135c、135c和136a、136b和周邊凸緣227提供防止組件暴露于水、灰塵、其它污染物等等的環(huán)境屏障。

參照圖3,光學耦合構(gòu)件190使由每個LED 105產(chǎn)生的光的主要朗伯分布基本上準直,并且將這種光引導到波導104中。具體地,圖12A圖示了包括單個折射部分190a-1以及兩組反射部分190a-2a和190a-2b的實施例。此外,在圖示的實施例中,每組反射部分190a-2a和190a-2b包括四個反射部分,這四個反射部分以關(guān)于中心線CL對稱的布置布置在折射部分190a-1的任一側(cè)上,中心線CL距構(gòu)件190a的第一側(cè)和第二側(cè)等距離。由LED元件或者模塊105a產(chǎn)生的光入射到折射部分190a-1和反射部分190a-2上。入射到折射部分190a-1上的光被準直以及傳輸?shù)疥P(guān)聯(lián)波導104a中,其中準直的程度由許多因素決定,包括折射部分190a-1的界面表面240的形狀。優(yōu)選地,盡管不一定,但是界面表面240在形狀上是凸的(即,由耦合構(gòu)件190a的材料限定的表面240的中心或者中間部分比其外端部更靠近LED 105a設置)以及還是弧形的,并且,更具體地,優(yōu)選地在截面上具有部分環(huán)形形狀。更進一步地,反射部分190a-2包括通過中間槽244a、244b、244c、...、244M彼此分開的多個脊242a、242b、242c、...、242N。每個脊242(例如,脊242a)由平行于中心線CL的內(nèi)表面246和相對于中心線CL傾斜以及以銳角彼此接合的外表面248限定。如圖12A的射線所示,入射到內(nèi)表面246上的光在這種表面處的折射界面處被折射,并且折射光射線根據(jù)全內(nèi)反射的原理行進通過光學耦合構(gòu)件190a的材料以及反射離開外表面248,并且以基本上準直的方式被引導到關(guān)聯(lián)波導104a中。準直的程度依賴于許多因素,包括反射部分190a-2的表面的幾何結(jié)構(gòu)。此外,通過確保脊的表面以銳角匯合以改善光學效率和光分布。在圖10、11、12和12B所示的圖示實施例中,每個光學耦合構(gòu)件190和波導104具有下列表格中列舉的尺寸,應當理解,尺寸僅是示例性的,并且在本文中并不限制任何權(quán)利要求連同其等效物的范圍,除非可能由此列舉以外:

表格1

因此,入射到折射部分190a-1和反射部分190a-2上的光被準直以及引導到波導104a中。波導104a的提取部件104a-7使得注入波導104a中的光離開前表面104a-9,并且扇形部件104a-15使光上下擴散。其余光學耦合構(gòu)件190b-190d和波導104b-104d以與光學耦合構(gòu)件190a和波導104a相同的方式注入、傳輸以及提取由柔性導體203的區(qū)段210b-210d的導電部分上安裝的LED 105產(chǎn)生的光。當激勵LED 105時,總體結(jié)果將產(chǎn)生例如如圖22的模擬照明圖形所圖示的期望照明分布。在圖示圖形中,用虛線示出了沿著相對于兩個相對波導104形成90°角的平面產(chǎn)生的分布。用實線示出了沿著延伸穿過兩個相對拐角108的平面產(chǎn)生的分布。在照明設備100之上引導光的一部分。

在另外的替換實施例中,可以以任何合適方式生產(chǎn)波導104和耦合構(gòu)件190,并將波導104和耦合構(gòu)件190放置到模具中,以及可以圍繞波導104和耦合構(gòu)件190對框架進行模塑。在這種實施例中,可以不需要輔助框架122。

如果需要,則柔性電路導體203可以包括鄰近LED元件或者模塊105的表面260,表面260具有白色或者鏡面反射涂層或者固定或以其它方式施加至其上的其它構(gòu)件。

接著參照圖14-21,蓋子220適合于固定至各種設備中的任何一個,以使得照明設備可以從例如停車平臺或者車庫的天花板懸吊下來,或者照明設備可以安裝在吊燈架上或者安裝在其它設備(諸如,耳軸、接線盒、電桿等等)上。具體地,蓋子220為大致平面的并且包括中央開口269以及圍繞中央開口269的多個(諸如,四個)弧形狹縫270a-270d(圖13),其中每個狹縫270a-270d分別地具有增大開口272a-272d。安裝板274包括中央?yún)^(qū)段276,中央?yún)^(qū)段276具有中央孔口278以及圍繞中央孔口278的多個組合弧形和徑向狹縫280a-280d。安裝板274還包括相對于板274的其余平面部分偏移的多個突片282a-282d。為了圖示,假設照明設備將要安裝至接線盒290(圖14),首先利用延伸穿過組合弧形和徑向狹縫280a-280d中的兩個或者更多個進入接線盒290中的螺紋孔中的螺釘或者其它緊固件292將安裝板274安裝至接線盒290,其中突片282a-282d在遠離接線盒290延伸的方向上偏移。其后,所組裝的照明設備100由例如航空電纜或者金屬絲繩的一個或者多個區(qū)段從接線盒290(圖14)懸吊,并且利用常規(guī)接線螺母或者以其它方式對中央殼罩110中的工作電路系統(tǒng)112(圖4)進行電氣連接。電線被塞進接線盒290中,并且隨后升高照明設備100,以使得鄰近安裝板274設置蓋子220。隨后操縱照明設備,以使得偏移突片282a-282d插入到弧形狹縫270a-270d的增大開口272a-272d中。隨后轉(zhuǎn)動照明設備100以將突片282a-282d移動至不與增大開口272a-272d對準,并且使得突片282a-282d設置在狹縫270a-270d的端部298a-298d處或者附近的區(qū)段296a-296d下方。隨后將螺釘299a擰入蓋子220中的螺紋孔299b中以防止照明設備100進一步旋轉(zhuǎn),并將照明設備100固定至接線盒290。此外,可以使用其它方式將照明設備100固定至接線盒。例如,可以利用定位在接線盒290與安裝板274之間以及安裝板274與蓋子220之間的墊圈275a、275b將圖14A的照明設備100安裝至接線盒290。

如應當顯而易見的,可以利用安裝板274或者另一個合適的設備將照明設備固定至其它結(jié)構(gòu)或者元件。照明設備可以被安裝為單個單元,或者可以鄰近其它照明設備成組安裝(圖15-21)。參照圖15,照明設備200包括圍繞接線盒(未示出)的鳥防護裝置202。圖16-21分別地圖示了以各種安裝布置的照明設備250、300、350、400、450和500。

如果需要,以及如圖13A所示,可以在沒有圖7所示的輔助框架122的中央覆蓋部分127的情況下設置蓋子220。在該情況下,蓋子220可以設置有形成密封貼靠在中央殼罩110上表面上的墊圈的密封構(gòu)件(未示出)。替換地,如果如圖7所示的那樣設置中央覆蓋部分127,則安裝套環(huán)(未示出)可以與其一起形成或者固定至其上。安裝套環(huán)可以向上延伸穿過蓋子122的中央開口129。套環(huán)可以包括螺紋徑向孔以容納固定螺釘,使得照明設備可以固定至套環(huán)中容納的懸伸垂直電桿端部(未示出)。

更進一步地,連續(xù)柔性導體203可以由非連續(xù)柔性或者剛性電氣導電構(gòu)件替代。因此,例如,如圖13所示,第一至第四電路板340a-340d分別地覆在溝槽130a-130d上,第一至第四電路板340a-340d中的每一個包括安裝在其上的LED元件或者模塊105。在圖示的實施例中,如凹口215、孔口216和溝槽218的另外的凹口344、孔口346和溝槽348與溝槽218直徑上相對地設置,以使得溝槽348延伸穿過輔助框架322的臂126c??梢蕴峁┣短撞糠?24a和324c中設置的拐角連接器342a和342b以便于連接至中央殼罩110中的工作電路系統(tǒng)112。另外的拐角電氣連接器(未示出)可以分別地設置以及保持在嵌套部分324b和324d內(nèi),以及分別地使鄰近電路板340a、340b和340c、340d互連。在該布置中,如與不等數(shù)量的不同組件相反,可以產(chǎn)生和安裝相等數(shù)量的不同電路板和連接器配置,從而可能引起降低的制備成本。在另一個實施例中,如在圖4和7所示的實施例中描述的,可以由從中央殼罩110延伸穿過輔助框架122的單個溝槽的電線供應電力。在該情況下,拐角電氣連接器342a、342b和342c分別地設置以及保持在嵌套部分124a、124b和124c內(nèi),以及分別地使鄰近電路板340a、340b和340b、340c以及340c、340d互連。電路板340a和340b由與拐角電氣連接器342a、342b相同的拐角電氣連接器352a互連,并且設置和保持在嵌套部分124a內(nèi)。

如果需要,則可以省略主框架114的直立底壁116a-7至116d-7和基座表面116a-8至116d-8,并且可以用分別地容納波導104a-104d的底部端部104a-3至104d-3的溝槽構(gòu)件400a-400d(圖13)替代。溝槽構(gòu)件400a的端部400a-1和400a-2滑入側(cè)溝槽116a-5和116a-6的底部部分中以及保持在其內(nèi)。以類似方式,使溝槽構(gòu)件400b、400c和400d保持在側(cè)溝槽116b-5和116b-6、116c-5和116c-6以及116d-5和116d-6內(nèi)。

概括地說,多個波導設置在殼體上。鄰近波導的頂部邊緣放置柔性導體或電路板,并且柔性導體或電路板由充當散熱器的蓋子封閉。

殼體和蓋連同集成密封件一起接合構(gòu)成照明設備的側(cè)面的四個(或者不同數(shù)量的)波導,并且集成電力供應、傳感器、工作電路和電線連接區(qū)域的殼罩。連續(xù)柔性導體或電路板為波導耦合構(gòu)件提供LED,以及避免每個拐角處對電線束的需要。這允許最少使用材料,從而得到低成本的照明設備。

殼體提供光波導充當照明設備側(cè)壁的獨特美觀性。使與照明設備相關(guān)聯(lián)的材料和成本最小化。設計產(chǎn)生具有最小眩光的優(yōu)良照明。燈具的光學部件集成到主殼體中,這產(chǎn)生更健壯的結(jié)構(gòu)以及有助于組件之間的密封。

在該設計中使用波導光學器件以實現(xiàn)具有低眩光的高流明輸出。這通過向下成一定角度引導光以及在大區(qū)域上擴散照明來完成。如與從反射器的反射表面彈回(即,間接照明)相反,來自LED的光直接地指向每個波導。該光學解決方案比當前的間接系統(tǒng)更高效以及允許通過改變照明區(qū)域調(diào)節(jié)眩光值。

在實施例中,每個波導由光學級丙烯酸制成,并且利用液體硅酮橡膠(“LSR”)構(gòu)件或者其它構(gòu)件使LED光學地耦合至波導。LSR被成形為通過將來自LED的光直接地引導到波導中以充當光學系統(tǒng)的入口幾何形狀。

如果需要,則可以利用殼體對波導(有或者沒有光學耦合構(gòu)件)進行嵌入模塑,從而使波導和殼體形成單件以及消除波導與殼體之間對密封件的需要。這減少組裝時間以及有利于更健壯的照明設備結(jié)構(gòu)。在實施例的具體版本中,熱塑性彈性體(“TPE”)密封件模塑到殼體上以密封燈具并保護LED和相關(guān)電路系統(tǒng)不受環(huán)境影響。在又另一個實施例中,TPE密封件模塑到殼體上方放置的頂板或者蓋上。

殼體還包括為殼體增加附加強度的安裝板。在實施例中,安裝板由金屬材料制成,并且模塑到塑料殼體中以鞏固安裝其的燈具區(qū)。在又另一個實施例中,安裝板模塑到塑料覆蓋構(gòu)件或者蓋中。

如圖所示,照明設備多功能殼體可以與若干安裝選項(例如,吊燈架、耳軸、接線盒、電桿)一起使用。由于允許從照明設備頂部進行中央?yún)^(qū)段接入,因此殼體還使得易于安裝。

在實施例中,塑料的使用避免對后處理的需要,后處理諸如是涂漆以及應用其它昂貴的涂層系統(tǒng)以保護照明設備免受環(huán)境的影響。在實施例中,蓋由金屬片制成,使得它可以用作散熱器,并且因此,不同于金屬鑄造,不需要涂漆或者涂敷。在又另一個實施例中,蓋可以由塑料制成,或者可以用塑料對金屬片蓋進行包覆成型以產(chǎn)生安裝部件。

本文公開的實施例中的任何一個可以包括電力電路,電力電路還可以與根據(jù)觀察者輸入(諸如,通過引用并入本文的由Pope等人在2014年5月30日提交的標題為“Lighting Fixture Providing Variable CCT”的美國專利申請序列No.14/292,286(Cree案號no.P2301US1)中公開的)控制本文公開的實施例中的任何一個的色溫的光控制電路系統(tǒng)一起使用。

此外,本文公開的實施例中的任何一個可以包括形成光控制電路系統(tǒng)的一部分的一個或者多個通信組件,諸如感測RF能量的RF天線??梢园ㄍㄐ沤M件例如以允許照明設備與其它照明設備和/或外部無線控制器進行通信,諸如在2013年3月1日提交的標題為“Lighting Fixture for Distributed Control”的美國專利申請No.13/782,040或者2014年1月27日提交的標題為“Enhanced Network Lighting”的美國臨時申請No.61/932,058中公開的,兩個專利申請都由本申請的受讓人所擁有以及兩個專利申請的公開通過引用并入本文。更一般地,控制電路系統(tǒng)包括網(wǎng)絡組件、RF組件、控制組件和傳感器中的至少一個。傳感器可以為其提供環(huán)境照明水平的指示和/或照明區(qū)域內(nèi)的占用。這種傳感器可以集成到光控制電路系統(tǒng)中,并且可以使得照明設備根據(jù)環(huán)境光水平和/或所檢測的運動調(diào)節(jié)輸出照明水平。

工業(yè)實用性

概括地說,所公開的照明設備提供美觀上賞心悅目的、強健的、有成本效率的照明組裝,供對諸如停車場或者停車庫平臺的大區(qū)域進行照明使用。與常規(guī)照明系統(tǒng)相比,以減少的眩光實現(xiàn)照明。

本文公開的提取部件從波導高效地提取光。本文公開的照明設備中的至少一些特別地適合于在安裝中使用,諸如備用燈或者更新燈、室外產(chǎn)品(例如,路燈、高架燈、頂篷燈)和室內(nèi)產(chǎn)品(例如,筒燈、暗燈槽、嵌入式或者插入式應用、墻壁或者天花板上的表面安裝應用等等),優(yōu)選地需要至少大約800流明或者更大的總照明設備輸出,以及,在一些實施例中,至少大約7000流明的總照明設備輸出(盡管總照明設備輸出部分地依賴決于期望應用)。此外,本文公開的照明設備優(yōu)選地具有在大約2500開氏度與大約6200開氏度之間、以及更優(yōu)選地在大約2500開氏度與大約5000開氏度之間、以及最優(yōu)選地在大約4000開氏度與大約5000開氏度之間的色溫。此外,本文公開的照明設備中的至少一些優(yōu)選地呈現(xiàn)至少大約100流明/瓦,并且更優(yōu)選地至少大約120流明/瓦的效能。此外,本文公開的光學耦合構(gòu)件和波導中的至少一些優(yōu)選地呈現(xiàn)至少大約90%的總效率(即,從波導提取的光除以注入到波導中的光)。至少大約70的顯色性指數(shù)(CRI)優(yōu)選地由本文公開的照明設備中的至少一些得到,其中更優(yōu)選的是至少大約80的CRI??梢詫崿F(xiàn)任何期望的特定輸出光分布(諸如,蝶形光分布),包括上下光分布或者僅上分布或者僅下分布等等。

當人們使用發(fā)射到較寬(例如,朗伯)角度分布(對于基于LED的光源常見)的相對較小光源時,如本領(lǐng)域通常理解的,擴展度守恒需要具有大發(fā)射區(qū)域的光學系統(tǒng)以實現(xiàn)較窄(準直)角度光分布。在拋物面反射器的情況下,因此通常需要大光學器件以實現(xiàn)高準直水平。為了在更緊湊設計中實現(xiàn)大發(fā)射區(qū)域,現(xiàn)有技術(shù)依靠菲涅耳透鏡的使用,菲涅耳透鏡利用折射光學表面來對光進行引導和準直。然而,菲涅耳透鏡通常本質(zhì)上是平面的,并且因此不太適合于對由源發(fā)射的大角度光進行重新定向,導致光學效率損耗。相反,在本發(fā)明中,光耦合到光學器件中,其中TIR主要地用于重定向和準直。該耦合允許使來自源的整個角度發(fā)射范圍(包括大角度光)重定向和準直,產(chǎn)生更緊湊形狀因子中更高的光效率。

在本實施例中的至少一些中,波導內(nèi)的光的分布和方向是公知的,并且由此,以更受控的方式控制和提取光。在標準光波導中,光通過波導來回反彈。在本實施例中,在單次通過波導內(nèi)時盡可能多地提取光以使損耗最小化。

在一些實施例中,人們可能想要控制光射線,以使得射線中的至少一些被準直,但是在相同或者其它實施例中,人們可能還想要控制光射線中的其它或者全部以增大其角色散,使得這種光不被準直。在一些實施例中,人們可能想要準直至窄范圍,而在其它情況下,人們可能想要進行相反的。

本文引用的所有參考(包括出版物、專利申請和專利)通過引用合并于此,其程度與各自單獨地并且具體地被指示為通過引用并入以及在此整體地闡述一樣。

除非文中另有指出或者上下文中明顯矛盾,在描述本發(fā)明的上下文中(特別是在下列權(quán)利要求的上下文中)使用術(shù)語“一”、“一個”和“該”以及類似指示物應當被看作覆蓋單數(shù)和復數(shù)兩者。除非另有指示,否則本文數(shù)值范圍的列舉僅僅旨在充當單獨地指代落在范圍內(nèi)的每個單獨值的速記方法,并且每個單獨值被包括到說明書中,如同將其在此單獨指示的一樣。除非本文另有指示或者與上下文明顯另有矛盾,否則可以以任何合適的順序執(zhí)行本文描述的所有方法。除非另外要求,否則此處提供的任何示例和所有示例或者示例性語言(例如,“諸如”)的使用僅僅旨在更好地說明本公開以及并不對本公開的范圍施加限制。說明書中的任何語言均不應當被解釋為將任何未要求保護的元件指示為對本公開的實踐必不可少。

鑒于上述描述,對本公開的許多修改將對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。應當理解,圖示的實施例僅僅是示例性的,以及不應該被看作對本公開范圍的限制。

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