[发明专利]基于LED的灯具

说明书

优先权主张

本申请案主张由李(Li)等人在2010年6月11日申请的题为“LED灯具(LED LAMP)”的第61/354,068号美国专利申请案及李(Li)等人在2011年6月8日申请的题为“基于LED的灯具(LED-BASED LAMPS)”的第13/156,197号美国专利申请案的优先权权益，该案的全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及基于LED(发光二极管)的灯具，且具体来说(但不排他地)，涉及基于LED的聚光灯。

背景技术

白光发射LED(“白LED”)在此项技术中是已知的，且为相对新近的创新。直到开发了在电磁波谱的蓝/紫外线部分中发射的LED，开发基于LED的白光源才变得切合实际。如(例如)在US5,998,925中所教示，白LED包括为光致发光材料的一种或一种以上磷光体材料，其吸收由LED发射的辐射的一部分且重新发射不同色彩(波长)的辐射。通常，LED芯片产生蓝光，且磷光体材料吸收一定百分比的蓝光，且重新发射黄光或绿光与红光、绿光与黄光或黄光与红光的组合。与由磷光体材料发射的光组合的未由磷光体材料吸收的由LED产生的蓝光部分提供对于人眼显得在色彩上接近白色的光。

当前存在对使用高亮度白LED替换常规白炽电灯泡、卤素反射灯及荧光灯的大量兴趣。利用高亮度白LED的多数照明装置包含其中多个LED替换常规光源组件且利用例如反射器及/或透镜的现有光学组件的布置。理想地，聚光灯将产生在灯具的发射角(光束展开度)上实质上均匀的照度(在表面上入射的每单位面积的光通量(功率))。然而，因为从灯具的光发射限定于选定发射角内，所以此可导致较大比例的光发射集中于轴线上，因而进一步降低在发射角内的照度均匀性。与紧密接近点源的白炽灯不同，基于LED的灯具产生的光本质上常远离点源，从而需要开发用于LED灯具的新光学布置以用于一般照明应用。存在对具有20°或20°以下的选定发射角的基于LED的聚光灯的需要。

2010年3月10日申请的颁予杨海涛(Haitao YANG)的共同待决的第12/721,311号美国专利申请案教示一种基于LED的下照灯，所述下照灯包含：一导热本体；多个LED，其配置为一阵列且经安装与所述本体热连通；及一光反射罩，其位于LED的平面前方。所述罩具有至少两个截头圆锥形(即，其顶点由平行于基底的平面截去的圆锥体)光反射表面，所述光反射表面围绕LED的阵列，且经配置使得在操作中，由灯具发射的光处于选定发射角内。虽然此配置对于40°及更大的发射角可产生良好的均匀照明度，但此配置不适合于具有较低发射角的聚光灯及具体来说具有紧凑形状因子的聚光灯(例如，MR16灯具)。

颁予塔萨(Tarsa)等人的第6,350,041B1号美国专利揭示固态灯具，所述固态灯具包含在一个端处的具有固态光源(LED)的细长分离器及在另一端处的分散器，所述分散器按所要模式(例如，径向均匀模式)分散光。所述分散器还可含有例如磷光体的元件以改变来自光源的光中的至少一些的波长。所述分离器提供LED与分散器之间的物理分离，其足以防止从LED到分散器的实质热传递。在图1的灯具中，分离器可包含光学波导，且分散器为半球形，且可附接到分离器的端或与分离器一体地形成。分散器可包括磷光体以用于转换来自LED的光中的至少一些的波长。

发明内容

本发明的实施例是针对其中由一个或一个以上固态光源(通常为LED)产生的光耦合到光导的第一端内且通过全内反射而经由光导引介质导引到位于所述光导的距所述LED远的第二端处或接近所述第二端处的发光表面的灯具。将一种或一种以上磷光体材料、光致发光材料提供为覆盖吸收一定比例的LED光且作为响应而发射不同色彩的(通常为较长波长的)光的光导的发光表面的至少一部分的层。所述灯具的发射产物包含由磷光体材料发射的光与由LED产生的未由磷光体吸收的光的组合。根据本发明的灯具提供许多益处，包括：

·提供LED的增加的冷却的能力，这是因为其位置可距光发射点远，因而使LED能够安装到较大热质量(thermal mass)(例如，用以将电力提供到灯具的连接器基底)，

·磷光体的减少的热降级，这是因为其位置距LED远，

·可通过改变光导或提供或并入有磷光体的其它组件来更改由灯具发射的光的色彩及/或CCT-此布置可减少生产成本，

·由灯具发射的光的较一致色彩及/或CCT，这是因为与直接将磷光体提供到LED裸片的发光表面相比，将磷光体提供于大得多的区域上。