[发明专利]具有对准的光导和集成的开孔热导的固态灯

说明书

背景技术

在工业、消费品和建筑照明应用中，照明的能量效率已成为重要的考量因素。随著固态灯技术的发展，发光二极管(LED)已变得比荧光灯更具能量效率。另外，市场对于白炽灯、荧光灯和高强度放电灯具有庞大的已建立的装置基础。由于LED的固有点光源特性，并且需要以相对低的温度操作，故这些类型的应用对于LED提出了重大的技术挑战。现今有许多解决方案来解决这些问题，包括风扇、散热片、热管等等。然而，这些方法因增加复杂性、成本、效率损失、增加故障模式和不可取的形状系数而限制了应用。仍需要寻找能以吸引人的制造成本和设计提供光学和电学效率优点的解决方案。

发明内容

符合本发明的具有集成的光导和热导的灯包括至少一个固态光源、光导和热导。光导包括具有第一表面和第二表面的材料，该第二表面与第一表面相背对并且形成内部体积。光导耦合到固态光源，以用于通过第一表面接收并分布来自固态光源的光，并且该光通过光导传送，直到光从第一表面或第二表面上被提取。热导被至少部分地包含在内部体积内并与光导集成，用于提供来自固态光源的热传导以将灯冷却。

光导可包括下列一个或多个特征结构：对准特征结构，诸如与基座配合的基准点；沿着光导表面中的至少一个的一部分延伸的隔离物；以及与联锁特征结构一起配合的多个部分。

热导可包括下列一个或多个特征结构：提供空气的内部错流的孔；和具有不对称形状的内芯，以提供用于横跨该芯的气流。

附图说明

附图结合到本说明书中并构成本说明书的一部分，并且它们连同具体实施方式阐明了本发明的优点和原理。在这些附图中，

图1为具有光导和热导的LED灯的分解透视图；

图2为组装好的图1的灯的透视图；

图3为具有集成的开孔热导的对准光导的分解透视图；

图4为组装好的图3的光导和热导的侧视图；

图5为组装好的图3的光导和热导的侧面剖视图；

图6为组装好的图3的光导和热导的另一个侧面剖视图，并且其示出不对称的内部错流或横跨热导的空气；

图7为组装好的并且从图6的视图旋转九十度的图3的光导和热导的另一个侧面剖视图；以及

图8A和图8B分别为用于光导顶部部分和底部部分的内侧的光提取图案的图示。

具体实施方式

固态灯

图1为固态灯10的分解透视图。图2为组装好的灯10的透视图。图2中的透视图是在灯10的侧面和顶部观察到的，从侧面看，该灯大体上是对称的。灯10包括由上部12和下部14组成的光导、集成热导16、包含具有固态光源诸如LED的灯电路24的装饰性灯环节段18、基座部分20和基座22，其中基座22用于诸如经由常规灯插座电连接到功率源。基座22可用固定在相应灯插座内的白炽灯基座实现，并且基座部分20可用与基座22接触的绝缘体实现。尽管所示光导具有两个部分，但它也可以具有两个以上的部分，或者可以由单个连续材料片构成。另外，光导可被构造成形成内部体积，诸如通过具有如图所示的球状物形状。

如图2所示，上部12与下部14相配合以形成光导，并且下部14安装到灯环18以便与灯电路24上的固态光源进行光耦合。热导16与灯环18和基座部分20相连接，以便从固态光源吸热并散热。如图1所示，热导16具有与外部金属翅片连接的中心芯，该翅片可与光导的形状相符，并且至少部分地位于由光导形成的内部体积内。如在图1和图2中所示，在上部12中的气道11连同在灯环18中的孔17允许气流横跨热导16。

在印刷电路板或柔性电路上的驱动电路26安装在热导16的中心芯上，诸如在热导中的狭槽内。在安装驱动电路26时，其与在灯电路24上的固态光源和基座22电连接。驱动电路26经由基座22从通常为高压AC功率源的功率源接收功率，并且提供所需电压和电流以驱动固态光源。驱动电路26可热耦合到热导以便帮助冷却电子部件。

以下描述了包括使用LED的灯的固态灯的实例：美国专利申请公布2011/0032708；于2010年12月6日提交的，标题为“Solid State Light with Optical Guide and Integrated Thermal Guide(具有光导和集成的热导的固态灯)”的美国专利申请序列号12/960642；以及于2012年3月30日提交的，标题为“Electrical Connectors for Solid State Light(用于固态灯的电连接器)”的美国专利申请序列号13/435224。