[发明专利]具有光导和集成热导的固态区域灯和聚光灯

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，市场对于爱迪生灯、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，并且需要在相对低的温度下操作，故这些类型的应用对于LED提出了重大的技术挑战。现今存在许多解决方案来解决这些问题，包括风扇、散热片、散热管等。然而，这些方法通过增加复杂性、成本、效率损耗、增加失效模式、不理想的形状因数和光分布而限制了应用。仍需要寻找能够以吸引人的制造成本和设计来提供光学和电效率以及装置寿命优势的解决方案。

发明内容

符合本发明的具有集成的光导和热导的第一灯包括光源、灯段、耦合到灯段的张开的光导，和热导。光导具有第一表面和背对第一表面的第二表面以及在第一表面与第二表面之间的边缘。光导与光源连通，用于接收和分布来自光源的光，并且光在光导内传送直到光从第一表面或第二表面离开。光源位于光导的边缘以便将光光学地耦合到光导中。光导具有在边缘处的第一端部和与第一端部相对的张开的、开放的第二端。热导耦合到位于光导外部的灯段，用于提供自光源的热传导以冷却灯。

符合本发明的具有集成的光导和热导的第二灯包括光源、灯段、耦合到灯段的闭合的光导，和热导。光导具有第一表面和背对第一表面的第二表面以及在第一表面与第二表面之间的边缘。光导与光源连通，用于接收和分布来自光源的光，并且光在光导内传送直到光从第一表面或第二表面离开。光源位于光导的边缘以便将光光学地耦合到光导中。光导具有在边缘处的第一端部和与第一端部相对的闭合的第二端，其中第二表面形成封闭的内部体积。热导耦合到位于光导外部的灯段，用于提供自光源的热传导以冷却灯。

附图说明

附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，并且附图连同具体实施方式阐明本发明的优点和原理。在附图中，

图1是组装的固态区域灯的透视图；

图2是固态区域灯的分解透视图；

图3是固态区域灯的侧面剖视图；

图4是组装的固态聚光灯的透视图；

图5是固态聚光灯的分解透视图；并且

图6是固态聚光灯的侧面剖视图。

具体实施方式

本发明的实施例包括具有渐缩的光导和外部热导的高输出LED区域灯和聚光灯，该渐缩的光导具有开放端或闭合端。固态灯的示例在下列专利中有所描述，这些专利均如完全示出的那样以引用方式并入本文中：美国专利8,487,518；以及美国专利申请公布2012/0194054和2011/0032708。

图1是组装的固态区域灯10的透视图。图2和图3是固态区域灯10的分解透视图和侧面剖视图。灯10包括盖12、光导14、灯段18、热导20和任选的基座24。光导14具有外表面30和背对外表面30的内表面31。光导14还具有第一端部32和与第一端部32相对的开放的第二端33，这意味着第二端部33限定通向由内表面31产生的区域的开口。外表面30和内表面31在第一端部32和第二端部33处形成边缘。光导14具有张开的形状，如图所示，这意味着光导从第一端部32到第二端部33向外发散。光导的第二端部33可任选地完全地或部分地被反射层45覆盖。反射层的示例是来自明尼苏达州圣保罗市的3M公司(3M Company，St.Paul，Minnesota)的增强型镜面反射(ESR)膜产品。反射层的其它示例包括诸如白漆或银漆的漆，这些漆可为漫射的或镜面的。也可使用其它镜面反射材料。另选地，第二端部33可任选地包括黑色光吸收层。

光源板16包括多个光源35。光源35位于边缘，例如由外表面30和内表面31形成的光导的第一端部32处的边缘，以便将光光学地耦合到光导中。光例如以全内反射在光导中传送，直到光从外表面30、内表面31或两者引出。任选的驱动器46可位于灯中并且与光源板16电连接，以驱动光源35。内部驱动器46在使用时可经由基座24与功率源电连接。

灯段18包括用于支撑光源板16上的光源35的表面38和用于支撑光导的邻近第一端部32的外表面30的部分37。在一些实施例中，在第一端部32处的边缘和光源35之间不存在气隙。例如，第一端部32处的边缘可直接紧贴光源35放置，或者光学耦合材料44可在边缘和光源35之间并且与边缘和光源35接触。灯段18也具有从表面38延伸的芯部36。