專利名稱：照明裝置和照明方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明裝置，更具體地說，涉及包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光器件的照 明裝置。
背景技術(shù)：
在美國(guó)，每年有很大比例的(有人估計(jì)大約有25%)電量被用于照明。因 此，需要提供高能效的照明。眾所周知地，白熾燈泡是非常低能效的光源—— 其消耗的電的大約90%作為熱量散發(fā)而不是轉(zhuǎn)換成光能。熒光燈泡比白熾燈泡 更為有效(乘以系數(shù)10)，但是與固態(tài)發(fā)光體相比(如發(fā)光二極管)，其光效 依然較低。另外，與固態(tài)發(fā)光體的正常使用壽命相比，白熾燈泡的使用壽命相對(duì)較短， 也就是， 一般為750-1000小時(shí)。與其相比，發(fā)光二極管的使用壽命一般可以 十年計(jì)算。與白熾燈泡相比，熒光燈泡具有較長(zhǎng)的使用壽命(例如， 10,000-20,000小時(shí))，但是其顏色再現(xiàn)(color reproduction)效果較差。傳統(tǒng)燈具面臨的另一問題是需要定期更換照明裝置(例如燈泡等)。當(dāng)接 近燈具非常困難(舉例來說，位于拱形天花板、橋、高大建筑、交通隧道)和 /或更換費(fèi)用相當(dāng)高時(shí)，這個(gè)問題變得尤為突出。傳統(tǒng)燈具的使用壽命一般約 為20年，對(duì)應(yīng)的發(fā)光器件至少要使用約44,000小時(shí)(基于20年中每天使用6 小時(shí))。 一般發(fā)光器件的使用壽命非常短，這樣使得對(duì)其需要進(jìn)行周期性更換。因此，由于這樣或是那樣的原因， 一直在努力發(fā)展可使用固態(tài)發(fā)光體代替白熾燈、熒光燈和其他發(fā)光器件并得到廣泛應(yīng)用的方法。另外，對(duì)于已經(jīng)在使用的發(fā)光二極管(或其他固態(tài)發(fā)光體)，一直在努力改進(jìn)其能率、顯色指數(shù)(CRI Ra)、對(duì)比度、光效(lm/W)和/或服務(wù)周期。已知有多種不同的固態(tài)發(fā)光體。例如， 一種類型的固態(tài)發(fā)光體是發(fā)光二極管。發(fā)光二極管是眾所周知的半導(dǎo)體器件，其可將電流轉(zhuǎn)換成光。多種發(fā)光二 極管被用于不斷增加的不同領(lǐng)域以達(dá)到更大范圍的目的。更具體地說，發(fā)光二極管是在p-n節(jié)結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生電勢(shì)差時(shí)發(fā)光(紫外線、 可見光或紅外線)的半導(dǎo)體器件。已經(jīng)有多種制造發(fā)光二極管的方法并具有多 種相關(guān)結(jié)構(gòu)，并且本發(fā)明可采用這些器件。例如，《半導(dǎo)體器件物理學(xué)》(Physics of Semiconductor Devices, 1981年第2版)的第12-14章和《現(xiàn)代半導(dǎo)體器件 物理學(xué)》(Modem Semiconductor Device Physics, 1998年)的第7章中介紹了 各種光子器件，包括發(fā)光二極管。本申請(qǐng)中使用的表述"發(fā)光二極管"指的是基本的半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)(即， 芯片)。已獲得普遍承認(rèn)并且在商業(yè)上出售(例如在電子器件商店中出售)的 "LED"通常表現(xiàn)為由多個(gè)部件組成的"封裝"器件。這些封裝器件一般包括 有基于半導(dǎo)體的發(fā)光二極管，例如但不限于美國(guó)專利4,918,487、 5,631,190和 5,912,477中所公開的各種發(fā)光二極管，以及各種引線連接和封裝該發(fā)光二極 管的封裝體。眾所周知地，發(fā)光二極管通過激發(fā)電子穿過半導(dǎo)體活性(發(fā)光)層的導(dǎo)帶 (conduction band)和價(jià)帶(valence band)之間的帶隙(band gap)來發(fā)光。 電子躍遷產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)取決于帶隙。因此，發(fā)光二極管發(fā)出的光線的顏色 (波長(zhǎng))取決于發(fā)光二極管的活性層的半導(dǎo)體材料。雖然發(fā)光二極管的發(fā)展以各種方式革新了整個(gè)照明工業(yè)，發(fā)光二極管的某 些特征已經(jīng)顯現(xiàn)出來并對(duì)現(xiàn)有技術(shù)發(fā)出挑戰(zhàn)，但是某些特征并沒有完全開發(fā)出 來。例如，任何特定發(fā)光二極管的發(fā)光光譜一般集中在單個(gè)波長(zhǎng)(由發(fā)光二極 管的組成和結(jié)構(gòu)決定)，這比較適合某些應(yīng)用，但是卻不適合另外一些應(yīng)用(舉 例來說，用于提供照明，這樣的發(fā)光光譜提供非常低的CRIRa)。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種照明裝置，包括至少第一固態(tài)發(fā)光器件和至少第一圖案化散射器(patterned diffUser)，其中所述第一固態(tài)發(fā) 光器件相對(duì)于所述第一 圖案化散射器設(shè)置，使得在所述第一固態(tài)發(fā)光器件被點(diǎn) 亮而發(fā)光時(shí)，所述第一固態(tài)發(fā)光器件發(fā)出的光的至少某些進(jìn)入所述第一圖案化 散射器并從所述圖案化散射器射出，所述圖案化散射器包括多個(gè)光學(xué)特征。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了一種照明方法，包括點(diǎn)亮至少第一 固態(tài)發(fā)光器件以使得所述第一固態(tài)發(fā)光器件發(fā)光，從而由所述第一固態(tài)發(fā)光器 件發(fā)出的光的至少某些進(jìn)入第一圖案化散射器并從所述圖案化散射器射出。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供了一種照明裝置，包括至少第一固態(tài) 發(fā)光器件和至少第一光學(xué)元件，其中所述第一固態(tài)發(fā)光器件相對(duì)于所述第一光 學(xué)元件設(shè)置，使得在所述第一固態(tài)發(fā)光器件被點(diǎn)亮而發(fā)光時(shí)，所述第一固態(tài)發(fā) 光器件發(fā)出的光的至少某些通過所述第一光學(xué)元件的第一表面進(jìn)入所述第一 光學(xué)元件，并通過所述第一光學(xué)元件的第二表面從所述第一光學(xué)元件射出，所 述第一光學(xué)元件包括多個(gè)光學(xué)特征，其中的至少某些光學(xué)特征設(shè)置在所述第一 光學(xué)元件的第一表面上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉并可獲得各種圖案化散射器。這樣的圖案化散射器 有些時(shí)候又被稱為"工程散射器(engineereddiffiiser)"。任何想要的圖案化散 射器都可以用于本發(fā)明的照明裝置和照明方法。這樣的圖案化散射器具有光學(xué) 特征，使得進(jìn)入圖案化散射器的光的一部分，例如至少50%、至少60%、至 少70%，某些情況下至少80%或至少90%，某些情況下至少95%或99%,在 一圖案內(nèi)射出所述圖案化散射器，從而在具有平表面的結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生發(fā)射光的投 影圖案(例如，方形、矩形、六邊形、八邊形等等，不管進(jìn)入該圖案化散射器 的光的圖案如何)，所述平表面位于發(fā)射光的光路上并大致垂直于至少一部分 發(fā)射光(例如，至少50%，或75%，或90%)的光路。商業(yè)上可用的圖案化散射器的代表性示例包括由RPC Photonics公司銷售 的那些散射器。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，由所述第一 固態(tài)發(fā)光器件發(fā)出的光通過所述第 一圖案化散射器的第一表面進(jìn)入所述圖案化散射器，并通過所述第一圖案化散 射器的第二表面射出所述第一圖案化散射器。某些實(shí)施例中，至少某些所述光 學(xué)特征位于所述第一圖案化散射器的第一表面上。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述圖案化散射器發(fā)射的光位于大致方形形 狀內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述圖案化散射器發(fā)射的光位于大致矩形形 狀內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述圖案化散射器發(fā)射的光位于大致六邊形 形狀內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述照明裝置包括多個(gè)固態(tài)發(fā)光器件和多個(gè) 圖案化散射器。某些實(shí)施例中，(l)所述多個(gè)圖案化散射器包括發(fā)射位于大致六邊形形狀內(nèi)的光的多個(gè)圖案化散射器，或(2)所述多個(gè)圖案化散射器包括 發(fā)射位于大致八邊形形狀內(nèi)的光的多個(gè)圖案化散射器和發(fā)射位于大致方形形 狀內(nèi)的光的多個(gè)圖案化散射器。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述照明裝置包括具有至少兩種不同圖案的 多個(gè)圖案化散射器，使得從所述照明裝置射出的光的圖案可很容易地改變。根據(jù)本發(fā)明第二方面的某些實(shí)施例中，至少一個(gè)圖案化散射器被改變，使 得至少一個(gè)圖案的發(fā)射光被改變成不同的圖案。參照附圖以及本發(fā)明的以下詳細(xì)說明可以更全面地理解本發(fā)明。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的照明裝置的剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，附圖中顯示了本發(fā)明的實(shí)施例。 然而，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)解釋為受這里所闡述的實(shí)施例的限制。相反，提供這些實(shí)施例目的是使本發(fā)明公開透徹和完整，并且對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言這些實(shí) 施例將會(huì)更完整地表達(dá)出本發(fā)明的范圍。通篇相同的標(biāo)號(hào)表示相同的單元。如 這里所述的術(shù)語"和/或"包括任何和所有一個(gè)或多個(gè)列出的相關(guān)項(xiàng)的組合。這里所用的術(shù)語僅是為了描述特定實(shí)施例，而不用于限制本發(fā)明。如所用 到的單數(shù)形式"一"、"該"，除非文中明確指出，還用于包括復(fù)數(shù)形式。還將明 白術(shù)語"包括"和/或"包含"在用于本說明書時(shí)描述存在所述的特征、整數(shù)、步驟、 操作、單元和/或部件，但不排除還存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、 步驟、操作、單元、部件和/或其組合。當(dāng)一個(gè)單元如層、區(qū)域或襯底在這里表述為"位于另一單元之上"或"延伸 到另一單元之上"時(shí)，它也可直接位于另一單元之上或直接延伸到另一單元之上，或者也可出現(xiàn)居間單元(intervening element)。相反，當(dāng)一個(gè)單元在這里 表述為"直接位于另一單元之上"或"直接延伸到另一單元之上"時(shí)，則表示沒有 居間單元。此外，當(dāng)一個(gè)單元在這里表述為"連接"或"耦合"到另一單元時(shí)，它 也可直接連接或耦合到另一單元，或者也可出現(xiàn)居間單元。相反，當(dāng)一個(gè)單元 在這里表述為"直接連接"或"直接耦合"到另一單元時(shí)，則表示沒有居間單元。雖然術(shù)語"第一"、"第二"等這里可用來描述各種單元、元件、區(qū)域、層、 部分和/或參數(shù)，但是這些單元、元件、區(qū)域、層、部分和/或參數(shù)不應(yīng)當(dāng)由這 些術(shù)語來限制。這些術(shù)語僅用于將一個(gè)單元、元件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè) 區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，在不背離本發(fā)明的示教情況下，以下討論的第 一單元、元件、區(qū)域、層或部分可稱為第二單元、元件、區(qū)域、層或部分。此外，相對(duì)術(shù)語(relative term)如"下部"或"底部"以及"上部"或"頂部"這 里可用來描述如圖所示一個(gè)單元與另一單元的關(guān)系。除了圖中所示的裝置的那 些朝向之外，這些相對(duì)術(shù)語還用于包含其他不同的朝向。例如，如果圖中所示 的裝置翻轉(zhuǎn)過來，則描述為在其他單元"下"側(cè)上的單元方向變?yōu)樵谄渌麊卧?"上"側(cè)。因此根據(jù)附圖的特定朝向示范性術(shù)語"下"可包含"上"和"下"兩個(gè)朝向。 同樣，如果附圖之一的裝置翻轉(zhuǎn)過來，則描述為在"在其他單元之下"或"在其 他單元下面"的單元的方向變?yōu)?在其他單元之上"。因此示范性術(shù)語"在…下" 可包含上面和下面兩個(gè)朝向。如這里所用的表述"點(diǎn)亮"(或"被點(diǎn)亮")在指固態(tài)發(fā)光體時(shí)，表明提供給 該固態(tài)發(fā)光體至少一部分電流使它發(fā)出至少一部分光。表述"被點(diǎn)亮"包括以下 情形當(dāng)固態(tài)發(fā)光體連續(xù)發(fā)光或以一定速率間斷發(fā)光使得人眼將其感知為連續(xù) 發(fā)光；或者當(dāng)相同顏色或不同顏色的多個(gè)固態(tài)發(fā)光體間斷和/或交替發(fā)光(時(shí)間上有重疊或沒有重疊)使得人眼將它們感知為連續(xù)發(fā)光(以及在發(fā)出不同顏 色的情況下將它們感知為那些顏色的混合)。這里所用的表述"受到激發(fā)"在指熒光體時(shí)含義是至少一些電磁輻射(如可見光、紫外(UV)光或紅外光)正在與該熒光體反應(yīng)，使得該熒光體發(fā)出至 少一些光。表述"受到激發(fā)"包含以下情形熒光體連續(xù)發(fā)光或以一定速率間斷 發(fā)光使得人眼將其感知為連續(xù)發(fā)光，或相同顏色或不同顏色的多個(gè)熒光體間斷 和/或交替(時(shí)間上有重疊或沒有重疊)發(fā)光使得人眼將它們感知為連續(xù)發(fā)光 (以及在發(fā)出不同顏色的情況下將它們感知為那些顏色的混合)這里所用的表達(dá)"照明裝置"除了它要能發(fā)光之外不具有任何限制性。即 照明裝置可以是照射一定面積或容積(如建筑物、游泳池或溫泉區(qū)、倉(cāng)庫(kù)、方向燈(indicator)、路面、車輛、路面標(biāo)記、廣告牌、大船、玩具、鏡面、容器、 電子設(shè)備、小艇、航行器、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)端音頻裝置、遠(yuǎn)端視頻裝置、 蜂窩電話、樹、窗戶、LCD顯示屏、洞穴、隧道、院子、街燈柱等)的裝置、 或照射圍柵的一個(gè)裝置或一系列裝置，或用于邊緣照明或背面照明的裝置(如 背光廣告、標(biāo)志、LCD顯示)，燈泡替代品(bulb replacement,例如取代AC 白熾燈、低電壓燈、熒光燈等)，用于室外照明的燈具，用于安全照明的燈具， 用于住宅外照明的燈具(壁式，柱/桿式)，天花板燈具/壁式燭臺(tái)，柜下照明設(shè) 備，燈(地板和/或餐桌和/或書桌)，風(fēng)景照明設(shè)備、跟蹤照明設(shè)備(track lighting)、作業(yè)照明設(shè)備、專用照明設(shè)備、吊扇照明設(shè)備、檔案/藝術(shù)顯示照明 設(shè)備、高振動(dòng)/撞擊照明設(shè)備-工作燈等，鏡面/梳妝臺(tái)照明設(shè)備(mirrois/vanity lighting)或任何其他發(fā)光裝置。這里所用的表述"大致"，例如表述"大致垂直的"、"大致方形"、"大致 矩形"、"大致六邊形"、"大致八邊形"等等，其含義是至少大約90%符合上述 特征。表述"大致垂直的"，意指特征為大致垂直于參考平面或線的結(jié)構(gòu)中至少90%的點(diǎn)位于一對(duì)平面中的一個(gè)之上或一對(duì)平面之間，這對(duì)平面(1)垂直該 參考平面，(2)相互平行，和(3)相互間隔一定距離，該距離不超過該結(jié)構(gòu)的最 大尺寸的10%;表述"大致方形"，意指可確定一方形形狀，其中，特征為大致方形的一 對(duì)象內(nèi)的至少90%的點(diǎn)落入該方形形狀內(nèi)，并且該方形形狀包含了該對(duì)象內(nèi)的 至少90%的點(diǎn)；表述"大致矩形"，意指可確定一矩形形狀，其中，特征為大致矩形的一 對(duì)象內(nèi)的至少90%的點(diǎn)落入該矩形形狀內(nèi)，并且該矩形形狀包含了該對(duì)象內(nèi)的 至少90%的點(diǎn)；表述"大致六邊形"，意指可確定一六邊形形狀，其中，特征為大致六邊 形的一對(duì)象內(nèi)的至少90%的點(diǎn)落入該六邊形形狀內(nèi)，并且該六邊形形狀包含了 該對(duì)象內(nèi)的至少90%的點(diǎn)；表述"大致八邊形"，意指可確定一八邊形形狀，其中，特征為大致八邊 形的一對(duì)象內(nèi)的至少90%的點(diǎn)落入該八邊形形狀內(nèi)，并且該八邊形形狀包含了該對(duì)象內(nèi)的至少90%的點(diǎn)；除非另有定義，這里所用的所有術(shù)語(包括科學(xué)和技術(shù)術(shù)語)的含義與本 發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員普遍理解的含義相同。還應(yīng)進(jìn)一步明白，如常規(guī) 使用的詞典里定義的那些術(shù)語將解釋為其含義與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域以及本發(fā)明 的上下文環(huán)境中的含義相一致，除非本文明確定義外不會(huì)從理想或過度形式化(formal sense)的層面上理解。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)理解，參照"鄰近 (adjacent)"另一特征分布的結(jié)構(gòu)或特征可具有與該鄰近的特征重疊或在其之 下的部分。如上所述，根據(jù)本發(fā)明第一方面，本發(fā)明提供了一種照明裝置，包括至少 第一 固態(tài)發(fā)光器件和至少第一 圖案化散射器。任何想要的固態(tài)發(fā)光器件可用于本發(fā)明。各式各樣的這種固態(tài)發(fā)光器件都 是很容易獲得的，并且對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說也是熟知的，都可以被本發(fā)明 所采用。這樣的固態(tài)發(fā)光器件包括有機(jī)的和無機(jī)的發(fā)光器。這樣的發(fā)光器的示例類型包括各種各類型的發(fā)光二極管(有機(jī)的或無機(jī)的，包括聚合物發(fā)光二極管(PLED)、激光器二極管、薄膜電致發(fā)光器件、發(fā)光聚合物(LEP)),其中 的每一種都是本領(lǐng)域所熟知的(因此，無需對(duì)這些器件和/或制成這些器件的 材料做詳細(xì)描述)。當(dāng)提供了不止一個(gè)固態(tài)發(fā)光器件時(shí)，各個(gè)發(fā)光器件可以彼此相同，彼此不 同、或是任何組合(也就是，由多個(gè)一種類型的固體發(fā)光器件、或兩種或多種 類型中每個(gè)類型的一個(gè)或多個(gè))。如上所述，在本發(fā)明的包括一個(gè)或多個(gè)固態(tài)發(fā)光器件的照明裝置的某些實(shí) 施例中，可包括任何期望數(shù)量的固態(tài)發(fā)光器件。例如，根據(jù)本發(fā)明的照明裝置 可包括50個(gè)或更多的發(fā)光二極管，或可包括100個(gè)或更多的發(fā)光二極管，等 等。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述照明裝置可進(jìn)一步包括至 少一個(gè)發(fā)光熒光體(即，具有至少一種發(fā)光材料的發(fā)光區(qū)域或發(fā)光元件，其被 激發(fā)時(shí)發(fā)光)。此處使用的表述"發(fā)光熒光體(lumiphor)"是指任何發(fā)光元 件，也就是任何包括發(fā)光材料的元件。當(dāng)包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光熒光體時(shí)，其可以是任何發(fā)光熒光體，其中的大部 分已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉。發(fā)光熒光體中的一種或多種發(fā)光材料可選自 閃爍物質(zhì)、日輝光帶(day glow tape)和在紫外線的激發(fā)下發(fā)出可見光的油墨。 所述一種或多種發(fā)光材料可以是下遷移或上遷移材料，或可包括兩種類型的組 合。例如，所述第一發(fā)光熒光體包括一種或多種下遷移發(fā)光材料。如果需要的話，所述(或各個(gè))發(fā)光熒光體可包括(基本由其組成，或由 其組成)一種或多種高度透射(如透明或大致透明或稍稍漫射)的黏合劑，如 由環(huán)氧樹脂、硅樹脂、玻璃、金屬氧化物或任何其他適合的材料組成(例如，任何給定的發(fā)光熒光體包括一種或多種黏合劑，一種或多種磷光體可分散在該 一種或多種黏合劑內(nèi))。通常，發(fā)光熒光體越厚，磷光體的百分比重可能越低。 磷光體的百分比重的代表性示例是從約3.3重量百分比到約20重量百分比， 如上所述，盡管取決于發(fā)光熒光體的厚度，磷光體的百分比重可以是任何值， 例如從0.1重量百分比到100重量百分比(例如，通過熱等靜壓工藝由純磷光體形成的發(fā)光熒光體)。提供有發(fā)光熒光體的裝置內(nèi)如果需要的話，進(jìn)一步具有設(shè)置于所述固態(tài)發(fā) 光器件(例如發(fā)光二極管)和發(fā)光熒光體之間的一個(gè)或多個(gè)透明封裝件(包括 例如一種或多種硅膠材料)。例如，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所使用的發(fā)光二極管和發(fā)光熒光體在如下文獻(xiàn)中已有介紹(1) 于2005年12月22日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/753138、題為"照明裝 置"(發(fā)明人Gerald H. Negley;代理備審案號(hào)931—003 PRO)的美國(guó)專利申 請(qǐng)，以及于2006年12月21日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/614180的美國(guó)專利申請(qǐng)， 其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此，；(2) 于2006年4月24日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/794379、題為"通過空間 上分離熒光粉薄膜來移動(dòng)LED中的光譜內(nèi)容(spectral content)"(發(fā)明人 Gerald H.Negley和Antony Paul van deVen;代理備審案號(hào)931—006 PRO)的 美國(guó)專利申請(qǐng)，以及于2007年1月19日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/624811的美國(guó) 專利申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(3) 于2006年5月26日提交的、申請(qǐng)?zhí)?0/808702、題為"照明裝置" (發(fā)明人Gerald H. Negley和Antony Paul van de Ven;代理備審案號(hào)931—009PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，以及于2007年5月22日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/751982 的美國(guó)專利申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(4) 于2006年5月26日提交的、申請(qǐng)?zhí)?0/808925、題為"固態(tài)發(fā)光裝 置及其制造方法"(發(fā)明人Gerald H. Negley和Neal Hunter;代理備審案號(hào) 931一010PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，以及于2007年5月24日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?11/753103的美國(guó)專利申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(5) 于2006年5月23日提交的、申請(qǐng)?zhí)?0/802697、題為"照明裝置及 其制造方法"(發(fā)明人Gerald H. Negley;代理備審案號(hào)931—Oil PRO)的美 國(guó)專利申請(qǐng)，以及于2007年5月22日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/751990的美國(guó)專 利申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(6) 于2006年8月23日提交的、申請(qǐng)?zhí)?0/839453、題為"照明裝置及 照明方法"(發(fā)明人Antony Paul van deVen和Gerald H.Negley;代理備審案 號(hào)931—034PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，以及于2007年8月22日提交的、申請(qǐng)?zhí)?為11/843， 243的美國(guó)專利申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(7) 于2006年11月7日提交的、申請(qǐng)?zhí)?0/857305、題為"照明裝置及 照明方法"(發(fā)明人Antony Paul van deVen和Gerald H.Negley;代理備審案 號(hào)931—027 PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(8) 于2006年10月12日提交的、申請(qǐng)?zhí)?0/851230、題為"照明裝置 及其制造方法"(發(fā)明人Gerald H. Negley;代理備審案號(hào)931—041 PRO)的 美國(guó)專利申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；可以采用任何方式來設(shè)置、裝配本發(fā)明的照明裝置，也可采用任何方式為 本發(fā)明的照明裝置供電，也可將所述照明裝置裝配到任何期望的外殼或器具 中。本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉多種設(shè)置、裝配設(shè)計(jì)、供電裝置、外殼和器具，并且 這些設(shè)置、設(shè)計(jì)、裝置、外殼和器具均可用于本發(fā)明。本發(fā)明的照明裝置可與 任何期望的電源電連接(或選擇性連接)，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)這些電源已經(jīng)很 熟悉了。適用于本發(fā)明的照明裝置的可見光源的配置、裝配結(jié)構(gòu)、安裝可見光源的 方案、給可見光源供電的裝置、容納可見光源的殼體、可見光源的固定器具、 用于可見光源的電源以及完整的燈具的典型示例，在以下文件中已有描述(1) 于2005年12月21日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/752753、題為"照明裝置" (發(fā)明人Gerald H.Negley、 Antony Paul van de Ven和Neal Hunter;代理備審案號(hào)931—002PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，以及2006年12月20日提交的、申請(qǐng) 號(hào)為11/613692的美國(guó)專利申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(2) 于2006年5月5日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/798446、題為"照明裝置"(發(fā) 明人Antony Paul van de Ven;代理備審案號(hào)931—008 PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)， 以及2007年5月3日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/743754的美國(guó)專利申請(qǐng)；其全部 內(nèi)容通過引用結(jié)合于此；(3) 于2006年9月18日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0/845429的，題為"照明裝置、 照明裝置組合、燈具及其使用方法"(發(fā)明人Antony Paul van de Ven;代 理備審案號(hào)931一019PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，以及2007年9月17日提交的、 申請(qǐng)?zhí)枮?1/856421的美國(guó)專利申請(qǐng)；其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(4) 于2006年9月21日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0/846222的，題為"照明裝置 組合、其安裝方法，以及光取代方法"(發(fā)明人Antony Paul van de Ven和 Gerald H. Negley;代理備審案號(hào)931—021PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，以及2007 年9月21日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/859048的美國(guó)專利申請(qǐng)；其全部?jī)?nèi)容通過 引用結(jié)合于此；(5) 于2006年5月31日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/809618、題為"照明裝置 和照明方法"(發(fā)明人Gerald H.Negley、 Antony Paul van de Ven和Thomas G. Coleman;代理備審案號(hào)931—017 PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，以及2007年5月 30日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/755153的美國(guó)專利申請(qǐng)；其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合 于此；(6) 于2006年11月13日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/858558、題為"照明裝置、 被照射的閉合空間及照明方法"(發(fā)明人Gemld H.Negley;代理備審案號(hào) 931一026PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)；其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(7) 于2006年11月14日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/858881、題為"照明引擎 組件"(發(fā)明人Paul Kenneth Pickard和Gary David Trott;代理備審案號(hào) 931—036PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)；其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(8) 于2006年11月14日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/859013、題為"照明組合 及其用到的部件"(發(fā)明人Paul Kenneth Pickard和Gary David Trott;代理備 審案號(hào)931—037 PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，以及2007年4月18日提交的、申 請(qǐng)?zhí)枮?1/736799的美國(guó)專利申請(qǐng)；其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(9) 于2006年10月23日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/853589、題為"照明裝置 以及在照明裝置殼體中安裝光引擎殼體和/或裝飾件的方法"(發(fā)明人Paul Kenneth Pickard和Gary David Trott;代理備審案號(hào)931—038 PRO)的美國(guó)專 利申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此；(10) 于2006年11月30日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/861901、題為"具有補(bǔ) 充附件的LED聚光燈"(發(fā)明人Paul Kenneth Pickard、 Ed Adams和Gary David Trott;代理備審案號(hào)931_044 PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用 結(jié)合于此；(11) 于2006年5月7日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/916384、題為"燈具、照 明裝置和它們用到的部件"(發(fā)明人Paul Kenneth Pickard、 Ed Adams和Gary David Trott;代理備審案號(hào)931—055 PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過 引用結(jié)合于此。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供了一種照明裝置，包括至 少第一固態(tài)發(fā)光器件和至少第一光學(xué)元件。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知并能夠獲得各種不同的光學(xué)元件，其中的任何光學(xué)元 件都適用于本發(fā)明的照明裝置。這里參照截面圖(和/或平面圖)來描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，這些截面 圖是本發(fā)明的理想實(shí)施例的示意圖。同樣，可以預(yù)料到由例如制造技術(shù)和/或 公差導(dǎo)致的示意圖的形狀上的變化。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)視為受這里 所示的區(qū)域的特定形狀的限制，而是應(yīng)當(dāng)視為包括由例如制造引起的形狀方面 的偏差。例如，顯示為或描述為矩形的模塑區(qū)域(moldedregion) —般還具有 圓形的或曲線的特征。因此，圖中所示的區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上是示意性的，它們的形狀 不用于說明裝置的某區(qū)域的準(zhǔn)確形狀，并且也不用于限制本發(fā)明的范圍。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的照明裝置的剖視圖。參見圖1，示出的照明裝置包括多個(gè)固態(tài)發(fā)光器件16a和16b (本實(shí)施例 中為L(zhǎng)ED)、圖案化散射器18、散熱元件、絕緣區(qū)12、高反射表面13、形成 在印刷電路板28上的導(dǎo)電跡線14、引線框15和反射錐體17。 LED 16a和16b 相對(duì)于圖案化散射器18設(shè)置，使得在LED 16a和16b被點(diǎn)亮發(fā)光時(shí)，LED 16a 和16b發(fā)出的光的至少某些通過第一表面21進(jìn)入圖案化散射器18，并通過第 二表面22射出圖案化散射器18，該圖案化散射器18包括形成在第一表面21 上的多個(gè)光學(xué)特征23。如這里所述的裝置的任何兩個(gè)或兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)部分可集成成一體。這 里所述的裝置的任何結(jié)構(gòu)部分可設(shè)在兩個(gè)或兩個(gè)以上部分中(如果需要的話它 們是結(jié)合在一起的)。此外，雖然參照各個(gè)部件的特定組合來闡述本發(fā)明的特定實(shí)施例，但在 不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可提供各種其他組合。因此，本發(fā)明不應(yīng) 解釋為受這里所述以及附圖所示的特定示范性實(shí)施例的限制，而是還可包含各 種所述實(shí)施例的部件的組合。本發(fā)明的普通技術(shù)人員可在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下根據(jù)本 發(fā)明的公開對(duì)其進(jìn)行許多種變化和修改。因此，必須明白所述的實(shí)施例僅用于 舉例，不應(yīng)當(dāng)將其視為限制由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明。因此，所附的權(quán)利 要求應(yīng)理解為不僅包括并行陳述的部件的組合，還包括以基本相同的方式完成 基本相同功能以獲得基本相同結(jié)果的所有等效部件。這些權(quán)利要求在此理解為 包括以上具體闡述和說明的內(nèi)容、概念上等效的內(nèi)容以及結(jié)合了本發(fā)明的實(shí)質(zhì) 思想的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1、一種照明裝置，其特征在于，包括至少第一固態(tài)發(fā)光器件；以及至少第一圖案化散射器，其中所述第一固態(tài)發(fā)光器件相對(duì)于所述第一圖案化散射器設(shè)置，使得在所述第一固態(tài)發(fā)光器件被點(diǎn)亮而發(fā)光時(shí)，所述第一固態(tài)發(fā)光器件發(fā)出的光的至少某些進(jìn)入所述第一圖案化散射器并從所述圖案化散射器射出，所述圖案化散射器包括多個(gè)光學(xué)特征。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，所述圖案化散射器發(fā) 射的光位于大致方形形狀內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，所述圖案化散射器發(fā) 射的光位于大致矩形形狀內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，所述圖案化散射器發(fā) 射的光位于大致六邊形形狀內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，所述照明裝置包括多 個(gè)固態(tài)發(fā)光器件和多個(gè)圖案化散射器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明裝置，其特征在于，所述多個(gè)圖案化散射 器包括發(fā)射位于大致六邊形形狀內(nèi)的光的多個(gè)圖案化散射器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明裝置，其特征在于，所述多個(gè)圖案化散射 器包括發(fā)射位于大致八邊形形狀內(nèi)的光的多個(gè)圖案化散射器和發(fā)射位于大致 方形形狀內(nèi)的光的多個(gè)圖案化散射器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于，由所述第一固態(tài)發(fā)光 器件發(fā)出的光通過所述第一圖案化散射器的第一表面進(jìn)入所述圖案化散射器， 并通過所述第一圖案化散射器的第二表面射出所述第一圖案化散射器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明裝置，其特征在于，至少某些所述光學(xué)特 征位于所述第一圖案化散射器的第一表面上。
10、 一種照明方法，其特征在于，包括點(diǎn)亮至少第一固態(tài)發(fā)光器件以使得所述第一固態(tài)發(fā)光器件發(fā)光，從而由所述第一固態(tài)發(fā)光器件發(fā)出的光的至少某些進(jìn)入第一圖案化散射器并從所述圖 案化散射器^"出，所述圖案化散射器包括多個(gè)光學(xué)特征。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述圖案化散射器發(fā)射的光位于大致六邊形形狀內(nèi)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述照明裝置包括多個(gè) 固態(tài)發(fā)光器件和多個(gè)圖案化散射器。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)圖案化散射器 包括發(fā)射位于大致六邊形形狀內(nèi)的光的多個(gè)圖案化散射器。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)圖案化散射器 包括發(fā)射位于大致八邊形形狀內(nèi)的光的多個(gè)圖案化散射器和發(fā)射位于大致方 形形狀內(nèi)的光的多個(gè)圖案化散射器。
15、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述圖案化散射器發(fā)射 的光位于大致方形形狀內(nèi)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述圖案化散射器發(fā)射 的光位于大致矩形形狀內(nèi)。
17、 一種照明裝置，其特征在于，包括 至少第一固態(tài)發(fā)光器件；和至少第一光學(xué)元件，其中所述第一固態(tài)發(fā)光器件相對(duì)于所述第一光學(xué)元件 設(shè)置，使得在所述第一固態(tài)發(fā)光器件被點(diǎn)亮而發(fā)光時(shí)，所述第一固態(tài)發(fā)光器件 發(fā)出的光的至少某些通過所述第一光學(xué)元件的第一表面進(jìn)入所述第一光學(xué)元 件，并通過所述第一光學(xué)元件的第二表面從所述第一光學(xué)元件射出，所述第一 光學(xué)元件包括多個(gè)光學(xué)特征，其中的至少某些光學(xué)特征設(shè)置在所述第一光學(xué)元 件的第一表面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種照明裝置，包括至少第一固態(tài)發(fā)光器件(16a，16b)；以及至少第一圖案化散射器(18)，其具有多個(gè)光學(xué)特征(23)。若所述第一固態(tài)發(fā)光器件被點(diǎn)亮，由所述第一固態(tài)發(fā)光器件發(fā)出的光的至少某些進(jìn)入所述第一圖案化散射器并從所述圖案化散射器射出。某些實(shí)施例中，所述圖案化散射器發(fā)射的光位于特定形狀內(nèi)(例如，大致正方形、矩形、六邊形或八邊形)，某些實(shí)施例中，光學(xué)特征位于所述第一圖案化散射器的光線進(jìn)入側(cè)的第一表面上。本發(fā)明還涉及一種照明方法，包括點(diǎn)亮一個(gè)(或多個(gè))固態(tài)發(fā)光器件，所述固態(tài)發(fā)光器件發(fā)射的光進(jìn)入具有多個(gè)光學(xué)特征的圖案化散射器，并從所述圖案化散射器射出。
文檔編號(hào)F21V5/00GK101622493SQ200780044665
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
發(fā)明者杰拉爾德·H.·尼格利 申請(qǐng)人:科銳Led照明科技公司