專利名稱：基于led的照明單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及具有多個基本線性排列的固態(tài)光源的照明單元。更具體而言，此處公開的各種創(chuàng)造性方法和設(shè)備涉及一種照明單元，該照明單元具有多個線性排列的LED、位于所述LED側(cè)面的第一和第二反射器、以及設(shè)于所述LED上方且與所述LED間隔開的透鏡。
背景技術(shù)：
數(shù)字照明技術(shù)，即基于諸如發(fā)光二極管(LED)的半導(dǎo)體光源的照明，提供了傳統(tǒng)熒光、HID和白熾燈的可行替代方案。LED的功能上的優(yōu)點和益處包括高的能量轉(zhuǎn)換和光學(xué)效率、耐用性、低運行成本和很多其它方面。LED技術(shù)的最新發(fā)展已經(jīng)提供了高效且魯棒的全譜發(fā)光源，這些發(fā)光源能夠在很多應(yīng)用中實現(xiàn)各種照明效果。
已經(jīng)設(shè)計了很多照明器材(lighting fixture),所述照明器材使用LED來實施以獲得LED的一個或多個上述優(yōu)點和益處。例如，已經(jīng)設(shè)計了一些照明器材，所述照明器材使用多個LED來實施，其中每個單獨的LED上方都具有相關(guān)聯(lián)的LED光學(xué)部件。例如，每個單獨的LED可以具有單獨的反射器和耦合到所述反射器的相關(guān)聯(lián)的單獨的透鏡，所述反射器圍繞該LED并且將從該LED輸出的光反射成期望的束分布，所述透鏡在期望的方向上折射從該LED輸出的光。LED可以適當(dāng)?shù)囟ㄎ徊⑶颐總€LED光學(xué)部件可以適當(dāng)?shù)嘏c期望的LED配對，從而從所述照明器材獲得期望的光輸出。盡管這種照明器材通常使得能夠獲得期望的光輸出，但是它們可能引起每個光學(xué)部件在目標(biāo)照明區(qū)域上單獨成像，由此導(dǎo)致非均勻的照明圖案。同樣地，這種照明器材可能采用固定的、不可移動的LED光學(xué)部件，由此阻止該照明器材被容易地調(diào)適以提供多個不同光學(xué)輸出的選集。因此，本領(lǐng)域需要一種具有多個固態(tài)光源(例如LED)的照明單元，該照明單元在目標(biāo)照明區(qū)域上具有單獨的LED光學(xué)部件的減少的成像且能夠提供多個不同的光學(xué)輸出。

發(fā)明內(nèi)容
本公開內(nèi)容涉及用于具有多個基本線性排列的固態(tài)光源的照明單元的創(chuàng)造性方法和設(shè)備，比如所述固態(tài)光源例如是LED。更具體而言，此處公開的各種創(chuàng)造性方法和設(shè)備涉及一種照明單元，該照明單元具有多個線性排列的LED、位于所述LED側(cè)面(flanking)的第一和第二反射器、以及設(shè)于所述LED上方且與所述LED間隔開的透鏡?？蛇x地，所述透鏡可以可拆卸地耦合在LED上方，由此允許與具有備選光學(xué)特性的透鏡互換。例如，具有提供點目標(biāo)窄分布的光學(xué)屬性的透鏡可以與提供不同的線性點目標(biāo)分布的透鏡互換。所述透鏡可以由單個縱向延伸件形成或者可以包括多個透鏡件。例如，所述透鏡可以包括多個縱向延伸的透鏡件和/或多個非縱向延伸的透鏡件，它們一起形成縱向延伸的透鏡。每個透鏡件可以提供在單個或多個所述LED上方。所述照明單元可以可選地設(shè)計成使得LED的取向可以被用戶選擇性地調(diào)整。本公開內(nèi)容可以提供一種LED照明單元，該LED照明單元可以被用戶操縱(例如，通過換掉透鏡和/或調(diào)整LED的取向)以從該LED光單元提供期望的光學(xué)輸出，由此允許來自該照明單元的多種照明構(gòu)造。一般而言，在一方面，提供了一種基于LED的照明單元，該照明單元包括多個基本線性排列的LED、縱向延伸的第一反射器和縱向延伸的第二反射器。該縱向延伸的第一反射器是沿著所述LED的第一側(cè)并且具有第一大致凹反射表面，該第一大致凹反射表面毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸。該縱向延伸的第二反射器是沿著所述LED的第二側(cè)并且具有第二大致凹反射表面，該第二大致凹反射表面毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸。所述透鏡設(shè)于多個所述LED上方并且與多個所述LED間隔開，并且所述透鏡在所述第一反射器和第二反射器之間延伸。所述透鏡可拆卸地耦合在所述LED上方。在一些實施例中，所述透鏡具有面對所述LED的基本平面的第一面以及與所述第一面相對的非平面的第二面。在那些實施例的一些形式中，所述第一凹反射表面和所述第二凹反射表面具有基本相似的凹度。在那些實施例的一些形式中，所述第一凹反射表面從所述LED向外延伸第一距離，并且所述第二凹反射表面從所述LED向外延伸第二距離；所述第二距離至少是所述第一距離的I. 5倍。在那些實施例的一些形式中，所述第一凹反射表面與所述第二凹反射表面遠(yuǎn)離所述LED近似相同的距離延伸。 在一些實施例中，所述透鏡可拆卸地耦合到所述第一反射器和所述第二反射器。在一些實施例中，所述透鏡是設(shè)于所述多個LED中每一個上的單個的縱向延伸件。在一些實施例中，所述透鏡包括多個相鄰的單獨的透鏡件。在那些實施例的一些形式中，每一個所述單獨的透鏡件設(shè)于單個的所述LED上?！愣?，在另一方面，一種基于LED的照明單兀包括支撐表面、多個LED、縱向延伸的第一反射器、縱向延伸的第二反射器以及透鏡。所述多個LED以基本線性排列耦合到所述支撐表面。該縱向延伸的第一反射器在所述LED的第一側(cè)耦合到所述支撐表面，并且具有第一大致凹反射表面，該第一大致凹反射表面毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸。該縱向延伸的第二反射器是沿著所述LED的第二側(cè)并且具有第二大致凹反射表面，該第二大致凹反射表面毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸。所述透鏡設(shè)于每一個所述LED上方并且與每一個所述LED間隔開。所述透鏡在所述第一反射器和所述第二反射器之間延伸，并且具有面對所述LED的基本平面的第一面以及與所述第一面相對的非平面的第二面。在一些實施例中，所述透鏡可拆卸地耦合在所述LED上方。在那些實施例的一些形式中，所述透鏡可拆卸地耦合到所述第一反射器和所述第二反射器。在一些實施例中，所述透鏡包括設(shè)于所述多個LED中每一個上的至少一個縱向延伸透鏡件。在那些實施例的一些形式中，所述透鏡包括兩個所述縱向延伸透鏡件，每一個所述透鏡件設(shè)于所述多個LED中每一個的至少一部分上方。在一些實施例中，所述透鏡包括多個透鏡件。在那些實施例的一些形式中，每一個所述透鏡件設(shè)于單個的所述LED上。在一些實施例中，所述支撐表面可以重新定位到多個用戶可選取向?！愣裕诹硪环矫?，一種基于LED的照明單兀系統(tǒng)包括多個LED;縱向延伸的第一反射器；縱向延伸的第二反射器；以及多個具有獨特光學(xué)特性的透鏡。所述LED基本上線性排列，并且所述第一反射器和所述第二反射器位于所述LED側(cè)面。所述第一反射器具有毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸的第一反射表面。所述第二反射器具有毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸的第二反射表面。每一個透鏡可拆卸地耦合于多個所述LED上方并且與多個所述LED間隔開，并且在所述第一反射器和所述第二反射器之間延伸。此處為了本公開內(nèi)容的目的而使用的術(shù)語“LED”應(yīng)當(dāng)理解為包括任何電致發(fā)光二極管或能夠響應(yīng)于電信號產(chǎn)生輻射的其它類型的載流子注入/基于結(jié)的系統(tǒng)。因此，術(shù)語LED包括但不限于響應(yīng)于電流發(fā)光的各種基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)、發(fā)光聚合物、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、電致發(fā)光條等。尤其是，術(shù)語LED指可以構(gòu)造成產(chǎn)生紅外譜、紫外譜和各個部分的可見光譜(通常包括從約400納米到約700nm的輻射波長)的一個或多個中的輻射的所有類型的發(fā)光二極管(包括半導(dǎo)體和有機(jī)發(fā)光二極管)。也應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語LED不限制LED的物理和/或電封裝類型。術(shù)語“光源”應(yīng)當(dāng)理解為指各種輻射源中的任何一種或多種，所述各種輻射源包括但不限于基于LED的源(包括一個或多個上面定義的LED)、白熾源(例如白熾燈、鹵素?zé)?、熒光源、磷光源、高強(qiáng)度放電源(例如，鈉汽燈、汞汽燈和金屬鹵化物燈)、激光器、其它類型 的電致發(fā)光源、高溫發(fā)光源(例如，火焰)、蠟燭發(fā)光源(例如，汽燈、碳弧輻射源)、光致發(fā)光源(例如，氣體放電源)、使用電子飽和的陰極發(fā)光源、電發(fā)光源、晶體發(fā)光源、顯像管發(fā)光源、熱發(fā)光源、摩擦發(fā)光源、聲致發(fā)光源、輻射致發(fā)光源和發(fā)光聚合物。術(shù)語“照明器材”在此處用于指一個或多個照明單元以特定形狀因數(shù)、組裝或封裝進(jìn)行的實施或排列。術(shù)語“照明單元”在此處用于指包括一個或多個相同或不同類型光源的設(shè)備。給定的照明單元可以具有各種(多個)光源的安裝排列、外殼/外罩排列和形狀、和/或電和機(jī)械連接構(gòu)造中的任何一種。此外，給定照明單元可選地可以與涉及所述(多個)光源的操作的各種其它部件(例如，控制電路)相關(guān)聯(lián)(例如，包括各種其它部件、耦合到各種其它部件和/或與各種其它部件封裝在一起)?！盎贚ED的照明單元”指這樣的照明單元，該照明單元僅僅包括上面討論的一個或多個基于LED的光源,或者包括上面討論的一個或多個基于LED的光源與其它非基于LED的光源的組合。應(yīng)當(dāng)理解，前述概念和下文中更詳細(xì)討論的另外概念(假設(shè)這些概念不相互矛盾)被認(rèn)為是此處公開的創(chuàng)造性主題的一部分。尤其是，在本公開內(nèi)容結(jié)束處出現(xiàn)的所要求保護(hù)主題的所有組合被認(rèn)為是此處公開的創(chuàng)造性主題的一部分。也應(yīng)當(dāng)理解，此處明確采用的、也可能出現(xiàn)在通過引用方式結(jié)合的任何公開物中的術(shù)語應(yīng)當(dāng)符合與此處公開的特定概念最相一致的意思。


在圖中，貫穿不同的視圖，相似的附圖標(biāo)記一般指相同的部件。同樣，圖不一定是按比例的，而是一般將重點放在說明本發(fā)明的原理上。圖I示出了照明單元的第一實施例的底部正視分解透視圖。圖2示出了該照明單元的第一實施例的后部平面圖。圖3示出了沿著圖2的剖面線3-3截取的該照明單元的第一實施例的橫截面圖。圖4示出了照明單元的第二實施例的底部正視分解透視圖。圖5示出了該照明單元的第二實施例的前部平面圖。圖6示出了沿著圖5的剖面線6-6截取的該照明單元的第二實施例的橫截面圖。
圖7示出了照明單元的第三實施例的底部正視分解透視圖。圖8示出了該照明單元的第三實施例的前部平面圖。圖9示出了沿著圖8的剖面線9-9截取的該照明單元的第三實施例的橫截面圖。
具體實施例方式在下面的詳細(xì)描述中，為了解釋而非限制的目的，闡述了公開特定細(xì)節(jié)的代表性實施例以便提供對所要求保護(hù)的發(fā)明的徹底的理解。然而，對于得到本公開內(nèi)容的益處的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見的是，背離此處公開的特定細(xì)節(jié)的根據(jù)本教導(dǎo)的其它實施例仍在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此外，可能省略對公知設(shè)備和方法的描述，從而不模糊代表性實施例的描述。這些方法和設(shè)備明顯在所要求保護(hù)的發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，此處公開的 設(shè)備的各種實施例特別適于安裝在天花板龍骨中，比如所述天花板龍骨例如是采用低壓天花板龍骨電源系統(tǒng)的天花板龍骨。因此，為了說明目的，結(jié)合可適用于這種安裝的照明單元，討論所要求保護(hù)的發(fā)明。然而，在不偏離所要求保護(hù)的發(fā)明的范圍或精神的情況下，可以想到所述設(shè)備的其它構(gòu)造和應(yīng)用。首先參考圖I至圖3，示出了照明單元110的第一實施例。照明單元110具有以線性排列安裝在電路板132上的多個LED 134。電路板132可以耦合到熱沉110的支撐表面112。多個散熱鰭114從熱沉110的支撐表面向后延伸并且?guī)椭⒂蒐ED 134產(chǎn)生的熱。可選地，可以在電路板132和支撐表面112之間夾置熱學(xué)材料(例如導(dǎo)熱膏和/或?qū)釅|)。在備選實施例中，每個LED 134可以安裝在單獨的電路板上或者可以直接安裝到支撐表面112。沿著LED 134的第一側(cè)提供縱向延伸的第一反射器140。第一反射器140是單件的并且沿著每個LED 134從第一反射器的第一端141縱向延伸到第二端142。在備選實施例中，第一反射器140可以包括多個反射器件并且/或者可以不是沿著所有LED 134延伸。第一反射器140具有內(nèi)部凹面144，該內(nèi)部凹面144在從LED 134向外并且遠(yuǎn)離LED 134向著第一反射器140的翼緣146的方向上毗鄰LED 134從LED 134延伸。遠(yuǎn)離的方向是大致垂直于安裝LED 134的表面的方向。換而言之，在照明單元10的第一實施例中，該遠(yuǎn)離的方向是大致垂直于安裝LED 134的電路板132表面的方向。向外的方向是LED 134方向外圍。換而言之，該向外的方向大致垂直于所述遠(yuǎn)離的方向。沿著LED 134的第二側(cè)提供縱向延伸的第二反射器150。第二反射器150是單件的并且沿著每個LED 134從第二反射器的第一端151縱向延伸到第二反射器的第二端152。在備選實施例中，第二反射器150可以包括多個反射器件并且/或者可以不是沿著所有LED134延伸。第二反射器150具有內(nèi)部凹面154，該內(nèi)部凹面154在從LED 134向外并且遠(yuǎn)離LED 134的方向上毗鄰LED 134從LED 134延伸。內(nèi)部凹面154和內(nèi)部凹面144遠(yuǎn)離LED134近似相同的距離延伸。然而，內(nèi)部凹面154從LED 134向外延伸的距離近似為內(nèi)部凹面144從LED 134向外延伸的距離的兩倍。因此，內(nèi)部凹面154具有比內(nèi)部凹面114更大的彎曲程度。在一些實施例中，第一反射器140和/或第二反射器150可以耦合到電路板132。例如，在一些實施例中，第一反射器140和/或第二反射器150可以使用機(jī)械固定方法固定地或可拆卸地耦合到電路板132，所述機(jī)械固定方法包括但不限于粘合劑、無料焊接、焊料焊接、叉形物、緊固件和/或可以從第一反射器140、第二反射器150和/或電路板132延伸的結(jié)構(gòu)。在一些其它實施例中，第一反射器140和/或第二反射器150可以使用機(jī)械固定方法耦合到框架120?？蚣?20可以耦合到熱沉110并且包括圍繞第一反射器140、第二反射器150、LED 134和電路板132的框架側(cè)壁122。第一翼緣124和第二翼緣125垂直于框架側(cè)壁122并且在框架側(cè)壁122外周延伸，并且與電路板132遠(yuǎn)側(cè)的第一反射器140和第二反射器150的邊緣基本共面。在一些實施例中，框架120可以相對較小，例如縱向長度為5英寸且橫向?qū)挾葹镮英寸?？蛇x地，照明單元10可以適于附接到天花板龍骨，比如該天花板龍骨例如為當(dāng)前正由Emerge Alliance提出的低壓供電天花板龍骨系統(tǒng)。在LED 134上并且與LED 134間隔開地提供縱向延伸的透鏡160。透鏡160可以由適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)介質(zhì)構(gòu)成。例如，在一些實施例中，透鏡160可以是模制的光學(xué)級丙烯酸樹脂。透鏡160從其第一端161縱向延伸到其第二端162。透鏡160的基本平面的第一面167在所述第一端161和第二端162之間延伸并且面對LED 134。該第一面167基本與所述電路板132共面。非平面的第二面166與所述第一面167相對地提供并且在第一端161和第二端162之間延伸。前縱向面165和后縱向面164在第一面167和第二面166之間延伸。后 縱向面164和前縱向面165基本垂直于第一面167取向。前縱向面165 (在從第一面167到第二面166的方向上)高于后縱向面164的相應(yīng)縱向位置。透鏡160在第一反射器140和第二反射器150之間并且超過第一反射器140和第二反射器150延伸。例如，透鏡160可以使用粘合劑耦合到翼緣146、第二反射器150的邊緣和/或框架的一些部分。在其它實施例中，透鏡160可以使用備選機(jī)械固定方法稱合到第一反射器140、第二反射器150和/或框架120，所述機(jī)械固定方法包括但不限于無料焊接、焊料焊接、叉形物、緊固件和/或可以從第一反射器140、第二反射器150和/或電路板132延伸的結(jié)構(gòu)?？蛇x地，所述機(jī)械固定方法可以允許透鏡160可拆卸地耦合到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)?？蛇x地，高斯濾光器169可以在第一反射器140和第二反射器150之間延伸并且夾置在LED 134和透鏡160之間。在工作時，可以對LED 134進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾娺B接(例如，從LED驅(qū)動器和/或低壓天花板龍骨)。來自LED 134的一些光輸出將直接入射到高斯濾光器169上，然后入射到透鏡160。一些光輸出將首先反射離開第一反射器140、第二反射器150和/或框架側(cè)壁122的面對內(nèi)部的部分并且重定向朝向濾光器169以及然后朝向透鏡160。第一反射器140、第二反射器150和透鏡160構(gòu)造成用于泛光照明(wall washing)。從LED 134發(fā)射的光的大部分將被引導(dǎo)離開前縱向面165和第二面166，并且通常將被引導(dǎo)朝向在前縱向面165面對的方向上的區(qū)域。得到本公開內(nèi)容的益處的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以對第一反射器140、第二反射器150和或透鏡160作出變化以實現(xiàn)不同于照明單元110實現(xiàn)的光輸出的期望光輸出。例如，在一些實施例中，第一凹面144的彎曲程度可以減小以增加光輸出的向前投射，和/或可以改變第二表面166的輪廓以實現(xiàn)不同的內(nèi)反射量和/或不同的內(nèi)反射特性。參考圖4至圖6，示出了照明單元210的第二實施例。照明單元210具有以線性排列安裝在電路板232上的多個LED 234。電路板232可以耦合到熱沉210的支撐表面212。可選地，可以在電路板232和支撐表面212之間夾置熱學(xué)材料(例如導(dǎo)熱膏和/或?qū)釅|)。在備選實施例中，LED 234可以直接安裝導(dǎo)支撐表面212。熱沉210具有從其背面延伸的球形支座軸215，該球形支座軸耦合到球形支座216。球形支座216可移動地耦合到球206，球206耦合到從連接件204延伸的球軸205。連接件204比如可以構(gòu)造成用于安裝在諸如低壓供電天花板龍骨系統(tǒng)的天花板龍骨中。球206和球形支座216之間的可移動耦合使得用戶能夠?qū)岢?10和附接的電路板232可移動地定位在期望取向上。在備選實施例中，可以用一個或多個鉸鏈代替球206和球形支座216來使得用戶能夠?qū)㈦娐钒?32可移動地定位在期望取向上。沿著LED 234的第一側(cè)提供縱向延伸的第一反射器240。第一反射器240是單件的并且沿著每個LED 234從第一反射器的第一端241縱向延伸到第二端242。在備選實施例中，第一反射器240可以包括多個反射器件和/或可以不是沿著所有LED 234延伸。第一反射器240具有內(nèi)部凹面244，該內(nèi)部凹面144在從LED 234向外并且遠(yuǎn)離LED 234向著第一反射器240的翼緣246的方向上毗鄰LED 234從LED 234延伸。沿著LED 234的第二側(cè)提供縱向延伸的第二反射器250。第二反射器250是單件的并且沿著每個LED 234從第二反射器的第一端251縱向延伸到第二反射器的第二端252。在備選實施例中，第二反射器250可以包括多個反射器件和/或可以不是沿著所有LED 234延伸。第二反射器具有內(nèi)部凹面254，該內(nèi)部凹面254在從LED 234向外并且遠(yuǎn)離LED 234 向著第二反射器250的翼緣256的方向上毗鄰LED 234從LED 234延伸。內(nèi)部凹面254和內(nèi)部凹面244共享基本相同的彎曲程度，并且遠(yuǎn)離LED 234近似相同的距離延伸且從LED234向外近似相同的距離延伸。在一些實施例中，第一反射器240和/或第二反射器250可以耦合到電路板232。例如，在一些實施例中，第一反射器240和/或第二反射器250可以使用機(jī)械固定方法耦合到電路板232。在一些其它實施例中，第一反射器240和/或第二反射器250可以使用機(jī)械固定方法稱合到熱沉210。盡管未描述,可選地可以在第一反射器240的第一端241與第二反射器250的第一端251之間和/或在第一反射器240的第二端242與第二反射器250的第二端252之間布置端板。所述端板可選地可以是內(nèi)反射的或半反射的。在LED 234上并且與LED 234間隔開地提供縱向延伸的透鏡260。透鏡260從其第一端261縱向延伸到其第二端262。透鏡260的基本平面的第一面267在所述第一端261和第二端262之間延伸并且面對LED 234。該第一面267基本與所述電路板232共面。非平面的第二面包括第一凸出部分266A和第二凸出部分266B，它們形狀基本相似、與第一面267相對設(shè)置并且在第一端261和第二端262之間延伸。前縱向面265和后縱向面264在第一端261和第二端262之間延伸。前縱向面265和后縱向面261基本垂直于第一面267。第一凸出部分266A和第二凸出部分266B基本是盆形的。當(dāng)從每個凸出部分266A和266B的縱向和橫向中心點縱向地(例如沿著縱向面264或265)或橫向地(例如沿著第一端261和第二端262)移動時,每個凸出部分266A和266B的外表面與第一面267之間的距離減小。透鏡260在內(nèi)部凹面244和254之間并且超出內(nèi)部凹面244和254延伸。在一些實施例中，透鏡260可以可選地包括具有第一凸出部分266A的第一縱向延伸透鏡和具有第二凸出部分266B的第二縱向延伸透鏡。高斯濾光器269可以可選地在第一反射器240和第二反射器250之間延伸并且夾置在LED 234和透鏡260之間。透鏡260具有大致在遠(yuǎn)離凸出部分266A和266B的方向上從透鏡延伸的四個附接腿272。附接腿272設(shè)于透鏡260的每個角上并且具有從其延伸的倒角鎖定突出物274?？梢酝ㄟ^將倒角鎖定突出物274與相應(yīng)的翼緣246和256嚙合，由此使得附接腿272被迫向外直到倒角鎖定突出物274與相應(yīng)的翼緣246和256鎖定，從而將透鏡260耦合到第一反射器240和第二反射器250，如圖6所示?？梢酝ㄟ^用手、工具或以其它方式迫使鎖定突出物274向外并且將透鏡260拉離第一反射器240和第二反射器250，從而從第一反射器240和第二反射器250移除透鏡260。透鏡260可以與具有備選光學(xué)特性并且可選地具有類似附接腿的另一透鏡(例如透鏡160)互換。在工作時，LED 234可以電耦合到電源。來自LED 234的一些光輸出將直接入射到高斯濾光器269上并且然后入射到透鏡260。一些光輸出將首先反射離開第一反射器240、第二反射器250和/或一個或多個端板的面對內(nèi)部的部分并且重定向朝向濾光器269并且然后朝向透鏡260。第一反射器240、第二反射器250和透鏡260構(gòu)造成用于方形目標(biāo)介質(zhì)分布?？梢曰旧显隍鵩e翼分布圖案中引導(dǎo)光輸出。從LED 234發(fā)射的光的大部分將被引導(dǎo)離開第一凸出部分266A和第二凸出部分266B并且將被引導(dǎo)大致朝向第一凸出部分266A和第二凸出部分266B面對的方向上的區(qū)域。得到本公開內(nèi)容的益處的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以對第一反射器240、第二反射器250和或透鏡260作出變化以實現(xiàn)不同于照明單元210實現(xiàn)的光輸出的期望光輸出。 參考圖7至圖9，示出了照明單元310的第三實施例。照明單元310具有以線性排列安裝在電路板332上的多個LED 334。電路板332可以可選地耦合到熱沉或者其它支撐表面。沿著LED 334的第一側(cè)提供縱向延伸的第一反射器340。第一反射器340是單件的并且沿著每個LED 334從第一反射器的第一端341縱向延伸到第二端342。在備選實施例中，第一反射器340可以包括多個反射器件和/或可以不是沿著所有LED 334延伸。第一反射器340具有內(nèi)部凹面344，該內(nèi)部凹面344在從LED 334向外并且遠(yuǎn)離LED 334向著第一反射器340的翼緣346的方向上毗鄰LED 334從LED 334延伸。翼緣346具有延伸貫穿其的多個螺紋孔349。沿著LED 334的第二側(cè)提供縱向延伸的第二反射器350。第二反射器350是單件的并且沿著每個LED 334從第二反射器的第一端351縱向延伸到第二反射器的第二端352。在備選實施例中，第二反射器350可以包括多個反射器件和/或可以不是沿著所有LED 334延伸。第二反射器具有內(nèi)部凹面354，該內(nèi)部凹面354在從LED 334向外并且遠(yuǎn)離LED 334向著第二反射器350的翼緣356的方向上從毗鄰LED 334從LED 334延伸。翼緣356具有延伸貫穿其的多個螺紋孔359。內(nèi)部凹面354和內(nèi)部凹面344共享基本相同的彎曲程度，并且遠(yuǎn)離LED 334近似相同的距離延伸且從LED 334向外近似相同的距離延伸。內(nèi)部凹面354和內(nèi)部凹面344也共享與照明單元310的內(nèi)部凹面244和254基本相同的彎曲程度。在一些實施例中，第一反射器340和/或第二反射器350可以耦合到電路板332。例如，在一些實施例中，第一反射器340和/或第二反射器350可以使用機(jī)械固定方法耦合到電路板332。盡管未描述,可以可選地在第一反射器340的第一端341與第二反射器350的第一端351之間和/或在第一反射器340的第二端342與第二反射器350的第二端352之間布置端板。所述端板可以可選地是內(nèi)反射的或半反射的。在LED 334上并且與LED 334間隔開地提供縱向延伸的透鏡360。透鏡360包括在縱向上彼此相鄰放置的5個單獨的透鏡件360A-E。透鏡360從其透鏡360A縱向延伸到其透鏡360E。每個單獨的透鏡件360A-E共享相同的構(gòu)造并且放置在單個的LED 334上方。為了描述容易和清楚，單獨的透鏡件360A為在圖中進(jìn)行額外詳細(xì)地編號和將在此處進(jìn)行額外詳細(xì)的描述的所述單獨的透鏡360A-E中的唯--個。單獨的透鏡件360A放置在單個
的LED 334上方。單獨的透鏡件360A的基本平面的第一面367A在第一端36IA和第二端362之間延伸并且面對單個的LED 234。該第一面367A基本與所述電路板332共面。非平面的第二面366A基本上是半桶形，與所述第一面367A相對地提供并且在第一端361A和第二端362A之間延伸。前縱向面365A和后縱向面364A在第一面367A和第二面366A之間延伸。前縱向面365A和后縱向面364A基本垂直于第一面367A。一對翼緣368A在后縱向面364A和前縱向面365A外圍延伸，并且分別具有貫穿其中的緊固件孔369A?？梢酝ㄟ^將螺紋緊固件309穿過緊固件孔369A放置并且將螺紋緊固件309旋入相應(yīng)的螺紋孔349和359，將單獨的透鏡件360A耦合到第一反射器340和第二反射器350。可以通過將螺紋緊固件309從相應(yīng)的螺紋孔349和359旋出，將單獨的透鏡件360A從第一反射器340和第二反射器350移除。透鏡360可以與具有備選光學(xué)特性并且可選地具有用于容納螺紋緊固件309的類似孔的另一透鏡互換。例如，透鏡360可以與透鏡160或透鏡260互換，透鏡160和透鏡260中的任一個可以可選地結(jié)合用于容納螺紋緊固件309的孔。一個或多個單獨的透鏡件360A-E可以與具有備選特性并且可選擇具有 用于容納螺紋緊固件309的類似孔的其它透鏡件互換。在一些實施例中，可以可選地將高斯濾光器夾置在LED 334和至少一些所述透鏡360之間。在工作時，LED 334可以電耦合到電源。來自LED 334的一些光輸出將直接入射到透鏡360。一些光輸出將首先反射離開第一反射器340、第二反射器350和/或一個或多個端板的面對內(nèi)部的部分并且重定向朝向透鏡360。第一反射器340、第二反射器350和透鏡360構(gòu)造成用于點目標(biāo)窄分布。LED 334發(fā)射的光的大部分將被引導(dǎo)離開單獨的透鏡件360A-360E的第二面366A-E，并且通常將引導(dǎo)朝向在第二面366A-E面對的方向上的區(qū)域。得到本公開內(nèi)容的益處的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以對第一反射器340、第二反射器350和或一個或多個單獨的透鏡件360A-E作出變化以實現(xiàn)不同于照明單元310實現(xiàn)的光輸出的期望光輸出。盡管此處已經(jīng)描述和說明了若干創(chuàng)造性實施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易想到用于執(zhí)行所述功能和/或獲得所述結(jié)果和/或一個或多個此處描述的優(yōu)點的各種其它手段和/或結(jié)構(gòu)，并且每一個這種變型和/或修改都視為在此處描述的創(chuàng)造性實施例的范圍內(nèi)。更概況而言，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解此處描述的所有參數(shù)、尺寸、材料和構(gòu)造都意圖是示例性的，并且實際參數(shù)、尺寸、材料和/或構(gòu)造將取決于使用本創(chuàng)造性教導(dǎo)的一個或多個特定應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將僅使用常規(guī)實驗認(rèn)識到或者能夠確定此處描述的特定創(chuàng)造性實施例的很多等效物。因此應(yīng)理解，前述實施例僅以實例的方式呈現(xiàn)，并且在所附權(quán)利要求及其等效物的范圍內(nèi)，可以以不同于具體描述和要求保護(hù)的方式實踐創(chuàng)造性實施例。本公開內(nèi)容的創(chuàng)造性實施例涉及此處描述的每個單獨的特征、系統(tǒng)、物品、材料、成套用具和/或方法。此外，如果這些特征、系統(tǒng)、物品、材料、成套用具和/或方法不相互矛盾，則兩個或更多個這些特征、系統(tǒng)、物品、材料、成套用具和/或方法的任何組合被包含在本公開內(nèi)容的創(chuàng)造性范圍內(nèi)。此處所定義和使用的所有定義應(yīng)當(dāng)理解為控制字典中的定義、通過引用的方式結(jié)合的文件中的定義和/或所定義的術(shù)語的一般含義。此處在說明書和權(quán)利要求書中使用的不定冠詞“一”和“一個”應(yīng)當(dāng)理解為表示“至少一個”，除非明確相反地指出。此處在說明書和權(quán)利要求書中使用的短語“和/或”應(yīng)當(dāng)理解為意指如此結(jié)合的元件中的“任一個或兩個”，即，在一些情況下共同出現(xiàn)且在其它情況下分開出現(xiàn)的元件。用“和/或”列出的多個元件應(yīng)當(dāng)以相同的方式理解，即，如此結(jié)合的元件中的“一個或多個”?？蛇x地，可以存在除了用“和/或”從句特別標(biāo)識的元件之外的其它元件，無論這些其它元件與特別標(biāo)識的那些元件相關(guān)或不相關(guān)。因此，作為非限制性實例，當(dāng)與諸如“包括”的開放式語言結(jié)合使用時，對“A和/或B”的引用可以在一個實施例中僅指A (可選地，包括除了 B之外的元件);在另一個實施例中僅指B (可選地，包括除了 A之外的元件);在另一實施例中，指A和B 二者(可選地，包括其它元件)；等等。此處在說明書和權(quán)利要求書中使用的“或”應(yīng)當(dāng)理解為具有與如上面所定義的“和/或”相同的意思。例如，當(dāng)在一個列表中分開各項時，“或”或者“和/或”應(yīng)當(dāng)理解為包含的，即，包括多個或一列元件中的至少一個，但也包括多個或一列元件中的不止一個，以及可選地包括另外的未列出的項。僅明確表示為相反的術(shù)語，例如“僅……中的一個”或者“……中的僅一個”，或者在權(quán)利要求中使用的“由……構(gòu)成”，將指包括多個或一列元件中 的僅一個元件。一般來說，當(dāng)前面有排它的術(shù)語，例如“任一個”、“……之一” “僅……中的一個”或者“……中的僅一個”時，此處使用的術(shù)語“或”應(yīng)當(dāng)僅理解為表示排它的備選(即，“一個或另一個但不是二者”)。權(quán)利要求中使用的“基本由……構(gòu)成”應(yīng)當(dāng)具有它在專利法領(lǐng)域中使用的一般意義。此處在說明書和權(quán)利要求中使用的引用一系列一個或多個元件的短語“至少一個”，應(yīng)當(dāng)理解為意指從該一系列元件中的任何一個或多個元件選擇的至少一個元件，而不一定包括在該一系列元件中具體列出的每一個元件中的至少一個并且不排除這一系列元件中的元件的任何組合。該定義也允許可以可選地存在除了在短語“至少一個”所指的一系列元件中特別標(biāo)識的元件之外的元件，無論這些元件與特別標(biāo)識的那些元件相關(guān)或不相關(guān)。因此，作為非限制性實例，“A和B中的至少一個”(或者等效地“A或B中的至少一個”，或者等效地“A和/或B中的至少一個”)可以在一個實施例中指至少一個A，可選地包括不止一個A，不存在B (并且可選地，包括除了 B之外的其它元件)；在另一個實施例中指至少一個B，可選地包括不止一個B，不存在A (并且可選地，包括除了 A之外的其它元件)；在又一個實施例中指至少一個A，可選地包括不止一個A，以及至少一個B，可選地包括不止一個B (并且可選地，包括其它元件)；等等。在權(quán)利要求中以及上上述說明書中，諸如“包括”、“包含”、“承載”、“具有”、“含有”、“涉及”、“擁有”、“包括”等的所有過渡短語應(yīng)當(dāng)理解為開放式的，即，意思為包括但不限于。僅過渡短語“由……構(gòu)成”和“基本由……構(gòu)成”應(yīng)分別是封閉或半封閉的過渡短語，如美國專利局專利審查指南第2111. 03節(jié)所陳述。
權(quán)利要求
1.一種基于LED的照明単元，包括 多個基本線性排列的LED ； 沿著所述LED的第一側(cè)的縱向延伸的第一反射器，所述第一反射器具有第一大致凹反射表面，該第一大致凹反射表面毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸； 沿著所述LED的第二側(cè)的縱向延伸的第二反射器，所述第二反射器具有第二大致凹反射表面，該第二大致凹反射表面毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸； 設(shè)于多個所述LED上方并且與多個所述LED間隔開的透鏡，所述透鏡在所述第一反射器和第二反射器頂上并且在所述第一反射器和第二反射器之間延伸， 其中所述透鏡可拆卸地耦合在所述LED上。
2.權(quán)利要求I的照明単元，其中所述透鏡具有面對所述LED的基本平面的第一面以及與所述第一面相對的非平面的第二面。
3.權(quán)利要求I的照明単元，其中所述透鏡可拆卸地耦合到所述第一反射器和所述第二反射器。
4.權(quán)利要求2的照明単元，其中所述第一凹反射表面和所述第二凹反射表面具有基本相似的凹度。
5.權(quán)利要求2的照明単元，其中所述第一凹反射表面從所述LED向外延伸第一距離，并且所述第二凹反射表面從所述LED向外延伸第二距離，其中所述第二距離至少是所述第一距離的I. 5倍。
6.權(quán)利要求5的照明単元，其中所述第一凹反射表面與所述第二凹反射表面遠(yuǎn)離所述LED近似相同的距離延伸。
7.權(quán)利要求I的照明単元，其中所述透鏡是設(shè)于所述多個LED中每ー個上的單個的縱向延伸件。
8.權(quán)利要求I的照明単元，其中所述透鏡包括多個相鄰的単獨的透鏡件。
9.權(quán)利要求8的照明単元，其中每ー個所述單獨的透鏡件設(shè)于單個的所述LED上。
10.一種基于LED的照明単元，包括 支撐表面； 以基本線性排列耦合到所述支撐表面的多個LED ； 在所述LED的第一側(cè)上耦合到所述支撐表面的縱向延伸的第一反射器，所述第一反射器具有第一大致凹反射表面，該第一大致凹反射表面毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸； 沿著所述LED的第二側(cè)的縱向延伸的第二反射器，所述第二反射器具有第二大致凹反射表面，該第二大致凹反射表面毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸； 設(shè)于每一個所述LED上方并且與每ー個所述LED間隔開的透鏡，所述透鏡在所述第一反射器和所述第二反射器之間延伸，所述透鏡具有面對所述LED的基本平面的第一面和與所述第一面相對的非平面的第二面。
11.權(quán)利要求10的照明単元，其中所述透鏡可拆卸地耦合在所述LED上方。
12.權(quán)利要求11的照明単元，其中所述透鏡可拆卸地耦合到所述第一反射器和所述第ニ反射器。
13.權(quán)利要求10的照明単元，其中所述透鏡包括設(shè)于所述多個LED中每ー個上方的至少ー個縱向延伸透鏡件。
14.權(quán)利要求13的照明単元，其中所述透鏡包括兩個所述縱向延伸透鏡件，每ー個所述透鏡件設(shè)于所述多個LED中每ー個的至少一部分上方。
15.權(quán)利要求10的照明単元，其中所述透鏡包括多個透鏡件。
16.權(quán)利要求14的照明単元，其中每ー個所述透鏡件設(shè)于單個的所述LED上方。
17.權(quán)利要求10的照明単元，其中所述支撐表 面能夠重新定位到多個用戶可選取向。
18.一種基于LED的照明単元系統(tǒng)，包括 多個基本線性排列的LED ； 位于所述LED側(cè)面的縱向延伸的第一反射器和縱向延伸的第二反射器； 所述第一反射器具有毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸的第一反射表面； 所述第二反射器具有毗鄰所述LED向外并且遠(yuǎn)離所述LED延伸的第二反射表面； 多個透鏡，每ー個透鏡具有獨特的光學(xué)特性，其中每ー個所述透鏡能夠可拆卸地耦合在多個所述LED上方并與多個所述LED間隔開，并且在所述第一反射器和第二反射器之間延伸。
19.權(quán)利要求18的照明単元系統(tǒng)，其中所述每ー個所述透鏡能夠可拆卸地耦合到所述第一反射器和所述第二反射器。
全文摘要
本公開內(nèi)容涉及用于具有多個基本線性排列的固態(tài)光源(34,134,234,334)的照明單元的創(chuàng)造性方法和設(shè)備。第一反射器(40,140,240,340)和第二反射器(50,150,250,350)位于所述固態(tài)光源(34,134,234,334)側(cè)面。透鏡(60,160,260,360)設(shè)于多個所述固態(tài)光源(34,134,234,334)上方并與多個所述固態(tài)光源(34,134,234,334)上方間隔開。
文檔編號F21Y101/02GK102859266SQ201180020553
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者H.雅普赫, G.沙伊弗 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司