本發(fā)明涉及發(fā)光模塊。本發(fā)明還涉及包括這種發(fā)光模塊的燈和燈具。還提供了用于改變發(fā)光模塊的光強(qiáng)度的方法。
背景技術(shù):
發(fā)光二極管(LED)在燈具中普遍(為了實(shí)踐理由以及美學(xué)理由)用于在公共空間、建筑、辦公室、家庭等中提供高效率的一般照明和功能光。然而,LED光源的光輸出對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言一般是不夠的,并且需要將若干LED光源組合以便生成足夠的光水平。
通常期望改變燈具的形狀或者尺寸以及其光強(qiáng)度,以便滿足所遇到的照明情況的需要。
然而,這可能是難以實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)闊艟咝螤畹母淖兛赡苄枰匦驴s放和/或切割安裝LED的表面。在使用波導(dǎo)的照明設(shè)計(jì)的情形下,可能相應(yīng)地需要對(duì)波導(dǎo)的重新成形。
通過改變燈具中的LED的數(shù)目來定制光強(qiáng)度也是不直接的。在不需要改變燈具的設(shè)計(jì)的情況下,LED燈具的尺寸不容易縮放,而且也不容易調(diào)節(jié)在燈具中使用的LED光源的數(shù)目。因此,當(dāng)需要更多或者更少的LED時(shí),LED燈具的設(shè)計(jì)需要改變。
因此,期望具有可以容易地被配置為具有期望的形狀和/或光強(qiáng)度的LED燈具。還期望的是,如果LED燈具可重新成形并且可重新設(shè)定尺寸,使得相同類型的LED燈具可以在不同的照明應(yīng)用中使用,其中尺寸、形狀、以及光強(qiáng)度不同。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服這一問題,并且提供可重新成形并且允許光強(qiáng)度被改變的發(fā)光模塊。另一目的是,提供具有高效率的光分布的LED燈具并且避免在LED燈具中出現(xiàn)的高亮度光斑。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,這一目的和其它目的是通過提供發(fā)光模塊實(shí)現(xiàn)的。發(fā)光模塊包括:柔性和/或可折疊LED載體或者條,該柔性和/或可折疊LED載體或者條包括具有發(fā)光表面的至少一個(gè)發(fā)光二極管,LED載體形成光腔體;以及光出射開口,該光出射開口具有位于其法線的軸,并且允許光在發(fā)光模塊的操作期間離開光腔體,其中至少一個(gè)發(fā)光二極管的發(fā)光表面面向光腔體,并且其中光出射開口的形狀依賴于LED載體的屈曲和/或折疊。頂板包括第一導(dǎo)電層并且底板包括第二導(dǎo)電層,其中第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層分別被設(shè)置為與LED條的第一和第二導(dǎo)電部分電接觸。通過這一設(shè)置,LED條的高效率電接觸可以經(jīng)由發(fā)光模塊的頂板和底板實(shí)現(xiàn)。換句話說,LED條的LED可以通過在LED條與頂板和基板之間形成的電接觸而被高效率的供電。這一簡(jiǎn)單并且靈活的電接觸方式實(shí)現(xiàn)了LED條在頂板和底板的導(dǎo)電層之上的自由定位,而不需要用于保持電接觸的柔性、松散的接線。此外,LED條的柔性是有利的,因?yàn)長(zhǎng)ED條的屈曲和/或折疊改變發(fā)光模塊的光出射開口的面積,使得離開發(fā)光模塊的光的光強(qiáng)度被改變。換句話說,從LED發(fā)射的光的功率可以保持恒定,而發(fā)光模塊的強(qiáng)度通過光出射開口的面積的改變而被改變。因此,提供了具有可變的光強(qiáng)度的發(fā)光模塊,即LED條可以被成形或者重新成形,使得同一發(fā)光模塊可以根據(jù)所遇到的照明應(yīng)用的需要,遞送不同的光強(qiáng)度,而不需要切割安裝LED的任何表面。因此,不需要改變發(fā)光的LED的數(shù)目來改變發(fā)光模塊的光強(qiáng)度。這是有利的,因?yàn)槠浜?jiǎn)化了發(fā)光模塊的設(shè)計(jì)和制造。相同類型的LED條可以例如在需要不同的光強(qiáng)度的若干不同照明應(yīng)用中使用。此外,相同類型的驅(qū)動(dòng)器電子元件可以用于所有照明模塊,因?yàn)榻o定類型的所有LED條都包括相同數(shù)目的LED。
措辭柔性LED載體在這里要被理解為L(zhǎng)ED載體,例如條、帶、或者環(huán),其可彎曲,使得作用在LED條上的力可以改變LED條的形狀。LED條是柔韌的,使得其可以彎曲而不斷裂。LED條可以是連續(xù)柔性的,使得LED條可以在沿著條的任何點(diǎn)處彎曲。LED條可以被重復(fù)地屈曲,使得同一LED條可以得到不同的形狀。備選地,LED條可以包括柔性的部分。在本申請(qǐng)中使用表述“條”的地方,意味著要被解釋得與表述“載體”一樣廣。
措辭可折疊LED條應(yīng)該被解釋為:LED條是關(guān)節(jié)式的,使得LED條可以在沿著其長(zhǎng)度的分立點(diǎn)處彎曲。LED條可以包括鉸鏈。通過在關(guān)節(jié)處折疊LED條,可以改變LED條的形狀。LED條可以包括關(guān)節(jié)附近的部分或者兩個(gè)關(guān)節(jié)之間的非柔性的部分。
LED條要被理解為包括至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)的線或者細(xì)長(zhǎng)部分。LED條可以包括沿著線設(shè)置或者設(shè)置在陣列中的多個(gè)LED。LED可以被設(shè)置在LED條的一個(gè)側(cè)面或者若干側(cè)面上。
光腔體意指開放或者封閉的體積,其中來自LED的光借助于漫反射(即散射或者鏡面反射)重新分布。光從而通過反射、前向散射、后向散射、折射、和/或衍射而被重新導(dǎo)向。光腔體進(jìn)一步被設(shè)置為將來自LED的光混合,并且也可以被稱為光混合腔體或者光混合腔室?;旌鲜峭ㄟ^例如由光在光腔體內(nèi)的多次反射造成的散射實(shí)現(xiàn)的。光腔體提供離開光腔體的光,其在空間上具有更加均勻的強(qiáng)度分布。因此,實(shí)現(xiàn)了提供增加的均勻照射的發(fā)光模塊。
光出射開口要被理解為部分或者區(qū)域,光通過該部分或者區(qū)域離開發(fā)光模塊。換句話說,在光腔體中散射或者混合的光通過光出射開口從光腔體逸出。
光腔體可以包括附加的(第二)腔體表面,其中附加的腔體表面包圍LED條。當(dāng)設(shè)計(jì)光腔體時(shí),附加的腔體表面允許了更大的靈活性。由于附加的腔體表面包圍LED條,光腔體可以例如形成于LED條外部。因此,可以增加光腔體的體積。附加的腔體優(yōu)選地被附加的(第二)LED條照射,但是備選地,可以經(jīng)由(第一)光腔體的LED條中的開口被照射,所述開口則可以經(jīng)由鄰近所述(第一)LED條的柔性、穿孔條的相互旋轉(zhuǎn)而被打開或者關(guān)閉,以便調(diào)諧對(duì)附加的(第二)腔體的照射。光腔體可以包括多個(gè)腔體或者腔室,這改善對(duì)光強(qiáng)度的可調(diào)諧性。
LED條可以包括柔性和/或可折疊印刷電路板(PCB)基板。這是有利的,因?yàn)镻CB提供了LED的高效率電接觸。并且允許被設(shè)置為向LED供電的驅(qū)動(dòng)器電子元件的電接觸。通過包括導(dǎo)熱材料,柔性PCB進(jìn)一步提供了對(duì)LED的高效率熱管理。發(fā)光模塊的制造被進(jìn)一步簡(jiǎn)化,因?yàn)長(zhǎng)ED可以預(yù)先安裝在PCB基板上。
LED條可以形成閉環(huán)或開環(huán)。通過提供形成閉合的或者開放的延伸的LED條,可以獲得更大范圍的形狀。因此,對(duì)光出射開口的形狀的調(diào)諧被簡(jiǎn)化,即通過其發(fā)光的發(fā)光模塊的面積更容易改變。光可以附加地通過開環(huán)的開放部分離開發(fā)光模塊。通過調(diào)節(jié)開環(huán)的開口的尺寸,可以改變從發(fā)光模塊發(fā)射的光的強(qiáng)度。從而提供了更通用的發(fā)光模塊。
光出射開口可以進(jìn)一步包括諸如光漫射元件、光衍射元件、或者光折射元件之類的光學(xué)元件。這是有利的,因?yàn)楦嗟墓饪梢詮陌l(fā)光模塊耦合出來。還可以實(shí)現(xiàn)更加均勻的光分布。從發(fā)光模塊發(fā)射的光錐可以進(jìn)一步增大。
措辭光漫射元件應(yīng)該被解釋為被設(shè)置為通過散射提供對(duì)非均勻光的散布和均化的光學(xué)元件。
措辭光衍射元件應(yīng)該被解釋為被設(shè)置為通過衍射提供對(duì)非均勻光的散布和均化的光學(xué)元件。
措辭光折射元件應(yīng)該被解釋為被設(shè)置為通過折射提供對(duì)非均勻光的散布和均化的光學(xué)元件。
LED條可以包括用于向至少一個(gè)發(fā)光二極管應(yīng)用驅(qū)動(dòng)電流的第一導(dǎo)電部分和第二導(dǎo)電部分。導(dǎo)電部分提供LED條的簡(jiǎn)單并且可靠的電接觸。
發(fā)光模塊可以進(jìn)一步包括頂板和底板,其中發(fā)光模塊的LED條被設(shè)置在頂板和底板之間。
兩個(gè)板被設(shè)置為與LED條一起形成發(fā)光模塊的光腔體。從而可以提供更好地限定的光腔體。頂板和底板可以進(jìn)一步在發(fā)光模塊的光腔體中提供改善的光混合。板可以進(jìn)一步保護(hù)LED條免受發(fā)光模塊外部的環(huán)境影響。
措辭板要被解釋為在一個(gè)方向上更少地延伸而在其它兩個(gè)方向上更多地延伸的物體。換句話說,板僅在兩個(gè)方向上伸長(zhǎng)。板可以包括一種材料或者多種材料,并且是基本上平坦的或者包括一個(gè)或者多個(gè)彎曲部分。
光出射開口可以被設(shè)置在頂板和/或底板中。這種設(shè)置提供了光出射表面相對(duì)于LED條的限定良好的定位。這簡(jiǎn)化了發(fā)光模塊的制造。
頂板和/或底板的光出射開口可以包括光學(xué)元件。這提供了光從發(fā)光模塊的改善的出耦合。從而可以獲得來自發(fā)光模塊的改善的光強(qiáng)度。還可以提供來自發(fā)光模塊的更加均勻的光分布。從發(fā)光模塊發(fā)射的光可以進(jìn)一步具有更大的錐角。
頂板和/或底板可以包括光反射元件。光反射元件高效率地將光反射,從而可以獲得從發(fā)光模塊發(fā)射的光的增加的光強(qiáng)度。
發(fā)光模塊可以進(jìn)一步包括用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)器電子元件。這允許緊湊的發(fā)光模塊。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了包括上文描述的發(fā)光模塊的LED燈具。從而提供了具有可改變的光強(qiáng)度的LED燈具。因此,相同類型的LED燈具可以在不同的照明應(yīng)用中使用。此外,LED燈具的發(fā)光區(qū)域的形狀可以變化,使得LED燈具的視覺外觀可以改變。因此,提供了更加通用的LED燈具。
根據(jù)第三方面,提供了包括上文描述的發(fā)光模塊的LED燈。LED燈包括可以被適配或者改裝到已知類型的燈插座中的燈座。燈座可以例如是螺紋式的。
根據(jù)第四方面,提供了用于改變發(fā)光模塊的光強(qiáng)度的方法。該方法包括:提供發(fā)光模塊,發(fā)光模塊包括:包括至少一個(gè)發(fā)光二極管的柔性和/或可折疊LED條,LED條形成光腔體,以及允許光離開光腔體的光出射開口,其中至少一個(gè)發(fā)光二極管面向光腔體;以及屈曲和/或折疊LED條,使得光出射開口的形狀被改變,從而發(fā)光模塊的光強(qiáng)度被改變。
上文聯(lián)系發(fā)光模塊和包括該發(fā)光模塊的燈具,描述了使用包括發(fā)光模塊的燈和用于改變發(fā)光模塊的光強(qiáng)度的方法的功能和益處。當(dāng)可以應(yīng)用時(shí),上文提及的特征也適用于第三和第四方面。為了避免過度重復(fù),參照上文。
要注意,本發(fā)明涉及在權(quán)利要求中記載的特征的所有可能組合。
附圖說明
現(xiàn)在將參照示出了本發(fā)明的實(shí)施例的附圖,更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這一方面和其它方面。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光模塊的示意性透視圖。
圖2a和圖2b是與圖1中相同的發(fā)光模塊的示意性橫截面圖,并且對(duì)應(yīng)于發(fā)光模塊的兩個(gè)不同光強(qiáng)度。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光模塊的示意性橫截面圖。
圖4a和圖4b是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光模塊的示意性橫截面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光模塊的示意性透視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光模塊的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖7圖示了彈性柔性LED條如何被設(shè)置在兩個(gè)導(dǎo)電層之間并且電連接至這兩個(gè)導(dǎo)電層。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光模塊的示意性橫截面圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光模塊的示意性橫截面圖。
圖10是包括了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光模塊的LED燈具的底視圖。
圖11是包括了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光模塊的LED燈的示意性視圖。
圖12是用于改變根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模塊的光強(qiáng)度的方法的流程圖。
如圖所示,層和區(qū)域的尺寸為了說明性目的而被夸大,并且因此,被提供用于說明本發(fā)明的實(shí)施例的一般結(jié)構(gòu)。相同的附圖標(biāo)記通篇指代相同的元件。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將在下文中參照附圖更充分地描述本發(fā)明,在附圖中示出了本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例。然而,本發(fā)明可以以很多不同形式體現(xiàn)并且不應(yīng)該被解釋為限于本文中闡述的實(shí)施例;更確切地說,這些實(shí)施例被提供用于透徹性和完整性,并且向技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模塊100的一個(gè)實(shí)施例。發(fā)光模塊100包括:圍繞柔性LED載體102(例如,條)的軸107的閉環(huán),柔性LED載體102具有多個(gè)發(fā)光二極管(LED)104;以及光出射開口106,具有位于所述光出射開口的法線的軸107。LED 104被設(shè)置在柔性LED條102的內(nèi)表面108上。
柔性LED載體102由柔性印刷電路板(PCB)制成,LED 104被設(shè)置在該柔性PCB上。PCB提供LED 104的電接觸,并且允許被設(shè)置用于為L(zhǎng)ED 104供電的驅(qū)動(dòng)器電子元件(未示出)的電接觸。通過包括導(dǎo)熱材料,柔性PCB進(jìn)一步提供對(duì)LED 104的高效率熱管理。
柔性LED條102形成包括從LED 104發(fā)射的光的光腔體110。換句話說,LED條102限定了光腔體110的體積的至少一部分,并且從LED發(fā)射的光高效率地耦合到光腔體110中,因?yàn)長(zhǎng)ED 104具有面向光腔體110的相應(yīng)發(fā)光表面105。
光腔體110被設(shè)置為將來自LED 104的光混合,并且因此可以還被稱為光混合腔體或者光混合腔室?;旌贤ㄟ^光腔體110內(nèi)的光的多次反射實(shí)現(xiàn)。因此,離開光腔體110的光在空間上具有更加均勻的強(qiáng)度分布。因此,提供了具有增加的均勻照射的發(fā)光模塊100。
通過LED條102的屈曲和/或折疊,光出射開口106的形狀被改變,但是LED條的周長(zhǎng)保持不變。光出射開口106的經(jīng)改變的形狀可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣獬錾溟_口的面積的改變。因?yàn)榘l(fā)光模塊100的光強(qiáng)度由每單位面積所發(fā)射的光功率限定,所以面積的改變進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈴?qiáng)度的改變(對(duì)于由LED發(fā)射的給定量的光功率而言)。從而提供了具有可變光強(qiáng)度的發(fā)光模塊100。這是有利的,因?yàn)橄嗤陌l(fā)光模塊100可以依賴于所遇到的照明應(yīng)用的需要,遞送不同的光強(qiáng)度,而不需要切割安裝了LED 104的任何表面。也不需要改變發(fā)光的LED 104的數(shù)目,以改變發(fā)光模塊100的光強(qiáng)度。后者是有利的,因?yàn)橄嗤尿?qū)動(dòng)器電子元件可以用于提供不同光強(qiáng)度的若干發(fā)光模塊。
通過將光出射開口的形狀成形和重新成形,發(fā)光模塊100的光強(qiáng)度可以進(jìn)一步被反向改變。換句話說,LED條可以被重新成形,使得LED條104可以被重復(fù)地屈曲和/或折疊。
應(yīng)該注意的是,多個(gè)形狀可以提供相同的光強(qiáng)度。然而針對(duì)這種情況,光模塊可以提供在空間上具有不同形狀和/或定向的發(fā)光區(qū)域。從發(fā)光模塊發(fā)射的光的視覺外觀從而可以被改變。因此,可以獲得包括照射區(qū)域的圖案。
如圖1所示,發(fā)光模塊進(jìn)一步包括頂板112和底板114,其中LED條102被設(shè)置在板112、114之間。兩個(gè)板112和114與LED條102一起形成光腔體110。因?yàn)楣饪梢栽诎?12、114的內(nèi)表面中被反射,頂板112和底板114在發(fā)光模塊100的光腔體110中提供改善的光混合。板112、114進(jìn)一步保護(hù)LED條102免受發(fā)光模塊100外部的環(huán)境影響。從而提供了更加耐久的發(fā)光模塊100。
頂板112和底板114在這里由透光塑料制成,但是在其它實(shí)施例中可以包括諸如玻璃、木材、織物、紙張、以及紙板之類的材料,并且每種材料被提供有導(dǎo)電層,這將在提到圖6時(shí)更詳細(xì)地解釋。
根據(jù)一些其它實(shí)施例,頂板和/或底板包括如下部分:該部分被穿孔有一個(gè)或者多個(gè)開口,使得光可以穿過這些開口。
光出射開口106在這一實(shí)施例中由閉環(huán)LED條102的面積限定。頂板112和底板114的透光塑料進(jìn)一步充當(dāng)光漫射元件。換句話說,來自光腔體110的光經(jīng)由漫射元件從燈耦合出來,從而實(shí)現(xiàn)了來自發(fā)光模塊的更加均勻的光分布。從發(fā)光模塊發(fā)射的光錐被板的光漫射進(jìn)一步增加。
措辭透光要被理解為允許光的通過。透光板因此可以包括:清澈的部分(換句話說,對(duì)光透明),和/或?qū)⒐馔干浜吐涫沟冒l(fā)光模塊內(nèi)的LED不能從透光板外部被清楚地看到的部分。換言之,透光要被理解為“允許光的通過”,并且透光材料可以是清澈的(透明的)、或者將光透射和漫射使得不能清楚地看到在另一邊的物體。透明要被理解為“能夠被看穿”。
根據(jù)一些其它實(shí)施例,頂板和/或底板可以包括透明材料。
光漫射元件可以包括設(shè)置為將光漫射的棱柱結(jié)構(gòu)。這允許從發(fā)光模塊發(fā)射的光的高效率重新分布,導(dǎo)致修改的光束形狀,例如45度角半高全寬(FWHM)。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,頂板和/或底板包括可電控漫射玻璃,也稱為“智能玻璃”,其允許通過變化板的至少一部分的電勢(shì)來改變板的光學(xué)性質(zhì)(即光漫射性)。板可以例如從半透明變?yōu)橥该骰蛘邚耐该髯優(yōu)榘胪该鳌?/p>
圖2a和圖2b是與圖1中相同的發(fā)光模塊的示意性橫截面圖,并且對(duì)應(yīng)于其中發(fā)光模塊100提供兩種不同光強(qiáng)度I1和I2的兩種不同情況。光強(qiáng)度I2在這一示例中大于光強(qiáng)度I1,雖然由LED 104的發(fā)光表面105發(fā)射的光的功率對(duì)于這兩種情況是相同的。強(qiáng)度差別是通過將LED條屈曲從而改變圍繞光軸107的光出射開口106的面積來實(shí)現(xiàn)的。LED條102的這一屈曲(在圖2a和圖2b的橫截面中)對(duì)應(yīng)于LED條102上的兩點(diǎn)之間的距離d1至d2的改變,d2小于d1。
圖3圖示了相似于在之前的圖中描述的實(shí)施例的發(fā)光模塊300,但是代替包括透光底板114,底板314包括光反射元件316。從而增加了從發(fā)光模塊300發(fā)射的穿過頂板112的光的強(qiáng)度。相比于包括沒有反射元件316的透光底板的相似發(fā)光模塊,從發(fā)光模塊300發(fā)射的光的角分布進(jìn)一步降低。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,底板114是反射器,即漫射反射元件或者鏡面反射元件(即鏡面)。
圖4a和圖4b圖示了包括可折疊LED條402的發(fā)光模塊400。可折疊LED條是關(guān)節(jié)404式的,使得LED條402可以在沿著其長(zhǎng)度的分立點(diǎn)處被彎曲。LED條進(jìn)一步包括關(guān)節(jié)之間的非柔性的部分406。然而,LED條402的形狀可以通過在關(guān)節(jié)404處折疊LED條402改變。這在圖4a和圖4b中圖示,其中LED條402從六邊形結(jié)構(gòu)(圖4a)變換為矩形結(jié)構(gòu)(圖4b)。由于折疊,六邊形和矩形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部面積A1和A2的大小不同。離開發(fā)光模塊的光的強(qiáng)度通過形狀的變換而改變。
根據(jù)這一實(shí)施例,LED條404可重新成形,使得LED條404可以不止一次地折疊。這允許發(fā)光模塊400的光強(qiáng)度的改變。
根據(jù)一些其它實(shí)施例,LED條可以包括鉸鏈。
圖5圖示了發(fā)光模塊500,發(fā)光模塊500包括形成開環(huán)的LED條502、頂板512和底板114、以及光學(xué)元件516。LED條502的開口的尺寸設(shè)置發(fā)光模塊500的光出射開口506的尺寸。更小的尺寸提供從發(fā)光模塊500發(fā)射的光的更高光強(qiáng)度。因此,通過折疊和/或屈曲LED條502,可以改變發(fā)光模塊的光強(qiáng)度。
頂板512和底板514兩者都包括面向光腔體510的反射表面(未示出)。這增加了從發(fā)光模塊500發(fā)射的光的光強(qiáng)度。
光學(xué)元件516在這一實(shí)施例中被描述為光漫射元件,光漫射元件設(shè)置在發(fā)光模塊500的光出射開口506處,使得來自光腔體510的光經(jīng)由光出射開口506發(fā)射穿過光漫射元件。換句話說,來自LED 104的光(其可以在光腔體510內(nèi)被散射和/或反射)通過光漫射元件被發(fā)送出去。這允許如下發(fā)光模塊500:發(fā)光模塊500提供對(duì)非均勻光的散布和均化,使得還可以實(shí)現(xiàn)更加均勻的光分布。通過例如提供具有波紋或者圖案化表面結(jié)構(gòu)的光漫射元件,從發(fā)光模塊發(fā)射的光錐可以進(jìn)一步增加。
光漫射元件可以被描述為透光光學(xué)元件,并且可以具有如下一組類型:該類型包括毛玻璃漫射器、聚四氟乙烯(Teflon)漫射器、全息漫射器、以及乳色玻璃漫射器。光漫射元件可以進(jìn)一步包括諸如被涂覆以便提供漫射效果的玻璃或者塑料之類的材料。本領(lǐng)域技術(shù)人員要意識(shí)到,可以使用其它類型的光漫射元件,以便提供更加均勻的光分布。
根據(jù)一些其它實(shí)施例,光學(xué)元件516可以是光衍射元件,其被設(shè)置為通過衍射提供對(duì)非均勻光的散布和均化。
根據(jù)一些其它實(shí)施例,光學(xué)元件516可以是光折射元件,其被設(shè)置為通過折射提供對(duì)非均勻光的散布和均化。
根據(jù)一些其它實(shí)施例,可以提供包括具有開環(huán)的LED條的發(fā)光模塊,而不具有光學(xué)元件。對(duì)于這種設(shè)置,光通過LED條的開口部分發(fā)射。這提供了從發(fā)光模塊發(fā)射的光的改善的方向性。
在圖6中,圖示了發(fā)光模塊600的橫截面?zhèn)纫晥D。圖中示出的是包括第一導(dǎo)電部分604和第二導(dǎo)電部分606的LED條602。第一導(dǎo)電部分604和第二導(dǎo)電部分606被設(shè)置用于向LED條602的發(fā)光二極管104提供驅(qū)動(dòng)電流。發(fā)光模塊600的頂板612和底板614分別進(jìn)一步包括導(dǎo)電層608和導(dǎo)電層610。頂板612的導(dǎo)電層608被設(shè)置為與LED條102的第一導(dǎo)電部分604電接觸。導(dǎo)電層610被設(shè)置為與LED條602的導(dǎo)電部分606電接觸。第一導(dǎo)電部分604和第二導(dǎo)電部分606與彼此電隔離,使得施加到導(dǎo)電層608和610的電壓產(chǎn)生去往LED條602的發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流。因此,提供了LED條602的簡(jiǎn)單并且可靠的電接觸。
導(dǎo)電層608和610分別至少部分覆蓋頂部612和底板614的區(qū)域。相應(yīng)地,第一導(dǎo)電部分604和第二導(dǎo)電部分606覆蓋LED條602的至少一部分,使得導(dǎo)電部分面向板612和614的相應(yīng)導(dǎo)電層。
導(dǎo)電層608和610優(yōu)選地比LED條600的第一導(dǎo)電部分604和第二導(dǎo)電部分606延伸得更大。因此,可以針對(duì)LED條602的不同形狀提供對(duì)發(fā)光二極管的高效率供電。在LED條602的形狀改變時(shí),也可以提供對(duì)LED條602的供電。
LED條602的形狀的改變可以借助于移動(dòng)LED條602的至少一部分的電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來執(zhí)行。
發(fā)光模塊602可以包括用于驅(qū)動(dòng)LED條的發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)器電子元件(未示出)。
圖7a至圖7b圖示了發(fā)光模塊700的彈性柔性LED條702如何被設(shè)置在兩個(gè)導(dǎo)電層708和710之間并且電接觸至這兩個(gè)導(dǎo)電層708和710。在圖7a的頂視圖像中,LED條702(具有柱形形狀)呈現(xiàn)為圓形。柔性LED條702包括第一導(dǎo)電部分704和第二導(dǎo)電部分706。導(dǎo)電部分704和706被設(shè)置在LED條702的外封殼表面上。圖7b圖示了相同LED條702被設(shè)置在兩個(gè)導(dǎo)電層708和710之間。這里向LED條702施加力,使得橫截面表面具有非圓形形狀,并且減少了沿著這兩個(gè)導(dǎo)電層之間的方向的延伸。這簡(jiǎn)化了LED條702在兩個(gè)導(dǎo)電層708和710之間的定位。
圖7c示出了當(dāng)不再施加力時(shí)的LED條702。彈性LED條702至少部分地重新獲得其圓形形狀,并且第一導(dǎo)電部分704和第二導(dǎo)電部分706分別與導(dǎo)電部分704和706物理接觸。因此,提供了用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光模塊700的發(fā)光二極管104所需要的電接觸。
通過減少兩個(gè)導(dǎo)電層708和710之間的距離(即該距離小于LED條沿著導(dǎo)電層708之間的方向的延伸),可以向LED條702施加更大的力。這是有利的,因?yàn)長(zhǎng)ED條702可以通過力被更好地保持在適當(dāng)?shù)奈恢?,并且可以緩解與短路關(guān)聯(lián)的問題。
術(shù)語(yǔ)導(dǎo)電層在這里應(yīng)該以其最廣的意義理解。該層可以例如采用任何形式,例如盤或者接觸引腳,只要足夠大的接觸表面被提供在層和LED條的導(dǎo)電部分之間,從而提供了對(duì)LED條的發(fā)光二極管的高效率供電。
應(yīng)該注意的是,可以使用不止兩個(gè)導(dǎo)電層。這是有利的,因?yàn)槠涮峁┝擞糜诙ㄎ籐ED條的更多選項(xiàng)。通過例如改變導(dǎo)電層之間的距離,可以改變LED條的形狀。
圖8圖示了包括被附加的LED條802包圍的LED條102的發(fā)光模塊800。LED條102和802圍繞光軸107同心設(shè)置,并且分別包括多個(gè)發(fā)光二極管104和804。附加的LED條802的內(nèi)封殼表面形成包圍LED條102的附加腔體表面805。附加腔體表面805包圍LED條102,使得附加的光腔體810在LED條102之外形成。這是有利的,因?yàn)樵黾恿税l(fā)光模塊800的光腔體的總體積。發(fā)光模塊800進(jìn)一步包括兩個(gè)光腔體110和810,可以通過改變LED條102或者802的形狀改變這兩個(gè)光腔體110和810的形狀和尺寸。對(duì)應(yīng)地,發(fā)光模塊800的光出射開口806的面積包括第一部分807和第二部分808。LED條102和802的形狀的改變更改光出射開口806的面積。更具體地,LED條102和802的折疊和/或屈曲允許對(duì)光出射開口806的第一部分807和第二部分808的面積的調(diào)諧。因此,離開光腔體110和810的光的光強(qiáng)度可以改變,這提供了對(duì)發(fā)光模塊的光強(qiáng)度的改善的可調(diào)諧性。
LED條102的發(fā)光二極管104可以發(fā)射具有與附加的LED條802的發(fā)光二極管804不同的光譜成分的光。因此,可能通過兩個(gè)LED條102和802的屈曲和/或折疊,調(diào)諧由發(fā)光模塊發(fā)射的光的整體光譜成分。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,光出射開口806的第一部分807和第二部分808可以穿過包括導(dǎo)光光學(xué)元件的頂板和底板(未示出)發(fā)光。導(dǎo)光光學(xué)元件可以被設(shè)置為使得從第一部分807發(fā)射的光具有朗伯(Lambertian)光輸出,而從第二部分808發(fā)射的光以一定角度(例如45度)發(fā)射。
根據(jù)另一實(shí)施例,發(fā)光模塊包括不止兩個(gè)LED條。
圖9圖示了發(fā)光模塊900的備選實(shí)施例。根據(jù)這一實(shí)施例,提供了LED條900,其包括分別設(shè)置在LED條902的內(nèi)表面和外表面上的多個(gè)發(fā)光二極管904和905。光腔體910包括形成在LED條902內(nèi)的第一光腔體911和形成在LED條902外的第二光腔體912。光腔體910包括附加的腔體表面907。這一設(shè)置是有利的,因?yàn)樾纬删哂卸鄠€(gè)光腔體911和912的發(fā)光模塊900僅需要一個(gè)LED條。相似地,對(duì)于涉及圖8的實(shí)施例的討論,LED條902的屈曲和/或折疊提供了對(duì)光腔體911和912的體積的可調(diào)諧性。因此,這一實(shí)施例還提供了其中光強(qiáng)度可以被調(diào)諧的發(fā)光模塊900。此外,通過使用在LED條902的外部和內(nèi)部具有不同光譜成分的發(fā)光二極管904和905,可以改變離開發(fā)光模塊的光的光譜成分。
圖10圖示了包括如上文所描述那樣的發(fā)光模塊和透光蓋1012的LED燈具的底視圖。LED燈具1000提供可變光強(qiáng)度,這是通過改變LED條102的屈曲和/或折疊實(shí)現(xiàn)的。圖10所示的由屈曲和/或折疊造成的形狀S1和S2例示了LED條102如何可以采用不同的形式,同時(shí)保持LED條102的周長(zhǎng)恒定。由LED條102覆蓋的表面積可以對(duì)應(yīng)地改變,即S1具有與S2不同的表面積,這允許對(duì)從LED燈具1000發(fā)射的光的強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。此外,使LED燈具的發(fā)光區(qū)域的形狀變化,從而可以改變發(fā)光的視覺外觀。因此,同一類型的LED燈具可以在不同的照明應(yīng)用中使用并且進(jìn)一步提供裝飾效果。從而提供了更加通用的LED燈具1000。
在圖11中圖示了包括上文描述的發(fā)光模塊的LED燈。LED燈2000包括可以被安裝到插座(即愛迪生(Edison)螺紋接頭)中的燈座2002、和設(shè)置為容納發(fā)光模塊300的殼體2004。在這一實(shí)施例中,發(fā)光模塊300與上文聯(lián)系圖3描述的模塊相同。因此,發(fā)光模塊102包括具有LED 104的LED條102,LED 104具有面向光出射開口106的相應(yīng)發(fā)光表面105,頂板112被提供在光出射開口中,該光出射開口與相對(duì)的底板314一起橫向于光軸107延伸。底板314包括光反射元件(未示出)以增加穿過頂板112發(fā)射的光。發(fā)光模塊300被設(shè)置在殼體2004中,殼體2004進(jìn)一步包括用于驅(qū)動(dòng)LED條102的至少一個(gè)發(fā)光二極管的電路。燈座2002進(jìn)一步包括設(shè)置為被擰入到插座中的螺紋導(dǎo)電部分,使得功率可以被遞送到LED條102。LED燈2000的光強(qiáng)度可以通過LED條102的屈曲和/或折疊而改變。
圖12示出了用于改變發(fā)光模塊的光強(qiáng)度的方法的流程圖,該方法包括:提供3002發(fā)光模塊(發(fā)光模塊包括:包括至少一個(gè)發(fā)光二極管的柔性和/或可折疊LED條,LED條形成光腔體;以及允許光離開光腔體的光出射開口,其中該少一個(gè)發(fā)光二極管面向光腔體);以及屈曲和/或折疊3004LED條,使得光出射開口的形狀被改變,從而改變發(fā)光模塊的光強(qiáng)度。
在上文聯(lián)系發(fā)光模塊描述了用于改變發(fā)光模塊的光強(qiáng)度的方法的功能和益處。
本領(lǐng)域技術(shù)人員要意識(shí)到,本發(fā)明決不限于上文描述的優(yōu)選實(shí)施例。相反地,很多修改和變化在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)是可能的。
例如,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,附加的腔體表面可以具有包括彎曲部分的形狀,該彎曲部分具有小于可以通過屈曲和/或折疊LED條實(shí)現(xiàn)的曲率。因此,可以提供具有更寬范圍的形狀的發(fā)光模塊。
根據(jù)一些其它實(shí)施例,發(fā)光模塊可以包括中間層(未示出),中間層可以被設(shè)置在頂板和底板之間。中間層可以包括在其中可以設(shè)置LED條的給定形狀的至少一個(gè)開口。開口的形狀(即,其外圍)可以用作用于形成和/或屈曲LED條的模板。在一些其它實(shí)施例中,中間層可以包括LED條可以至少部分位于其中的裂縫或者凹槽,使得LED條的形狀由裂縫或者凹槽的形狀確定。這簡(jiǎn)化了將LED條形成和/或屈曲成預(yù)定形狀,并且可以幫助保持屈曲和/或折疊的LED條的形狀。
中間層可以包括透光材料和/或透明材料。中間層可以包括乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
中間層的表面可以形成附加的腔體表面。
LED燈2000可以包括封殼或者燈泡。
應(yīng)該注意的是,在上文的描述中,描述了包括發(fā)光二極管(LED)的條,并且因此措辭LED條。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員要意識(shí)到,條可以包括諸如激光二極管之類的其它固態(tài)光源。為此,條可以包括有機(jī)發(fā)光二級(jí)管(OLED)。此外,條可以包括多個(gè)不同光源,諸如激光二極管和LED。
此外,對(duì)所公開的實(shí)施例的變化可以由技術(shù)人員在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明中,從學(xué)習(xí)附圖、公開內(nèi)容以及所附權(quán)利要求中理解和實(shí)現(xiàn)。在權(quán)利要求中,詞語(yǔ)“包括”不排除其它元素或者步驟,并且不定冠詞“一(a)”或者“一個(gè)(an)”不排除多個(gè)。僅憑在互相不同的從屬權(quán)利要求中記載某些措施的事實(shí),不表示這些措施的組合不能被有利地使用。