專利名稱：一種電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電燈，包括插座，用于沿著插入方向?qū)舭惭b在燈座中；安裝在插座上的燈泡，在燈泡中設(shè)置至少一個半導(dǎo)體光源；冷卻裝置，用于對處于工作期間的燈進(jìn)行冷卻，所述冷卻裝置包括相對的、由至少一個間隔分隔開的至少兩個冷卻片。
背景技術(shù)：
W02008154172中已知一種電燈。在已知的燈中，半導(dǎo)體光源(即多個LED)安裝在一個冷卻片上。光源和冷卻片都設(shè)置在燈泡中，該燈泡具有形狀與常見的白熾普通光源 (GLS)的燈泡相對應(yīng)的燈殼。該已知的燈的缺點是，由于冷卻片設(shè)置在完全封閉的燈殼內(nèi)， 因此對LED的冷卻不夠有效。一旦燈泡的填充物被燈泡內(nèi)部產(chǎn)生熱量的LED加熱，則必須通過燈殼將燈泡內(nèi)部的熱量傳輸?shù)綗襞萃獠?，而所述殼體通常不是熱的良好導(dǎo)體。在已知的燈中，為了增強從LED到周圍空氣的熱量流動，在該殼體內(nèi)為該燈提供一個熱導(dǎo)體，這導(dǎo)致該燈具有相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。在已知的燈中，該殼體由液體或凝膠來填充，以抵消殼體在熱傳導(dǎo)方面的不利影響，但是這導(dǎo)致了該燈具有相對較重的額外缺點。進(jìn)一步地，由于熱量仍然必須通過該殼體的導(dǎo)熱性相對差的壁傳輸，因此該已知的燈在燈泡內(nèi)部仍然具有相對高的溫度，由于在高溫下工作的LED是相對低效的，從而導(dǎo)致了該燈具有相對低的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是抵消已知電燈的至少一個缺點。為了實現(xiàn)這個目的，如在起始段中描述的電燈具有下述附加特征所述間隔是開放的，該間隔將該燈泡分成至少兩個可辨別的燈泡部分；燈軸沿著插入方向延伸，穿過該插座的中心末端、穿過所述間隔、以及穿過該燈泡與該插座距離最遠(yuǎn)的(虛擬的)中心頂端；該燈包括用于重新分配源自該光源的光的光重分配、透光壁，使得在該燈的工作期間獲得所需的光分配。術(shù)語“開放式間隔”在這里是指間隔對于環(huán)境是開放的，從而實現(xiàn)了環(huán)境空氣與存在于該間隔中的對流/自由流動的空氣的交換，該交換是由處于工作期間的一個或多個光源產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致的。燈軸穿過開放式間隔而延伸的特征導(dǎo)致了該開放式間隔具有相對較大的尺寸，并且因此在該燈泡的相對較大的一部分上延伸。因此，冷卻片的冷卻能力增強了。術(shù)語“可辨別的燈泡分隔室”在這里是指燈泡被分成多個燈泡部分，這些燈泡部分可以是互相分隔開的、封閉的分隔室，或者是互相隔開的、向外部開放的分隔室，或者是互相分隔開的、經(jīng)導(dǎo)管互連的分隔室。由于這個間隔，該燈的光分配(光束特性)受到了影響。該光重分配、透光壁可以糾正該影響，其重新分配具有初始光分配和源自該光源的光，使得在該燈的工作期間獲得所需的光分配。所述光重分配、透光壁可以針對每個相應(yīng)的可辨別的分隔室而不同，這使得該燈相對靈活地實現(xiàn)了所需的光分配。該重分配、透光壁能夠?qū)⒃脊夥峙湫薷臑槎喾N其他的光分配，例如雙窄光束光分配、或者實質(zhì)上均勻的、幾乎全向的光分配。該雙窄光束光分配示例了一種點光的光分配，該點光具有例如在兩個相反方向上 (例如彼此之間成160-200度)發(fā)射的兩個相對窄的圓光束，每個光束具有頂角大約30度的光束寬度。均勻全向光分配是指在遠(yuǎn)場中(即在離電燈相對遠(yuǎn)的距離，例如至少50cm)， 測量的光強是相對均勻的。例如，最大和最小測量的光強在燈泡周圍大約300度的空間角內(nèi)最多相差35%，這與標(biāo)準(zhǔn)GLS生成的光分配幾乎相同。設(shè)想其他的光分配，例如兩個向相反方向拉長的光束，或者對應(yīng)于普通泛光的光分配(即在大約160或180度的空間角內(nèi)的均勻光分配)。彼此相對的冷卻片包括可以位于彼此具有某個偏移的位置和/或彼此成某個角度的位置的冷卻片。所述所需的光分配可經(jīng)由提供給光分配壁、或者存在于光分配壁中或光分配壁上的各種裝置來獲得。因此，在一個實施方式中，優(yōu)選地，所述壁包括從如下組中選擇的至少一個特征，該組包括(遠(yuǎn)程)熒光體、反射裝置、漫射裝置、以及本質(zhì)上偏離于球體的一部分的形狀。所述(遠(yuǎn)程)熒光體向該燈提供了既是漫射體又是用于改變光源發(fā)射的光譜的裝置的優(yōu)勢。該熒光體例如為UV吸收型和/或藍(lán)光吸收型，并且隨后是綠光、黃光、橙光或紅光發(fā)射型多晶體粉狀或玻璃材料。所述反射裝置例如為一種涂層，該涂層例如能夠以一種圖案來提供。所述涂層的優(yōu)選圖案包括沿著燈軸延伸與燈泡外表面相交的帶狀，或者與燈泡外表面上的光源相對放置的圓形。提供有這種圖案的光分配壁使得燈具有幾乎全向的光分配，例如在兩個LED在與燈軸垂直的方向上互相背對的情況下。類似的效應(yīng)應(yīng)用于漫射裝置，但是隨后光由該漫射裝置散射而不是反射，并且通過該漫射裝置發(fā)射出去。漫射裝置例如可以是壁上的散射性粉狀涂層，或者是漫射箔片，或者該壁可以是由乳白玻璃制成的。在光分配裝置具有本質(zhì)上偏離于與球體的一部分的形狀的情況下，光由于折射作用而重新分配?？赡芩鐾腹獗谑窃摕襞莸囊徊糠?，和/或設(shè)置在燈泡內(nèi)的內(nèi)部燈泡的一部分，和/或構(gòu)成了光源的一部分。來自該光源的入射到所述透光壁的不同位置或者以不同角度入射到所述透光壁上的光將發(fā)生不同的折射，這依賴于光到所述壁的入射角。因此， 光分配可以通過壁的設(shè)計和形狀來控制。并不是必須要所述壁形成一個整體；備選地，可以是包括至少兩個非整體的/本質(zhì)上分離的壁部分的壁，從而為該燈提供了更自由的設(shè)計，并且因此使得能夠?qū)⒂欣募夹g(shù)特征應(yīng)用于該燈上。例如，在一個實施方式中，該電燈的特征在于每個PCB分別與一個相應(yīng)的燈泡部分一起形成一個相應(yīng)的可辨別的燈泡分隔室。因此，能夠?qū)襞莶糠峙c相應(yīng)的光源關(guān)聯(lián)起來，使得燈能夠甚至更靈活地實現(xiàn)所需的光分配。在一個實施方式中，其中根據(jù)本發(fā)明的電燈實際上特征在于，在每個燈泡分隔室中設(shè)置了至少一個相應(yīng)的半導(dǎo)體光源， 每個燈泡部分能夠產(chǎn)生各自的光分配。例如，因此可能使得電燈在一個面上生成看上去具有朗伯(Iambertian)光分配的光，這產(chǎn)生了半球狀的、幾乎均勻的光分配，而在相對面上 (即相對半球上)該電燈生成了類似于點光的光分配。在一個實施方式中，該電燈的特征在于光源被安裝在相應(yīng)的PCB上，該PCB與相應(yīng)的冷卻片集成。因此，獲得了對半導(dǎo)體光源的有效并且高效的冷卻過程。優(yōu)選地，每個光源與每個相應(yīng)的PCB設(shè)置在相應(yīng)的燈泡部分中，使得該燈具有光源被互相獨立地控制的優(yōu)點。更優(yōu)選地，設(shè)置燈泡部分使得關(guān)于延伸到PCB之間的平面P互相成鏡面對稱。例如，該電燈的一個實施方式的特征在于每個可辨別的燈泡部分的形狀與具有兩個相等半徑和一個偏離半徑的半長橢圓的表面相似，該間隔穿過橢圓的兩個相等半徑而延伸，從而該燈部分關(guān)于該間隔成鏡面對稱。該長橢圓的兩半使得該燈在工作期間具有實質(zhì)上均勻、幾乎全向的光分配。在備選的實施方式中，該電燈的特征在于每個可分辨燈泡部分的形狀與具有兩個相等半徑和一個偏離半徑的半扁橢圓的表面相似，該間隔穿過該橢圓的兩個相等半徑而延伸。這使得該燈具有雙光束的光特性，這兩束光的指向以大約180°的角度而互相遠(yuǎn)
1 ο該電燈的一個實施方式的特征在于該間隔具有3mm到20mm范圍內(nèi)的寬度。如果該間隔具有小于3mm的寬度，則冷卻片的冷卻效率降低，這是因為在所述間隔的較小寬度處由于熱對流引起的經(jīng)過該間隔的自然空氣的流動受到了限制。冷卻片冷卻效率的降低可能會導(dǎo)致LED變得相對較熱，因此降低了燈的效率。如果所述間隔的寬度變成大于20mm，則該寬度對于光分配的干擾效應(yīng)變得明顯，因此降低了燈的質(zhì)量。經(jīng)由至少一個將該間隔橋接、并且不會有效地將該間隔封閉(即由于對流引起的空氣流動不會顯著地下降)的橋?qū)⑦@兩個可辨別的燈泡分隔室互相連接，這個連接不會顯著地影響冷卻片的冷卻效果。所述橋使得燈更具有魯棒性，并且因此能夠更好地承受機(jī)械負(fù)荷，例如在制造或安裝期間操作燈時產(chǎn)生的機(jī)械負(fù)荷。根據(jù)本發(fā)明的電燈的一個實施方式的特征在于，該燈泡本質(zhì)上具有球體形狀。此外，該燈具有與普通的GLS的形狀非常近似的形狀，并且在現(xiàn)有的為GLS燈設(shè)計的燈具/固定裝置中使用本發(fā)明的電燈替代所述GLS燈是便利的。


現(xiàn)在將進(jìn)一步通過附圖對本發(fā)明做出解釋，其中圖IA顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈的第一實施方式；圖IB顯示了在圖IA的燈的燈軸周圍的環(huán)形方向上的相對發(fā)光強度的圖表；圖IC顯示了在沿著和垂直于圖IA燈的燈軸的兩個方向上的遠(yuǎn)場發(fā)光強度的極化圖；圖2A至圖2D顯示了與圖IA至圖IC類似的、用于根據(jù)本發(fā)明的燈的第二實施方式的示意圖；圖3A至圖3C顯示了與圖IA至圖IC類似的、用于根據(jù)本發(fā)明的燈的第三實施方式的示意圖；圖4A至圖4C顯示了與圖IA至圖IC類似的、用于根據(jù)本發(fā)明的燈的第四實施方式的示意圖；圖5A至圖5C顯示了與圖IA至圖IC類似的、用于根據(jù)本發(fā)明的燈的第五實施方式的示意圖；以及圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈的第六實施方式；圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈的第七實施方式。
具體實施例方式作為參考方向，附圖添加了具有X，y，ζ軸的坐標(biāo)符號。圖IA顯示了包括用于沿插入方向3將燈安裝在燈座中的插座2的電燈1。燈泡4 安裝在插座上，燈泡4中設(shè)置了至少一個半導(dǎo)體光源5。在圖IA的情況中，兩對LED設(shè)置在燈泡中。在圖中，燈泡由聚碳酸酯制成，但是備選地可以由玻璃或者任何其他透光的固體材料(例如PMMA)制成。提供了用于對處于工作期間的燈進(jìn)行冷卻的冷卻裝置6，該冷卻裝置包括由8mm的間隔9分隔開的至少兩個相對的冷卻片7、8。所述間隔與燈的外部環(huán)境開放地連通。光源安裝在同時作為冷卻片的PCB上。燈軸10沿著插入方向延伸，穿過插座的中心末端11、穿過所述間隔、以及穿過燈泡與插座距離最遠(yuǎn)的(虛擬的)中心頂端12。該燈包括光重分配、透光壁13，該壁包括用于使源自光源(即燈泡4的兩個燈泡半球18、19的每一個中的LED)的光重新分配的兩個半壁14、15，從而在該燈工作期間獲得所需的光分配。圖IB顯示了在圖IA的燈的燈軸13(即z_方向)周圍的環(huán)形方向上的相對發(fā)光強度的圖表。該相對發(fā)光強度顯示了一個較大的分布，在90°和270° (即與該附圖的平面垂直的χ方向上)有最小強度，在0°和180° (即在該附圖的平面上的y方向上)有最大強度。圖IC顯示了相同的發(fā)光強度分配，但是此處是由X，y_平面的遠(yuǎn)場發(fā)光強度的極化圖來表示的。圖2A至圖2D顯示了與圖IA至圖IC類似的、用于根據(jù)本發(fā)明的燈的第二實施方式的示意圖。在圖2A和圖2B中，燈1的透光壁13具有橢圓形的形狀，即由在χ-方向和 ζ-方向上分別具有兩個相等半徑\和％、以及在y_方向上具有一個偏離半徑1的長橢圓的兩個半壁14、15組成，其中的大小是\和％的1. 5倍。間隔9的寬度為18mm，并且穿過橢圓的兩個相等半徑χ,和ζ,而延伸。如圖2C和圖2D所示，由圖2A的燈獲得的發(fā)光強度分配顯著地受到了該透光、光重分配壁的形狀的影響。由于所述壁的形狀，該環(huán)狀遠(yuǎn)場發(fā)光強度分配僅顯示出了非常受限的小于10%的強度分布。圖3A至圖3C是與圖IA至圖IC類似的、用于根據(jù)本發(fā)明的燈1的第三實施方式的示意圖。在圖3A中，在該燈的透光、光重分配壁的兩個半壁14、15的每一個上提供了 y_軸方向周圍的環(huán)形圖案的漫射反射層16。整個燈泡本質(zhì)上是一個圓球體，即與圖IA的燈的燈泡相同的燈泡形狀。圖3B和圖3C中顯示了反射層圖案16對環(huán)狀遠(yuǎn)場發(fā)光強度分配的影響，即該發(fā)光強度與由圖IA的燈的獲得的發(fā)光強度分配相比顯示了相對小的，即大約20% 的分布。圖4A至圖4C顯示了與圖IA至圖IC類似的、用于根據(jù)本發(fā)明的燈1的第四實施方式的示意圖。在圖4A中，在燈泡4的兩個半球18、19的每一個上提供了白色角形反射體 17。該角形反射體具有在y_軸方向周圍開放的虛擬環(huán)狀圓形體，光源5設(shè)置在y-軸上。整個燈泡本質(zhì)上是一個圓形球體，即與圖IA的燈的燈泡相同的燈泡形狀。圖4B和圖4C中顯示了反射的角形反射體17對環(huán)狀遠(yuǎn)場發(fā)光強度分配的影響，即該發(fā)光強度與由圖IA的燈獲得的發(fā)光強度相比顯示了相對小的，即大約20%的分布。圖5A至圖5C顯示了與圖IA至圖IC類似的、用于根據(jù)本發(fā)明的燈的第五實施方式的示意圖。在圖5A中，在燈泡4的兩個半球18、19的每一個中提供了長橢圓形內(nèi)部半燈泡20、21。長橢圓形的這兩個內(nèi)部半燈泡20、21在χ-方向和ζ-方向上分別具有兩個相等半徑\和％，在y_方向上具有一個偏離半徑^，其中ι的大小是\和％的1. 5倍。光源 5(即每個內(nèi)部半燈泡中的一個LED)被設(shè)置在y_軸上。間隔9穿過橢圓的兩個相等半徑χ, 和％而延伸。整個燈泡本質(zhì)上是一個球體，即與圖IA的燈的燈泡相同的燈泡形狀。在這個燈中，燈泡4由于提供了通過將間隔9橋接而將兩個燈泡半球18、19互相連接的橋22而被加強。圖5B和圖5C中顯示了兩個內(nèi)部的橢圓形半燈泡20、21對環(huán)狀遠(yuǎn)場發(fā)光強度分配的影響，即該發(fā)光強度與由圖IA的燈獲得的發(fā)光強度分配相比顯示了相對小的，大約15% 的分布。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈1的第六實施方式。在圖6中，在燈1的透光、光重分配壁4的兩個半壁14、15的每一個上提供了 y-軸方向周圍的圓形圖案的光學(xué)開放窗口 23。 該壁的其余部分涂有散射的反射層。整個燈泡本質(zhì)上是一個與常用GLS燈泡的形狀相對應(yīng)的圓球體，并具有與圖IA的燈的燈泡相同的燈泡形狀。光學(xué)開放窗口 23使得該燈在ζ-軸周圍的環(huán)狀方向上具有作為其遠(yuǎn)場發(fā)光強度分配的雙光束的光分配圖案。圖7中顯示的實施方式具有垂直于燈軸10而延伸的間隔9。兩個可辨別的燈泡部分18、19的每一個形成了燈泡4的半個燈泡，并且經(jīng)由橋22 (僅顯示了兩個橋)中的三個導(dǎo)管而互相連接。該橋在間隔上均勻分配。在一個燈泡部分18中，提供了長橢圓形內(nèi)部燈泡20，從而重新分配源自所述內(nèi)部燈泡20內(nèi)的在PCB 7上提供的四個LED 5的光。在另一燈泡部分19中，安裝在PCB 8上的四個LED 5與角形反射體17 —起存在。PCB 7和PCB 8 同時作為冷卻片。角形反射體17具有垂直于軸10的最大橫截面，該橫截面具有與垂直于插座2的軸的橫截面大約相同的尺寸。因此，所述角形反射體不僅有效地保護(hù)插座2免受源自LED 5的光輻射以抵消在該燈工作期間的光損失，而且還將所述光重新分配為所需的光束。
權(quán)利要求
1.一種電燈，包括插座，用于沿著插入方向?qū)舭惭b在燈座中；安裝在所述插座上的燈泡，在所述燈泡中設(shè)置了至少一個半導(dǎo)體光源；冷卻裝置，用于對處于工作期間的所述燈進(jìn)行冷卻，所述冷卻裝置包括由至少一個間隔分隔開的至少兩個相對的冷卻片；所述間隔是開放的，所述間隔將所述燈泡分成至少兩個可辨別的燈泡部分；燈軸，沿著所述插入方向延伸，穿過所述插座的中心末端、穿過所述間隔、以及穿過所述燈泡與所述插座距離最遠(yuǎn)的(虛擬的)中心頂端；所述燈包括用于使源自所述光源的光重新分配，從而在所述燈的工作期間獲得所需的光分配的光重分配、透光壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電燈，其特征在于所述壁包括從如下組中選擇的至少一個特征，所述組包括(遠(yuǎn)程)熒光體；反射裝置；散射裝置；本質(zhì)上偏離于球體的一部分的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于所述壁包括至少兩個非集成的/本質(zhì)上分離的壁部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于所述透光壁是所述燈泡的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于所述透光壁是設(shè)置在所述燈泡內(nèi)部的內(nèi)部燈泡的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于所述透光壁是所述光源的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于所述光源安裝在與相應(yīng)的冷卻片集成的相應(yīng)PCB上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電燈，其特征在于每個PCB與相應(yīng)燈泡部分一起形成相應(yīng)的、 可辨的燈泡分隔室。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電燈，其特征在于在每個燈泡分隔室中設(shè)置了至少一個相應(yīng)的半導(dǎo)體光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電燈，其特征在于所述兩個可辨別的燈泡分隔室經(jīng)由將所述間隔橋接的至少一個橋而互相連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于所述間隔具有3mm到20mm范圍內(nèi)的寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于所述燈泡本質(zhì)上具有球體形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電燈，其特征在于所述燈泡部分被設(shè)置為關(guān)于延伸到所述PCB之間的平面P而互相成鏡面對稱。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于每個可辨別的燈泡部分的形狀為具有兩個相等半徑和一個偏離半徑的半長橢圓的表面，所述間隔穿過所述橢圓的兩個相等半徑而延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于每個可辨別的燈泡部分的形狀為具有兩個相等半徑和一個偏離半徑的半扁橢圓的表面，所述間隔穿過所述橢圓的兩個相等半徑而延伸。
全文摘要
一種電燈(1)，包括插座(2)，安裝在該插座上的燈泡(4)，在該燈泡(4)中設(shè)置至少一個半導(dǎo)體光源(5)。冷卻裝置(6)包括至少兩個相對的、由至少一個間隔(9)分隔開的冷卻片(7、8)。所述間隔對于環(huán)境是開放的，并且從該燈泡的中心延伸到該燈泡的外表面。該燈包括用于重新分配光的光重分配、透光壁(13)；可選地，所述光重分配壁包括分離的、可辨別的壁部分(14、15)。例如，每個可辨別的燈泡部分的形狀與半長橢圓或者半扁橢圓的表面相似。因此，能夠獲得所需的雙光束光分配或者均勻全向光分配。
文檔編號F21V29/00GK102422078SQ201080021264
公開日2012年4月18日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者A·A·M·瑪里紐斯, J·P·M·安塞姆斯, V·S·D·吉倫 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司