具有nd-玻璃燈泡的led燈的制作方法
【專利說明】具有ND-玻璃燈泡的LED燈
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本專利申請要求2012年10月18日提交的美國臨時專利申請N0.61/715，824和2013年4月8日提交的美國臨時專利申請N0.61/809,476的權(quán)益，為了所有目的，這些申請的內(nèi)容由此通過引用并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明的實(shí)施例大體涉及照明和照明裝置。特別地，本公開涉及使用發(fā)光二極管(LED)的照明設(shè)備的實(shí)施例，其中，實(shí)施例展示紅-綠色對比和整體顏色偏好提高的光譜功率分配。在某些實(shí)施例中，本文中描述的燈可涉及A線燈(例如，A19型)或BR燈(例如，BR30 型)ο
【背景技術(shù)】
[0003]白熾燈(例如，集成白熾燈和鹵素?zé)?經(jīng)由螺紋燈座連接器(有時在白熾光燈泡的語境中稱為“螺口燈座”)與燈插座配合。這些燈通常呈整體包的形式，其包括用以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電功率(例如，I1v和/或220V的AC和/或12V的DC)操作的構(gòu)件。此類燈有不同的應(yīng)用，諸如桌燈、臺燈、裝飾燈、枝形吊燈、吸頂燈和其它一般的照明應(yīng)用。若干幾何形狀的白熾燈在此類應(yīng)用中使用，包括(但不限于)A線型燈、R型燈、BR型燈、PAR型燈、裝飾型(Deco)燈和MR型燈。
[0004]一些類型的白熾燈具有用以致使被照亮的物體的紅-綠色對比的提高能力。此類燈對用以照亮物體的燈的用戶有很大的吸引力，因?yàn)樗鼈兛墒勾祟愇矬w的顏色看上去更豐富或飽和。該類型的特別有吸收力的白熾燈包括由GE照明(通用電氣公司的職能部門)出售的Reveal?牌燈。當(dāng)與未加強(qiáng)的白色光譜相比時，Reveal?產(chǎn)品的消費(fèi)者還偏好光的“較白”且“較亮”外觀，以及提高的整體顏色偏好。
[0005]當(dāng)與白熾燈相比時，諸如發(fā)光二極管(LED)和基于LED的裝置的固態(tài)照明技術(shù)通常具有優(yōu)良的性能。該性能可由燈的有效壽命(例如，其流明維持及其隨著時間推移的可靠性)、燈效能(流明每瓦)和其它參數(shù)量化。
[0006]制作和使用也具有有吸引力的紅-綠色對比屬性的LED照明設(shè)備可為合乎需要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本文中介紹的是基于LED的燈。在有利實(shí)施例中，基于LED的燈包括凹形光漫射器、單獨(dú)的凹形摻釹玻璃燈泡、反射器、印刷電路板和熱沉本體，該印刷電路板包括構(gòu)造成發(fā)射光的多個發(fā)光二極管(LED)。凹形光漫射器具有第一內(nèi)部容積，并且凹形摻釹玻璃燈泡定位在第一內(nèi)部容積內(nèi)。摻釹玻璃燈泡限定第二內(nèi)部容積，并且反射器和印刷電路板兩者定位在第二內(nèi)部容積內(nèi)。在一些實(shí)施例中，反射器包括傾斜環(huán)形壁，該傾斜環(huán)形壁具有內(nèi)反射表面和外反射表面，并且反射器的底部部分連接于印刷電路板。熱沉熱連接于印刷電路板和反射器。
[0008]在其它有益實(shí)施例中，基于LED的燈構(gòu)造為泛光燈或BR型燈。在實(shí)施中，LED燈包括具有盤形狀或凹形盤形狀的光漫射器、附于光漫射器的熱沉本體、反射器、凹形摻釹玻璃燈泡，以及包括多個LED的印刷電路板。熱沉本體具有限定第一內(nèi)部容積的壁，并且反射器具有傾斜的環(huán)形反射壁，并且定位在第一內(nèi)部容積內(nèi)。熱沉本體具有限定第二內(nèi)部容積的內(nèi)表面，并且凹形摻釹玻璃燈泡定位在第二內(nèi)部容積內(nèi)。印刷電路板定位在反射器的下部分處，并且與熱沉本體熱連通。印刷電路板上的多個LED構(gòu)造成將光發(fā)射穿過凹形摻釹玻璃燈泡。
【附圖說明】
[0009]通過參照結(jié)合附圖進(jìn)行時的詳細(xì)描述，本發(fā)明的方面和/或特征及它們的伴隨好處和/或優(yōu)點(diǎn)中的許多個將變得更容易顯而易見和更容易認(rèn)識到，可不按比例繪制該附圖。
[0010]圖1是描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的A線型的示例性照明設(shè)備或燈的示意性側(cè)視圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的A線型的示例性照明設(shè)備或燈的示意性分解透視圖；
圖3示出并入了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的構(gòu)件的泛光燈的實(shí)施例；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖3的泛光燈的橫截面圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖4的泛光燈的分解透視圖；
圖6和7A分別示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、具有曲面漫射器的光源的側(cè)視圖和透視側(cè)視圖；以及
圖7B描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7A的光源的變型實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0011]大體上，并且為了介紹實(shí)施例的構(gòu)思，描述基于LED的照明設(shè)備或燈。
[0012]在一些實(shí)施例中(例如，A線)，設(shè)備包括光漫射器，該光漫射器具有半球形、球形、扁長或扁圓橢圓形、卵形、錐形、多邊面或曲面形狀。漫射器具有限定第一內(nèi)部容積的凹形側(cè)部。設(shè)備進(jìn)一步包括玻璃燈泡，該玻璃燈泡具有半球形、球形、扁長或扁圓橢圓形、卵形、錐形、多邊面或曲面形狀，不必是與光漫射器相同的形狀，并且摻有氧化釹(Nd) ,Nd2O3，基本上嵌套在第一內(nèi)部容積內(nèi)，并且大體上與光漫射器分開。燈泡具有進(jìn)一步限定第二內(nèi)部容積的凹形側(cè)部。設(shè)備包括反射器，諸如截頂漸縮式反射器，即，大體上具有錐形截面的截頂軸對稱旋轉(zhuǎn)的形狀，并且具有內(nèi)表面和外表面。在實(shí)施中，反射器具有傾斜環(huán)形壁，該傾斜環(huán)形壁大體上具有錐形截面的橫截面形狀。然而，在一些實(shí)施例中，傾斜環(huán)形壁可為直壁或者可為彎曲壁。在一些實(shí)施例中，反射器還包括由反射器壁的內(nèi)部限定的中心透明部分或中心孔口。反射器基本上接收在第二內(nèi)部容積內(nèi)。
[0013]在一些實(shí)施例中，燈進(jìn)一步包括安裝至電路板的多個LED。多個LED構(gòu)造成沿基本上垂直于電路板的方向大體上沿軸向向上發(fā)射光。注意，設(shè)備大體上為縱向的，其中漫射器在上端部處，并且燈座在下端部處。多個LED的至少第一部分構(gòu)造成通過反射器的中心孔口發(fā)射光。另外，多個LED的至少第二部分構(gòu)造成發(fā)射光，該光從反射器的傾斜的環(huán)形反射壁反射。
[0014]設(shè)備可進(jìn)一步包括熱沉本體，該熱沉本體與電路板熱連通，以便使在設(shè)備操作時從多個LED發(fā)出的熱消散。在A線實(shí)施例中，熱沉本體可包括其上部分處的環(huán)形凹槽。環(huán)形凹槽在大小和形狀上設(shè)置成在其中接收燈泡的緣邊和漫射器的緣邊兩者。
[0015]設(shè)備可進(jìn)一步包括封蓋器，該封蓋器具有基本上包封在內(nèi)的驅(qū)動器電路。封蓋器可附于熱沉的下部分。在一些實(shí)施中，設(shè)備包括用以接收來自插座的功率的螺紋燈座。
[0016]在A線實(shí)施例中，光漫射器可由玻璃或聚合物材料制成，例如聚碳酸酯，諸如Teijin ML5206。光漫射器通常能夠遮蔽光，使得來自單獨(dú)的LED的光混合和/或朦朧。大體上，漫射器分配光，并且使單獨(dú)的LED的光漫射。光漫射器可包括漫射弱、光損失低的注模式塑料整體漫射器。在一些實(shí)施例中，光漫射器大體上在設(shè)備不操作時具有白色外觀。光漫射器大體上與摻釹玻璃燈泡分開，并且用來使來自LED的光漫射，以及有利地保護(hù)摻釹玻璃燈泡免于由于可發(fā)生的潛在破環(huán)性撞擊(諸如當(dāng)燈落到具有硬表面的地板上時，或者如果燈落到具有硬表面的地板上)而破碎或破裂。
[0017]根據(jù)本文中公開的實(shí)施例的玻璃燈泡可包括名義上的堿石灰玻璃，其充滿釹化合物，諸如氧化釹。玻璃可包括從大約2 wt%至大約15 wt%的制203，例如，6界七％的Nd203。將Nd2O3浸漬到一些聚合物材料中不是優(yōu)選的，其中，吸收的峰值波長可從Nd-玻璃吸收的峰值波長轉(zhuǎn)移，該Nd-玻璃吸收的峰值典型地是大約585 nm，如在美國公布專利申請N0.2007/0241657 Al中顯示的，該申請由此為了所有目的通過引用并入。吸收光譜的峰值波長和形狀取決于Nd2O3嵌入到其中的材料基質(zhì)，使得在一些聚合物實(shí)施例中，峰值吸收遠(yuǎn)離期望的585 nm，使得不獲得或不優(yōu)化期望的紅-綠加強(qiáng)。玻璃燈泡還可具有從大約50至大約60毫米(mm)(例如大約52 mm)的外徑和從大約0.1 mm至大約2 mm (例如0.5 mm)的壁厚度。玻璃燈泡的一個功能是在設(shè)備操作時吸收來自LED的光，以在光傳輸穿過其時，導(dǎo)致可見光譜的黃色部分減少。當(dāng)然，其它類型的玻璃或玻璃燈泡是可行的，只要此類玻璃燈泡可修改光源，以導(dǎo)致可見光譜的黃色部分減少，并且增大紅-綠色對比。另外，其它尺寸的玻璃燈泡是可行的，只要玻璃燈泡位于由LED發(fā)射的光中的一些或所有的光路徑中。
[0018]如前面提到的，在A線實(shí)施例中，截頂錐形反射器具有中心孔口，并且多個LED的第一部分構(gòu)造成沿軸向通過中心孔口發(fā)射光線。這些光線直接撞擊到玻璃燈泡上，并且穿過來撞擊在光漫射器上。還存在多個LED的第二部分，其布置或構(gòu)造成