CN102519014B - 具有发光二极管的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光发射装置，在由围绕的侧壁形成的光混合腔中使用多个发光二极管制造。侧壁可以整体地形成作为围绕的散热片的部分或者替换地可以是进入散热片中的腔的插件。反射侧壁可以涂有漫射材料和/或覆盖有一个或多个磷光体。多个磷光体定位在腔的不同位置处，例如，在侧壁上、覆盖输出端口的窗口上或者连接到腔底部的反射体上。光发射二极管可以被转动地对称地围绕光学轴线定位在板上。

Description

具有发光二极管的照明装置
本申请为专利申请案(申请日为2008年10月14日，申请号No.200880111873.2，发明名称为“具有发光二极管的照明装置”)的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2007年10月17申请的临时申请No.60/999,496、2008年1月23日申请的临时申请No.61/062,223和2008年4月4日申请的临时申请No.61/042,680的权益，并且是2008年6月11日申请的美国申请No.12/137,494的部分连续申请，其全部以参考的方式整体地合并在此。
技术领域
本发明通常涉及普通照明领域，并且更具体地，涉及使用发光二极管(LEDs)的照明装置。
背景技术
由于LED芯片的受限最大温度以及使用寿命的要求，其主要与LED芯片的温度相关，由于由照明装置产生的光输出水平或者通量中的限制，在普通照明中的使用发光二极管仍然受到限制。LED芯片的温度通过在系统中的冷却能力和装置的功率(由LEDs和LED系统产生的与流过的电力比较的光强度)而确定。使用LEDs的照明装置还典型地遭受以颜色点不稳定性为特征的差的颜色质量。颜色点不稳定性在时间上以及从部分到部分地变化。差的颜色质量特征还在于差的颜色表现，其原因在于由不具有或者具有小的功率的频带的LED光源产生的光谱。进一步地，使用LEDs的照明装置典型地在颜色上具有空间的和/或角度的变化。另外，使用LEDs的照明装置昂贵，原因之一是由于需要必需的颜色控制电子线路和/或传感器以保持光源的颜色点或者仅使用产生的LEDs的选择，其符合应用中的颜色和/或通量的需要。
因此，改进使用发光二极管作为光源的照明装置被需要。
发明内容
在由围绕的侧壁形成的光混合腔中使用多个发光二极管产生的一种光发射装置。在一个实施方式中，在非连续多边形构造中，使用连续圆形或者椭圆形侧壁，或者替换地可以使用多个侧壁。侧壁可以倾斜以使靠近侧壁底部(即靠近LEDs)的横截面区域，大于或者小于靠近侧壁顶部(即靠近输出端口)的横截面区域。侧壁可以整体地形成为围绕的散热片的部分或者替换地可以是进入散热片中的腔的插件。反射侧壁可以涂有漫射材料和/或覆盖有一个或多个磷光体。在一个实施方式中，不同类型波长转换材料，例如，磷光体，被定位在腔的不同位置处。例如，在侧壁上或者中心反射体上使用多个磷光体可以形成图案。另外，一个或多个磷光体可以定位在覆盖照明装置的输出端口的窗口上。另外，发光二极管之间的区域可以被部分地或者全部地覆盖有至少一个磷光质材料，或者在LED上的透镜可以涂有薄层磷光体。进一步地，发光二极管可以转动地对称地围绕光学轴线定位在板上。
附图说明
图1和图2图解使用发光二极管(LED)作为光源的照明装置的实施方式的透视图。
图3图解照明装置的透视分解视图。
图4A和图4B图解照明装置的实施方式的透视图和横断面图，其中多个散热片被采用。
图5图解使用较大数量LED和多边形形状的侧壁的固态照明装置的另一个实施方式的分解透视图。
图6图解在向下的光的构造或者其它相似的构造中(诸如用于作业光的聚光灯)的照明装置的应用的侧视图。
图7A和图7B图解在用于照明装置的LED上的不同布置图案。
图7C图解用于照明装置的LED的另一个布置图案。
图8A、8B和8C图解LED板的顶视平面图，其可以使用照明装置。
图9A和9B分别地图解照明装置的另一个实施方式的透视和顶视图。
图10A和图10B分别地图解另一个照明装置的顶和底透视图。
图10C图解与在图10A中显示相似的照明装置的另一个顶透视图。
图11A和图11B分别地图解在图10A和图10B中显示的照明装置的侧视图和顶视图。
图12图解具有反射体和辅助的散热片热连接到板的底表面的照明装置200的底透视图。
图13显示在图11A和11B中图解的照明装置的透视的部分剖切开的视图。
图14A、14B和14C图解照明装置的另一个实施方式的透视图。
图15A和15B图解在腔内具有不同类型磷光体图案的侧壁的透视图，例如，红色磷光体和绿色磷光体。
图16图解具有反射体排列的照明装置的另一个实施方式。
图17图解排列在一起以形成较大光模块的多个照明装置。
图18图解具有六边形反射体的照明装置。
图19A图解另一个照明装置的横断面图而图19B和19C图解另一个照明装置的顶视平面图。
图20A、20B、20C和20D图解使用照明装置的窗口的多种构造的横断面图。
图21是覆盖有磷光体图案层的窗口的底视图。
图22A和图22B图解由放置在照明装置的顶部上的反射体产生的射束角上的窗口的孔隙尺寸的效果。
图23图解电子可控制以产生需要的颜色点的照明装置的横断面图。
具体实施方式
图1和图2图解发光二极管(LED)照明装置100的实施方式的透视图，其中图2显示剖切视图，图解LED照明装置100的内侧。应理解，在此限定的LED照明装置不是LED，而是LED光源或固定装置或者LED光源或固定装置的的组成部分，并且其包括LED板，LED板包括一个或多个LED压模或者封装的LEDs。图3图解LED照明装置100的透视分解视图。图4A和4B图解LED照明装置100的实施方式的透视图和横断面图，其中使用多个散热片。LED照明装置100包括一个或多个固态光发射元件，诸如安装在LED板104上的发光二极管(LEDs)102，LED板连接到或者结合到与热散布器或散热片130(显示在图3、图4A和图4B中)。板104可以包括连接到板104的顶表面的反射顶表面或者反射板106。反射板106可以由具有高的导热性的材料制造，并且可以被放置与板104热接触。LED照明装置100进一步地包括连接到板104的反射侧壁110。侧壁110和具有反射板106的板104限定在LED照明装置100中的腔101，来自LEDs102的光在腔中被反射直到光从输出端口120射出，虽然光的部分可能在腔中被吸收。在射出输出端口120之前在腔101中光的反射具有混合光和提供更均匀分布从LED照明装置100射出的光的作用。
反射侧壁110可以由高热传导材料制造，诸如铝基材料，其被处理以使材料高反射和耐久。以示例的方式，材料参考由德国公司Alanod制造的可以使用作为侧壁110。侧壁110的高的反射率可以或者通过抛光铝完成，或者通过用一个或多个反射涂层覆盖侧壁110的内侧表面完成。如果需要的，侧壁110的反射表面可以使用放置在散热片内的分开的插件完成，如图4A所示，其中插件由高反射材料制成。以示例的方式，依靠侧壁部分在顶部或底部处具有较大开口，插件可以从顶部或底部(在将侧壁110安装到板106之前)插入散热片。侧壁110和内侧可以是或者镜面反射或者漫射反射。高镜面反射涂层的示例是银镜，具有防止银层被氧化的透明层。高漫射反射涂层的示例是包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)和硫酸钡(BaSO4)粒子或者这些材料的结合的涂层。在一个实施方式中，腔101的侧壁110可以涂有白漆基层，其可以包含TiO2、ZnO或者BaSO4粒子或者这些材料的结合。包含波长转换材料的外套层，可以使用诸如磷光体或发光的染料，为了简化的缘故将被通常称为磷光体。以示例的方式，可以使用的磷光体包括Y3Al5O12:Ce、(Y，Gd)3Al5O12:Ce、CaS:Eu、SrS:Eu、SrGa2S4:Eu、Ca3(Sc，Mg)2Si3O12:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、Ca3Sc2O4:Ce、Ba3Si6O12N2:Eu、(Sr，Ca)AlSiN3:Eu、CaAlSiN3:Eu。替换地，磷光质材料可以直接地应用到侧壁，即，不用底漆。
反射侧壁110可以限定输出端口120，光通过输出端口射出照明装置100。在另一个实施方式中，安装在反射侧壁110的顶部上的反射顶121可以被使用以限定输出端口120，如图3中虚线所示。输出端口120可以包括窗口122，其可以是透明或者半透明的以当光射出时散射光。窗口122可以由包括散射粒子的聚丙烯材料制造，例如，由TiO2、ZnO或BaSO4或者在全部可见光谱上具有低吸收作用的其它材料制成。在另一个实施方式中，窗口122可以是在一侧或者两侧上具有微观结构的透明或者半透明板。以示例的方式，微观结构可以是小晶体状排列(lenslet array)或者全息的微观结构。替换地，窗口122可以由AlO2制造，或者以结晶体形式(蓝宝石)或者在陶瓷形式(铝土)上，由于硬度(抵抗刮痕)和高的导热性，其是有利的。窗口的厚度可以在例如0.5和1.5mm之间。如果需要的，窗口可以具有漫射特性。地面蓝宝石盘(ground sapphire disks)具有良好的光学漫射特性并且不需要抛光。替换地，漫射窗口可以是沙或珠喷吹窗口或者塑性漫射体，其通过在模制期间分散散射粒子进入材料形成漫射，或者通过使模体具有表面纹理(texturing)而形成漫射。
腔101可以充满有非固态材料，诸如空气或者惰性气体，从而，与进入固态囊状材料相反的，以使LEDs102将光发射进入非固态材料。以示例的方式，腔可以被密封地并且使用氩气以填充腔。替换地，可以使用氮。
虽然在图1和图2中图解的侧壁110具有连续圆形管状构造，可以使用其它构造。例如，侧壁可以从椭圆构造(其包括圆形构造)的单个连续侧壁形成，或者多个侧壁可以被使用以形成非连续构造，例如，三角形、正方形或者其它多边形形状(为了简化的缘故，侧壁在此通常参考为复数)。而且，如果需要的，侧壁可以包括连续和非连续部分。进一步地，由侧壁110限定的腔101可以是倾斜的，以使在底部处(即LEDs102附近)和在顶部处(即输出端口120附近)具有不同尺寸的横截面区域。
板104提供被连接的LEDs102到电源(未显示)的电接线。另外，板104将由LEDs102产生的热传导到板的侧面和板104的底部，其可以热连接到散热片130(显示在图3、图4A和图4B中)，或者光固定装置和/或其它机构以耗散热，诸如风扇。在一些实施方式中，板104将热传导到热连接到板104的顶部的散热片，例如，围绕侧壁110。
以示例的方式，图4A和图4B图解具有底部散热片130和顶部散热片132的照明装置100，并且板104沿着用虚线所示的光学轴线OA布置在底部散热片130和顶部散热片132之间。在一个实施方式中，板104通过热环氧树脂方式可以连接到散热片130和132。替换地或者另外的，散热片130、132可以通过螺纹130螺纹和132螺纹螺纹连接在一起，以夹住在散热片130和132之间的板104，如图4B所示。如图4B所示，板104可以包括热接触区域148，有时称为热散布器，热接触区域在顶表面和底表面两者上，热连接到顶部和底部散热片130和132，如由箭头指示，例如，使用热油脂、热带或热环氧树脂。如图4B所示，例如，通过热环氧树脂或者通过螺纹110螺纹和135或者通过螺栓，使用插入并且保持在散热片132中的分开的插件110插件块形成侧壁110。可移动的侧壁插件110侧壁插件可以被定位在插件110插件中并且被使用以限定侧壁。侧壁插件110侧壁插件可以是例如由德国公司Alanod制造的称为型Miro27银的材料制造。另外，如果需要，侧壁插件110侧壁插件可以用一个或多个波长转换材料和/或高漫射反射涂层被涂覆或者浸染(如果侧壁插件110侧壁插件由塑料、陶瓷、玻璃或者其它合适的材料制造)，诸如参照图4A及例如图15A和15B说明的。通过替换侧壁插件110侧壁插件、和/或窗口122，相似地，其可以被涂覆或者浸染有一个或多个波长转换材料，可以完成照明装置的颜色点的调整。图4B图解侧壁为具有线性构造，但应理解，侧壁110可以具有任何期待的构造，例如，弯曲的、非垂直的、倾斜的等等。在一个实施方式中，当插件110插件被从顶部插入散热片132时，辅助的散热片142可以被连接到顶散热片132并且被使用以将插件110插件夹在散热片132的位置中。应理解，辅助的散热片142是任意的。当插件110插件被从底部插入散热片132时，底部散热片130可以将插件110插件夹在位置中。替换地，侧壁110可以被从散热片132整体地形成。窗口122可以被安装在插件110插件中，例如，使用粘合剂或者夹具，诸如在插件110插件和散热片142或132之间夹紧。底部散热片可以包括孔隙130孔以使形成到板104的电接线。光学元件，诸如漫射体或者反射体140可以可移除地连接到顶部散热片132，例如，通过螺纹133和141或者夹具或者合适的机械的方式。在一个实施方式中，反射体140(图4A)可以从辅助的散热片142整体地形成或者可以安装到散热片142，例如，在散热片142的锥形壁142锥形(图4B)。
LED板104是其上安装一个或多个LED压模或者封装的LED的板。板可以是FR4板，例如，0.5mm厚，具有相对的厚的铜层，例如，30μm到100μm，用作热接触区域的顶表面和底表面上。板104可以也包括热通路。替换地，板104可以是具有合适的电接线的金属芯印刷电路板(PCB)或者陶瓷下装配。可以使用其它类型板，诸如那些由铝土(陶瓷形式的氧化铝)或者氮化铝(也以陶瓷形式)制成。侧壁110可以被热连接到板104以提供辅助的散热片区域。
为了良好地冷却LED，热接触区域至少50平方毫米，但是优选地每一个瓦特进入板上的LED应使用100平方毫米。例如，在使用12个LED的情况下，应该使用600至1200平方毫米的散热接触区域。通过在板的两侧上使用接触区域，板的直径可以被减小从60到40mm，其减少了板的成本，但是也减小照明装置的整体尺寸和体积，并且使其更容易使用在现有的光固定装置设计中。
参照回到图3，反射板106可以被安装在板104的顶表面上，围绕LEDs102。反射板106可以被高反射以使在腔101中反射向下的光被反射回，通常朝向输出端口120。另外，反射板106可以具有高的导热性，因而作为辅助的热散布器。以示例的方式，反射板106可以由包括增强的铝的材料制造。反射板106可以不包括在LEDs102之间的中心块，但是如果需要，例如，当使用大量LEDs102时，反射板106可以包括LEDs102之间的部分或者替换地中心转向器，诸如在图14A、14B和图19A中所示。反射板106的厚度可以与LEDs102的下装配的厚度近似地相同或者稍微更厚。反射板可以，替换地，由高反射薄材料制造，诸如由3M公司(美国)销售的VikuitiTM ESR，其具有65μm的厚度，其中在LEDs的光输出区域处冲压孔，并且其安装在LED上方，和板104的其余部分。如果需要，侧壁110和反射板106可以被热连接并且可以产生作为一块。例如，使用热传导糊或者带，反射板106可以被安装到板104。在另一个实施方式中，板104的顶表面自身被构造以高反射，从而排除对反射板106的需要。替换地，反射涂层可以被应用到板104，涂层由白粒子组成，例如将TiO2、ZnO或者BaSO4浸入诸如环氧树脂、硅树脂、聚丙烯或N-甲基吡咯烷酮(NMP)材料的透明结合剂中制成。替换地，涂层可以由诸如YAG:Ce的磷光质材料制成。磷光质材料和/或TiO2、ZnO或GaSO4材料的涂层可以被直接地应用到板104或者例如，通过丝网印刷(screen printing)，应用到，例如，反射板106。典型地，在丝网印刷(screen printing)中小圆点沉积。圆点可以变化尺寸和空间的分配以在窗口122上方完成更均匀或者更峰值的亮度分配，以便于在诸如在图4A中显示的实施方式产生的射束中实现或者更均匀或者更峰值的照明图案。
如在图1和图2中图解，多个LEDs102可以被使用在照明装置100中。LEDs102被转动地对称地围绕照明装置100的光学轴线定位，光学轴线从在反射板106(或者板104)处的腔101的中心延伸到输出端口110的中心，以使LED的光发射表面或者p-n结距离光学轴线等距。照明装置100可以具有更多或更少LEDs，但是六(6)到十(10)个LEDs已经被发现是有用的LEDs102的数量。在一个实施方式中，使用十二(12)或者十四(14)个LEDs。当使用大量LEDs时，期望将LEDs结合成多个行，例如，两行六(6)或七(7)个LEDs，以保持相对地低的正向电压和电流，例如，不多于24V和700mA。如果需要，较大数量LEDs可以被串联布置，但是这种构造可能导致电的安全问题。
在一个实施方式中，LEDs102是封装的LEDs，诸如由Philips LumiledsLighting制造的Luxeon Rebel。也可能使用其它类型封装的LED，诸如由OSRAM(Ostar package)、Luminus Devices(美国)或者Tridonic(奥地利)制造的那些。如在此限定的，封装的LEDs是一个或多个LED压模的组件，包括电接线，诸如导线粘结或者螺栓凸起(stud bumps)，并且可能包括光学元件和热、机械和电接线装置。LEDs102可以包括在LED芯片上方的透镜。替换地，可以使用没有透镜的LEDs。没有透镜的LEDs可以包括保护层，其可以包括磷光体。磷光体可以被应用为在结合剂中的分散物，或者被应用作为分开的板。每个LEDs102包括至少一个LED芯片或者模块，其可以安装在下装配上。LED芯片典型地具有大约1mm×1mm×0.5mm的尺寸，但是这些尺寸可以变化。在一些实施方式中，LEDs102可以包括多个芯片。多个芯片可以发射相似或者不同颜色的光，例如，红、绿和蓝色。另外，不同磷光体层可以被应用在相同的下装配上的不同芯片上。下装配可以是陶瓷或者其它合适的材料，并且典型地包括在底表面上的电接触衬垫，其连接到在板104上的接触件。替换地，电接线可以被使用以将芯片电连接到安装板，安装板进而连接到电源。与电接触衬垫一起，LEDs102可以包括在下装配底表面上的热接触区域，由LED芯片产生的热可以通过热接触区域被提取。热接触区域被连接到在板104上的热扩散层。
LEDs102可以发射不同或者相同颜色，或者通过直接发射或者通过磷光体转换，例如，其中不同磷光体层被应用到LED。因而，照明装置100可以使用有颜色的LEDs102的任何结合，诸如红、绿、蓝、淡黄或青色，或者LEDs102可以全部产生相同颜色的光或者可以全部产生白光。例如，当与磷光体(或者其它波长转换措施)结合使用时，LEDs102可以全部发射或者蓝色或者UV光，其可以，例如，在输出端口120的窗口122中或者在其上，应用到侧壁110的内侧，或者应用到放置在腔(未显示)内的其它部件，因而，照明装置100的输出光具有如希望的颜色。磷光体可以从如下化学式表示的组中选择：Y3Al5O12:Ce(也称为YAG:Ce，或简称为YAG)、(Y，Gd)3Al5O12:Ce、CaS:Eu、SrS:Eu、SrGa2S4:Eu、Ca3(Sc，Mg)2Si3O12:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、Ca3Sc2O4:Ce、Ba3Si6O12N2:Eu、(Sr，Ca)AlSiN3:Eu、CaAlSiN3:Eu。
在一个实施方式中，YAG磷光体被使用在侧壁110和腔101底处的反射板106上，并且诸如CaAlSiN3:Eu或者(Sr，Ca)AlSiN3:Eu的红色发射磷光体被使用在输出端口120的窗口122上。通过选择限定腔的侧壁的形状和高度，并且选择腔中的哪部分是否会覆盖有磷光体，并且通过优化在窗口上的磷光体层的层厚度，从模块中射出的光的颜色点可以所希望地转变。
图5图解固态照明装置100’的另一个实施方式的分解透视图，其与在图3中显示的照明装置100类似，除了照明装置100’包括辅助的LEDs102和不同形状的侧壁110’、输出端口120’和窗口122’。如图5所示，照明装置100’包括六边形管状侧壁110’，其限定六边形输出端口120’和窗口122’。应理解，侧壁可以具有其它构造，包括正方形、五边形或者其它多边形形状。使用正方形、五边形或者六边形横截面管以形成照明装置的侧壁，相对圆形横截面管，可以提供更优的光混合。使用较大数量LED，期望侧壁具有多边形横截面，边的数量等于LED的数量，或者是LED的数量的整数倍。例如，使用十二(12)LEDs，十二个侧多边形，即，十二边形，或者可以使用具有24或者36边的多边形。而且，期望使用用于侧壁d插件，以使边的数量可以容易地被改变，例如，如果LED的数量改变，不需要修正装置的其它部分。
如图5所示，照明装置100’包括转动地对称布置的六(6)个LEDs102。反射板106’被构造以容纳六个LEDs102。如图5所示，反射板106’包括中心部分106’a，其被构造以放置在LEDs102的中心之间。
图6图解照明装置应用在下光构造或者其它相似构造(诸如用于作业光的聚光灯)的侧视图。侧壁110的部分被切开显示以使光混合腔101内的LEDs102可见。如图解，照明装置100进一步地包括用于校准从光混合腔101射出的光的反射体140。反射体140可以由热传导材料制成，诸如包括铝或者铜的材料，并且可以热连接到板104上的热散布器，如参照图4A讨论，沿着或者通过侧壁110。热经过连接到板的热散布器、热传导侧壁和热传导反射体140的传导而流动，由箭头143图解。由箭头144图解，热还通过热对流越过反射体140流动。如在图3和4A中所示，在板上的热散布器可以被连接到或者光固定装置或者散热片，诸如散热片130和/或散热片132。
图7A和图7B图解LEDs102在板104’上的不同位置模式，其两者在中心处保持转动地对称于光学轴线。在图7A中，LEDs102被构造成在板104上呈放射状地，以使围绕中心轴线103具有转动的对称，即，全部LED芯片，特别地p-n结，距离中心轴线103是全部近似地相同距离R。图7B显示LEDs102垂直定位在板104’(没有叠置反射板106’)上放置。LEDs垂直定位的使用首选一些部件拾取和放置机械。如图7B所示，然而，LED芯片距离中心轴线103全部近似地相同距离R’，并且因此围绕中心轴线103转动的对称。
图7C图解在板104”上的四(4)个LEDs102’的另一个线路图，其中LEDs102’不包括透镜。如图所示，LEDs102’可以每个LED下装配102下装配包括多个芯片102芯片。如由虚线所示，多个芯片组转动地对称到中心。在一些实施方式中，例如，如在图7A和图7B所示，可以使用透镜，例如，以保护芯片和改善光输出。芯片102芯片可以发射不同颜色的光，例如，如图7C中所示，红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和磷光体转换(W)光。图解，每种颜色的芯片102芯片在下装配102下装配上可以具有不同的相对的位置，其可以改善颜色均匀性。替换地，芯片102芯片可以是相同颜色，例如，蓝色或UV，以抽吸磷光体(红色、绿色、蓝色、黄色，琥珀色等等)直接地连接到芯片或者定位在照明装置中的别处。因而，可以使用颜色的光发射芯片和磷光体的任何希望的结合。
图8A、8B和8C分别地图解三个LED板104、五个LED板104five和七个LED板104seven(有时共同地称为板104)的顶视平面图，其可以与照明装置100一起使用。LEDs102的轮廓用虚线显示。板104包括电衬垫142，电衬垫142连接到在LEDs102上的电衬垫。电衬垫142通过金属(例如铜)电连接到，上溯到接触件144，导线、电桥或者其它外部电源被连接到接触件。在一些实施方式中，电衬垫142可以是通过板104的通路，并且电连接形成在相对侧上，即，板的底部。板104可以包括在中心中的孔隙146，其可以被使用，允许从板的底侧进入。板104还包括热散布器148，其可以是铜或者其它合适的金属。热散布器148从LEDs102吸取热并且通过热通路150从板104的顶部将热传输到板104的底部。另外，热散布器148可以围绕孔隙146的边缘延伸以辅助将热输送到板104的底部。
图9A图解照明装置200的透视图，其类似于照明装置100，但是反射板106被侧壁210的部分代替。侧壁210可以由单个元件构造，诸如来自Alanod的材料，并且在结合点211处连接在一起。侧壁的底部分212被弯曲以在板204处装配在LEDs102之间。使用用于侧壁210的单个元件和底反射表面(代替反射板106)有利地减小成本。
图9B图解照明装置200和连接到侧壁210的热散布器220的顶视图。热散布器220可以由诸如波纹状薄片的金属形成，并且包括与侧壁210热接触的肋片222。热散布器220还可以与板204接触。热散布器220可以包括穿孔的洞以通过对流提高热交换。另外，热散布器220可以由黑材料制成或者被涂黑以最大化通过辐射的发射。
图10A和图10B图解照明装置200’的顶和底透视图，类似于显示在图9A和9B中的照明装置200。照明装置200’，然而，使用具有径向翼片232的在中心中的光学反射六边形腔234的散热片230。散热片230可以由热传导材料(诸如铝)挤压、铸造、模制、机加工或者其它方式制造。在一个实施方式中，能够相互交换的侧壁210”可以被插入散热片230”的中心腔234”，如图10C所示，其显示照明装置200”的顶部透视图，类似于图10A所示。能够相互交换的侧壁210”具有用于光混合腔201’的不同构造，即不同形状，但是被构造以被插入或者另外被安装到散热片230”，因此避免对重新设计散热片230”本身以适应不同侧壁的需要。
参照回到图10A和图10B，中心腔234的角落可以具有弯曲半径以便于使用薄片金属插件诸如侧壁210。替换地，散热片230的中心腔234的内侧的壁可以制成高反射，例如，通过将高反射涂层应用到散热片230的内侧。在一个实施方式中，高反射白漆，或者(保护的和/或增强的反射率)金属或者二向色的涂层可以被应用到散热片230的内侧。如果希望，散热片230的侧壁也可以被部分地或者完全地覆盖有磷光质材料。如图10B中图解，散热片230可以被热连接到板204上的热散布器，例如，通过螺纹连接或胶合或通过夹紧。热糊或者热胶带可以被使用在板204上的散热片230和热散布器之间。
在一个实施方式中，散热片230的高度可以是近似12mm，并且中心的相对的壁之间的距离(由字母D指示)可以近似地相同，即，12mm。具有这些尺寸的散热片230的表面区域可以近似3500mm2，即，近似5.4平方英寸，其是散热片230冷却能力的一个参数并且设置功率整体损耗近似2瓦特。对于较高的功率照明装置，例如，近似10瓦特，散热片230可以做得更长以增加冷却功率。散热片230的更长的构造具有优势，照明装置200’的光学腔201的混合长度被增加，在输出端口处提供用于光的分配的更好的均匀性。使用连接到(或者形成)照明装置200’的侧壁的散热片230，光学混合和冷却功能被结合，导致相对于散热片从侧壁分开的装置，照明装置具有减小的长度。如果希望，其它形状可以被使用于光学腔201，诸如八边形、五边形或者其它多边形形状。进一步地，中心腔234可以倾斜，以使靠近LEDs的相对的壁之间的距离D不同，例如，大于或者小于，在远离LED的位置处的相对的壁之间的距离。
图11A和图11B图解具有散热片230和反射体240的照明装置200’的侧视图和顶视图。反射体240可以由金属(诸如铝、铜或者其合金)制成，并且热连接到散热片230以辅助热损耗。这个构造的优势在于不必需要辅助的漫射体以均化光，其增加生产效率。
图12图解照明装置200’的底透视图，具有反射体240并且具有热连接到板204的底表面的辅助的散热片250。散热片250可以包括多个销或其它相似构造。使用第二散热片250允许LEDs102以较高的功率被驱动，并且还允许用于不同散热片设计，以使冷却能力更少依赖散热片的方位。另外，可以使用风扇或者用于强力冷却的其它解决方案以从装置中移除热。
图13图解照明装置300的另一个实施方式透视图，相似于照明装置200，具有完整的颜色混合腔310、散热片320和反射体312。在图13中散热片320的部分被切掉以显示具有LEDs102的板304和通过散热片320从板304向下延伸形成的底腔308。底腔308可以用于容纳电子的或者电-机械部分以驱动LEDs102。替换地，底腔308可以容纳风扇。照明装置300还包括连接到散热片320的反射体312。反射体312可以例如通过夹具的螺钉可移除地连接。
图14A图解照明装置350的另一个实施方式透视图，具有六边形构造的反射侧壁360，反射侧壁是倾斜的以使相对的侧壁之间的距离在侧壁的底部(即在反射板356处)较在侧壁的顶部处(即在输出端口362处)小。在图14A中图解的照明装置350具有倾斜六边形中心反射体352，其被构造以将从LEDs102大角度射入的光改变成相对于板354的法线更窄的角度。换而言之，由LEDs102射出的接近平行于板354的光被改变方向，向上朝向输出端口362，以使由照明装置射出的光与由LED直接地射出的光的圆锥角相比较具有较小圆锥角。通过将光反射进入较窄的角度，照明装置350可以被使用在大角度下的光将被避免的应用中，例如，由于耀光问题(办公室照明、一般照明)，或者由于功效原因，其中仅期望在需要的地方发送光并且更有效(作业光、柜下照明)。而且，与没有中心反射体352的装置相比较，以大角度射出的光在光混合腔351中在到达输出端口362之前经历较少反射，用于照明装置350的光提取效率被改进。当结合光通道或者积分器使用时这特别地有利，由于限制以大角度的通量是有利的，由于光在混合腔中被四处弹起得更频率，因而减少效率。在板354上的反射板356可以被使用作为辅助的热散布器。
图14B图解照明装置350的另一个透视图，具有在输出端口362之上的窗口364，其可以充当漫射体，和中心圆顶反射体353，其被构造以在漫射窗口364上方分配来自LEDs102的光。圆顶反射体353可以具有或者漫射或者类似镜的反射特性。窗口364可以包括一个或多个磷光体。二向色的镜层366可以被连接到LEDs 102和磷光体之间的窗口364，在窗口364之中或者之上。二向色的镜366可以被构造以主要地反射蓝色光和传输具有更长的波长的光，其由磷光体转换产生。
图14C图解照明装置350的另一个透视图，具有连接到倾斜侧壁360的六边形侧壁扩展361。在图14C中，侧壁扩展361的部分被切开显示。侧壁扩展361比倾斜侧壁360更少地倾斜，并且在一个实施方式中可以不倾斜。使用倾斜侧壁360预先校准光实现通过光混合腔351的较高的传递效率。
图15A和15B图解侧壁110的透视图，在腔101中具有不同类型磷光体图案，例如，红色磷光体和绿色磷光体。在一个实施方式中，照明装置可以包括不同类型磷光体，其定位在光混合腔101的不同区域处。例如，红色和绿色磷光体可以被定位在侧壁110或者板104上，并且黄色磷光体可以被定位在窗口的顶或底表面上或者埋入在窗口中。在一个实施方式中，中心反射体(诸如显示在图14C中)可以具有不同类型磷光体图案，例如，在第一区域上的红色磷光体和在分开的第二区域上的绿色磷光体。在另一个实施方式中，不同类型磷光体，例如，红色和绿色，可以被定位在侧壁110上的不同区域上。例如，一个类型磷光体110R可以在侧壁110上在第一区域处形成图案，例如，条纹、斑点或者其它图案，而另一个类型磷光体110G被定位在侧壁的不同的第二区域上。如果希望，辅助的磷光体可以被使用并且定位在腔101中的不同区域中。另外，如果希望，仅单个类型波长转换材料可以被使用并且在腔101中形成图案，例如，在侧壁上，其中由110G指示的区域不具有磷光体并且是，例如，反射或者漫射。与其中磷光体在应用之间结合的装置相比较，在分开的区域中放置不同磷光体的不曾预料到的结果在于光质量和性能结果被改进。表1显示在分开的磷光体和混合的磷光体之间的性能的测量的差异。
表1
表1的第二栏显示实验结果，其中腔的侧壁，类似于图19A中所示，涂有两种磷光体的交替条纹。在这个实验中，腔的高度近似地6mm，而在底部处的直径是22mm，并且在顶部处的直径18mm。在这个特定的实验中，在腔的底部处使用平坦反射镜Miro(如由Alanod公司生产的，类型Miro27银)，具有直径13.5mm。使用的磷光体是YAG:Ce磷光体，和SrCaAlSiN3:Eu磷光体，其被分别地以近似2mm和3mm的垂直条纹布置。在近似相同的颜色点和相关的颜色温度处，实现稍微高的输出(1.27W对1.25W)，并且较大增加颜色表现指数。颜色表现指数Ra80被通常地接收是用于很多商业光的应用最小值。另外，在不同区域中应用磷光体，简化颜色平衡的控制，例如，一个磷光体的区域可以被增加，同时保持另一个磷光体的区域相同。替换地，第一磷光体可以被延伸覆盖第二磷光体的部分。
在实施方式中，单个类型波长转换材料可以在侧壁上形成图案，其可以是，例如，在图4B中所示的侧壁插件110侧壁插件。以示例的方式，红色磷光体可以在侧壁插件110侧壁插件不同区域中形成图案，并且黄色磷光体可以覆盖窗口122，在图4B中显示。磷光体的覆盖和/或浓度可以变化以产生不同颜色温度。表2显示在侧壁插件110侧壁插件上的红色磷光体的覆盖百分率和浓度(体积)，并且黄色磷光体覆盖100％窗口122以产生指示颜色温度，具有455nm蓝色光。应理解，如果由LEDs102产生的蓝色光从455nm变化，红色覆盖区域和/或红色和黄色磷光体的浓度将被需要改变以产生需要颜色温度。LEDs102的颜色性能、在插件侧壁插件110侧壁插件上的红色磷光体和在窗口122上的黄色磷光体可以在装配和基于性能选择之前被测量，以使被装配的块生产希望的颜色温度。红色磷光体的厚度可以是，例如，40μm到80μm之间，更具体地在60μm至70μm之间，而黄色磷光体的厚度可以是，例如，在50μm至100μm之间和更具体地70μm至90μm之间。
  颜色温度   覆盖率(红色)   浓度(红色)   浓度(黄色)
  4000°K   40％±5％   13.5％±2％   20％±3％
  3000°K   70％±5％   16％±2％   26％±3％
  2700°K   100％   17％±2％   29％±3％
表2
在另一个实施方式中，单个连续层磷光体可以被使用在侧壁上，例如，在如图4B所示的侧壁插件110侧壁插件上。连续红色磷光体，其覆盖100％侧壁，并且覆盖窗口122的黄色磷光体可以具有不同浓度以产生不同颜色温度。表3显示侧壁插件110侧壁插件上的红色磷光体和覆盖100％窗口122的黄色磷光体的浓度(体积)以产生指示颜色温度，具有455nm的蓝色光。应理解，如果由LEDs102产生的蓝色光从455nm变化，红色和黄色磷光体的浓度将需要改变以产生需要的颜色温度。LEDs102的颜色性能、在插件侧壁插件110侧壁插件上的红色磷光体和窗口122上的黄色磷光体可以在装配和基于性能选择之前被测量，以使装配的块产生希望的颜色温度。红色磷光体的厚度可以是，例如，在70μm至110μm之间和更具体地在85μm至95μm之间，而黄色磷光体的厚度，例如，在50μm至100μm之间和更具体地在70μm至90μm之间。
  颜色温度   浓度(红色)   浓度(黄色)
  4000°K   2.5％±2％   20％±3％
  3000°K   8％±2％   26％±3％
  2700°K   16％±2％   29％±3％
表3
图16图解照明装置350a的另一个实施方式，其类似于图14A所示的照明装置350，除了照明装置350a中的LEDs102被分开的个别的侧壁反射体360a围绕，其可以具有抛物线、复合的抛物线、椭圆形状或者其它合适的形状。来自照明装置350a的光从大角度被校准成较小角度，例如，从2x90度角到2x60度角，或者2x45度射束。照明装置350a可以用作直接光源，例如，作为下光或者柜下光，或者其可以用作注射光进入光混合腔，例如，诸如图9A和9B所示由侧壁210限定。照明装置350a可以热连接在顶部和底部散热片之间，诸如图4A中图解。
图17图解多个照明装置350，排列在一起以形成大的光模数380。在图17中图解的中心照明装置350以窗口364部分地切掉被显示以图解下部的LEDs102。如果希望，照明装置350可以以被安排成不同构造，从而形成，例如，线性结构、半圆形或者圆形结构、六边形紧密堆积结构或者其它期待的构造。
图18图解具有六边形反射体390的照明装置350。六边形反射体390以剖切部分392图解以提供照明装置350的视图，其以部分地剖切窗口364图解。六边形反射体390可以由高热传导材料(例如薄片金属)制成，并且可以热连接到LED板354或者散热片610，如例如，在图19A所示。使用六边形反射体390是有利的，由于允许多个反射体堆叠在一起以形成校准器的紧凑排列。另外，具有六边形构造(如相对于圆形构造)的反射体更好地便于来自反射体的均匀性(颜色和亮度)。
图19A图解照明装置600的另一个实施方式的横断面图，类似于图1和图2所示的照明装置100。照明装置600图解具有安装在板604上的LEDs102，其安装在散热片608上。另外，侧壁610显示为倾斜以使腔601在底部处(例如邻近LEDs102)的横截面区域大于腔601在顶部处(例如远离LEDs102)的横截面区域。当在照明装置100的情况下，照明装置600的侧壁610可以限定腔601具有连续形状，例如，圆形(椭圆)，如在图19B中所示，或者具有非-连续多边形形状，如在图19C中所示，或者其结合。
照明装置600可以进一步地包括转向器602，其可以被放置在腔601中的中央。通过改变光从LEDs 102朝向窗口622，使用这个转向器602帮助改善照明装置600的效率。在图19A中，转向器602被图解为具有锥形形状，但是如果希望可以使用替换的形状，例如，半圆顶形状或球冠或非球面反射体形状。而且，如图19B和19C所示，转向器602在平面图中可以具有多种形状。转向器602可以具有镜面反射涂层、漫射涂层或者可以涂有一个或多个磷光体。转向器602的高度可以比腔601的高度小(例如，近似地腔601的高度的一半)，以使窗口622和转向器602的顶部之间具有小间距。
在一个实施方式中，在侧壁610和板604上在腔601的底部处使用YAG磷光体，并且在窗口622上使用诸如CaAlSiN3:Eu或者(Sr，Ca)AlSiN3:Eu的红色发射磷光体。通过选择腔的侧面的形状，并且选择腔中哪个部分将被覆盖有磷光体或者不覆盖，并且通过优化在窗口上的磷光体层的层厚度，从模块射出的光的颜色点可以转到用户所希望的颜色。
在一个实施方式中，蓝色滤光器622滤光器可以被连接到窗口622以防止太多蓝色光从照明装置600射出。蓝色滤光器622滤光器可以是吸收类型或者二向色类型，没有或者有非常小的吸收作用。在一个实施方式中，滤光器622滤光器对于蓝色具有5％至30％的透射，同时对于具有更长波长的光有非常高的透射(大于80％，并且更具体地90％或者更多)。
图20A、20B、20C和20D图解以横断面图显示的窗口622的多种构造。窗口622被放置进入侧壁610或者放置在侧壁610的顶部上。在这些横断面图中仅显示侧壁610的部分。
在图20A中，窗口622被显示安装在侧壁610的顶部上。可以有利于密封窗口622和侧壁610之间的间隙623，以形成封闭的密封腔601(图19A)，因而没有灰尘或者湿气可以进入腔601。密封材料可以被使用以填充窗口622和侧壁610之间的间隙623，例如环氧树脂或者硅树脂材料。由于窗口622和侧壁610的材料热膨胀系数差异，使用持续时间保持柔性的材料可能是有利的。作为替换，窗口622可以由玻璃或者透明陶瓷材料制造，并且焊接在侧壁610上。在这个情况下，窗口622可以放置在具有金属材料(诸如铝或银或铜或金)的边缘处，并且焊料糊应用在侧壁610和窗口622之间。通过加热窗口622和侧壁610，焊料会熔化并且在侧壁610和窗口622之间提供好的结合。
在图20B中，窗口622在窗口的内侧表面上具有辅助层624，即面对腔601的表面。辅助的层624可以包括或者白漫射粒子，或者具有波长转换特性的粒子，诸如磷光体。层624可以通过丝网印刷(screen printing)、喷漆或者粉状涂层被应用到窗口622。对于丝网印刷(screen printing)和喷漆，典型地，粒子被浸入在结合剂中，其可以通过聚氨酯底漆或者硅树脂材料。对于粉状涂层粘合材料被以具有低熔化点小球粒形式混合进入粉状混合，并且当窗口622被加热时其做成均匀层，或者底漆被应用到窗口622，在涂层加工期间粒子粘贴到窗口622。替换地，粉状涂层可以被应用以使用电场，并且窗口和磷光体粒子在炉中烘干，以使磷光体永久地粘附到窗口。在粉状涂层加工期间应用到窗口622的层624的厚度和光学特性可以被监测，例如通过使用激光器和分光计，和/或检波器，或者和/或摄像器，在向前散射和向后散射两种模式中，以获得正确颜色和/或光学特性。
在图20C中，窗口622具有两个辅助的层624和626；分别地，一个在窗口的内侧，并且一个在窗口622的外侧上。外侧层626可以是白散射粒子，诸如TiO2、ZnO和/或BaSO4粒子。磷光体粒子可以被增加到层626以对从照明装置600出来的光的颜色进行最终调整。内侧层624可以包含波长转换粒子，诸如磷光体。
在图20D中，窗口622还具有两个辅助层624和628，但是两者都在窗口622的相同内侧表面上。同时两层被显示，应理解，辅助的层可以被使用。在一个构造中，最靠近窗口622的层624包括白散射粒子，因而如果从外面看窗口呈现白色，并且在角上具有均匀光输出，而且层628包括红色发射磷光体。侧壁610和/或板604的表面涂有黄色或者绿色发射磷光体。
磷光体转换过程产生热，并且因而窗口622和在窗口622上(例如在层624中)的磷光体应被构造以使层和窗口不变得太热。为了这个目的，窗口622可以具有高的导热性，例如，不少于1W/(m K)，并且窗口622可以被热连接到侧壁610，其用作散热器，使用具有低热阻抗的材料，诸如焊料、热糊或者热带。用于窗口的良好材料是氧化铝，其可以以其结晶体形式(称为蓝宝石)使用，也可以以其多-结晶体或者陶瓷形式(称为铝土)使用。
图21是窗口622的底视图，窗口覆盖由磷光体组成的图案层624。楔形或者饼形状图案可以被使用以形成层624，如果希望，使用两种类型波长转换材料，其中例如楔形具有替换的红色发射磷光体624R和绿发射磷光体624G。当结合反射校准器使用时，如图21所示的使用径向图案可以提供良好颜色混合。如果希望可以使用其它图案，例如具有各种的尺寸、厚度和密度的小圆点。
图22A和图22B图解窗口622的孔隙尺寸在由放置在照明装置600顶部上(如图19A所示)的反射体640产生的射束角上的效果。所使用的用于图22A和图22B的结果的模型是基于复合的抛物线的集线器设计，其提供用于来自反射体的射束的最小的整体角(total angle)。整体角(total angle)是光会从反射体640射出的角，因而没有光超过这个角或者非常少的光超过这个角。对于向下的光，例如，这个整体角(total angle)典型范围是100至120度(以垂直于反射体开口切掉60度)，而对于聚光灯，这个整体角(total angle)更多是在20至80度的范围。
图22A显示反射体640的横断面图，其是复合的抛物线的集线器，其中集线器由高反射材料制成。被指示的是测量集线器的输入直径D、全部射束角测量θ和输出直径Dout。复合的抛物线的集线器趋向为高，但是它们经常以减小长度形式使用，其增加射束角。作为孔隙尺寸D的函数的射束角被显示在图22B中，用于反射体640的输出直径Dout的两个尺寸，具体地，MR16反射体的灯尺寸，其具有输出直径Dout约50mm，和PAR38尺寸，其具有输出直径Dout大约120mm。
对于MR16灯相等的直径反射体的尺寸，对于聚光灯，典型的孔隙尺寸可以是范围10到30mm，而对于MR16向下的光，孔隙尺寸可以是约40mm。对于PAR38相等的直径反射体，对于聚光灯，典型的孔隙尺寸范围20mm至75mm，例如，50mm，而对于用于向下的光函数的PAR38，孔隙尺寸应小于100mm。
这里所给出的用于孔隙的尺寸应是考虑为最大尺寸，如切掉角度趋向变得更宽。另外，与反射体的输入区域相比较，对反射体的输出区域比例的中心射束强度增加。
图23图解照明装置600的横断面图，其电子地可控制以产生需要的颜色点。照明装置600(显示在图23)输出的光的颜色通过使用至少两个蓝色LEDs102B和102b而改变，其中一个LED比另一个LED具有低的峰值波长。一个蓝色LEDs102b可以具有峰值波长范围为430至450nm，而另一个LEDs102B可以具有峰值波长范围为450nm至470nm。如果使用多于两个LEDs，具有低波长的LEDs可以是全部电连接的，并且具有更长的波长的LEDs可以电连接的，但是与具有低波长的低的LEDs电分开。驱动器670被提供，其可以驱动不同于通过具有更长的波长LEDs102B的组的具有低波长LEDs102b组的电流。应理解，驱动器670通过板604被连接到LEDs102B和102b，但是为了说明目的，图23中连接用虚线显示。由于在照明装置600中的至少一个磷光体不同地响应于低波长光与更高的波长光，因此，完成了不同颜色光输出，其可以通过改变通过两个不同行LEDs102B和102b的电流而被控制。任意地，在腔内使用传感器672以测量照明装置600的光输出或者颜色，并且在反馈回路中提供测量以控制驱动器670。如图23所示，传感器672可以被安装在照明装置600的输出窗口处、或者在底部处、顶部处或者腔的侧面处或者部分透明的转向器602内。
虽然为了指导目的结合具体实施方式说明本发明，本发明不受限于此。应理解，在此说明的实施方式可以使用任何需要的波长转换材料，包括染料，并且不限于使用磷光体。在不背离发明范围的情况下可以有多种改变和修正。因此，附后的权利要求的精神和范围应不受限于前述的说明。

Claims (49)

1.一种发光二极管照明装置，包括：
具有电接线的安装板；
至少一个发光二极管，所述至少一个发光二极管安装在所述安装板上并且连接到所述电接线,所述至少一个发光二极管产生具有颜色点的光；
反射插件元件，所述反射插件元件连接到所述安装板以形成至少一个反射侧壁并且被构造以限定围绕所述至少一个发光二极管的腔；
第一类型波长转换材料，所述第一类型波长转换材料覆盖暴露于由所述至少一个发光二极管产生的光的所述腔内的反射插件元件的第一区域，其中基于被选择的反射插件元件的被测量的颜色性能以及所述至少一个发光二极管的颜色点从多个反射插件元件中选择所述反射插件元件；和
第二类型波长转换材料，所述第二类型波长转换材料覆盖暴露于由所述至少一个发光二极管产生的光的所述腔的第二区域，其中，所述第一区域和所述第二区域不同，其中，由第一类型波长转换材料产生的光和由第二类型波长转换材料产生的光在所述腔中结合；和
输出端口，所述结合的光通过所述输出端口传输，其中第二类型波长转换材料以及反射插件元件上的第一类型波长转换材料被构造以改变由所述至少一个发光二极管产生的光的颜色点，以产生用于通过所述输出端口传输的光的希望的颜色点。
2.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其中，所述至少一个反射侧壁限定所述输出端口。
3.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，进一步地包括在所述输出端口上方的窗口。
4.根据权利要求3所述的发光二极管照明装置，其中，所述第二区域是在所述窗口上。
5.根据权利要求3所述的发光二极管照明装置，其中，所述第二类型波长转换材料在腔外面的窗口上。
6.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，进一步地包括第三类型波长转换材料，所述第三类型波长转换材料覆盖所述腔的第三区域，所述第三区域暴露于由至少一个发光二极管产生的光，其中，所述第三区域不同于第一区域和第二区域。
7.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其中，所述至少一个反射侧壁具有椭圆和多边形构造中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其中，所述至少一个反射侧壁包括铝。
9.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其中，所述至少一个反射侧壁包括反射涂层。
10.根据权利要求9所述的发光二极管照明装置，其中，所述反射涂层包括反射粉状物，所述反射粉状物以粉状涂层或者以结合剂中的一个连接到所述至少一个反射侧壁。
11.根据权利要求10所述的发光二极管照明装置，其中，所述结合剂包括环氧树脂、硅树脂、聚丙烯或N-甲基吡咯烷酮(NMP)材料的至少一个。
12.根据权利要求10所述的发光二极管照明装置，其中，所述反射粉状物包括TiO2、ZnO和BaSO4粒子中的至少一个。
13.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其中，所述输出端口具有椭圆和多边形构造中的至少一个。
14.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其中，所述输出端口具有在10和100mm之间的直径。
15.根据权利要求3所述的发光二极管照明装置，其中，所述窗口包括反射粉状物层，所述反射粉状物层通过以粉状涂层或者以结合剂中的一个连接到窗口。
16.根据权利要求15所述的发光二极管照明装置，其中，所述反射粉状物包括TiO2、ZnO和BaSO4粒子中的至少一个。
17.根据权利要求3所述的发光二极管照明装置，其中，所述窗口包括二向色的涂层。
18.根据权利要求17所述的发光二极管照明装置，其中，所述二向色的涂层对于具有波长500nm或以上的光比对于具有波长500nm或者以下的光具有更高的平均透射。
19.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，进一步地包括连接到所述至少一个反射侧壁的校准元件，所述校准元件具有与所述输出端口对齐的输入开口。
20.根据权利要求19所述的发光二极管照明装置，其中，所述校准元件通过螺钉和夹具中的至少一个可移除地连接到所述至少一个反射侧壁。
21.根据权利要求19所述的发光二极管照明装置，其中，所述校准元件是具有削平的复合的抛物线的形状的反射体。
22.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其中，所述至少一个发光二极管包括至少一个封装的发光二极管。
23.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其中，所述第一区域和第二区域都在所述至少一个反射侧壁上。
24.一种发光二极管照明装置，包括：
具有电接线的安装板；
热连接到所述安装板的散热片；
多个发光二极管，所述多个发光二极管安装在所述安装板上并且连接到所述电接线，其中，由所述多个发光二极管射出的光被射入非固态材料中，所述多个发光二极管产生具有颜色点的光；
光混合腔，所述光混合腔具有由连接到所述安装板的至少一个侧壁形成的被定位在腔中的反射侧壁插件元件限定的圆形构造，所述反射侧壁插件元件具有在侧壁上的至少一种类型波长转换材料，其中，所述多个发光二极管的p-n结距离光混合腔的中心等距，并且其中，来自所述多个发光二极管的光被所述光混合腔接收和结合；
覆盖输出端口的窗口，来自所述光混合腔的光从所述窗口传输，其中在所述反射侧壁插件元件上的所述至少一个类型波长转换材料被构造以改变由所述多个发光二极管产生的颜色点，以产生用于通过所述输出端口传输的光的希望的颜色点；和
中心反射元件，所述中心反射元件连接到安装板的中心位置，所述中心反射元件从所述安装板朝向所述窗口延伸，其中所述中心反射元件接近所述安装板比接近所述窗口更宽。
25.根据权利要求24所述的发光二极管照明装置，进一步地包括覆盖腔的第一区域的第一类型波长转换材料和覆盖腔的第二区域的第二类型波长转换材料，所述第二区域不同于所述第一区域。
26.根据权利要求24所述的发光二极管照明装置，其中，所述输出端口具有椭圆和多边形构造中的至少一个。
27.根据权利要求24所述的发光二极管照明装置，其中，所述窗口包括波长转换材料层。
28.根据权利要求27所述的发光二极管照明装置，其中，所述波长转换材料层部分地覆盖所述窗口。
29.根据权利要求24所述的发光二极管照明装置，其中所述中心反射元件具有锥形构造或圆顶构造。
30.根据权利要求24所述的发光二极管照明装置，其中，中心反射元件的第一区域覆盖有第一类型波长转换材料并且中心反射元件的第二区域覆盖有第二类型波长转换材料，所述第二区域不同于所述第一区域。
31.根据权利要求24所述的发光二极管照明装置，其中，所述光混合腔具有靠近所述多个发光二极管的第一横截面区域和远离所述多个发光二极管的第二横截面区域，其中，所述第一横截面区域不同于所述第二横截面区域。
32.一种发光二极管照明装置，包括：
安装板，所述安装板具有电接线，其中所述安装板具有顶表面和与所述顶表面相对的底表面，所述安装板具有在底表面上的第一热接触区域和在顶表面上的第二热接触区域；
至少一个发光二极管，所述至少一个发光二极管安装在所述安装板上并且连接到所述电接线；
至少一个侧壁，所述至少一个侧壁连接到所述安装板并且被构造以限定来自所述至少一个发光二极管的光被发射进入的腔；
反射插件元件，所述反射插件元件定位在所述腔中以形成在所述腔中的反射侧壁；
至少一个类型波长转换材料，所述至少一个类型波长转换材料在所述反射插件元件的所述反射侧壁上；
输出端口，所述腔中的光通过所述输出端口传输，其中在所述反射侧壁插入元件上的所述至少一个类型波长转换材料被构造以改变由所述至少一个发光二极管产生的颜色点，以产生用于通过所述输出端口传输的光的希望的颜色点；
第一散热片，所述第一散热片热连接到在所述安装板的所述底表面上的所述第一热接触区域；和
第二散热片，所述第二散热片热连接到在所述安装板的所述顶表面上的第二热接触区域。
33.根据权利要求32所述的发光二极管照明装置，其中，所述至少一个类型波长转换材料包括覆盖有反射插件元件的反射侧壁的第一区域的第一类型波长转换材料，所述第一区域小于所述反射插件元件的整体区域。
34.根据权利要求33所述的发光二极管照明装置，进一步地包括覆盖有反射插件元件的反射侧壁的第二区域的第二类型波长转换材料，所述第二区域不同于所述第一区域。
35.根据权利要求32所述的发光二极管照明装置，进一步地包括在所述输出端口上方的具有波长转换材料的窗口。
36.根据权利要求34所述的发光二极管照明装置，其中，所述窗口包括二向色的涂层。
37.根据权利要求34所述的发光二极管照明装置，其中，所述第二散热片包括顶表面和底表面和从顶表面到底表面的孔隙，以限定所述至少一个侧壁。
38.一种方法，包括：
将波长转换材料应用到薄片元件；
从所述薄片元件形成用于发光二极管照明装置中的光混合腔的侧壁插件；
将波长转换材料应用到多个薄片元件以产生变化颜色性能；
形成所述多个薄片元件中的每一个以生成多个侧壁插件；和
在与所述发光二极管照明装置装配之前测量所述多个侧壁插件的颜色性能。
39.如权利要求38所述的方法，其中，所述薄片元件是反射薄片金属元件，和所述波长转换材料涂覆在所述反射薄片金属元件上。
40.如权利要求39所述的方法，其中，所述波长转换材料作为连续的层涂覆在所述反射薄片金属元件上。
41.如权利要求39所述的方法，其中，所述波长转换材料以图案方式涂覆在所述反射薄片金属元件上。
42.如权利要求38所述的方法，其中，所述波长转换材料被浸染入所述薄片元件。
43.如权利要求38所述的方法，还包括：将反射涂层应用到所述薄片元件。
44.如权利要求38所述的方法，还包括：将侧壁插件插入所述发光二极管照明装置中的所述光混合腔。
45.如权利要求38所述的方法，还包括：基于被测量的颜色性能选择所述多个侧壁插件的一个，和通过将所述多个侧壁插件的所述被选择的一个插入所述光混合腔来装配所述发光二极管照明装置。
46.一种发光二极管照明装置，包括：
具有电接线的安装板；
至少一个发光二极管，所述至少一个发光二极管安装在所述安装板上并且连接到所述电接线，所述至少一个发光二极管产生具有颜色点的光；
至少一个反射侧壁，所述至少一个反射侧壁连接到所述安装板并且被构造以限定来自所述至少一个发光二极管的光被发射进入的腔；
反射插件元件，所述反射插件元件定位在所述腔中以在所述腔内形成连续的反射侧壁，所述反射插件元件由薄片元件形成，所述薄片元件具有被应用到该薄片元件上的至少一个类型波长转换材料，其中，基于所述被选择的反射插件元件的被测量的颜色性能和所述至少一个发光二极管的所述颜色点从多个反射插件元件中选择所述反射插件元件；
输出端口，所述腔中的光通过所述输出端口传输，其中在所述反射插件元件的所述薄片元件上的所述至少一个类型波长转换材料被构造以改变由所述至少一个发光二极管产生的光的颜色点，以产生用于通过所述输出端口传输的光的希望的颜色点。
47.如权利要求46所述的发光二极管照明装置，其中，所述薄片元件是反射薄片金属元件，和所述波长转换材料涂覆在所述反射薄片金属元件上。
48.如权利要求46所述的发光二极管照明装置，其中，所述波长转换材料被浸染入所述薄片元件。
49.如权利要求46所述的发光二极管照明装置，还包括：将反射涂层应用到所述薄片元件。
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