CN105190162A - 模块化透镜暗灯槽灯具 - Google Patents

Abstract

一种模块化透镜暗灯槽灯具非常适用于与固态光源一起使用。壳体向设置在阵列(例如，2x？2、4x？1)中的多个光模块提供结构框架。每个模块包括位于由反射器面板限定的反射室的基底处的发光器(例如，LED)的阵列。主要光学器件位于反射室的开口端之上。主要光学器件可以包括漫射器和/或偏光膜。光模块阵列可以由反射盘结构包围。次要光学器件(例如，纹理透镜)位于灯具开口处，以在从灯具中发射光时与光相互作用。所发射的光与反射表面、光学器件以及用于使光漫射和混合的其他元件相互作用，以提供在视觉上令人满意的发光输出。

Description

模块化透镜暗灯槽灯具

技术领域

本发明涉及暗灯槽型照明灯具，并且更特别地，涉及使用透镜和/或漫射器来对来自光源的光进行控制的暗灯槽型照明灯具。

背景技术

在全世界的商业办公室和工业空间中普遍存在暗灯槽型灯具。在很多情况下，这些暗灯槽容纳有跨过暗灯槽长度的细长型荧光灯。暗灯槽可被安装到天花板或者从天花板悬垂下来，例如，由“T形网格”悬挂。通常，暗灯槽可嵌入到天花板中，暗灯槽的背面(即，暗灯槽盘)突出到天花板之上的天花板隔层区域高达6英寸或更大的距离。在其他布置中，在暗灯槽的背面上的部件将由光源所生成的热量散入到天花板隔层中，在天花板隔层中空气可循环，以促进冷却机构。贝尔(Bell)等人申请的美国专利No.5,823,663以及施密特(Schmidt)等人申请的美国专利No.6,210,025为普通暗灯槽型灯具的实例。这些灯具需要大量天花板空间以进行适当地操作。

近年来，随着高效固态光源的出现，这些暗灯槽与固态光源(例如，发光二极管(LED))一起使用。LED为固态装置，其将电能转化成光并且通常包括半导体材料的一个或多个有源区域，这些区域介于相反地掺杂的半导体层之间。在掺杂层上施加偏置力时，空穴和电子被注入到有源区域(activeregion)中，在该区域中，空穴和电子重新组合以便生成光。在有源区域中产生光并且从LED的表面发射光。

LED具有的某些特征使其可用于多种照明应用，这些照明应用以前为白炽灯或荧光灯的领域。白炽灯为非常低效能的光源，其消耗的电能中有大约90％作为热量而不是作为光释放。荧光灯比白炽灯的能效高大约10倍，但依然比较低效。相比之下，LED使用一小部分能量就能发射与白炽灯和荧光灯相同的光通量。

此外，LED可具有长得多的操作寿命。白炽灯具有较短的寿命，某些白炽灯的寿命在大约750-1000个小时的范围内。荧光灯也可具有比白炽灯更长的寿命，比如，在大约10,000-20,000个小时的范围内，但是提供不太理想的发光颜色。相比之下，LED可具有在50,000到70,000个小时之间的寿命。LED的效率提高并且寿命延长，这对于很多照明供应商而言是具有吸引力的，并且在多个不同的应用中已经用LED灯代替普通照明。可以预测，进一步的改进会促使在越来越多的照明应用中普遍接受LED。更多地使用LED来代替白炽灯或荧光灯，会提高照明效率并且显著节省能量。

已经研制出其他LED元件或灯具，其包括多个LED封装阵列，该LED封装阵列安装到PCB、衬底或基板中。LED封装阵列可包括发射不同颜色的LED封装组以及镜面反射件系统，该镜面反射系统用于反射LED芯片发射的光。这些LED元件中的一些设置成产生由不同的LED芯片发射的光的白光组合。

为了生成所需要的输出颜色，有时需要将使用共同的半导体系统更容易产生的光的颜色混合。由于各种光源部件的物理设置，所以多色光源通常通过颜色分离来投射阴影，并且提供具有较差色泽均匀度的输出。因此，与多色光源相关的一个要求在于，在整个视角范围上具有良好的空间色彩混合。解决色彩混合问题的一种已知的方法在于，使用漫射器来分散各种光源的光。

很多现有的灯具设计使用前向LED元件，其中，镜面反射件设置在LED的后面。与多源灯具相关的一个设计要求在于，在灯具内将来自LED光源的光混合，使得观看者看不到单独的光源。大幅漫射的部件也用于将来自各种光源的颜色光谱混合，以获得均匀的输出颜色轮廓。为了将光源混合并且有助于进行颜色混合，已经使用大幅漫射的出射窗。然而，透射穿过这种大幅漫射的材料会造成大量光损耗。

近年来的某些设计已经包括使用间接照明方案的光源或光引擎，其中，LED或其他光源朝着预期发射方向以外的方向。可这样做，以便促进光与内部部件(比如，漫射器)相互作用。在范德芬(VandeVen)申请的美国专利No.7,722,220中可找出间接灯具的一种实例，该专利与本申请具有共同受让人。

近年来的设计更加注重于改装或重新设计现有暗灯槽型灯具，使得在光源处使用LED。这可以允许制造商使用现有制造能力，来产生用于LED的暗灯槽壳体，这被认为有助于降低总体暗灯槽成本。在一些这种灯具中，几百个LED封装安装至现有暗灯槽盘的表面，以使用发射器基本上覆盖暗灯槽盘表面。在一些这种灯具中，可以使用高达400个LED封装。然后，使用相对较低的电气信号来驱动发射器，可以期望灯具提供比较均匀的发射灯具而看不到热点。

暗灯槽型灯具通常在朝着待照亮的房间的暗灯槽盘/壳体开口之上设置有棱镜或漫射器。包括棱镜漫射器，以将来自光源的一些光分散。即使使用几百个LED封装来试图扩散光源，但在光穿过棱镜漫射器时，这些LED灯具依然可以显示多个发射热点。这些热点是终端用户所不期望的。具有几百个LED封装的这些灯具灰比较昂贵，大部分费用在于LED封装以及安装、互连和驱动LED封装的成本和复杂性。

发明内容

灯具的一个实施方式包括以下部件。灯具壳体具有灯具开口。光模块的阵列位于所述壳体中，每个所述光模块包括：多个反射面板，其限定了具有基底和开口端的反射室；多个发光器，其位于所述反射室的所述基底处；以及主要光学器件，其与所述多个发光器邻接。次要光学器件跨过所述灯具开口。

灯具的一个实施方式包括以下部件。灯具壳体包括限定有灯具开口的反射盘结构。光模块的阵列位于在所述壳体内，每个所述光模块包括：多个反射室，其由至少一个反射面板限定；至少一个发光器，其位于所述反射室内；以及主要光学器件，其与所述至少一个发射器邻接。次要光学器件跨过所述灯具开口。

灯具的一个实施方式包括以下部件。灯具壳体具有灯具开口。光模块的阵列位于在所述壳体中，每个所述光模块包括：反射室，其由至少一个反射面板限定；至少一个发光器，其位于所述反射室中；以及主要光学器件，其与所述至少一个发射器邻接。驱动器电路位于所述反射室外面且位于所述反射面板与所述壳体之间。

从以下详细描述以及通过实例说明本发明的实施方式的附图中，使得本发明的这些和其他方面以及优点变得显而易见。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施方式的灯具的立体图；

图2是灯具的背面的立体图；

图3示出了根据本发明的一个实施方式的灯具的几个视图；图3a是底视图(房间侧)；图3b是前视图；图3c是侧视图；以及图3d是顶视图(天花板侧)；

图4a至图4c示出了根据本发明的一个实施方式的灯具的几个视图；图4a是前视图；图4b是沿着剖面线A-A的侧平面图；以及图4c是区域C的细节图；

图5a是根据本发明的一个实施方式的灯具的后视图；图5b是沿着剖面线B-B的侧平面图；

图6是根据本发明的一个实施方式的可以在驱动器电路中使用的各种电路元件的方框图；

图7是根据本发明的一个实施方式的灯具的底部的立体图，去除了主要和次要光学器件；

图8是根据本发明的一个实施方式的可以在灯具中使用的一个光模块的全貌立体图；

图9是通电且发光的根据本发明的一个实施方式的灯具的立体图；

图10是根据本发明的一个实施方式的灯具的立体图；

图11是根据本发明的一个实施方式的灯具的立体图；

图12是根据本发明的一个实施方式的灯具的立体图；

图13是根据本发明的一个实施方式的方形LED筒灯的立体图；

图14示出了根据本发明的一个实施方式的线性灯具的几个视图；图14a是顶视图(天花板侧)；图14b和图14e是相同的端视图；图14c是侧视图；图14d是底视图(房间侧)；图14f是沿着剖面线A-A的侧面平面图；图14g是顶侧立体图；以及图14h是底侧立体图；

图15是根据本发明的一个实施方式的扩展的线性灯具的立体图。

具体实施方式

本发明的实施方式提供了一种低成本模块化透镜暗灯槽灯具，其非常适用于与固态光源一起使用。壳体向设置在阵列(例如，2x2、4x1)中的多个光模块提供结构框架。每个模块均包括在由反射器面板限定的反射室的基底处的发光器(例如，LED)的阵列。主要光学器件放置在反射室的开口端之上。主要光学器件可以包括漫射器和/或偏光膜。光模块阵列可以由反射盘结构包围。次要光学器件(例如，纹理透镜)放置在灯具开口处，以在从灯具中发射时与光相互作用。在从发光器中发射出光之后，所发射的光与反射表面、光学器件以及用于使光漫射和混合的其他元件相互作用，以提供在视觉上令人满意的发光输出。

要理解的是，当一个部件表示位于另一个部件“上”时，该部件可直接位于另一个部件上或者也可具有中间部件。而且，“内部”、“外部”、“上部”、“之上”“下部”、“下方”和“之下”等相关术语以及相似术语在本文中可用于描述一个部件与另一个部件之间的关系。要理解的是，这些术语除了包括在图中描述的定向以外，还用于包括该装置的不同定向。

虽然顺序术语第一、第二等等在本文中可用于描述不同的部件、元件、区域和/或区段，但这些部件、元件、区域和/或区段不应被这些术语限制。这些术语仅用于在部件、元件、区域或区段之间进行区分。因此，在不背离本发明的教导内容的前提下，除非另外明确规定，否则下面所讨论的第一部件、元件、区域或区段可称为第二部件、元件、区域或区段。

本文中所使用的术语“光源”可用于表示用作单个光源的单个发光器或一个以上的发光器。例如，该术语可用于描述单个蓝色LED，或者其可用于描述接近于作为单个光源发射的红色LED和绿色LED。此外，例如，术语“发射器”可以表示设置在一个阵列内的单个LED芯片或者多个LED芯片。因此，除非另外明确规定，否则术语“光源”和“发射器”不应理解为具有表示单个部件或多个部件配置的限制性。实际上，在很多情况下，术语“光源”和“发射器”可交换地使用。

本文中用于表示光的术语“颜色”用于描述具有特征平均波长的光；并不意味着将光限于单个波长。因此，特定颜色(比如，绿色、红色、蓝色、黄色等)的光包括围绕一个特定平均波长分组的一系列波长。

根据转换材料、波长转换材料、荧光粉、荧光粉层以及相关的术语，在本文中描述本发明的实施方式。使用这些术语，不应理解为具有限制性。要理解的是，使用术语荧光粉或荧光粉层意味着包括并且同样适用于所有波长转换材料。

根据作为示意图的剖视图，在本文中描述本发明的实施方式。同样，部件的实际厚度可以是不同的，并且由于(例如)制造技术和/或容差，所以预计到视图的形状会变化。因此，在图中所示的部件实际上具有示意性，并且其形状并非旨在示出一个装置的区域的精确形状，而并非旨在限制本发明的范围。

图1示出了根据本发明的一个实施方式的灯具10的立体图。灯具10可以在很多不同的应用中使用，但所示出的实施方式包括暗灯槽型灯具，该灯具的尺寸设置成配合在天花板中、安装至天花板或者从天花板悬垂下来。例如，壳体的尺寸可以设置成适于安装在传统的天花板“T形网格”中。灯具10包括壳体12，壳体12的形状和尺寸与传统的荧光灯型暗灯槽照明灯具类似。壳体向灯具10提供通用机械结构。壳体12还可以包括多个反射的内部表面，例如，盘14的内部表面。

盘14提供了围绕设置在壳体12内的阵列中的光模块16的保护周长。在这个特定的实施方式中，灯具10包括2乘以2(2x2)阵列。能够具有很多其他阵列，例如，2乘以1(2x1)或4乘以1(4x1)阵列。因此，灯具的模块化方面允许定制化，以容纳很多不同的灯具尺寸要求。

每个光模块16均包括限定反射室20的反射面板18。至少一个发光器22(通常是多个)安装在反射室20的基底处，这样使得其首先朝着开口端发射光。发射器可以包括(例如)单个LED芯片，或者可以包括LED芯片的阵列。因此，所示出的实施方式是直接灯具。在其他实施方式中，发光器可以定位成首先在不朝向灯具开口的方向上发射光。这种配置是间接灯具的一个实例。反射面板18将来自发射器22的光重新引导向腔室20的开口端，其中，光与主要光学器件24相互作用，这将在本文中更详细地讨论。在穿过主要光学器件24之后，大角度光将从盘14的表面重新引导向灯具开口，并且小角度光将直接行进至开口。在这个实施方式中，次要光学器件26跨过灯具开口。从灯具10中发射的几乎所有光与次要光学器件26相互作用，与主要光学器件24类似，用于对光进行分散和混合，以提供令人满意的发光输出。

要理解的是，可以使用以多种不同的方式设置的多种不同的发光器，并且在一些实施方式中，不同的模块可以具有不同类型的发光器。在一些实施方式中，每个发光器均可以发射具有相同特征(例如，发射强度、色温以及显色指数)的光。这可以导致在其开口之上发射几乎均匀的光的特定灯具。发光器可以是产生不同颜色的光的LED，多种工业、商业和住宅应用需要发射白光的灯具。

在一些实施方式中，多色光源用于产生期望的光发射，例如，白光，并且几种颜色的光组合可以用于产生白光。例如，如在美国专利第7,213,940号和第7,768,192号中所讨论的，这两个专利的受让人均是科锐(Cree)公司并且其内容通过引证结合于本文中，在本领域中众所周知的是，将蓝色LED的光和波长转换的黄色光组合，以便产生白光，其相关色温(CCT)的范围在5000K到7000K之间(通常称为“冷白”)。通过用对蓝光做出光响应的荧光粉围绕发射器，蓝色发光器可生成蓝色和BSY光。在激发时，荧光粉发射黄光，然后黄光与蓝光组合生成白光。在这个方案中，由于在较窄的光谱范围内发射蓝光，所以其被称为饱和光。在宽得多的光谱范围内发射黄光，并且因此其被称为不饱和光。

通过多色光源生成白光的另一个实例包括将来自绿色和红色LED的光组合。RGB方案也可用于生成各种颜色的光。在某些应用中，加入琥珀色发射器以用于RGBA组合。先前的组合具有示例性；要理解的是，多种不同颜色的组合可用于在本发明的实施方式中使用。在范德芬(VandeVen)等人申请的美国专利第7,213,940号中详细讨论这些可能的颜色组合中的几种组合。

其他光源可以包括具有两个蓝变黄LED(“BSY”)和一个红色LED(“R”)的一系列簇。BSY表示在蓝色LED光由黄色荧光粉波长转换时所产生的颜色。所产生的输出是与黑体曲线保持某个距离的黄绿色。在适当地混合时，BSY和红光组合产生具有“暖白色”外观的光。在范德芬(VandeVen)等人申请的先前结合的专利(USPN7,213,940和7,768,192)中详细描述这些和其他颜色组合。根据本发明的光源可以使用具有两个BSYLED和两个红色LED的一系列簇，在适当地混合时，其可以产生暖白色输出。

光源可以设置为发射具有不同光通量的相对均匀的光，一些实施方式具有这样的光源，这些光源组合成发射至少100流明，而其他实施方式可以发射至少200流明。在另外其他的实施方式中，光源可以设置为发射至少500流明。

在一个实施方式中，发光器22可以设置在单个一体式“即插即用”LED阵列中，例如，可以从科锐(Cree)公司购买的LED阵列的CXA线。在本文中，更详细地讨论了CXALED阵列。可以使用多种不同样式的发光器阵列。

反射室20和盘14的表面可以是反射式的，并且其可以设置为反射来自发光器22的光，以照亮灯具10下面的空间。在一些实施方式中，表面可以包括漫射或反射涂层/层，以帮助反射和分散来自发射器22的光。在一些实施方式中，表面可以包括白光漫射材料，例如，微孔聚对苯二甲酸乙二醇酯(MCPET)材料或市场上可以购买到的杜邦/白光学(Dupont/WhiteOptics)材料。也可使用其他白色漫反射材料。在其他实施方式中，涂层/层可以具有纹理，或者可以包括镜面或者半镜面涂层、层或表面。

漫反射涂层和层用于混合来自固态光源的具有不同光谱(即，不同颜色)的光。这些涂层尤其非常适用于多源设计，其中，两个不同的光谱混合，以产生期望的输出色点。漫反射涂层可以降低或消除对于额外的空间颜色混合的需要；虽然如此，但根据本发明的实施方式包括与漫反射涂层相结合使用的透镜或漫射器。在一些实施方式中，表面还可以涂有荧光粉材料，该荧光粉材料可以转化发光二极管的至少某些光的波长，以便实现期望的色点的光输出。

在其他实施方式中，层20可以包括除了漫反射器以外的材料。例如，在一些实施方式中，涂层/层20可以包括镜面反射材料或者部分漫反射和部分镜面反射的材料。在一些实施方式中，期望在一个区域中使用镜面材料并且在另一个区域中使用漫射材料。这些仅是可能的多个组合中的一些组合。

反射面板18和盘14可以具有多种不同的形状和尺寸，并且可以包括平面或弯曲的反射表面。壳体12可以由多种不同的材料制成，其中，至少一些材料中的一种合适的材料是导热的，例如，金属，以用于帮助远离光源传导和散热。

在灯具10中，主要光学器件24包含在漫射器的形式内。主要光学器件是能够盖每个照明模块16的单独开口端的板，或者如在这个实施方式中一样，主要光学器件24可以是单个半透明板，其共同跨过所有光模块16。灯具10的主要光学器件24还包括偏光膜，以使在某些情况下可减少眩光的出射光偏振，虽然在透射时具有多种不同的原因使光偏振。

在其他实施方式中，主要光学器件(多个主要光学器件)可以移动为更接近于反射室中的反射器。例如，在这个实施方式中，主要光学器件可以形成为单独覆盖每个发射器/阵列。漫射的主要光学器件可以包含在相应的一个光源之上，一些漫射器实施方式包括在粘合剂中的散射颗粒。每个漫射器可以设置为将从其光源中发射的光混合，并且减少或消除离散LED在光源中的可见性。可以使用传统的粘合剂或安装装置(例如，按扣或支架)将每个漫射器安装在位。在一些实施方式中，每个漫射器可以包括将来自其光源的光散射的部件，一些实施方式具有混合在玻璃或塑料等材料中的散射颗粒。可以使用不同的散射颗粒，一些实施方式具有由氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、钛白粉或其组合制成的散射颗粒。不同的漫射器可以具有不同尺寸的散射颗粒，一些实施方式具有从0.1微米到1.0微米的范围的颗粒尺寸。漫射器可以采用多种不同的形状。

在一些实施方式中，主要光学器件可以包括使来自光源的光透射的刚性材料，并且可以在刚性材料上包括散射材料的额外层或薄膜。薄膜的厚度在漫射器之上可以是均匀的，或者可以具有不同的厚度，并且其可以使用不同的粘合剂和颗粒材料。该层或薄膜可以包括以多种不同的方式设置的多种不同的材料，并且其可以使用传统方法(例如，喷射)来应用。在一些实施方式中，粘合材料可以与散射层/薄膜一起使用，该散射层/薄膜可以是有机聚合物(例如，乙基纤维素、硝化纤维素或聚(环氧乙烷))或无机聚合物系统(例如，硅氧烷或聚硅酸乙酯)。在另外其他实施方式中，粘合剂可以包括搪瓷。

根据本发明的漫射器的不同实施方式可以包括沿着任何表面变化的散射性能，并且为此具有沿着漫射器的内部和外部表面的任何方向的散射层。漫射器可以包括透明材料(衬底)，其包括在内表面上具有变化的散射性能的散射膜。至少部分地基于所使用的薄膜/粘合剂材料、散射材料的类型以及散射材料在薄膜中的密度，散射膜可以具有多个不同的厚度。在一些实施方式中，漫射器可以具有在从0.1到1000微米范围内的散射膜厚度，其中，薄膜位于内部和/或外部上。

灯具10的实施方式还可以包括次要光学器件26，次要光学器件与主要光学器件24一起工作以用于分散和/或混合来自发光器22的光。可以通过多种不同的方式来设置次要光学器件26。在所示出的实施方式中，次要光学器件跨过壳体12的开口，使其覆盖每个模块16。在这个实施方式中，次要光学器件包括丙烯酸棱镜透镜。次要光学器件26可以由上面对于主要光学器件24所描述的材料制成，并且可以包括上面描述的散射颗粒。次要光学器件26可以具有一部分纹理表面或者整个纹理表面。

主要和次要光学器件24、26使来自发光器22的光混合，以减少热点并且减小不同的LED发光颜色的可见性。这允许灯具具有更少的高输出光源，其中，灯具提供对正在照亮的房间的居住者具有视觉吸引力的均匀发光。在一些实施方式中，来自每个发光器/阵列22的光可以穿过主要光学器件24，并且然后，在穿过次要光学器件26之前，进一步混合和反射。这种混合和反射可以通过多种不同的方式发生，其中，一些实施方式被设置为使得穿过主要光学器件24的至少一些光从反射室20的面板18中反射，然后穿过次要光学器件26。

图2是灯具10的背面的立体图。壳体12包括几个安装件28，这些安装件允许将灯具10安装至(例如)“T形网格”，这样使得一部分灯具嵌入天花板中。灯具10还可以被表面安装至天花板或壁部或者以吊灯构造来悬置。

图3a至图3d示出了灯具10的四个平面图。图3a是底视图(房间侧)；图3b是前视图；图3c是侧视图；以及图3d是顶视图(天花板侧)。在这个特定的实施方式中，虽然可使用多个不同的封装(footprint，覆盖区)，但壳体12成形为提供具有方形封装的灯具。在此处，灯具具有600mm²或者略微小于2ftx2ft的示例性尺寸。图3b示出了壳体12的形成侧边的部分，将其展开以给出灯具10的从前面观看时的梯形截面。凸缘30从壳体12的边缘突出。凸缘30可以用于帮助凹入式安装。图3c示出了在从侧面观看时壳体12具有矩形截面。金属斜面32构造灯具开口的周长。这个特定的灯具具有120mm的深度。图3d示出了灯具10的顶侧，一部分灯具可以突出到天花板中，以用于安装。要理解的是，这些尺寸仅具有示例性并且能够具有所有不同尺寸的灯具。

图4a至图4c示出了灯具10的几个视图。图4a是前视图；图4b是沿着剖面线A-A的侧平面图；以及图4c是区域C的细节图。图4b示出了灯具10的一些内部元件。发光器22设置在反射室20的基底处。在图4c中，详细区域C示出了通过发射器支架34固定至壳体的发射器22。散热器36介于发射器22与壳体12之间，以促进远离发射器进行散热，这提高了发射器寿命和效率。散热器可以由多种导热材料制成，铝(Al)是一种合适的材料。而且，在图4b中可见驱动器电路38，可以在壳体12的中心区域内在两个光模块16之间看到该电路。在本文中更详细地讨论驱动器电路38。

图5a是灯具10的后视图。图5b是沿着剖面线B-B的侧平面图。在这个示图中，在两个光模块16前面的壳体12的中心区域内，示出了驱动器电路38的截面。虽然在这个实施方式中，驱动器电路38设置在壳体12的中心区域内并且位于反射室20的外面，但应理解的是，驱动器电路可以设置在壳体内的多个不同空间中。理想地，遮蔽驱动器电路38而不受来自发射器22的光的影响。图5c是沿着剖面线C-C的透视平面图。在图5c中，驱动器电路38被示出为挤在两个相邻的光模块16之间(即，如果在这个图中都可见，那么位于全部四个模块16的中间)。因此，驱动器电路38不在任何明显的光学路径中，其中，光会撞击在电路38的吸光部件上并且降低灯具10的总体输出效率。

驱动器电路38被连接，以控制每个模块16中的发光器22。在所示的实施方式中。来自AC/DC转换器的DC信号可以被分配给各种光源。可以通过多种不同的方式分配DC信号，例如，通过线束或者通过印刷电路板(PCB)。线束或PCB可以沿着壳体的位于光模块外面的不同内部部分行进，并且可以具有连接器布置，以用于在反射室20的基底处连接电源和发光器22。

每个发光器22均可以具有其自身的DC/DC转换器，该转换器可以是机载式的或者邻近于将DC输出的信号转换成合适的DC电平的发射器/阵列，以驱动发射器22。每个DC/DC转换器均可以具有额外电路(例如，补偿和调光电路)以提供其他功能。这些仅是可以与DC/DC转换器一起提供的多个功能中的两个功能。

在每个发射器阵列处均具有相应的DC/DC转换器，这可以提供某些优点。在传统暗灯槽内，在一个电源中具有的AC/DC和DC/DC转换器可以需要电源的工厂校准，以使其与特定暗灯槽的光引擎匹配。因此，如果这种类型的组合式电源发生故障或者失效，那么会导致复杂的修理程序或者更换整个暗灯槽或光引擎。由于在每个光源处均具有DC/DC转换器，所以AC/DC转换器不需要在工厂设置。在本领域中，可以容易地更换失效的或者发生故障的AC/DC转换器。如果机载式DC/DC转换器在光源处发生故障或者失效，那么可以移除并且使用功能源代替光源。在光源上的DC/DC转换器设置为这个特定光源的期望水平，因此，在本领域中，修理程序不需要重新设置。

而且，驱动整个灯具的组合式AC/DC和DC/DC转换器的元件也可以较大并且昂贵。通过在每个光源18处制造机载式或远程DC/DC转换器，可以使用更小且更便宜的元件，这是因为每个转换器所需要的功率更小。整个灯具的DC/DC转换器需要容纳40瓦特功率或更多。通过将这个负荷分成多个部分，单独的光源仅需要看到5瓦特。这允许多个DC/DC电路元件合并到专用集成电路中，以减小成本和尺寸。远程DC/DC转换器还可以设置为更接近每个光源上的LED，其可以提供更大的驱动效率和控制。

在于2012年10月29日提交的题为“具有高压LED元件的固态照明设备的驱动电路及相关方法(DRIVINGCIRCUITSFORSOLID-STATELIGHTINGAPPARTUSWITHHIGHVOLTAGELEDCOMPONENTSANDRELATEDMETHODS)”的美国申请第13/662,618号中，提供了与电路38相似的电路的更多细节，该申请和本申请一起均由科锐(CREE)公司拥有，其全部内容通过引证结合于本文中。

在于2012年5月2日提交的题为“用于可调光固态照明设备的驱动电路(DRIVERCIRCUITSFORDIMMABLESOLIDSTATELIGHTINGAPPARATUS)”的美国申请第13/462,388号中，提供了关于驱动器电路的额外细节，该申请和本申请一起均由科锐(CREE)公司共同拥有，其全部内容通过引证结合于本文中。

在于2011年8月10日提交的题为“使用具有开关的串联负载的偏压生成装置(BIASVOLTAGEGENERATIONUSINGALOADINSERIESWITHASWITCH)”的美国申请第13/207,204号中，提供了关于驱动器电路的额外细节，该申请和本申请一起均由科锐(CREE)公司共同拥有，其全部内容通过引证结合于本文中。

图6是根据本发明的实施方式的可以在驱动器电路中使用的各种电路元件的方框图。传统的和可再生的电源40均可以用于向灯具10提供电力。驱动器电路38可以接收来自传感器系统42的信息，该信息影响了控制发光器22的方式。传感器42可以容纳在灯具10内或者可以远离灯具。其他控制电路44(例如，调光器和定时元件)可以用于控制发射器22的输出。在一些实施方式中，可以通过网络46远程地控制发射器22。在其他实施方式中，可以通过无线网络48远程控制发射器22。能够具有多个不同的元件组合，以支持有效地控制发射器22的驱动器电路。

图7是灯具10的底部的立体图，其中，去除了主要和次要光学器件24、26，以露出发射器22。这个特定的实施方式包括科锐(Cree)公司的CXALED阵列，作为发射器22。阵列22被保持器34保持，与散热器36进行良好的热连通。图8示出了可以在灯具10中使用的一个光模块16的全貌立体图。

图9是通电且发光的灯具10的立体图。在这个实施方式中，从次要光学器件26发射的光在与下面的光模块16的位置对应的四个区域之上是均匀的。CXALED阵列22在这些操作条件下未示出明显成像。灯具10在房间内提供均匀的、令人满意的光学输出。

与灯具10相似的灯具可以通过美国模型的120VAC的输入功率操作，其中，可用的流明输出是2000lm或4000lm，一般显色指数R_a>75，且色温为3000K或4000K。灯具可以通过大于0.9的功率因数以及IP20的国际保护(IP)等级进行操作。

图10至图13是根据本发明的可替换实施方式的灯具的实例。这些实施方式使用的灯具10的光模块16与用于几个不同的照明应用的基本构件相同。

图10是根据本发明的一个实施方式的灯具50的立体图。在这个实施方式中，光模块16设置在线性的4乘以1(4x1)阵列内。壳体52被设计为提供表面安装的灯具50。灯具50可以通过螺丝、挂钩、粘合剂等安装至天花板或壁部。

图11是灯具60的立体图。这个实施方式提供了4乘以4(4x4)阵列，壳体62被设计为用于表面安装应用。在这个实施方式中，省略了盘，并且模块本身邻近于壳体62，以使室内空间内的总灯具封装最小化。

图12是根据本发明的一个实施方式的灯具70的立体图。光模块16设置在2乘以2阵列中。盘72包括四个均匀的面板，这些面板可以用于提供额外的发光表面。例如，盘72可以涂有白色漫反射涂层，以增大灯具70的在房间中明显发光区域的百分比。这个效应在某些商业和住宅空间内是理想的。

图13是方形LED筒灯80的立体图。一个或多个光模块16可以在罐壳体82内使用，以提供筒灯源。在筒灯嵌入天花板隔层内时，弹簧夹84可以用于将筒灯80夹紧在位。接线盒86可以直接安装至筒灯壳体82的背面，如图所示。

图14a至图14h示出了根据本发明的一个实施方式的线性灯具90的不同视图；图14a是顶视图(天花板侧)；图14b和图14e是相同的端视图；图14c是侧视图；图14d是底视图(房间侧)；图14f是沿着剖面线A-A的侧面平面图；图14g是顶侧立体图；以及图14h是底侧立体图。灯具90与灯具10一样，分享几个部件，并且在很多方面在结构上相似。因此，相同的参考标号用于相似的部件。灯具90包括包围光模块16的细长壳体92。模块16设置在6乘以1(6x1)线性模块内。对于这个特定的实施方式而言，灯具90具有1200mm的长度、300mm的宽度以及120mm的深度。然而，能够具有很多其他尺寸。灯具90在机械上类似地用作灯具10。通过主要光学器件24(在图5c中，在光模块16中最佳显示)和次要光学器件94的组合，来使光混合和分散，在这种情况下，次要光学器件是细长的纹理漫射器透镜。图4f示出了沿着灯具内部的长度设置的多个驱动器电路38。在灯具内的光模块16的数量变多时，可以有利地分配一些驱动器电路38。

图15是通过组合两个离散线性灯具100a、100b形成的扩展的线性灯具100的立体图。通过这种方式，灯具100可以在任一个方向无限扩展，以照亮(例如)连续的走廊。

要理解的是，在本文中所提出的实施方式应具有示例性。本发明的实施方式可包括在不同图中示出的兼容特征的任意组合，并且这些实施方式不应限于明确示出和讨论的那些特征。例如，在不背离本发明的范围的情况下，可以使用多种不同的驱动器电路、光学器件以及LED元件。虽然参照其某些配置详细地描述了本发明，但也能够具有其他版本。因此，本发明的精神和范围不应限于上述版本。

Claims (30)

1.一种灯具，包括：

灯具壳体，具有灯具开口；

光模块的阵列，位于所述灯具壳体内，每个所述光模块均包括：

多个反射面板，限定了具有基底和开口端的反射室；

多个发光器，位于所述反射室的所述基底处；以及

主要光学器件，与所述多个发光器邻接；以及

次要光学器件，跨过所述灯具开口。

2.根据权利要求1所述的灯具，还包括反射盘结构，所述反射盘结构围绕所述光模块阵列的周界并且在所述光模块阵列与所述次要光学器件之间延伸。

3.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述主要光学器件包括漫射器。

4.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述主要光学器件包括偏光膜。

5.根据权利要求1所述的灯具，所述多个发光器包括发光二极管(LED)阵列。

6.根据权利要求1所述的灯具，所述次要光学器件包括棱镜。

7.根据权利要求1所述的灯具，还包括驱动器电路，所述驱动器电路被连接为控制所述多个发光器。

8.根据权利要求1所述的灯具，还包括传感器，所述传感器被连接为至少部分地控制所述多个发光器。

9.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述光模块的阵列具有2乘以2(2x2)式布置，使得所述灯具具有方形封装。

10.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述光模块的阵列具有4乘以1(4x1)式布置，使得所述灯具具有矩形封装。

11.根据权利要求1所述的灯具，还包括散热器，所述散热器位于所述发光器与所述灯具壳体之间的每个所述反射室的所述基底处。

12.一种灯具，包括：

灯具壳体，包括限定有灯具开口的反射盘结构；

光模块的阵列，位于所述灯具壳体内，每个所述光模块包括：

反射室，由至少一个反射面板限定；

至少一个发光器，位于所述反射室内；以及

主要光学器件，与所述至少一个发射器邻接；以及

次要光学器件，跨过所述灯具开口。

13.根据权利要求12所述的灯具，所述反射盘结构围绕所述光模块的阵列的周界并且在所述光模块的阵列与所述次要光学器件之间延伸。

14.根据权利要求12所述的灯具，其中，所述主要光学器件包括漫射器。

15.根据权利要求12所述的灯具，其中，所述主要光学器件包括偏光膜。

16.根据权利要求12所述的灯具，所述至少一个发光器包括发光二极管(LED)阵列。

17.根据权利要求12所述的灯具，所述次要光学器件包括棱镜。

18.根据权利要求12所述的灯具，还包括驱动器电路，所述驱动器电路被连接为控制所述多个发光器。

19.根据权利要求12所述的灯具，还包括传感器，所述传感器被连接为至少部分地控制所述多个发光器。

20.根据权利要求12所述的灯具，还包括散热器，所述散热器在所述发光器与所述灯具壳体之间位于每个所述反射室中。

21.一种灯具，包括：

灯具壳体，具有灯具开口；

光模块的阵列，位于在所述灯具壳体中，每个所述光模块包括：

反射室，由至少一个反射面板限定；

至少一个发光器，位于所述反射室中；以及

主要光学器件，与所述至少一个发射器邻接；以及

驱动器电路，位于所述反射室外面且位于所述反射面板与所述灯具壳体之间。

22.根据权利要求21所述的灯具，还包括次要光学器件，所述次要光学器件跨过所述灯具开口。

23.根据权利要求22所述的灯具，所述次要光学器件包括纹理透镜。

24.根据权利要求21所述的灯具，还包括反射盘结构，所述反射盘结构围绕所述光模块的阵列的周界。

25.根据权利要求21所述的灯具，其中，所述主要光学器件包括漫射器。

26.根据权利要求21所述的灯具，其中，所述主要光学器件包括偏光膜。

27.根据权利要求21所述的灯具，所述至少一个发光器包括发光二极管(LED)阵列。

28.根据权利要求21所述的灯具，所述驱动器电路被连接为控制所述多个发光器。

29.根据权利要求21所述的灯具，还包括传感器，所述传感器被连接为至少部分地控制所述多个发光器。

30.根据权利要求21所述的灯具，还包括散热器，所述散热器在所述发光器与所述灯具壳体之间位于每个所述反射室的基底处。