CN111480033A - 照明设备壳体、灯具以及制造方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于照明设备的壳体(10)。壳体包括细长基底区域(21)和相对细长侧壁(23)，相对细长侧壁(23)从细长基底区域的相对细长侧面向相应端部(24)延伸，其中每个相对细长侧壁(23)都具有光透射内表面(11)，其与外表面(13)相距5毫米或更小的距离以形成空腔(15)，用于容纳反射箔或导热构件。内表面(11)跨细长基底区域(21)延伸，且内表面包括凹部(25)，凹部(25)在细长基底区域(21)中，用于容纳光引擎(31)。还公开了包括该壳体(10)的灯具(1)以及一种该光透射壳体(10)的制造方法。

Description

照明设备壳体、灯具以及制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于照明设备的壳体，所述壳体包括细长基底区域和从细长基底区域的相对细长侧面向相应端部延伸的相对细长侧壁。

本发明进一步地涉及一种包括该壳体和光引擎的灯具。

本发明还涉及一种制造该壳体的方法。

背景技术

诸如LED照明的固态照明因这种照明的绿色环保认证而迅速得到普及。通常来说，固态照明(SSL)设备以白炽灯和卤素照明设备的能量消耗的一小部分为代价产生它们的发光输出。另外，和白炽灯和卤素照明设备相比，固态照明设备有更长的使用寿命，其部分原因在于同此类更传统光源相比，SSL设备对冲击的鲁棒性更强。这导致了从灯泡到复杂灯具的各式各样基于SSL的照明设备的出现。

与SSL设备相关的一个具体挑战是实现与传统光源类似的发光输出。这一点是重要的，因为终端用户习惯于期望得到上述传统光源的发光输出，并且偏离的发光输出可被认为是不愉悦的或是低劣的。由于SSL元件通常会产生郎伯光分布，这与传统光源产生的全向光分布明显不相同，因此该挑战的解决方案绝非易事。此外，由于此类SSL设备近似于点光源，直视此类SSL设备时会感觉到相当高的亮度，这可在直接观察这种SSL设备时对观察者造成眩光。

因此，此类SSL设备的壳体通常包括一系列光束成形措施，例如(镜面反射或漫射)反射器、漫射器、透镜或准直器等等。这种光束成形措施可能会增加灯具的制造成本。例如，在线性灯具和区域灯具(如暗灯槽和墙照明装置)中，可能需要在壳体的面向光源的表面涂上反光涂层来对灯具产生的发光分布进行成形，并提高其光学效率。该类涂层涂覆耗时并因此成本很高。

可选地，如US 9,488,329B2中公开的一种具有纹理反射器表面的灯具可被提供以最小化眩光效果。该纹理表面可以通过表面粗糙化、使用压印图案或挤压形成。这也是一个相当复杂的解决方案，生产成本可能很高。

发明内容

本发明旨在提供一种照明设备的壳体，在其中可以容易添加用于支持安装在其中SSL元件的操作的附加部件。

本发明旨在进一步提供一种包括该壳体的灯具。

本发明还旨在提供一种该壳体的制造方法。

根据一个方面，本发明提供了一种用于照明设备的壳体，其中壳体包括细长基底区域和从细长基底区域的相对细长侧面向相应端部延伸的相对细长侧壁，并且其中每个相对细长侧壁都有光透射内表面，该内表面与外表面相距5毫米或更小的距离以形成空腔，该空腔用于容纳如反射箔或导热元件等部件。内表面跨细长基底区域延伸并包括用于容纳光引擎的位于细长基底区域内的凹部。

本发明基于的见解是通过提供一种双层光透射壳体，即壳体包含的光透射内表面与外表面通过空腔分离，附加部件可以容纳在双层光透射壳体的空腔内。例如，此附加部件可以呈箔状等类似形状，该形状可以轻松滑入空腔，以支持在光透射壳体基底区域内布置的SSL设备的操作。

在至少一些实施例中，相对细长侧壁中的空腔和细长基底区域中的凹部相互连接形成单个空腔，该空腔跨相对侧壁和细长基底区域延伸。光透射壳体可以是光透明或可选地是光半透明的。在提及光透射壳体时，应当理解的是这是指至少内表面是透光的，尽管内表面可以具有与外表面相同的透光率，也就是说外表面也可以是透光的，在这种情况下，内表面和外表面可以由相同的材料制成，这使得光透射壳体容易制造。

内表面和外表面间隔开5毫米或更小距离。例如内表面和外表面分隔开的距离范围是0.1到5毫米。当空腔具有此宽度时，空腔足够宽到可以容纳前面提及的附加部件，与此同时保证光透射壳体不会变的特别大，大壳体会妨碍包括光透射壳体的灯具的安装。这些尺寸特别适合如反射箔等常规部件插入空腔内。然而，应该被理解的是，空腔的不同宽度同样应该被考虑，例如低至5微米。更需要注意的是，空腔的宽度并非需要在整个壳体上是恒定不变的，而是可以显示出宽度变化，例如在内表面和外表面中的至少一个上的形成凹部或穴部以容纳电气部件如传感器、驱动器、触点等的位置上。

一个优选实施例中，壳体由聚合物或聚合物共混物制成。此材料相对廉价，并通过一系列制造技术如挤压成型或最著名的3-D打印制造使光透射壳体的制造变得容易。

光透射壳体可以进一步包括出光窗，出光窗跨相对细长侧壁的远离细长基底区域的相应端部延伸。如此出光窗可以充当光透射壳体的前盖，前盖可以帮助保护光透射壳体的内表面免受损坏或污染，与此同时还有助于提供另一表面，该另一表面可以被用来调整包括光透射壳体的灯具的光学性能。例如，为了漫射灯具的发光输出，出光窗可以充当漫射器。

作为选择，在灯具产生明确定义的光束形状的一实施例中，出光窗承载光束成形元件构成的图案以用来使从细长基底区域发出的发光输出成形。例如此光束成形元件可以是如显微镜头一般折射的，或者可以是如菲尼尔棱镜般完全内部反射的，或者可以是它们的组合。在另一实施例中，出光窗是双层的，使得空腔延伸进入出光窗。换句话说，在该实施例中壳体的内表面和外表面是包围整个壳体的封闭结构，由此形成了与壳体的基底区域相对的双层出光窗。这样双层出光窗可以被用来容纳光学部件，比如漫射器箔。

内表面包括在细长基底区域中用来容纳光引擎的凹部。在本申请的上下文中，凹部形成在内表面中的一部分中，如通过局部改变内表面的形状，从而通常在内表面和外表面之间形成如凹室或穴部空间，其中可以容纳光引擎。为了使该光引擎产生的发光输出成形，这样的凹部可以进一步承载多个光束成形元件。本凹部可以是细长凹部，其与细长基底区域平行地延伸，用于存储细长光引擎，比如承载多个LED的细长条带。作为凹部的替代，内表面可以包括在细长基底区域中用于容纳光引擎的开口。

在一实施例中，所述的凹部具有抛物线截面。可选的，凹部包括第一细长表面部分，该第一细长表面部分以非零角度沿基底区域的细长方向邻接另一细长表面部分。比如这可以用来产生蝙蝠翼状发光分布。

光透射壳体可以在垂直于该细长基底区域的细长方向的方向上具有抛物线截面，以协助产生高定向发光输出。

光透射壳体可以进一步包括多个接合部，接合部在垂直于细长基底区域的细长方向上跨壳体延伸。例如该接合部可以是当光透射壳体通过3-D打印(如熔融沉积建模，其中相邻丝导致形成这样的接合，如肋)形成时而形成。重要的是，通过沿着与光壳体的细长方向垂直而非与之平行的方向邻接所述丝，光透射壳体的光学性能得到改进，这是因为已经令人惊讶地发现，当这种接合与光透射壳体的细长方向垂直地延伸时，该接合不显著干涉光束成形并且可以有助于进一步的光束收窄效果。

根据另一方面，提供了一种灯具，包括在此描述的任何实施例的光透射壳体以及至少一个安装在光透壳体内部的光引擎。例如，该至少一个光引擎可以位于细长基底区域的内部，该至少一个光引擎在优选实施例中朝向内表面。该至少一个光引擎可以容纳在基底区域内的凹部内或可以如前文介绍的那样通过基底区域的内表面部分中的开口伸出。这样的灯具可以以快捷简便方式安装，因此提供了低成本的照明灯具。该照明灯具可以采用线状或面积照明灯具的形状，例如暗灯槽或墙照明装置，但本发明的实施例不限于此。

该至少一个光引擎可以包括细长条带，该细长条带承载多个所述光引擎，细长条带沿光透射壳体的细长方向延伸。光引擎优选是SSL设备，但本发明的实施例不限于此。

在一优选实施例中，灯具进一步包括下述中的至少一个：延伸进入位于相对侧壁中的空腔的其他部分中的反光箔；延伸入该空腔的所述其他部分中的导热构件；在出光窗是双层时位于出光窗内的漫射器箔。由于这样的元件可以简单便捷地快速插入空腔的所述其他部分，从而降低灯具的成本，这开发了本发明光透射壳体的重要优势。

灯具进一步包括一个或多个凹部，凹部形成于光透射壳体内内表面和外表面中的至少一个中，每个凹部内部容纳至少一个电气部件。此凹部或穴部可以容易地形成在光透射壳体中，并可以被用来以简单的方式组装灯具。

在一实施例中，灯具包括多个该光透射壳体，光透射壳体在该壳体的相应细长方向的垂直方向上彼此相邻。这样的方式下，大面积的灯具可以以成本有效的方式形成。

根据又一个方面，提供了一种制造本文所述实施例中任何一个的光透射壳体的方法，该方法包括提供一种3D打印装置，装置包括挤出机喷嘴，挤出机喷嘴具有至少一个丝给料机以用于通过该喷嘴进给预成型的丝；用3-D打印装置3-D打印多条邻接的丝，每个该被打印的丝限定了光透射壳体的一部分，该部分包括内表面和外表面的一段，该部分在光透射壳体的细长方向的垂直方向上延伸。这样的光透射壳体可以以这样的方式快捷廉价地形成，特别是当3D打印技术是熔融沉积建模时，其中在打印过程中相对于打印平台挤出机喷嘴Z方向的位移被选择为平行于细长基底区域的长度。此外，由于邻接的丝之间的接合部垂直于光透射壳体的细长方向延伸，因此光透射壳体的光学性能不会因该接合部的存在而显著恶化。实际上，如前所述，这种方向的接合部可以帮助改善光透射壳体的光束成形特性。

挤出机喷嘴可以具有多个丝给料机并且该3-D打印可以包括并行打印至少一些相邻丝，以加速光透射壳体的制造进程。

附图说明

本发明的实施例以参考附图的无限制示例的方式进行了更详细的描述，其中：

图1示意性描述一实施例中灯具和光透射壳体的横断面图；

图2示意性描述一实施例中灯具和光透射壳体的透视图；

图3示意性描述另一实施例中灯具的横断面图和光透射壳体横断面图；

图4示意性描述一实施例中灯具产生的发光分布的极坐标图；

图5示意性描述另一实施例中灯具和光透射壳体的横断面图；

图6示意性描述另一实施例中灯具产生的发光分布的极坐标图；

图7-11示意性描述又一实施例中灯具和光透射壳体的横断面图；

图12示意性描述又一实施例中灯具产生的发光分布的极坐标图；

图13示意性描述再一实施例中灯具和多个光透射壳体的横断面图；

图14示意性描述本发明实施例中光透射壳体制造设备的示例；

图15示意性描述用此制造设备制造的光透射壳体的透视图。

具体实施方式

应当理解，附图仅是示意性的，并且未按比例绘制。还应当理解，在所有附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。

附图1示出了基于根据本发明的一个实施例的光透射壳体10的灯具1的横断面图，并且附图2示意性示出了其透视图。光透射壳体10包括内表面11和外表面13，外表面13和内表面11由空腔15隔开，空腔15可在内表面11和外表面13的整个长度上延伸。至少内表面11具有透光性，比如是光透明或半透明的。外表面13可具备任何光学特征，如可以是光透射或不透光的，但优选地，内表面11和外表面13由相同的材料制成，以至于光透射壳体10可以用简单的方式形成，这将在下面进一步详细解释。内表面11和外表面13优选由聚合物或聚合物共混物制成，如此光透射壳体10可以采用简单的制造技术形成，如挤压成型和3D打印(如熔融沉积建模FDM)，后者制造技术特别优选，这将在下文进一步详述。空腔15通常具有宽度，即内表面11和外表面13间隔开5毫米或更小距离，例如当常见部件如箔片被存储在空腔15时距离处于0.1到5毫米的范围内，然而空腔15也可以考虑其他尺寸。如将借助图3可以更详细地解释的，空腔的宽度可以局部变化，如在壳体10的内表面11和/或外表面13包括凹部或穴部以例如将电器部件存储该凹部或穴部中的情形下。

更具体地说，光透射壳体10通常包括细长基底区域31，其中可以容纳一个或多个光引擎31。例如，携带多个这种光引擎31(如固态照明元件，诸如白光或彩色LED等)的细长条带可以沿细长方向被封装在细长基底区域21内。与细长基底区域21相邻，光透射壳体10通常包括一对相对的(即面对的)侧壁23，每个侧壁均从基底区域21的细长侧延伸。为避免疑问，要注意基底区域21和侧壁23不一定是离散结构，而可能仅为限定连续的光透射壳体10的不同区域。进一步注意，空腔15可能跨整个光透射壳体10延伸，可替代地，或仅存在于侧壁23中，这种情形下，(一部分)内表面11或外表面13可能在细长基底区域中缺失。

侧壁23通常从光透射壳体10的细长基底区域21向上延伸(或取决于灯具1的方向向下延伸)，从而形成容室18，由在细长基底区域21中的一个或多个光引擎31发射的光发射到容室18中。空腔15在侧壁23中的部分可以包含反光构件33(如镜面反射箔或漫反射箔)，以帮助成形由基底区域21内的一个或多个光引擎31产生的发光分布。侧壁23的形状可以选择，以进一步协助此发光分布的成形，这将在下文对此进一步详细解释。在灯具1组装时这样的构件33可以容易地插入空腔15，随后光透射壳体10可以被密封以使光透射壳体10防水。应被理解的是插入侧壁23内空腔15的部分的构件33并非需要是光学构件。例如构件33可以是热连接到一个或多个光引擎31的导热构件，例如众所周知的协助控制一个或多个光引擎31工作温度的柔性散热构件。一个或多个光引擎31可以被安装在此柔性散热构件上，或者可替代地，该柔性散热构件可以热连接到一个或多个光引擎31的单独承载体上。还应该被理解的是，侧壁23内空腔15的部分可以容纳光学构件和导热构件的组合，此情形下光学构件通常面对内表面11而导热构件通常面对外表面13。在另一个实施例中，构件33可以兼具光学和热性能，比如是镜面反射金属箔或漫反射金属箔33。

细长基底区域21可以在基底区域21的内表面11的区域中包括凹部25，用于容纳一个或多个光引擎31。此凹部25可以为要被容纳的一个或多个光引擎31提供额外空间。凹部25可以在垂直于细长基底区域21的细长方向的方向上具备横截面形状，该形状被成形为用以协助定位承载多个光引擎31的一个或多个承载体，下面将会做更详细的解释。例如，在附图1和2中的非限制性示例，凹部25是圆顶形，因为其他形状，比如盒子形状或三角形截面形状均同等可行。凹部25可以进一步有助于一个或多个光引擎31的电绝缘；换句话说，当一个或多个光引擎31导电连接到电源如干线电源时，当有人尝试触碰这些光引擎31时，凹部25可以保护其意外触电。凹部25可以进一步承载光学构件，如漫射箔或类似品(未示出)，其可以黏附在限定凹部25的内表面11的内部或外部部分，或者插入凹部25，以进一步调整一个或多个光引擎31的发光输出形状。

在这点上值得注意的是，使用壳体10时很多灯具1的设计变化是可能的，下面将结合附图3进行更详细的解释，图3中描述了根据示范实施例的灯具1的横断面图。例如，壳体10可以包括任何适当数量的凹部或穴部，其在壳体10的其中一个侧壁23的外表面13上用凹部或穴部25’象征性地表示。如前所述，此凹部或穴部可以位于壳体10内任意适当的位置上，如内表面11或外表面13或内表面11和外表面13两者上，位于壳体10的任意适当的部分上，例如在其中一个侧壁23内或基底区域21内。某些具体实施例中此凹部或穴部可以被用来容纳灯具1的电气元件31、35，如传感器、驱动器、光引擎、电触点等等。

壳体10内部的空腔可以被分为在相对侧壁23内的腔室15a、15b和基底区域21的腔室15c。腔室51a、15b可以分别包括插入构件33a、33b如箔，构件不需要一致或有相同尺寸。例如，在构件33a、33b均是反光箔情形下，相应箔的尺寸可以不同，如在本横断面图中用不对称的灯具1创设特殊的发光分布。可替代地，构件33a可以是光学构件如反光箔，构件33b可以是热构件如散热箔。

同样的，这些构件在壳体10的空腔内任意合适的定位都可以考虑，如通过在空腔腔室15a内的构件33a的间隙x、y、z示意性示出的那样，其中的x、y、z可以是任何合适的数值。在一些具体实施例中，y或x可能是0，因此构件分别附接在内表面11或外表面13上。从前述内容可以理解，构件33a的间隙可以和构件33b的间隙不同等等。为避免疑问请注意此构件可以用任何适合的方式固定在壳体10的空腔15内，其中黏附是众多示例中的一种。

当然，更多的设计变化是可能的。另一示例提及了插入到壳体10的空腔的一构件可以穿过空腔腔室15a、15b和15c延伸，其中光引擎31(热)连接到该构件，例如在该构件充当光引擎31的散热器的情况下。而且，在壳体的空腔15的腔室15a、15b、15c中的一个或多个内可以存在多个构件等。此外，一个或多个光引擎31并非需要放置在壳体的基底区域21中，而是替代地或另外地放置在一个或多个侧壁23中。

还应注意的是，尽管显示光透射壳体10被示出为具有带有相同尺寸的相对侧壁23，但这仅是非限制性示范例。相对侧壁23可以具有不同的尺寸，例如相应的空腔腔室15a和15b可以具有不同的宽度和/或高度，从而导致光透射壳体10在垂直于其细长方向的平面上具有不对称的横截面。

而且，值得注意的是尽管一个或多个光引擎31被布置成直接朝向容室18内发光，但一个或多个光引擎安装在光透射壳体10的内表面11的附近或上面的排列，以及布置成在朝向光透射壳体10的外表面13来发出它们的光输出都是同等可行的。反光箔可被布置到外表面13，因此一个或多个光引擎31发射的光被反射回容室18内，从而提供间接点亮的灯具1，这例如可以有助于避免或减少眩光。

现在回到图1，图中构件33是光学构件，如高反射箔，为有利于细长基底区域21内部的一个或多个光引擎31的发光输出的光束成形，可以选择垂直于其细长方向的光透射壳体10的横断面形状。例如光透射壳体10的横断面形状实质上可以是抛物线形的，如此侧壁23内部空腔15的部分内的反射箔充当抛物线反射器。在这种方式下，灯具1可以产生高度定向的发光输出。图4中的极坐标图描述了这点，其示出了由具有此抛物线截面和包含凹部25内的一个固态照明元件31条带的灯具1产生的发光输出。可以从这个极坐标图看到，该灯具1产生的光束是高度定向的(FWHM约为36度)。

当然，光透射壳体10的横断面形状可以依照由灯具1产生的期望的光束轮廓进行改变。在另一个示范实施例中，如图5示意所示，在细长基底区域21内的凹部25包括以非零角度邻接第二表面27’的第一表面27，从而构成三角形或V型横截面。这种方式下，承载一个或多个光引擎31的第一承载体和承载一个或多个光引擎31’的第二承载体可以分别朝向第一表面27和第二表面27’安装，如此相应承载体上的光引擎31、31’将它们的发光输出对准灯具1的光透射壳体10的相应侧壁23。例如，如图6中极坐标图所示，这可能被用于用灯具1产生蝙蝠翼型发光分布。应当被理解的是，这种蝙蝠翼型发光分布可以由任何合适的方式产生，例如，通过定制在垂直于光透射壳体10的细长方向(即，细长基底区域21的细长方向)的方向上的该光透射壳体10的横截面形状，从而在如上所解释的凹部25的成形的基础上或代替这种成形，对灯具1的反射器进行再成形。。

在上述实施例中，容室18是开放容室。可选地，如图7示意所示，容室18可以通过出光窗17进行密封，出光窗跨相对细长侧壁23的远离细长基底区域21的相应端部24延伸。例如，这可以保护光透射壳体10的内表面11免受损坏和污染。在这样的实施例中，可以不需要覆盖一个或多个光引擎31的细长基底区域21中的凹部25，例如因为出光窗17阻止人接近容室18这一事实，因此没有触电风险。在这样的实施例中，如图8所示，在属于细长基底区域21的内表面11的部分中，凹部25可以由细长开口26替换，其中一个或多个光引擎31可以通过细长开口26突入容室18。本领域技术人员将容易理解开口26的细长方向同细长基底区域21的细长方向一致，即细长开口21在细长基底区域21的细长方向上跨细长基底区域21延伸。出光窗17优选地用和光透射壳体10的内、外表面11、13同样材料制作，如此制造光透射壳体10的方式简单并且经济。在图7和图8中，出光窗17是单层结构。在可选的实施例中，如附图9示意所示，出光口17’呈双层结构，如此空腔15跨出光窗17’。例如为进一步使灯具1的发光输出成形，空腔的这个延伸可以被利用以在空腔15的这个部分中插入光学部件如漫射箔34等等。

出光窗17、17’可以光学透明或光学半透明的，例如可以作为灯具1的发光输出的漫射器，例如通过图案化或粗糙化单层出光窗17或如前文所述通过在双层出光窗17’中插入光学箔的方式。在另一具体实施例中，出光窗17可以承载多个光束成形元件用来使灯具1的发光分布(即产生的光束)成形。图10示范性描述的示范实施例中，多个微型透镜19集成于出光窗17中，然而附图11示范性描述的另一示范实施例中，多个菲涅尔刻面19’集成于出光窗17中。例如此光束成形元件可以被用来发散灯具1产生的入射在出光窗17上的光束。

图12描述的极坐标图1中，多个LED安装在漫反射散热器上，随后漫反射散热器被插入光透射壳体10中。在此极坐标图中可以看出，出光窗17的中间区域包含多个光束发散元件，用以降低灯具1产生的光束的中间部分的光强并提升该光束翼缘(侧面)光强。这种方式可以实现在由灯具1产生的发光轮廓中具有高光强的翼的蝙蝠翼型发光分布。

在这点上值得注意的是，此光束成形元件19、19’可以处于光透射壳体10的任意适合的位置。尤其是，本领域技术人员将容易理解为了使灯具1产生的发光轮廓成形，此光束成形元件19、19’可以放置在面对容室18的凹部25的表面上。

根据另一个示范实施例，如附图13示范性描述了灯具1，该灯具1中包括多个并排布置的光透射壳体10，光透射壳体10在垂直于所述壳体的相应细长方向的方向上与彼此相邻。对于本领域技术人员即刻显而易见的是，每个壳体10将包括它本身的一个或多个光引擎31和位于它的空腔15内的一个或多个元件33。在此种方式下，可以组成大面积灯具1，比如矩形、例如正方形、暗灯槽灯具等等之类。

灯具1可以以任何适合的方式如挤压成型来制造。然而，在优选的实施例中灯具1采用如熔融沉积成型打印等3D打印制造。熔融沉积成型打印机，如图14示范性描述的打印机50采用热塑性丝60，通过驱动轮52将丝进给到加热挤出机喷嘴54中，在该喷嘴里被加热至其熔点然后被一层62接一层62’地挤压成型至加热平台56上，制成三维物体。形成光透射壳体10的层62、62’以高黏度液体态在加热打印平台56上沉积，随后冷却并且在冷却后就变成固态。

这种方式下，3D结构可以构建为一系列的层排列，例如层62、62’来形成光透射壳体10。这在图15中示意性描述。如图15黑色箭头所示光透射壳体10优选以竖直方式打印，以致各层62在光透射壳体10的细长方向的垂直方向上延伸。其原因在于，在相邻丝层62之间的接合部64随后会垂直于该细长方向延伸，即垂直于延伸穿过光透射壳体10细长基底区域21的光引擎31的细长条带。众所周知，该接合部64通常在3-D打印过程中相邻的丝层62相互挤压时形成。

令人惊讶地发现，如果接合部64垂直于光引擎31的细长条带而不是平行于该条带延伸，由于接合部64不会显著干涉光透射壳体10的光束成形能力，因此包括该光透射壳体10的灯具1的光学性能将得到改善，然而在接合部64与该光引擎31的条带平行延伸时该干涉则更加明显。事实上，至少一些灯具设计中示出了这种垂直接合部64帮助灯具1形成特殊定向(窄)的光束，尤其是在前面所述的光透射壳体10具有抛物线横截面的情况时。接合部64可以采用任意适合的形状，如在相邻的丝层62之间的突起或肋的形状，或在相邻的丝层62之间的凹陷的形状。在插入各种(光学)部件如光引擎31之后、一个或多个元件33、漫射箔34和电气元件35等之后，光透射壳体10可以被密封以使该光透射壳体10防风雨或防水，优选通过3-D打印或可选地用密封剂密封。

在一优选的实施例中，光透射壳体10的设计优选地被制造成使得可以采用所谓螺旋打印策略，在该策略中包含挤出机喷嘴54的打印机头可以沿着单条线移动而无需跳跃。在另一个实施例中，打印机头可以同时打印多个丝层62，例如挤出机喷嘴54包括多个丝给料机，因此光透射壳体10的多个层62可以被同时打印。在打印过程中，为形成光透射壳体10，可以旋转其上形成该光透射壳体10的支撑部56，或可选地在3-D打印光透射壳体10的层62时旋转挤出机喷嘴52以形成光透射壳体10的3-D形状。

FDM打印机相对快速、低成本，并可以用来打印复杂的3D物体。这种3-D打印装备众所周知，因此为了仅为了简洁起见不再做进一步解释。同样众所周知的是这种打印机可以采用各种聚合物来打印各种形状。为了执行3D打印过程，打印机可以用计算机辅助设计(CAD)软件产生的打印命令文件控制，该文件详细记载了光透射壳体10的3-D形状，且该文件控制了丝的处理方式。

任意适合的材料均可以用来形成光透射壳体10的各层62。例如这些材料可以是适合用在3-D打印过程的材料(如可以在FDM印刷过程中挤出的聚合物)。

如上所述，该方法包括在某个打印阶段沉积3D可打印材料。在此，术语“3D可打印材料”是指要被沉积或打印的材料，而术语“3D打印的材料”是指沉积后得到的材料。这些材料可能本质上是相同的，因为3D可打印材料可能特指在打印机头中或挤出机中处于高温的材料，而3D打印的材料是指相同的材料，但是是在沉积时的靠后阶段中。3D可打印材料打印为丝并以此沉积。3D可打印材料可以以丝方式提供或可以形成为丝。因此，不管是采用何种初始材料，包括3D可打印材料的丝均由打印机头提供并被3D打印。

在本文中，术语“3D可打印材料”也可以被指示为“可打印材料”。术语“聚合物材料”在实施例中可以指不同聚合物的共混物，但也可以在实施例中实质上指具有不同聚合物链长的单一聚合物类型。因此，术语“聚合物材料”或“聚合物”可以指单一类型的聚合物，但也可以指多种不同的聚合物。术语“可打印材料”可以指单一类型的可打印材料，但也可以指多种不同的可打印材料。术语“打印的材料”可以指单一类型的打印的材料，但也可以指多种不同的打印的材料。

因此，术语“3D可打印材料”也可以指两个或多个材料的组合。总体上，这些(聚合物的)材料具有玻璃化转变温度Tg和/或熔融温度Tm。在离开喷嘴之前，3D可打印材料通过3D打印机加热到至少是玻璃化转换温度的温度，并且通常至少是熔融温度的温度。因此，在特定实施例中，3D可打印材料包括具有玻璃化转变温度(Tg)和/或熔融温度(Tm)的热塑性聚合物，且打印机头动作包括加热3D可打印材料至高于玻璃化转变温度，并且如果它是半结晶聚合物则至高于其熔融温度。在另一实施例中，3D可打印材料包括具有熔融温度(Tm)的(热塑性的)聚合物，且打印机头动作包括将要被沉积在接收物品上的3D可打印材料加热至至少是熔融温度的温度。玻璃化温度通常和熔融温度不一样。熔融是出现在结晶聚合物中的转变。熔融在聚合物链从它们的晶体结构中脱落并变成无序液体时发生。玻璃化转变是发生在非晶态聚合物的转化，即，即使聚合物处于固态，聚合物的链也不是以有序的晶体排列，而仅是以任意方式散布的那种聚合物。聚合物可以是非晶态的，本质上具有玻璃化转变温度且不具有熔融温度，或者聚合物可以是(半)结晶的，通常具有玻璃化转变温度和熔融温度，通常后者要大于前者。

如上所述，本发明因此提供了一种方法，包括提供至少一根3D可打印材料丝，并在打印阶段将所述3D可打印材料打印在基材上，以提供所述3D物品。特别适合作为3D可打印材料的材料可以从由金属、玻璃、热塑性聚合物、硅树脂等组成的组中选择。尤其是，3D可打印材料包括(热塑性)聚合物，该聚合物选自由ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)、尼龙(或聚酰胺)、乙酸盐(或纤维素)、PLA(聚乳酸)、聚碳酸酯(PC)、对苯二甲酸酯(例如PET聚对苯二甲酸乙二酯)、苯乙烯丙烯腈(SAN)、丙烯酸(聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈)、(甲基)丙烯酸酯的共聚物聚丙烯(或聚丙烯)、聚苯乙烯(PS)、PE(例如膨化高抗冲击-聚乙烯(或聚乙烯)、低密度(LDPE)高密度(HDPE))、PVC(聚氯乙烯)聚氯乙烯等组成的组。由于对红外辐射的透明性，聚丙烯和聚乙烯(LDPE，HDPE)被特别提到适合作为壳体10的内表面11和外表面13的材料。可选地，3D可打印材料包括一种可选自由尿素甲醛、聚酯树脂、环氧树脂、三聚氰胺甲醛、聚碳酸酯(PC)、热塑性弹性体等组成的组的3D可打印材料。可选地，所述3D可打印材料包括一种选自由聚砜组成的组的3D可打印材料。

高透射率聚合物可选自聚碳酸酯(PC)、聚丙烯酸酯(如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、芳族聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、非芳族聚酯及其共聚物。聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈、甲基丙烯酸苯乙烯(SMA)。可打印材料可以在接收物品上打印，特别的，该接收物品可以是打印平台56或由打印平台56组成。接收物品也可以在3D打印期间被加热。然而，接收物品在3D打印期间也可以被冷却。

应该注意的是，前文所提到的实施例是说明而非限定本发明，并且本领域技术人员可以在不脱离所附权利要求书的范围的情况下设计很多可选的实施例。在权利要求中，任何括号内的附图标记都不应该被视为限制权利要求。除了在权利要求列出的元件或步骤，“包括”一词不排除其他元件或步骤的存在。在元件前的“一”或“一个”一词不排除复数个该元件的存在。本发明可以借助包括几个不同元件的硬件来实现。在列举了几种装置的设备权利要求中，这些装置中的几种可以通过同一硬件来体现。仅仅在互不相同的从属权利要求中记载特定措施的事实并不指示不可以有利地利用这些措施的组合。

Claims (14)

1.一种用于照明设备的壳体(10)，其中所述壳体(10)包括细长基底区域(21)和相对细长侧壁(23)，所述相对细长侧壁(23)从所述细长基底区域(21)的相对细长侧朝向相应端部(24)延伸，其中所述相对细长侧壁(23)中的每个相对细长侧壁都具有光透射内表面(11)，所述光透射内表面(11)与外表面(13)相距5毫米或更小的距离以形成空腔(15)，所述空腔用于容纳反射箔或导热构件，其中所述内表面(11)跨所述细长基底区域(21)延伸，且其中所述内表面(11)包括在所述细长基底区域(21)中的凹部(25)，所述凹部(25)用于容纳光引擎(31)。

2.根据权利要求1和2中任一项所述的壳体(10)，其中所述壳体(10)由聚合物或聚合物共混物制成。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的壳体(10)，进一步包括出光窗(17,17’)，所述出光窗(17,17’)跨所述相对细长侧壁(23)的远离所述细长基底区域(21)的所述相应端部(24)延伸，可选地，其中所述出光窗(17’)是双层的，以至所述空腔(15)延伸至所述出光窗(17’)中。

4.根据权利要求3所述的壳体(10)，其中所述出光窗(17)承载光束成形元件(19,19’)的图案，所述光束成形元件(19,19’)的图案用于使从所述细长基底区域(21)发出的发光输出成形。

5.根据权利要求1所述的壳体(10)，其中在所述相对细长侧壁(23)中的所述空腔(15)和在所述细长基底区域(21)中的所述凹部(25)相互连接以形成单个空腔，所述单个空腔跨所述相对侧壁(23)和所述细长基底区域(21)延伸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的壳体(10)，其中所述凹部(25)包括第一细长表面部分(27)，所述第一细长表面部分(27)以非零角度沿所述细长基底区域(21)的细长方向邻接另一细长表面部分(27’)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的壳体(10)，其中所述壳体(10)在与所述细长基底区域(21)的细长方向垂直的方向上具有抛物线横截面。

8.根据前述权利要求中任一项所述的壳体(10)，进一步包括多个接合部(64)，所述多个接合部(64)在与所述细长基底区域(21)的细长方向垂直的方向上跨所述壳体(10)延伸。

9.一种灯具(1)，包括：根据权利要求1至8中任一项所述的壳体(10)和至少一个光引擎(31)，所述至少一个光引擎(31)被容纳在所述细长基底区域(21)的所述凹部(25)中。

10.根据权利要求9所述的灯具(1)，其中所述至少一个光引擎(31)包括细长条带，所述细长条带承载多个所述光引擎。

11.根据权利要求9和10中任一项所述的灯具(1)，其中所述灯具(1)进一步包括以下中的至少一项：

反光箔(33)，延伸至位于所述相对侧壁(23)内的所述空腔(15)中；

导热构件，延伸至位于所述相对侧壁(23)内的所述空腔(15)中；和

漫射箔(34)，位于双层光出射窗(17’)中，所述双层光出射窗(17’)跨所述相对细长侧壁(23)的远离所述细长基底区域(21)的所述相应端部(24)延伸。

12.根据权利要求9和11中任一项所述的灯具(1)，其中所述灯具(1)包括多个所述壳体(10)，所述多个所述壳体(10)在与所述壳体(10)的相应细长方向垂直的方向上彼此相邻。

13.一种制造根据权利要求1至8中任一项所述的壳体(10)的方法，其中所述方法包括以下步骤：

提供3-D打印装置(50)，所述3-D打印装置(50)包括挤出机喷嘴(54)，所述挤出机喷嘴(54)具有至少一个丝给料机(52)，所述至少一个丝给料机用于进给预成型的丝(60)使其通过所述挤出机喷嘴(54)；

用所述3-D打印装置(50)3-D打印多个邻接的丝，所打印的所述丝中的每个所打印的丝限定所述壳体(10)的一部分，所述一部分包括所述内表面(11)和所述外表面(13)的一段(62)，所述一部分在与所述壳体(10)的细长方向垂直的方向上延伸。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述挤出机喷嘴(54)具有多个丝给料机，并且其中所述3-D打印的步骤包括：并行打印所述邻接的丝中的至少一些邻接的丝。

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