TW201309964A - 具有熱特徵之電燈泡 - Google Patents

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Abstract

一種電燈泡，其包括一光導、光源及外殼。該光導係配置為開端中空主體，該開端中空主體環繞一內部體積且界定一縱軸。該光導具有一內主表面及一外主表面。該光源經配置以側緣點亮該光導。該外殼位於該光導之一末端處。在一實施例中，散熱片自鄰近該外主表面之該外殼延伸。各散熱片係藉由一氣隙與該外主表面分離，以便容許空氣於該散熱片與該外主表面之間流動。在另一實施例中，一散熱體係安置於該內部體積中，且配置成一具有分支橫截面之一中空主體。各分支自一共用中心向外延伸，且界定一空氣流動通道，該通道終止於與該光導之一各別通槽對準之一孔口。

Description

具有熱特徵之電燈泡 【相關申請案資料】
本申請案主張2011年8月9日申請之美國臨時專利申請案第61/521,505號、2011年10月19日申請之美國臨時專利申請案第61/548,765號及2012年5月18日申請之美國臨時專利申請案第61/648,844號之權益，該等臨時申請案之整體揭露內容以引用方式納入本文中。
就能量耗消裝置而言，能量效率已成受關注之領域。一類能量消耗裝置係白熾電燈泡。基於發光二級體(LED)之電燈泡作為白熾電燈泡及緊湊型螢光燈(CFL)之能量高效、長壽命及無汞替代品已顯示出前景。但是，在無有效之方式於電燈泡之所有可能方位上散逸藉由LED產生之熱的情況下，基於LED的電燈泡之能量節約前景無法實現。
現將參看圖式描述實施例，其中相同元件符號用以始 終代表相同元件。諸圖未必按比例繪製。相對於一實施例所描述及/或所示出之特徵可以相同方式或類似方式用於一或多個其他實施例中，及/或與其他實施例之特徵組合或代替其他實施例之特徵。在本揭露內容中，入射、反射，及折射與輸出之角度及輸出角度係相對於表面之法線量測。
根據一實施例，電燈泡包括一光導、一光源及一外殼。該光導係配置為環繞內部體積且界定一縱軸之一開端中空主體。光導具有內主表面及外主表面。該光源經配置以側緣點亮該光導，以使得自該光源之光藉由在外主表面及內主表面處之全內反射而沿著光導傳播。該外殼位於光導之一末端處。散熱片自鄰近光導之外主表面之外殼延伸。散熱片、外殼及光源係經熱耦接。各散熱片藉由氣隙與光導之外主表面分離，以便容許空氣於散熱片與光導之外主表面之間流動。
根據另一實施例，電燈泡包括一光導、一光源及一外殼。該光導係配置為環繞內部體積且界定一縱軸之一開端中空主體。該光導具有內主表面及外主表面。該光導具有光導區且於該等光導區中之兩個鄰近光導區之間具有通槽。該光源經配置以側緣點亮該光導，以使得自光源之光藉由在外主表面及內主表面處之全內反射而沿著光導傳播。該外殼位於光導之一末端處。一散熱體安置於光導之內部體積中且配置為具有分支橫截面的中空主體。各分支自共用中心向外延伸且界定終止於與該光導之各別通槽對準之孔口的空氣流動通道。該散熱體、該外殼及該光源係 經熱耦接。
根據另一實施例，電燈泡構件包括一外殼，該外殼包括一近端及一遠端且界定一縱軸。該外殼之遠端包括一光源安裝表面。通氣孔自外殼之外部表面延伸至外殼之遠端。散熱片自外殼之遠端以平行於該縱軸之一方向延伸。該等散熱片熱耦接至該外殼。
根據另一實施例，電燈泡構件包括一外殼，該外殼包括一近端及一遠端且界定一縱軸。外殼之該遠端包括一光源安裝表面。一散熱體位於該外殼之遠端處。該散熱體配置為具有分支橫截面之中空主體，各分支自共用中心向外延伸且界定終止於孔口中之一空氣流動通道。該散熱體及該外殼係經熱耦接。
首先參看圖1A至圖1D，以100展示電燈泡之一示範性實施例。本揭露內容中提及之「電燈泡」意謂廣泛地涵蓋光產生裝置，該裝置裝配至且嚙合任何用於機械地安裝該光產生裝置且將電力提供至該光產生裝置之各種夾具。此類夾具之實例包括而不限於用於嚙合插接式電燈泡底座之擰入式夾具、用於嚙合卡口電燈泡底座之卡口夾具及用於嚙合雙向引腳電燈泡(bi-pin light bulb)底座之雙向引腳夾具。因此，術語「電燈泡」本身不提供光產生裝置或自電力產生光之機構之形狀的任何限制。然而，在一實施例中，該電燈泡符合A19電燈泡之外部罩殼。此外，該電燈泡無需具有形成用於產生光之環境的封閉罩殼。該電燈泡可符合美國國家標準學會(ANSI)或用於電燈之其他標準， 但該電燈泡無需必須符合。
電燈泡100包括光導102。在此揭露內容中，光導係由例如丙烯酸、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、玻璃或其他適當材料製成之固體物品。該光導亦可為多層光導，該多層光導具有折射率可不同之兩個層或兩個以上的層。在一些實施例中，該光導為單獨元件。在其他實施例中，該光導包括光導段，該等段共同形成該光導。
光導102係配置為環繞內部體積104且界定縱軸106之一開端中空主體。光導102包括內主表面108及對置於內主表面108之外主表面110。主表面108、110在近端112及遠端114之間沿著縱軸106延伸。光導102之主表面108、110可繞垂直於縱軸106之一軸及平行於縱軸106之一軸中之至少一者彎曲。在示出實施例中，光導102呈圓柱形形狀。在其他實施例中，該光導為截頭圓錐形(frustoconical)、截頭金字塔形(frustrated pyramid)、鐘形、沙漏形或另一適合形狀。
此外參看圖1E，於光導102之近端112處之邊緣表面提供光輸入邊緣116，自光源120之光穿過該邊緣輸入光導102。光導102經配置以藉由在內主表面108處及外主表面110處之全內反射而傳播輸入光導102之光。
光導102包括光提取元件(未圖示)，該等元件位於主表面108、110中之至少一者之中、之上或之下。在主表面108、110之中、之上或之下的光提取元件將稱作「處於」主表面上。各光提取元件用以干擾入射於該光提取元件上 之傳播光的全內反射。在一實施例中，該等光提取元件朝向相對之主表面反射光，以使得光穿過該相對之主表面射出光導102。或者，光提取元件使光透射過光提取元件且使光透射出具有光提取元件之光導102的主表面。另一實施例呈現此兩種類型之光提取元件。在另一實施例中，光提取元件反射一些光且折射入射至該等光提取元件上之剩餘光。因此，光提取元件經配置以經由主表面108、110中之一者或兩者自光導102提取光，且光可類似地經由在此描述之其他光導的主表面提取。
具有此類光提取元件之光導通常藉由一製程形成，諸如沖鍛、成型、壓紋、擠出、雷射蝕刻、化學蝕刻或另一適合製程。光提取元件亦可藉由將可固化材料沈積於光導上(例如光導102)及藉由使用熱、紫外線(UV)或其他輻射而製造。該可固化材料可藉由一製程沈積，諸如印刷、噴墨印刷、網板印刷或另一適合製程。
示範性光提取元件包括散射光元件，該等元件通常具有難以辨認之形狀或表面紋理之特徵，諸如印刷特徵、噴墨印刷特徵、選擇性沈積特徵、化學蝕刻特徵、雷射蝕刻特徵等等。其他示範性光提取元件包括清晰之形狀諸如V形槽、夾狀槽的特徵，且包括清晰之形狀的以下特徵：相對於主表面(例如主表面108、110)之線性尺寸而言，該等光提取元件係小型的，在此稱作微型光學元件。微型光學元件之長度及寬度中較小者小於光導(例如光導102)之長度及寬度(或周長)中較長者之1/10且微型光學元件之 長度及寬度中較大者小於光導之長度及寬度(或周長)中較小者的一半。微型光學元件之長度及寬度於以下平面中量測：對平面光導而言，該平面平行於光導之主表面(例如主表面108、110)，或對非平面光導而言(例如光導102)而言，該平面係沿著一表面外形。
光提取元件經配置以於光導(例如光導102)之主表面(例如主表面108及110)之一者或兩者的上方之一確定強度概況中，諸如均勻強度概況，及/或於一確定光射線角分佈中提取光。在此揭露內容中，強度概況代表在發光區域(諸如主表面(例如主表面108、110)或主表面之光輸出區域)內之位置上的強度變化。此外，術語光射線角分佈用於描述在光射線角之一界定範圍內具有射線角(通常為一立體角)之光強度的變化。在光自側緣點亮之光導發射之實例中，相對於主表面(例如主表面108、110)之法線而言，光射線角可介於-90°至+90°之間。
微型光學元件經定形以預測性地反射或折射光。然而，微型光學元件之表面中之一者或多者可經改良，諸如粗糙化以產生對光輸出之第二效應。美國專利第6,752,505號描述示範性微型光學元件且，為達簡潔之目的，本揭露內容未詳細描述該等微型光學元件。
繼續參看圖1A至圖1E，在一些實施例中，一或多個光學調整器(未圖示)經定位鄰近光導102之主表面108、110。各光學調整器具有光學改良特性，該特性改良經由光導102之主表面108、110提取之光的特徵(例如光譜、偏振、 光射線角分佈及/或強度)。在其他實施例中，光反射器(未圖示)經定位鄰近光導之內主表面且係高反射性的，以便將經由內部主表面108提取之光反射回而穿過光導102。本文描述之其他光導可包括經定位鄰近該等光導表面之光學調整器。相對於可見光具有80%或更大之反射率的表面係高反射性的。
電燈泡100進一步包括位於鄰近光導102之光輸入邊緣116的光源120。在本揭露內容中，光源120經配置以側緣點亮該光導102，以使得自該光源之光進入光輸入邊緣且藉由於主表面108、110處之全內反射而沿著光導102傳播。該光源包括一或多個固態光發射器118。在一實施例中，視光導120(光源120將光供應至該光導)之光輸入邊緣116的形狀而定，構成光源120之固態光發射器118經佈置呈環形或其他適合圖案。本文描述之其他電燈泡可包括相似配置之光源。
示範性固態光發射器118包括如發光二級體(LED)、雷射二級體及有機發光二極體(OLED)之此類裝置。在固態光發射器118為LED之一實施例中，LED可為頂射式LED(top-fire LED)或側射式LED(side-fire LED)，且可為廣譜LED(例如白光光發射器)或發射所需顏色或光譜之光(例如紅光、綠光、藍光或紫外光)的LED，或廣譜LED與發出所需顏色之窄帶光的LED之混合。在一實施例中，固態光發射器118發射波長大於500納米(nm)(亦即固態光發射器118發射波長主要為小於500 nm之光)之不具有操作有效強 度的光。在一些實施例中，構成光源120之固態光發射器118皆產生具有相同標稱光譜之光。在其他實施例中，構成光源120之固態光發射器118中之至少一些產生光譜不同於藉由餘下固態光發射器118產生之光的光。舉例而言，兩個不同類型固態光發射器118可選擇地經定位沿著光源120。
儘管未特別地詳細展示，但光源120之實施例亦包括結構組件以保持固態光發射器118。在圖1E展示之實例中，固態光發射器118安裝於印刷電路板(PCB)112。光源120可另外包括電路、電源、用於控制及驅動固態光發射器118之電子組件及/或任何其他適當組件。本文描述之其他電燈泡可包括相似配置之光源。
光源120產生藉由一或多個熱特徵(例如散熱體、冷卻散熱片等)熱散逸之熱，該熱以熱方式耦接至光源120(或直接或間接經由另一個中間導熱組件)。此熱散逸容許光源120在固態光發射器118有效且可靠地產生光之溫度範圍內運作。電燈泡100包括熱特徵，該等熱特徵提供用以改良藉由光源120產生之熱的散逸，而與電燈泡100之方向無關。當電燈泡100在不同方向上運作時，該等熱特徵容許固態光發射器118有效且可靠地運作。在一實施例中，電燈泡100具有至少75瓦特習知白熾電燈泡之光輸出的光輸出。在另一實施例中，電燈泡100具有至少100瓦特習知白熾電燈泡之光輸出的光輸出。該等熱特徵提供熱散逸同時亦容許電燈泡100之一些實施例符合標準白熾電燈泡之 大小及形狀。在一實施例中，電燈泡100符合A19電燈泡之外部罩殼。以下詳細討論電燈泡100之各種實施例的熱特徵。本文描述之其他電燈泡可包括相似熱特徵。
繼續參看圖1A至圖1E，電燈泡100另外包括在光導102之近端112處之外殼124。外殼124保持光源120。在一些實施例中，外殼124亦保持光導102。外殼124包括經配置以機械地安裝電燈泡100且接收電力之底座126。在示出實施例中，底座126為插接式螺紋底座。在其他實例中，底座為卡口底座、雙向引腳底座或任何其他適合配置以機械地安裝電燈泡且接收電力。本文描述之其他電燈泡可相似地配置。
外殼124熱耦接至光源120。在一實例中，此熱耦接藉由在光源120及外殼124之間直接接觸而提供。此直接接觸可藉由使用適合之熱化合物而加強。在另一實例中，熱耦接藉由使用第二裝置諸如熱導管而提供，以將藉由光源120產生之熱傳送至外殼124。在一些實施例中，外殼124經定形以提供用於冷卻之增大的表面積。本文描述之其他電燈泡可相似地配置。例如，在圖1A至圖1E所展示之實施例中，外殼124包括經安置平行於縱軸106之徑向扶壁128。通過扶壁128之空氣流動提供一些冷卻。通氣孔130延伸穿過外殼124且接合至光導102之內部體積104以為空氣流動及對流冷卻進入至少部分內部體積104中提供一路徑。
電燈泡100包括安置於光導102之內部體積104中且 熱耦接至光源120之散熱體132。熱耦接可經由外殼124或經由另一中間導熱元件而為直接熱耦接。此，熱接觸可藉由使用適合熱化合物而加強。在所示實例中，散熱體132配置為開端中空主體且包括內部部分134及外部部分136。外部部分134可容納一或多個光源120組件。在一實例中，光源驅動器(未圖示)容納於內部部分134內。外部部分136藉由氣隙135與內部部分134分離且接近光導102之內主表面108。散熱體132之外部部分136的外部表面137符合光導102之內主表面108且藉由氣隙139與光導102之內主表面108分離。在另一實例中，散熱體132之外部部分136的外部表面137與光導102之內主表面108接觸。在一些實施例中，散熱體132之外部部分136的外部表面137係高反射性的，且經由內主表面108自光導102提取之光被外部部分136反射，再次進入在內主表面108處之光導102，且經由外主表面110自光導102輸出。
儘管未特別地展示，但在一些實施例中，散熱體132包括一或多個表面積增大特徵。在一實例中，平行於縱軸106之徑向散熱片(未圖示)自散熱體132之外部部分136向內徑向延伸。在另一實例中，平行於縱軸106之徑向散熱片(未圖示)自散熱體132之外部部分134向外徑向延伸。在一實例中，平行於縱軸106之徑向散熱片(未圖示)自散熱體132之外部部分136向內徑向延伸。散熱片之數目及厚度經選擇以使得該等散熱片之間存在足夠空間來為穿過外殼124中之通氣孔130及內部部分134與散熱體132 之外部部分136之間的氣隙135之空氣流動及對流冷卻提供一路徑。本文描述之其他電燈泡可相似地配置。
穿過外殼124之通氣孔130形成進入光導102之至少部分內部體積104中的空氣流動通路，藉由歸因於光源120加熱之對流，空氣穿過該通路流動。當電燈泡100經定向以使電燈泡縱軸106垂直(例如圖1A至圖1C所示)時，冷卻空氣流動係穿過通氣孔130且通過安置於內部體積104中之散熱體132的軸向流動。在所示實例中，通過散熱體132之冷卻空氣流動係穿過氣隙135。冷空氣穿過外殼124中之通氣孔130進入電燈泡100且暖空氣穿過光導102之開口、遠端114流出電燈泡100。當電燈泡100相對於圖1A至圖1C所示之方向倒置時，此空氣流動反向以便冷空氣穿過光導102之開口、遠端114進入且穿過通氣孔130流出電燈泡100。然而，當電燈泡100經定向以使電燈泡縱軸106水平時(例如圖1F所示)，此空氣流動減小。
電燈泡100另外包括在光導102之遠端114處之部分地覆蓋遠端114的端蓋138。端蓋138機械地耦接至散熱體132(例如，經由機械緊固件(未圖示)或黏著劑(未圖示))，或與散熱體132或散熱體132之部分(例如，散熱體132之內部部分134或外部部分136)整合。在示出實例中，端蓋138亦可機械地耦接至光導102之遠端114且將光導102保持在相對於外殼124之位置。端蓋138經由散熱體132熱耦接至光源120。
電燈泡100另外包括自鄰近光導102之外主表面110 的外殼124延伸之散熱片且該等散熱片經由外殼124熱耦接至光源120。140展示一示範性散熱片，且元件符號140將另外用以集體地且個別地代表該等散熱片。如圖1A至圖1F所展示，在垂直於縱軸106之平面中，各散熱片140具有矩形橫截面形狀，該形狀具有經徑向定向之更長尺寸。在其他實例中，各散熱片具有橢圓橫截面形狀(該形狀具有經徑向定向之更長尺寸)、多邊形橫截面形狀或圓形橫截面形狀。在一些實例中，各散熱片在正切於光導之外主表面的方向上之尺寸隨距離光導之距離的增大而增大。各散熱片140藉由氣隙142與光導102之外主表面110分離以容許空氣在散熱片140與光導102之外主表面110之間流動。在一些實例中，在各別散熱片140與光導之外主表面110之間的氣隙142的大小介於約1 mm至約2 mm之間。在示出實施例中，散熱片140自外殼124平行於縱軸106沿著光導102之長度的至少一半延伸。在其他實施例中，該等散熱片自外殼平行於縱軸106沿著光導之長度的至少1/4或沿著光導之整個長度延伸。展示之散熱片140具有均一長度。然而，在其他實施例中，散熱片之長度及/或橫截面大小彼此不同。
將散熱片140與光導102之外主表面110分離之氣隙142提供一空氣流動通路，空氣藉由歸因於光源120加熱之對流穿過該通路流動。舉例而言，當電燈泡100經定向以使電燈泡縱軸106水平時(例如圖1F所展示)，如圖1G所展示，冷卻空氣流動具有垂直矢量分量。冷卻空氣環繞光導 102之外主表面110及散熱片140流動，包括穿過散熱片140與光導102之外主表面110之間的氣隙142流動。冷空氣藉由自散熱片140之熱加熱，且所得到之暖空氣於遠離光導100之方向上上升，引入額外冷空氣。圖1G進一步展示：在光導100之縱軸106水平定向的情況下，氣隙142提供用於沿著光導102之外主表面110流動之部分冷卻空氣流動的路徑，此增加冷卻空氣流動且加強熱散逸。然而，當電燈泡100經定向以使電燈泡之縱軸106垂直時(例如，如圖1A至圖1C所展示)，穿過氣隙142之空氣流動減少，但散熱體132在此方向上提供足夠熱散逸。本文描述之具有其他散熱片的電燈泡可相似地配置。
因此，電燈泡100包括熱特徵，該等熱特徵散逸藉由光源120產生之熱而與電燈泡100之方向無關。舉例而言，當電燈泡100經定向以使電燈泡縱軸106垂直時，熱散逸主要藉由穿過通氣孔130且通過安置於光導之內部體積104中之散熱體132的空氣流動提供。當電燈泡100經定向以使電燈泡縱軸106水平時，熱散逸主要藉由環繞140，包括穿過散熱片140與光導102之外主表面110之間的氣隙142的空氣流動提供。當電燈泡100經定向以使電燈泡縱軸106介於垂直與水平之間時，熱散逸藉由穿過通氣孔130且通過安置於光導102之內部體積104中之散熱體132的內部空氣流動，及藉由通過散熱片140，包括穿過散熱片140與光導102之外主表面110之間的氣隙142的外部空氣流動而提供。視電燈泡100之特定方向而定，冷卻分配至內部 冷卻空氣流動及外部冷卻空氣流動。本文描述之其他電燈泡可相似地配置。
在一些實施例中，自光導102之外主表面110發射之部分光入射至散熱片140，且藉由散熱片140吸收或散射或反射回光導102。在其他實施例中，電燈泡之一或多個特徵最小化入射至散熱片140之輸出光的量。本文描述之其他電燈泡可相似地配置。
圖2A、圖2B、圖3A及圖3B展示電燈泡200、300之示範性實施例，各該等電燈泡分別具有類似於圖1A至圖1G展示之光導102的光導202、302。光導202、302中之每一者於光導202、302之外主表面210、310處另外包括一或多個發光區域111、311，光主要經由該等發光區域輸出。一或多個發光區域111、311相對於光導202、302之外主表面210、310的一或多個非發光區域113、313佈置，且經由一或多個發光區域111、311之光輸出以高於自非發光區域113、313發射之光的強度輸出。在此區域113、313稱作非發光區域，儘管在一些實施例中，光可自區域113、313以低於自發光區域111、311發射之光的強度而發射。
在圖2A及圖2B所示實例中，電燈泡200另外包括與非發光區域113交錯之獨立發光區域111。散熱片140鄰近非發光區域113，且自發光區域111圓周地偏置。在圖3A及3B展示之實例中，電燈泡300包括單獨連續發光區域311。發光區域311經仿形近似於光導302之近端112且環繞獨立非發光區域313。散熱片140鄰近非發光區域313， 且自發光區域311圓周地偏置。
在一些實施例中，光主要藉由相對於一或多個發光區域111、311佈置之光提取元件經由一或多個發光區域111、311自光導202、302提取。在一實例中，光提取元件定位於光導202、302之外主表面210、310的一或多個發光區域111、311內。將光提取元件定位於一或多個發光區域111、311之內引起光主要經由發光區域111、311自光導202、302提取。對應於非發光區域113、313之光導202、302的區域不含有光提取元件、較低密度之光提取元件或具有大體上低於定位於一或多個發光區域111、311內之光提取元件的光提取能力之光提取元件。在另一實例中，光提取元件定位於光導之內主表面108上之一或多個光提取區域(未圖示)之內且經配置以朝向外主表面210、310之一或多個發光區域111、311反射，光經由該等外主表面自光導202、302輸出。
在其他實施例中，構成光源之LED中之每一者的光輸出之光射線角分佈隨著光進入光導而圓周地變窄。圖4A及圖4B、圖5A及圖5B、圖6A及圖6B分別展示部分電燈泡400、500、600之實例，該等實例包括與LED中之每一者相關之一集中特徵。該集中特徵圓周地使自各別LED之光輸出的光射線角分佈變窄。該等LED及其相關集中特徵圓周地與一或多個發光區域111、311(圖2A、2B、3A及3B)對準且圓周地自散熱片140偏置以便輸入具有圓周地變窄之光射線角分佈的光導之大部分光入射至定位於光導之未 由散熱片遮蔽的區域內之光提取元件上。因此，光經由一或多個發光區域自光導以高於自非發光區域發射之光的強度提取。此效果得以達成而與光提取元件是相對於一或多個發光區域佈置，還是相對於光導之整個主表面佈置無關。因此，此類實施例可包括光提取元件之任一佈置。
在圖4A及圖4B展示之實例中，電燈泡400包括類似於圖1A至圖1G展示之光導102的光導402，但另外包括在光導之近端412處之集中特徵121。此外參看圖2A及圖3A，集中特徵121中之一者或多者定位於散熱片140中之鄰近散熱片之間。各集中特徵121包括光輸入邊緣416，該輸入邊緣具有第一圓周光輸入部分416a及不平行於第一光輸入部分416a延伸之第二及第三軸向光輸入部分416b、416C。集中器表面123、125分別鄰近第二光輸入部分416a及第三光輸入部分416c。集中器表面123經配置來向一方向反射經由光輸入部分416b輸入光導402且入射至該集中器表面之光，該方向具有大於在光輸入光導402之方向上之軸向分量的軸向分量。集中器表面125經配置以來向一方向反射經由光輸入部分416c輸入光導402且入射至該集中器表面之光，該方向具有大於在光輸入光導402之方向上之軸向分量的軸向分量。在一些實施例中，各集中器表面123、125包括高反射性材料或塗層。光源420鄰近光輸入邊緣416且經佈置以使得藉由光源420發射之第一同軸部分光經由第一光輸入部分416a輸入光導402，且藉由光源420發射之第二及第三同軸部分光經由第二輸入部分 416b及第三輸入部分416c分別輸入光導402。藉由光源420發射之第一部分光的方向具有大於第二及第三部分光之軸向分量的軸向分量。在所示實例中，光輸入部分416a、416b及416c係平面的。在其他實例中(未圖示)，光輸入部分係非平面的，例如凸面的。
在圖5A、圖5B、圖6A及圖6B所示實例中，光導102具有平面光輸入邊緣116。
圖4A及4B、圖5A及圖5B及圖6A及圖6B展示之電燈泡400、500、600的實例分別包括光導保持部件127、527、627，該保持部件保持光輸入邊緣416、116相對於光源420、520、620。在示出實施例中，光導保持部件127、527、627係相對外殼424之獨立組件。外殼424類似於圖1A至圖1G所示外殼124，但外殼424包括實施為穿過外殼424延伸之孔口的通氣孔430，用以提供用於空氣流動及對流冷卻進入至少部分內部體積104之路徑。
光導保持構件127、527、627包括經配置以接收光導402、102之近端412、112之凹部131。在所示實例中，凹部131配置為一槽。光導保持構件127、527、627亦包括在軸向方向上穿過光導保持構件127、527、627延伸之一或多個通孔129、529、629，光源420、520、620之固態光發射器118分別安置於該等通孔中。光導保持構件127、527、627之一或多個表面(例如限定凹部131及/或一或多個通孔129、529、629之表面)係高反射性的，以便將入射至該等表面之光重定向至光導402、102中。在一些實施例中， 光導保持構件127、527、627亦界定介於固態光發射器118之發光表面119與光導402、502、602之光輸入邊緣416、116之間的間隔。
在圖5A及圖5B所示實例中，光導保持構件527之通孔529配置為集中特徵117。各通孔529包括集中器表面115，該集中器表面經配置來向一方向反射自光源520發射且入射至該集中器表面之光，該方向具有大於在自光源520發射光之方向上之軸向分量的軸向分量。在一些實施例中，集中器表面115包括高反射材料或塗層。在圖5A及圖5B所示實例中，延伸穿過光導保持構件之通孔529呈圓形形狀。圖6A及圖6B展示通孔629經配置為矩形形狀集中特徵617之另一示範性實施例。各通孔629包括集中器表面615，該集中器表面經配置來向一方向反射自光源620發射且入射至該集中器表面之光，該方向具有大於在自光源620發射光之方向上之軸向分量的軸向分量。在一些實施例中，集中器表面615包括高反射性材料或塗層。在一些實施例中，通孔為任何適合形狀(例如三角形、五邊形、六邊形、八邊形等)。
在一些實施例中，電燈泡100包括改良藉由光源120產生之熱的散逸之其他熱特徵。舉例而言，圖7及圖8展示具有其他熱特徵之電燈泡700、800，該等熱特徵於電燈泡700、800經定向以使電燈泡縱軸106水平時散逸熱。
參看圖7，電燈泡700包括類似於圖1A至圖1G所示端蓋138之端蓋738，但端蓋738另外包括增大散逸特徵 143。增大散逸特徵143經配置以增大藉由端蓋738之熱散逸。在所示實例中，增大散逸特徵143包括增大表面積特徵，144展示此等特徵中之一示範性特徵。元件符號144亦用於共同且個別地代表該等增大表面積特徵。增大表面積特徵144經定形以提供用於冷卻之增大的表面積。增大表面積特徵144展示為自平行於縱軸106之端蓋738延伸之凸出。在其他實施例中，增大表面積特徵144包括散熱片或另一適合形狀。在其他實例中，增大散逸特徵143包括應用於端蓋738之高發射率塗層(未圖示)或表面處理(未圖示)以增大藉由端蓋之熱散逸。將端蓋之表面變粗糙或將端蓋之表面轉換為高度結構化、高比表面積配置諸如金屬泡沫係表面處理之實例。
參看圖8，電燈泡800包括類似於圖1A至圖1G所示光導102的光導802，但另外包括在光導802之主表面808、810處徑向延伸穿過光導802之細長、軸向通槽146。在所示實例中，電燈泡800亦包括類似於圖1A至圖1G所示軸向散熱體132的軸向散熱體832，但散熱體832之外部部分836於外部表面837處另外包括軸向通槽148，該等通槽徑向延伸穿過散熱體832以容許空氣流入及/或流出光導802之內部體積104。在示出實施例中，光導802為單獨元件且該等通槽146形成於光導802之中，例如，藉由適合機製程序或藉由在用於模製光導802之模具中界定該等通槽而形成。在其他實施例中，光導802包括光導段(例如圓周段)，且該等光導段之各別末端由界定通槽146(空氣可穿過 該等通槽流動)之距離分離。另外或或者，通槽分別形成於該等光導段中。在所示實例中，通槽148徑向延伸穿過散熱體832之外部部分836以容許穿過散熱體832之外部部分836的空氣流動進入散熱體832之內部部分134與外部部分836之間的氣隙135中。在具有較簡單散熱體之實例中，可不需要通槽148。通槽146、148經佈置以便在光導802中之各通槽146與散熱體832中之各別通槽148對準。當電燈泡800經定向以使縱軸106水平時，通槽146、148容許冷卻空氣流過光導802之內部體積104，該空氣流動方向具有垂直向量分量。在一些實施例中，穿過內部體積104之空氣流動提供足夠的冷卻以容許減小散熱片140之長度、圓周尺寸、數目或移除該等散熱片。
現參看圖9A至圖9H，900展示電燈泡之另一示範性實施例。
電燈泡900包括熱耦接至光源920之散熱體150。熱耦接可經由外殼924或經由另一中間導熱元件直接耦接。散熱體150位於光導902之內部體積104中且配置為具有分支橫截面之中空主體。各分支152(圖9E)自共用中心154向外延伸且界定終止於孔口158之空氣流動通道156。在所示實例中，孔口158鄰近光導902之內主表面908。在其他實例中，分支152延伸穿過光導，且孔口鄰近光導之外主表面910。共用中心154通常但不必要地為散熱體150之幾何中心。如所展示，分支152自共用中心154向外徑向延伸。散熱體150沿著電燈泡200之縱軸106延伸，且如圖9A及 圖9B特別地展示，散熱體於靠近外殼924及遠離外殼924之兩末端處係開口的。在其他實施例中，散熱體150於至少一端處閉合(例如於靠近外殼924之末端處)。
光導902包括藉由各別通槽946分離之光導區103、105、107，該等通槽經配置以容許空氣流過通常徑向之光導902。各通槽946對準於各別空氣流動通道156。在一些實施例中，光導902為單獨元件。在其他實施例中，光導902包括獨立光導段(例如圓周段)，該等光導段中之每一者對應於光導區103、105、107中之各別者。光導段中之鄰近光導段藉由界定通槽946之距離分離。各通槽946對準於散熱體150之各別分支152。另外或或者，通槽946分別形成於該等光導段中。
於圖9A至圖9E中所示散熱體150之實施例包括三個分支152且可稱作具有「Y-形」散熱體。在其他實施例中，散熱體包括更多或更少分支。舉例而言，散熱體之一實施例包括四個分支且可稱作具有「X-形」散熱體。在此類實施例中，光導包括對應數目之光導區(例如，如圖10C所所示光導段103、105、107、109)及對應數目之通槽，各通槽對準散熱體之各別分支。
散熱體150包括鄰近光導902之內主表面908的連接部分960(圖9E)。各連接部分960機械地耦接散熱體150之鄰近的兩個分支152。各連接部分960之外部表面961符合光導902之內主表面908且藉由氣隙157與光導902之內主表面908分離。在另一實例中，散熱體150之連接部分 960的外部表面961與光導902之內主表面908接觸。各連接部分960包括平行於縱軸106之徑向散熱片962，該等散熱片自連接部分960向內徑向延伸。在一些實施例中，連接部分960中之一者或多者的外部表面961係高反射性的，且經由內主表面908提取之光在連接部分960之外部表面961處反射，再次進入在內主表面908處之光導902，且經由外主表面910自光導902輸出。
散熱體150之遠端164延伸超出光導902之遠端114。在一些實施例中，延伸超出光導902之散熱體150的該部分係一獨立組件，該組件以機械方式且以熱方式耦接至安置於內部體積104中之散熱體150的剩餘部分。在示出實例中，延伸超出光導之散熱體150的該部分藉由端蓋166提供，該端蓋以機械方式且以熱方式耦接鄰近光導902之遠端之散熱體150的剩餘部分。端蓋166配置為具有分支橫截面之開端中空主體，該分支橫截面對應且對準於散熱體150之分支橫截面。端蓋166亦機械地耦接至光導902之遠端114且保持光導902相對於外殼924。在其他實施例中，延伸超出光導902之散熱體150的該部分整合於安置在內部體積104中之散熱體150的部分。
外殼924保持光源920(圖9D)，該光源包括固態光發射器118、印刷電路板122及未特別展示出之任何額外組件(例如光源驅動器)。外殼924包括軸向散熱片168。通氣孔930延伸穿過外殼924且接合至光導902之內部體積104。
再次參看圖9E，通氣孔930(圖9B)為穿過外殼924及 光導902之內部體積104的空氣流動通路之一部分，藉由歸因於光源920加熱之對流，空氣穿過該通路流動。空氣流動通路包括空氣流道163，各空氣通道藉由散熱體150之兩個鄰近分支152的外部表面與各別連接部分960限定。在空氣流動通道156於其接近外殼924之末端處至少部分地開口之實施例中，空氣流動通路另外包括空氣流動通道156。當電燈泡900經定向以使電燈泡縱軸106垂直時(例如，如圖9A及圖9B所展示)，冷卻空氣流動係穿過通氣孔930、散熱體150之空氣流動通道156(若空氣流動通道156於其近端處至少部分地開口)及空氣流道163之軸向流動。冷空氣穿過外殼924中之通氣孔930進入電燈泡900且暖空氣穿過光導902之開口、遠端114流出電燈泡900。此外，若空氣流動通道156於其近端處至少部分地開口，則暖空氣於散熱體150之開口遠端處流出。當電燈泡900相對於圖9A及圖9B所示方向倒置時，此空氣流動反向以便冷空氣穿過光導902之開口、遠端114進入(且若空氣流動通道156於其近端處至少部分地開口，則穿過散熱體150之開口遠端)且穿過通氣孔930流出電燈泡900。然而，當電燈泡900經定向以使電燈泡的縱軸106水平時，剛描述之沿著通路的空氣流動減少(例如，如圖9F所展示)。
當電燈泡900經定向以使電燈泡縱軸106水平時，光導202之通槽946及散熱體150之空氣流動通道156亦提供穿過光導902之內部體積104之空氣流動通路，藉由歸因於光源920加熱之對流，空氣穿過該通路流動。冷卻空 氣流動通過空氣流動通道156。穿過空氣流動通道156之冷卻空氣流動具有垂直向量分量，且一般在相對於共用中心154之徑向方向上。
圖9G及圖9H展示當電燈泡900經定向以使電燈泡縱軸106水平時環繞且在電燈泡900內之計算空氣流動的速度向量。在所示實例中，冷空氣穿過孔口158中之最低者進入空氣流動通道156，且暖空氣穿過孔口158中之較高二者流出空氣流動通道。在電燈泡自所示實例旋轉過約45度之情況下，冷空氣穿過孔口158中之較低二者進入空氣流動通道156，且暖空氣穿過孔口158中之最高者流出空氣流動通道。
圖9H展示於散熱體150之遠端處之空氣的流動。當電燈泡900經定向以使電燈泡縱軸106水平時，藉由於散熱體之遠端164處引起旋轉空氣流動，伸出光導902之遠端之散熱體150的遠端164提供額外冷卻。流出空氣流動通道156之遠端的暖空氣反轉方向且進入由散熱體150之兩個鄰近分支152的外部表面與各別連接部分960界定之空氣流道163。空氣流過提供額外冷卻之空氣流道163，且穿過外殼924中之通氣孔930流出。當電燈泡900經安置具有水平之電燈泡縱軸106時，旋轉空氣流動增大穿過光導902之內部體積104的空氣流動。
類似於上述電燈泡實施例，電燈泡900包括熱特徵，該等熱特徵散逸藉由光源920產生之熱，而與電燈泡900之方向無關。舉例而言，當電燈泡900經定向以使電燈泡 縱軸106垂直時，熱散逸主要藉由穿過通氣孔930且穿過光導之內部體積104之軸向空氣流動提供。當電燈泡900經定向以使電燈泡縱軸106水平時，熱散逸主要藉由穿過通槽946及空氣流動通道156之徑向空氣流動提供。徑向空氣流動藉由在將空氣移動至空氣流道163中之在散熱體150的遠端處之旋轉空氣流動補充。當電燈泡900經定向以使電燈泡縱軸106介於垂直與水平之間時，熱散逸藉由穿過通氣孔930且穿過光導902之內部體積104之軸向空氣流動及藉由穿過空氣流動通道156之徑向空氣流動提供。亦可於散熱體150之遠端處產生一些額外空氣流動。視電燈泡900之特定方向而定，總空氣流動分配至徑向空氣流動與軸向空氣流動。
在一些實施例中，電燈泡包括改良由光源產生之熱的散逸之額外熱特徵。圖10A至10C展示包括類似於圖9A至9H所示散熱體150及端蓋166的散熱體1050及端蓋1066之電燈泡1000的示範性實施例，但散熱體1050包括四個分支1052，且端蓋1066包括對應且對準於散熱體1050之分支橫截面的分支橫截面。散熱體1050之各別分支1052亦延伸超出光導1002之外主表面1010。延伸之分支1052為額外冷卻提供增大之表面積。此外，在平行於縱軸106之方向上延伸之分支1052的端面145繞垂直於縱軸106之一軸彎曲以使得沿著縱軸106之電燈泡1000的外部罩殼呈球根狀形狀。
圖10A至圖10C所示光導1002類似於圖9A至圖9H 所示光導902，但光導1002包括四個光導區103、105、107及109。光導通常形成為在主表面1008、1010上之具有縱向槽之單獨件，該等縱向槽自光輸入邊緣116穿過光導1002軸向延伸。當電燈泡得以裝配時，延伸之分支1052穿過光導中之該等槽延伸。或者，光導可由數目等於分支1052之不連續段構成。
圖11A及圖11B展示包括類似於圖10A至圖10C所示光導1002的光導1102之電燈泡1100的另一示範性實施例，但光導1102包括繞垂直於縱軸106之一軸彎曲之主表面1108、1110。因此光導1102亦提供用於呈球根狀形狀之電燈泡1100的外部罩殼。
圖12及圖13展示電燈泡1200、1300之實施例，該等電燈泡包括鄰近光導902、1302之外主表面210之自外殼924、1324延伸的散熱片140、1340。圖12展示以下實施例：各散熱片140於垂直於縱軸106之平面中具有矩形橫截面形狀。該橫截面之徑向尺寸隨著沿著散熱片之距離外殼924之距離的增大而減小。
圖13展示包括散熱片1340之電燈泡1300的一實施例，該散熱片類似於圖1A至圖1G及圖12所示散熱片140，但各散熱片1340之橫截面的徑向尺寸沿著散熱片隨著距離外殼1324之距離的增大而增大直至最大中途處。該徑向尺寸接著隨著距離外殼1324之距離的進一步增大而減小。剛描述之散熱片輪廓賦予電燈泡1300之外部罩殼球根狀外觀。類似於電燈泡100之散熱片140，各散熱片1340藉由 氣隙142與光導1302之外主表面1310分離以容許空氣流動(包括散熱片1340與光導1302之外主表面1310之間的空氣流動)環繞散熱片1340。將散熱片1340與光導1302之外主表面1310分離之氣隙142提供一空氣流動通路，藉由歸因於光源120加熱之對流，冷卻空氣穿過該通路流動。冷空氣環繞光導1302之外主表面1310流動，環繞散熱片1340流動，流動穿過散熱片1340與光導1302之外主表面1310之間的氣隙142。冷空氣藉由自散熱片1340之熱加熱，且所得之暖空氣以遠離電燈泡1300之一方向上升，引入額外冷空氣。
圖13所示光導1302類似於圖9A之圖9H所示光導902，但光導1302另外包括類似於圖2A及2B中所示發光區域111及非發光區域113之發光區域1311及非發光區域1313。於光導1302之主表面1308、1310處之光提取元件經配置以經由光導1302之外主表面1310的發光區域1311自光導1302提取光。光提取元件與光導1302之外主表面的發放區域1311對準。發光區域1311圓周地與非發光區域1313交錯。散熱片1340鄰近非發光區域1313，且自發光區域1311圓周地偏置。
電燈泡可包括散熱片之任何適合數目，任何適合佈置，及任何適合配置。圖14及圖15展示以下實施例：自外殼1424之散熱片1340經定位以減小自光導902提取之光的遮蔽。圖14展示散熱片1340成對地經定位鄰近散熱體150之各分支152的示範性實施例。一對散熱片1340佈 置於散熱體150之各分支152之孔口的對置側且有效地形成空氣流動通道156之延伸。圖15展示散熱片1340經佈置具有在各通槽946中間處之各別散熱片1340的示範性實施例。在圖14及圖15所示實施例中，經由各別通槽946及孔口158進入或流出空氣流動通道156之冷卻空氣通過圖14所示散熱片1340或環繞圖15所示散熱片1340流動且自散熱片提取熱。於圖14及圖15中所示散熱片1340之佈置亦增大光導902之外主表面910之可發射未由散熱片散射或反射至光導902或由散熱片吸收的光之面積。
圖16展示包括電燈泡組件101之電燈泡1600的實例。電燈泡1600類似於圖1A至1E中所示電燈泡100，但電燈泡1600不包括光導102或散熱體132。在一些實施例中，電燈泡組件用作一電燈泡諸如上述電燈泡之一組件。在此類電燈泡中，一光導安裝於該電燈泡組件且光源經定位以側緣點亮該光導。
電燈泡組件101之外殼124界定縱軸106且包括近端173及遠端171。外殼124包括經安置平行於縱軸106之限定通氣孔130的徑向扶壁128。通氣孔130自外殼之外部表面133延伸穿過外殼124且為空氣流動及對流冷卻提供一路徑。外殼124之遠端171包括光源安裝表面175，光源1620安裝於該表面上。光源安裝表面175包括外部部分175a及內部部分175b。外部部分175a藉由通氣孔130與內部部分175b分離。散熱片140平行於縱軸106且徑向地相對於縱軸106自外殼124之遠端171延伸。
底座126耦接至外殼124之近端173。底座126經配置以機械地安裝電燈泡1600且接收電力。電燈泡1600另外包括具有適合數目及佈置之固態光發射器118的光源1620。在圖16所示實施例中，光源1620之固態光發射器118佈置於光源安裝表面175之外部部分175a及內部部分175b二者上。在其他實施例中，光源1620之固態光發射器118佈置於光源安裝表面175之外部部分175a或內部部分175b之一者上。
圖17A及圖17B展示包括電燈泡組件1701之電燈泡1700的另一實例。圖17A及圖17B所示電燈泡組件1701的散熱片1740類似於圖16所示散熱片140，但散熱片1740沿著護罩177之外部外形彎曲。
護罩177係於外殼124之遠端171處之透明或半透明護罩。護罩177配置為環繞內部體積183之中空主體。護罩177遠離外殼124延伸且包括內主表面179及外主表面181。護罩177於末端187、189二者處係開口的。在一些實施例中，護罩177包括縱向通槽(未圖示)，該等通槽容許空氣徑向流過。在其他實施例中，護罩177包括藉由縱向通槽(未圖示)(該等通槽容許空氣徑向地流過其)分離之護罩段。在此類實施例中，遠離外殼124之護罩177的末端187可為封閉的。
護罩177之主表面179、181可繞垂直於縱軸106之一軸及平行於縱軸106之一軸中至少一者彎曲。在圖17A所示實施例中，護罩177之形狀相似於A19白熾電燈泡之罩 殼。在其他實施例中，該護罩之形狀可為例如球形、圓柱形、截頭圓錐形、截頭金字塔形、鐘形、沙漏形、淚滴形、珍珠形、球根狀或另一適合形狀。電燈泡1700可經配置以符合標準電燈泡外部罩殼規格。
各散熱片1740藉由氣隙142與護罩177之外主表面181分離，該氣隙容許空氣在散熱片1740與護罩177之外主表面181之間流動。在護罩177之外主表面181為球根狀之一些實施例中，至少該面朝護罩之散熱片1740的表面亦符合護罩177之外主表面181(例如圖17A所展示)。
光源1620至少部分地位於外殼124之遠端171處之護罩177的內部體積183中(例如，如圖17B所展示)。自光源1620發射之大部分光傳播穿過護罩之內部體積且入射至護罩177之內主表面179。大部分入射至護罩之光傳播穿過護罩且穿過外主表面181射出護罩。在一些實施例中，護罩177係反射透射的。入射至護罩177之內主表面179之光通過護罩177且自電燈泡1700輸出而其光射線角分佈大體上不改變。在其他實施例中，護罩177包括在主表面179、181中之至少一者處之光散射元件及光重定向元件中的至少一者，且入射至護罩177之內主表面179且傳播穿過該護罩之光經散射或重定向來改良該光之光射線角分佈。與護罩177是否改良入射至護罩上之光的光射線角分佈無關，護罩可另外或或者改良入射至護罩上之光的光譜。在其他實施例中，護罩之內主表面179係部分反射的以便將入射至護罩上之光重定向至護罩之內部體積來使得電燈泡之光射線 角分佈更均勻。
圖18及圖19展示電燈泡組件1801、1901類似於圖16所示電燈泡組件101的其他示範性實施例，但電燈泡組件1801、1901另外包括遠離外殼124之遠端171延伸之散熱體132、832。散熱體132、832藉由散熱片140環繞。散熱體132、832配置為開端中空主體且包括環繞內部體積147之內部部分134，及環繞內部部分134之外部部分136、836。外部部分136、836藉由氣隙135與內部部分134分離。外殼124包括限定通氣孔130之徑向扶壁128。通氣孔130自外殼之外部表面133延伸穿過外殼324且為空氣流動及對流冷卻提供一路徑。通常，通氣孔係與內部體積147及氣隙135之一者或二者空氣流動連通的。當電燈泡組件1801、1901經定向以使電燈泡縱軸106垂直時，冷卻空氣流動為穿過通氣孔130及散熱體132、832之軸向流動。
如圖19所展示，散熱體832之外部部分836的實施例包括徑向延伸穿過散熱體832之外部部分836的軸向通槽148。軸向通槽148容許空氣流動穿過散熱體832之外部部分836進入內部部分134與外部部分836之間的氣隙135。當電燈泡組件1901經定向以使縱軸106水平時，通槽146、148容許冷卻空氣流過氣隙135，該空氣流動方向具有垂直向量分量。
圖20展示電燈泡組件2001作為電燈泡2000之一組件的實例，該組件另外包括於外殼124之遠端171處之透明或半透明護罩177。散熱體132至少部分地安置於護罩177 之內部體積183中。在一些實施例中，散熱體軸向延伸超出護罩177之開口末端。
如圖21進一步展示，電燈泡2100之一些實施例另外包括端蓋138，該端蓋機械地耦接至散熱體132且經由散熱體132熱耦接至光源。在一些實施例中，端蓋138將護罩177保持在相對於外殼124之位置。端蓋138可另外界定與內部體積147對準之通孔以准許冷空氣流過內部體積。在其他實施例中，端蓋138以一方式例如使用支座安裝於散熱體132，該方式將端蓋與散熱體之內部部間隔開以便准許冷空氣流過內部體積147。
圖22展示包括電燈泡組件2201之電燈泡2200的實例。電燈泡2200類似於圖9A至9J中所示電燈泡900，但電燈泡2200不包括光導902。在一些實施例中，電燈泡組件用作一電燈泡諸如上述電燈泡之一組件。在此類電燈泡中，該光導安裝於電燈泡組件且光源經定位以側緣點亮光導。
電燈泡組件2201之外殼924界定縱軸106且包括近端173及遠端171。外殼924之遠端包括光源安裝表面175，光源2220安裝於該表面上。通氣孔930自外殼之外部表面2233延伸穿過外殼924且為外部表面2233與散熱體150之內部體積之間的空氣流動及對流冷卻提供一路徑。儘管未特定展示，但在一些實施例中，散熱片平行於縱軸106且徑向地相對於縱軸106自外殼之遠端171延伸。在一實例中，一對散熱片佈置於散熱體150之各分支152之孔口的 對置側。在另一實例中，該等散熱片經佈置具有位於各孔口158之中間的各別散熱片。經由各別孔口158進入或流出空氣流動通道156之冷卻空氣通過或環繞散熱片流動。
散熱體150耦接至外殼924之遠端171且遠離外殼924之遠端171延伸。散熱體150配置為具有分支橫截面之中空主體，各分支152自共用中心154向外延伸且界定終止於孔口158之空氣流動通道156。在一些實施例中，各分支152自共用中心154向外徑向延伸。當電燈泡組件2201經定向以使電燈泡縱軸106水平時，散熱體150之空氣流動通道156提供一空氣流動通路，空氣穿過該通路向具有垂直向量分量之一方向流動。
散熱體150包括連接部分960，各連接部分960介於散熱體150之各別鄰近分支152之間圓周地延伸。空氣流道163藉由散熱體150之兩個鄰近分支152的外部表面與各別連接部分960界定。當電燈泡組件2201經定向以使電燈泡縱軸106垂直時，空氣流道163及外殼中之通氣孔提供一空氣流動通路，空氣穿過該空氣流動通路向具有垂直向量分量之一方向流動。在空氣流動通道156於其接近外殼924之末端處朝向外殼中之通氣孔至少部分地開口的實施例中，空氣流動通路另外包括空氣流動通道156。
圖23展示包括電燈泡組件2301之電燈泡2300的一實例。圖23所示電燈泡組件2301的散熱體2350類似於圖22所示散熱體150，但散熱體2350之分支2352徑向延伸超出連接部分960。圖23所示電燈泡2300另外包括於其遠端 164處之端蓋166。端蓋166配置為具有分支橫截面之開端中空主體，該分支橫截面對應且對準於散熱體2350之分支橫截面。端蓋166以機械方式或熱方式耦接至散熱體2350之遠端164。
繼續參看圖22及圖23，底座126耦接至外殼924之近端173。底座126經配置以機械地安裝電燈泡且接收電力。電燈泡另外包括具有適合數目及佈置之固態光發射器118的光源2220。
圖24展示電燈泡2400之實例，該電燈泡包括在外殼924之遠端171處之透明或半透明護罩2477。護罩2477配置為環繞內部體積183之中空主體。護罩2477遠離外殼924延伸且包括內主表面2479及外主表面2481。護罩2477於末端187、189二者處係開口的。在一些實施例中，護罩2477包括藉由通槽2485分離之護罩段2491以容許空氣流動徑向地穿過該等護罩段。散熱體1050之各孔口158對準通槽2485中之各別者。散熱體1050至少部分地安置於護罩2477之內部體積2483中。散熱體1050之分支1052之徑向外部部分及端蓋1066之徑向外部部分延伸超出護罩2477之外主表面2481。
護罩2477之主表面2479、2481可向兩個方向彎曲。在所示實施例中，護罩2477之外主表面2481的形狀為橢球體剖面之形狀，諸如長球體。在其他實施例中，護罩2477之形狀可為例如球形、圓柱形、截頭圓錐形、截頭金字塔形、鐘形、沙漏形、淚滴形、珍珠形、球根狀或另一適合 形狀。電燈泡2400可經配置以符合標準電燈泡外部罩殼規格。
光源至少部分地在於外殼924之遠端171處之護罩2477的內部體積2483中。自光源發射之大部分光傳播穿過護罩之內部體積且入射至護罩2477之內主表面2479。大部分入射至護罩之光傳播穿過護罩且經由外主表面2481射出護罩。在一些實施例中，護罩2477係反射地透射的。入射至護罩2477之內主表面2479之光通過護罩2477且自電燈泡2400輸出而其光射線角分佈大體上不改變。在其他實施例中，護罩2477包括在主表面2479、2481中之至少一者處的光散射元件及光重定向元件中之至少一者，且入射至護罩2477之內主表面2479且傳播穿過該護罩之光經散射或重定向來改良該光之光射線角分佈。與護罩2477是否改良入射至護罩上之光的光射線角分佈無關，護罩可另外或以其他方式改良入射至護罩上之光的光譜。在其他實施例中，護罩之內主表面2479係部分地反射的以將入射至護罩上之光重定向至護罩之內部體積來使得電燈泡之光射線角分佈更均勻。
在此揭露內容中，於清單之前的短語「中之一者」意欲意謂清單之替代元件。例如，「A、B及C中之一者」意謂A或B或C。於清單之前的短語「中之至少一者」意欲意謂清單之替代元件中之一者或多者。例如，「A、B及C中之至少一者」意謂A或B或C或(A及B)或(A及C)或(B及C)或(A及B及C)。
17‧‧‧剖面線
100‧‧‧電燈泡
101‧‧‧電燈泡構件
102‧‧‧光導
103‧‧‧光導區/光導段
104‧‧‧內部體積
105‧‧‧光導區/光導段
106‧‧‧縱軸
107‧‧‧光導區/光導段
108‧‧‧內主表面
109‧‧‧光導區/光導段
110‧‧‧外主表面
111‧‧‧發光區域
112‧‧‧近端
113‧‧‧非發光區域
114‧‧‧遠端
115‧‧‧集中器表面
116‧‧‧光輸入邊緣
117‧‧‧集中特徵
118‧‧‧固態光發射器
119‧‧‧發光表面
120‧‧‧光源
121‧‧‧集中特徵
122‧‧‧印刷電路板
123‧‧‧集中器表面
124‧‧‧外殼
125‧‧‧集中器表面
126‧‧‧底座
127‧‧‧光導保持構件
128‧‧‧徑向扶壁
129‧‧‧通孔
130‧‧‧通氣孔
131‧‧‧凹部
132‧‧‧散熱體
133‧‧‧外部表面
134‧‧‧內部部分
135‧‧‧氣隙
136‧‧‧外部部分
137‧‧‧外部表面
138‧‧‧端蓋
139‧‧‧氣隙
140‧‧‧散熱片
142‧‧‧氣隙
143‧‧‧增大散逸特徵
144‧‧‧增大表面積特徵
145‧‧‧端面
146‧‧‧通槽
147‧‧‧內部體積
148‧‧‧軸向通槽
150‧‧‧散熱體
152‧‧‧分支
154‧‧‧共用中心
156‧‧‧空氣流動通道
157‧‧‧氣隙
158‧‧‧孔口
163‧‧‧空氣流道
164‧‧‧遠端
166‧‧‧端蓋
168‧‧‧軸向散熱片
171‧‧‧遠端
173‧‧‧近端
175‧‧‧光源安裝表面
175a‧‧‧外部部分
175b‧‧‧內部部分
177‧‧‧護罩
179‧‧‧內主表面
181‧‧‧外主表面
183‧‧‧內部體積
187‧‧‧末端
189‧‧‧末端
200‧‧‧電燈泡
202‧‧‧光導
210‧‧‧外主表面
300‧‧‧電燈泡
302‧‧‧光導
310‧‧‧外主表面
311‧‧‧發光區域
313‧‧‧非發光區域
324‧‧‧外殼
400‧‧‧電燈泡
402‧‧‧光導
412‧‧‧近端
416‧‧‧光輸入邊緣
416a‧‧‧第一圓周光輸入部分
416b‧‧‧第二軸向光輸入部分
416c‧‧‧第三軸向光輸入部分
420‧‧‧光源
424‧‧‧外殼
430‧‧‧通氣孔
500‧‧‧電燈泡
520‧‧‧光源
527‧‧‧光導保持構件
529‧‧‧通孔
600‧‧‧電燈泡
615‧‧‧集中器表面
617‧‧‧矩形形狀集中特徵
620‧‧‧光源
627‧‧‧光導保持構件
629‧‧‧通孔
700‧‧‧電燈泡
738‧‧‧端蓋
800‧‧‧電燈泡
802‧‧‧光導
808‧‧‧主表面
810‧‧‧主表面
832‧‧‧軸向散熱體
836‧‧‧外部部分
837‧‧‧外部表面
900‧‧‧電燈泡
902‧‧‧光導
908‧‧‧內主表面
910‧‧‧外主表面
920‧‧‧光源
924‧‧‧外殼
930‧‧‧通氣孔
946‧‧‧通槽
960‧‧‧連接部分
961‧‧‧外部表面
962‧‧‧徑向散熱片
1000‧‧‧電燈泡
1002‧‧‧光導
1008‧‧‧主表面
1010‧‧‧外主表面
1050‧‧‧散熱體
1052‧‧‧分支
1066‧‧‧端蓋
1100‧‧‧電燈泡
1102‧‧‧光導
1108‧‧‧主表面
1110‧‧‧主表面
1200‧‧‧電燈泡
1300‧‧‧電燈泡
1302‧‧‧光導
1308‧‧‧主表面
1310‧‧‧外主表面
1311‧‧‧發光區域
1313‧‧‧非發光區域
1324‧‧‧外殼
1340‧‧‧散熱片
1400‧‧‧電燈泡
1424‧‧‧外殼
1500‧‧‧電燈泡
1600‧‧‧電燈泡
1620‧‧‧光源
1700‧‧‧電燈泡
1701‧‧‧電燈泡構件
1740‧‧‧散熱片
1800‧‧‧電燈泡
1801‧‧‧電燈泡構件
1900‧‧‧電燈泡
1901‧‧‧電燈泡構件
2000‧‧‧電燈泡
2001‧‧‧電燈泡構件
2100‧‧‧電燈泡
2101‧‧‧電燈泡構件
2200‧‧‧電燈泡
2201‧‧‧電燈泡構件
2220‧‧‧光源
2233‧‧‧外部表面
2300‧‧‧電燈泡
2301‧‧‧電燈泡構件
2350‧‧‧散熱體
2352‧‧‧分支
2400‧‧‧電燈泡
2401‧‧‧電燈泡構件
2477‧‧‧護罩
2479‧‧‧內主表面
2481‧‧‧外主表面
2483‧‧‧內部體積
2485‧‧‧通槽
2491‧‧‧護罩段
圖1A為經定向以使電燈泡之縱軸垂直之示範性電燈泡的透視圖。
圖1B為圖1A所示之經定向以使電燈泡縱軸垂直之電燈泡的側視圖。
圖1C為圖1A所示之經定向以使電燈泡縱軸垂直之電燈泡的另一透視圖。
圖1D為圖1A所示之自光導遠端觀察之電燈泡的俯視圖。
圖1E為展示圖1A所示之電燈泡之部分的透視圖。
圖1F為圖1A所示之經定向以使電燈泡縱軸水平之電燈泡的透視圖。
圖1G為展示環繞圖1A所示之電燈泡且於該電燈泡內之計算空氣流動之速度向量的示意圖，該電燈泡經定向以使電燈泡縱軸水平且係自光導之遠端觀察。
圖2A為經定向以使照明組件縱軸垂直之另一示範性照明組件的透視圖。
圖2B為展示圖2A所示之照明組件之部分的透視圖。
圖3A為經定向以使照明組件縱軸垂直之另一示範性照明組件的透視圖。
圖3B為展示圖3A所展示之照明組件之部分的透視圖。
圖4A為另一示範性電燈泡之分解透視圖。
圖4B為展示圖4A所示之電燈泡之部分的橫截面圖。
圖5A為另一示範性電燈泡之分解透視圖。
圖5B為展示圖5A所示之電燈泡之部分的橫截面圖。
圖6A為另一示範性電燈泡之分解透視圖。
圖6B為展示圖6A所示之電燈泡之部分的橫截面圖。
圖7為展示另一示範性電燈泡之透視圖。
圖8為經定向以使電燈泡縱軸垂直之另一示範性電燈泡的透視圖。
圖9A為經定向以使電燈泡縱軸垂直之另一示範性電燈泡的透視圖。
圖9B為圖9A所示之經定向以使電燈泡縱軸垂直之電燈泡的側視圖。
圖9C為圖9A所示之自光導的遠端觀察之電燈泡的俯視圖。
圖9D為展示圖9A所展示之電燈泡的部分光源之透視圖。
圖9E為展示圖9A之電燈泡的透視圖，其中光導及散熱體之遠端部分經截斷以展示散熱體之空氣流動通道與光導中之通槽之間的對準。
圖9F為圖9A所示之經定向以使電燈泡縱軸水平之電燈泡的透視圖。
圖9G為展示環繞圖9A所示之電燈泡且於該電燈泡內之計算空氣流動之速度向量的示意圖，該電燈泡經定向以使電燈泡縱軸水平且係自光導之遠端觀察。
圖9H為展示環繞圖9A所示之電燈泡且於該電燈泡內 之計算空氣流動之速度向量的示意圖，該電燈泡經定向以使電燈泡縱軸水平且係以透視視角觀察。
圖10A為經定向以使電燈泡縱軸垂直之另一示範性電燈泡的透視圖。
圖10B為圖10A所示之經定向以使電燈泡縱軸垂直之電燈泡的側視圖。
圖10C為圖10A所示之自光導的遠端觀察之電燈泡的俯視圖。
圖11A為經定向以使電燈泡縱軸垂直之另一示範性電燈泡的透視圖。
圖11B為圖11A所示之經定向以使電燈泡縱軸垂直之電燈泡的側視圖。
圖12為經定向以使電燈泡縱軸垂直之另一示範性電燈泡的側視圖。
圖13為經定向以使電燈泡縱軸垂直之另一示範性電燈泡的透視圖。
圖14及圖15為經定向以使電燈泡縱軸垂直之其他示範性電燈泡的側視圖。
圖16為一示範性電燈泡組件之透視圖，該組件作為經定向以使電燈泡縱軸垂直之電燈泡的一組件。
圖17A為經定向以使電燈泡縱軸垂直之電燈泡的透視圖。
圖17B為圖17A所示之電燈泡沿著圖17A所示之剖面線17-17的橫截面圖。
圖18至圖24為經定向以使電燈泡縱軸垂直之其他示範性電燈泡的透視圖。
103‧‧‧光導區/光導段
104‧‧‧內部體積
105‧‧‧光導區/光導段
106‧‧‧縱軸
107‧‧‧光導區/光導段
112‧‧‧近端
114‧‧‧遠端
150‧‧‧散熱體
152‧‧‧分支
154‧‧‧共用中心
156‧‧‧156空氣流動通道
157‧‧‧氣隙
158‧‧‧孔口
163‧‧‧空氣流道
164‧‧‧遠端
166‧‧‧端蓋
168‧‧‧軸向散熱片
900‧‧‧電燈泡
902‧‧‧光導
908‧‧‧內主表面
910‧‧‧外主表面
924‧‧‧外殼
930‧‧‧通氣孔
946‧‧‧通槽
960‧‧‧連接部分
961‧‧‧外部表面

Claims (30)

  1. 一種電燈泡，其包括：一光導，其係配置為環繞一內部體積且界定一縱軸之一開端中空主體，該光導包括一內主表面及一外主表面，其中該光導具有光導區，並且另外包括介於該等光導區之兩個鄰近區之間的一通槽；一光源，其用以側緣點亮該等光導，以使得來自該光源之光藉由於該外主表面及該內主表面處之全內反射而沿著該光導傳播；一外殼，其位於該光導之一末端處；及一散熱體，其係安置於該光導之該內部體積中，且配置成具有一分支橫截面之一中空主體，各分支自一共用中心向外延伸，且界定一空氣流動通道，該通道終止於與該光導之一各別通槽對準之一孔口，該散熱體、該外殼及該光源係經熱耦接。
  2. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其中該等分支自該共用中心向外徑向延伸。
  3. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其中該散熱體包括自該外殼延伸超出該光導之一末端的一遠端部分。
  4. 如申請專利範圍第3項之電燈泡，其中該散熱體之該遠端部分經配置以使得旋轉空氣流動產生於該遠端部分處，以便當該電燈泡經定向以使該縱軸水平時，使空氣流入介於該散熱體與該光導之該內主表面之間的該內部體積之一部分中。
  5. 如申請專利範圍第3項之電燈泡，其中該散熱體之該遠端部分為一獨立組件，該獨立組件以機械方式且以熱方式耦接至安置於該內部體積中之該散熱體的剩餘部分。
  6. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其中該空氣流動通道經配置以使得當該電燈泡經定向以使該縱軸水平時，空氣徑向流過該等空氣流動通道。
  7. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其中該光導包括光導段，各光導段相應於該光導區之一各別光導區。
  8. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其另外包括延伸穿過該外殼至該光導之該內部體積的通氣孔。
  9. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其中該等空氣流動通道在該外殼與該光導遠離該外殼之一末端之間延伸。
  10. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其另外包括延伸穿過該外殼至該等空氣流動通道中之通氣孔，以使得當該電燈泡經定向以使該縱軸垂直時，空氣徑向流過該等通氣孔及該等空氣流動通道。
  11. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其中該散熱體另外包括鄰近該光導之該內部表面的連接部分，各連接部分機械地耦接該散熱體之該等分支的兩個鄰近分支。
  12. 如申請專利範圍第11項之電燈泡，其中該散熱體包括徑向散熱片，該等散熱片自該等連接部分向內延伸且平行於該縱軸。
  13. 如申請專利範圍第11項之電燈泡，其中各連接部分包括面朝該光導之一高反射性表面。
  14. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其中該散熱體具有確切的三個分支。
  15. 如申請專利範圍第14項之電燈泡，其中該散熱體具有確切的三個連接部分。
  16. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其中該外殼包括一底座，該底座經配置以機械地安裝該電燈泡且接收電力。
  17. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其另外包括光提取元件，該等光提取元件位於該光導之該主表面中至少一表面處，以便經由該光導之該等主表面中至少一表面來提取光。
  18. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其另外包括鄰近該光導之該內主表面的一高反射性表面。
  19. 如申請專利範圍第1項之電燈泡，其中該光源包括固態光發射器。
  20. 一種電燈泡，其包括：一光導，其係配置為環繞一內部體積且界定一縱軸之一開端中空主體，該光導包括一內主表面及一外主表面，其中該光導具有至少三個光導段，且另外包括介於該等光導段之兩個鄰近段之間的一通槽，及位於該光導之該等主表面中至少一表面處的光提取元件；一光源，其用以側緣點亮該光導，以使得來自該光源之光藉由於該外主表面及該內主表面處之全內反射而沿著該光導傳播；一外殼，其位於該光導之一末端處； 通氣孔，該等通氣孔延伸穿過該外殼至該光導之該內部體積；及一散熱體，其係安置於該光導之該內部體積中，且配置成具有一擁有至少三個分支的分支橫截面之一中空主體，各分支自一共用中心向外延伸，且界定一空氣流動通道，該通道終止於與該光導之一各別通槽對準之一孔口，該散熱體、該外殼及該光源係經熱耦接，該散熱體包括：連接部分，該等連接部分鄰近該光導之該內主表面，各連接部分機械地耦接該散熱體之該等分支的兩個鄰近分支；及一遠端部分，該遠端部分自該外殼延伸超出該光導之一末端。
  21. 如申請專利範圍第20項之電燈泡，其中該散熱體包括徑向散熱片，該等散熱片自該等連接部分向內延伸且平行於該縱軸。
  22. 如申請專利範圍第20項之電燈泡，其中該光源包括一固態光發射器。
  23. 一種電燈泡，其包括：一光導，其係配置為環繞一內部體積且界定一縱軸之一開端中空主體，該光導包括一內主表面及一外主表面，其中該光導具有至少三個光導段，且另外包括介於該等光導段之兩個鄰近段之間的一通槽，及位於該光導之該等主表面中至少一表面處的光提取元件；一光源，其用以側緣點亮該光導，以使得來自該光源之光藉由於該外主表面及該內主表面處之全內反射而沿著 該光導傳播；一外殼，其位於該光導之一末端處；一散熱體，其係安置於該光導之該內部體積中，且配置成具有一分支橫截面之一中空主體，各分支自一共用中心向外延伸，且界定一空氣流動通道，該通道終止於與該光導之一各別通槽對準之一孔口，該散熱體、該外殼及該光源係經熱耦接；及散熱片，該等散熱片自鄰近該光導之該外主表面的該外殼延伸，該等散熱片、該外殼、該散熱體及該光源係經熱耦接，各散熱片係藉由一氣隙與該光導之該外主表面分離，以便容許空氣於該散熱片與該光導之該外主表面之間流動。
  24. 如申請專利範圍第23項之電燈泡，其中該散熱體包括自該外殼延伸超出該光導之一末端的一遠端部分。
  25. 如申請專利範圍第23項之電燈泡，其中該氣隙具有一寬度，以使得當該電燈泡經定向以使該縱軸水平時，該空氣流動之方向具有一垂直向量分量。
  26. 如申請專利範圍第23項之電燈泡，其中該光源包括一固態光發射器。
  27. 一種電燈泡，其包括：一光導，其係配置為環繞一內部體積且界定一縱軸之一開端中空主體，該光導包括一內主表面及一外主表面，其中該光導具有至少三個光導段，且另外包括介於該等光導段之兩個鄰近段之間的一通槽，及位於該光導之該等主 表面中至少一表面處的光提取元件；一光源，其用以側緣點亮該光導，以使得來自該光源之光藉由於該外主表面及該內主表面處之全內反射而沿著該光導傳播；一外殼，其位於該光導之一末端處；通氣孔，該等通氣孔延伸穿過該外殼至該光導之該內部體積；一散熱體，其係安置於該光導之該內部體積中，且配置成具有一擁有至少三個分支的分支橫截面之一中空主體體，各分支自一共用中心向外延伸，且界定一空氣流動通道，該通道終止於與該光導之一各別通槽對準之一孔口，該散熱體、該外殼及該光源係經熱耦接，該散熱體包括：連接部分，該等連接部分鄰近該光導之該內主表面，各連接部分機械地耦接該散熱體之該等分支的兩個鄰近分支；及一遠端部分，該遠端部分自該外殼延伸超出該光導之一末端；及散熱片，該等散熱片自鄰近該光導之該外主表面的該外殼延伸，該等散熱片、該外殼、該散熱體及該光源係經熱耦接，各散熱片係藉由一氣隙與該光導之該外主表面分離，以便容許空氣於該散熱片與該光導之該外主表面之間流動。
  28. 如申請專利範圍第27項之電燈泡，其中該散熱體包括自該外殼延伸超出該光導之一末端的一遠端部分。
  29. 如申請專利範圍第27項之電燈泡，其中該氣隙具 有一寬度，以使得當該電燈泡經定向以使該縱軸水平時，該空氣流動之方向具有一垂直向量分量。
  30. 如申請專利範圍第27項之電燈泡，其中該散熱體包括徑向散熱片，該等散熱片自該等連接部分向內延伸且平行於該縱軸。
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