CN101449100A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

第一、第二和第三照明装置各自包括有热传导元件、固态发光体和反射元件。在第二装置中，所述传导元件具有开口，并且所述发光体和所述反射元件装配到所述传导元件的第一侧边上。在所述第三装置中，所述传导元件具有开口；所述传导元件的第一侧边的第一部分接触结构表面的接触区域；并且所述发光体和反射元件装配到所述第一侧边上。第四装置包括传导元件和发光体；所述传导元件的第一侧边的第一部分接触结构表面的接触区域；所述发光体固定在所述传导元件的第一侧边的第二部分上；和所述传导元件的第二侧边暴露于环境空气中。

Description

照明装置
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2006年5月5日提交的申请号为60/798446的美国临时专利申请的优先权，在此全文引用以作参考。
技术领域
本发明涉及照明装置，具体地说涉及包括一个或多个固态发光体的装置。更具体地说，本发明涉及“隐藏式盒体(recessed can)”照明装置。
发明背景
在美国，每年发的电量的一大部分(估计高达25％)都用于照明。因此，一直需要提供能效更高的照明方式。众所周知，白炽光灯泡是极其低能效的光源，它们消耗的电量的90％作为热量而不是光散发出去。荧光灯管比白炽光灯泡更高效(高出大约十分之一)但与固态发光体如发光二极管相比依然很低效。
此外，与固态发光体如发光二极管的通常使用寿命相比，白炽光灯泡具有相对短的使用寿命，即通常大约只有750-1000小时。相比较而言，例如发光二极管的使用寿命通常在50000到70000小时之间。荧光灯管具有比白炽光灯泡更长的使用寿命(如10000-20000小时)，但是荧光灯管发出的光的显色性要差些。
显色性通常采用显色指数(CRI Ra)来衡量，这是一种对被特定灯光照射的物体的表面色移的相关测量。CRI Ra是一个照明系统的显色相较于当由8个参考色彩照明时的参考辐射体的显色为如何的相对测量的修正平均值。如果照明系统照射的一组测试颜色的颜色坐标与基准辐射体照射的相同测试色的坐标相同，则CRI Ra等于100。自然光具有较高的CRI(Ra大约为100)，白炽光灯泡也具有相对接近的CRI(Ra大于95)，而荧光灯的CRI精度较低((Ra通常为70-80)。几种类型的特定照明装置的CRI Ra非常低(如汞蒸汽或钠灯的Ra低至大约40或者甚至更低)。
因此，常规电灯组件面临另一问题，那就是需要定期替换照明装置(如灯泡等)。在难以靠近的地方(如拱形天花、桥梁、高大建筑物、交通隧道)和/或更换成本异常高的地方，这种问题尤为明显。常规电灯组件的使用寿命通常大约有20年，对应于发光装置，其可使用至少约44,000小时(按照每天使用6小时计算为20年)。发光装置的使用寿命通常更短，因此需要定期更换。
目前，已提出了各种设计方案，其中已有现有LED元件封装和其他电子电路组装在一个灯具里的设计。在这种设计中，LED封装件安装在电路板上或直接安装在散热片上，电路板安装在散热片上，而散热片与所需要的驱动电子电路一起安装在电灯组件外壳上。多数情况下，还需要其他光学元件(作为次要的封装件)。
本文所用的表达“发光二极管”指基本的半导体二极管结构(即芯片)。通常知道的并且可购得的例如在电子产品商店所售的“LED”通常表现为由若干部件组成的“封装”装置。这些封装装置通常包括如(但不限于)公开号为4918487、5631190和5912477的美国专利中所描述的基于半导体的发光二极管、各种有线连接和封装发光二极管的封装件。
在用于替代其他光源如白炽灯泡的发光二极管中，LED封装件已用于常规的灯具，其包括中空透镜和连接透镜的底盘，所述底盘具有常规插座外壳，其带有一个或多个触点电耦合到电源。例如，LED灯泡这样构成：其包括电路板，安装在电路板上的多个LED封装件，和附着在电路板上的接线柱，该接线柱适于连接到灯具的插座外壳，由此所述多个LED可由电源点亮。
虽然发光二极管的发展在许多方面革新了照明产业，但是发光二极管的一些特征依然面临挑战性，而另一些特征迄今还未完全开发出来。例如，任何特定发光二极管的放射光谱通常集中在单波长附近(其取决于如发光二极管的组成和结构)，这在一些应用中是理想的，但在另一些应用中是不理想的(如用于提供照明，这种发光光谱具有更低的CRI Ra)。
传统隐藏式灯具包括用附着在天花接缝(ceiling joint)上的水平金属柱固定在天花板上的金属柱体(“盒体”)。在所述柱体内，用于插入灯泡的灯泡插座装配在可调节滑板上。通常采用60W白炽灯泡或15W小型荧光灯泡。例如，如图1所示为隐藏式灯具。
围绕灯泡的环面并向下延伸到柱体下内缘的是隔板或反光锥体。装饰环设在柱体底边的周围，并向外延伸覆盖了直接围绕天花板中的圆形断流器(cutoff)的区域，并围绕光线输出光圈产生注目的边缘。
灯泡的位置(高度)设置成站在房间里的人不能直接看到灯泡，并且灯具的光线是笔直的，以使得其主要照亮灯具的下方区域。
这些灯具比较受欢迎，因为它们不会产生明显的刺眼的眩光(隐藏式)并照亮位于它们下方的物体。
通常要求“盒体”各个面以及顶部是气密的，以防止周围环境热量通过灯具散失到天花空洞区(ceiling cavity)中或防止房间变冷。由于灯固定在盒体中，光源产生的大部分热量被圈在了盒体内，这是因为盒体中的空气受热上升并被圈在了盒体内。通常需要在盒体周围天花空洞区内进行专门的隔离以防止着火。
盒体内的环境用于固态照明不理想。例如LED的能量和使用寿命明显优越于白炽和荧光光源，然而LED在高温环境下不能很好工作。与其他所提到的光源的几个月或1-2年使用寿命相反，LED光源的工作寿命为几十年。然而，如果LED工作在高温环境下，它的使用寿命明显缩短。如果想要使用100,000小时的话，通常LED的结温(junction temperature)不能超过70度。
高效的单个LED光源通常根据LED晶片的大小为每个源(LED晶片或灯)提供3到50流明的光。典型的隐藏式聚光灯采用60W白炽灯泡提供大约500流明的光，因此可认为要通过LED提供类似光量，将需要多个LED光源。
要使采用“小晶片”(通常为300平方毫米)来提供类似光量，将需要大约200个晶片，或者说需要用10-20个大“功率”晶片(通常约1平方毫米)。
为此，一直努力发展可在各种应用中用固态发光体来替代白炽灯、荧光灯以及其他发光装置的方式。此外，在已使用发光二极管(或其他固态发光体)的地方，一直努力提供如就能效方面、显色指数(CRI Ra)、对比度、功效(1m/W)、成本和/或使用期限而言改善的发光二极管(或其他固态发光体)。
发明内容
在本发明第一方面中，提供了一种照明装置，其包括至少一个热传导元件、多个固态发光体、和至少一个反射元件，其中所述固态发光体和所述反射元件装配在所述热传导元件上。
在根据本发明第一方面的一些实施例中，所述热传导元件具有至少一个传导元件开口。在这些实施例的某些实施例中，所述热传导元件围绕所述传导元件开口。
在根据本发明第一方面的一些实施例中，所述反射元件装配在所述热传导元件的第二部分上。
在根据本发明第一方面的一些实施例中，第二反射元件安置在热传导元件上。
在根据本发明第一方面的一些实施例中，所述热传导元件的第三部分接触结构表面(construction surface)的接触区域，所述结构表面具有至少一个结构表面开口，所述接触区域围绕所述结构表面开口
在根据本发明第一方面的一些实施例中，所述热传导元件的第四部分暴露于环境空气中。
在本发明的第二方面中，提供了一种照明装置，其包括至少一个热传导元件、多个固态发光体和至少一个反射元件，其中所述热传导元件具有至少一个传导元件开口，并且其中所述固态发光体和所述反射元件装配在热传导元件的第一侧边(first side)上。
在本发明的第三方面中，提供了一种照明装置，其包括至少一个热传导元件、多个固态发光体和至少一个反射元件，其中所述热传导元件具有至少一个传导元件开口，其中所述热传导元件的第一侧边的第一部分接触结构表面的接触区域，所述接触区域围绕反射元件伸入的开口，且其中所述固态发光体和所述反射元件装配在所述热传导元件的第一侧边上。
在本发明的第四方面中，提供了一种照明装置，其包括至少一个热传导元件和多个固态发光体，其中所述热传导元件的第一侧边的第一部分接触结构表面的接触区域，其中所述固态发光体装配在所述热传导元件的第一侧边的第二部分上，且其中所述热传导元件的第二侧边暴露于环境空气中。
在根据本发明的一些实施例中，所述照明装置还包括覆盖所述传导元件开口的光传输板，使得任一个所述固态发光体发出的光以及通过传导元件开口的光必须通过所述光传输板。
在根据本发明的一些实施例中，所述热传导元件的第一侧边是第一表面，所述热传导元件的第二侧边是第二表面，所述第一表面和所述第二表面大致相互平行，并且相互间隔开一段距离，该距离不大于所述第二表面上任意两点间的最大距离的10％。
在根据本发明的一些实施例中，所述照明装置还包括至少一个屏蔽体，其从所述热传导元件的第一侧边伸出并远离所述热传导元件的第二侧边。
本发明的一个优选方案中，提供了一种灯具，其采用了固态发光体(如LED)，并且其可装配在房间里(如天花板上)，其中所述固态发光体的热量有效地传送到房屋环境中，(为减少眩光)固态发光体的直观(direct view)是模糊不清的，和/或在光线离开灯具而进入房间前和/或同时对其进行校准和/或混合和/或滤光。
在本发明的另一优选方面中，提供了一种采用固态发光体(如LED)的灯具，其在美学观点上是吸引人的，并且其可隐藏到天花板(或其他结构表面如墙面或地板)中。在根据本发明的具体实施例中，这种照明灯具令人满意地减少了眩光，具有“暖”色温，高CRI Ra，很长的使用寿命，降低着火的危险(或微乎其微的火灾危险)，能效高和/或易于安装。
参照附图和以及下面对本发明的详细说明可以更全面地理解本发明。
附图说明
图1是传统隐藏式灯具的透视图；
图2是根据本发明的照明装置的代表性实施例的剖视图；
图3是沿图2中所示的平面III-III的视图；
图4是根据本发明的照明装置的一个实施例的底部透视图；
图5是根据本发明的照明装置的另一实施例的剖视图；
图6是可用于根据本发明的照明装置的发光元件的透视图；
图7是根据本发明的照明装置电连接到电源的示意图；
图8是显示了根据本发明的照明装置电连接到光电能量收集装置的示意图；
图9是根据本发明的照明装置的另一代表性实施例的剖视图；
图10是根据本发明的照明装置的另一代表性实施例的透视图；
图11是根据本发明的照明装置的另一代表性实施例的透视图；
图12是根据本发明的照明装置的另一代表性实施例的透视图；
图13是根据本发明的照明装置的另一代表性实施例的透视图；
图14是可用于根据本发明的照明装置的发光元件的第二实施例的透视图；
图15是可用于根据本发明的照明装置的发光元件的第三实施例的透视图。
具体实施例
如上所述，在本发明的第一、第二和第三方面中提供了照明装置，各个照明装置包括至少一个热传导元件、多个固态发光体和至少一个反射元件。在本发明的第四方面，提供了一种照明装置，其包括至少一个热传导元件和多个固态发光体。
至少一个热传导元件可由任何材料制成，所述材料具有好的热传导性以及其他适当地工作于环境中所必需要的属性，其中使用它和根据其设计如结构硬度、耐磨损及耐腐蚀性等。在可构造热传导元件的适合的材料中，铝可作为一个代表性示例。
在根据本发明的一些实施例中，热传导元件具有至少一个传导元件开口。在其中某些实施例中，热传导元件围绕传导元件开口。
例如，图2、4和9-12(以下详细描述)各自示出的照明装置包括热传导元件，其具有传导元件开口并围绕该传导元件开口。
在根据本发明的一些实施例中，例如，如图13所示的照明装置(以下详细描述)，热传导元件具有至少一个传导元件开口但不围绕传导元件开口。
在根据本发明的一些实施例中，例如，如图2，4和9所示的照明装置，热传导元件一般是环面的(toroidal)。这里所用的表达“环面的”与其传统用法一致，指可由平面闭合曲线绕与曲线位于相同的平面但不与该曲线相交的直线旋转而成的形状。即，表达“环面的”包含甜甜圈(doughnut)形状，其通过将圆环围绕与该圆环处于相同平面内的直线旋转而得到形状，以及通过将正方形、三角形、不规则(抽象)的形状围绕与其处于相同平面内的直线旋转而产生的形状。表达“大致大致环面的”(其包含“环面的”)意指该结构上每点的y坐标在通过将这点的x坐标插入到环面公式里获得的值的0.95至1.05倍范围内。
如本文所用到的术语“大致”，如表达“大致气密的”、“大致平行的”、“大致环形的”、“大致透明的”、“大致圆锥形的”、“大致截头圆锥形的”、“大致圆柱形的”、“大致半球形的”、“大致同轴的”等，意指至少大约95％对应于所述的特征，如，
表达“大致气密”意指大致气密的结构，其可透过的空气量不超过透过开口而进入的空气量的5％；
表达“大致平行”意指两条直线(或两个平面)彼此交叉的角度至多为90度的5％，即4.5度；
表达“大致环形”意指该结构上每点的y坐标在通过将这点的x坐标插入到环形公式里获得的值的0.95至1.05倍范围内；
表达“大致圆锥形的”意指该结构上每点的y坐标在通过将这点的x坐标插入到锥形公式里获得的值的0.95至1.05倍范围内；
表达“大致截头圆锥形的”意指结构上每点的y坐标在通过将这点的x坐标插入到截头圆锥形公式里获得的值的0.95至1.05倍范围内；
表达“大致圆柱形的”意指结构上每点的y坐标在通过将这点的x坐标插入到圆柱形公式里获得的值的0.95至1.05倍范围内；
表达“大致同轴的”意指：第一大致圆形轨迹的每点上的y坐标在通过将这点的x坐标插入到第一圆形的公式里获得的值的0.95至1.05倍范围内，第二大致圆形轨迹的每点上的y坐标在通过将这点的x坐标插入到第二圆形的公式里获得的值的0.95至1.05倍范围内，并且第一圆形的中心与第二圆形的中心之间的距离不超过其中一个圆形半径的5％；
表达“大致半球形的”意指半球形可用公式x2/a2+y2/b2＝1画出，其中y≥0，并且可画出假想轴，其中结构上每点的y坐标在通过将这点的x坐标插入到此公式所得到的值的0.95至1.05倍范围内；且
表达“大致透明”意指进入结构的光的至少95％通过该结构并从其对侧透出。
在根据本发明的一些实施例中，热传导元件具有至少一个传导元件开口。例如，如果热传导元件是大致环面的，则该环面具有传导元件开口。
在根据本发明的一些实施例中，热传导元件是大致环形的。在根据本发明的一些实施例中，热量传导元件具有从中散失热量的第二侧边。在这种实施例中的一些实施例中，为更好地散热，在传热量导元件的第二侧边设有一组散热片(或称为隐藏式狭槽)以增加第二侧边的表面积。在一些实施例中，作为备选或除设有这组散热片之外，第二侧边还可经覆盖、处理、粗糙化或组成图案以进一步增加其表面积和/或减少其热变电阻，便还可提供令人舒适的外观。
通常，根据本发明可采用任何需要的固态发光体或发光体。本领域技术人员知道并且已经使用过各种这类发光体。这类固态发光体包括无机和有机光发光体。这种发光体的类型的例子包括各种各样的发光二极管(无机或有机的)，包括聚合体发光二极管(PLED))、激光器二极管、薄膜场致发光装置、发光聚合体(LEP)，每类装置的各种形式是本领域众所周知的(因此不必要详细描述这类装置和/或制成这种装置的材料)。
在根据本发明的一些实施例中，至少一个固态发光体是LED。
发光二极管是众所周知的将电流转换成光的半导体装置。各种发光二极管越来越多地用于不同领域，从而扩大了其使用范围。
更具体地说，发光二极管是半导体设备，当p-n节结构之间产生电势差时，其可发光(如紫外光、可见光、红外光)。存在若干公知的方法制造发光二极管及许多相关的结构，并且本发明可采用任何这种装置。例如，Sze的现代半导体装置物理学(2dEd.1981)中第12-14章以及Sze的现代半导体装置物理学(1998)的第7章描述了各类光子学装置，其中包括发光二极管。(Chapters12-14 of Sze，Physics of Semiconductor Devices，(2d Ed.1981)and Chapter 7 ofSze，Modern Semiconductor Device Physics(1998))。
这里所用的表达“发光二极管”指基本半导体二极管结构(即芯片)。通常所知道的并且市场可购得的(例如)电子装置商店中售出的“LED”通常以由若干部件组成的“封装”件出现。这些封装件通常包括如(但不限于)公开号为4918487、5631190以及5912477的美国专利中描述的那些基于半导体的发光二极管、各种有线连接和封装了发光二极管的封装件。
众所周知，发光二极管通过激发电子穿过半导体有源(发光)层的导带和价带之间的带隙而产生光。电子迁移产生具有取决于带隙的波长的光。因此，发光二极管发出光的颜色(波长)取决于发光二极管有源层的半导体材料。
所用到的任一个或几个发光二极管可从任何种类的发光二极管中选择。各种式样的发光二极管对于本领域那些技术人员而言是容易得到并且熟知的，因此不必详细描述这类装置和/或制造这类装置的材料。适合的LED的代表性示例在以下文献中有所描述：
(1)于2005年12月22日提交的、申请号为60/753138、题为“照明装置”(发明人：Gerald H.Negley；代理备审案号931_003 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(2)于2006年4月24日提交的、申请号为60/794379、题为“通过空间上分离荧光粉薄膜来移动LED中的光谱内容(spectral content)”(发明人：Gerald H.egley和Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_006PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(3)于2006年5月26日提交的、申请号60/808702、题为“照明装置”(发明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_009 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(4)于2006年5月26日提交的、申请号60/808925、题为“固态发光装置及其制造方法”(发明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_010 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(5)于2006年5月23日提交的、申请号60/802697、题为“照明装置及其制造方法”(发明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_011 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(6)于2006年8月23日提交的、申请号60/839453、题为“照明装置及照明方法”(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_034 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(7)于2006年11月7日提交的、申请号60/857305、题为“照明装置及照明方法”(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_027PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(8)于2006年10月12日提交的、申请号60/851230、题为“照明装置及其制造方法”(发明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_041 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
因为感知为白色的光必定是两种或多种颜色(或波长)的光的混合，因此还未研制出可产生白光的发光二极管结。已生产了“白”LED灯，其具有分别由红、绿和蓝发光二极管形成的发光二极管像素。其他已生产的“白”LED包括(1)产生蓝光的光二极管和(2)发光材料(如磷光体)，其在发光二极管发出的光的激励下发出黄光，由此蓝光和黄光混合后可感知为白光的光。
此外，原色混合得到非原色的混合原理。通常是本领域及其他领域技术人员所公知的。通常，参考1931CIE色度图(1931年确定的原色国际标准)和1976CIE色度图(与1931的图类似但做出修改，使得图上类似距离表示相似的颜色感知区别)来将颜色定义为原色的加权和。
高效的白LED灯的CRIRa与白炽灯光源(Ra约为100)相比通常较低(范围在65-75)。此外，LED的色温通常“更冷”(～5500K)，并且比白炽灯泡或CCFL灯泡的色温(～2800K)更加不理想。LED中这些缺陷可通过附加其他具有选定的饱和颜色的LED或发光物质(lumiphor)而改善。如上所述，根据本发明的光源可采用具有特定(x，y)色度坐标的光源的特定颜色“混合”(参见于2005年12月21日提交的、申请号60/752555、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Antony Paul Van de Ven和Gerald H.Negley)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此)。例如，其他所选择的饱和源的光可与具有广谱源混合以提供一致的照明而不会出现任何变色区域；并且如果想要的话，出于美观原因，在直接看到照明源或光圈的时候，单个发光体可制成不可见的分离装置或分离颜色区域。
发光二极管因此可单独使用或任何组合使用，也可以与一个或多个发光材料(如磷光体或闪烁体)和/或滤光器滤光器一起使用，来产生任何想要的颜色的光(包括白色)。因此为替代现有带有发光二极管光源的光源所作出的努力的方面如以改善能效、CRI Ra、光效(ImAV)和/或使用期限不限于任何特定颜色或混合光的颜色。
各种发光材料(也称作发光物质(lumiphor)或发光媒介(luminophoricmedia)，如专利号6600175的美国专利所公开的，其全部内容通过引用结合于此)是本领域技术人员众所周知并且可得的。例如，磷光体是一种是一种在由辐射源激发下发出响应辐射(如可见光)发光材料。在多数情况下，响应辐射的波长与激发光源的波长不同。发光材料的其他例子包括闪烁体，日辉光带以及在紫外光照射下发出可见光的油墨。
发光材料可分类为下迁移(down-converting)，即将光子迁移为更低能量级(更长波长)或向上转换的材料，和上迁移，即将光子转换为更高能量级(更短波长)的材料。
如果使用的话，发光材料(或多个发光材料)可以是任何想要的发光材料。如上所述，各种发光材料是本领域的技术人员熟悉并且易于得到的。一个或多个发光材料可以是向下迁移或上迁移，或可包括这两种类型的组合。
例如，一个或多个发光材料可以是闪烁体，日辉光带以及在紫外光照射下发出可见光的油墨。。
这里所用的表达“发光物质”指任何发光元件，即包括发光材料的任何元件，它们是本领域的技术人员熟悉并且易于得到的。
包括在LED装置中的发光材料通过把发光材料增加到如上所述的清澈的或透明的封装材料(如，基于环氧树脂、基于硅树脂、基于玻璃的材料，基于金属氧化物等)中，例如通过混合或涂层工艺。
例如，美国专利6963166(Yano‘166)公开了一种常规的发光二极管灯，其包括发光二极管芯片，用以覆盖发光二极管芯片的子弹形透明外壳，将电源电流引入到发光二极管二极管芯片中，以及杯状反射体，用以在一致的方向上反射发光二极管芯片的发射光，其中采用第一树脂部分封装发光二极管芯片，还采用第二树脂部分进行封装。根据Yano‘166，所述第一树脂部分是通过用树脂材料填充反光杯，接着将发光二极管芯片安装反光杯的底部之上，再将发光二极管的阴极和阳极用电线与所述导线进行电连接并固化的得到的。。根据Yano′166，磷光体分散在第一树脂部分中，以便用发光二极管芯片发出的光A激发，被激发的磷光体产生荧光(“光B”)，其波长比光A要长，一部分光A通过包括磷光体的第一树脂部分，因而成为光A和光B的混合光C，其用作照明。
如上所述，已研究将“白色LED灯”(即感知为白色或接近白色的灯)作为白色的白炽灯的可能替代品。白LED灯的代表性示例包括蓝发光二极管芯片的封装件，其可由涂覆有磷光体的铟镓氮(InGaN)或镓氮(GaN)制成，比如钇铝石榴石。在这种LED灯中，蓝发光二极管芯片发出波长约为450nm的光，而磷光体在接收该发射时产生具有波长峰值约为550nm的黄色荧光。例如，在一些设计中，发白光二极管灯是通过在发蓝光半导体的发光二极管的输出表面上形成陶瓷磷光体层而制造的。发光二极管芯片发出的部份蓝光通过磷光体射出，而从发光二极管芯片发出的一部分蓝光由磷光体吸收，受激发并发出黄光。发光二极管发出的经由磷光体传送的一部分蓝光与磷光体发出的黄光混合。观察者便可将蓝光和黄光的混合光感知为白光。
进一步如上所述，在另一类LED灯中，发出紫外光的发光二极管芯片与产生红(R)、绿(G)和蓝(B)光的磷光体材料相结合。在这种LED灯中，从发光二极管芯片发出的紫外光激发磷光体，使得磷光体发出红，绿和蓝光，它们在混合后，用人眼可感知为白光。因而，可得到作为三种光线的混合光的白光。
因此，可采用一个或多个发光物质，并且可单独地采用任一种发光物质，如上所述，各种类型的发光物质是本领域技术人员众所周知的。例如，任何这种发光物质可包括一个或多个磷光体(或可主要由它们组成，或可由它们组成)，并且如果需要的话还可包括(或主要组成，或组成)一个或多个高度透射(如透明或大致透明或稍稍漫射)的胶合物，如由环氧树脂、硅树脂、玻璃、金属氧化物或任何其他适合的材料组成(例如，在任何给定的发光物质包括一个或多个粘合剂，一个或多个磷光体可分散在一个或多个粘合剂内)。例如通常发光物质越厚，磷光体的重量百分比可能越低。磷光体的重量百分比的代表性示例包括从约3.3％重量百分比到约4.7％重量百分比，如上所述虽然取决发光物质整体厚度，磷光体的重量百分比一般可以为任何值，如从0.1％重量到100％重量分数(如对纯净磷光体进行热等静压处理而形成的发光物质)。任何这种荧光剂如果要用的话还可包括任何若干公知的添加剂，如扩散体、散射体、着色剂等。
所采用的任何发光物质可以是从任何种类的发光物质中选择的。各种类型的发光物质容易得到并为本领域的技术人员所公知，因此不必详细描述这种装置和/或制造出这种装置的材料。
适合用于根据本发明装置的发光物质的代表性示例包括以上引用的公开了适用于根据本发明的装置的发光二极管的专利申请中所述的那些发光物质，以及于2006年8月23日提交的、申请号为60/839453、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_034PRO)的美国专利中所述的那些发光物质，其中其全部内容通过引用结合于此。
如上所述，根据本发明的照明装置可包括任何需要数量的固态发光体。例如，根据本发明的照明装置可包括50个或更多个发光二极管，或可包括100个或更多个发光二极管等。通常，在现有发光二极管的情况下，可通过使用更多数量的更小的发光二极管来获得更高的效率(如其他条件一样的情况下，100个发光二极管各自具有0.1mm2的表面积比25个发光二极管各自具有0.4mm2的表面积效率要高)。
同样，在更低电流密度上工作的发光二极管通常更高效。根据本发明可采用汲取任何特定电流的发光二极管。在本发明的一个方面中，采用各自汲取不超过50mA电流的发光二极管。
由于有多个固态发光体(与单点光源相反)，光源更不容易受到阴影的影响，即如果比发光面积更小的物体放在发光区域前，则只有一部分光的射线会被阻碍。由于光源遵循Huygens原理(每个源作为球面波前(sphericalwave front))，因此看不见阴影，并且只看见照射源的光线变暗(在采用单个灯丝时情况相反，光将会大致变暗并且会看到阴影)。
固态发光体可发出红外光、可见光及紫外光范围内任何需要的一种波长或几种波长(或一个波长范围或几个波长范围)的光，包括如(1)两个或多个发光二极管，可发出在可见光谱范围内不同波长范围内的光，(2)两个或多个发光二极管，可发出在红外光谱范围内不同波长范围内的光，(3)两个或多个发光二极管，可发出光在紫外光谱范围内不同波长范围内的光，(4)一个或多个发光二极管，可发出可见光谱的光以及一个或多个发光二极管发出红外光谱的光，(5)一个或多个发光二极管，可发出可见光谱的光以及一个或多个发光二极管发出紫外光谱的光等。
反射元件可由任何种类的反光材料制成。而且各类这种材料是本领域的技术人员熟悉并且容易获得的。可制成反射元件的适合材料的代表性示例是由Furukawa公司(日本公司)提供的商标为的材料。
反射元件可以具有任何需要的形状。反射元件代表性形状示例包括中空圆锥形的(或大致圆锥形的)、中空截头圆锥形的(或大致截头圆锥形的)、中空圆柱形的(或大致圆柱形的)和中空半球形的(或大致半球形的)，或包括单独从中空圆锥形的(或大致圆锥形的)、中空截头圆锥形的(或大致截头圆锥形的)、中空圆柱形的(或大致圆柱形的)和中空半球形的(或大致半球形的)中选定的一个或多个部分的任何形状。可选的是，反射元件可包括若干凹面并且一个或多个发光二极管可装配在所有这种凹面上或任一个凹面上。
在一些实施例中，反光体包括高度(>90％)反光的平面，使得反光体上入射的光被反射，并直接射向灯具。在其他实施例中，反光体包括曲面。
在其他实施例中，更具体地涉及环形或圆形灯具，反光体包括椎体或一组刻面使得来自单个发光体的光直接射入平灯具面内同一点上。
在根据本发明的第二和第三方面以及根据本发明第四方面的一些实施例中，固态发光体和反射元件装配在热传导元件的第一侧边上。
在根据本发明的一些实施例中，热传导元件第一侧边的第一部分(即装配反光面的部分)以及热传导元件第一侧边的第二部分(即装配固态发光体的部分)是大致同轴的，其中第一部分放射状地伸出第二部分。
在根据本发明的一些实施例中，热传导元件第一侧边的第二部分(即装配固态发光体的部分)围绕传导元件开口。
本发明的照明装置可安装在结构表面上，如天花板、墙壁或地板。根据一个用以安装照明装置的方法，结构表面开口形成于结构表面中，并且将照明装置放置成使得热传导元件的接触区域(即热传导元件第一侧边的第一部分)围绕结构表面开口(例如第一侧边的第一部分可至少在临近结构表面开口的位置处接触结构表面)，然后将照明装置以任何合适的方式附着到结构表面上(本领域技术人员所熟悉的将各种附着照明装置如根据本发明的照明装置到不同的结构表面上的方法)。
本文(包括前续段落中)所用的表达“接触”，意指“接触”第二结构的第一结构可以直接接触第二结构，或可通过一个或多个居间结构(即间接接触)与第二结构隔离，其中第一和第二结构以及一个或多个居间结构各自具有至少一个直接接触从第一和第二结构的表面以及一个或多个居间结构的表面中选定的其他表面的表面。
在根据本发明的一些实施例中，可包括其他发光体(即除固态发光体之外)。例如，根据本发明的包括多个固态发光体的照明装置还可包括一个或多个白炽灯发光体和/或一个或多个荧光发光体。在这类实施例中，如果需要的话，分别来自不同发光体的光可混合到一起。
如上所述，如果需要的话可选地还可包括光传输板(light transmittingplate)。在根据本发明的一些实施例中，来自单个发光体的光可混合，或者通过利用具有光漫反射性的反光体，并将来自多个发光体的光引到反光体的相同点上，或者备选地，光可直接照射到光圈内的同一点上，覆盖光圈的光传输板可具有混合或漫射功能。
这种光传输板可包括透明材料如玻璃、塑料、晶体材料或合成材料，并可包括一个或多个织纹表面(textured surface)，这种织纹表面通过蚀刻、磨蚀、印刻、压印、涂层或铸造，并且在某些实施例中，其可包括如全息类特征或微透镜或双凸透镜类透镜装置的特征，使得除混合光之外，光还被引向形成需要的发射角度(projection angle)。
在需要的情况下，如果包括光传输板的话，其可包含漫射材料、发光物质、着色剂、散射粒子、纳米粒子和不同折射指数的区域。
备选地或附加地，如果包括光传输板的话，其表面可用防反射表面材料或类似材料处理，以使透过板传输的光量最大化。如上所述，根据本发明照明装置的一些实施例如果需要的话还可包括屏蔽体，其从热传导元件的第一侧边伸出，远离热传导元件的第二侧边，以使固态发光体看不见。这种屏蔽体如果提供的话可由任何合适的材料形成，如任何适用于形成反射元件的材料。
在根据本发明的一些实施例中，一个或多个透镜和/或一个或多个反射体可装配在相邻于固态发光体的热传导元件上，以在其由反射元件反射之前准直(colimate)发光体的光。将固态发光体附着到各种结构的方法是本领域技术人员所熟悉的，可根据本发明使用这种方法来把固态发光体装配到热传导元件上。
例如，LED可装配在热传导元件第一侧边，并且通常可连接到热传导元件，由此LED产生的热量通过热传导元件主体而传导并在热传导元件的第二侧边上散失。
在本发明的一些实施例中，固态发光体放置成使得发出的光大致指向与垂直于第一侧边(和/或传导元件开口)的平面的轴线形成+/-70度的角度范围。
在本发明的一些实施例中，发光体发出的光投射到反射元件上使得大部分光朝向传导元件开口反射并穿过该过。
本领域技术人员熟悉各种将发光元件附着到各种结构上的方法，并且可根据本发明采用这种方法任何一种。
在根据本发明的一些实施例中，一个或多个固态光发光体是通过将这些发光体(如芯片)热沉积到热传导元件，如采用导热带、环氧树脂或任何其他本领域技术人员知道的可促使热量流动的合适的层。
固态发光体产生的热负荷分布在表面上，并透过热传导元件的深处。固态发光体越均匀地分布在热传导元件的表面区域上，则热负荷分布也越均匀。因此，热传导元件可提供更高效率的散热，或者说，如果需要的话这使得热传导元件可制造地更加小。
在具有一个或多个发光元件(即发光物质)时，其可以任何形式出现。例如，在一个方面，根据本发明的照明装置可包括至少一个发光元件，其包括第一发光材料，并连接到照明装置上使得发光元件和热传导元件和/或反射元件形成一个内部空间；至少一个固态发光体，其放置在所述内部空间里。
在根据本发明的一些实施例中，照明装置包括至少一个发光元件，其包括至少第一发光元件区域和第二发光元件区域，第一发光元件区域包括第一发光材料，第二发光元件区域包括第二发光材料，第一发光材料在受到激发时发出第一波长(或第一波长范围)的光，第二发光材料在受到激发时发出第二波长(或第二波长范围)的光，第二波长(或第二波长范围)与第一波长(第一波长范围)不同。
作为备选或附加，一个或多个发光元件可设在多个反射元件中一个之上或作为至少其中一个反射元件的一部分。
同样，一个或多个彩色面和/或滤光器滤色器可设在如本文就发光元件而描述的任何位置上。
这种发光元件、彩色面和/或滤色器滤光器可用来以任何需要的方式对光进行混合，如对于混合而言，(1)将具有x，y色坐标的光与(2)主波长范围在600nm到630nm的光进行混合，其中所述坐标用于定义处于1931CIE色度图上由第一、第二、第三、第四和第五线段包围的区域内的一点，所述第一线段将第一点连接到第二点上，所述第二线段将所述第二点连接到第三点上，所述第三线段将所述第三点连接到第四点上，所述第四线段将所述第四点连接到第五点上，并且所述第五线段将所述第五点连接到所述第一点上，所述第一点的x，y坐标为0.32，0.40，所述第二点的x，y坐标为0.36，0.48，所述第三点的x，y坐标为0.43，0.45，所述第四点的x，y坐标为0.42，0.42，而所述第五点的x，y坐标为0.36，0.38(如于2006年4月20日提交的、申请号为60/793518的美国专利；于2006年4月20日提交的、申请号为60/793524的美国专利；于2006年4月20日提交的、申请号为60/793530的美国专利；于2006年11月7日提交的、申请号为60/857305的美国专利，于2006年12月4日提交的、申请号为11/7566440的美国专利中所述)，或将发出紫外光的LED激发的发光元件的红、绿和蓝光混合(以提供可感知为白色光的光)。
用于本发明的适合的滤光器的代表性示例包括如于2007年2月22日提交的申请号为60/891148、题为“照明装置和照明方法，滤光器以及滤光方法”的美国专利(发明人：Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_057PRO)中所述的那些滤光器，其全部内容通过引用结合于此。
一般地，可由根据本发明的照明装置混合任何颜色数量的光。光颜色混合的代表性示例在以下文献中有所描述：
(1)于2005年12月21日提交的、申请号为60/752555、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Antony Paul Van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_004 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(2)于2005年12月21日提交的、申请号为60/752556、题为“用于照明的招牌(SIGN)和方法”(发明人：Gerald H.Negley；代理备审案号931_005PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(3)于2006年4月20日提交的、申请号为60/793524、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_012 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(4)于2006年4月20日提交的、申请号为60/793518、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_013 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(5)于2006年4月20日提交的、申请号为60/793530、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_014 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(6)于2006年4月20日提交的、申请号为11/566440、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_035 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(7)于2006年7月12日提交的、申请号为60/868986、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_053 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
本发明照明装置中的固态发光体可以按任何需要的式样布置，以任何需要的方式装配，并以任何需要的方式供电。本领域技术人员熟悉各种类型的布置、安装方案以及供电设备，并且任何这种布置、方案以及设备均可结合本发明而使用。本发明的照明装置可电连接(或选择性地连接)到任何需要的本领域技术人员所熟悉的电源上。
例如，复式晶片可按多种方式布置，包括正方形栅格或布置成一组同轴的环。这些布置增加了照明源的有效尺寸(面积)。
如下文献中描述了可见光源的布置、安装结构、用于安装可见光源的方案、用于给可见光源供电的设备、可见光源的外壳、用于可见光源的灯具、可见光源的电源和完整的照明组件的代表性示例，它们均适用于本发明的照明装置，其包括：
(1)于2005年12月21日提交的、申请号为60/752753、题为“照明装置”(发明人：Gerald H.Negley、Antony Paul van de Ven和Neal Hunter；代理备审案号931_002 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(2)于2006年5月5日提交的、申请号为60/798446、题为“照明装置”(发明人：Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_008 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(3)于2006年9月18日提交的、申请号为60/845429、题为“照明装置、照明组件、灯具及其使用方法”(发明人：Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_019 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(4)于2006年9月21日提交的、申请号为60/846222、题为“照明组件及其安装方法和代替光的方法”(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_021 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(5)于2006年5月31日提交的、申请号为60/809618、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Gerald H.Negley、Antony Paul van de Ven和ThomasG.Coleman；代理备审案号931_017 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；以及
(6)于2006年11月13日提交的、申请号为60/858558、题为“照明装置、照明外壳和照明方法”(发明人：Gerald H.Negley；代理备审案号931_026PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
此外，可采用任何需要的电路以给根据本发明的照明装置提供能量。其中可用于实施本发明的代表性电路示例在以下文献中有所描述：
(1)于2006年6月1日提交的、申请号为60/809959、题为“带制冷的照明装置”(发明人：Thomas G.Coleman，Gerald H.Negley和Antony Paul vande Ven；代理备审案号931_007 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(2)于2006年5月31日提交的、申请号为60/809595、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Gerald H.Negley；代理备审案号931_018 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；以及
(3)于2006年9月13日提交的、申请号为60/844325、题为“采用低压侧MOSFET电流控制的升压/反激电源拓扑”(发明人：Peter Jay Myers；代理备审案号931_020 PRO)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
在本发明的一些实施例中，电源经由导电线路(conduct track)给固态发光体供电。这种导电线路可以是任何导电结构。本领域的技术人员熟悉并可容易提供各种形式的导电线路。例如，导电线路可以是形成于、着色于或印刷于热传导元件(和/或照明装置的其他元件)之上的金属化迹线，或者可以是沿热传导元件的一个表面或几个表面放置的线或引线框。
如这里所用的表达“导电线路”指包括导电部分的结构，并且它还可包括任何其他结构，如一个或多个绝缘层。例如，装配在外壳上的导电线路可由绝缘层和导电层构成，具体而言，外壳可导电(在这种情况下，导电线路装配在外壳上，其中导电线路绝缘层接触外壳而导电线路导电层不接触外壳)，并且一个或多个发光二极管芯片电连接到导电线路导电层使得发光二极管芯片可通电并照明。
如前续段落表达“着色于...之上”、“印刷于...之上”或本说明书中其他地方所用的如“安装于...之上”的表达“之上”意指在第二结构“之上”的第一结构可接触第二结构，或可通过一个或多个居间结构而与第二结构隔开。
在本发明的一个方面中，导电线路(因此也是固态发光体)是可耦合的，即可电连接(永久性或选择性地)到一个或多个电源，如连接到一个或多个电池和/或电气设备。例如，可提供这样的电路：其中(1)在正常情况下通常通过电气设备来给照明装置供电(如连接到栅格)；以及(2)如果电气设备是中断的(如电源故障)，可闭合一个或多个开关由此可将电源提供给一些(如至少约5％或至少约20％)或全部固态发光体。
在需要的情况下，最好还提供检测电气设备何时已被中断，以及自动把电池电源切换到至少一些固态发光体的装置。
本领域的技术人员均已熟知各种将导电线路电连接(永久性或选择性地)至电源的方法，并且根据本发明可采用这些方法中的任一种。
如上所述，装置中两个元件“电连接”，意指元件之间没有电连接本质上影响装置提供的功能的元件。例如，两个元件可看作是电连接的，即使它们之间可能存在很小的电阻，但其在本质上不影响装置提供的功能(实际上，连接两个元件的线可看作是电阻)；同样，两个元件可看作是电连接的，即使它们之间可能具有使该装置完成附加功能但又不会实质上影响装置提供的功能的附加电子元件，所述装置与不包括附加元件以外的装置相同；同样，直接彼此相连接或直接连接到电路板或其他介质上的电线或迹线的相对端的两个元件是电连接的。
在本发明一些实施例中，固态发光体可选地(永久性或选择性地)连接到一个或多个光电能量收集装置(即包括一个或多个将太阳能转换为电能的光电电池的装置)，使得能量可从光电能量收集装置供给固态发光体。
可选地，在根据本发明的照明装置中还可包括一个或多个增亮膜包括。这种膜是本领域众所周知并且容易得到的。增亮膜(如BEF膜可从3M购得)是可选的，在使用该增亮膜的时候，它们通过限制到达角提供更直的光源。未被“接受”的光通过高度反射的光源围栅(enclosure)而循环应用。优选地，如果要用到增亮膜的话，可将增亮膜(其可选地由一个或多个抽取膜(extraction film)如WFT替代)优化以限制发光源的视角，并增加光首先通过(或尽可能最早的)时抽取它的可能性。
此外，根据本发明的照明装置可选地包括一个或多个散射层。散射层可包括在发光物质层中，和/或可以是分离的散射层。各类分离的散射层和组合的发光散射层是本领域技术人员众所周知的，并且任何这种层可用于本发明的照明装置。
根据本发明的装置还可包括一个或多个长使用寿命的制冷装置(如有很长使用寿命的的风扇)。这种长期制冷装置可包括像“中国式风扇(Chinesefan)”使空气流动的压电或磁阻材料(如MR、GMR和/或HMR材料)。在根据本发明对装置进行制冷时，通常，只要有足够量的空气打破边界层便可使得温度从10度降到15度。由此，在这种情况下通常不需要强风或大流体流速(大型CFM)(由此不需要常规的风扇)。
根据本发明的装置还可包括次级光学器件以进一步改变发射光的发射性质。这种次级光学器件是本领域那些技术人员熟悉的，因此这里不必详细描述，如果需要的话可采用任何类型的第二光学器件。
根据本发明的设备可进一步包括传感器或充电设备或照相机等。例如，本领域技术人员熟悉并已经在使用可检测一个或多个事件的设备(举例来说，运动检测器，其可探测物体或人的运动)，以及响应所述检测，该设备触发光线照射和安全照相机的激活等。作为典型实施例，根据本发明的一种设备可包括有根据本发明的照明装置和运动传感器，并可这样构建：(1)当光线照射时，如果运动传感器探测到运动，激活安全照相机记录探测到运动的位置或其附近的可视化数据(visual data)；或(2)如果运动传感器探测到运动，发出光线为探测到运动的位置或其附近照明，并激活安全照相机记录探测到运动的位置或其附近的可视化数据等。
图2是根据本发明的照明装置10的代表性实施例的剖视图。如图2所示的照明装置，其附着到结构表面(在此情况下为天花板14)上。如图2所示的照明装置10包括热传导元件11、多个固态发光体12(在本实施例中，固态发光体12是LED 12)和反射元件13。照明装置10附着到天花14的接触区域上，该区域邻近在天花板14上打开的大致圆形的结构表面开口15。
热传导元件11具有第一侧边16和第二侧边17。热传导元件11的第一侧边16的第一部分接触天花板14；LED 12通常附着到热传导元件11的第一侧边16的第二部分；而所述反射元件13装配在热传导元件11的第一侧边16的第三部分。反射元件13伸到结构表面开口15中。从图2中可看出，热传导元件11的第一侧边16的第一部分和第二部分是同轴的，其中第一部分辐射状地位于第二部分之外。
热传导元件11具有传导元件开口18。热传导元件11是大致环面的，并且是环形的。
传导元件开口18由光传输板19覆盖，使得由LED 12中任何一个发出的通过传导元件开口18的光必须通过光传输板19。LED 12通常指向上，并且不是指向开口18内部。反射元件13把LED发出的光混合和/或反射后，向下并通过开口18。
如图2所示，热传导元件11的第一侧边16围绕传导元件开口18。
如图2所示，热传导元件11的第一侧边16是第一表面，热传导元件11的第二侧边17是第二表面，并且所述第一表面和所述第二表面相互大致平行，并彼此间隔一段距离，所述距离不超过第二表面上任意两点之间的最大距离(即在这种情况下为热传导元件11的直径)的10％。
进一步如图2所示，热传导元件的第二侧边暴露于环境空气中。LED 12产生的热量通过热传导元件11的主体传导，并在热传导元件11的第二侧边的织纹表面上散失到房间的环境空气中。
图3是沿图2所示的平面III-III的视图。
图4是类似于图2和图3中所示的一个照明装置的实施例的底部透视图，区别在于如图4所示的照明装置没有光传输板19，而如图4所示的照明装置具有透镜或反射体20，其用于在通过反光面13反射LED12的光对其进行准直。
图5是根据本发明照明装置30的其他实施例的剖视图。照明装置30类似于如图2所示的照明装置10，区别在于照明装置30还包括屏蔽体21，其从热传导元件11的第一侧边16伸出远离热传导元件11的第二侧边17。
图6是具有多个区域的发光元件的透视图，其各个区域的发光材料从以下发光材料中选择：它们在由固态发光体照射时发出蓝光、绿光或黄光。如图6所示的区域标记为用以指示各个区域中的发光材料的类型，如果区域中标记了“B”表示该区域含有在由固态发光体照射时会发出蓝光的发光材料，如果区域中标记了“G”则表示该区域含有在由固态发光体照射时会发出绿光的发光材料，以及如果区域中标记了“Y”则表示该区域含有在由固态发光体照射时会发出黄光的发光材料。
图7是显示了根据本发明的照明装置40电连接到电源41的示意图。
图8是显示了根据本发明的照明装置50电连接到光电能量收集装置51的示意图。
图9是根据本发明的照明装置60的代表性实施例的剖视图。
如图9所示的照明装置附着到结构表面(在此为天花板61)上。如图9所示的照明装置60包括热传导元件62、多个固态发光体63(在本实施例中，固态发光体63是LED 63)和反射元件64。
热传导元件62具有传导元件开口65。热传导元件62围绕传导元件开口65。热传导元件62包括反射区域66，因此具有反射元件。
如图9所示，热传导元件62的一部分暴露于室内的环境空气中。LED 63产生的热量通过热传导元件62的主体来传导，并从热传导元件62散失到房间的环境空气中。
图10是根据本发明的照明装置70的其他代表性实施例的透视图。如图10所示的照明装置70包括环形热传导元件71、多个固态发光体(图10中不可见)和反射元件72(即在其内表面上反射的元件)。
热传导元件71具有传导元件开口73并围绕传导元件开口73。
热传导元件71暴露于室内环境空气中。
图11是根据本发明的照明装置80的其他代表性实施例的透视图。如图11所示的照明装置80包括热传导元件81、多个固态发光体(图11中不可见)和反射元件82(即在其内表面上反射的元件)。
热传导元件81具有传导元件开口83并围绕传导元件开口83。
热传导元件81暴露于室内环境空气中。
图12是根据本发明的照明装置90的其他代表性实施例的透视图。如图12所示的照明装置90包括一对热传导元件91、多个固态发光体94，和反射元件92(即在其内表面上反射的元件)。
热传导元件91具有传导元件开口93，但其不围绕传导元件开口93。热传导元件91暴露于室内环境空气中。
图13是根据本发明的照明装置100的其他代表性实施例的透视图。如图13所示的照明装置100包括热传导元件101、多个固态发光体(图13中不可见)和反射元件102(即在其内表面上反射的元件)。
热传导元件101具有传导元件开口103并围绕传导元件开口103。
热传导元件101暴露于室内环境空气中。
此外，本发明旨在提供一种照明装置，其通过把这里所述的任何外形(如如图2、5或9-13所述的任何外形)去掉一半(或以任何其他比例)得到的设计而获得的，其中固态发光体只位于一侧，以得到“单侧的”灯具。这种“单侧的”灯具包括大致线性的灯具，其可伸出相对较长的距离。例如，在图16中描述了根据其中切开图12的设计得到的设计而获得的灯具。参照图16，其中显示了包括热传导元件111、多个固态发光体112和反射元件113(即在其内表面上反射的元件)的照明装置110。热传导元件111具有传导元件开口114，但不围绕传导元件开口114。此外，本发明旨在通过旋转本文所述的任何外形而得到的设计获得的照明装置(如如图2、5或9所示的任何外形)以得到环面的灯具，或通过挤压以得到规则的形状如正方形、长方形、延伸的(extended)长方形或不规则形状(具有或不具有末端部分)的灯具。
图14是具有多个区域的发光元件的第二实施例的透视图，其中各个区域的发光材料从以下选择：它们是在由固态发光体照射时发出蓝光、绿光、黄光或红光的发光材料。对如图14所示的区域进行标记以指明各个区域中的发光材料，如果区域中标记“B”则表示该区域含有在由固态发光体照射时会发出蓝光的发光材料，如果区域中标记“G”则表示该区域含有在由固态发光体照射时会发出绿光的发光材料，如果区域中标记“Y”则表示该区域含有在由固态发光体照射时会发出黄光的发光材料，以及如果区域中标记“R”则表示该区域含有在由固态发光体照射时会发出红光的发光材料。
图15是具有多个区域的发光元件的其他实施例的透视图，各个区域的发光材料从以下选择：它们是在由固态发光体照射时发出蓝光、绿光、或红光的发光材料。对如图15所示的区域进行标记以指明各个区域中的发光材料，如果区域中标记“B”则表示该区域含有在由固态发光体照射时会发出蓝光的发光材料，如果区域中标记“G”则表示该区域含有在由固态发光体照射时会发出绿光的发光材料，以及如果区域中标记“R”则表示该区域含有在由固态发光体照射时会发出红光的发光材料。
本发明可将在本申请中描述的照明装置的任意两个或多个结构部件相集成。本申请中所描述的照明装置的任意结构部件都可以由两个或更多的部件组成(如果需要的话，可将这些部件结合起来)。

Claims (59)

1、一种照明装置，其包括：至少一个热传导元件；多个固态发光体；和至少第一反射元件，其特征在于，所述固态发光体装配在所述热传导元件的至少第一部分上，并且所述第一反射元件这样放置，使得从至少一个所述固态发光体中发出的至少一部分光由所述第一反射元件反射。
2、如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，至少第一所述固态发光体是发光二极管。
3、如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件具有至少一个传导元件开口。
4、如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述传导元件开口由光传输板覆盖，使得由任一个所述固态发光体发出的光以及通过所述传导元件开口的光必须通过所述光传输板。
5、如权利要求3所述的照明装置，其特征在于所述热传导元件围绕所述传导元件开口。
6、如权利要求1所述的照明装置，其特征在于所述反射元件固定在所述热传导元件的第二部分上。
7、如权利要求1所述的照明装置，其特征在于第二反射元件安置在所述热传导元件上。
8、如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件的第三部分接触结构表面的接触区域，所述结构表面具有至少一个结构表面开口，所述接触区域围绕所述结构表面开口。
9、如权利要求1所述的照明装置，其特征在于还包括至少一个电池和可选择地将所述电池电连接到至少一个所述固态发光体的电路。
10、如权利要求所述的1照明装置，其特征在于所述热传导元件的第四部分暴露于环境空气中。
11、一种照明装置，其特征在于，包括：
至少一个热传导元件，所述热传导元件具有第一侧边和第二侧边，所述热传导元件的第一侧边包括至少第一表面，所述热传导元件具有至少一个传导元件开口；
多个固态发光体，所述多个固态发光体装配到所述热传导元件的第一侧边上；
和至少一个反射元件，所述反射元件也装配到所述热传导元件的第一侧边上。
12、如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件是大致环面的。
13、如权利要求12所述的照明装置，其特征在于所述热传导元件是环形的。
14、如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述传导元件开口由光传输板覆盖，使得由任一个所述固态发光体发出并通过所述传导元件开口的光必须通过所述光传输板。
15、如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述固态发光体中至少一个是LED。
16、如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件围绕所述传导元件开口。
17、如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述第一侧边是第一表面，而所述第二侧边包括第二表面，并且所述第一表面和所述第二表面相互大致平行，并且彼此间隔开一段距离，所述距离不大于所述第二表面上任意两点之间最大距离的10％。
18、如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述第一表面仅包括所述第一侧边的一部分。
19、如权利要求18所述的照明装置，其特征在于，所述第二表面仅包括所述第二侧边的一部分。
20、如权利要求18所述的照明装置，其特征在于，所述第二表面包括所述整个第二侧边。
21、如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述第二表面仅包括所述第二侧边的一部分。
22、如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述第一表面包括所述整个第一侧边。
23、如权利要求22所述的照明装置，其特征在于，所述第二表面仅包括所述第二侧边的一部分。
24、如权利要求22所述的照明装置，其特征在于，所述第二表面包括所述整个第二侧边。
25、如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，所述第二表面包括所述整个第二侧边。
26、如权利要求17所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件是大致环面的。
27、如权利要求26所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件是环形。
28、如权利要求11所述的照明装置，其特征在于，还包括至少一个屏蔽体，所述屏蔽体从所述热传导元件的所述第一侧边伸出，远离所述热传导元件的所述第二侧边。
29、一种照明装置，其特征在于，包括：至少一个热传导元件，所述热传导元件具有第一侧边和第二侧边，所述热传导元件的所述第一侧边包括至少第一表面，所述第一侧边的第一部分接触结构表面的接触区域，所述结构表面具有至少一个结构表面开口，所述接触区域围绕所述结构表面开口，所述热传导元件具有至少一个传导元件开口；
多个固态发光体，固定在所述热传导元件的所述第一侧边的第二部分上；
和至少一个反射元件，所述反射元件装配在所述热传导元件的所述第一侧边的第三部分上，所述反射元件伸到所述结构表面开口中。
30、如权利要求29所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件是大致环面的。
31、如权利要求30所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件是环形，所述第一侧边的所述第一部分和所述第一侧边的所述第二部分是大致同轴的，并且所述第一侧边的所述第一部分放射状地处于所述第一侧边的所述第二部分之外。
32、如权利要求29所述的照明装置，其特征在于，所述传导元件开口由光传输板覆盖，使得任一个所述固态发光体发出的光以及通过所述传导元件开口的光必须通过所述光传输板。
33、如权利要求29所述的照明装置，其特征在于，至少一个所述固态发光体是LED。
34、如权利要求29所述的照明装置，其特征在于，所述第一侧边的所述第一部分至少在临近所述结构表面开口位置处接触所述结构表面。
35、如权利要求29所述的照明装置，其特征在于，所述结构表面是天花板、墙壁或地板。
36、如权利要求29所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件的第一侧边的第二部分围绕所述传导元件开口。
37、如权利要求29所述的照明装置，其特征在于，所述第二侧边包括第二表面，且所述第一表面和所述第二表面相互大致平行，并相互间隔开一段距离，所述距离不大于所述第二表面上任意两点间的最大距离的10％。
38、如权利要求29所述的照明装置，其特征在于还包括至少一个屏蔽体，所述屏蔽体从所述热传导元件的第一侧边伸出，远离所述热传导元件的第二侧边。
39、如权利要求29所述的照明装置，其特征在于，包括至少一个光电能量收集装置和将所述光电能量收集装置连接到至少一个所述固态发光体上的电路。
40、如权利要求39所述的照明装置，其特征在于，将所述光电能量收集装置连接到所述至少一个所述固态发光体的所述电路将所述光电能量收集装置选择性地电连接到所述至少一个所述固态发光体上。
41、如权利要求39所述的照明装置，其特征在于，将所述光电能量收集装置连接到所述至少一个所述固态发光体的所述电路将所述光电能量收集装置直接电连接到所述至少一个所述固态发光体。
42、如权利要求29所述的照明装置，其特征在于，还包括至少一个电池和选择性地将所述电池电连接到至少一个所述固态发光体上的电路。
43、如权利要求42所述的照明装置，其特征在于，所述电路选择性地将所述电池电连接到至少约5％的所述固态发光体上。
44、如权利要求42所述的照明装置，其特征在于，所述电路选择性地将所述电池电连接到至少约20％的所述固态发光体上。
45、如权利要求42所述的照明装置，其特征在于，所述电路选择性地将所述电池电连接到所有所述固态发光体上。
46、如权利要求42所述的照明装置，其特征在于，在电源停止供电时，所述电路自动将所述电池电连接到至少一个所述固态发光体上。
47、一种照明装置，其特征在于，包括：
至少一个热传导元件，所述热传导元件具有第一侧边和第二侧边，所述热传导元件的第一侧边包括至少一个表面，所述第一侧边的第一部分接触结构表面的接触区域；
和多个固态发光体，所述固态发光体装配到所述热传导元件的第一侧边的第二部分上，所述热传导元件的第二侧边暴露于环境空气中。
48、如权利要求47所述的照明装置，其特征在于，所述结构表面具有至少一个结构表面开口，并且所述接触区域围绕所述结构表面开口。
49、如权利要求48所述的照明装置，其特征在于，所述第一侧边的第一部分至少在临近所述结构表面开口位置处接触所述结构表面。
50、如权利要求47所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件具有至少一个传导元件开口。
51、如权利要求50所述的照明装置，其特征在于，还包括至少一个反射元件，所述反射元件固定在所述热传导元件第一侧边的第三部分上，所述反射元件伸到所述结构表面开口中。
52、如权利要求51所述的照明装置，其特征在于，所述传导元件开口由光传输板覆盖，使得任一个所述固态发光体发出的光以及通过所述传导元件开口的光必须通过所述光传输板。
53、如权利要求50所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件第一侧边的第二部分围绕所述传导元件开口。
54、如权利要求47所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件是大致环面的。
55、如权利要求54所述的照明装置，其特征在于，所述热传导元件是环形，所述第一侧边的第一部分和所述第一侧边的第二部分是大致同轴的，并且所述第一侧边的第一部分放射状地处于所述第一侧边的第二部分之外。
56、如权利要求47所述的照明装置，其特征在于至少一个所述固态发光体是LED。
57、如权利要求47所述的照明装置，其特征在于，所述结构表面是天花板、墙壁或地板。
58、如权利要求47所述的照明装置，其特征在于，所述第二侧边包括第二表面，且所述第一表面和所述第二表面相互大致平行于并相互间隔开一段距离，所述距离不大于所述第二表面上任意两点间的最大距离的10％。
59、如权利要求47所述的照明装置，其特征在于还包括至少一个屏蔽体，所述屏蔽体从所述热传导元件的第一侧边伸出，远离所述热传导元件的第二侧边。
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