具有用作全内反射光导的光学元件的灯泡制造技术

公开了一种灯泡(1)。灯泡(1)包括：用于将灯泡(1)机械和电连接到灯泡插座的连接器(2)；被电连接为从连接器(2)接收电功率的光源(4)，其中光源(4)沿着灯泡(1)的中心轴线(A)与连接器(2)分开；以及沿着中心轴线(A)布置在连接器(2)与光源(4)之间的内部结构(5)，其中轴向方向被限定为沿着中心轴线(A)从连接器(2)朝向内部结构(5)。灯泡(1)还包括透光光学元件(7)，透光光学元件(7)设置有容纳光源(4)和内部结构(5)的内部腔体(8)，光学元件(7)由此形成灯泡(1)的外部轮廓。光学元件(7)与内部结构(5)光学分开，使得光学元件(7)用作全内反射光导，以当与轴向方向成角度来观察内部结构(5)时并且当上述角度小于预定义的阈值角度时防止内部结构(5)的可见性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用作全内反射光导的光学元件的灯泡
本专利技术涉及一种具有用作TIR(全内反射)光导的光学元件的灯泡。
技术介绍
视觉美学影响消费者对包括灯泡在内的各种产品的购买决策。一些灯泡组件难以以美学上令人愉悦的方式集成到整个灯泡设计中。散热器就是一个示例，并且为了解决这个问题，它们有时由透明材料制成以使它们不那么显眼。在US2015/0292725A1中公开了一种具有玻璃散热器的照明设备的示例。然而，最常见的散热器材料不是透明的，并且往往是昂贵的、或者像玻璃一样是相对较差的热导体并且因此不适用于很多应用，例如高流明灯泡。其他类型的灯泡组件由于相冲突的视觉设计、技术性能和成本要求而存在类似的困难。需要旨在开发代表技术性能、成本和美学之间的有吸引力的折衷的灯泡的进一步努力。
技术实现思路
鉴于上述，并且根据第一方面，提供了一种灯泡，其包括：用于将灯泡机械和电连接到灯泡插座的连接器；被电连接为从连接器接收电功率的光源，其中光源沿着灯泡的中心轴线与连接器分开；以及沿着中心轴线布置在连接器与光源之间的内部结构，其中轴向方向被限定为沿着中心轴线从连接器朝向内部结构。灯泡还包括透光光学元件，该透光光学元件设置有容纳光源和内部结构的内部腔体，光学元件由此形成灯泡的外部轮廓。光学元件与内部结构光学分开，使得光学元件用作TIR光导，以当与轴向方向成角度来观察内部结构时并且当该角度小于预定义的阈值角度时防止内部结构的可见性。从内部结构反射并且进入周围光学元件的光线在随后击中(strike)光学元件与灯泡周围的空气之间的界面时，仅在它们在击中点处相对于界面的角度使得光线不发生TIR的情况下才离开光学元件。被反射回到光学元件中的光线继续在其中传播，直到它以使得它可以逃逸的角度击中空气/光学元件界面。由于光学元件具有灯泡的形状，因此空气/光学元件界面的法线从点到点地变化，并且本专利技术基于这样的认识，即这可以用于控制TIR以便提供“隐藏效果”。更确切地说，通过适当地调整光学元件的外表面的形状，可以确保内部结构从一些视角不可见。由于光学元件至少部分隐藏内部结构，因此在内部结构的设计中不需要考虑美观。这有利于提供代表技术性能、成本和美学之间的有吸引力的折衷的灯泡。例如，为内部结构提供优化技术性能或易于生产的形状可能完全没有问题，即使该形状不具有视觉吸引力，和/或由代表从技术或经济角度出发的最佳选择的材料来制作内部结构可能完全没有问题，即使从视觉设计的角度来看该材料是一个糟糕的选择。该灯泡特别适合于其中主要从下方观看并且其位置使得中心轴线平行于竖直方向并且连接器位于底部的应用，因为那样观测者将通常看不到内部结构。这种应用的一个示例是灯泡安装在天花板安装的灯具中。内部结构可以具有长形(oblong)形状，长形形状具有布置在连接器远端的端部，并且光源可以安装在远端的端部上。具有这种形状的内部结构支持定位光源，以便改善光的空间分布。内部结构可以是中空的，使得用于为光源供电的驱动器可以布置在内部结构的内部。因此，布置驱动器使灯泡紧凑并且还有助于灯泡的美学上令人愉悦的外观。内部结构可以是热连接到光源以耗散由光源生成的热量的散热器。高效的热管理对于很多灯泡、尤其是高流明灯泡而言是至关重要的，并且散热器确保了充分冷却，使得灯泡的可靠性和性能保持在高水平。散热器可以热连接到光学元件，使得光学元件可以帮助吸收和耗散热量。这促进了有效的冷却。内部结构和光学元件可以通过气隙而光学分开。从制造的角度来看，这是一种简单且便宜的解决方案。此外，如果内部结构是散热器，则这种使内部结构和光学元件光学分开的方式是特别有利的，因为热量然后可以通过薄的气隙从散热器高效地扩散到光学元件，热量从光学元件耗散到周围空气中。光学元件可以具有在连接器近端的开口端和在连接器远端的封闭端，光学元件朝向封闭端和开口端变窄。这种光学元件可以提供合适的光学隐藏效果，并且同时具有商业上需要的灯泡形状，例如蜡烛灯泡或P灯泡的形状。光学元件可以具有面向内部结构的表面。该表面的一部分可以设置有表面结构。提供该表面的具有表面结构的一部分意味着击中该部分的光将不经历TIR或至少在该部分处发生较少的TIR。实际意义是，该结构将在光学元件的外表面上被投影和放大，并且这可以用于在外表面上投射将对观测者可见的放大的图像。光学元件可以例如由玻璃或塑料制成。这些材料便宜且易于商业上获得。另外，从制造的角度来看，由这些材料制成的光学元件易于成形以便提供期望的阈值角度。光源可以是固态光源。这种光源是节能的、可靠的并且具有长的使用寿命。连接器可以是可连接到爱迪生螺旋插座的。这种连接器使灯泡适合于广泛的应用。注意，本专利技术涉及权利要求中记载的特征的所有可能组合。附图说明现在将参考示出本专利技术的(一个或多个)实施例的附图来更详细地描述本专利技术的这个和其他方面。图1是根据本专利技术的第一示例实施例的灯泡的分解图。图2是图1中的灯泡的侧视图。图3和图4是基于理论计算的曲线图。图5是根据本专利技术的第二示例实施例的灯泡的侧视图。图6是根据本专利技术的第三示例实施例的灯泡的侧视图。图7和图8示出了灯泡的横截面俯视图。如图所示，为了说明的目的，层和区域的尺寸被夸大，并且因此被提供以说明本专利技术的实施例的一般结构。相同的附图标记始终指代相同的元素。具体实施方式现在将在下文中参考附图更全面地描述本专利技术，附图中示出了本专利技术的当前优选实施例。然而，本专利技术可以以很多不同的形式实施，而不应当被解释为限于本文中阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底和完整，并且向技术人员充分传达本专利技术的范围。图1和图2示出了具有中心轴线A的灯泡1。由灯泡1发射的光的分布围绕中心轴线A近似旋转对称。灯泡1还具有用于将灯泡机械和电连接到灯泡插座的连接器2。连接器2形成灯泡1的一端。在所示的示例中，连接器2是爱迪生螺旋插座，但是在其他的一些示例中，连接器2可以是卡口连接器或某种其他类型的连接器。灯泡1被定位成使得中心轴线A平行于竖直方向，连接器2位于底部。驱动器3电连接到连接器2。驱动器3包括用于为光源4供电的电路，光源4电连接到驱动器3。在所示的示例中，光源4是包括安装在电路板4b上的若干LED(发光二极管)4a的固态光源。电路板4b是印刷电路板，但是可以想到其他类型的电路板，诸如布线电路板。LED4a可以例如是半导体LED、有机LED或聚合物LED。所有LED4a可以被配置为发射相同颜色的光，例如白光，或者不同的LED可以被配置为发射不同颜色的光。应当注意，在其他的一些示例中，光源4可以仅具有一个LED4a。光源4与散热器5热接触，散热器5适于远离光源4来传递或扩散热量。散热器5形成灯泡1的内部结构。散热器5通常由金属制成，例如铝。在所示的示例中，散热器5具有中空管状形状。散热器5沿着中心轴线A布置，散热器5的两个端部中的一个在连接器2的近端并且另一端部在连接器2的远端。光源4布置在远端的端部的平坦部分上，因此散热器5布置在连接器2与光源4之间。在所示的示例中，LED4a布置在以中心轴线A为中心的圆中。LED4a的总体照明方向是在轴向方向上，即沿着中心轴线A并且远离散热器5。轴向方向可以等价地描述为沿着中心轴线A从连接器2指向散热器5。驱动器3布置在中空散热器5的内部空间中。隔离器6布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种灯泡(1，1'，1”)，包括：连接器(2)，用于将所述灯泡(1)机械和电连接到灯泡插座；光源(4)，被电连接为从所述连接器(2)接收电功率，其中所述光源(4)沿着所述灯泡(1)的中心轴线(A)被与所述连接器(2)分开；以及内部结构(5)，沿着所述中心轴线(A)布置在所述连接器(2)与所述光源(4)之间，其中轴向方向被限定为沿着所述中心轴线(A)从所述连接器(2)朝向所述内部结构(5)，其特征在于透光光学元件(7，7'，7”)，所述透光光学元件(7，7'，7”)设置有容纳所述光源(4)和所述内部结构(5)的内部腔体(8)，从而形成所述灯泡(1)的外部轮廓，其中所述光学元件(7，7'，7”)与所述内部结构(5)光学分开，使得所述光学元件(7，7'，7”)用作全内反射光导，以当与所述轴向方向成角度来观察所述内部结构(5)时并且当所述角度小于预定义的阈值角度时防止所述内部结构(5)的可见性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.13 EP 16174107.91.一种灯泡(1，1'，1”)，包括：连接器(2)，用于将所述灯泡(1)机械和电连接到灯泡插座；光源(4)，被电连接为从所述连接器(2)接收电功率，其中所述光源(4)沿着所述灯泡(1)的中心轴线(A)被与所述连接器(2)分开；以及内部结构(5)，沿着所述中心轴线(A)布置在所述连接器(2)与所述光源(4)之间，其中轴向方向被限定为沿着所述中心轴线(A)从所述连接器(2)朝向所述内部结构(5)，其特征在于透光光学元件(7，7'，7”)，所述透光光学元件(7，7'，7”)设置有容纳所述光源(4)和所述内部结构(5)的内部腔体(8)，从而形成所述灯泡(1)的外部轮廓，其中所述光学元件(7，7'，7”)与所述内部结构(5)光学分开，使得所述光学元件(7，7'，7”)用作全内反射光导，以当与所述轴向方向成角度来观察所述内部结构(5)时并且当所述角度小于预定义的阈值角度时防止所述内部结构(5)的可见性。2.根据权利要求1所述的灯泡(1，1'，1”)，其中所述内部结构(5)具有长形形状，所述长形形状具有布置在所述连接器(2)远端的端部，并且其中所述光源(4)被安装在远端的所述端部上。3.根据权利要求1或2所述的灯泡(1，1'，1”)，其中所述内部结构(5)是中空的，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·M·巴克姆斯，J·P·M·安塞姆斯，A·L·维杰斯，S·E·卡迪杰克，
申请(专利权)人：飞利浦照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL