本发明专利技术涉及照明装置（１０），包括至少一个固态发光体（１１）和一个（或多个）光学器件（１２），所述光学器件（每一个）包括至少第一（１３）、第二（１４）和第三（１５）光学结构，所述第二结构（１４）的第一（１８）和第二（１９）表面分别与第一结构（１３）的一个表面和第三结构（１５）的一个表面接触。所述第三结构（１５）具有至少一个光学特征（２２）。所述发光体（１１）被定位，所述光学特征（２２）被定位，所述结构区域具有折射率，从而在所述发光体（１１）被点亮时，发出的光的至少一部分将进入所述第二光学器件结构（１４）并从所述第三（１５）结构上的光学特征（２２）射出。本发明专利技术还涉及照明方法，包括点亮这一装置（１０）中的发光体（１１）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括固态发光体的照明装置。在某些方面中，本专利技术涉及一种 包括LED和/或发光荧光体(lumiphors)的照明装置。
技术介绍
在美国，每年有很大比例的(有人估计大约有25%)电量被用于照明。因 此，需要提供高能效的照明。众所周知地，白炽灯泡是非常低能效的光源—— 其消耗的电的大约90%作为热量散发而不是转换成光能。荧光灯泡比白炽灯泡 更为有效(乘以系数10)，但是与固态发光体相比(如发光二极管)，其光效 依然较低。另外，与固态发光体的正常使用寿命相比，白炽灯泡的使用寿命相对较短， 也就是， 一般为750-1000小时。与其相比，发光二极管的使用寿命一般可以 十年计算。与白炽灯泡相比，荧光灯泡具有较长的使用寿命(例如， 10,000-20,000小时)，但是其颜色再现(color reproduction)效果较差。--般采用显色指数(CRIRa)来衡量颜色再现。CRIRa是关于一个照明 系统的显色与基准辐射体在由8个基准色彩照明时的显色相差程度如何的相 对测量的修正平均值，即，它是物体在受到特定灯照射时表面色移的相对测量 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ii((Ra通常为70-80)。几种类型的特定照明装置的CRIRa非常低(如汞蒸汽 或钠灯的Ra低至大约40或者甚至更低)。钠灯如用于照亮高速公路的话，司 机响应时间会因为较低的CRIRa而明显减少(对于任何特定亮度，易辨认性 会随较低的CRIRa而降低)。传统灯具面临的另一问题是需要定期更换照明装置(例如灯泡等)。当接 近灯具非常困难(举例来说，位于拱形天花板、桥、高大建筑、交通隧道)和 /或更换费用相当高时，这个问题变得尤为突出。传统灯具的使用寿命一般约 为20年，对应的发光器件至少要使用约44,000小时(基于20年中每天使用6 小时)。 一般发光器件的使用寿命非常短，这样使得对其需要进行周期性更换。因此，由于这样或是那样的原因， 一直在努力发展可使用固态发光体代替 白炽灯、荧光灯和其他发光器件并得到广泛应用的方法。另外，对于已经在使 用的发光二极管(或其他固态发光体)，一直在努力改进其能率、显色指数(CRI Ra)、对比度、光效(lm/W)和/或服务周期。已知有多种固态发光体。例如， 一种固态发光体类型是发光二极管。发光二极管是众所周知的半导体器件，其可将电流转换成光。多种发光二 极管被用于不断增加的不同领域以达到更大范围的目的。更具体地说，发光二极管是在p-n节结构之间产生电势差时发光(紫外线、 可见光或红外线)的半导体器件。已经有多种审ij造发光二极管的方法并具有多 种相关结构，并且本专利技术可采用这些器件。例如，《半导体器件物理学》 (Physics of Semiconductor Devices, 1981年第2版)的第12-14章和《现代半 导体器件物理学》(Modem Semiconductor Device Physics, 1998年)的第7章 中介绍了各种光子器件，包括发光二极管。在此，术语"发光二极管"是指基本的半导体二极管结构(也就是，芯片)。 己获得普遍承认并且在商业上出售(例如在电子器件商店中出售)的"LED" 通常表现为由多个部件组成的"封装"器件。这些封装器件一般包括有基于半 导体的发光二极管，例如但不限于美国专利4,918,487、 5，631，190和5,912,477 中所公开的各种发光二极管，以及引线连接和封装该发光二极管的封装体。众所周知地，发光二极管通过激发电子穿过半导体活性(发光)层的导带(conduction band)和价带(valence band)之间的带隙(bandgap〉来发光。 电子跃迁产生的光的波长取决于带隙。因此，发光二极管发出的光的颜色(波 长)取决于发光二极管的活性层的半导体材料。虽然发光二极管的发展以各种方式革新了整个照明工业，发光二极管的某 些特征已经显现出来并对现有技术发出挑战，但是某些特征并没有完全开发出 来。使用具有改进能效、显色指数(CRI)、光效(lm/W)和/或服务周期的固 态发光体例如发光二极管以在多种应用中提供白光的需要日渐增长。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种照明装置，包括至少第一固态发光体；以及至少第一光学器件，所述第一光学器件包括至少第一光学器件结构、第二光学器件结构和第三 光学器件结构，所述第一光学器件结构包括第一结构第一表面和第一结构第二表面，所述第二光学器件结构包括第二结构第一表面和第二结构第二表面，所述第三光学器件结构包括第三结构第一表面和第三结构第二表面，所述第一结构第二表面与第二结构第一表面相接触，所述第二结构第二表面与第三结构第一表面相接触，所述第一光学器件结构的第一区域包括第一结构第二表面，所述第二光学器件结构的第一区域包括第二结构第一表面，所述第二光学器件结构的第二区域包括第二结构第二表面，所述第三光学器件结构的第一区域包括第三结构第一表面，所述第一光学器件结构的第一区域具有第一光学器件结构第一折射率；所述第二光学器件结构的第一区域具有第二光学器件结构第一折射率；所述第二光学器件结构的第二区域具有第二光学器件结构第二折射率；所述第三光学器件结构的第一区域具有第三光学器件结构第一折射率； 所述第二光学器件结构第一折射率大于所述第一光学器件结构第一折射率；所述第二光学器件结构第二折射率大于所述第三光学器件结构第一折射率，所述第一固态发光体被定位并定向成在所述第一固态发光体被点亮以发 射第一固态发光体光时，至少一部分所述第一固态发光体光进入所述第二光学 器件结构，所述第三光学器件结构包括至少第一光学特征，所述第一光学特征被定位 成在所述第一固态发光体被点亮以发射第一固态发光体光时，至少一部分所述 第一固态发光体光将进入所述第二光学器件结构，某些这部分第一固态发光体 光将从所述第三结构第二表面射出所述第三光学器件结构。根据本专利技术的第二方面，提供了一种照明方法，包括点亮照明装置的至少第一固态发光体以发射第一固态发光体光，所述第一 固态发光体被定位并定向成至少一部分所述第一固态发光体光将进入第一光 学器件的第二光学器件结构，所述第一光学器件包括至少第一光学器件结构、第二光学器件结构和第三 光学器件结构，所述第一光学器件结构包括第一结构第一表面和第一结构第二表面，所述第二光学器件结构包括第二结构第一表面和第二结构第二表面，所述第三光学器件结构包括第三结构第一表面和第三结构第二表面，所述第一结构第二表面与第二结构第一表面相接触，所述第二结构第二表面与第三结构第一表面相接触，所述第一光学器件结构的第一区域包括第一结构第二表面，所述第二光学器件结构的第一区域包括第二结构第一表面，所述第二光学器件结构的第二区域包括第二结构第二表面，所述第三光学器件结构的第一区域包括第三结构第一表面，所述第一光学器件结构的第一区域具有第一光学器件结构第一折射率；所述第二光学器件结构的第一区域具有第二光学器件结构第一折射率； 所述第二光学器件本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种照明装置，其特征在于，包括： 至少第一固态发光体；以及 至少第一光学器件， 所述第一光学器件包括至少第一光学器件结构、第二光学器件结构和第三光学器件结构， 所述第一光学器件结构包括第一结构第一表面和第一结构第二表 面， 所述第二光学器件结构包括第二结构第一表面和第二结构第二表面， 所述第三光学器件结构包括第三结构第一表面和第三结构第二表面， 所述第一结构第二表面与第二结构第一表面相接触， 所述第二结构第二表面与第三结构第一表面 相接触， 所述第一光学器件结构的第一区域包括第一结构第二表面， 所述第二光学器件结构的第一区域包括第二结构第一表面， 所述第二光学器件结构的第二区域包括第二结构第二表面， 所述第三光学器件结构的第一区域包括第三结构第 一表面， 所述第一光学器件结构的第一区域具有第一光学器件结构第一折射率； 所述第二光学器件结构的第一区域具有第二光学器件结构第一折射率； 所述第二光学器件结构的第二区域具有第二光学器件结构第二折射率； 所述第三光学器 件结构的第一区域具有第三光学器件结构第一折射率； 所述第二光学器件结构第一折射率大于所述第一光学器件结构第一折射率； 所述第二光学器件结构第二折射率大于所述第三光学器件结构第一折射率， 所述第一固态发光体被定位并定向成在所 述第一固态发光体被点亮以发射第一固态发光体光时，至少一部分所述第一固态发光体光进入所述第二光学器件结构， 所述第三光学器件结构包括至少第一光学特征，所述第一光学特征被定位成在所述第一固态发光体被点亮以发射第一固态发光体光时，至少一部分 所述第一固态发光体光将进入所述第二光学器件结构，某些这部分第一固态发光体光将从所述第三结构第二表面射出所述第三光学器件结构。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉尔德H尼格利，
申请(专利权)人：科锐LED照明科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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