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CN101611257A - 照明装置、受到照射的包围空间以及照明方法 - Google Patents

照明装置、受到照射的包围空间以及照明方法 Download PDF

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CN101611257A
CN101611257A CNA2007800419494A CN200780041949A CN101611257A CN 101611257 A CN101611257 A CN 101611257A CN A2007800419494 A CNA2007800419494 A CN A2007800419494A CN 200780041949 A CN200780041949 A CN 200780041949A CN 101611257 A CN101611257 A CN 101611257A
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CN
China
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solid
lighting device
light emitters
state light
optic
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Application number
CNA2007800419494A
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English (en)
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杰拉尔德·H.·尼格利
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Wolfspeed Inc
Original Assignee
LED Lighting Fixtures Inc
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Publication date
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Abstract

本发明涉及照明装置(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。本发明还涉及照明方法，包括点亮这一装置(10)中的发光体(11)。

Description

照明装置、受到照射的包围空间以及照明方法
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2006年11月13日、申请号为60/858,558的美国临时专利申请的优先权，并在此将该美国临时专利申请的全文引用入本申请中。
技术领域
本发明涉及包括固态发光体的照明装置。在某些方面中，本发明涉及一种包括LED和/或发光荧光体(lumiphors)的照明装置。
背景技术
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。
一般采用显色指数(CRI Ra)来衡量颜色再现。CRI Ra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((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)。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CRI Ra而明显减少(对于任何特定亮度，易辨认性会随较低的CRI Ra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(CRIRa)、对比度、光效(1m/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。已经有多种制造发光二极管的方法并具有多种相关结构，并且本发明可采用这些器件。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》(Modern 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)。已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(band gap)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(1m/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。
发明内容
根据本发明的第一方面，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。
根据本发明的第二方面，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进入所述第二光学器件结构的至少某些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。
在根据本发明的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一发光材料，所述第一发光材料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发光材料被激发以发射第一发光材料激发光，至少一部分所述第一固态发光体光以及至少一部分所述第一发光材料激发光将混合。
在根据本发明的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一发光材料，所述第一发光材料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与至少一部分所述第一发光材料接触。
在根据本发明的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一发光材料，所述第一固态发光体嵌入到一封装件中，至少一部分所述第一发光材料也嵌入在所述封装件中。
在根据本发明的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第二固态发光体，所述第二固态发光体被定位并定向成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光时，至少一部分所述第二固态发光体光将进入所述第二光学器件结构，且至少某些该部分第二固态发光体光将从所述第三结构第二表面射出所述照明装置。
在根据本发明的某些实施例中，所述第二光学器件结构第一折射率和所述第二光学器件结构第二折射率大致相等。
在根据本发明的某些实施例中，所述第一光学器件结构具有大致均匀的折射率，所述第二光学器件结构具有大致均匀的折射率，所述第三光学器件结构具有大致均匀的折射率。
在根据本发明的某些实施例中，所述第一固态发光体嵌入在所述第二光学器件结构中，在某些情况下，嵌入在所述第二光学器件结构的边缘区域内，所述边缘区域位于所述第二结构第一表面和第二结构第二表面之间。
在根据本发明的某些实施例中，所述第二光学器件结构包括至少第一空腔，且所述第一固态发光体定位于所述第一空腔中。在某些这样的实施例中，所述第一空腔形成于所述第二光学器件结构的边缘区域中，所述边缘区域位于所述第二结构第一表面和第二结构第二表面之间。
在根据本发明的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一反射体，所述第一反射体被定位成在任何光从所述第一结构第一表面射出所述第一光学器件时，至少一部分从所述第一结构第一表面射出所述第一光学器件的光将被所述反射体反射并通过所述第一结构第一表面重新进入所述第一光学器件结构。在某些这样的实施例中，所述反射体相对所述第一光学器件被定位并定向，使得所述第一结构第一表面的中心、所述第三结构第二表面的中心和所述反射体的中心大致对齐。
在根据本发明的某些实施例中，所述照明装置进一步包括一缘部(rimportion)，所述缘部被定位成使得从沿一线段的视角位置看，所述缘部挡住所述第一固态发光体，其中所述线段与所述第三结构第二表面有间隔并垂直于所述第三结构第二表面，且所述线段从所述第三结构第二表面延伸并远离所述第三结构第一表面。在某些这样的实施例中，所述缘部绕所述第三结构第二表面的整个外围延伸。
在根据本发明的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一电源线、至少第二固态发光体和具有第一发光材料的至少第一发光材料区域，
所述第二固态发光体被定位和定向成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光时，至少一部分所述第二固态发光体光将进入所述第二光学器件结构，且至少某些该部分第二固态发光体光将从所述第三结构第二表面射出所述照明装置，
其中：
所述第一固态发光体被点亮时将发射具有从430nm到480nm的峰值波长范围的光；
所述第一发光材料被激发时将发射具有从约555nm到约585nm的主波长范围的光；
所述第二固态发光体被点亮时将发射具有从600nm到630nm的主波长范围的光。在某些实施例中，如果给照明装置中的每一根电源线供电：
所述照明装置中的在被点亮时将发射具有从430nm到480nm的峰值波长范围的光的每个固态发光体所发射的光，所述照明装置中的在被激发时将发射具有从555nm到585nm的主波长范围的光的每个发光材料区域所发射的光，和所述照明装置中的在被点亮时将发射具有从600nm到630nm的主波长范围的光的每个固态发光体所发射的光的混合，在没有其它光线的情况下，将产生具有色度坐标x，y的混合光照，该色度坐标x，y定义了位于1931CIE色度图上的黑体轨迹上的至少一个点的十个麦克亚当(MacAdam)椭圆内的一个点，且
所述照明装置中的在被点亮时将发射具有从430nm到480nm的峰值波长范围的光的每个固态发光体所发射的光，和所述照明装置中的在被激发时将发射具有从555nm到585nm的主波长范围的光的每个发光材料区域所发射的光的子混合，在没有其它光线的情况下，将产生具有色度坐标x，y的子混合光照，该色度坐标x，y定义了1931CIE色度图上由第一线段、第二线段、第三线段、第四线段和第五线段围成的区域内的点，所述第一线段将第一点连接至第二点，所述第二线段将第二点连接至第三点，所述第三线段将第三点连接至第四点，所述第四线段将第四点连接至第五点且所述第五线段将第五点连接至第一点，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，第四点的x，y坐标为0.42，0.42，第五点的x，y坐标为0.36，0.38。
在根据本发明的某些实施例中，所述子混合光照具有色度坐标x，y，该色度坐标x，y定义了1931CIE色度图上由第一线段、第二线段、第三线段和第四线段围成的区域内的点，所述第一线段将第一点连接至第二点，所述第二线段将第二点连接至第三点，所述第三线段将第三点连接至第四点，所述第四线段将第四点连接至第一点，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0.41，0.455，第四点的x，y坐标为0.36，0.38。
根据本发明的第三方面，提供了一种照明装置，包括结合本发明的第一方面如上所述的元件，并进一步包括至少第二固态发光体和至少第二光学器件，
所述第二光学器件包括至少第四光学器件结构、第五光学器件结构和第六光学器件结构，
所述第四光学器件结构包括第四结构第一表面和第四结构第二表面，
所述第五光学器件结构包括第五结构第一表面和第五结构第二表面，
所述第六光学器件结构包括第六结构第一表面和第六结构第二表面，
所述第四结构第二表面与第五结构第一表面相接触，
所述第五结构第二表面与第六结构第一表面相接触，
所述第四光学器件结构的第一区域包括第四结构第二表面，
所述第五光学器件结构的第一区域包括第五结构第一表面，
所述第五光学器件结构的第二区域包括第五结构第二表面，
所述第六光学器件结构的第一区域包括第六结构第一表面，
所述第四光学器件结构的第一区域具有第四光学器件结构第一折射率；
所述第五光学器件结构的第一区域具有第五光学器件结构第一折射率；
所述第五光学器件结构的第二区域具有第五光学器件结构第二折射率；
所述第六光学器件结构的第一区域具有第六光学器件结构第一折射率；
所述第五光学器件结构第一折射率大于所述第四光学器件结构第一折射率；
所述第五光学器件结构第二折射率大于所述第六光学器件结构第一折射率，
所述第二固态发光体被定位和定向成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光时，至少一部分所述第二固态发光体光将进入所述第五光学器件结构，
所述第六光学器件结构包括至少第二光学特征，所述第二光学特征被定位成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光时，至少一部分所述第二固态发光体光将进入所述第五光学器件结构，至少某些这部分第二固态发光体光将从所述第六结构第二表面射出所述照明装置。
在根据本发明的第三方面的某些实施例中，所述第二光学器件相对所述第一光学器件被定位且定向成在所述第一固态发光体被点亮，从而至少某些所述至少一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时，至少一部分所述第一固态发光体光将从所述第六结构第二表面射出所述第六结构。
在根据本发明的第三方面的某些实施例中，所述第二光学器件相对所述第一光学器件被定位且定向，使得所述第一结构第一表面的中心、所述第三结构第二表面的中心和第六结构第二表面的中心大致对齐。
在根据本发明的第三方面的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一发光材料包含区和第二发光材料包含区，
所述第一发光材料包含区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且至少一部分所述第一发光材料被激发以发射第一发光材料激发光时，至少一部分所述第一固态发光体光和至少一部分所述第一发光材料激发光将混合，
所述第二发光材料包含区被定位成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光且至少一部分所述第二发光材料被激发以发射第二发光材料激发光时，至少一部分所述第二固态发光体光和至少一部分所述第二发光材料激发光将混合。
在根据本发明的第三方面的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一发光材料包含区和第二发光材料包含区，
所述第一发光材料包含区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一发光材料包含区，
所述第二发光材料包含区被定位成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光时，至少一部分所述第二固态发光体光将进入所述第二发光材料包含区。
在根据本发明的第三方面的某些实施例中，所述照明装置进一步包括一缘部(rim portion)，所述缘部被定位成使得从沿一线段的视角位置看，所述缘部挡住所述第一固态发光体和第二固态发光体，其中所述线段与所述第六结构第二表面有间隔并垂直于所述第六结构第二表面，且所述线段从所述第六结构第二表面延伸并远离所述第六结构第一表面。在某些这样的实施例中，所述缘部绕所述第六结构第二表面的整个外围延伸。
在根据本发明的第三方面的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一反射体，所述第一反射体被定位成在任何光从所述第一结构第一表面射出所述第一光学器件时，至少一部分从所述第一结构第一表面射出所述第一光学器件的光将被所述反射体反射并通过所述第一结构第一表面重新进入所述第一光学器件结构。
根据本发明的第四表面，提供了一种受到照射的包围空间(其空间受到均匀或不均匀的照射)，包括一封闭空间和至少一个根据本发明的照明装置，其中所述照明装置(均匀或不均匀地)照射至少所述包围空间的至少一部分。
根据本发明的第五表面，提供了一种受到照射的表面，包括一表面和至少一个根据本发明的照明装置，其中如果所述照明装置被点亮，所述照明装置将照射所述表面的至少一部分。
根据本发明的第六表面，提供了一种受到照射的区域，包括从由以下项构成的组中选择的至少一个项目：建筑物、游泳池或温泉区、房间、仓库、指示器(indicator)、路面、停车场、车辆、标识例如路面标记、广告牌、大船、玩具、镜子、容器、电子设备、小艇、航行器、运动场、计算机、远端音频装置、远端视频装置、蜂窝电话、树、窗户、LCD显示屏、洞穴、隧道、院子、街灯柱等等，在它们之中或之上安装了至少一个如这里所述的照明装置。
结合以下的描述和附图，可以对本发明有更深入的理解。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是根据本发明的照明装置的第一实施例的剖视图；
图2是图1示出的照明装置的仰视图；
图3是根据本发明的照明装置的第二实施例的剖视图；
图4是图3示出的照明装置的仰视图；
图5是根据本发明的照明装置的第三实施例的剖视图；
图6是图5示出的照明装置的仰视图；
图7是根据本发明的照明装置的第四实施例的剖视图；
图8是图7示出的照明装置的仰视图。
具体实施方式
下面将参照附图更全面地描述本发明，附图中显示了本发明的实施例。然而，本发明不应当解释为受这里所阐述的实施例的限制。相反，提供这些实施例目的是使本公开透彻和完整，并且对于本领域的技术人员而言这些实施例将会更完整地表达出本发明的范围。通篇相同的标号表示相同的单元。如这里所述的术语“和/或”包括任何和所有一个或多个列出的相关项的组合。
这里所用的术语仅是为了描述特定实施例，而不用于限制本发明。如所用到的单数形式“一个”，除非文中明确指出其还用于包括复数形式。还将明白术语“包括”和/或“包含”在用于本说明时描述存在所述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或元件，但不排除还存在或附加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、单元、元件和/或其组合。
当一个单元如层、区域或衬底在这里表述为“位于另一单元之上”或“延伸到另一单元之上”时，它也可直接位于另一单元之上或直接延伸到另一单元之上，或者也可出现居间单元(intervening element)。相反，当一个单元在这里表述为“直接位于另一单元之上”或“直接延伸到另一单元之上”时，则表示没有居间单元。此外，当一个单元在这里表述为“连接”或“耦合”到另一单元时，它也可直接连接或耦合到另一单元，或者也可出现居间单元。相反，当一个单元在这里表述为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则表示没有居间单元。
虽然术语“第一”、“第二”等这里可用来描述各种单元、元件、区域、层、部分和/或参数，但是这些单元、元件、区域、层、部分和/或参数不应当由这些术语来限制。这些术语仅用于将一个单元、元件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。因此，在不背离本发明的示教情况下，以下讨论的第一单元、元件、区域、层或部分可称为第二单元、元件、区域、层或部分。
此外，相对术语(relative term)如“下部”或“底部”以及“上部”或“顶部”这里可用来描述如图所示一个单元与另一单元的关系。除了图中所示的装置的那些朝向之外，这些相对术语还用于包含其他不同的朝向。例如，如果图中所示的装置翻转过来，则描述为在其他单元“下”侧上的单元方向变为在其他单元的“上”侧。因此根据附图的特定朝向示范性术语“下”可包含“上”和“下”两个朝向。同样，如果附图之一的装置翻转过来，则描述为在“在其他单元之下”或“在其他单元下面”的单元的方向变为“在其他单元之上”。因此示范性术语“在...下”可包含上面和下面两个朝向。
在提到固态发光体时，本申请中所用的表述“点亮”(或“被点亮”)指的是提供给该固态发光体至少一部分电流以使它发出至少一些光。表达“被点亮”包括以下情形：当固态发光体连续发光或以一定速率间断发光使得人眼将其感知为连续发光；或者当相同颜色或不同颜色的多个固态发光体间断和/或交替发光(时间上有重叠或没有重叠)发光使得人眼将它们感知为连续发光(以及在发出不同颜色的情况下将它们感知为那些颜色的混合)。
这里所用的表述“受到激发”在指荧光体时含义是至少一些电磁辐射(如可见光、紫外(UV)光或红外光)正在与该荧光体反应，使得该荧光体发出至少一些光。表述“受到激发”包含以下情形：荧光体连续发光或以一定速率间断发光使得人眼将其感知为连续发光，或相同颜色或不同颜色的多个荧光体间断和/或交替(时间上有重叠或没有重叠)发光使得人眼将它们感知为连续发光(以及在发出不同颜色的情况下将它们感知为那些颜色的混合)。
对于此处介绍的根据其到1931CIE色度图上的黑体轨迹的邻近程度(麦克亚当椭圆内)的任何混合光，本发明进一步涉及邻近黑体轨迹上具有2700K、3000K或3500K色温的光的混合光，也就是：
具有色度坐标x，y的混合光，该色度坐标x，y定义了1931CIE色度图上由第一线段、第二线段、第三线段、第四线段和第五线段围成的区域内的点，所述第一线段将第一点连接至第二点，所述第二线段将第二点连接至第三点，所述第三线段将第三点连接至第四点，所述第四线段将第四点连接至第五点且所述第五线段将第五点连接至第一点，所述第一点的x，y坐标为0.4578，0.4101，所述第二点的x，y坐标为0.4813，0.4319，所述第三点的x，y坐标为0.4562，0.4260，第四点的x，y坐标为0.4373，0.3893，第五点的x，y坐标为0.4593，0.3944(也就是，接近2700K)；或
具有色度坐标x，y的混合光，该色度坐标x，y定义了1931CIE色度图上由第一线段、第二线段、第三线段、第四线段和第五线段围成的区域内的点，所述第一线段将第一点连接至第二点，所述第二线段将第二点连接至第三点，所述第三线段将第三点连接至第四点，所述第四线段将第四点连接至第五点且所述第五线段将第五点连接至第一点，所述第一点的x，y坐标为0.4338，0.4030，所述第二点的x，y坐标为0.4562，0.4260，所述第三点的x，y坐标为0.4299，0.4165，第四点的x，y坐标为0.4147，0.3814，第五点的x，y坐标为0.4373，0.3893(也就是，接近3000K)；或
具有色度坐标x，y的混合光，该色度坐标x，y定义了1931CIE色度图上由第一线段、第二线段、第三线段、第四线段和第五线段围成的区域内的点，所述第一线段将第一点连接至第二点，所述第二线段将第二点连接至第三点，所述第三线段将第三点连接至第四点，所述第四线段将第四点连接至第五点且所述第五线段将第五点连接至第一点，所述第一点的x，y坐标为0.4073，0.3930，所述第二点的x，y坐标为0.4299，0.4165，所述第三点的x，y坐标为0.3996，0.4015，第四点的x，y坐标为0.3889，0.3690，第五点的x，y坐标为0.4147，0.3814(也就是，接近3500K)。
此处使用到的装置中两个元件“电连接”的表述，意指这两个元件之间没有电连接本质上会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一个小电阻)；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导线或迹线的相对端的两个元件是电连接的。
这里所用的表达“照明装置”除了它要能发光之外不具有任何限制性。即照明装置可以是照射一定面积或容积(如建筑物、游泳池或温泉区、房间、仓库、方向灯(indicator)、路面、停车场、车辆、告示牌例如路面标记、广告牌、大船、玩具、镜面、容器、电子设备、小艇、航行器、运动场、计算机、远端音频装置、远端视频装置、蜂窝电话、树、窗户、LCD显示屏、洞穴、隧道、院子、街灯柱等)的装置，或照射一包围空间的一个装置或一系列装置，或用于边缘照明或背面照明的装置(如背光广告、标志、LCD显示)，灯泡替代品(bulb replacement，例如取代AC白炽灯、低电压灯、荧光灯等)，用于室外照明的灯具，用于安全照明的灯具，用于住宅外照明的灯具(壁式，柱/杆式)，天花板灯具/壁式烛台，柜下照明设备，灯(地板和/或餐桌和/或书桌)，风景照明设备、跟踪照明设备(track lighting)、作业照明设备、专用照明设备、吊扇照明设备、档案/艺术显示照明设备、高振动/撞击照明设备-工作灯等，镜面/梳妆台照明设备(mirrois/vanity lighting)或任何其他发光装置。
如这里所用到的用语“大致”，如在表达“大致相等”、“大致统一”、“大致对齐”、“大致平行”，“大致平坦”，“大致圆形”，“大致正方形”中，表示至少大约95％符合上述特征。如：表达“大致统一”意指各个值相差不超过5％；“大致统一”意指该结构具有与平均值相比误差不超过5％的值；“大致对齐”意指连接任意两点的线和连接另外两点的线之间的角度不大于90度的5％，也就是4.5度；“大致平行”意指两个平面彼此相交的角度最大不超过90度的5％，也就是4.5度；如这里所使用的表达“大致平坦的””意指具有大致坦的特征的表面中的至少95％的点处于个平面上或一对平行的平面之间，其中这对平面相互间隔开不超过该表面的最大尺寸的5％的距离；在此“大致圆形”意指该圆可以依照公式x2+y2＝1绘制，在此其虚轴的位置上每个点的Y坐标的值是在此公式中代入X值后算出来的Y的值的0.95-1.05倍之间；“大致正方形”意指这样一种形状，当该形状被放置到x，y坐标上时，该形状上的各个点具有特定值的正或负0.95到1.05倍的x坐标或y坐标，且x坐标或y坐标的绝对值不能超过该特定值的绝对值的1.05倍。
除非另有定义，这里所用的所有术语(包括科学和技术术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员普遍理解的含义相同。还应进一步明白，如常规使用的词典里定义的那些术语将解释为其含义与它们在相关领域以及本发明的上下文环境中的含义相一致，除非本文明确定义外不会从理想或过度形式化(formal sense)的层面上理解。本领域的技术人员还应理解，参照“邻近(adjacent)”另一特征分布的结构或特征可具有与该邻近的特征重叠或在其之下的部分。
如上所述，根据本发明的第一方面，提供了一种照明装置，包括至少一个固态发光体和至少一个光学器件。
在根据本发明的装置中，可使用任何理想的固态发光体或发光体中。这些固态发光体中的大多数是本领域中众所周知并且能够获得的，可以采用其中的任意一种。这些固态发光体的类型示例包括有机的或无机的发光体。这些发光体的类型示例包括发光二极管(有机的或无机的，包括聚合物发光二极管(PLED)、激光二极管、薄膜电致发光器件、发光聚合物(LEP))，其中的大部分在本领域中是众所周知(因此无需详细地介绍这些器件/或制造这些器件的材料)。在根据本发明的某些实施例中，照明装置包括一个或多个固态发光体和至少一个发光材料，其中所述发光材料发射的至少一部分光是响应一个或多个所述至少一个固态发光体的激发而发射的光。
在照明装置包括不止一个的固态发光体时，所有的固态发光体可以是相同的，或是以各种方式(也就是，固态发光体的类型、固态发光体的化学组成、发射的光的主波长或峰值波长、大小等)彼此不同的一个或多个固态发光体构成的不同的组。
这样的LED的典型实施例多数在本领域中是已知，可包括引线框、发光荧光材料、封装区等。
合适的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_003PRO)的美国专利申请，以及于2006年12月21日提交的、申请号为11/614180的美国专利申请，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.Negley和Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_006PRO)的美国专利申请，以及于2007年1月19日提交的、申请号为11/624811的美国专利申请，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_009PRO)的美国专利申请，以及于2007年5月22日提交的、申请号为11/751982的美国专利申请，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Neal Hunter；代理备审案号931_010PRO)的美国专利申请，以及于2007年5月24日提交的、申请号为11/753103的美国专利申请，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；代理备审案号931_011PRO)的美国专利申请，以及于2007年5月22日提交的、申请号为11/751990的美国专利申请，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_034PRO)的美国专利申请，以及于2007年8月22日提交的、申请号为11/843243的美国专利申请，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)的美国专利申请，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；代理备审案号931_041PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此.
根据本发明的照明装置可包括任何期望数量的固态发光体。例如，根据本发明的照明装置可包括50个或更多的发光二极管，或可包括100个或更多的发光二极管，等等。
所述固态发光体可以发出红外线、可见光、紫外光范围内任意所需波长的光(或波长范围的光)。包括例如(1)两个或更多个发光二极管，其可发射可见光谱范围内的不同波长范围的光，(2)两个或更多个发光二极管，其可发射红外光谱范围内的不同波长范围的光线(3)两个或更多个发光二极管，其可发射紫外光谱范围内的不同波长范围的光线(4)可发射可见光谱范围内的光线的一个或多个发光二极管和可发射红外光谱范围内的光线的一个或多个发光二极管，(5)可发射可见光谱范围内的光线的一个或多个发光二极管和可发射紫外光谱范围内的光线的一个或多个发光二极管等。
在本发明的某些实施例中，所述一个或多个固态发光体可放置由所述固态发光体发射的光中的至少10％(在某些实施例中，至少20％，在某些实施例中，至少40％，且在某些实施例中至少60％或更多)进入第二光学器件结构。
在根据本发明的实施例中，可采用任何期望的光学器件。本领域技术人员了解并可以获得多种这样的光学器件。
这些光学器件中的典型示例包括透明或半透明材料，其形状可使得其能够以期望的方式收集、导向和/或发射光线。熟练的技工熟悉各种用来收集、导向和/或发射光线的成形技术。
如上所述，所述一个或多个光学器件中的每一个的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时，至少某些该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。本领域技术人员熟悉并能够获得，还能很容易地制造具有这样的光学特征的光学器件，该光学特征允许光线在一个或多个特定的期望位置从所述光学器件中逃逸出来。
在本发明的某些实施例中，所述照明装置中的光学器件，或照明装置中一个或多个光学器件是大致圆盘形的。此处所使用的表述“圆盘形”通常意指具有两个主表面和位于所述两个主表面之间的一个或多个边缘表面的形状。在某些实施例中，所述主表面是大致平坦的，和/或大致彼此平行的，和/或整个“圆盘形”结构具有基本对称的平面。该“圆盘形”结构可具有任何期望的形状的一个或两个主表面，例如，大致圆形(也就是该结构是大致圆盘形)，大致正方形(也就是，该结构是大致方盘形)，等等。
在本发明的某些实施例中，该照明装置可以装配成使得位于该照明装置中的光学器件或位于该照明装置中的一个或多个光学器件从建筑材料中伸出(例如，从房间、办公室、仓库等的天花向下伸出)，从而提供更好的散热性能。
如上所述，在根据本发明的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一发光材料。本领域技术人员已知并能够获得各种这样的发光材料(已知如发光荧光材料或发光磷光材料，例如申请号为60,600,175美国专利申请中公开的，其全部内容通过引用结合于此)。例如，磷光体就是一种发光材料，当其受到激发光源的激发时，可发出对应光线(例如，可见光)。在多数情况中，对应光线的波长不同于激发光的波长。发光材料的其他例子包括闪烁物质、日辉光带(day glow tape)和在紫外线的激发下发出可见光的油墨。
发光材料可分类成下迁移(down-converting)材料，也就是将光子迁移到较低能级(更长的波长)的材料，或上迁移材料，也就是将光子迁移到较高能级(更短的波长)的材料。
可采用多种方式使得LED器件内包含发光材料，可通过向纯净或透明的封装材料(例如，基于环氧树脂、硅树脂、玻璃或金属氧化物的材料)中加入前述的发光材料来完成，例如通过混合或涂覆工艺。
例如，发光二极管灯的一个典型示例包括发光二极管芯片、用以罩着该发光二极管芯片的子弹形透明壳体、提供电流给该发光二极管芯片的引线、以及用于将发光二极管芯片发出的光线反射到同一方向的杯形反射器，其中采用第一树脂部件封装该发光二极管芯片，然后用第二树脂部件进一步封装该第一树脂部件。可这样获得第一树脂部件：采用树脂材料填满杯形反射器，并在将发光二极管芯片安装到所述杯形反射器的底部上后使其凝固，然后通过金属线将该发光二极管芯片的阴极和阳极电连接到引线。发光材料可分散在所述第一树脂部件内，这样在受到发光二极管芯片发出的光线A激发后，受激发的发光材料可发出荧光(光线B，光线B的波长比光线A更长)。光线A的一部分穿透包含发光材料的第一树脂部件，最后可获得光线A和B的混合光线C，用于照明。
例如，可在本发明的实现中使用的发光荧光材料以及适合在本发明中使用的LED已在通过引用结合于此的该专利申请中公开。
如上所述，在根据本发明的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一反射体。任何合适的反射材料都可以用作制造该反射体，且该反射体可以是任何期望的大小和形状。
适合制造该反射体的材料的典型示例是Furukawa(一家日本公司)销售的商标为
Figure G2007800419494D00191
的材料。
如上所述，在根据本发明的某些实施例中，所述照明装置进一步包括一缘部。该缘部可使用任何合适的材料制成，且该缘部可以是任何期望的大小和形状，只要该缘部可定位成使得从沿一线段的视角位置看，该缘部挡住至少一个固态发光体，其中所述线段与所述第三结构第二表面有间隔并垂直于所述第三结构第二表面，且所述线段从所述第三结构第二表面延伸并远离所述第三结构第一表面。
可以采用任何方式来设置、装配本发明的照明装置，也可采用任何方式为本发明的照明装置供电，也可将所述照明装置装配到任何期望的外壳或器具中。本领域技术人员知悉多种设置、装配设计、供电装置、外壳和器具，并且这些设置、设计、装置、外壳和器具均可用于本发明。本发明的照明装置可与任何期望的电源电连接(或选择性连接)，本领域技术人员对这些电源已经很熟悉了。
如上所述，在根据本发明的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一电源线，根据本发明，任何期望的电源线结构都可以使用，且本领域技术人员了解并能够获得各种这样的结构。
可用于实现本发明的电路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60/752753、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_002PRO)的美国专利申请，以及2006年12月20日提交的、申请号为11/613692的美国专利申请，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_008PRO)的美国专利申请，以及2007年5月3日提交的、申请号为11/743754的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此；
(3)于2006年6月1日提交的、申请号为60/809959、题为“带冷却的照明装置”(发明人：Thomas G.Coleman，Gerald H.Negley、Antony Paul van deVen；代理备审案号931_007PRO)的美国专利申请，以及2007年1月24日提交的、申请号为11/626483的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此；
(4)于2006年5月31日提交的、申请号为60/809,595、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Gerald H.Negley；代理备审案号931_018PRO)的美国专利申请，以及2007年5月30日提交的、申请号为11/755162的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此；
(5)于2006年9月13日提交的、申请号为60/844325、题为“具有低压侧MOSFET电流控制的升压/行逆程高压电源技术”(发明人：Peter Jay Myers；代理备审案号931_020PRO)的美国专利申请，以及2007年9月13日提交的、申请号为11/854744的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此。
根据本发明的第二方面，提供了一种照明方法，包括：点亮根据本发明的照明装置中的至少第一固态发光体。
根据本发明的第三方面，提供了一种照明装置，包括结合本发明的第一方面如上所述的元件，并进一步包括至少第二固态发光体和至少第二光学器件。
在根据本发明的第三方面的某些实施例中，分别包括至少一个固态发光体的两个或多个光学器件可以堆叠。在这样的设置中，从第一光学器件的第三结构第二表面射出的光将穿过相对所述第一光学器件的第二结构位于所述第一光学器件的第三结构对侧的其他任意一个或多个光学器件。例如，在包括三个堆叠的光学器件的装置中，所述装置装配到天花上，使第一光学器件靠近天花，第二光学器件位于所述第一光学器件下方，以及第三光学器件位于所述第二光学器件下方，(1)来自所述第一光学器件的光从所述第一光学器件的第三结构第二表面射出并向下穿过所述第二光学器件和第三光学器件；(2)来自所述第二光学器件的光从所述第二光学器件的第三结构第二表面射出并向下穿过第三光学器件；(3)来自所述第三光学器件的光从所述第三光学器件的第三结构第二表面射出。
通常，根据本发明的照明装置可以混合任意数量的颜色的光。光的颜色的混合的各种示例在以下文件中已有描述：
(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_004PRO)的美国专利申请，以及2006年12月20号提交的美国专利申请No.11/613,714，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“照明装置和照明方法”(发明人：Antony Paul Van de Ven和Gerald H.Negle，代理备审案号931_005PRO)的美国专利申请，以及2006年12月20号提交的美国专利申请No.11/613,733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_012PRO)的美国专利申请；以及2007年4月18号提交的美国专利申请No.11/736,761，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_013PRO)的美国专利申请；以及2007年4月18号提交的美国专利申请No.11/736,799，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 vande Ven，代理备审案号931_014PRO)的美国专利申请；以及2007年4月19号提交的美国专利申请No.11/737,321，其全部内容通过引用结合于此；
(6)于2007年5月8日公布的、专利号为7,213,940、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Antony Paul vande Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_035NP)的美国专利，其全部内容通过引用结合于此；
(7)于2006年12月1日提交的、申请号为60/868134、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_035PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(8)于2006年12月7日提交的、申请号为60/868,986、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_053PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；以及
(9)于2006年11月7日提交的、申请号为60/857,305、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_027PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此。
(10)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、滤光器和滤光方法”(发明人：Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_057PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此。
根据本发明这一方面的照明装置中可进一步包括一个或多个增亮膜。这样的增量膜在本领域中是众所周知的并且是可以获得的。增亮膜(例如，BEF膜可从3M购买)是可选的，当采用其时，其可通过限制接收角(acceptanceangle)来提供更定向的光源。没有被接收的光由高反射光源回收利用。优选地，如果采用增亮膜(可由一个或多个提取模取代，如WFT)，该增亮膜可被优化以限制发射源的视角并增加在第一次(或更早)通过时提取光线的可能性。
此外，根据本发明这一方面的照明装置中可选地还包括一个或多个散射元件(如散射层)。在发光物质中可包括散射元件，和/或可提供分开的散射元件。各种各样的分开的散射元件以及组合照明和散射元件是本领域技术人员众所周知的，并且任何这样的元件均可应用于本发明的照明装置中。
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次级光学器件。
根据本发明的装置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。
这里参照截面图(和/或平面图)来描述根据本发明的实施例，这些截面图是本发明的理想实施例的示意图。同样，可以预料到由例如制造技术和/或公差导致的示意图的形状上的变化。因此，本发明的实施例不应当视为受这里所示的区域的特定形状的限制，而是应当视为包括由例如制造引起的形状方面的偏差。例如，显示为或描述为矩形的模塑区域(molded region)一般还具有圆形的或曲线的特征。因此，图中所示的区域实质上是示意性的，它们的形状不用于说明装置的某区域的准确形状，并且也不用于限制本发明的范围。
图1和2示出了根据本发明的照明装置的第一实施例。参照图1，示出了照明装置10，包括多个LED 11和第一光学器件12。所述第一光学器件12是大致圆盘形的，且包括第一光学器件结构13、第二光学器件结构14和第三光学器件结构15。
所述第一光学器件结构13包括第一结构第一表面16和第一结构第二表面17。所述第二光学器件结构14包括第二结构第一表面18和第二结构第二表面19。所述第三光学器件结构15包括第三结构第一表面20和第三结构第二表面21。
所述第二光学器件结构14具有位于第二结构第一表面18和第二结构第二表面19之间的边缘区域24。所述边缘区域24中形成有多个空腔23，LED 11定位于每个空腔23中。
如图1所示，所述第一结构第二表面17与第二结构第一表面18相接触，且所述第二结构第二表面19与第三结构第一表面20相接触。
所述第二光学器件结构14具有的折射率大于所述第一光学器件结构13和第三光学器件结构15的折射率。
如图1所示，LED 11被定位并定向成在它们被点亮时，它们发出的至少一部分光将进入所述第二光学器件结构14。
所述第三光学器件结构15包括多个光学特征22，所述光学特征22被定位成在所述LED 11被点亮从而所述第一固态发光体11发出的至少部分光进入所述第二光学器件结构14时，LED 11发射的至少某些光将从所述第三结构第二表面21射出所述第三光学器件结构15。
某些LED 11包括嵌入到封装件中的发光二极管芯片，和位于所述封装件中的发光材料。所述发光材料被设置成在该封装中的发光二极管被点亮时，至少一部分所述发光材料被激发以发射发光材料激发光，且发光二极管发出的至少一部分光将与至少一部分发光材料激发光混合。
照明装置10进一步包括反射体25。如图1所示，所述反射体被定位成在任何光从所述第一结构第一表面16射出所述第一光学器件结构13时，至少一部分光将由反射体25反射，并通过所述第一结构第一表面16重新进入所述第一光学器件结构13。
如图1所示，所述反射体25相对所述第一光学器件12被定位和定向，使得所述第一结构第一表面16的中心、所述第三结构第二表面21的中心和所述反射体25的中心大致对齐。
所述照明装置10进一步包括缘部26。如图1所示，所述缘部26设置成使得从沿一线段的视角位置看，该缘部挡住所述LED 11，其中所述线段与所述第三结构第二表面21相间隔并垂直与所述第三结构第二表面21，且该线段从所述第三结构第二表面21延伸并远离所述第三结构第一表面20。如图2所示，所述缘部26绕所述第三结构第二表面21的整个外围延伸。
图3和4示出了根据本发明的照明装置的第二实施例。图3和4中的照明装置30与图1和2中示出的照明装置10基本相同，其区别在于，在图3和4示出的照明装置30中，LED 31嵌入在第二光学器件结构34中(而不是像图1中示出的LED 11设置在空腔23的例子中一样是位于空腔中)。
图5和6示出了根据本发明的照明装置的第三实施例。图5和6中的照明装置50与图1和2中示出的照明装置10基本相同，其区别在于，在图5和6示出的照明装置50中，第一光学器件52是大致方盘形的(而不像图1中示出的装置中第一光学器件12一样是圆盘形的)。
图7和8示出了根据本发明的照明装置的第四实施例。参照图7和8，示出的照明装置70包括第一光学器件71、第二光学器件72和第三光学器件73。三个光学器件中的每一个(也就是，第一光学器件71、第二光学器件72和第三光学器件73)与第一实施例的第一光学器件12相似，其区别在于，(1)只有第一光学器件71具有反射体74(也就是，第二光学器件72和第三光学器件73不具有反射体)，以及(2)只有第三光学器件73具有缘部76(也就是，第一光学器件71和第二光学器件72不具有缘部)。
参照图7，所述第二光学器件72相对于所述第一光学器件71被定位和定向，所述第三光学器件73相对于述第二光学器件72被定位和定向，使得在第一光学器件71中的LED 75被点亮时，LED 75发射的至少一部分光将从所述第三光学器件73的第三结构第二表面射出。
参照图7，所述第二光学器件72相对于所述第一光学器件71被定位和定向，所述第三光学器件73相对于述第二光学器件72被定位和定向，使得第一光学器件71的第一结构第一表面的中心、第一光学器件71的第三结构第二表面的中心、第二光学器件72的第一结构第一表面的中心、第二光学器件72的第三结构第二表面的中心以及第三光学器件73的第三结构第二表面的中心大致对齐。
如这里所述的照明装置的任何两个或两个以上的结构部分可集成。这里所述的照明装置的任何结构部分可设在两个或两个以上部分中(如果需要的话它们是结合在一起的)。同样地，两个或多个功能也可同时完成，和/或任何功能可在一系列步骤中完成。
此外，虽然参照各个元件的特定组合来阐述本发明的特定实施例，但在不背离本发明的精神和范围的情况下可提供各种其他组合。因此，本发明不应解释为受这里所述以及附图所示的特定示范性实施例的限制，而是还可包含各种所述实施例的的部件的组合。
本发明的普通技术人员可在不背离本发明的精神和范围的情况下根据本发明的公开对其进行许多种变化和修改。因此，必须明白所述的实施例仅用于举例，不应当将其视为限制由所附权利要求定义的本发明。因此，所附的权利要求应理解为不仅包括并行陈述的部件的组合，还包括以基本相同的方式完成基本相同功能以获得基本相同结果的所有等效部件。这些权利要求在此理解为包括以上具体阐述和说明的内容、概念上等效的内容以及结合了本发明的实质思想的内容。

Claims (37)

1、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。
2、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少第一发光材料，所述第一发光材料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发光材料被激发以发射第一发光材料激发光，至少一部分所述第一固态发光体光以及至少一部分所述第一发光材料激发光将混合。
3、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少第一发光材料，所述第一发光材料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与至少一部分所述第一发光材料接触。
4、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少第一发光材料，所述第一固态发光体嵌入到一封装件中，至少一部分所述第一发光材料也嵌入在所述封装件中。
5、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少第二固态发光体，所述第二固态发光体被定位并定向成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光时，至少一部分所述第二固态发光体光将进入所述第二光学器件结构，且至少某些该部分第二固态发光体光将从所述第三结构第二表面射出所述照明装置。
6、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一固态发光体是发光二极管。
7、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第二光学器件结构第一折射率和所述第二光学器件结构第二折射率大致相等。
8、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一光学器件结构具有大致均匀的折射率，所述第二光学器件结构具有大致均匀的折射率，所述第三光学器件结构具有大致均匀的折射率。
9、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一固态发光体嵌入在所述第二光学器件结构中。
10、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第二光学器件结构包括至少第一空腔，且所述第一固态发光体定位于所述第一空腔中。
11、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一固态发光体嵌入在所述第二光学器件结构的边缘区域内，所述边缘区域位于所述第二结构第一表面和第二结构第二表面之间。
12、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第二光学器件结构包括至少第一空腔，所述第一空腔形成于所述第二光学器件结构的边缘区域中，所述边缘区域位于所述第二结构第一表面和第二结构第二表面之间，且所述第一固态发光体定位于所述第一空腔中。
13、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少第一反射体，所述第一反射体被定位成在任何光从所述第一结构第一表面射出所述第一光学器件时，至少一部分从所述第一结构第一表面射出所述第一光学器件的光将被所述反射体反射并通过所述第一结构第一表面重新进入所述第一光学器件结构。
14、根据权利要求13所述的照明装置，其特征在于，所述反射体相对所述第一光学器件被定位并定向，使得所述第一结构第一表面的中心、所述第三结构第二表面的中心和所述反射体的中心大致对齐。
15、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括缘部，所述缘部被定位成使得从沿一线段的视角位置看，所述缘部挡住所述第一固态发光体，其中所述线段与所述第三结构第二表面有间隔并垂直于所述第三结构第二表面，且所述线段从所述第三结构第二表面延伸并远离所述第三结构第一表面。
16、根据权利要求15所述的照明装置，其特征在于，所述缘部绕所述第三结构第二表面的整个外围延伸。
17、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一光学器件是大致盘形的。
18、根据权利要求17所述的照明装置，其特征在于，所述第一光学器件是大致圆盘形的。
19、根据权利要求17所述的照明装置，其特征在于，所述第一光学器件是大致方盘形的。
20、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少第二固态发光体和至少第二光学器件，
所述第二光学器件包括至少第四光学器件结构、第五光学器件结构和第六光学器件结构，
所述第四光学器件结构包括第四结构第一表面和第四结构第二表面，
所述第五光学器件结构包括第五结构第一表面和第五结构第二表面，
所述第六光学器件结构包括第六结构第一表面和第六结构第二表面，
所述第四结构第二表面与第五结构第一表面相接触，
所述第五结构第二表面与第六结构第一表面相接触，
所述第四光学器件结构的第一区域包括第四结构第二表面，
所述第五光学器件结构的第一区域包括第五结构第一表面，
所述第五光学器件结构的第二区域包括第五结构第二表面，
所述第六光学器件结构的第一区域包括第六结构第一表面，
所述第四光学器件结构的第一区域具有第四光学器件结构第一折射率；
所述第五光学器件结构的第一区域具有第五光学器件结构第一折射率；
所述第五光学器件结构的第二区域具有第五光学器件结构第二折射率；
所述第六光学器件结构的第一区域具有第六光学器件结构第一折射率；
所述第五光学器件结构第一折射率大于所述第四光学器件结构第一折射率；
所述第五光学器件结构第二折射率大于所述第六光学器件结构第一折射率，
所述第二固态发光体被定位和定向成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光时，至少一部分所述第二固态发光体光将进入所述第五光学器件结构，
所述第六光学器件结构包括至少第二光学特征，所述第二光学特征被定位成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光时，至少一部分所述第二固态发光体光将进入所述第五光学器件结构，至少某些这部分第二固态发光体光将从所述第六结构第二表面射出所述照明装置。
21、根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述第二光学器件相对所述第一光学器件被定位且定向成在所述第一固态发光体被点亮，从而至少某些所述至少一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时，至少一部分所述第一固态发光体光将从所述第六结构第二表面射出所述第六结构。
22、根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述第二光学器件相对所述第一光学器件被定位且定向，使得所述第一结构第一表面的中心、所述第三结构第二表面的中心和第六结构第二表面的中心大致对齐。
23、根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少第一发光材料包含区和第二发光材料包含区，
所述第一发光材料包含区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且至少一部分所述第一发光材料被激发以发射第一发光材料激发光时，至少一部分所述第一固态发光体光和至少一部分所述第一发光材料激发光将混合，
所述第二发光材料包含区被定位成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光且至少一部分所述第二发光材料被激发以发射第二发光材料激发光时，至少一部分所述第二固态发光体光和至少一部分所述第二发光材料激发光将混合。
24、根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少第一发光材料包含区和第二发光材料包含区，
所述第一发光材料包含区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一发光材料包含区，
所述第二发光材料包含区被定位成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光时，至少一部分所述第二固态发光体光将进入所述第二发光材料包含区。
25、根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括缘部，所述缘部被定位成使得从沿一线段的视角位置看，所述缘部挡住所述第一固态发光体和第二固态发光体，其中所述线段与所述第六结构第二表面有间隔并垂直于所述第六结构第二表面，且所述线段从所述第六结构第二表面延伸并远离所述第六结构第一表面。
26、根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于，所述缘部绕所述第六结构第二表面的整个外围延伸。
27、根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述第一光学器件和第二光学器件均是大致盘形的。
28、根据权利要求27所述的照明装置，其特征在于，所述第一光学器件和第二光学器件均是大致圆盘形的。
29、根据权利要求27所述的照明装置，其特征在于，所述第一光学器件和第二光学器件均是大致方盘形的。
30、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少第一反射体，所述第一反射体被定位成在任何光从所述第一结构第一表面射出所述第一光学器件时，至少一部分从所述第一结构第一表面射出所述第一光学器件的光将被所述反射体反射并通过所述第一结构第一表面重新进入所述第一光学器件结构。
31、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少第一电源线、至少第二固态发光体和具有第一发光材料的至少第一发光材料区域，
所述第二固态发光体被定位和定向成在所述第二固态发光体被点亮以发射第二固态发光体光时，至少一部分所述第二固态发光体光将进入所述第二光学器件结构，且至少某些该部分第二固态发光体光将从所述第三结构第二表面射出所述照明装置，
其中：
所述第一固态发光体被点亮时将发射具有从430nm到480nm的峰值波长范围的光；
所述第一发光材料被激发时将发射具有从约555nm到约585nm的主波长范围的光；
所述第二固态发光体被点亮时将发射具有从600nm到630nm的主波长范围的光。
32、根据权利要求31所述的照明装置，其特征在于，如果给所述照明装置中的每一根电源线供电：
所述照明装置中的在被点亮时将发射具有从430nm到480nm的峰值波长范围的光的每个固态发光体所发射的光(1)，所述照明装置中的在被激发时将发射具有从555nm到585nm的主波长范围的光的每个发光材料区域所发射的光(2)，和所述照明装置中的在被点亮时将发射具有从600nm到630nm的主波长范围的光的每个固态发光体所发射的光(3)的混合，在没有其它光线的情况下，将产生具有色度坐标x，y的混合光照，该色度坐标x，y定义了位于1931 CIE色度图上的黑体轨迹上的至少一个点的十个麦克亚当(MacAdam)椭圆内的一个点，且
所述照明装置中的在被点亮时将发射具有从430nm到480nm的峰值波长范围的光的每个固态发光体所发射的光，和所述照明装置中的在被激发时将发射具有从555nm到585nm的主波长范围的光的每个发光材料区域所发射的光的子混合，在没有其它光线的情况下，将产生具有色度坐标x，y的子混合光照，该色度坐标x，y定义了1931CIE色度图上由第一线段、第二线段、第三线段、第四线段和第五线段围成的区域内的点，所述第一线段将第一点连接至第二点，所述第二线段将第二点连接至第三点，所述第三线段将第三点连接至第四点，所述第四线段将第四点连接至第五点且所述第五线段将第五点连接至第一点，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，第四点的x，y坐标为0.42，0.42，第五点的x，y坐标为0.36，0.38。
33、根据权利要求32所述的照明装置，其特征在于，所述子混合光照具有色度坐标x，y，该色度坐标x，y定义了1931 CIE色度图上由第一线段、第二线段、第三线段和第四线段围成的区域内的点，所述第一线段将第一点连接至第二点，所述第二线段将第二点连接至第三点，所述第三线段将第三点连接至第四点，所述第四线段将第四点连接至第一点，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0.41，0.455，第四点的x，y坐标为0.36，0.38。
34、一种受到照射的包围空间，其特征在于，包括一封闭空间和至少一个根据权利要求1所述的照明装置，其中所述照明装置照射所述包围空间的至少一部分。
35、一种受到照射的表面，其特征在于，包括一表面和至少一个根据权利要求1所述的照明装置，其中如果所述照明装置被点亮，所述照明装置将照射所述表面的至少一部分。
36、一种受到照射的区域，其特征在于，包括从由以下项构成的组中选择的至少一个项目：建筑物、游泳池或温泉区、房间、仓库、指示器、路面、停车场、车辆、标识例如路面标记、广告牌、大船、玩具、镜子、容器、电子设备、小艇、航行器、运动场、计算机、远端音频装置、远端视频装置、蜂窝电话、树、窗户、LCD显示屏、洞穴、隧道、院子、街灯柱，在它们之中或之上安装了至少一个根据权利要求1所述的照明装置。
37、一种照明方法，其特征在于，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进入所述第二光学器件结构的至少某些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。
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