专利名称：具有受控背光管理的透镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明器材，更具体地说本发明涉及用于各种通用照明用途的LED照明器材。又更具体地说，本发明涉及在LED照明器材中的希望的LED光分布的透镜效应领域。
现有技术最近几年，各种通用照明用途的发光二极管(LED)的使用越来越多，并且随着LED 和被称为“LED模块”的LED阵列承载装置的进步，这种趋势在加速。的确，主要由采用高强度放电(HID)灯、卤素灯、小型荧光灯和其他光源的器材服务的照明需要现在逐步开始由 LED服务了。在LED开发领域创造性的工作还在继续，并且在尽可能多有效利用LED发出的光的领域创造性的工作也在继续。众所周知，在具有或者不具有“主透镜”的基底上通常包括单个LED (或者小LED群集)的“LED”封装分别具有在其上面的单独透镜，以便按期望引导来自LED封装的光。(当使用它的封装包括主透镜时，这种透镜有时被称为“次透镜”)。在这种透镜领域在进行开发努力，意在以对特定应用形成希望的照明模式(illumination pattern)的方式再引导某些封装发出的光。然而，这些透镜往往缺少最希望的性能，即，某些LED发射光被丢失。通常，某些来自LED的光以导致LED照明器材提供不理想的并且不完全有效的照明模式的角度被发射。某些现有透镜被配置为用于防止不希望的光从透镜射出，而其他透镜立即阻挡从透镜射出的光。即使这些配置被认为是实现希望的照明模式和防止所谓光 “侵入”所需要的，它们仍常常导致光丢失，并且降低了 LED照明器的效率。非常希望在照明器材内提高由LED发射的光的使用效率。典型的LED通过广角发射光，以致LED发出的光以稍许不同的角度到达透镜的输出面上的特定区域。这使得非常难以控制这种光的折射。因此，被折射的光只有一部分以希望的方向被折射，而其余部分几乎不受控地从透镜出射。希望提供对从这种透镜出射的光的方向的改进的控制。侵入照明能够通过刚好多于沿不希望的方向发射的光量被评估，还要考虑这样的光被引导是距离希望的方向有多远。在通常的商业应用中，提供在对预期要被照射的空间发射的最大光量的情况下，产生希望的照明模式的照明设备是非常有好处的。
发明内容
本发明的目的是提供改善LED透镜效应，从而克服现有技术的一些问题和缺点， 包括上面描述的问题和缺点。本发明的另一个目的是提供一种具有对于各种特定用途的改善的光输出效率的 LED透镜。本发明的另一个目的是提供一种具有改善的控制光从该透镜出射方向的LED透
镜ο根据下面的描述和附图，如何实现这些以及其他目的变得显而易见。
本发明是一种改善从具有发射轴并且限定发射面的诸如LED封装的光发射器主要向优先侧的光分布效率的透镜。优选地，该光发射器是没有周围反射面的LED封装。用本发明的透镜实现了这样改善从光发射器输出光的效率，本发明的透镜特别被设计用于折射及沿与希望的照明方向相反的方向发射的光的有用输出。本发明的透镜沿优先侧方向引导来自发射器的包含以先前导致这种光丢失的角度发出的光的绝大部分的光。不需要使用分立反射器，即，仅在透镜的基础上，就可以提供这样的光利用效率。本发明的透镜具有发射器相邻基底端，它形成对由内表面限定的发射器周围腔的发射器容纳开口。该内表面包含位于该优先侧上的中心的前扇区和位于在径向对着所述优先侧的非优先侧上的中心的后扇区。该前扇区具有用于折射来自发射器的光的第一配置。该后扇区具有用于折射来自该发射器的光的第二配置。非常优选地，该第二配置与该第一配置不同。该透镜还包含轴向偏移主后表面，被定位以接收来自该内表面后扇区的至少一部分的光，并且被配置用于其全内反射(TIR)。来自主后表面的光被引导向优先侧。在此对折射或者TIR后的光的方向使用的术语“向，，意味着，折射或者TIR后，这种光即使仍从所指方向发散但是仍较接近所指方向传播。例如，“向该优先侧”意味着，如果折射或者TIR后，该光仍以非优选方向传播，则它以(比折射或者TIR之前)更接近于将优先侧与非优先侧区别开的特定轴面的角度传播。在本发明的非常优选实施例中，内表面后扇区和主后表面在基本上平行于该发射面的平面中具有基本上椭圆形的截面。在此对基本上平行于发射面的平面中的表面的截面使用的术语“椭圆形”指这种截面是椭圆形的部分。在此对椭圆形使用的术语“宽侧”指，对着椭圆形主轴的一侧。参考该椭圆形截面，优选地，每个截面相对于其中点对称，并且它位于从非优先侧的中心延伸到优先侧的中心的平面的中心。在椭圆形截面对着椭圆形主轴的优选实施例中，从每个椭圆形截面到发射轴的距离在这样的位置增大，这些位置是离开这样的截面的， 这些截面延伸离开从非优先侧的中心到优先侧的中心延伸的面。这种配置允许发射光广角分布到优先侧。在其中内表面后扇区和主后表面的截面具有较小曲率半径的其他实施例中，实现向优先侧的更窄并且更远的光分布图。前扇区优选地围绕发射轴沿比后扇区沿其延伸的弧形大的弧形延伸。在本发明透镜的优选实施例中，后扇区弧形约为前扇区弧形的一半。透镜基本上关于包含发射轴的平面两侧对称。在本发明的透镜中，发射器相邻基底端优选地形成对基本上位于非优先侧的中心并且部分地被主后表面界定的后腔的后开口。主后表面从离开发射轴的该发射面处靠近内表面后扇区过渡直到终止在离开基底端的位置。优选地，该后腔进一步被轴向远离次后表面和端面界定。进入后腔的入射光优选地被次后表面弥散。该端面从主后表面延伸到次后表面。该次后表面从端表面延伸到基底端，并且优选地，在平行于发射面的平面中具有基本上椭圆形的截面。该内表面后扇区优选地包含中间后区段，该中间后区段被配置为用于将发射光主要折射向该主后表面，以将其TIR向该优先侧。在优选实施例中，该内表面后扇区还包含轴向相邻后区段。该轴向相邻后区段被配置为用于折射发射光偏离开该发射面，并且通过从发射轴过渡偏离开该发射面，接合该
6中间后区段。该轴向相邻后区段优选地是基本上截面凸状的。优选地，该中间后区段包括离开该发射轴延伸的第一中间后部。在这样的实施例中，该中间后区段优选地进一步包含第二中间后部和第三中间后部。该第二中间后部最好从该第一中间后部延伸到该轴向相邻后区段。该第三中间后部最好从该第一中间后部过渡向发射面，并且被配置为用于在逐步靠近发射面的各位置，以逐步较小的折射，将发射光折射向该发射面。优选地，该第二和第三中间后部基本上垂直于发射面延伸，并且在平行于该发射面的平面中具有基本上椭圆形的截面。术语“向发射面”指被折射后，与折射之前相比，光以较小的相对于发射面的角度传播。术语“偏离开该发射面”指被折射后，与折射前相比，光以较大的相对于发射面的角度传播。本发明的透镜进一步包含外表面，被配置为用于主要以离轴方向将发射光折射向优先侧。该外表面具有前输出区和后输出区。该后输出区被配置为用于将从该内表面后扇区和主后表面接收的优势光折射向优先侧。该后输出区被进一步被配置为用于接收来自该第一中间后表面的至少一部分光，并且将它分布向该非优先侧的有用照明。在本发明的优选实施例中，该内表面前扇区包含第一、第二和中间前区。该第一前区与所述发射轴相邻，并且被优选地配置为用于将发射光折射向发射面。该第二前区与该第一前区间隔开，并且被优选地配置为用于折射发射光偏离开该发射面。该中间前区接合该第一和第二前区并且对该第一和第二前区是基本上截面渐近的。优选地，该中间前区被相对于该发射器定位，以便在逐步靠近该第二前区的各位置以逐步较少的量，将光折射向发射面。在本发明的优选实施例中，该输出面的前输出区被配置为用于折射来自内表面前扇区的光，以致在外表面上，来自每个前区的光被折射，而基本上不重叠来自其他前区的光。该第二前区最好在到达发射面之前终止。该内表面前扇区优选地进一步包含从该第二前区延伸的基底相邻前区并且被配置以致在该第二前区与发射面之间的发射光基本上不折射地传播通过该基底相邻前区。本发明的优选实施例进一步包含外围前表面，被定位以接收来自基底相邻前区的光，并且被配置为用于将其全内反射(TIR)向该外表面。在这样的实施例中，该发射器相邻基底端最好形成对位于该优先侧的中心并且部分地被外围前表面界定的前腔的前开口。如前所述，特别是在包含对优先侧的照明的应用中，LED灯的有效使用是重要的。 本发明的透镜，在它的优选实施例中，能够比设计用于优先侧分布的现有透镜引导多于 10%的总发射光向优先侧。在这样的优选实施例中，本发明的透镜有效利用多至90%的发射光，用于实现有用照明。
图1是本发明的透镜的放大透视图。图2是示出内部、背面和前面空腔以及外表面的配置的图1的透镜的放大的截面非透明透视图。图3是图1的透镜的显著放大的局部截面透视图。
图4是图1的透镜的显著放大的局部截面侧视图。图5是图1的透镜的放大平面俯视图。图6是图5的透镜的显著放大的局部俯视图。图7-9是在基本上平行于发射轴的平面中示出截面图的图1的透镜的放大的局部截面透视图。图10是图1的透镜的放大截面前视图。图11是图1的透镜的放大后视图。图12是示出发射光的折射的图1的透镜的放大截面侧视图。图13是示出由内腔后扇区和主后表面折射发射光的图12的透镜的放大截面透视图。图14是示出由内腔后扇区和主后表面分布发射光的图12的透镜的放大局部截面侧视图。图15是示出由内腔前扇区区和外围前表面折射发射光的图12的透镜的显著放大的局部截面侧视图。图16是示出如图15的由外表面前输出区折射的发射光的分布的图1的透镜的放大局部截面侧视图。图17是示出由内腔后扇区和主后表面分布发射光的图1的透镜的放大局部俯视平面视图。图18是示出由内腔后扇区和主后表面分布发射光的图1的透镜的放大局部正面透视俯视图。图19是从示出局部光线踪迹的图1的透镜的上方观看的放大局部透视侧视图以及标出该局部光所在位置的照明图。图20是从示出局部光线踪迹的图1的透镜的上方观看的另一个放大局部透视侧视图以及标出该局部光所在位置的照明图。
具体实施例方式图1-20示出作为本发明的优选实施例的透镜10。透镜10用于使光从光发射器1 主要向优先侧5分布，光发射器1具有发射轴2并且限定发射面3。如至少在图1和2中可以看出的，光发射器1是没有周围反射面的LED封装。透镜10具有发射器相邻基底端11，它形成对由内表面14限定的发射器周围腔 13的发射器容纳开口 12。腔13限定发射器1与内腔表面14之间的空间，以使发射光通过空气进入位于内腔表面14的透镜材料。因为空气和可以是丙烯酸或者其他适当材料的透镜材料具有不同的折射率，所以这样导致光在内腔表面14发生弯曲。内表面14包含位于优先侧5上的中心的前扇区20和位于非优先侧6上的中心的后扇区30，该非优先侧6在径向对着优先侧5。在图1-5中最清楚地看出，前扇区20具有用于折射来自发射器1的光的第一配置。后扇区30具有用于折射来自发射器1的光的第二配置。第二配置与第一配置不同。透镜10还包含轴向偏移的主后表面15，被定位以接收来自内表面后扇区30的至少一部分的光，并且被配置为用于其全内反射(TIR)。如图12-14 所示，来自主后表面15的光被引导向优先侧5。
图1和5-9示出内表面后扇区30和主后表面15在基本上平行于发射面3的平面中具有基本上椭圆形的截面。图7-9示出在平行于发射面3离开发射面3不同距离的平面中的截面。图6进一步示出椭圆形弯曲的内表面后扇区30和主后表面15。图6最佳示出这些截面如何从沿透镜对称面4并且最靠近远离对称面4的发射轴2的它们的各点延伸到最远离发射轴2的位置。在图5中可以最清楚地看出，前扇区20沿弧24绕发射轴2延伸，而后扇区沿弧31 延伸。前扇区弧24大于后扇区弧31。图5进一步示出后扇区弧31约为前扇区弧24的一半。在图5中还可以看出，透镜10是关于包含发射轴2的平面4两侧对称。在图1-4中可以最清楚地看出，发射器相邻基底端11进一步形成对基本上位于非优先侧6的中心并且被主后表面15界定的后腔41的后开口 40。可以看出，主后表面15从离开发射轴2的发射面3处靠近内表面后扇区30过渡，直到终止在离开基底端11的位置。 图1-4还示出后腔41还被轴向远程次后面42和端面43界定。端面43从主后表面15延伸到次后面42。次后面42基本上垂直于发射面3从端面43延伸到基底端11，并且在图3 和6中可以最清楚地看出，在平行于发射面3的平面中具有基本上椭圆形的截面。图1-4最佳示出内表面后扇区30包含中间后区段32和轴向相邻后区段33。通过从发射轴2过渡偏离开发射面3，轴向相邻后区段33与中间后区段32接合。可以看出，轴向相邻后面33是基本上截面凸状的。在图12-14中可以最清楚地看出，中间后区段32被配置为用于将发射光主要折射向主后表面15用于TIR其向优先侧5。图12-14还示出轴向相邻后区段33被配置为用于折射发射光偏离开发射面3。在图2-4中可以最清楚地看出，中间后区段32包含离开发射轴2延伸的第一中间后部321、第二中间后部322和第三中间后部323。第二中间后部322从第一中间后部321 延伸到轴向相邻后区段33。第三中间后部323从第一中间后部321过渡向发射面3。第二和第三中间后部322和323基本上垂直于发射面3延伸。图5_9示出第二和第三中间后部 322和323在平行于发射面3的面中分别具有基本上椭圆形的截面。在图12-14中可以最清楚地看出，第三中间后部323被配置为用于以在逐步靠近发射面3的位置折射逐步少的方式，使发射光折射向发射面3。本发明的透镜10进一步包含被配置为用于主要沿离轴方向使发射光折射向优先侧5的外表面17。外表面17具有前输出区18和后输出区19。外表面17绕发射轴2延伸将近180°，以改善的控制，对发射光的广角分布提供大折射输出面。图4最佳示出外表面 17绕发射轴2延伸约150°。图12-14示出后输出区19被配置为用于将从内表面后扇区30和主后表面15接收的优势光折射向优先侧5。后输出区19被进一步配置为用于接收来自第一中间后表面 321的至少一部分光，并且向非优先侧6的有用照明分布这样的光。图16示出包含轴相邻第一输出区域181、与轴相邻第一输出区域181间隔开的第二输出区域182以及接合第一和第二输出区域181和182的中间输出区域183的外表面前输出区18。外表面前输出区18进一步包含基底相邻外表面区域184，它从第二输出区域 182延伸并且基本上不接收任何发射光。基底相邻外表面前区域184基本上与发射面3正交。应当明白，由于基底相邻外表面前区域184基本上不参与发射光的分布，所以它可以具有通过定位和安装透镜10或者由诸如材料或者空间保护的其他因素决定的任何配置。图15示出内表面前扇区20分别包含第一、第二和中间前区21、22和23。第一前区21与发射轴2相邻，并且被配置为用于将传输通过轴相邻第一区21的发射光折射向发射面3。这提供更广分布的绕轴2发射的光，并且允许增大外表面第一输出区域181的尺寸，以便实现更好地折射从透镜10出来的光。由轴相邻第一前区21接收的光具有最高强度，因为通常发射光的最强照明强度集中在轴2附近。通过使光折射向发射面3 (或者离开轴2)，第一前区21允许该光在较大空间散射。这样改善照明强度的均勻性，并且显著降低照明强度分布图中的所谓“热斑”效应。图15还示出轴相邻第一内部区21是基本上截面凹状的。第二前区22与第一前区21间隔开，并且被配置为用于折射发射光偏离开发射面 3。在图15中可以看出，第二内部区22是基本上截面凸状的。第二前区22，离开基底相邻外表面前区域184，传播几乎包含从发射面3在约30°内发射的光。在图12、13和17-20中可以看出，基底相邻外表面前区域184被结构70包围，该结构70可以用于将透镜10相对于发射器1固定，或者是阻挡发射光进入不希望的方向的屏蔽。因此，到达基底相邻前区域 184的任何光均被这种结构70阻挡，并且最终丢失。在现有的透镜中，因为一些光被丢失， 所以为了满足希望的极坐标坎德拉图的目标，外表面必须被设计得使一些轴相邻光弯曲到提供希望的照明的侧。通过折射由第二前区22接收的光偏离开发射面3 (或者朝向发射轴 2)，该光在输出区域182被外表面17接收，输出区域182不仅把这样的光透射出透镜10，而且进一步沿希望的方向，即偏向发射面3用于更远离发射轴2的照明，折射该光，如图16所示。因此，由于通过第二输出区域182透射的来自第二前区22的光提供在希望的照明模式侧的希望的照明，所以不需要为此目的而使第一输出区域181透射的轴相邻光弯曲。在现有透镜中，发射器与透镜内表面之间的空间填充了光学胶，以致发射光以与被发射时相同的角度不折射地通过并且到达外表面。在这种现有透镜中，外表面仅是光折射的载体。当与这种现有透镜进行比较时，透镜10的外表面17的前输出区18的配置比这些现有透镜实质上出人意外地简单。在现有透镜中，光以宽角度范围到达外表面。因此，在形成用于沿希望方向折射光的现有外表面时，几乎所有的这些角度都必须考虑到。在透镜 10中，大部分发射光的方向首先主要受内表面14的控制，而来自内表面前扇区之一的光基本上被外表面17的相应的一个前输出区域接收。因此，输出面17的每一个前输出区域都接收实质上到达窄角扇区的光。结合通过消除为了侧照明而弯曲轴相邻光的需要所提高的效率，这样简化了用于沿希望的方向折射该光的外表面17的前输出区域18的配置，因此， 减小了不规则影响光输出方向的概率。中间前区23接合第一和第二前区21和22并且对第一和第二前区21和22是基本上截面渐近的。中间前区23相对于发射器1定位，以在逐步靠近第二前区22的各位置， 以逐步较少量将光折射向发射面3。在某些情况下，中间区23可以被配置并且定位，以允许发射光基本上不折射地通过。在图15中可以最清楚地看出，内中间区23基本上是直线截面。换句话说，内中间区23基本上是截锥体形状的。图16示出外表面17的前输出区18被配置为用于折射来自内表面前扇区20的光，以致在外表面17，来自内表面前区21、22和23每一个的光基本上被折射，而不与来自
10其他内表面前区的光重叠。输出区181、182和183中的每个都被配置为用于折射来自内表面前区21、22和23中的相应之一的光。在图16中可以最清楚地看出，轴相邻第一输出区域181被配置为用于接收来自轴相邻内表面第一前区21的发射光，并且进一步将该光折射向发射面3。第二输出区域182被配置为用于接收来自内表面第二前区22的发射光，并且折射该光实质上向发射面3。中间输出区域183被配置为用于接收来自内表面中间前区23 的发射光，并且折射该光的大部分实质上向发射面3。图1、2和10-12最佳示出基本上沿发射面3围绕透镜10并且在基底相邻端11和外表面17之间延伸的凸缘71。所示的实施例示出可以对每个单独发射器1的希望的光分布定向的类型的透镜10。这样允许位于LED阵列模块上的发射器上方的多个透镜10中的每个都被不同地定向，以便由这种LED阵列模块作为整体实现希望的照明分布。在这种实施例中，通过将凸缘71插在印刷电路板与诸如密封垫或者LED阵列模块盖板的其他结构70 之间，凸缘71用于相对于发射器1固定透镜10。应当明白，这只是透镜10的示例性配置。 外表面17可以具有由期望照明模式决定的其他配置。作为一种选择，透镜10可以是用于在多个发射器上定位的并且包含类似透镜10的多个透镜或者多个不同配置的较大单元的一部分。在图15中还可以看出，第二前区22在到达发射面3之前终止。内表面前扇区20 进一步包含基底相邻前区25，该基底相邻前区25从第二前区22延伸，并且被配置，以使第二前区22与发射面3之间的发射光基本不折射地通过基底相邻前区25。本发明的透镜10进一步包含外围前表面16，该外围前表面16被定位，以接收来自基底相邻前区25的光，并且被配置为用于将其全内反射向外表面17。在图3中可以最清楚地看出，发射器相邻基底端11形成对位于优先侧5的中心并且部分地被外围前表面16界定的前腔51的前开口 50。图5和6示出在基本上平行于发射面3的平面中的基本上为圆环形截面的内表面前扇区20。作为一种选择，内表面前扇区20和外围前表面可以具有在基本上平行于发射面3的平面中形成基本上为椭圆形或者卵形截面的形状。换句话说，这些表面可以非旋转对称。还应当明白，根据期望的照明模式，本发明的透镜可以被成型为非对称的，并且具有非对称面。尽管结合特定实施例示出并且描述了本发明原理，但是应当明白，这些实施例仅作为例子，而没有限制性意义。
1权利要求
1.一种用于使光从光发射器主要向优先侧分布的透镜，该光发射器具有发射轴并且限定发射面，包括 发射器相邻基底端，用于形成对由内表面限定的发射器周围腔的发射器容纳开口， 所述内表面包含(a)前扇区，位于所述优先侧上的中心，并且具有用于折射来自发射器的光的第一配置和(b)后扇区，位于在径向对着所述优先侧的非优先侧上的中心，并且具有用于折射来自所述发射器的光的第二配置，所述第二配置与所述第一配置不同；以及 轴向偏移主后表面，被定位以接收来自所述内表面后扇区的至少一部分的光，并且被配置用于其全内反射(TIR)。
2.根据权利希望1所述的透镜，其中来自所述主后表面的光被引导向所述优先侧。
3.根据权利希望1所述的透镜，其中所述内表面后扇区和所述主后表面在基本上平行于所述发射面的平面中具有基本上椭圆形的截面。
4.根据权利希望3所述的透镜，其中所述基本上椭圆形截面是椭圆形宽侧。
5.根据权利希望1所述的透镜，其中所述发射器相邻基底端形成对基本上位于所述非优先侧的中心并且部分地被所述主后表面界定的后腔的后开口。
6.根据权利希望5所述的透镜，其中所述主后表面从离开所述发射轴的所述发射面处靠近所述内表面后扇区过渡，直到终止在离开所述基底端的位置。
7.根据权利希望6所述的透镜，其中所述后腔进一步被轴向远离次后表面和从所述主后表面到所述次后表面延伸的端表面界定，所述次后表面从所述端表面延伸到所述基底端，并且在平行于所述发射面的平面中具有基本上椭圆形的截面。
8.根据权利希望1所述的透镜，其中所述内表面后扇区包含中间后区段，所述中间后区段被配置为用于将发射光主要折射向所述主后表面，以将其TIR向所述优先侧。
9.根据权利希望8所述的透镜，其中所述内表面后扇区进一步包含轴向相邻后区段， 所述轴向相邻后区段被配置为用于折射发射光偏离开所述发射面，并且通过从发射轴过渡偏离开所述发射面，接合所述中间后区段。
10.根据权利希望9所述的透镜，其中所述轴向相邻后区段是基本上截面凸状。
11.根据权利希望9所述的透镜，其中所述中间后区段包含离开所述发射轴延伸的第一中间后部。
12.根据权利希望11所述的透镜，其中所述中间后区段进一步包含 第二中间后部，从所述第一中间后部延伸到所述轴向相邻后区段；以及 第三中间后部，从所述第一中间后部过渡向发射面，并且被配置为用于在逐步靠近所述发射面的各位置，以逐步较小的折射，将发射光折射向所述发射面。
13.根据权利希望12所述的透镜，其中所述第二和第三中间后部基本上垂直于所述发射面延伸，并且在平行于所述发射面的平面中具有基本上椭圆形的截面。
14.根据权利希望1所述的透镜，进一步包含外表面，被配置为用于主要沿离轴方向将发射光折射向所述优先侧。
15.根据权利希望14所述的透镜，其中所述外表面具有前输出区和后输出区，所述后输出区被配置为用于将从所述内表面后扇区和所述主后表面接收的优势光折射向所述优先侧。
16.根据权利希望15所述的透镜，其中所述内表面前扇区包含眷第一前区，与所述发射轴相邻，并且被配置为用于将发射光折射向所述发射面；眷第二前区，与所述第一前区间隔开，并且被配置为用于折射发射光偏离开所述发射面；以及眷中间前区，接合所述第一和第二前区并且对所述第一和第二前区是基本上截面渐近的，所述中间前区被相对于所述发射器定位，以在逐步靠近所述第二前区的各位置以逐步较少的量，将光折射向发射面。
17.根据权利希望16所述的透镜，其中所述外表面的所述前输出区被配置为用于折射来自内表面前扇区的光，以致在所述外表面上，来自每个前区的光被实质上折射，而不重叠来自其他前区的光。
18.根据权利希望17所述的透镜，其中 所述第二前区在到达所述发射面之前终止；以及 所述内表面前扇区进一步包含从所述第二前区延伸的基底相邻前区，并且被配置以致在所述第二前区与发射面之间的发射光基本上不折射地传播通过所述基底相邻前区。
19.根据权利希望18所述的透镜，进一步包含外围前表面，被定位以接收来自基底相邻前区的光，并且被配置为用于将其全内反射(TIR)向所述外表面。
20.根据权利希望19所述的透镜，其中所述发射器相邻基底端形成对位于所述优先侧的中心并且部分地被所述外围前表面界定的前腔的前开口。
21.根据权利希望1所述的透镜，其中所述前扇区围绕所述发射轴沿比所述后扇区沿其延伸的弧形大的弧形延伸。
22.根据权利希望21所述的透镜，其中所述后扇区弧形约为前扇区弧形的一半。
23.根据权利希望1所述的透镜，基本上关于包含所述发射轴的平面两侧对称。
24.一种用于使光从光发射器主要向优先侧分布的透镜，所述光发射器具有发射轴并且限定发射面，该透镜包括发射器相邻基底端，所述发射器相邻基底端形成 对由内表面限定的发射器周围腔的发射器容纳开口，所述内表面被配置为用于折射来自所述发射器的光，并且包含(a)前扇区，位于所述优先侧上的中心和(b)后扇区，位于径向对着所述优先侧的非优先侧的中心；以及 对部分由主后表面界定的后腔的后开口，所述主后表面被定位以接收来自所述内表面后扇区的至少一部分的光，并且被配置为用于其全内反射(TIR)。
25.根据权利希望24所述的透镜，其中所述发射器相邻基底端形成对部分由外围前表面界定的前腔的前开口，所述外围前表面被定位以接收来自所述内表面前扇区的基底相邻区的光，并且被配置为用于将其全内反射(TIR)向所述透镜外表面。
26.一种用于使光从光发射器主要向优先侧分布的透镜，该光发射器具有发射轴并且限定发射面，包括 发射器相邻基底端，用于形成对由内表面限定的发射器周围腔的发射器容纳开口， 所述内表面被配置为用于折射来自所述发射器的光，并且包含(a)前扇区，位于所述优先侧上的中心，和(b)后扇区，位于在径向对着所述优先侧的非优先侧上的中心，并且在基本上平行于所述发射面的各面中具有基本上椭圆形的截面；以及 主后表面，被定位以接收来自所述内表面后扇区的至少一部分的光，并且被配置为用于其全内反射(TIR)，所述主后表面在基本上平行于所述发射面的各平面中具有基本上椭圆形的截面。
全文摘要
一种用于使光从光发射器主要向优先侧分布的透镜，该光发射器具有发射轴并且限定发射面，该透镜具有发射器相邻基底端，用于形成对具有内表面的发射器周围腔的发射器容纳开口，该内表面包含位于优先侧上的中心的前扇区和位于在径向对着的非优先侧上的中心的后扇区。前扇区和后扇区的用于折射来自发射器的光的它们的相应配置不相同。该透镜进一步包含主后表面，该主后表面被定位和配置，以接收并且全反射来自内表面后扇区至少一部分的光。该内表面后扇区和主后表面沿基本上在平行于该发射面的平面中的基本上椭圆形截面延伸。该基底端形成对基本上位于非优先侧上的中心并且部分地被主后表面界定的后腔的后开口。
文档编号F21V5/00GK102449385SQ201080023451
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月4日 优先权日2009年5月29日
发明者C·斯托姆, K·S·威尔考克斯 申请人:鲁德照明公司