[发明专利]用于优先侧分布的透镜

说明书

技术领域

本发明总体上涉及照明系统领域，更具体地，涉及用于利用发光二极管光源以预定义的光强度模式对区域进行照明的设备。

背景技术

存在对低成本和能量有效的照明设备的需求。发光二极管(LED)提供了能量有效的光源，并且随着时间发光二极管技术的进步正在提供甚至更大的这种效率。照明系统的一些典型应用是道路和停车场照明，其中存在性能需求，例如光在要被照明的区域上被均匀分布而相邻区域要基本上不存在光溢出的需求。在诸如机动车销售场的“前沿(front-line)”照明之类的应用中，存在对引导光以吸引特定顾客注意在销售场的前沿显示的重要车辆的需要。

发明内容

本发明的一方面是一种用于将来自光发射器的光大部分引导向优先侧的改进的透镜。该具有轴的发射器可以包括至少一个发光二极管。这种透镜可以包括发光二极管封装，该发光二极管封装具有在所述至少一个发光二极管上方的主透镜。在这些实施例中，本发明的透镜可以是在所述主透镜上方的辅助透镜。

本发明的透镜包括形成对由内表面限定的腔的开口的基部、以及被定位以用于将从所述内表面接收的光反射向横贯所述轴的主输出表面的反射表面。所述开口可以容纳穿过该开口的所述发射器，使得所述腔可以围绕所述发射器。

在本发明的一些实施例中，所述腔开口基本上是矩形的。在此针对所述腔开口使用的术语“基本上是矩形的”意味着：(1)所述腔开口具有四个边，以及(2)所述腔开口的每个边的横截面尺寸的至少约三分之一是直的，或者较长的边(如果存在成对的较长的边的话)的横截面尺寸的至少约三分之一基本上是直的。(应当认识到“正方形”是“矩形”的子集。)在某些实施例中，每个边的横截面尺寸的至少约一半基本上是直的，并且已经发现使得每个边的横截面尺寸的至少约三分之二是直的是有利的。

在具有基本上是矩形的腔开口的一些实施例中，所述腔开口的每个边的横截面尺寸的至少约一半是直的。在一些其它版本的这种实施例中，所述腔开口的每个边的横截面的至少约三分之二是直的。

在一些实施例中，内表面可以被配置用于主要折射发射器光，并包括环绕内表面，环绕内表面从所述开口延伸并在横贯所述轴的内端面处终止，并被定位用于将来自发射器的光折射向优先侧。在一些这种实施例中，环绕内表面从所述开口基本上平行于所述发射器轴地延伸。

应当注意到，虽然腔开口和环绕内表面的圆角并不显著影响光分布，但是这种环绕提供了在本发明的透镜的制造期间的优点。具体地，在角落处的尖锐度的最小化有利于本发明的透镜的精确模制。

基部限定了基本上垂直于所述轴的平面。在被配置用于将光导向优先侧的透镜的实施例中，内端面在前边缘和后边缘之间延伸，后边缘比前边缘距所述平面更远。在这些实施例中，内端面可以包括相对于彼此成角度的前小平面和后小平面，并且所述前小平面和所述后小平面中的每个从所述前边缘和所述后边缘中的相应的一个延伸到位于中央的侧面到侧面的接合处。在这些实施例中的一些中，内端面包括成对的所述前小平面和所述后小平面的每个，每对所述小平面沿着位于中央的从前到后的接合处而邻接，并从所述前后接合处延伸向所述基部。在一些版本的所述内端面中，所述前小平面和所述后小平面基本上是平面的。

在本发明的透镜的一些实施例中，所述反射表面从所述基部径向地向所述内表面的外面延伸远离所述轴，并围绕所述内表面。所述反射表面可以包括前弯曲和后弯曲以及成对的基本上相同的侧弯曲，每个侧弯曲邻接所述前弯曲和所述后弯曲。所述前弯曲具有与所述后弯曲的结构不相同的前弯曲结构。所述侧弯曲的结构与所述前弯曲和所述后弯曲的结构不相同。应当理解，术语“弯曲”指的是三维弯曲表面。

所述反射表面从基部边缘向主输出表面延伸。并且，在具有基本上是矩形的腔开口的实施例中，所述基部边缘与所述腔开口的相应边相距基本上等距离的间隔。换言之，所述反射表面的基部边缘也可以基本上是围绕所述基本上是矩形的腔开口的矩形。

所述腔开口的圆角与所述反射表面的基部边缘的另一方面是，这种制成圆形提供了从侧弯曲到前弯曲和后弯曲的平滑过渡。

在被配置用于优先侧光分布的透镜的实施例中，所述后弯曲在距所述基部平面比所述前弯曲距所述基部平面的距离更大的距离处终止。所述前弯曲和所述后弯曲优选地均是两侧对称的。

在用于优先侧光分布的透镜的一些实施例中，所述主输出表面被配置用于将光引导向所述优先侧。在一些这种实施例中，所述主输出表面包括前扇区和后扇区，所述前扇区在所述发射器轴周围跨越大于180°。所述前扇区和所述后扇区可以均是沿着包括所述发射器轴的从前到后的平面而两侧对称的。