生成似蝙蝠翼形光束分布的透镜及其方法技术

一种使来自光源的光改变方向的透镜，所述光具有以左右对称平面（LRSP）为中心的角分布。所述透镜包括面向光源的入射面，所述入射面包括入射拐角，所述入射拐角将入射面划分成入射内和外区并且是凹的，在空中形成钝角。所述透镜也包括相对的出射面，所述出射面类似地包括出射拐角，所述出射拐角类似地划分出射面。射到入射内区的每个射线透射穿过透镜，射到出射内区。射到入射外区的每个射线透射穿过透镜，射到出射外区。射到入射面的每个射线透射穿过透镜、射到出射面并且从透镜折射出去，具有关于LRSP的初始和最终传播角。最终传播角大于初始传播角。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生成似蝙蝠翼形光束分布的透镜及其方法对相关申请的交叉引用本申请要求2011年2月9日提交的并且题为“LENSGENERATINGABATWING-SHAPEDBEAMDISTRIBUTION,ANDMETHODTHEREOF”的美国专利申请序列号13/023,571的优先权，其是2009年12月11日提交的并且题为“RETROFIT-STYLELAMPANDFIXTURE,EACHINCLUDINGAONE-DIMENSIONALLINEARBATWINGLENS”的美国专利申请序列号12/636,524的部分继续申请，以此通过引用结合了这两个申请的全部内容。
本专利技术涉及灯并且更具体地涉及结合了透镜的改进风格灯。
技术介绍
诸如冷藏箱（refrigerationcase）的封闭存储结构，长期具有在内部布置的光源和照明设备用以向存取存储在所述结构之内的一个或多个物品的任何人提供光。通常，这样的设备使用通常呈管状的一个或多个荧光灯泡以在由存储结构限定的封闭空间之内散射光。这样的设备可以位于沿着竖直伸长的存储结构的前部拐角（frontcorner），诸如在向左或右打开的门的任一侧，或者当存储结构是水平伸长的时，可以位于沿着顶部拐角或前部边缘（frontedge）。当荧光管损坏或在其他情况下以任何原因停止运行时，所述非运行的管被移除并且一个新的被放进设备中。虽然荧光管成本相当低并且维护包括荧光管的设备相当简单并且成本也低，但是典型的基于荧光的灯泡不像典型的发光二极管（LED）光源一样节能或持久。因此，采用LED代替荧光管的灯和设备正变得日益流行。
技术实现思路
用于使用基于LED的光源在诸如冷藏箱的密封存储结构内提供光的传统技术遭受各种缺点。传统基于LED的设备通常需要LED源和所使用的光学部件之间1:1比率，并且因此光学部件通常是注塑成型（injectionmolded）的。也就是说，每个LED芯片具有其自己的光学部件（即透镜）。这部分地是由于尝试补偿传统基于LED的设备所提供的光的与传统基于荧光的设备相比小的均匀分布（uniformdistribution）。对于长4英尺的典型设备，可能存在10或12个透镜。在一些配置中，如果透镜损坏或在其他情况下需要被替换，仅仅替换单一透镜是不可能的，而是必须替换整个设备。在一些配置中对于LED芯片同样如此（即如果一个芯片损坏或在其他情况下需要被替换，必须替换整个设备，而不只是一个芯片或芯片阵列）。尽管使用更节能的LED代替传统荧光光源的成本节约，这使得随着时间的过去维持传统基于LED的光源比传统荧光光源更贵。此外，在LED/LED芯片和光学部件之间的1:1比率意味着传统光源的改进风格选项替换是不可能的。（改进风格选项是如下一个：其中现有设备中的传统光源被基于LED的光源替换并且对镇流器（ballast）和/或现有设备的电源进一步作出恰当改变以便允许设备适当地给LED供电并且操作所述LED。因此，改进风格的替换可能导致不仅光源而且现有镇流器和/或现有设备的电源的替换。相反，正确的改进选项将用基于LED的光源替换现有设备中的传统光源，而将不需要对已经存在的镇流器和/或电源的任何改变。）也就是说，所述1:1比率使得向已经存在的设备增加基于LED的光源和其相关光学部件是不可能的，其中所述基于LED的光源和其相关光学部件将替换传统荧光管（不考虑被已经存在的设备所使用的当前镇流器和/或电源是否将能够支持LED的问题）。必须移除并且替换整个设备，与改进风格解决方案相比增加安装成本。此外，用于冷藏箱和类似结构的传统基于LED的设备在所占用空间方面比用于相同结构的传统荧光设备通常更大和更笨重。在一些结构中，传统基于LED的设备将不完全符合所述结构。在其他结构中，即使传统基于LED的设备确实符合，它比传统荧光设备占据更多空间，为箱或结构内的产品留下更少空间。本专利技术的实施例提供供已经位于诸如但不限于冷藏箱和其他类似结构的密封存储结构内的设备使用的改进风格解决方案。此处所述的改进风格解决方案灯可以使用基于LED的光源，使得它比诸如传统荧光管灯的传统光源更节能和具有更长的寿命并且具有其自己的所结合的光学部件，所述光学部件产生更好地照亮诸如冷藏箱的密封存储结构的光的散射。当被配置为改进风格灯时，所述解决方案替换传统荧光管灯，提供基于LED的光源的节能和长寿命好处。当被配置为设备时，所述解决方案用提供节能、更长寿命和更好光散射以及维护和修理更容易和不太昂贵的设备替换现有传统荧光设备以及现有传统基于LED的设备。在实施例中，提供了使来自至少一个光源的光改变方向的透镜。所述光具有以左右对称平面为中心的角分布。所述透镜包括面向所述至少一个光源的入射面，所述入射面包括至少一个入射拐角，在所述入射拐角处局部表面斜度突然改变，所述至少一个入射拐角将入射面划分成入射内区和入射外区，所述至少一个入射拐角是凹的并且在空中形成钝角。所述透镜也包括出射面，所述出射面与入射面相对并且包括至少一个出射拐角（exitingcorner），在所述出射拐角处局部表面斜度突然改变，所述至少一个出射拐角将出射面划分成出射内区和出射外区。对于射到入射内区并且通过透镜透射的、来自所述至少一个光源的光的每个射线，所述射线射到出射内区。对于射到入射外区并且通过透镜透射的、来自所述至少一个光源的光的每个射线，所述射线射到出射外区。对于射到入射面、通过透镜透射、射到出射面并且从透镜折射出去的、来自所述至少一个光源的光的每个射线，所述射线具有关于左右对称平面所形成的初始和最终传播角，并且最终传播角大于初始传播角。在相关实施例中，透镜可以是关于左右对称平面对称的。在另一个相关实施例中，光可以具有以对称轴为中心的二维角分布，并且透镜可以是关于对称轴旋转对称的。在又一个相关实施例中，透镜可以是关于左右对称平面非对称的。在仍另一个相关实施例中，透镜可以沿着其整个纵向长度具有均匀横截面（uniformcross-section）。在仍又一个相关实施例中，对于射到入射内区、通过透镜透射并且射到出射内区的、来自所述至少一个光源的光的每个射线，所述射线可以在出射内区经历全内反射（totalinternalreflection）。在仍又一个相关实施例中，入射内区可以是基本上平面的。在仍又一个相关实施例中，出射内区可以包括形成凸楔（convexwedge）的一对表面。在仍又一个实施例中，入射外区可以是凹的。在仍又一个实施例中，出射外区可以是凸的。在另一个实施例中，提供了使来自至少一个光源的光改变方向的方法，所述光具有以左右对称平面为中心的角分布。所述方法包括：通过透镜的近侧表面（proximalsurface）使角分布的中心部分折射；通过透镜透射被折射的中心部分；从透镜的远侧表面（distalsurface）全内反射被折射的中心部分；通过透镜的远侧表面使被全内反射的中心部分折射以射出透镜；通过透镜的近侧表面使角分布的外围部分折射；通过透镜透射被折射的外围部分；并且通过透镜的远侧表面使被透射的外围部分折射以射出透镜；其中透镜的远侧表面包括至少一个不从所述角分布接收任何光的通常平的部分；并且其中角分布的中心部分和外围部分折射穿过在通常平的部分的相对侧上的远侧表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.09 US 13/0235711.一种使来自至少一个光源的光改变方向的透镜，所述光具有以左右对称平面为中心的角分布，所述透镜包括：面向所述至少一个光源的入射面，所述入射面包括至少一个入射拐角，在所述入射拐角处局部表面斜度突然改变，所述至少一个入射拐角将所述入射面划分成入射内区和入射外区，所述至少一个入射拐角是凹的并且在空中形成钝角；和出射面，其与所述入射面相对并且包括至少一个出射拐角，在所述出射拐角处局部表面斜度突然改变，所述至少一个出射拐角将所述出射面划分成出射内区和出射外区，其中所述出射外区由从至少一个出射拐角延伸的部分弯曲表面定义，所述部分弯曲表面包括与至少一个出射拐角相邻的通常平的部分和从通常平的部分延伸的凸部分，其中通常平的部分位于入射内区的交叉点之下并且延伸通过交叉点；其中对于射到入射内区并且透射穿过透镜的、来自所述至少一个光源的光的每个第一射线，所述第一射线射到出射内区；其中对于射到入射外区并且透射穿过透镜的、来自所述至少一个光源的光的每个第二射线，所述第二射线射到出射外区；和其中对于射到入射面、透射穿过透镜、射到出射面并且从透镜折射出去的、来自所述至少一个光源的光的每个第三射线，所述第三射线具有关于所述左右对称平面所形成的初始和最终传播角，并且所述最终传播角大于所述初始传播角。2.根据权利要求1所述的透镜，其中所述透镜是关于左右对称平面对称的。3.根据权利要求1所述的透镜，其中所述光具有以对称轴为中心的二维角分布并且其中所述透镜是关于对称轴旋转对称的。4.根据权利要求1所述的透镜，其中所述透镜是关于左右对称平面非对称的。5.根据权利要求1所述的透镜，其中所述透镜沿着其整个纵向长度具有均匀横截面。6.根据权利要求1所述的透镜，其中对于射到入射内区、透射穿过透镜并且射到出射内区的、来自所述至少一个光源的光的每个第一射线，所述第一射线在出射内区处经历全内反射。7.根据权利要求1所述的透镜，其中入射内区是基本上平面的。8.根据权利要求1所述的透镜，其中出射内区包括形成凸楔的一对表面。9.根据权利要求1所述的透镜，其中入射外区是凹的。10.根据权利要求1所述的透镜，其中出射外区是凸的。11.一种使来自至少一个光源的光改变方向的方法，所述光具有以左右对称平面为中心的角分布，所述方法包括：通过透镜的近侧表面使角分布的中心部分折射；通过透镜透射被折射的中心部分；从透镜的远侧表面全内反射被折射的中心部分；通过透镜的远侧表面使被全内反射的中心部分折射以射出透镜；通过透镜的近侧表面使角分布的外围部分折射；通过透镜透射被折射的外围部分；和通过透镜的远侧表面使被透射的外围部分折射以射出透镜；其中透镜的远侧表面包括至少一个不从角分布接收任何光的通常平的部分，其中所述至少一个通常平的部分位于在透镜的远侧表面上的高入射角表面之下并且延伸超过高入射角表面；和其中所述角分布的中心部分和...

【专利技术属性】
技术研发人员：M李，Y杨，
申请(专利权)人：奥斯兰姆施尔凡尼亚公司，
类型：
国别省市：