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生成似蝙蝠翼形光束分布的透鏡及其方法與流程

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生成似蝙蝠翼形光束分布的透鏡及其方法與流程
生成似蝙蝠翼形光束分布的透鏡及其方法對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2011年2月9日提交的并且題為“LENSGENERATINGABATWING-SHAPEDBEAMDISTRIBUTION,ANDMETHODTHEREOF”的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/023,571的優(yōu)先權(quán),其是2009年12月11日提交的并且題為“RETROFIT-STYLELAMPANDFIXTURE,EACHINCLUDINGAONE-DIMENSIONALLINEARBATWINGLENS”的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)12/636,524的部分繼續(xù)申請(qǐng),以此通過(guò)引用結(jié)合了這兩個(gè)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及燈并且更具體地涉及結(jié)合了透鏡的改進(jìn)風(fēng)格燈。

背景技術(shù):
諸如冷藏箱(refrigerationcase)的封閉存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),長(zhǎng)期具有在內(nèi)部布置的光源和照明設(shè)備用以向存取存儲(chǔ)在所述結(jié)構(gòu)之內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)物品的任何人提供光。通常,這樣的設(shè)備使用通常呈管狀的一個(gè)或多個(gè)熒光燈泡以在由存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)限定的封閉空間之內(nèi)散射光。這樣的設(shè)備可以位于沿著豎直伸長(zhǎng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的前部拐角(frontcorner),諸如在向左或右打開的門的任一側(cè),或者當(dāng)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是水平伸長(zhǎng)的時(shí),可以位于沿著頂部拐角或前部邊緣(frontedge)。當(dāng)熒光管損壞或在其他情況下以任何原因停止運(yùn)行時(shí),所述非運(yùn)行的管被移除并且一個(gè)新的被放進(jìn)設(shè)備中。雖然熒光管成本相當(dāng)?shù)筒⑶揖S護(hù)包括熒光管的設(shè)備相當(dāng)簡(jiǎn)單并且成本也低,但是典型的基于熒光的燈泡不像典型的發(fā)光二極管(LED)光源一樣節(jié)能或持久。因此,采用LED代替熒光管的燈和設(shè)備正變得日益流行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
用于使用基于LED的光源在諸如冷藏箱的密封存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)提供光的傳統(tǒng)技術(shù)遭受各種缺點(diǎn)。傳統(tǒng)基于LED的設(shè)備通常需要LED源和所使用的光學(xué)部件之間1:1比率,并且因此光學(xué)部件通常是注塑成型(injectionmolded)的。也就是說(shuō),每個(gè)LED芯片具有其自己的光學(xué)部件(即透鏡)。這部分地是由于嘗試補(bǔ)償傳統(tǒng)基于LED的設(shè)備所提供的光的與傳統(tǒng)基于熒光的設(shè)備相比小的均勻分布(uniformdistribution)。對(duì)于長(zhǎng)4英尺的典型設(shè)備,可能存在10或12個(gè)透鏡。在一些配置中,如果透鏡損壞或在其他情況下需要被替換,僅僅替換單一透鏡是不可能的,而是必須替換整個(gè)設(shè)備。在一些配置中對(duì)于LED芯片同樣如此(即如果一個(gè)芯片損壞或在其他情況下需要被替換,必須替換整個(gè)設(shè)備,而不只是一個(gè)芯片或芯片陣列)。盡管使用更節(jié)能的LED代替?zhèn)鹘y(tǒng)熒光光源的成本節(jié)約,這使得隨著時(shí)間的過(guò)去維持傳統(tǒng)基于LED的光源比傳統(tǒng)熒光光源更貴。此外,在LED/LED芯片和光學(xué)部件之間的1:1比率意味著傳統(tǒng)光源的改進(jìn)風(fēng)格選項(xiàng)替換是不可能的。(改進(jìn)風(fēng)格選項(xiàng)是如下一個(gè):其中現(xiàn)有設(shè)備中的傳統(tǒng)光源被基于LED的光源替換并且對(duì)鎮(zhèn)流器(ballast)和/或現(xiàn)有設(shè)備的電源進(jìn)一步作出恰當(dāng)改變以便允許設(shè)備適當(dāng)?shù)亟oLED供電并且操作所述LED。因此,改進(jìn)風(fēng)格的替換可能導(dǎo)致不僅光源而且現(xiàn)有鎮(zhèn)流器和/或現(xiàn)有設(shè)備的電源的替換。相反,正確的改進(jìn)選項(xiàng)將用基于LED的光源替換現(xiàn)有設(shè)備中的傳統(tǒng)光源,而將不需要對(duì)已經(jīng)存在的鎮(zhèn)流器和/或電源的任何改變。)也就是說(shuō),所述1:1比率使得向已經(jīng)存在的設(shè)備增加基于LED的光源和其相關(guān)光學(xué)部件是不可能的,其中所述基于LED的光源和其相關(guān)光學(xué)部件將替換傳統(tǒng)熒光管(不考慮被已經(jīng)存在的設(shè)備所使用的當(dāng)前鎮(zhèn)流器和/或電源是否將能夠支持LED的問(wèn)題)。必須移除并且替換整個(gè)設(shè)備,與改進(jìn)風(fēng)格解決方案相比增加安裝成本。此外,用于冷藏箱和類似結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)基于LED的設(shè)備在所占用空間方面比用于相同結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)熒光設(shè)備通常更大和更笨重。在一些結(jié)構(gòu)中,傳統(tǒng)基于LED的設(shè)備將不完全符合所述結(jié)構(gòu)。在其他結(jié)構(gòu)中,即使傳統(tǒng)基于LED的設(shè)備確實(shí)符合,它比傳統(tǒng)熒光設(shè)備占據(jù)更多空間,為箱或結(jié)構(gòu)內(nèi)的產(chǎn)品留下更少空間。本發(fā)明的實(shí)施例提供供已經(jīng)位于諸如但不限于冷藏箱和其他類似結(jié)構(gòu)的密封存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)的設(shè)備使用的改進(jìn)風(fēng)格解決方案。此處所述的改進(jìn)風(fēng)格解決方案燈可以使用基于LED的光源,使得它比諸如傳統(tǒng)熒光管燈的傳統(tǒng)光源更節(jié)能和具有更長(zhǎng)的壽命并且具有其自己的所結(jié)合的光學(xué)部件,所述光學(xué)部件產(chǎn)生更好地照亮諸如冷藏箱的密封存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的光的散射。當(dāng)被配置為改進(jìn)風(fēng)格燈時(shí),所述解決方案替換傳統(tǒng)熒光管燈,提供基于LED的光源的節(jié)能和長(zhǎng)壽命好處。當(dāng)被配置為設(shè)備時(shí),所述解決方案用提供節(jié)能、更長(zhǎng)壽命和更好光散射以及維護(hù)和修理更容易和不太昂貴的設(shè)備替換現(xiàn)有傳統(tǒng)熒光設(shè)備以及現(xiàn)有傳統(tǒng)基于LED的設(shè)備。在實(shí)施例中,提供了使來(lái)自至少一個(gè)光源的光改變方向的透鏡。所述光具有以左右對(duì)稱平面為中心的角分布。所述透鏡包括面向所述至少一個(gè)光源的入射面,所述入射面包括至少一個(gè)入射拐角,在所述入射拐角處局部表面斜度突然改變,所述至少一個(gè)入射拐角將入射面劃分成入射內(nèi)區(qū)和入射外區(qū),所述至少一個(gè)入射拐角是凹的并且在空中形成鈍角。所述透鏡也包括出射面,所述出射面與入射面相對(duì)并且包括至少一個(gè)出射拐角(exitingcorner),在所述出射拐角處局部表面斜度突然改變,所述至少一個(gè)出射拐角將出射面劃分成出射內(nèi)區(qū)和出射外區(qū)。對(duì)于射到入射內(nèi)區(qū)并且通過(guò)透鏡透射的、來(lái)自所述至少一個(gè)光源的光的每個(gè)射線,所述射線射到出射內(nèi)區(qū)。對(duì)于射到入射外區(qū)并且通過(guò)透鏡透射的、來(lái)自所述至少一個(gè)光源的光的每個(gè)射線,所述射線射到出射外區(qū)。對(duì)于射到入射面、通過(guò)透鏡透射、射到出射面并且從透鏡折射出去的、來(lái)自所述至少一個(gè)光源的光的每個(gè)射線,所述射線具有關(guān)于左右對(duì)稱平面所形成的初始和最終傳播角,并且最終傳播角大于初始傳播角。在相關(guān)實(shí)施例中,透鏡可以是關(guān)于左右對(duì)稱平面對(duì)稱的。在另一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,光可以具有以對(duì)稱軸為中心的二維角分布,并且透鏡可以是關(guān)于對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。在又一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,透鏡可以是關(guān)于左右對(duì)稱平面非對(duì)稱的。在仍另一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,透鏡可以沿著其整個(gè)縱向長(zhǎng)度具有均勻橫截面(uniformcross-section)。在仍又一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,對(duì)于射到入射內(nèi)區(qū)、通過(guò)透鏡透射并且射到出射內(nèi)區(qū)的、來(lái)自所述至少一個(gè)光源的光的每個(gè)射線,所述射線可以在出射內(nèi)區(qū)經(jīng)歷全內(nèi)反射(totalinternalreflection)。在仍又一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,入射內(nèi)區(qū)可以是基本上平面的。在仍又一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,出射內(nèi)區(qū)可以包括形成凸楔(convexwedge)的一對(duì)表面。在仍又一個(gè)實(shí)施例中,入射外區(qū)可以是凹的。在仍又一個(gè)實(shí)施例中,出射外區(qū)可以是凸的。在另一個(gè)實(shí)施例中,提供了使來(lái)自至少一個(gè)光源的光改變方向的方法,所述光具有以左右對(duì)稱平面為中心的角分布。所述方法包括:通過(guò)透鏡的近側(cè)表面(proximalsurface)使角分布的中心部分折射;通過(guò)透鏡透射被折射的中心部分;從透鏡的遠(yuǎn)側(cè)表面(distalsurface)全內(nèi)反射被折射的中心部分;通過(guò)透鏡的遠(yuǎn)側(cè)表面使被全內(nèi)反射的中心部分折射以射出透鏡;通過(guò)透鏡的近側(cè)表面使角分布的外圍部分折射;通過(guò)透鏡透射被折射的外圍部分;并且通過(guò)透鏡的遠(yuǎn)側(cè)表面使被透射的外圍部分折射以射出透鏡;其中透鏡的遠(yuǎn)側(cè)表面包括至少一個(gè)不從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圍部分折射穿過(guò)在通常平的部分的相對(duì)側(cè)上的遠(yuǎn)側(cè)表面。在相關(guān)實(shí)施例中,所述中心部分可以折射穿過(guò)透鏡的近側(cè)表面上的入射內(nèi)區(qū),然后可以透射穿過(guò)透鏡,然后可以從透鏡的遠(yuǎn)側(cè)表面上的中心表面全內(nèi)反射出去,然后可以透射到透鏡的遠(yuǎn)側(cè)表面上的高入射角表面,然后可以折射穿過(guò)所述高入射角表面以射出透鏡。在另一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,所述中心部分可以折射穿過(guò)透鏡的近側(cè)表面上的入射內(nèi)區(qū),然后可以透射穿過(guò)透鏡,然后可以從透鏡的遠(yuǎn)側(cè)表面上的高入射角表面全內(nèi)反射出去,然后可以透射到透鏡的遠(yuǎn)側(cè)表面上的中心表面,然后可以從透鏡的遠(yuǎn)側(cè)表面上的中心表面全內(nèi)反射出去,然后可以透射到透鏡的遠(yuǎn)側(cè)表面上的高入射角表面,然后可以折射穿過(guò)高入射角表面以射出透鏡。在又一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,所述外圍部分可以折射穿過(guò)透鏡的近側(cè)表面上的入射外區(qū),然后可以透射穿過(guò)透鏡,然后可以折射穿過(guò)透鏡的遠(yuǎn)側(cè)表面上的出射外區(qū)以射出透鏡。在另一個(gè)實(shí)施例中,提供了使來(lái)自至少一個(gè)光源的光改變方向的透鏡,所述光具有以縱軸為中心的角分布。所述透鏡包括:面向所述至少一個(gè)光源的入射面,其中所述入射面的、垂直于縱軸并且遠(yuǎn)離縱軸延伸的平面半橫截面包括:橫跨縱軸的中心部分;和遠(yuǎn)離中心部分延伸的外圍部分,所述外圍部分與中心部分形成拐角,在所述拐角處局部表面斜度突然改變,所述外圍部分與中心部分在空中形成鈍角;和與入射面相對(duì)并且背對(duì)所述至少一個(gè)光源的出射面,其中所述出射面的、垂直于縱軸并且遠(yuǎn)離縱軸延伸的平面半橫截面包括:在縱軸處形成凹拐角的中心表面;從中心表面通常朝向至少一個(gè)光源延伸的并且與中心表面形成凸楔的高入射角表面,所述高入射角表面與中心表面在空中形成大于270度的角;和從高入射角表面延伸的部分彎曲表面,所述部分彎曲表面與高入射角表面形成拐角,在所述拐角處局部表面斜度突然改變。在相關(guān)實(shí)施例中,入射和出射面可以是廣義圓柱。在另一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,入射和出射面可以是環(huán)繞縱軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。在仍另一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,關(guān)于垂直于縱軸的觀測(cè)平面,部分彎曲表面可以在部分彎曲表面上每個(gè)點(diǎn)處具有平的或單調(diào)遞減的表面高度。在又一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,透鏡的入射面可以在其外圍包括通常平的平面部分,所述通常平的平面部分垂直于縱軸并且部分彎曲表面可以在部分彎曲表面和高入射角表面之間的拐角處離通常平的平面部分最遠(yuǎn)。在仍又一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中,部分彎曲表面可以最接近在部分彎曲表面和高入射角表面之間的拐角地具有通常平的部分,并且離開所述至少一個(gè)光源并且折射穿過(guò)透鏡的入射面的光射線不直接射到所述通常平的部分。附圖說(shuō)明如在附圖中所說(shuō)明的,從此處公開的特定實(shí)施例的以下描述,此處公開的前述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的,在所述附圖中相同參考字符貫穿不同視圖指的是相同部分。圖不一定是依比例繪制的,代替地重點(diǎn)被放在說(shuō)明此處公開的原理上。圖1示出了根據(jù)此處公開的實(shí)施例包括一維線性似蝙蝠翼透鏡的改進(jìn)風(fēng)格燈。圖2說(shuō)明了包括附屬的光源和附屬的一維線性似蝙蝠翼透鏡的外殼的橫截面視圖。圖3示出了具有包括附屬的光源和附屬的一維線性似蝙蝠翼透鏡的外殼的可擴(kuò)充(open-ended)照明設(shè)備的側(cè)視圖,其中光源沒(méi)有被供電并且外殼的內(nèi)部通過(guò)透鏡是可見(jiàn)的。圖4示出了具有包括附屬的光源和附屬的一維線性似蝙蝠翼透鏡的外殼的照明設(shè)備的區(qū)段的側(cè)視圖,其中光源被供電并且外殼的內(nèi)部通過(guò)透鏡是不可見(jiàn)的。圖5是根據(jù)此處公開的實(shí)施例的一維線性透鏡的平面橫截面,被如此定向以便頁(yè)面的平面垂直于光源的線。圖6是圖5的透鏡的橫截面圖,與來(lái)自發(fā)出錐(emergentcone)的中心部分的描繪射線(tracedray)重疊,所述發(fā)出錐來(lái)自源。圖7是圖5的透鏡的橫截面圖,與來(lái)自發(fā)出錐的中間部分的描繪射線重疊,所述發(fā)出錐來(lái)自源。圖8是圖5的透鏡的橫截面圖,與來(lái)自發(fā)出錐的外側(cè)部分的描繪射線重疊,所述發(fā)出錐來(lái)自源。圖9是圖5的透鏡的橫截面圖,其中元件號(hào)表示入射和出射表面的有關(guān)拐角和區(qū)。圖10根據(jù)此處所述的實(shí)施例示出了圖5的透鏡的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱版本。圖11至13根據(jù)此處所述的實(shí)施例示出了圖5的透鏡的各種旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱版本。具體實(shí)施方式此處所述的實(shí)施例示出了適用于用在諸如冷藏箱的存儲(chǔ)單元中的新穎的改進(jìn)風(fēng)格燈。所述改進(jìn)風(fēng)格燈結(jié)合了其自身的透鏡而不是依賴被附到其中放置了燈的設(shè)備上的透鏡。透鏡是一維線性似蝙蝠翼透鏡,其通過(guò)來(lái)自可以包括基于LED的光源的多個(gè)光源的光束成形(beamshaping)光產(chǎn)生似蝙蝠翼類型的光束模式。透鏡被擠壓并且能夠與任何數(shù)目的光源一起使用。所述燈也包括光源和透鏡被附到的外殼,其中包括電引腳連接器的端蓋(endcap)被固定到外殼的每個(gè)端部。通過(guò)電引腳連接器,端蓋允許光源接收功率并且產(chǎn)生光,所結(jié)合的一維線性似蝙蝠翼透鏡穿過(guò)存儲(chǔ)單元以基本上均勻的模式擴(kuò)展。因此,端蓋允許燈被放置在接受熒光燈管的任何類型的設(shè)備中。也可以通過(guò)移除端蓋并且增加具有恰當(dāng)電連接器的覆蓋物(cover)來(lái)修改改進(jìn)風(fēng)格燈以便被用作代替?zhèn)鹘y(tǒng)熒光燈設(shè)備被直接附到存儲(chǔ)單元的設(shè)備。圖1示出了改進(jìn)風(fēng)格燈100(包括并對(duì)應(yīng)于圖2中的橫截面視圖200和圖3中的側(cè)截面視圖300),包括多個(gè)光源102、一維線性似蝙蝠翼透鏡104、外殼106、一對(duì)端蓋108和110以及一對(duì)電連接器112和114。因此,一維線性似蝙蝠翼透鏡104被結(jié)合進(jìn)改進(jìn)風(fēng)格燈100中,以便向其中放置了改進(jìn)風(fēng)格燈100的設(shè)備(未示出)不需要具有其自身的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)部件(即一個(gè)透鏡/多個(gè)透鏡)。改進(jìn)風(fēng)格燈100適合于放置在諸如但不限于傳統(tǒng)熒光管燈設(shè)備(未示出)的任何類型的設(shè)備中。如在圖2中最容易看到的,一維線性似蝙蝠翼透鏡104被耦合到外殼106以形成改進(jìn)風(fēng)格燈100的外側(cè)主體??梢杂萌魏我阎绞綄⒁痪S線性似蝙蝠翼透鏡104耦合到外殼106。例如,在一些實(shí)施例中,一維線性似蝙蝠翼透鏡104和外殼106被各自成形以便形成聯(lián)鎖連接(interlockingconnection)。在圖2中示出了這樣的聯(lián)鎖連接的示例,其中一維線性似蝙蝠翼透鏡104和外殼106各自包括被附到柱222N上的短小突出部(tab)220N,使得一維線性似蝙蝠翼透鏡104上的短小突出部2203和2204可以被滑入由外殼106的短小突出部2201和2202和柱2221和2222所生成的兩個(gè)空腔中,保持一維線性似蝙蝠翼透鏡104和外殼106是連接的。注意的是,在一些實(shí)施例中短小突出部220N和柱222N是由與外殼106和/或一維線性似蝙蝠翼透鏡104相同的材料生成的并且是外殼106和/或一維線性似蝙蝠翼透鏡104的固體部分,使得當(dāng)外殼106和/或一維線性似蝙蝠翼透鏡104被生成(即成形)時(shí),短小突出部220N和柱222N被生成??商娲兀谝恍?shí)施例中,短小突出部220N和柱222N與外殼106和/或一維線性似蝙蝠翼透鏡104分離并且必須被連接或在其他情況下被附到那里(例如,通過(guò)使用環(huán)氧樹脂或其他粘合劑材料或通過(guò)使用機(jī)械連接)??商娲兀谝恍?shí)施例中,柱222N如以上所述是外殼106和/或一維線性似蝙蝠翼透鏡104的固體部分并且短小突出部220N是分離的并且必須被連接或在其他情況下被附到對(duì)應(yīng)的柱222N上(例如,通過(guò)使用環(huán)氧樹脂或其他粘合劑材料或通過(guò)使用機(jī)械連接)。此外,在一些實(shí)施例中,外殼106和一維線性似蝙蝠翼透鏡104的連接在一維線性似蝙蝠翼透鏡104的主動(dòng)光場(chǎng)(activeopticalfield)的外面,使得外殼106保持和支持一維線性似蝙蝠翼透鏡104作用于來(lái)自多個(gè)光源102的光,而不擾亂由一維線性似蝙蝠翼透鏡104的光束成形所生成的光束模式。因此,如果(例如)最初的一維線性似蝙蝠翼透鏡104損壞或在其他情況下需要被替換,或者如果不同的光學(xué)部件對(duì)于改進(jìn)風(fēng)格燈100是必要和/或期望的,為最初是改進(jìn)風(fēng)格燈100的部分的一維線性似蝙蝠翼透鏡104調(diào)換不同透鏡(包括不同的一維線性似蝙蝠翼透鏡)是可能的。外殼106可以由供應(yīng)熱管理功能的任何材料制成。因此,在一些實(shí)施例中,外殼106充當(dāng)針對(duì)由改進(jìn)風(fēng)格燈100和/或任何其組件所生成的任何熱的散熱器(heatsink),諸如由例如多個(gè)光源102所生成的熱。外殼106也是可擠壓的(即通過(guò)經(jīng)由模具施壓可以被形成具有期望的橫截面)。在一些實(shí)施例中,外殼106由鋁制成。在其他實(shí)施例中,外殼106可以由例如但不限于金屬薄板、塑料材料等等制成。外殼106可以是允許改進(jìn)風(fēng)格燈100符合照明設(shè)備的任何形狀。如以上所述,外殼106必須能夠使用例如以上所述的任何連接機(jī)構(gòu)被連接到一維線性似蝙蝠翼透鏡104。在一些實(shí)施例中,外殼106具有低輪廓(lowprofile),其允許改進(jìn)風(fēng)格燈100被放置進(jìn)例如傳統(tǒng)熒光管設(shè)備。在一些實(shí)施例中,外殼106的上壁240(在圖2中最容易看見(jiàn))在外殼106的邊緣242處提供精確的機(jī)械切斷(mechanicalcutoff)以消除來(lái)自多個(gè)光源102的反眩光(reverseglare)。這對(duì)電連接器112和114分別位于改進(jìn)風(fēng)格燈100的每個(gè)端部上。這對(duì)電連接器的第一個(gè)112被附到外殼106的第一端部182,和這對(duì)電連接器的第二個(gè)114被附到改進(jìn)風(fēng)格燈100的第二端部184。這對(duì)電連接器112和114可以是任何已知類型的電連接器,諸如但不限于如通常在傳統(tǒng)熒光燈管上使用的一對(duì)雙引腳連接器。這對(duì)電連接器112和114向改進(jìn)風(fēng)格燈100提供從設(shè)備(未示出)接收的功率,向所述設(shè)備中放置了改進(jìn)風(fēng)格燈100。由這對(duì)電連接器112和114接收的功率通過(guò)諸如但不限于位于印刷電路板(PCB)上的引腳連接器或?qū)Ь€的任何功率傳導(dǎo)材料被發(fā)送給多個(gè)光源102,所述印刷電路板包括任何數(shù)目的多個(gè)光源102。在一些實(shí)施例中,這對(duì)電連接器112和114被連接到接合的一維線性似蝙蝠翼透鏡104和外殼106(其可以被看作是透鏡-外殼組合)。在一些實(shí)施例中,這對(duì)電連接器112和114被直接連接到透鏡-外殼組合。可替代地,如在圖1中所示出的,這對(duì)端蓋108和110被置于透鏡-外殼組合和這對(duì)電連接器112和114之間。也就是說(shuō),這對(duì)端蓋108和110中任何一個(gè)可連接在這對(duì)電連接器112和114之一和透鏡-外殼組合之間。例如,如在圖1中所示出的,這對(duì)端蓋的第一個(gè)108被連接在這對(duì)電連接器的第一個(gè)112和互相連接的一維線性似蝙蝠翼透鏡104和外殼106之間,和這對(duì)端蓋的第二個(gè)110被連接在這對(duì)電連接器的第二個(gè)114和互相連接的一維線性似蝙蝠翼透鏡104和外殼106之間。因此,在這對(duì)電連接器112和114中任何一個(gè)或兩者與多個(gè)光源102之間的任何電連接必須被這對(duì)端蓋108和110維護(hù)(即不被中斷、割斷或在其他情況下阻塞)。在一些實(shí)施例中,這對(duì)端蓋108和110,除了到這對(duì)電連接器112和114的電連接之外,密封相互連接的一維線性似蝙蝠翼透鏡104和外殼106(即透鏡-外殼組合)的內(nèi)部。這對(duì)端蓋108和110可以由能夠經(jīng)受住由改進(jìn)風(fēng)格燈100生成的任何熱而不變形并且這對(duì)端蓋108和110中任何一個(gè)不變成從改進(jìn)風(fēng)格燈100的其他組件脫離或在其他情況下斷開的任何材料制成。在一些實(shí)施例中,端蓋和電連接器可以是單一組件,而可替代地,在其他實(shí)施例中,端蓋和電連接器可以是必須以某種方式被連接的分立(discrete)組件。這對(duì)端蓋108和110和這對(duì)電連接器112和114都可以使用任何可用的連接機(jī)構(gòu)和/或材料(例如但不限于機(jī)械連接、基于粘合劑的連接、其結(jié)合等等)被接合到改進(jìn)風(fēng)格燈100的其他組件。在一些實(shí)施例中,這對(duì)端蓋108和110中一個(gè)或兩個(gè)可以被成形或在其他情況下形成以便當(dāng)改進(jìn)風(fēng)格燈100被放置進(jìn)設(shè)備時(shí),改進(jìn)風(fēng)格燈100與設(shè)備的適當(dāng)嚙合(engagement)導(dǎo)致一個(gè)端蓋/多個(gè)端蓋將改進(jìn)風(fēng)格燈100“鎖定”到位或在其他情況下指示改進(jìn)風(fēng)格燈100已經(jīng)被適當(dāng)?shù)匕惭b進(jìn)設(shè)備中。在一些實(shí)施例中,這個(gè)功能性是在這對(duì)電連接器112和114中一個(gè)或兩個(gè)上被發(fā)現(xiàn)的??商娲?,在這對(duì)端蓋108和110和這對(duì)電連接器112和114被形成一對(duì)單件(即端蓋-電連接器組合)的一些實(shí)施例中,以上所述的“鎖定”和/或指示器功能性是在端蓋-電連接器組合中的一個(gè)或兩個(gè)中被發(fā)現(xiàn)的。如在圖2和3中所見(jiàn)的,多個(gè)光源102被布置在部分地由外殼106所限定的空間150內(nèi)。空間150也可以部分地由一維線性似蝙蝠翼透鏡104以及或可替代地由在外殼106和一維線性似蝙蝠翼透鏡104之間的連接機(jī)構(gòu)限定。多個(gè)光源102可以是能夠產(chǎn)生可以被一維線性似蝙蝠翼透鏡104光束成形的光的任何類型的光源。在一些實(shí)施例中,多個(gè)光源102是多個(gè)基于發(fā)光二極管(LED)的光源,諸如但不限于多個(gè)發(fā)光二極管(LED)、多個(gè)有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、其組合等等。在一些實(shí)施例中,改進(jìn)風(fēng)格燈100使用由德國(guó)雷根斯堡的OSRAMOptoSemiconductors和美國(guó)加利福尼亞Sunnyvale制造的LED。在圖2中示出了單一LED1021。多個(gè)基于LED的光源可以如在本領(lǐng)域中已知的被布置在從改進(jìn)風(fēng)格燈100的一部分延伸到另一部分的一個(gè)或多個(gè)印刷電路板(PCB)上。在改進(jìn)風(fēng)格燈100中使用兩個(gè)或更多PCB的情況下,PCB被電連接到彼此以允許在所有PCB上的所有基于LED的光源從相同源(例如,向其中附了改進(jìn)風(fēng)格燈100的設(shè)備)被供電。任何所使用的PCB被定尺寸以在改進(jìn)風(fēng)格燈100內(nèi)適合,所述改進(jìn)風(fēng)格燈在一些實(shí)施例中在其最寬點(diǎn)處大約1.5英寸寬。一維線性似蝙蝠翼透鏡104對(duì)由多個(gè)光源中至少兩個(gè)光源發(fā)射的光進(jìn)行光束成形。不管所使用的光源的數(shù)目或光源的類型,由一維線性似蝙蝠翼透鏡104所生成(即光束成形)的光的散射是似蝙蝠翼散射。因此,與一維線性似蝙蝠翼透鏡104一起使用包括任何數(shù)目的LED的任何數(shù)目的光源是可能的;例如,見(jiàn)圖3。因此一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以說(shuō)是可伸縮的(scalable),使得即使在改進(jìn)風(fēng)格燈100中所使用的光源的數(shù)目改變也不需要改變透鏡以產(chǎn)生似蝙蝠翼散射。如在圖2和圖3中最清楚示出的,所述圖2是在圖1中所示出的改進(jìn)風(fēng)格燈100的橫截面,所述圖3是在圖1中所示出的改進(jìn)風(fēng)格燈100的區(qū)段的側(cè)視圖,多個(gè)光源102位于在一維線性似蝙蝠翼透鏡104的中心部分204之下的區(qū)域202中。現(xiàn)在只參考圖2,在一些實(shí)施例中,在從光源1021的中心206所測(cè)量的位于區(qū)域202中的光源1021(例如,單一LED或LED的芯片)的頂部和從一維線性似蝙蝠翼透鏡104的底部邊緣290的中心208所測(cè)量的一維線性似蝙蝠翼透鏡104的底部邊緣(即一維線性似蝙蝠翼透鏡104的面向多個(gè)光源的部分)之間的距離是3.2毫米。如從頭到尾所使用的,術(shù)語(yǔ)改進(jìn)風(fēng)格燈是以下燈,其中現(xiàn)有設(shè)備中的傳統(tǒng)光源被基于LED的光源替換并且對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的鎮(zhèn)流器和/或電源中至少一個(gè)可能進(jìn)一步需要恰當(dāng)改變以便允許設(shè)備適當(dāng)?shù)貫長(zhǎng)ED供電和操作LED。因此,改進(jìn)風(fēng)格燈替換傳統(tǒng)光源,并且在一些實(shí)施例中可以需要現(xiàn)有設(shè)備的現(xiàn)有鎮(zhèn)流器和/或電源也被替換。相反,改進(jìn)燈將用基于LED光源替換現(xiàn)有設(shè)備中的傳統(tǒng)光源但將不需要對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備的已經(jīng)存在的鎮(zhèn)流器和/或電源的任何改變?,F(xiàn)在將更詳細(xì)地描述一維線性似蝙蝠翼透鏡,諸如在圖1至3中所示出的一維線性似蝙蝠翼透鏡104。一維線性似蝙蝠翼透鏡是在直線方向上在一維延伸的似蝙蝠翼風(fēng)格透鏡以便與多于單一光源一起使用并且通過(guò)光束成形從所使用的究竟多少(howmanyever)光源產(chǎn)生基本似蝙蝠翼的和/或似蝙蝠翼類型的分布。由一維線性似蝙蝠翼透鏡所產(chǎn)生的分布是在諸如但不限于冷藏箱的內(nèi)部的所限定的空間之內(nèi)基本均勻的基本似蝙蝠翼的分布(不考慮在所限定的空間之內(nèi)所包含的任何事物的反射和/或阻塞效應(yīng))。分布的基本均勻性使得由一維線性似蝙蝠翼透鏡光束成形的光充滿所限定的空間。一維線性似蝙蝠翼透鏡104是可擠壓的,這導(dǎo)致當(dāng)形成透鏡時(shí)不太昂貴的加工成本。一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以由例如但不限于可擠壓的任何透明聚合物制成,可以被連接到外殼而不影響所產(chǎn)生的光的似蝙蝠翼散射,并且是抵抗由多個(gè)光源所產(chǎn)生的熱的。在一些實(shí)施例中,一維線性似蝙蝠翼透鏡104由丙烯酸樹脂、聚碳酸酯(即塑料)、或玻璃或其一些組合制成。在一些實(shí)施例中,可擠壓的一維線性似蝙蝠翼透鏡104是可共同擠壓的(co-extrudable),也就是說(shuō),透鏡的一部分由第一材料制成和透鏡的另一部分由第二材料制成。因此,例如,一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以由丙烯酸樹脂和聚碳酸酯這兩者制成。在這樣的實(shí)施例中,可共同擠壓的一維線性似蝙蝠翼透鏡可以由第一部分和第二部分組成。第一部分由第一材料組成和第二部分由第二材料組成。通過(guò)在任何方向上與一維線性似蝙蝠翼透鏡104的整體相交(即交叉)的直平面,一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以被劃分成兩部分。通過(guò)在任何方向上與一維線性似蝙蝠翼透鏡104的整體相交(即交叉)的彎曲表面,一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以可替代地被劃分成兩部分。因此,在一些實(shí)施例中,一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以被劃分成相等的部分(例如兩半,每半尺寸相同)或劃分成兩個(gè)不相等的部分。在一些實(shí)施例中,一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以由多于兩種的材料形成,并且因此可以被劃分成多于兩個(gè)的部分,其中每個(gè)部分由不同材料制成。此外,在一些實(shí)施例中,一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以由兩種材料制成,但是可以包括多于兩個(gè)的部分。因此,在這樣的實(shí)施例中的一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以被多個(gè)相交平面劃分,其中每個(gè)平面與一維線性似蝙蝠翼透鏡104的兩個(gè)不同外邊界交叉,而不是被例如單一相交平面劃分。當(dāng)然,可以使用任何類型的劃分形狀。例如,如果看圖2中所示出的橫截面,可以有在豎直方向上(即從上到下或反之亦然)與一維線性似蝙蝠翼透鏡104相交的第一平面(未示出)和可以有在水平方向上(即從左到右或反之亦然)與一維線性似蝙蝠翼透鏡104相交的第二平面。這將生成一維線性似蝙蝠翼透鏡104的四個(gè)不同部分,并且每個(gè)部分可以由不同材料制成,或一個(gè)部分可以由第一材料制成和剩余部分由第二材料制成,或兩個(gè)部分可以由第一材料制成和剩余部分由第二材料制成,等等。在一些實(shí)施例中,一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以由一種材料(例如丙烯酸樹脂)制成,但仍然可以被劃分成(兩個(gè)或更多)部分。在這樣的實(shí)施例中,一維線性似蝙蝠翼透鏡104的每個(gè)部分將由所述材料制成,但是第一部分可以包括第一濾光器(filter),第二部分可以包括第二濾光器,等等。如關(guān)于不同材料可以如何被用于一維線性似蝙蝠翼透鏡104以上所述的,類似地,不同濾光器可以以任何組合被應(yīng)用于一維線性似蝙蝠翼透鏡104的不同部分。濾光器可以包括但不限于不同顏色、不同質(zhì)地、不同擴(kuò)散水平等等。如以上所述的,通過(guò)將一維線性似蝙蝠翼透鏡104劃分成(圖2中示出的)上部分170和下部分172的水平平面,一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以被劃分成不同部分,例如劃分成兩個(gè)不同部分,其中上部分170比下部分172距離多個(gè)光源102更遠(yuǎn)。于是例如通過(guò)平分上部分170(未示出)的豎直平面,上部分170可以被劃分成第一非平面部分和第二非平面部分。因此,一維線性似蝙蝠翼透鏡104可以說(shuō)是雙模態(tài)的(bi-modal)。如在圖2中所示出的,上部分170可以包括由上部分170的最外邊緣(即一維線性似蝙蝠翼透鏡104的、離多個(gè)光源102最遠(yuǎn)的并且可以被握著改進(jìn)風(fēng)格燈100的人觸及的邊緣)的形狀所生成的凹陷(dip)。凹陷174可以以角為特征。例如,凹陷174的角可以在0°到180°(不包括端點(diǎn))之間。在一些實(shí)施例中,如在圖2中所示出的,第一非平面區(qū)段和第二非平面區(qū)段可以被類似地成形。在一些實(shí)施例中,第一非平面區(qū)段和第二非平面區(qū)段是不同形狀的(未示出)。例如,第一非平面區(qū)段可以具有成形如拋物線的頂部表面和第二非平面區(qū)段可以具有成形如半圓的頂部表面,只要所述形狀產(chǎn)生期望的似蝙蝠翼樣散射。因此,上部分170在其最外邊緣可以具有產(chǎn)生所期望的似蝙蝠翼樣散射的任何形狀。下部分172類似地可以是導(dǎo)致在接合處不相切的兩個(gè)圓柱形?。床皇沁B續(xù)圓柱形?。┑娜魏畏蔷€性形狀。因此下部分172的最外邊緣(即最靠近多個(gè)光源102的邊緣)可以是任何非線性形狀,只要它對(duì)應(yīng)于透鏡的上部分170的形狀,因?yàn)樯喜糠?70和下部分172一起工作以產(chǎn)生所期望的似蝙蝠翼散射。當(dāng)然,改變一維線性似蝙蝠翼透鏡104的形狀可能導(dǎo)致對(duì)一維線性似蝙蝠翼透鏡104的寬度和/或厚度的改變。在示例實(shí)施例中,一維線性似蝙蝠翼透鏡104在其最寬點(diǎn)處(即在水平方向上)有1.386英寸寬和在其最高點(diǎn)處(即在豎直方向上)有0.536英寸高,在不包括柱2223或2224的高度情況下有0.358英寸高。在凹陷174處的曲率半徑是R.047,而在上部分170的第一彎曲邊緣280和第二彎曲邊緣282處的曲率半徑以及在側(cè)邊緣284處的曲率半徑是R.656。在上部分170在凹陷174的兩側(cè)相等的實(shí)施例中,在上部分170的兩側(cè)發(fā)現(xiàn)相同的曲率半徑。在上部分170在凹陷174處和一維線性似蝙蝠翼透鏡104的底部邊緣290的中心208之間的空間是0.100英寸。在中心208的任何一側(cè)上的底部邊緣290的曲率半徑是R.698。在一維線性似蝙蝠翼透鏡104包括柱222以連接到外殼106的實(shí)施例中,在柱2223的側(cè)邊緣292和柱2224的側(cè)邊緣294之間的距離是1.310英寸加或減0.020英寸。在一些實(shí)施例中,改進(jìn)風(fēng)格燈100可以只在一個(gè)端部包括單一端蓋和單一電連接器,其中另一端部只包括密封改進(jìn)風(fēng)格燈100的內(nèi)部的關(guān)閉物(closure)。此外,在一些實(shí)施例中,各自包括不同的多個(gè)光源和不同的一維線性似蝙蝠翼透鏡的多個(gè)透鏡-外殼組合可以被并排放置,或在其他情況下被組合在一起并且然后被接合到相同的端蓋/端蓋對(duì)和/或相同的電連接器/電連接器對(duì)以形成改進(jìn)風(fēng)格燈。因此,在一些實(shí)施例中,改進(jìn)風(fēng)格燈可以如在圖1中所示出的改進(jìn)風(fēng)格燈100那樣具有通常線性形狀,而在其他實(shí)施例中,改進(jìn)風(fēng)格燈可以具有非線性形狀(例如但不限于“X”形狀、“+”形狀、“*”形狀、“”形狀等等)。在這樣的實(shí)施例中,形狀的每個(gè)不同的臂/腿/側(cè)包括至少一個(gè)一維線性似蝙蝠翼透鏡,使得如果所述臂/腿/側(cè)與其余部分被分隔開并且被提供功率,似蝙蝠翼散射將由與透鏡相關(guān)聯(lián)的至少兩個(gè)光源產(chǎn)生。在一些實(shí)施例中,這對(duì)電連接器112和114以及端蓋108和110可以從改進(jìn)風(fēng)格燈100被移除以生成設(shè)備400,而不是被配置為諸如在圖1中所示出的改進(jìn)風(fēng)格燈100的燈,其中所述設(shè)備400的一部分在圖4中被示出。因此設(shè)備400包括多個(gè)光源(在圖4中只示出了所述多個(gè)光源402中的一個(gè))、一維線性似蝙蝠翼透鏡404、外殼406和電源(未示出)。電源可連接到外殼406并且向設(shè)備400并且更具體地向多個(gè)光源402提供功率。多個(gè)光源402位于至少部分地由外殼406所限定的區(qū)域中,并且多個(gè)光源402從電源接收功率。一維線性似蝙蝠翼透鏡404被耦合到外殼406和對(duì)由多個(gè)光源402的至少兩個(gè)光源所發(fā)射的光進(jìn)行光束成形。多個(gè)光源402、一維線性似蝙蝠翼透鏡404和外殼406各自共享與針對(duì)在圖1中所示出的改進(jìn)風(fēng)格燈100的那些對(duì)應(yīng)組件(即多個(gè)光源102、一維線性似蝙蝠翼透鏡104和外殼106)相同的特性和/或配置(和/或潛在特性和/或配置)。通過(guò)對(duì)由多個(gè)光源402所發(fā)射的光進(jìn)行光束成形,設(shè)備400的一維線性似蝙蝠翼透鏡404在部分地由諸如但不限于冷藏箱的封閉存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(未示出)所限定的空間之內(nèi)提供基本均勻的光分布。盡管在圖4中所示出的設(shè)備400的部分是開放的,使得看見(jiàn)設(shè)備內(nèi)部是可能的,設(shè)備400裝備有密封設(shè)備400的內(nèi)部的外殼關(guān)閉物(在圖4中未示出)。當(dāng)然,這樣的外殼關(guān)閉物考慮例如通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線或任何其他適合的電傳送器從電源向位于設(shè)備400的內(nèi)部中的多個(gè)光源402提供功率。提供一維線性似蝙蝠翼透鏡的特定、非限制性示例并且提供示例透鏡上各種特征的功能的解釋是有啟發(fā)性的。在圖5-9中所示出的示例透鏡被假定為通常是一維的,意味著透鏡的聚焦或重定向效應(yīng)在頁(yè)面的平面中,并且在頁(yè)面的平面之外沒(méi)有聚焦或重定向效應(yīng),并且被假定為左右對(duì)稱的。接著圖5-9的對(duì)稱一維示例,在圖10-13中示出了旋轉(zhuǎn)對(duì)稱和非對(duì)稱示例。在圖5-9中所示出的示例一維線性似蝙蝠翼透鏡的實(shí)施例可以在設(shè)備400和/或改進(jìn)風(fēng)格燈100之內(nèi)沒(méi)有限制地使用。對(duì)于特定示例,期望的是從透鏡發(fā)出的大部分光從透鏡的中部向下關(guān)于對(duì)稱平面以相對(duì)高的角發(fā)出。關(guān)于在圖2-4中所示出的幾何形狀,期望的是發(fā)出光被分裂(split)以便大約一半向“左”傳播,大約一半向“右”傳播,并且極少的直接從透鏡“向上”傳播。這樣的傳播分布對(duì)于諸如但不限于雜貨店飲料冷藏柜或冷凍箱的應(yīng)用可能是有用的,其中透鏡設(shè)備可以沿著冷藏柜的邊緣被安裝并且可以為冷藏柜的內(nèi)部中架子上的內(nèi)容提供照明。在關(guān)于圖5-9所描述的所述非限制性示例中的透鏡是呈“廣義圓柱”形狀的,意味著透鏡的普通橫截面針對(duì)沿著透鏡的所有縱向位置具有相同的尺寸和形狀。注意的是,如此處所使用的,術(shù)語(yǔ)“廣義圓柱”與通常指具有圓形橫截面的物體或表面的“圓柱”的通常用法不同。圖5是示范透鏡1的平面橫截面,這樣取以便頁(yè)面的平面垂直于光源2的線并且光源2的線直接延伸出和進(jìn)入頁(yè)面。對(duì)于該示例,光源2自身可以是諸如但不限于發(fā)光二極管(LED)的固態(tài)光源,所述LED中一些或所有可以被封裝在通常半球形的蓋內(nèi)以便每個(gè)LED處于或接近相應(yīng)半球的中心。可替代地,每個(gè)蓋可以在處于或接近其中心處具有多于一個(gè)的LED。作為進(jìn)一步的替代方案,蓋可以不存在。從光源2發(fā)出的光射到透鏡的入射面10。在圖5中示出了入射面10的、垂直于光源2的線的平面橫截面。入射面10具有橫跨透鏡的左右對(duì)稱平面LR的中心部分11。在一些情況下,中心部分11按(to)在典型制造和對(duì)準(zhǔn)公差之內(nèi)是基本平面的并且基本垂直于左右對(duì)稱平面LR。在其他情況下,中心部分11可以是凸或凹的,通常在左右對(duì)稱平面LR處垂直于左右對(duì)稱平面LR。在大多數(shù)情況下,不管入射面11的中心部分11的曲率,射到中心部分11的、從源2發(fā)出的光折射穿過(guò)中心部分11并且被透射到(利用在圖6-7中所描繪的樣本射線示出的)出射面20的特定區(qū)域。一對(duì)凹的外圍部分12a、12b從中心部分11的相對(duì)側(cè)延伸。在一些情況下,外圍部分12a、12b是真正的圓柱狀,意味著他們的橫截面在形狀上是圓形的。在其他情況下,外圍部分12a、12b可以具有是凹的但與真正的圓形偏離的橫截面。注意的是在中心部分11和相應(yīng)外圍部分12a、12b之間的邊緣處,入射面10可能沒(méi)有平滑改變的表面斜度,但是代替地可能具有表面斜度不連續(xù)或換句話說(shuō),具有拐角41a、41b。這樣的拐角對(duì)于將特定光射線引導(dǎo)到(在圖6-8中所示出的)出射面上的特定區(qū)域可能是有用的。在一些實(shí)施例中,在中心部分11和相應(yīng)外圍部分12a、12b之間的界面處的拐角41a、41b在空中形成鈍角43a、43b,即在90度和180度之間的角。一對(duì)通常平的平面部分19a、19b連接到外圍部分12a、12b的最外邊緣。通常,射到這些平面部分19a、19b的僅有的光是從透鏡的出射面20被反射的。也就是說(shuō),在從源2發(fā)射的光不首先從透鏡的一些其他部分被改變方向的情況下,通常從源2發(fā)射的光不直接射到平面部分19a、19b。在一些實(shí)施例中,平的平面部分19a、19b可以用于諸如但不限于結(jié)合到支持結(jié)構(gòu)(在圖5中未示出)的機(jī)械用途。在一些實(shí)施例中,平的平面部分19a、19b延伸到入射面11的最外橫向外圍。透鏡1可以具有沿著基本平行于左右對(duì)稱平面LR的平面在入射面10和出射面20之間延伸的橫向邊緣29a、29b。正如在入射面10的平面部分19a、19b情況下那樣,在光不首先從透鏡1的另一元件被改變方向的情況下,橫向邊緣29a、29b通常不從光源2直接接收任何光。在一些實(shí)施例中,橫向邊緣29a、29b可以用于透鏡1的機(jī)械支持。在一些實(shí)施例中,不透明遮光隔板(未示出)可以在透鏡1的橫向邊緣29a、29b周圍和橫越透鏡的整個(gè)入射面延伸,其中源2也被布置在隔板內(nèi)部。這樣的隔板可以阻塞遠(yuǎn)離針對(duì)光的期望目標(biāo)地在無(wú)關(guān)方向上射出照明設(shè)備的雜散射線。透鏡1的出射面20與入射面10相對(duì),并且因此背對(duì)光源2。出射面20包括各種結(jié)構(gòu)或元件,其中每個(gè)元件執(zhí)行不同的光學(xué)任務(wù)。以下首先關(guān)于元件的物理特性描述他們;在圖6-8中示出了他們關(guān)于描繪射線的光學(xué)功能。在出射面20的中心處是沿著左右對(duì)稱平面LR在凹拐角40處相交的一對(duì)中心表面21a、21b并且通常在空中在他們的相交處形成鈍角(即在90度和180度之間)。可替代地,中心表面21a、21b可以在他們的相交處形成直角或銳角(即小于90度)或180度或更大的角。中心表面21a、21b通常是微凸的,盡管他們可以可替代地是平面或微凹的。在中心表面21a、21b的橫向邊緣處,一對(duì)高入射角表面22a、22b通常向后朝向光源2延伸。中心表面21a、21b和相應(yīng)的高入射角表面22a、22b在空中在他們相交處形成大于270度的角42a、42b,并且在相應(yīng)拐角44a、44b處形成凸楔。注意的是所述高入射角表面22a不直接指向光源,但是通常指向他們,使得如果要將高入射角表面22a、22b延伸向透鏡的入射面10以及更遠(yuǎn),他們將在透鏡1外部、透鏡1的入射面10的更遠(yuǎn)處和光源2的更遠(yuǎn)處彼此相交。所述高入射角表面22a、22b通常是平面的,盡管他們可以可替代地是微凸或微凹的。在拐角45a、45b處遠(yuǎn)離高入射角表面22a、22b的邊緣延伸的是一對(duì)部分彎曲表面23a、23b。每個(gè)部分彎曲表面23a、23b具有直接與相應(yīng)高入射角表面22a、22b相鄰的通常平的部分24a、24b并且具有從相應(yīng)通常平的部分24a、24b延伸的凸部分25a、25b。在一些情況下,通常平的部分24a、24b垂直于左右對(duì)稱平面LR延伸。在其他情況下,通常平的部分24a、24b在遠(yuǎn)離垂直于左右對(duì)稱平面LR的任一方向上可以是傾斜的。每個(gè)部分彎曲表面23a、23b在通常平的部分24a、24b和相應(yīng)凸部分25a、25b之間的界面處可以具有平滑改變的表面斜度??商娲兀總€(gè)部分彎曲表面23a、23b在通常平的部分24a、24b和相應(yīng)凸部分25a、25b之間可以具有表面斜度的不連續(xù)或換句話說(shuō)拐角。盡管通常平的部分24a、24b通常是基本平面的,但他們可以可替代地是微凸或微凹的。凸部分25a、25b向外延伸到透鏡1的橫向邊緣29a、29b。在許多實(shí)施例中,平的部分24a、24b不供應(yīng)光學(xué)用途,但代替地為透鏡1簡(jiǎn)化制造過(guò)程。在一些實(shí)施例中,透鏡1可以是模塑(molded)的,其中具有從外邊緣29a、29b到拐角45a、45b在高度上單調(diào)遞增(或至少不在任何點(diǎn)處在高度上下降)的部分彎曲表面23a、23b可能是值得期望的。在縱向距離光源2最遠(yuǎn)的相應(yīng)部分彎曲表面23a、23b上的點(diǎn)在相應(yīng)拐角45a、45b處。已經(jīng)描述了透鏡1的入射面10和出射面20的物理結(jié)構(gòu),現(xiàn)在關(guān)于圖6-8描述每個(gè)結(jié)構(gòu)的功能性方面。通常,射線錐通常從源2的半球形蓋的中心射出源。對(duì)于諸如但不限于發(fā)光二極管的典型固態(tài)光源,更多光是“軸上”(即平行于左右對(duì)稱平面LR)而不是“離軸”(即以關(guān)于左右對(duì)稱平面LR的角度)發(fā)射的。本示例透鏡1的設(shè)計(jì)目標(biāo)是變更光分布以便更多光從透鏡1的出射面20“離軸”而不是“軸上”發(fā)出。對(duì)于在圖6中所示出的特定設(shè)計(jì),大多數(shù)光以關(guān)于左右對(duì)稱平面LR通常45度或更高的相對(duì)高的角發(fā)出。在圖6-8中針對(duì)三組光射線示出了穿過(guò)透鏡的射線路徑,每組代表射出源2的光射線錐的不同部分。圖6是圖5的透鏡1的橫截面圖,其與來(lái)自發(fā)出錐的中心部分60的所描繪射線重疊,所述發(fā)出錐來(lái)自源2。對(duì)于射線60的特定中心束,光從源2發(fā)出,射到并折射穿過(guò)入射面10的中心部分11,透射穿過(guò)透鏡1到出射面上的中心表面21a、21b,并且從中心表面21a、21b全內(nèi)反射。于是特定中心束的最外部分射到并且折射穿過(guò)高入射角表面22a、22b并且射出透鏡。特定中心束的最內(nèi)部分射到透鏡1的出射面20上的部分彎曲表面23a、23b的凸部分25a、25b,其中他們被全內(nèi)反射。被內(nèi)反射的射線被引導(dǎo)向透鏡1的入射面20或橫向邊緣29a、29b,其中他們可以射出透鏡1并且可以被可選的遮光隔板(未示出)阻塞。有可以被采用以便射線的中心束可以遵循在圖6中所示出的路徑的若干設(shè)計(jì)原理。首先,值得期望的是所述束中的射線不在中心表面21a、21b之間、平行于左右對(duì)稱平面LR地射出。這通常通過(guò)使表面21a和21b之間的拐角盡可能尖銳來(lái)達(dá)到。實(shí)際上,在表面21a和21b之間的拐角處通常有有限的曲率半徑,所述有限的曲率半徑經(jīng)常由制造條件和過(guò)程公差規(guī)定。通常,優(yōu)選的是保持曲率半徑盡可行地小,而通常沒(méi)有顯著增加制造過(guò)程的成本。其次,值得期望的是射到中心表面21a、21b的射線經(jīng)歷全內(nèi)反射。針對(duì)全內(nèi)反射的條件規(guī)定關(guān)于局部表面法線所形成的入射角超過(guò)臨界角。針對(duì)透鏡的臨界角是sin-1(1/n),其中n是透鏡的折射率。對(duì)于在1.4到1.7的范圍內(nèi)的典型折射率,對(duì)應(yīng)臨界角在大約36度到大約45度的范圍內(nèi)。臨界角確定在中心表面21a和21b之間的拐角處的最大角。通常,仍然可以確保在左右對(duì)稱平面LR的任一側(cè)上的全反射的最大拐角角度是(180度-2×臨界角);對(duì)于1.4到1.7的折射率和36度到45度的對(duì)應(yīng)臨界角,最大拐角角度是102度到90度。第三,值得期望的是通常平的部分24a、24b約略地平行于從中心表面21a、21b所反射的相鄰射線,以便沒(méi)有來(lái)自圖6的中心束的射線射到通常平的部分24a、24b。通常平的部分24a、24b可能是有益的在于他們可以簡(jiǎn)化針對(duì)透鏡1的模塑過(guò)程。圖7是圖5的透鏡1的橫截面圖,與來(lái)自發(fā)出光錐的中間部分70(此處也被稱作射線70的特定中間束)的所描繪射線重疊,所述發(fā)出光錐來(lái)自源2。對(duì)于射線70的特定中間束,光從源2發(fā)出,以高入射角(因而對(duì)于所述表面的名稱)射到高入射角表面22a、22b,全內(nèi)反射出高入射角表面22a、22b,全內(nèi)反射出中心表面21a、21b,折射穿過(guò)高入射角表面22a、22b,并且射出透鏡1。在透鏡1的設(shè)計(jì)階段期間,中心表面21a、21b和高入射角表面22a、22b的角應(yīng)當(dāng)被選擇以確保關(guān)于局部表面法線的入射角超過(guò)針對(duì)每個(gè)所期望的全內(nèi)反射的臨界角。注意的是對(duì)于在圖5-8中所示出的透鏡實(shí)施例,相對(duì)少的從源2發(fā)出的射線直接射到高入射角表面22a、22b。在其他實(shí)施例中,高入射角表面22a、22b關(guān)于源2可以是完全被遮蔽的,使得沒(méi)有從源2發(fā)出的射線直接射到高入射角表面22a、22b。圖8是圖5的透鏡1的橫截面圖,與來(lái)自發(fā)出錐的外部部分80(此處也被稱作射線80的特定外部束)的所描繪射線重疊,所述發(fā)出錐來(lái)自源2。對(duì)于射線80的特定外部束,光從源2發(fā)出,射到并且折射穿過(guò)入射面的凹外圍部分12a、12b,透射穿過(guò)透鏡1到出射面20的凸部分25a、25b,折射穿過(guò)凸部分25a、25b并且射出透鏡1。從圖7和圖8注意到中心部分11和外圍部分12a、12b之間的拐角43a、43b和高入射角表面22a、22b和通常平的部分24a、24b之間的拐角45a、45b的相對(duì)位置。這些拐角43a、43b的位置被選擇使得離開源2并且射到中心部分11的射線被引導(dǎo)到要么中心表面21a、21b要么高入射角表面22a、22b,并且離開源2并且射到凹外圍部分12a、12b的射線被引導(dǎo)到凸部分25a、25b。在圖5-8的實(shí)施例中,沒(méi)有射線被引導(dǎo)到通常平的部分24a、24b上。圖9示出了與圖5-8相同的透鏡,其中元件號(hào)13a、13b、26a、26b用于以上參考的拐角。入射面10具有至少一個(gè)拐角13a、13b,在所述拐角處局部表面斜度突然改變;在入射面10上的這樣的拐角13a、13b可以被稱作“入射拐角”13a、13b。這樣的入射拐角13a、13b可以將入射面10劃分成入射內(nèi)區(qū)14(中心部分11)和入射外區(qū)15(凹外圍部分12a、12b)。類似地,出射面20具有至少一個(gè)拐角26a、26b,在所述拐角處局部表面斜度突然改變;在出射面20上的這樣的拐角26a、26b可以被稱作“出射拐角”26a、26b。這樣的出射拐角26a、26b可以將出射面20劃分成出射內(nèi)區(qū)27(中心表面21a、21b,加上高入射角表面22a、22b,其一起形成凸楔)和出射外區(qū)28(部分彎曲表面23a、23b)。對(duì)于射到入射內(nèi)區(qū)14并且透射穿過(guò)透鏡1的、來(lái)自光源2的每個(gè)射線,所述射線射到出射內(nèi)區(qū)27。對(duì)于射到入射外區(qū)15并且透射穿過(guò)透鏡1的、來(lái)自光源2的每個(gè)射線,所述射線射到出射外區(qū)28。對(duì)于圖5-9的光源2和透鏡1,幾乎所有來(lái)自源2的光關(guān)于左右對(duì)稱平面LR以大約67度到大約80度的相對(duì)窄的角帶(angularband)從透鏡1發(fā)出。峰值輸出關(guān)于左右對(duì)稱平面LR在大約75度處。光在左右對(duì)稱平面LR的任一側(cè)上被均勻地分裂開。對(duì)于射到入射面10、透射穿過(guò)透鏡1、射到出射面20并且從透鏡折射出去的、來(lái)自光源2的每個(gè)射線,所述射線具有關(guān)于左右對(duì)稱平面LR所形成的初始和最終傳播角,最終傳播角大于初始傳播角。至此,對(duì)于圖5-9的示例透鏡1,假定透鏡是一維的并且是關(guān)于左右對(duì)稱平面LR對(duì)稱的。有其他示例,在圖10-13中被示出,其中透鏡是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的(圖10)或非對(duì)稱(圖11-13)的。圖10是具有圖5-9中所示出的橫截面、但是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱而不是左右對(duì)稱的透鏡1的平面圖。相比于圖5-9的、可以與LED的延伸線或其他延伸形狀一起使用的一維透鏡,這樣的透鏡1可以用于LED或全部位于相當(dāng)小的區(qū)塊(patch)中的LED的集群(cluster)。來(lái)自圖10的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱透鏡1的輸出通常也是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的,或至少具有LED或其他光源的對(duì)稱特性。圖11是非對(duì)稱透鏡的橫截面圖,其中以“c”結(jié)尾的元件在左右對(duì)稱平面LR的一側(cè)上和以“b”結(jié)尾的元件在左右對(duì)稱平面LR的另一側(cè)上。理解的是對(duì)于在圖11中透鏡1的左和右側(cè),光發(fā)射將顯得不同。值得對(duì)來(lái)自透鏡的“近場(chǎng)”(near-field)和“遠(yuǎn)場(chǎng)”(far-field)輸出有簡(jiǎn)短討論。非常靠近透鏡,通常在距離透鏡幾毫米的數(shù)量級(jí)上,光具有“近場(chǎng)”模式,其中射線的位置和方向都重要。射線以從透鏡發(fā)出的特定角到達(dá)目標(biāo)。重要地,射線也從在透鏡的結(jié)構(gòu)之內(nèi)或之上某處的特定“起始點(diǎn)”到達(dá);透鏡自身規(guī)定將出現(xiàn)的射線發(fā)源于哪里。離透鏡較遠(yuǎn),通常距離透鏡幾英寸,“遠(yuǎn)場(chǎng)”模式變得更有光分布預(yù)測(cè)性。在遠(yuǎn)場(chǎng)中,射線傳播方向變得比透鏡上射線的明顯發(fā)源位置更重要。距離透鏡許多英寸,射線位置的偏移比當(dāng)目標(biāo)非常靠近透鏡時(shí)產(chǎn)生較小的影響。近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)模式之間的差別的一個(gè)假象(artifact)是沿著特定目標(biāo)平面或目標(biāo)體積的所期望的分布通常需要考慮近場(chǎng)模式;當(dāng)可能的時(shí)候應(yīng)當(dāng)考慮射線位置,而不只是射線傳播角。注意的是盡管兩個(gè)透鏡可以具有看起來(lái)類似的遠(yuǎn)場(chǎng)分布(輸出對(duì)(vs.)角),由于偏移射線的特征,諸如在本透鏡的出射面上的楔形表面,他們的近場(chǎng)模式可能不同。對(duì)于此處介紹的示范透鏡,透鏡可以幫助達(dá)到光的均勻空間分布,其是離透鏡大約三英寸、沿著特定平面的照度(以諸如勒克斯(lux)或英尺燭光(foot-candle)為單位)。將理解的是本透鏡可以被修改以達(dá)到用于要照亮的所期望面積或體積的所期望的無(wú)論什么光分布。圖12是非對(duì)稱透鏡的橫截面圖,其中透鏡的“右”側(cè)具有上述橫截面和“左”側(cè)具有在透鏡1的出射面上缺少楔形元件的橫截面30。將理解的是任何適合的元件可以用于透鏡的一半,并且兩個(gè)一半可以獨(dú)立地被設(shè)計(jì)和操作。例如,圖13是非對(duì)稱透鏡的橫截面圖,在縱軸A的“左”側(cè)沒(méi)有元件。在一些情況下,沿軸A的中心面可以是鏡像的,或可以是近似鏡子或其他光引導(dǎo)或吸收元件。將理解的是元件上“a”、“b”和“c”的指定可以被互換地使用或可以被完全省略。例如,拐角43在結(jié)構(gòu)和功能上與來(lái)自早前圖的拐角43a和43b相似。除非另外聲明,詞語(yǔ)“基本的”(substantial)和“基本上”的使用可以被注釋為包括準(zhǔn)確關(guān)系、條件、布置、定向和或其他特性,并且如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的,其偏差到以下程度:這樣的偏差實(shí)質(zhì)上不影響所公開的方法和系統(tǒng)。貫穿本公開的整體,除非另外特別聲明,為修飾名詞的冠詞“一”和/或“一種”和/或“所述”的使用可以被理解成用于方便和包括一個(gè)或多于一個(gè)的所修飾名詞。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”意旨包括在內(nèi)的并且意味著除了所列元件之外可以有附加元件。除非此處另外約定,所描述和/或另外通過(guò)圖所描繪以與他物通信、關(guān)聯(lián)和/或基于他物的元件、組件、模塊和/或其部分可以被理解成以直接和/或間接的方式這樣通信、關(guān)聯(lián)和/或基于。盡管所述方法和系統(tǒng)已經(jīng)關(guān)于其特定實(shí)施例被描述,但他們不是這樣被限制的。鑒于以上教導(dǎo),顯然許多修改和變化可以變得明顯。在此處所述和所說(shuō)明的部分的細(xì)節(jié)、材料和布置中,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出許多附加改變。
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