CN106461189A

CN106461189A - 具有带有成型结构的透镜的照明装置

Info

Publication number: CN106461189A
Application number: CN201580028316.4A
Authority: CN
Inventors: B.拉德尔; Z.王; Y.P.桑胡
Original assignee: Osram Sylvania Inc
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2017-02-22
Also published as: EP3242152A1; US20150345742A1; US10677420B2; WO2015183870A1; US20180252389A1; US9920903B2; EP3149531A1

Abstract

照明装置包括具有基底（1107）和孔（1103）的壳体（1102）、在壳体中并朝向孔发射光的光源（110，例如LED），以及安装在壳体内的透镜（220'），该透镜包括具有面向光源侧（140）和面向房间侧（150）的主体，面向房间侧与面向光源侧实质上相对并包括第一光学作用结构（104）和第二光学作用结构（106），所述第一光学作用结构使由光源发射的通过面向光源侧（140）接收的光的一部分折射，所述第二光学作用结构部分地经由全内反射使由光源发射的通过面向光源侧（140）接收的光的一部分转向，并且其中所述照明装置产生带有相对于孔的轴线离轴的分布的光输出。

Description

具有带有成型结构的透镜的照明装置

相关申请的交叉引用

本申请是国际申请并主张题目为“LENS AND LIGHTING DEVICE INCLUDING SAME”并在2015年5月27日提交的美国专利申请第14/722,225号，以及题目为“DOWNLIGHT TOWALLWASH LENS”并在2014年5月28日提交的美国临时专利申请第62/003,694号的优先权，这两者的全部内容特此通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于照明装置的光学部件（诸如透镜），和包括这种部件的照明装置。

背景技术

照明装置通常用于照亮各种空间。向下照射式灯具（也称为筒灯）通常包括安装在旨在用在天花板中的灯具中的照明装置。通常，筒灯被用于照亮其安装于其中的天花板下方的区域。从筒灯发出的光的分布通常具有轴向分布。也就是说，从筒灯发出的光的分布通常将关于对称轴线实质上对称。因此，典型的筒灯将通常产生其中在对称轴线的每一侧上发射总体上相等量的光的光分布。在许多情况中，对称轴线围绕垂直于灯具安装于其中的表面的轴线形成。替代性地或额外地，对称轴线可对应于筒灯中的照明装置的轴线，其可以或可以不取向为实质上垂直于筒灯安装于其中的表面。

使用筒灯照亮墙壁、物体和可能不直接处于筒灯下方或上方的其它空间越来越受到关注。例如，由于建筑或其它原因，会期望在天花板或地面中安装筒灯，而且使用筒灯照亮附近的墙壁或附连至其的物体（诸如艺术品）的全部或一部分。以这种方式使用的筒灯通常被称为洗墙式灯具（wallwash fixture）。通常，洗墙式灯具安装在相对靠近待被照亮的墙壁的天花板或地面中，使得由洗墙式灯具发射的至少一些光照亮该墙壁。许多洗墙式灯具发出具有与通常的筒灯相同或相似的光分布的光。也就是说，许多洗墙式灯具将发射具有轴向分布的光。

发明内容

由于常规洗墙式灯具类似于筒灯那样具有轴向分布，因此当灯具被安装在实质上垂直于墙壁或者与墙壁成锐角的表面（诸如天花板或地面）中时，从常规洗墙式灯具发出的光的仅相对小的部分将照亮墙壁。即使灯具被安装成相对靠近墙壁也是这样。因此，在调节从洗墙式灯具发射的光的分布使得更大量的发射光被引导向待被照亮的墙壁方面受到越来越多的关注。虽然在这方面已经取得了一些进展，但是进一步改进和/或调整光发射的分布的其它方法仍然在照明工业中令人关注。

尽管已经努力改善从洗墙式灯具朝向墙壁发出的光的量，但现有的洗墙式灯具仍然具有多种缺点。例如，一些洗墙式灯具利用能够被用于例如通过机械地使光源（及其轴线）倾斜和/或通过横向移动光源并且使用反射器使从光源发射的光朝向墙壁转向以使光源的轴线朝向墙壁倾斜的光源和万向架。如可以理解的那样，这种洗墙式灯具依赖于与传统筒灯的设计不同的设计以及额外零件的使用。这可以增加它们的制造复杂性和/或成本，并且可以要求零售商出售多种不同类型的灯具（例如，向下照射式灯具和洗墙式灯具）。

增加从洗墙式灯具发出的光的量的另一方式是将灯具安装在墙壁上，例如使得灯具的孔面向相对的待照亮的墙壁。虽然以这种方式安装洗墙式灯具可以增强相对墙壁的照明，但是这会限制从灯具发出的被引导朝向灯具下方的区域（诸如地面）的光的量。这可以有意义地限制灯具作为筒灯的有用性，并且会需要安装额外的灯具以提供其中安装有洗墙式灯具的区域的充分照明。

也已经研究了各种光学元件（诸如透镜、漫射器、反射器等）以便用于修改从洗墙式灯具发出的光的分布。例如，一些洗墙式灯具已被修改为包括仅容许朝向墙壁引导的光传播到灯具外的眼睑式修整件（eyelid trim）。替代性地，已经采用辅助光反射器（kickerreflector）使由筒灯发射的光朝向墙壁转向。在不同程度的成功的情况下，也已经采用方向转向膜以改变从筒灯发出的光的分布。虽然有用，但是这样的方法可以限制由灯具输出的光的量，提供不期望的光分布，和/或可以仍然将不足的光引向待照亮的墙壁。

考虑到前文，本公开的一方面涉及用于修改从诸如向下照射式灯具的照明灯具发射的光的分布的透镜。如下文将详细描述的，在一些实施例中，本文所描述的透镜可以包括多个光学作用区（optically active region），其能够以各种方式使入射于其上的光的至少一部分转向。因此，本文所描述的透镜的下游的光（在下文中，输出光）可具有离轴光分布。也就是说，输出光的分布可以相对于透镜的轴线和/或其中安装有透镜的壳体的孔的轴线中的一个或多个是离轴的。具体地，本文所描述的透镜可以被配置为产生相对于透镜的竖直轴线和/或其中安装有透镜的壳体的孔的竖直轴线中的至少一者离轴的输出光。

在一实施例中，提供一种透镜。所述透镜包括：主体，其包括面向光源侧和面向房间侧，所述面向房间侧与所述面向光源侧实质上相对并且包括形成在其中的第一光学作用区和第二光学作用区，其中：所述第一光学作用区包括第一光学作用结构，其被配置为经由折射使通过所述面向光源侧接收并入射到其上的光的一部分转向；所述第二光学作用区包括第二光学作用结构，其被配置为部分地经由全内反射使通过所述面向光源侧接收并入射到其上的光的一部分转向；并且所述透镜产生具有离轴光分布的光输出。

在相关实施例中，所述主体可以包括顶部、底部以及第一侧和第二侧；所述第一光学作用结构可以经由折射使入射在其上的光的一部分相对于所述主体的水平面以输出角Θ₁朝向所述主体的顶部转向；所述第二光学作用结构可以部分地经由全内反射使入射在其上的光的一部分相对于所述主体的所述水平面以输出角Θ₂朝向所述主体的所述顶部转向；并且所述输出角Θ₂可小于所述输出角Θ₁。在另一相关实施例中，所述第一光学作用结构可包括第一齿，所述第一齿中的每一个均包括第一表面和第二表面，其中所述第一齿中的每一个的第一表面可取向为沿第一方向以角度A₁朝向所述主体，并且所述第一齿中的每一个的第二表面可取向为沿第二方向以角度Q₁朝向所述主体，所述第二方向可实质上与所述第一方向相对。在又一相关实施例中，所述第二光学作用结构可包括第二齿，所述第二齿包括第一表面和第二表面，其中所述第二齿中的每一个的第一表面可取向为沿所述第一方向并以角度A₂朝向所述主体，并且所述第二齿中的每一个的第二表面可取向为沿所述第二方向并以角度Q₂朝向所述主体，其中所述角度A₁可不同于所述角度A₂并且所述角度Q₁可不同于所述角度Q₂。

在又一相关实施例中，所述主体可包括顶部、底部、第一侧和第二侧；第一光学作用区可定位在面向房间侧中，使得所述第一光学作用区的至少第一侧偏离所述顶部；并且第二光学作用区可以在靠近所述第一光学作用区的位置处定位在所述面向房间侧中，使得所述第二光学作用区的至少一个边缘位于靠近与所述第一光学作用区的所述第一边缘实质上相对的所述第一光学作用区的第二边缘的位置处。在又一相关实施例中，所述顶部可以包括配置成与照明装置的接收构件可逆地接合的联接构件。在又一相关实施例中，所述透镜还可以包括在所述第一光学作用区和所述顶部之间的无光学作用区（opticalinactive region）。

在又一相关实施例中，所述面向房间侧还可以包括形成在其中的第三光学作用区，所述第三光学作用区包括第三光学作用结构，所述第三光学作用结构被配置为部分地经由全内反射使入射在其上并通过所述面向光源侧接收的光的至少一部分转向。在又一相关实施例中，所述主体可包括顶部、底部、第一侧和第二侧；所述第一光学作用结构可以经由折射使入射于其上的光的一部分相对于所述主体的水平面以输出角Θ₁朝向所述主体的顶部转向；所述第二光学作用结构可以部分地经由全内反射使入射于其上的光的一部分相对于所述水平面以输出角Θ₂朝向所述主体的顶部转向；所述第三光学作用结构可以部分地经由全内反射使入射在其上的光的一部分相对于所述水平面以输出角Θ₃朝向所述主体的顶部转向；并且所述输出角Θ₃可小于所述输出角Θ₂，并且输出角Θ₂可小于输出角Θ₁。在又一相关实施例中，所述第一光学作用结构可包括第一齿，所述第一齿中的每一个均包括第一表面和第二表面，所述第一齿中的每一个的第一表面可取向为沿第一方向以角度A₁朝向所述主体，并且所述第一齿中的每一个的第二表面可取向为沿第二方向以角度Q₁朝向所述主体，所述第二方向实质上与所述第一方向相对；所述第二光学作用结构包括第二齿，所述第二齿中的每一个均包括第一表面和第二表面，其中所述第二齿中的每一个的第一表面可取向为沿所述第一方向并以角度A₂朝向所述主体，并且所述第二齿中的每一个的第二表面可取向为沿所述第二方向并以角度Q₂朝向所述主体，其中所述角度A₁可不同于所述角度A₂并且所述角度Q₁可不同于所述角度Q₂；并且所述第三光学作用结构可包括第三齿。在又一相关实施例中，所述第三齿包括多角度齿。在又一相关实施例中，所述多角度齿中的每一个均包括多个第一表面和至少一个第二表面，所述多个第一表面可取向为沿所述第一方向朝向所述主体，并且可配置成部分地经由全内反射使通过所述面向光源侧接收并入射于其上的光的一部分转向，并且所述至少一个第二表面可取向为沿所述第二方向朝向所述主体。

在另一实施例中，提供一种照明装置。所述照明装置包括：包括基底和孔的壳体；光源，其安装在所述壳体中并且被配置成朝向所述孔发射光；以及透镜，其被配置为安装在所述壳体内，所述透镜包括主体，所述主体包括面向光源侧和面向房间侧，所述面向房间侧实质上与所述面向光源侧相对并且包括第一光学作用区和第二光学作用区，其中：所述面向光源侧取向为朝向所述光源；所述第一光学作用区包括第一光学作用结构，所述第一光学作用结构配置为经由折射使由所述光源发射的通过所述面向光源侧接收并入射在所述第一光学作用区上的光的一部分转向；所述第二光学作用区包括第二光学作用结构，所述第二光学作用结构被配置为部分地经由全内反射使由所述光源发射的通过所述面向光源侧接收并入射在所述第二光学作用区上的光的一部分转向；并且所述照明装置产生带有相对于所述孔的轴线离轴的光分布的光输出。

在相关实施例中，所述透镜的所述主体包括顶部、底部以及第一侧和第二侧；所述第一光学作用结构可经由折射使入射在其上的光的一部分转向为相对于所述主体的水平面以输出角Θ₁朝向所述主体的顶部；所述第二光学作用结构可部分地经由全内反射将入射在其上的光的一部分转向为相对于所述水平面以输出角Θ₂朝向所述主体的顶部；并且所述输出角Θ₂可小于所述输出角Θ₁。在另一相关实施例中，所述第一光学作用结构可包括第一齿，所述第一齿中的每一个包括第一表面和第二表面，其中所述第一齿中的每一个的第一表面可取向为沿第一方向以角度A₁朝向所述主体，并且所述第一齿中的每一个的第二表面可取向为沿第二方向以角度Q₁朝向所述主体，所述第二方向实质上与所述第一方向相对。在又一相关实施例中，所述第二光学作用结构包括第二齿，所述第二齿包括第一表面和第二表面，其中所述第二齿中的每一个的第一表面可取向为沿所述第一方向并以角度A₂朝向所述主体，并且所述第二齿中的每一个的所述第二表面可取向为沿所述第二方向并以角度Q₂朝向所述主体，其中所述角度A₁可不同于所述角度A₂并且所述角度Q₁可不同于所述角度Q₂。

在又一相关实施例中，所述透镜的主体可包括顶部、底部、第一侧和第二侧；所述第一光学作用区可定位在面向房间侧中，使得所述第一光学作用区的至少第一侧偏离所述顶部；并且所述第二光学作用区可以定位在所述面向房间侧中靠近所述第一光学作用区的位置处，使得所述第二光学作用区的至少一个边缘位于靠近与所述第一光学作用区的所述第一边缘实质上相对的所述第一光学作用区的第二边缘处。在又一相关实施例中，所述照明装置还可以包括接收构件，并且所述透镜的主体的顶部可以包括配置成与照明装置的接收构件可逆地接合的联接构件。在又一相关实施例中，所述照明装置还可以包括在所述第一光学作用区和所述透镜的主体的顶部之间的无光学作用区。

在又一相关实施例中，所述面向房间侧还可以包括形成在其中的第三光学作用区，所述第三光学作用区包括第三光学作用结构，所述第三光学作用结构被配置为部分地经由全内反射使入射在其上并通过所述面向光源侧接收的光的至少一部分转向。在又一相关实施例中，所述透镜的主体可包括顶部、底部、第一侧和第二侧；所述第一光学作用结构可经由折射使入射在其上的光的一部分转向为相对于所述主体的水平面以输出角Θ₁朝向所述主体的顶部；所述第二光学作用结构可部分地经由全内反射使入射在其上的光的一部分转向为相对于所述水平面以输出角Θ₂朝向所述主体的顶部；所述第三光学作用结构可部分地经由全内反射使入射在其上的光的一部分转向为相对于所述水平面以输出角Θ₃朝向所述主体的顶部；并且所述输出角Θ₃可小于所述输出角Θ₂，并且所述输出角Θ₂可小于所述输出角Θ₁。在又一相关实施例中，所述第一光学作用结构可以包括第一齿，所述第一齿中的每一个均包括第一表面和第二表面，所述第一齿中的每一个的第一表面可取向为沿第一方向以角度A₁朝向所述主体，并且所述第一齿中的每一个的第二表面可取向为沿第二方向以角度Q₁朝向所述主体，所述第二方向实质上与所述第一方向相对；所述第二光学作用结构可包括第二齿，所述第二齿中的每一个均包括第一表面和第二表面，其中所述第二齿中的每一个的第一表面可取向为沿所述第一方向并以角度A₂朝向所述主体，并且所述第二齿中的每一个的所述第二表面可取向为沿所述第二方向并以角度Q₂朝向所述主体，所述角度A₁可不同于所述角度A₂并且所述角度Q₁可不同于所述角度Q₂；并且所述第三光学作用结构可包括第三齿。在又一相关实施例中，所述第三齿可以包括多角度齿。在又一相关实施例中，所述多角度齿中的每一个均可以包括多个第一表面和至少一个第二表面，其中所述多个第一表面可取向为沿所述第一方向朝向所述主体，并且被配置成部分地经由全内反射使通过所述面向光源侧接收并入射于其上的光的一部分转向，并且所述至少一个第二表面可取向为沿所述第二方向朝向所述主体。

在又一相关实施例中，所述透镜的主体可包括顶部、底部、第一侧和第二侧，所述顶部可包括联接构件；并且所述壳体可包括接收构件，所述接收构件被配置成可接收地接合所述透镜的主体的顶部的联接构件，以便以一定角度将所述透镜固持在所述壳体内，使得所述透镜的主体的底部靠近所述壳体的孔，并且使所述透镜的主体的顶部靠近所述壳体的基底。

在又一相关实施例中，所述透镜的主体可包括顶部、底部、第一侧和第二侧，所述顶部可包括联接构件；并且所述壳体可包括接收构件，所述接收构件被配置成可接收地接合所述联接构件，以便以一定角度将所述透镜固持在所述壳体内，使得所述透镜的主体的底部靠近所述壳体的孔，且使所述透镜的主体的顶部靠近所述壳体的基底。

附图说明

本文所公开的前述和其它目的、特征和优点将从本文所公开的具体实施例的以下描述中显而易见，如附图中所图示的，其中贯穿不同视图同样的附图标记指代相同的零件。附图不必然按比例绘制，而且重点被放在图示本文所公开的原理上。

图1A和1B描绘了根据本文所公开的实施例的向下照射式至洗墙式透镜（downlight to wallwash lens）的示例。

图2图示根据本文所公开的实施例的第一光学作用区的示例第一光学作用结构。

图3图示根据本文所公开的实施例的第二光学作用区的示例第二光学作用结构。

图4图示根据本文所公开的实施例的第三光学作用区的示例性第三光学作用结构。

图5A是根据本文所公开的实施例的示例向下照射式至洗墙式透镜的面向房间侧的透视图。

图5B是根据本文所公开的实施例的图5A的示例向下照射式至洗墙式透镜的横截面视图。

图5C是根据本文所公开的实施例的图5A的示例向下照射式至洗墙式透镜的面向房间侧的俯视图。

图5D是根据本文所公开的实施例的图5A的示例向下照射式至洗墙式透镜的第一侧视图。

图5E是根据本文所公开的实施例的图5A的示例向下照射式至洗墙式透镜的第二侧视图。

图5F是根据本文所公开的实施例的图5A的示例向下照射式至洗墙式透镜的俯视图。

图5G是根据本文所公开的实施例的图5A的示例向下照射式至洗墙式透镜的仰视图。

图6图示通过根据本文所公开的实施例的图5A的示例向下照射式至洗墙式透镜发射光线的光源。

图7A图示根据本文所公开的实施例的示例向下照射式至洗墙式透镜，其包括在其面向光源侧上的光学作用结构。

图7B是根据本文所公开的实施例的图7A的示例向下照射式至洗墙式透镜的面向光源侧的俯视图。

图7C是根据本文所公开的实施例的图7A的示例向下照射式至洗墙式透镜的面向光源侧的第一侧视图。

图7D是根据本文所公开的实施例的图7A的示例向下照射式至洗墙式透镜的面向光源侧的第二侧视图。

图7E是根据本文所公开的实施例的图7A的示例向下照射式至洗墙式透镜的面向光源侧的仰视图。

图8A是根据本文所公开的实施例的另一示例向下照射式至洗墙式透镜的面向光源侧的俯视图，其包括在其面向光源侧上的光学作用结构。

图8B是根据本文所公开的实施例的图8A的示例向下照射式至洗墙式透镜的仰视图。

图9A是根据本文所公开的实施例的又一示例向下照射式至洗墙式透镜的面向光源侧的俯视图，其包括在其面向光源侧上的光学作用结构。

图9B是根据本文所公开的实施例的图9A的示例向下照射式至洗墙式透镜的仰视图。

图10A是根据本文所公开的实施例的另一示例向下照射式至洗墙式透镜的面向光源侧的俯视图，其包括在其面向光源侧上的光学作用结构。

图10B是根据本文所公开的实施例的图10A的示例向下照射式至洗墙式透镜的仰视图。

图11是根据本文所公开的实施例的包括向下照射式至洗墙式透镜的示例向下照射式至洗墙式灯具的透视图。

图12是根据本文所公开的实施例的包括向下照射式至洗墙式透镜的示例照明装置的局部横截面视图。

具体实施方式

注意，实施例的一个或多个元件可以被数字地标记为例如第一元件、第二元件、第三元件等。在该背景中，应当理解，数字标号仅仅是为了清楚起见（例如，以将一个元件与另一元件区分开），并且这样指定的元件不受其具体数字标号的限制。此外，说明书可以不时地提及第一元件，其可以被描述为处于第二元件“上”。在该背景中，应当理解的是，第一元件可以直接处于第二元件上（即，其间没有居间元件），或者第一元件和第二元件之间可以存在一个或多个居间元件。不同地，术语“直接在...上”意味着第一元件存在于第二元件上，并且其间没有任何居间元件。

有时可以使用范围来描述本公开的一个或多个方面。在这种情况中，应当理解的是，所指示的范围仅是示例性的，除非另有明确指示。此外，所指示的范围应当被理解为包括落入所指示的范围内的所有单个值，如同这些值被明确列举一样。此外，范围应被理解为涵盖所指示的范围内的子范围，如同这样的子范围被明确列举一样。以示例的方式，1至10的范围应当被理解为包括2、3、4...等，以及2至10、3至10、2至8的范围等，如同这样的值和范围被明确列举一样。

如本文所使用的，当与一定量或范围结合使用时，术语“实质上”和“大约”意指所陈述的量或所述范围的端点的±5％。当结合元件相对于轴线或平面的对齐使用时，术语“实质上”和“大约”是指与所指示的轴线或平面对齐在+/- 5度内的元件。

如本文所使用的，术语“固态光源”是指能够响应于电信号生成辐射的任何发光二极管或其它类型的载流子注入/基于结的系统。因此，术语固态光源包括但不限于响应于电流发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、发光带、电致发光带以及其组合等。具体地，术语固态光源是指所有类型（的发光二极管包括半导体和有机发光二极管），可以被配置为生成处于可见光、紫外光和红外光谱中的一个或多个中的所有或各种部分的光。可使用的合适的固态光源的非限制性示例包括各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、绿色LED、蓝色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED，其中由颜色表示的不同的光输出对应于在例如以纳米测量的光谱上具有不同波长的发射。这种固态光源可配置为在宽光谱（例如但不限于整个可见光光谱）或窄光谱上发射光。

尽管说明书描述了包括一个或多个固态光源的各种实施例，但是应当理解的是，本文所描述的透镜可与任何合适的光源一起使用。例如，透镜可与传统光源一起使用，诸如但不限于白炽灯、气体放电，无电极荧光等，包括其组合。

贯穿本申请，方向术语“上”、“下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“侧面”、“横向”、“纵向”、“面向房间”、“面向天花板”、“面向墙壁”、“面向光源”等被用于描述具体元件的绝对取向和/或位置以及相对取向和/或位置。例如，本文的一些实施例提及光通过其离开透镜的“面向房间”侧或“背”侧，以及面向一个或多个光源的透镜的“面向天花板”侧或“前”侧（并且也可以被称为透镜的“面向光源”侧）。在该示例中，“面向房间”或“背”，和“面向天花板”或“前”连同“面向光源”一起用于指示当透镜被安装并操作（例如，如安装在天花板或天花板网格瓦片内的向下照射式灯具中那样）时的通常取向。应当理解的是，这些取向术语仅仅是为了方便而使用，并且不旨在是限制性的。因此，当根据本文所描述的实施例的透镜例如被包装在盒中、搁置在柜台上、抵靠墙壁或处于组装线上的各种组装阶段时，透镜可以以任何取向定位，但仍将具有面向光源的“面向天花板”侧或“前”侧或“面向光源”侧以及光将通过其离开透镜的“面向房间”侧或“背”侧，如同其相对于光源安装并且这些光源被供电且操作。换言之，针对描述的简易使用取向术语，并且可以不论给定时间点下的透镜的实际取向使用取向术语。

为了便于描述和促进理解，本公开描述了各种实施例，其中透镜被指示为具有“面向房间”侧或“面向下”侧，以及面向天花板侧或面向光源侧。然而，应当理解的是，这样的实施例不限于所指示的取向。实际上，可以以任何合适的取向使用本文所描述的透镜。因此，在不偏离本公开的范围的情况下，被描述为面向房间或面向下的透镜的一侧可以是并且在一些实施例中取向为使得其面向天花板或墙壁。当然，改变本文所描述的透镜的取向可影响其光学性能。这些性能改变也可以改变本文所描述的透镜的下游的光的总体分布。因此，例如，当符合本公开的透镜沿一个方向（例如，一个面朝向天花板）取向时，其可将光投射到邻近墙壁上，尽管相比于透镜沿另一方向取向（例如，该面取向为朝向地面）的情况，可能达到更大或更小的程度或者呈不同的分布。同样地，当符合本公开的透镜取向为面向墙壁时，其可以将光投射在附近的地面或天花板上，这取决于透镜相对于墙壁的取向。因此，在一些实施例中，透镜的面向房间侧可以被理解为透镜的“第一”侧，并且透镜的面向光源侧可以被理解为透镜的“第二”侧，其中第一和第二侧可以以任何合适的方式取向。

如贯穿全文所使用的，当结合光分布使用时，术语“离轴”通常意指围绕所讨论的轴线延伸的区域中的光的量是不均匀的。用其它术语说，离轴光分布可以被理解为这样的分布：其中围绕所讨论的轴线（例如，延伸通过透镜的轴线、光源的轴线、筒灯的壳体的孔的轴线等）延伸的区域的一个（例如，第一）区中的光的聚集大于或小于围绕轴线延伸的区域的另一（例如，第二）区内的光的量。更通常地，离轴光分布可以被理解为其中围绕所讨论的轴线延伸的区域中的光的量是不对称的光分布。在一些实施例中，离轴光分布与其中最大光强度的方向围绕机械轴线（例如，透镜、光源或筒灯的壳体的孔的轴线等）的光分布相关。参考该最大强度的方向，其周围的光样式也可以是非对称的。

现在参考图1，其图示向下照射式至洗墙式透镜100（下文称为“透镜100”）。透镜100包括具有至少两个侧面的主体111、面向光源侧140（本文中也称为“面向天花板侧140”）和面向房间侧150。在一些实施例中，主体111被配置为使得面向光源侧140实质上与面向房间侧150相对，并且在一些实施例中，主体111被配置为使得面向房间侧150和面向光源侧140取向为相对于彼此成一定角度，即，使得面向房间侧150和面向光源侧140实质上不彼此相对。类似地，在一些实施例中，主体111、面向光源侧140和面向房间侧150都是平面的，并且在一些实施例中，这些中的仅一个或多个是平面的（因此其它是非平面的），并且在一些实施例中，全部是非平面的。在一些实施例中，这些中的一部分是非平面的，并且因此在一些实施例中，面向光源侧140和/或面向房间侧150的一个或多个部分包括例如但不限于一个或多个小平面、脊。

在一些实施例中，面向房间侧150和面向光源侧140中的至少一者包括形成在其中的多个光学作用区。在一些实施例中，主体111的两侧中的每一侧均包括形成在其中的多个光学作用区。在一些实施例中，面向房间侧150和面向光源侧140中的仅一者或另一者包括形成在其中的多个光学作用区。也就是说，面向房间侧150和/或面向光源侧140可具有或包括形成在其中的至少两个光学作用区。该构思特别地在图1A中图示，其将主体111的面向房间侧150描绘为具有形成在其中的第一光学作用区104和第二光学作用区106。在一些实施例中，主体111的面向房间侧150可选地包括形成在其中的一个或多个无光学作用区。该构思也特别地在图1A中示出，其将主体111的面向房间侧150描绘为具有形成在其中的无光学作用区102。

尽管图1A示出了包括第一光学作用区104和第二光学作用区106的面向房间侧150，但应当理解的是，全文所描述的透镜的面向房间侧150可以，并且在一些实施例中确实根据需要包括额外的光学作用区。实际上，本文所描述的透镜的面向房间侧150可以，并且在一些实施例中确实具有形成在其中的多个光学作用区。在一些实施例中，本文所描述的透镜包括在其面向房间侧中形成的两个、三个、四个或更多个光学作用区。该构思特别地在图1B中示出，其描绘了包括图1A的透镜100的元件的向下照射式至洗墙式透镜100'，并且还包括形成在主体111的面向房间侧150中的第三光学作用区108。再次地，图1B中示出的实施例仅仅是出于示例目的，并且应当理解，在面向房间侧150中可以形成任何期望数量的光学作用区。

主体111由任何合适的材料形成，诸如但不限于在光学器件中使用的聚合物、复合物和玻璃。用于形成主体111的合适材料的非限制性示例包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、环烯烃共聚物（例如，ZEONEX®）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、烯丙基二甘醇碳酸酯（ADC）、氨基甲酸酯聚合物（诸如由PPG® Corp销售的TRIVEX®）、聚碳酸酯、玻璃，以及其组合等。非限制性地，主体111优选地由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）形成。如可以理解的，这种材料的使用允许本文所描述的透镜经由多种工艺制造，包括但不限于冲压、切割、注射成型、挤压等。

本文所描述的光学作用区和无光学作用区（例如，无光学作用区102、第一光学作用区104、第二光学作用区106、第三光学作用区108等）由任何合适的材料形成。在一些实施例中，本文所描述的无光学作用区和/或光学作用区由与主体111相同的材料形成。因此例如，当透镜的主体111由聚碳酸酯形成时，透镜的无光学作用区和/或光学作用区在一些实施例中也由聚碳酸酯形成。以示例的方式，在一些实施例中，通过将相应区的特征模制、蚀刻、挤压等于主体111中形成无光学作用区和/或光学作用区。在这种情况中，可以理解，这样的区与主体111一体化。当然，本公开不限于这样的配置，并且在一些实施例中，透镜的一个或多个无光学作用区和/或光学作用区由不同于形成主体111的材料形成。在一些实施例中，通过在模具中的PET衬底上涂覆液体聚合物，并且一旦使模具接触主体111就硬化该液体聚合物（例如，用UV辐射）来形成一个或多个光学作用区。根据所选择的制造工艺，在一些实施例中，主体111相当薄（例如，小于约50 μm）并具有显著的柔性，并且在一些实施例中，其相对较厚（例如，大于约10 mm）并且相对刚硬。

如本文所使用的，当与向下照射式至洗墙式透镜的区结合使用时，术语“光学作用”意指该区被配置为使相对于平行于透镜的主体111的水平面（例如，特别地在图1A和1B中图示的水平面190）以入射角（I）接收的入射光线转向，以便以与入射角（I）不同的输出角θ产生输出光线。在一些实施例中，光学作用区被配置为使以角度I接收的入射光线转向，以便以输出角度θ产生对应的输出光线，其中θ与I的差异大于或等于5％。不同地，当与向下照射式至洗墙式透镜的区结合使用时，术语“无光学作用”意指该区被配置成使相对于透镜的水平面（例如水平面190）以入射角（I_i）接收的入射光通过，并以输出角θ_i产生对应的输出光线，其中I_i和θ_i实质上相同。在一些实施例中，向下照射式至洗墙式透镜可包括一个或多个无光学作用区，其接收相对于透镜的水平面成角度I_i的入射光线，并且以输出角θ_i产生对应的输出光线，其中θ_i与I_i的差异小于约5％。

前述构思在图1A和1B中描绘，其出于示例的目的图示光学作用区使从光源110发射的入射光线（例如，光线105₁、105₂、105₃等）转向的能力，以及可选的（多个）无光学作用区使入射光线（例如，光线105_i）通过并且实质上不使该光线转向的能力。出于示例和易于理解的目的，以下描述假设光源110是点光源，诸如但不限于固态光源，并且图示光学作用区和无光学作用区关于由光源110发射并入射在透镜100、100'的面向光源侧140上的“标称”入射光线的性能。应当理解的是，这样的图示是出于示例的目的，并且本文所描述的透镜100、100'不限于使用点光源。实际上，本公开预见了其中光源110是扩展光源的实施例。在这样的实施例中，应当理解的是，许多光线可以以各种入射角度入射在本文所描述的透镜的面向光源表面140上。在任何情况下，本文所描述的透镜的光学作用区可使入射在面向光源侧上的光线的相当大部分转向，以便产生具有离轴光分布的输出光（例如，包括光线109₁、109₂、109₃等）。

应当注意的是，各种图图示在以下光线的背景中的本文所描述的透镜的各个区的光学性能：所述光线以入射角（例如，I_i、I₁、I₂、I₃等）入射并以输出角（例如，Θ、Θ_i、Θ₁、Θ₂、Θ₃等）产生输出光线。为了理解的简单，各种入射角和出射角通常以单数形式提及，因为本文所描述的透镜的各个区的示例性能在单个入射和输出光线的背景中解释。然而，在实际应用中，光源发射多个入射光线，该入射光线可以以各种入射角入射在本文所描述的透镜的各个区上，并且本文所描述的透镜的各个区可使这样的入射光线转向从而以各种输出角产生多个输出光线。因此，尽管本公开可以以单数形式指代入射角和/或输出角，但是该描述应当被理解为延伸到多个入射角和/或输出角，诸如可落在与本公开中的这种角度相关联的对应范围内的那些角。

在一些实施例中，当被包括在本文所描述的透镜中时，可选的（多个）无光学作用区102起作用以传递入射在其上的光线的全部或一部分而不实质上使该光线转向。该构思在图1A和图1B中示出，图1A和1B将光源110描绘为发射入射于实质上与主体111的面向房间侧150的无光学作用区102相对的主体111的面向光源侧140的部分上的光线105。在图示实施例中，光线105_i以实质上垂直于面向光源侧140的表面（未标记）的入射角I_i入射在面向光源侧140上。例如，在一些实施例中，入射角I_i相对于透镜100、100'的水平面190处于约75度至约105度的范围内。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且入射角I₁可以是任何合适的角度或角度范围。在任何情况中，在一些实施例中，光线105_i传播到主体111内而没有实质上转向，例如由于在面向光源侧140的表面与面向光源侧140和光源110之间的介质（例如，空气）的界面处的折射。

如图1A和图1B中进一步所示，在一些实施例中，光线105_i传播通过主体111和无光学作用区102，以作为输出光线109_i从透镜100、100'的面向房间侧150射出。输出光线109_i以输出角Θ_i在无光学作用区102内从面向房间侧150射出。在一些实施例中，输出角Θ_i与入射角I_i相同或实质上相同。也就是说，在一些实施例中，输出角Θ_i相对于透镜100、100'的水平面190在约75度到约115度的范围内。非限制性地，输出角Θi优选地与入射角I_i相同或实质上相同。

在一些实施例中，无光学作用区102呈主体111的面向房间侧150的大体上平坦区的形式。在这样的实施例中，可以理解的是，无光学作用区102缺少改变传播通过主体111的光（例如，光线105_i）的方向，超过形成无光学作用区102本身的材料的固有光学性质（例如，折射率）的外部或内部光学特征。这种缺少额外的内部或外部光学特征是无光学作用区102与形成在主体111的面向房间侧150中的光学作用区之间的一个区别。如下文将描述的，在一些实施例中，本文所描述的透镜的光学作用区（例如，104、106、108）中的每一个均包括以超过用以形成其的材料的固有光学性质的方式改变入射在其上的光线的方向一个或多个区别光学特征。每个光学作用区中的光学作用结构可以彼此不同，以便使入射于其上的光以更大或更小的程度转向。如因此可以理解的那样，可以通过调整或以其它方式配置光学作用区内的光学作用结构来实现对本文所描述的透镜的下游的光分布的控制，使得入射于其上的光以期望的方式转向。

第一光学作用区104通常被配置为使入射于其上的光朝向透镜100、100'的一个或多个侧转向。例如，如图1A和1B中所示，光源110发射光线105₁，其可以以入射角I₁入射在主体111的面向光源侧140上。如图所示，入射角I₁小于入射角I_i，例如，由于由光源110发射的光线的展开/发散，透镜100、100'相对于光源110的取向，和/或靠近第一光学作用区104的面向光源侧140的部分的位置。例如，入射角I₁相对于透镜100、100'的水平面190在一些实施例中在从约45度到约85度的范围内，并且在一些实施例中在从约45度到约75度的范围内。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且入射角I₁可以是任何合适的角度或角度范围。光线105₁传播到主体111中，并且根据形成靠近第一光学作用区104的面向光源侧140的部分的材料的折射率折射。在一些实施例中，入射光线（例如，光线105₁）相对于透镜100、100'的水平面190沿第一方向折射。所得的折射光线（在图1A和1B中未标记）可以以一定角度（也未在图1A和1B中标记）传播通过主体111，并且照射在第一光学作用区104上。更具体地并且如稍后将描述的那样，该折射光线可以照射在第一光学作用区104内的一个或多个光学作用结构上。如图1A和1B所示，第一光学作用区104（或者更具体地，其中的光学作用结构）被配置成使入射在其上的折射光线转向，以便产生以输出角Θ₁离开对应于第一光学作用区104的主体111的部分的面向房间侧150的输出光线109₁。

就此而言，第一光学作用区104包括第一光学作用特征，其被配置为经由任何合适的机制（诸如但不限于折射、全内反射、漫散射、镜面反射，及其组合等）使通过主体111的面向光源侧150接收的光的至少一部分（例如，光线105₁及其对应的折射光线）转向。非限制性地，第一光学作用区104包括经由折射使通过主体111的面向光源侧140接收并入射于其上的光的至少一部分（例如，光线105₁）转向的第一光学作用结构，以便产生以输出角Θ₁从对应于第一光学作用区104的主体111的部分的面向房间侧150输出的光（例如，输出光线109₁）。如图所示，输出光线109₁可沿与光线105₁在主体111的面向光源侧140处折射的方向相同的方向朝向透镜100、100'的水平面190倾斜。也就是说，输出光线109₁可相对于透镜100、100'的水平面190沿第一方向以输出角Θ₁倾斜。因此，输出角Θ₁相对于透镜100、100'的水平面190可以在大于0到小于100度的范围内。在一些实施例中，输出角Θ₁相对于水平面190在约15至约85度、约30至约75度或者约45至约75度的范围内。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且输出角Θ₁可以是，并且在一些实施例中是，任何合适的角度或角度范围。因此，可以理解的是，可以使通过主体111的面向光源侧140接收并入射于第一光学作用区104上的光的至少一部分朝向透镜100、100'的一侧转向（例如，沿第一方向）。此外，如图1A和1B中所示，输出角Θ₁小于输出角Θ_i，并且因此，第一光学作用区104可以被理解为总体上增加被朝向透镜100、100'的一侧或透镜100、100’安装于其中的灯具引导的光的量。

在第一光学作用区104中使用的第一光学作用结构可以是或包括任何已知类型的光学特征，诸如但不限于折射特征、反射特征、准直特征以及其组合等。可以用作第一光学作用区104中的第一光学作用结构的合适的光学作用结构的非限制性示例包括颗粒、齿、凹槽、曲线、微结构、棱镜、小透镜、透镜阵列以及其组合等，它们中的任何一者均可被配置为经由折射、散射、镜面反射、全内反射以及其组合等使入射光转向。非限制性地，第一光学作用区104包括被配置为经由折射使通过主体111的面向光源侧140接收并入射于其上的光的至少一部分转向的呈齿的形式的第一光学作用结构。就此而言，参考图2，其描绘了包括呈多个齿的形式的第一光学作用特征1040₁的第一光学作用区104的一个示例。在图2中，每个光学作用特征1040₁包括第一表面1041₁和第二表面1042₁，其中第一表面1041₁取向为沿第一方向朝向主体111，并且第二表面1042₁取向为沿与第一方向实质上相对的第二方向朝向主体111。更具体地，第一表面1041₁取向为沿第一方向朝向主体111的水平面190，并且第二表面1042₁取向为沿与第一方向实质上相对的第二方向朝向主体111的水平面190。

在图2的实施例中，从光源110（未在图2中标记）发射的光线105₁可以以角度I₁照射在面向光源侧140（未在图2中标记）上。如上文所述的，光线105₁可以在面向光源侧140和周围介质的界面处折射。所得的折射光线1043₁然后可以以可以使用斯涅耳定律（Snell'slaw）确定的角度在主体111内传播。折射光线1043₁然后可以以小于临界角的角度照射在第一光学作用特征1040₁的第一表面1041₁上。因此，折射光线1043₁可以在第一表面1041₁和周围介质的界面处折射。如上文所述的，所得的输出光线109₁可以以沿第一方向朝向主体111（或更具体地，水平面190）倾斜的输出角度Θ₁输出。如可以理解的那样，输出角Θ₁可受到第一表面1041₁的角度的影响。因此，可以期望设置或控制第一表面1041₁相对于主体111的水平面190的角度，使得在第一表面1041₁和周围介质（例如，空气）之间的界面处折射的光线可以以期望的输出角Θ₁输出。就此而言，如图2所示，第一表面1041₁沿第一方向并以角度A₁朝向主体111的水平面190倾斜，在一些实施例中，角度A₁相对于水平面190在从大于或等于约15度至小于或等于约90度的范围内。在一些实施例中，角度A₁相对于水平面190在从约20度至约70度，或从约30度至约60度，或从约40度至约60度的范围内。在一些实施例中，第一表面1041₁沿第一方向以角度A₁朝向主体111（或更具体地，朝向水平面190）成角度，其中角度A₁为约40度至约50度，诸如约45度。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且角度A₁可以是任何合适的角度或角度范围。

如上文所述并在图2中进一步示出的，第一光学作用结构1040₁的第二表面1042₁取向为沿第二方向并以角度Q₁朝向主体111（或者更具体地，朝向水平面190）。尽管角度Q₁可以是任何合适的值，但在一些实施例中，可以期望设置角度Q1，以便容许输出光线109₁的全部或一部分传播到透镜100、100’的下游的区域内，而不照射在第二表面1042₁上。该构思在图2中示出，其将输出光线109₁描绘为传播到透镜100、100’下游的区域中而不照射在第二表面1042₁上。就此而言，在一些实施例中，角度Q₁相对于水平面190在从约60度到约90度的范围内。在一些实施例中，角度Q₁相对于水平面190在约70度至约110度、约80度至约100度或者约85度至约95度的范围内。在一些实施例中，角度Q₁相对于水平面190在约85度到小于110度的范围内。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且角度Q₁可以是任何合适的角度或角度范围。替代性地或额外地，在一些实施例中，Q₁实质上等于折射光线1043₁和水平面190之间的角度R₁。也就是说，在一些实施例中，角度Q₁可以与角度R₁相差小于或等于约10％，并且在一些实施例中，角度Q₁等于或实质上等于角度R₁。

如第一光学作用区104那样，第二光学作用区106通常被配置为使入射于其上的光朝向透镜100、100’的一个或多个侧面转向。例如，如图1A和1B中所示，光源110发射可以以入射角I₂入射在主体111的面向光源侧140上的光线105₂。如图所示，入射角I₂可以小于入射角I₁，相应地入射角I₁可以小于入射角I_i。该差异可以归因于例如由于由光源110发射的光线的展开/发散，透镜100、100’相对于光源110的取向，和/或靠近第二光学作用区106的面向光源侧140的部分的位置。例如，在一些实施例中，入射角I₁相对于透镜100、100’的水平面190在从约25度至约65度，约30度至约60度或者约30度至约45度的范围内。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且入射角I₁可以是任何合适的角度或角度范围。光线105₂的入射角I₂可以使得出射光线109₂不会被完全内反射。因此，光线105₂可以传播到主体111内，并且根据形成靠近第二光学作用区106的面向光源侧140的部分的材料的折射率被折射。在一些实施例中并且如图1A、1B和3中所示，入射光线（例如，光线105₂）沿与光线105₁相同的方向，即沿相对于透镜100、100’的水平面190的第一方向折射。所得的折射光线（在图1A和1B中未标记）可以以一定角度（也未在图1A和1B中标记）传播通过主体111，并且照射在第二光学作用区106上。更具体地并稍后将描述的，该折射光线可以照射在第二光学作用区106内的一个或多个光学作用结构上。如图1A和1B所示，第二光学作用区106（或更具体地，其中的光学作用结构）可以被配置为使入射于其上的折射光线转向，以便产生以角度Θ₂从对应于第二光学作用区106的主体111的部分的面向房间侧150出射的输出光线109₂。

就此而言，第二光学作用区106包括被配置为经由任何合适的物理机制（诸如但不限于折射、全内反射、漫散射、镜面反射，以及其组合等）使通过主体111的面向光源侧150接收的光的至少一部分（例如，光线105₂及其对应的折射光线）转向的第二光学作用特征。非限制性地，第二光学作用区106优选地包括至少部分地经由全内反射使通过主体111的面向光源侧140接收并入射于其上的光的至少一部分（例如，光线105₂）转向的第二光学作用结构，以便产生以输出角Θ₂从对应于第二光学作用区106的主体111的部分的面向房间侧150输出的光（例如，输出光线109₂）。

如在图1A和1B中进一步示出的，输出光线109₂可沿与光线105₂在主体111的面向光源侧140处折射的相同方向朝向透镜100、100’的水平面190倾斜。也就是说，输出光线109₂可相对于透镜100、100’的水平面190沿第一方向以一定角度Θ₂倾斜。因此，输出角Θ₂可相对于透镜100、100’的水平面190在从大于0度到小于90度的范围内。在一些实施例中，输出角Θ₂相对于水平面190在约15度至约85度，约30度至约75度或约45至约75度的范围内。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且输出角Θ₂可以是任何合适的角度或角度范围。因此，可以理解的是，可以使通过主体111的面向光源侧140接收并入射于第二光学作用区106上的光的至少一部分朝向透镜100、100’的一侧转向（例如，沿第一方向）。此外，如图1A和1B中所示，输出角Θ₂可小于输出角Θ₁，如上文所述，该输出角Θ₁可小于输出角Θ_i。以示例的方式，在一些实施例中，输出角Θ₁相对于水平面190在从约45度到约75度的范围内，并且输出角Θ₂相对于水平面190在约30度到约60度的范围内。因此，可以理解的是，如第一光学作用区104那样，第二光学作用区106可被配置为增加被朝向透镜或透镜安装于其中的灯具的一侧引导的光的量。因此，当透镜100、100’安装在包括光源（该光源安装在靠近待被照亮的墙壁的天花板中）的向下照射式灯具中时，第一光学作用区104使从光源输出的光转向到墙壁的第一部分，而第二光学作用区106使光转向到墙壁的第二部分，其中第二部分相比于第一部分位于墙壁上更高的位置处。

在第二光学作用区106中使用的第二光学作用结构可以是或包括任何已知类型的光学特征，诸如但不限于折射特征、反射特征、准直特征以及其组合等。可以在第二光学作用区106中用作第二光学作用结构的合适的光学作用结构的非限制性示例包括颗粒、齿、凹槽、曲线、微结构、棱镜、小透镜、透镜阵列以及其组合等，它们中的任何一者均可被配置为经由折射、散射、镜面反射、全内反射以及其组合等使入射光转向。在一些实施例中，第二光学作用区106包括被配置为至少部分地经由全内反射使通过主体111的面向光源侧140接收并入射于其上的光的至少一部分转向的呈齿的形式的第二光学作用结构。就此而言，参考图3，其描绘了包括呈多个齿的形式的第二光学作用特征1040₂的第二光学作用区106的一个示例。在图3中，每个第二光学作用特征1040₂包括第一表面1041₂和第二表面1042₂，其中第一表面1041₂取向为沿第一方向朝向主体111，并且第二表面1042₂取向为沿与第一方向实质上相对的第二方向朝向主体111。更具体地，在一些实施例中，第一表面1041₂取向为沿第一方向朝向主体111的水平面190，并且第二表面1042₂取向为沿与第一方向实质上相对的第二方向朝向主体111的水平面190。在图3中，从光源110（未在图3中标记）发射的光线105₂可以以角度I₂照射在面向光源侧140（也未在图3中标记）上。如上文所述，光线105₂可以在面向光源侧140和周围介质的界面处折射。所得的折射光线1043₂然后可以以使用斯涅耳定律确定的角度在主体111内传播。折射光线1043₂然后可以以大于临界角的角度照射在第二光学作用特征1040₂的第一表面1041₂上。因此，折射光线1043₂可以在第一表面1041₂和周围介质（例如，空气）之间的界面处反射。反射光线（未标记）然后可进一步传播通过第二光学作用特征1040₂并以小于临界角的角度照射在其第二表面1042₂上。因此，反射光线可以传播通过第二表面1042₂与周围介质的界面并在该处折射，从而以输出角Θ₂产生输出光线109₂。

如可以理解的那样，输出角Θ₂可受第一表面1041₂的角度的影响。因此，可以期望设置或控制第一表面1041₂相对于主体111的水平面190的角度，使得在第一表面1041₂和周围介质（例如，空气）之间的界面处折射的光线可以以期望的角度照射在第二表面1042₂上，从而引起以期望角度或角度范围Θ₂产生输出光线109₂。因此，如图3中所示，第一表面1042₂沿第一方向并以角度A₂朝向主体111的水平面190倾斜，其中角度A₂超过入射于其上的光线中的至少一些的临界角。因此例如，在一些实施例中，角度A₂相对于水平面190在约70至约90度，约80度至约90度，约82度至约90度，或约85度到约90度的范围内。在一些实施例中，角度A₂相对于水平面190为约87度。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且角度A₂可以是任何合适的角度或角度范围。如上文所述并在图3中进一步示出的，第二光学作用结构1040₂的第二表面1042₂取向为沿第二方向以角度Q₂朝向主体111（或者更具体地，朝向水平面190）。尽管角度Q₂可以是任何合适的值，但在一些实施例中，可以期望设置角度Q2，以便容许输出光线109₂的全部或一部分传播到透镜100、100’的下游的区域内，而不照射在另一个第二光学作用特征1040₂上。该构思在图3中图示，其将输出光线109₂描绘为传播到透镜100、100’下游的区域内而不照射在另一个第二光学作用特征1040₂上。因此，在一些实施例中，角度Q₂相对于水平面190在从约60度到约90度的范围内。在一些实施例中，角度Q₂相对于水平面190在约40度至约80度，约45度至约75度或者约50度至约70度的范围内。在一些实施例中，角度Q₂相对于水平面190在约45度到约75度的范围内，并且在一些实施例中为约60度。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且角度Q₂可以是任何合适的角度或角度范围。替代性地或额外地，在一些实施例中，Q₂实质上等于折射光线1043₂和水平面190之间的角度R₂。也就是说，在一些实施例中，角度Q₂可以与角度R₂相差小于或等于约10％，并且在一些实施例中，角度Q₂等于或实质上等于角度R₂。

如上文所述，在一些实施例中，本文所描述的透镜可以包括第三光学作用区108。如第一光学作用区104和第二光学作用区106那样，第三光学作用区108通常被配置为使入射于其上的光朝向透镜100、100’的一个或多个侧面转向。例如，如图1B中所示，光源110可以发射可以以入射角I₃入射在主体111的面向光源侧140上的光线105₃。如所图示，入射角I₃可以小于入射角I₂，如上文所述，入射角I₂可以小于入射角I₁，相应地入射角I₁可以小于入射角I_i。也就是说，在这样的实施例中可以满足以下关系：I₃<I₂<I₁<I_i。在一些实施例中，入射角I₃相对于水平面190在大于0度至约45度，约5度至约30度或约10度至约30度的范围内。如先前所述，这种差异可以归因于例如由于由光源110发射的光线的展开/发散，透镜100、100’相对于光源110的取向，和/或靠近第三光学作用区108的面向光源侧140的部分的位置。光线105₃可以传播到主体111内，并且根据形成靠近第三光学作用区108的面向光源侧140的部分的材料的折射率被折射。在一些实施例中并且如图1B和4所示，入射光线（例如光线105₃）沿与光线105₁和105₂相同的方向，即沿相对于透镜100、100’的水平面190的第一方向折射。所得的折射光线（未在图1B中标记）可以以一定角度（也未在图1B中标记）传播通过主体111，并且照射在第三光学作用区108上。更具体地并如稍后将描述的，折射光线可以照射在第三光学作用区108内的一个或多个光学作用结构上。如图1B所示，第三光学作用区108（或更具体地，其中的光学作用结构）可以被配置成使入射于其上的折射光线转向，以便产生以角度Θ₃从对应于第三光学作用区108的主体111的部分的面向房间侧150出射的输出光线109₃。就此而言，第三光学作用区108包括第三光学作用特征，其被配置为经由任何合适的物理机制（诸如但不限于折射、全内反射、漫散射、镜面反射，以及其组合等）使通过主体111的面向光源侧150接收的光的至少一部分（例如，光线105₃及其对应的折射光线）转向。在一些实施例中，第三光学作用区108包括至少部分地经由全内反射使通过主体111的面向光源侧140接收并入射于其上的光的至少一部分（例如，光线105₃）转向的第三光学作用结构，以便产生以角度Θ₃从对应于第三光学作用区108的主体111的部分的面向房间侧150输出的光（例如，输出光线109₃）。

如图所示，输出光线109₃可沿与光线105₃在主体111的面向光源侧140处折射相同的方向朝向透镜100、100’的水平面190倾斜。也就是说，输出光线109₃可相对于透镜100、100’的水平面190沿第一方向以输出角Θ₃倾斜。在一些实施例中，输出角Θ₃相对于透镜100、100’的水平面190处于从大于0度到小于90度的范围内。在一些实施例中，输出角Θ₂相对于水平面190在约15度至约85度，约30至约75度或者约45度至约75度的范围内。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且输出角Θ₃可以是任何合适的角度或角度范围。因此，可以理解，可以使通过主体111的面向光源侧140接收并入射于第三光学作用区108上的光的至少一部分朝向透镜100、100’的一侧转向（例如，沿第一方向）。此外，如图1B中所示，输出角Θ₃可小于输出角Θ₂，其中输出角Θ₂可小于输出角Θ₁，如上文所述，输出角Θ₁可小于输出角Θ_i。即，在一些实施例中，满足以下关系：Θ₃<Θ₂<Θ₁<Θ_i。以示例的方式，在一些实施例中，输出角Θ₂相对于水平面190在从约30度到约60度的范围内，并且输出角Θ₃相对于水平面190在大于0度到小于30度，或约5度到约25度的范围内。在又一些实施例中，输出角Θ₁在从大于约60度到约80度的范围内，输出角Θ₂在从约30度到少于约60度的范围内，并且输出角Θ₃在大于0度到小于30度的范围内。因此，可以理解地说，如第一光学作用区104和第二光学作用区106那样，第三光学作用区108可被配置为增加被朝向透镜或透镜安装于其中的灯具的一侧引导的光的量。因此，当透镜100’被安装在包括光源（该光源安装在靠近待照亮的墙壁的天花板中）的向下照射式灯具中时，第一光学作用区104可以使从光源输出的光转向到墙壁的第一部分，第二光学作用区106可以使光转向到墙壁的第二部分，并且第三光学作用区108可以使光转向到墙壁的第三部分，其中第三部分相比于第二部分在墙壁上位于更高的位置，并且第二部分相比于第一部分在墙壁上位于更高的位置。

在第三光学作用区108中使用的第三光学作用结构可以是或包括任何已知类型的光学特征，诸如但不限于折射特征、反射特征、准直特征以及其组合等。可以用作第三光学作用区108中的第三光学作用结构的合适的光学作用结构的非限制性示例包括颗粒、齿、凹槽、曲线、微结构、棱镜、小透镜、透镜阵列以及其组合等，它们中的任何一者均可被配置成经由折射、散射、镜面反射、全内反射以及其组合等使入射光转向。在一些实施例中，第三光学作用区108包括呈齿的形式的第三光学作用结构，其被配置为至少部分地经由全内反射使通过主体111的面向光源侧140接收并入射于其上的光的至少一部分转向。在一些实施例中，第三光学作用特征包括多个多角度齿。就此而言，参考图4，其描绘了包括呈多个多角度齿的形式的第三光学作用特征1040₃的第三光学作用区108的一个示例。在图4中，第三光学作用特征1040₃中的每一个均包括多个第一表面1044_n，即第一表面1044₁、第一表面1044₂、第一表面1044₃等。应当注意的是，为了清楚和易于理解的目的，图4描绘了其中第三光学作用特征1040₃包括具有三个第一表面的多个多角度齿的实施例。这样的图示仅出于示例的目的，并且应当理解，当第三光学作用特征1040₃呈多角度齿的形式时，可以使用并且在一些实施例中使用任何合适数量的第一表面（诸如但不限于四个、五个、六个、七个等）。除了多个第一表面1044_n之外，本文所描述的第三光学作用特征1040₃的多角度齿可以包括第二表面1042₃，如图4中所示。在一些实施例中，替代或额外于图4中所示的带小平面的表面，第三光学作用特征1040₃的一个或多个表面可以是或包括可以用样条（spline）或其它数学函数（例如，高阶多项式）描述的连续表面。

如图4中进一步示出的，第一表面1044₁、1044₂、1044₃中的每一个均取向为沿第一方向朝向主体111，并且第二表面1042₃取向为沿与第一方向实质上相对的第二方向朝向主体111。更具体地，第一表面1044₁、1044₂、1044₃中的每一个均可以取向为沿第一方向朝向主体111的水平面190，并且第二表面1042₃可以取向为沿与第一方向实质上相对的第二方向朝向主体111的水平面190。再次地，在一些实施例中，表面1042₃可以是或包括带小平面的第一表面以及连续（比如，无小平面的）表面。在图4中，从光源110（未在图4中标记）发射的光线105₃可以以入射角I₃照射在面向光源侧140（也未在图4中标记）上。如上文所述，光线105₃可以在面向光源侧140和周围介质的界面处折射。所得的折射光线1043₃然后可以以可以使用斯涅耳定律确定的角度在主体111内传播。折射光线1043₃然后可照射到第一表面1044₁、1044₂、1044₃中的一个或多个上。出于清晰和易于理解的目的，图4仅将折射光线1043₃描绘为照射于第一表面1044₃上，但应当理解，其它折射光线也可以照射在第三光学作用特征1040₃的其它第一表面上。如图4中所示，折射光线1043₃以大于临界角的角度照射到第三光学作用特征1040₃的第一表面1044₃上。因此，折射光线1043₃可以在第一表面1044₃和周围介质（例如，空气）之间的界面处反射。反射光线（未标记）然后可进一步传播通过第二光学作用特征1040₃并以小于临界角的角度照射在其第二表面1042₃上。因此，反射光线可传播通过第二表面1042₃与周围介质的界面并在该处折射，从而以输出角Θ₃产生输出光线109₃。其它折射光线也可以以大于临界角的角度照射到第一表面1044₂和1044₁上，并且因此可在第一表面1044₁、1044₂和周围介质（例如，空气）之间的界面处反射。所得的反射光线然后可进一步传播通过第二光学作用特征1040₃并以小于临界角的角度照射在其第二表面1042₃上。因此，反射光线可传播通过第二表面1042₃与周围介质的界面并在该处折射，从而以输出角或输出角范围Θ₃产生输出光线109₃。

如可以理解的，输出角Θ₃可受第一表面1044₁、1044₂、1044₃的角度的影响。因此，可以期望设置或控制每个第一表面1044₁、1044₂、1044₃相对于彼此和/或相对于水平面190的角度。以此方式，可以控制在第一表面1044₁、1044₂、1044₃之间的界面处光线反射的角度，使得所得的反射光线可以以期望角度照射在第二表面1042₃上，从而实现以期望的输出角或输出角范围Θ₃产生输出光线109₂。

就此而言，如图4中所示，第一表面1044₁、1044₂、1044₃可沿第一方向朝向主体111的水平面190倾斜。在图4中，第一表面1044₁取向为相对于主体111的水平面190成角度A₃''，第一表面1044₂取向为相对于主体111的水平面190成角度A₃'，并且第一表面1044₃取向为相对于主体111的水平面190成角度A₃。在一些实施例中，角度A₃、A₃'和A₃''设置成使得折射光线中的至少一些以超过临界角的角度入射于其上，并且因此被全内反射以产生沿第一方向发射的输出光线。如可理解的那样，入射在这些表面上并小于临界角的光线的大部分（未示出）仍可以朝向优选的出射方向折射。出于这种考虑，在一些实施例中，角度A₃相对于水平面190在小于90度至约70度的范围内，角度A₃'相对于水平面190在约70度至约30度的范围内，并且角度A₃''相对于水平面190在大于0度至约30度的范围内。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且角度A₃、A₃'和A₃''可以是任何合适的角度或角度范围。

尽管本公开关注其中具有多个不同的第一表面的多角度齿被用作第三光学作用结构的实施例，但应当理解，第三光学作用结构的结构不限于具有不同第一表面的多角度齿。实际上，本公开预想到其中第三光学作用区包括呈具有第一侧和第二侧的齿的形式的第三光学作用结构的实施例，其中第一侧是弯曲或不规则表面。在一些实施例中，第三光学作用结构包括齿，该齿包括从其尖端到其基底连续地弯曲的第一表面。

返回图4，第三光学作用结构1040₃的第二表面1042₃可取向为沿第二方向并以角度Q₃朝向主体111（或者更具体地，朝向水平面190）。尽管角度Q₃可以是任何合适的值，但在一些实施例中，可以期望设置角度Q3，以便容许输出光线109₃的全部或一部分传播到透镜100、100’的下游的区域内，而不照射在另一个第三光学作用特征1040₃上。该构思在图4中图示，其将输出光线109₃描绘为传播到透镜100、100’下游的区域内而不照射在另一个第三光学作用特征1040₃上。就此而言，在一些实施例中，角度Q₃相对于水平面190在从约60度到约90度的范围内。在一些实施例中，角度Q₃相对于水平面190在约60度至约85度，约60度至约80度或者约60度至约75度的范围内。在一些实施例中，角度Q₃相对于水平面190为约75度。当然，这种角度仅出于示例的目的，并且角度Q₃可以是任何合适的角度或角度范围。替代性地或额外地，在一些实施例中，Q₃实质上等于折射光线1043₃和水平面190之间的角度R₃。也就是说，在一些实施例中，角度Q₃可以与角度R₃相差小于或等于约5％，并且在一些实施例中，角度Q₃等于角度R₃。

现在参考图5A-5G，其描绘了贯穿全文描述的示例向下照射式至洗墙式透镜200'的各种视图。如图5A和5C中最佳地示出的，向下照射式至洗墙式透镜200'可以根据需要形成为一定几何形状，诸如但不限于椭圆形、圆形、三角形、四边形（例如，方形、矩形等）。非限制性地，向下照射式至洗墙式透镜200'的尺寸和形状适合于配合在照明灯具（诸如但不限于筒灯）的壳体的孔内。在图5A-5G中，向下照射式至洗墙式透镜200'具有大体上卵形或椭圆形的形状。向下照射式至洗墙式透镜200'的主体（未标记）包括顶部160和底部170。如图所示，在向下照射式至洗墙式透镜200'的主体中在靠近顶部170的区中形成无光学作用区102。无光学作用区102的光学性能与先前结合图1A和1B所描述的相同，并且因此为了简洁起见不再重复。除了无光学作用区102之外，向下照射式至洗墙式透镜200'还包括形成在其面向房间侧150中的多个光学作用区。具体地，向下照射式至洗墙式透镜200'包括第一光学作用区104、第二光学作用区106和第三光学作用区108。如在图5A、5D和5E中最佳地示出的，第一光学作用区104邻近无光学作用区102形成。具体地，第一光学作用区104包括邻近无光学作用区102的一侧（未标记）的第一侧501。因此，第一光学作用区104的第一侧501从向下照射式至洗墙式透镜200'的顶部170偏移。第一光学作用区104包括第一光学作用结构，诸如上文结合图2所描述的那些，其经由折射使入射在其上的光的至少一部分以相对于向下照射式至洗墙式透镜200'的水平面（在图6中示出）的输出角或输出角范围θ₁（未在图5A-5G中示出，但也在图6中示出）朝向主体的顶部170转向。如图5A-5G中进一步示出的，第二光学作用区106在靠近第一光学作用区104的位置处定位在面向房间侧150内。更具体地，在该实施例中，第二光学作用区106包括第一侧503，其靠近（例如，邻近或共享）第一光学作用区104的第二侧502。第一光学作用区104的第二侧502与第一光学作用区104的第一侧501实质上相对。第二光学作用区106包括第二光学作用结构，诸如上文结合图3所描述的那些，其至少部分地经由全内反射使入射于其上的光的至少一部分以输出角或输出角范围θ₂朝向主体的顶部170转向，其中输出角θ₂小于输出角θ₁，如图6中所示。第三光学作用区108在底部160和第二光学作用区106的第二侧504之间定位在面向房间侧150内。更具体地，第三光学作用区108包括第一侧505，其靠近（例如，邻近或被共享）第二光学作用区106的第二侧504。第二光学作用区106的第二侧504与第二光学作用区106的第一侧503实质上相对。此外，第三光学作用区108包括靠近向下照射式至洗墙式透镜200'的底部160的第二侧506。第三光学作用区108包括第三光学作用结构，诸如上文结合图4所描述的那些，其至少部分地经由全内反射使入射于其上的光的至少一部分以输出角或输出角范围θ₃朝向主体的顶部170转向，其中输出角θ₃<输出角θ₂<输出角θ₁，如图6所示。

在一些实施例中，本文所描述的向下照射式至洗墙式透镜也包括一个或多个联接构件。总体地，联接构件被配置为由照明灯具的接收构件（诸如但不限于筒灯）可接收地接合。例如，在筒灯包括包含一个或多个接收构件的壳体的情况下，本文所描述的透镜的联接构件可以被配置为由接收构件可接收地接合，使得透镜被固持在壳体内。联接构件的这种构思在图5A、5C-5G和7B-11中图示，其描绘了包括顶部联接构件171和底部联接构件161中的一者或多者的各种示例向下照射式至洗墙式透镜。

如图11和图12中最佳地示出的，本文所描述的向下照射式至洗墙式透镜可朝向垂直地延伸穿过照明系统1100、1200的壳体1101的孔1103、1203的轴线（诸如轴线1106、1206）倾斜。替代性地或额外地，向下照射式至洗墙式透镜关于其中放置有向下照射式至洗墙式透镜的筒灯的中央轴线倾斜。在一些实施例中，以该方式使向下照射式至洗墙式透镜倾斜可提供两个益处。首先，如图1A-4和6所示，通过以该方式使向下照射式至洗墙式透镜倾斜，在靠近第一光学作用区、第二光学作用区和第三光学作用区的面向光源侧处的入射光的折射开始使光朝向透镜的一侧（例如，沿第一方向）倾斜。其次，通过以该方式使向下照射式至洗墙式透镜倾斜，第一光学作用区、第二光学作用区和第三光学作用区中的每一个的光学作用结构可进一步使光朝向第一方向弯曲，并且由一个光学作用结构产生的输出光线可以更少地被更接近第一侧的其它光学作用结构阻挡或不被其阻挡。尽管各个图将本公开的向下照射式至洗墙式透镜示出为朝向光源、轴线等倾斜，但不必须以此方式使向下照射式至洗墙式透镜倾斜。实际上，本公开包括其中本文所描述的向下照射式至洗墙式透镜取向为使得其面向房间侧和面向光源侧实质上垂直于轴线（诸如光源的轴线、壳体的孔的轴线等）的实施例。

除了与上文所述的面向房间侧150相关联的特征之外，在一些实施例中，本文所描述的向下照射式至洗墙式透镜包括形成在其面向光源侧中的一个或多个光学作用区。这种构思总体上在图7A-7E中图示，其描绘了向下照射式至洗墙式透镜300的各种视图，该向下照射式至洗墙式透镜300包括带有包括光学作用结构220的光学作用区205的面向光源侧140。尽管图7A-7E中仅描绘了一个光学作用区205，但应当理解，在向下照射式至洗墙式透镜300的面向光源侧140上可以形成任何数量的光学作用区。在一些实施例中，光学作用区205的特征具有圆形横截面并且是圆柱形的。替代性地或额外地，在一些实施例中，这种特征的横截面是直边的并且形状是棱柱形。尽管各种附图将透镜的两侧上的光学作用结构示为一维的，但是这种图示仅出于示例的目的。应当理解，这种特征也可以是，并且在一些实施例中呈二维结构的形式。同样地，应当理解，在一些实施例中，这种特征还包括表面纹理或者与表面纹理结合使用，例如，以在结构的表面处折射或散射光。在这样的实施例中，如果需要，则表面纹理单独地或与光学作用特征一起（例如，嵌入透镜中）作用可以帮助减少或最小化光的精细结构。

在图7A-7E中，多个光学作用结构205起作用以扩宽朝向向下照射式至洗墙式透镜300的一侧（例如，朝向顶端）（例如，朝向由其中安装有透镜的灯具照亮的墙壁的上端）的光分布。在图7A-7E中，光学作用区205和多个光学作用结构220居中地定位并位于向下照射式至洗墙式透镜300的面向天花板侧140的一侧（例如，底部）处，并且沿垂直于第一光学作用区104、第二光学作用区106和第三光学作用区108中的一个或多个的方向。更具体地，光学作用结构220位于第三光学作用区108的一部分、第二光学作用区106的一部分，以及第一光学作用区102的（相对更小的）一部分的后方。尽管图7A-7E中的光学作用区205不在光学作用区104后方延伸，但是应当理解，在一些实施例中，根据需要，其可在光学作用区104后方延伸。此外，在一些实施例中，光学作用区205定位在面向光源侧140上，使得其不与无光学作用区102、第一光学作用区104、第二光学作用区106以及第三光学作用区108的全部或一部分重合。此外，在一些实施例中，光学作用结构220沿不同于垂直于第一光学作用区104、第二光学作用区106和第三光学作用区108的方向取向。

在图7A-E中，光学作用结构205呈多个V形凹槽的形式，其具有限定的宽度和深度，诸如但不限于约4 mm至约10 mm宽，在一些实施例中约6 mm宽，并且约1 mm至约5 mm深，在一些实施例中约2.5 mm深）。虽然在图7A-7E中示出了五个V形凹槽，但实施例不限于此，并且在一些实施例中，光学作用结构205包括任何数量的形状、任何类型的形状及其组合。例如，如图8A和8B中所示，向下照射式至洗墙式透镜300'在其面向光源侧140上包括光学作用区205'，其中光学作用区205'包括呈多个圆化凹槽的形式的光学作用结构220'。类似地，图9A和9B图示在其面向光源侧140上包括光学作用区205''的另一向下照射式至洗墙式透镜300''，其中光学作用区205''包括呈多个小于图8A和8B中所示的那些凹槽的圆形凹槽的形式的光学作用结构220''。另外，图10A和10B图示在其面向光源侧140上包括光学作用区205'''的另一向下照射式至洗墙式透镜300'''，其中光学作用区205'''包括呈单个相对面积的微凹槽或漫散射元件形式的光学作用结构220''。

尽管图7A将多个光学作用结构220示出为多个单一类型的V形凹槽，并且其中每个V形凹槽从透镜300的背部上的边缘横向延伸到第一光学作用区104、第二光学作用区106和第三光学作用区108中的一者的后方的位置处，但应当理解，这种图示仅出于示例的目的，并且光学作用结构220可以是，并且在一些实施例中确实以任何方式定位，并且在光学作用区205中可以使用不同类型的光学作用结构。因此，在一些实施例中，光学作用区205包括第一类型和第二类型的光学作用结构，其中第一类型的光学作用结构仅延伸穿过面向光源侧140的第一部分（例如，由图7A中所示的多个光学作用结构220占据的区域），并且第二类型的多个光学作用结构延伸穿过面向光源侧140的不同部分。也就是说，光学作用区205所占据的区域可以，并且在一些实施例中确实，在该区域内以任何已知的方式并且沿任何数量的方向在若干类型的光学作用结构之间被细分。

本公开的另一方面涉及包括与本公开一致的向下照射式至洗墙式透镜的照明系统和灯具。为了说明的目的，将描述涉及本文所描述的向下照射式至洗墙式透镜在向下照射式照明装置中的使用的各种实施例。应当理解，这种描述是出于示例的目的，并且向下照射式至洗墙式透镜可以被用在任何类型的照明灯具中，诸如但不限于线性灯具、壁挂式灯具（例如，壁突灯台）、地面安装式灯具（例如，向上照射灯（uplight））、架设式灯、闪光灯、聚光灯、汽车照明灯具以及其组合等。实际上，可以在任何合适的照明灯具中使用透镜，以便产生带有离轴光分布的输出光，如上文大体地描述的。此外，虽然下文描述的实施例涉及产生使光向透镜和/或灯具的一侧转向的离轴光分布的向下照射式至洗墙式透镜的使用，但是应当理解，本文所描述的透镜能够用于产生其它离轴照明分布。例如，本文所描述的透镜可被配置和/或加倍、三倍或四倍，以便使光朝向（多个）透镜或灯具的两个或更多侧面转向。例如，本文所描述的透镜可被配置为产生“蝙蝠翼”状光分布，即，其中从灯具中的光源发射的光向透镜和/或灯具的两个实质上相对的侧面转向。

考虑前述情况，现在参考图11，其描绘了包括向下照射式至洗墙式透镜100'的照明系统1100。在图11中，照明系统1100包括呈向下照射式照明装置形式的照明灯具1101，但是如上文所述，可以使用任何合适的照明灯具。通常，照明灯具1101包括具有由其唇部1105限定的孔1103的壳体1102。孔1103的轴线1106被图示为取向为大体上朝向照明系统1100旨在照亮的房间。照明灯具1101还包括基底1107。尽管未示出，但可以理解的是，光源（例如，固态光源或其它类型的源）可安装在照明灯具1101内并且靠近基底1107。因此，以典型的筒灯的方式，靠近基底1107的照明系统中的光源可在壳体1102内发射光，其中发射的光经由孔1103从照明灯具1101出射。

如图11中进一步所示，照明系统1100还包括安装在由照明灯具1101的壳体1102限定的腔（未标记）中的向下照射式至洗墙式透镜100'。出于说明的目的，向下照射式至洗墙式透镜100'被图示为安装在照明灯具1101的壳体1102中，但是应当理解，可类似地使用本文所描述的任何向下照射式至洗墙式透镜。如图所示，向下照射式至洗墙式透镜100'在壳体1102内取向成使得其面向房间侧面向孔1103，并且其面向光源侧面向基底1107。因此，向下照射式至洗墙式透镜100'可使由光源发射的光向照明灯具1101的一侧（例如，第一侧）转向，如先前所述的那样。如进一步示出的，壳体1102包括第一接收构件1111，其配置成可接收地接合向下照射式至洗墙式透镜100'的联接构件171。替代性地或额外地，壳体1102可包括第二接收构件1112，其配置成可接收地接合向下照射式至洗墙式透镜100'的联接构件161。在图11中，第一接收构件1111位于壳体1102的相对接近照明灯具1101的基底1107的部分中，并且第二接收构件1112位于壳体1102的相对接近孔1103的部分中。因此，当向下照射式至洗墙式透镜100'安装在照明灯具1101中时，其顶部可倾斜，使得其无光学作用区102（未标记）靠近基底1107，并且其第三光学作用区（也未标记）靠近孔1112。与前述描述一致，向下照射式至洗墙式透镜100'可使从靠近照明灯具1102的基底1107安装的光源发出的光转向，使得从照明灯具1102输出的光具有相对于轴线1106的离轴分布。

图12示出照明系统1200的另一示例，该照明系统1200包括安装在照明装置的壳体1202内的向下照射式至洗墙式透镜100'。在图12中，壳体1202由围绕腔1290的开口延伸的修整环（trim ring）1292和截切锥筒（cut cone）1280限定。向下照射式至洗墙式透镜100'安装在截切锥筒1280内，并且相对于壳体1202布置成使得其限定壳体1202的一部分。应当理解，在这样的实施例中，照明系统1200在光学上与图11的照明系统1100相同。照明系统1200与照明系统1100的不同之处在于安装向下照射式至洗墙式透镜100'的方式。代替使用联接构件将向下照射式至洗墙式透镜100'固定在壳体内，图12中的向下照射式至洗墙式透镜100'安置于壳体1202的顶部，其呈截头圆锥的形式。向下照射式至洗墙式透镜100'和壳体1202因此形成可安装在例如天花板中以完成筒灯的安装的修整件。无论如何，向下照射式至洗墙式透镜100'可使入射于其上的光转向，使得照明系统1200产生具有相对于延伸穿过截切锥筒1280的孔1203的轴线1206离轴的分布的输出光。

除了在另有其它指示的情况中，在说明书和权利要求中使用的表达范围的端点等的所有数字均将被理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。因此，除非有不同的指示，否则在说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是近似值，其可以根据本公开尝试获得的期望性质变化。最后，并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，每个数值参数均应当根据有效数字的数量和普通的舍入方法来解释。尽管阐述本公开的宽范围的数值范围和参数是近似值，但是除非另有指示，否则在具体实施例中阐述的数值被尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由在其相应的测试测量中发现的标准偏差必然地导致的某些误差。

除非另有其它陈述，否则词语“实质上”的使用可被解释为包括精确关系、条件、布置、取向和/或其它特性及其偏差，如由本领域普通技术人员所理解的那样，达到这样的偏差不实质地影响所公开的方法和系统的程度。

贯穿本公开的全部，使用冠词“一”和/或“一个”和/或“该”修饰名词可被理解为针对方便性而使用，并且包括一个或多于一个的所修饰的名词，除非另有其它具体说明。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的，并且意指可存在除了所列出的元件之外的额外元件。

通过附图描述和/或以其它方式描绘成与其它特征联通、关联和/或被基于的元件、部件、模块和/或其零件可以被理解为以直接和/或间接的方式如此联通、相关联，和/或被基于，除非本文另有其它规定。

尽管已经相对于其具体实施例描述了方法和系统，但是方法和系统并不如此局限。显然地，根据上述教导，许多修改和变化可以变得显而易见。本领域技术人员可对本文所描述和说明的零件的细节、材料和布置作出许多额外改变。

Claims

1.一种透镜，包括：

主体，其包括面向光源侧和面向房间侧，所述面向房间侧与所述面向光源侧实质上相对并且包括形成在其中的第一光学作用区和第二光学作用区，其中：

所述第一光学作用区包括第一光学作用结构，所述第一光学作用结构被配置为经由折射使通过所述面向光源侧接收并入射于其上的光的一部分转向；

所述第二光学作用区包括第二光学作用结构，所述第二光学作用结构被配置为部分地经由全内反射使通过所述面向光源侧接收并入射于其上的光的一部分转向；并且

所述透镜产生具有离轴光分布的光输出。

2.根据权利要求1所述的透镜，其中，所述主体包括顶部、底部，以及第一侧和第二侧；

其中，所述第一光学作用结构经由折射使入射于其上的光的一部分相对于所述主体的水平面以输出角Θ₁朝向所述主体的顶部转向；

其中，所述第二光学作用结构部分地经由全内反射使入射于其上的光的一部分相对于所述主体的水平面以输出角Θ₂朝向所述主体的顶部转向；并且

其中，所述输出角Θ₂小于所述输出角Θ₁。

3.根据权利要求1所述的透镜，其中，所述第一光学作用结构包括第一齿，所述第一齿中的每一个均包括第一表面和第二表面，其中所述第一齿中的每一个的第一表面取向为沿第一方向以角度A₁朝向所述主体，并且所述第一齿中的每一个的第二表面取向为沿第二方向以角度Q₁朝向所述主体，所述第二方向与所述第一方向实质上相对。

4.根据权利要求3所述的透镜，其中，所述第二光学作用结构包括第二齿，所述第二齿包括第一表面和第二表面，其中所述第二齿中的每一个的第一表面均取向为沿所述第一方向并以角度A₂朝向所述主体，并且所述第二齿中的每一个的第二表面取向为沿所述第二方向并以角度Q₂朝向所述主体，其中所述角度A₁不同于所述角度A₂并且所述角度Q₁不同于所述角度Q₂。

5.根据权利要求1所述的透镜，其中：

所述主体包括顶部、底部、第一侧和第二侧；

所述第一光学作用区定位在所述面向房间侧中，使得所述第一光学作用区的至少第一侧偏离所述顶部；并且

所述第二光学作用区在靠近所述第一光学作用区的位置处定位在所述面向房间侧中，使得所述第二光学作用区的至少一个边缘位于靠近与所述第一光学作用区的所述第一边缘实质上相对的所述第一光学作用区的第二边缘的位置处。

6.根据权利要求5所述的透镜，其中，所述顶部包括配置成与照明装置的接收构件可逆地接合的联接构件。

7.根据权利要求5所述的透镜，还包括在所述第一光学作用区和所述顶部之间的无光学作用区。

8.根据权利要求1所述的透镜，其中，所述面向房间侧还包括形成在其中的第三光学作用区，所述第三光学作用区包括第三光学作用结构，所述第三光学作用结构被配置为部分地经由全内反射使入射于其上并通过所述面向光源侧接收的光的至少一部分转向。

9.根据权利要求8所述的透镜，其中：

所述主体包括顶部、底部、第一侧和第二侧；

所述第一光学作用结构经由折射使入射于其上的光的一部分相对于所述主体的水平面以输出角Θ₁朝向所述主体的顶部转向；

所述第二光学作用结构部分地经由全内反射使入射于其上的光的一部分相对于所述水平面以输出角Θ₂朝向所述主体的顶部转向；

所述第三光学作用结构部分地经由全内反射使入射于其上的光的一部分相对于所述水平面以输出角Θ₃朝向所述主体的顶部转向；并且

所述输出角Θ₃小于所述输出角Θ₂，并且所述输出角Θ₂小于所述输出角Θ₁。

10.根据权利要求8所述的透镜，其中：

所述第一光学作用结构包括第一齿，所述第一齿中的每一个均包括第一表面和第二表面，其中所述第一齿中的每一个的第一表面取向为沿第一方向以角度A₁朝向所述主体，并且所述第一齿中的每一个的第二表面取向为沿第二方向以角度Q₁朝向所述主体，所述第二方向与所述第一方向实质上相对；

所述第二光学作用结构包括第二齿，所述第二齿中的每一个均包括第一表面和第二表面，其中所述第二齿中的每一个的第一表面取向为沿所述第一方向并以角度A₂朝向所述主体，并且所述第二齿中的每一个的第二表面取向为沿所述第二方向并以角度Q₂朝向所述主体，其中所述角度A₁不同于所述角度A₂并且所述角度Q₁不同于所述角度Q₂；并且

所述第三光学作用结构包括第三齿。

11.根据权利要求10所述的透镜，其中，所述第三齿包括多角度齿。

12.根据权利要求11所述的透镜，其中，所述多角度齿中的每一个均包括多个第一表面和至少一个第二表面，其中所述多个第一表面取向为沿所述第一方向朝向所述主体，并且被配置成部分地经由全内反射使通过所述面向光源侧接收并入射于其上的光的一部分转向，并且其中所述至少一个第二表面取向为沿所述第二方向朝向所述主体。

13.一种照明装置，包括：

包括基底和孔的壳体；

光源，其安装在所述壳体中并且被配置成朝向所述孔发射光；以及

透镜，其被配置为安装在所述壳体内，所述透镜包括主体，所述主体包括面向光源侧和面向房间侧，所述面向房间侧与所述面向光源侧实质上相对并且包括形成在其中的第一光学作用区和第二光学作用区，其中：

所述面向光源侧取向为朝向所述光源；

所述第一光学作用区包括第一光学作用结构，所述第一光学作用结构被配置为经由折射使由所述光源发射的通过所述面向光源侧接收并入射于所述第一光学作用区上的光的一部分转向；

所述第二光学作用区包括第二光学作用结构，所述第二光学作用结构被配置为部分地经由全内反射使由所述光源发射的通过所述面向光源侧接收并入射在所述第二光学作用区上的光的一部分转向；并且

所述照明装置产生带有相对于所述孔的轴线离轴的光分布的光输出。

14.根据权利要求13所述的照明装置，其中，所述透镜的主体包括顶部、底部以及第一侧和第二侧；

其中，所述第二光学作用结构部分地经由全内反射使入射在其上的光的一部分相对于所述水平面以输出角Θ₂朝向所述主体的顶部转向；并且

其中，所述输出角Θ₂小于所述输出角Θ₁。

15.根据权利要求13所述的照明装置，其中，所述第一光学作用结构包括第一齿，所述第一齿中的每一个均包括第一表面和第二表面，其中所述第一齿中的每一个的第一表面取向为沿第一方向以角度A₁朝向所述主体，并且所述第一齿中的每一个的第二表面取向为沿第二方向以角度Q₁朝向所述主体，所述第二方向与所述第一方向实质上相对。

16.根据权利要求15所述的照明装置，其中，所述第二光学作用结构包括第二齿，所述第二齿包括第一表面和第二表面，其中所述第二齿中的每一个的第一表面取向为沿所述第一方向并以角度A₂朝向所述主体，并且所述第二齿中的每一个的第二表面取向为沿所述第二方向并以角度Q₂朝向所述主体，其中所述角度A₁不同于所述角度A₂并且所述角度Q₁不同于所述角度Q₂。

17.根据权利要求13所述的照明装置，其中：

所述透镜的主体包括顶部、底部、第一侧和第二侧；

所述第二光学作用区在靠近所述第一光学作用区的位置处定位在所述面向房间侧中，使得所述第二光学作用区的至少一个边缘位于靠近与所述第一光学作用区的第一边缘实质上相对的所述第一光学作用区的第二边缘的位置处。

18.根据权利要求17所述的照明装置，还包括接收构件，其中所述透镜的主体的顶部包括配置成与所述照明装置的所述接收构件可逆地接合的联接构件。

19.根据权利要求17所述的照明装置，还包括在所述第一光学作用区和所述透镜的主体的顶部之间的无光学作用区。

20.根据权利要求13所述的照明装置，其中，所述面向房间侧还包括形成在其中的第三光学作用区，所述第三光学作用区包括第三光学作用结构，所述第三光学作用结构被配置为部分地经由全内反射使入射于其上并通过所述面向光源侧接收的光的至少一部分转向。

21.根据权利要求20所述的照明装置，其中：

所述透镜的主体包括顶部、底部、第一侧和第二侧；

22.根据权利要求20所述的照明装置，其中：

所述第三光学作用结构包括第三齿。

23.根据权利要求22所述的照明装置，其中，所述第三齿包括多角度齿。

24.根据权利要求23所述的照明装置，其中，所述多角度齿中的每一个均包括多个第一表面和至少一个第二表面，其中所述多个第一表面取向为沿所述第一方向朝向所述主体，并且被配置成部分地经由全内反射使通过所述面向光源侧接收并入射于其上的光的一部分转向，并且其中所述至少一个第二表面取向为沿所述第二方向朝向所述主体。

25.根据权利要求14所述的照明装置，其中，所述透镜的所述主体包括顶部、底部、第一侧和第二侧，其中所述顶部包括联接构件；并且其中所述壳体包括接收构件，所述接收构件被配置成能够接收地接合所述透镜的主体的顶部的所述联接构件，以便将所述透镜以一定角度固持在所述壳体内，使得所述透镜的主体的底部靠近所述壳体的所述孔，并且所述透镜的主体的顶部靠近所述壳体的基底。

26.根据权利要求21所述的照明装置，其中，所述透镜的主体包括顶部、底部、第一侧和第二侧，其中所述顶部包括联接构件；并且其中所述壳体包括接收构件，所述接收构件被配置成能够接收地接合所述联接构件，以便将所述透镜以一定角度固持在所述壳体内，使得所述透镜的主体的底部靠近所述壳体的所述孔，并且所述透镜的主体的顶部靠近所述壳体的基底。