CN108291699A - 用于与照明系统结合使用的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

在一些实施例中，一种照明系统包括：光源；透镜，其与所述光源间隔开并包括用以从所述光源接收光的第一表面，所述透镜进一步包括由所述透镜接收到的所述光的至少一部分射出穿过的第二表面；和盖罩，其与所述透镜间隔开并包括用以接收射出所述透镜的所述光的至少一部分的第一表面，所述盖罩进一步包括由所述盖罩接收到的所述光的至少一部分射出穿过的第二表面；所述透镜的所述第二表面包括相对于所述光源呈凸形的部分；所述盖罩的所述第一表面包括相对于所述光源呈凸形并安置在所述透镜的凸形部分之上的部分。在一些实施例中，所述盖罩的所述第二表面是扁平的。

Description

用于与照明系统结合使用的方法和设备
技术领域
本发明的实施例大体上涉及用于与照明系统结合使用的方法和设备。
背景技术
蝙蝠翼状光分布在各种照明应用中可以是优选的，例如，照亮街道、室外区域、人行横道、环岛、车库、房间和商店。图1是现有技术照明系统100的横截面视图，现有技术照明系统100产生蝙蝠翼状光分布以照亮区域102(例如，街道的一部分)。系统100包括光源104，可以将光源104安置在基材106上。光源104包括发光二极管(LED)108或其它光源。可以将LED 108或其它光源安置在例如LED包装110的包装中，所述包装包括例如外壳112的光透射外壳，以及安装或以其它方式安置在其中的LED 108或其它光源。系统100进一步包括透镜114和光透射盖罩116。在操作中，光源104产生部分地由穿过外壳112(如果包括)的光线120表示的光，透镜114和盖罩116会产生蝙蝠翼状光分布。
发明内容
已确定：穿过透镜114的光120的有效部分将以角度122(在图1B中经展示，相对于法线124)(有时被称作入射角)照射盖罩116的表面，角度122足够大以致使有效百分比的光欲反射离开盖罩116(例如，部分地由光线126表示)，而非透射穿过盖罩116(由光线120表示)，借此大大降低照明系统100的效率。还确定了：在使透镜的几何形状与盖罩的几何形状互补的情况下，在某些方面中，可减小将反射离开盖罩而非透射穿过盖罩的光的百分比(借此增大效率)，同时仍然提供蝙蝠翼状光分布。如本文中所使用，术语“互补”意味着至少在某种程度上互补。
还确定了：在使透镜的几何形状与盖罩的几何形状互补的情况下，在某些方面中，在并不使用蝙蝠翼状光分布的应用中，可减小将反射离开盖罩而非透射穿过盖罩的光的百分比(借此增大效率)。
在第一方面中，一种照明系统包括：光源；和透镜，其通过第一间隙而与所述光源间隔开。所述透镜包括用以从所述光源接收光的第一表面。所述透镜进一步包括由所述透镜的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述透镜所穿过的第二表面。所述照明系统进一步包括通过第二间隙而与所述透镜间隔开的盖罩。所述盖罩包括用以接收射出所述透镜的所述光的至少一部分的第一表面。所述盖罩进一步包括由所述盖罩的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述盖罩所穿过的第二表面。所述透镜的所述第二表面包括相对于所述光源呈凸形的凸形部分。所述盖罩的所述第一表面包括相对于所述光源呈凸形并安置在所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分之上的凸形部分。所述透镜的所述第二表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第一凹形部分。所述盖罩的所述第一表面进一步包括相对于所述光源呈凹形并安置在所述透镜的所述第二表面的所述凹形部分之上的第一凹形部分。在一些实施例中，所述盖罩的所述第二表面是扁平的。
在一些实施例中，穿过所述盖罩的所述第二表面射出所述盖罩的所述光的所述至少一部分具有蝙蝠翼状光分布。在一些实施例中，所述透镜的所述第一表面面向所述光源，且所述透镜的所述第二表面面向所述盖罩的所述第一表面。在一些实施例中，所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分至少部分地容纳所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分。在一些实施例中，所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分包括相对于所述光源呈凸形的两个凸形部分，所述盖罩的所述第一表面的所述第一凹形部分安置在所述两个凸形部分之间，所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分包括相对于所述光源呈凸形的两个凸形部分，所述透镜的所述第二表面的所述第一凹形部分安置在所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分的所述两个凸形部分之间。
在一些实施例中，所述盖罩的所述第一表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第二凹形部分，所述盖罩的所述第一表面的所述第二凹形部分包括相对于所述光源呈凹形的两个凹形部分，所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分安置在所述两个凹形部分之间，所述透镜的所述第二表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第二凹形部分，所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分包括相对于所述光源呈凹形的两个凹形部分，所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分安置在所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分之间。在一些实施例中，所述盖罩的所述第一表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分中的每一个安置在所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分中的相应一个之上。
在第二方面中，一种方法包括通过第一间隙而将透镜与光源间隔开，所述透镜包括用以从所述光源接收光的第一表面，所述透镜进一步包括由所述透镜的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述透镜所穿过的第二表面。所述方法进一步包括通过第二间隙而将盖罩与所述透镜间隔开，所述盖罩包括用以接收射出所述透镜的所述光的至少一部分的第一表面，所述盖罩进一步包括由所述盖罩的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述盖罩所穿过的第二表面。所述透镜的所述第二表面包括相对于所述光源呈凸形的凸形部分。所述盖罩的所述第一表面包括相对于所述光源呈凸形的凸形部分。所述透镜的所述第二表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第一凹形部分。所述盖罩的所述第一表面进一步包括相对于所述光源呈凹形并安置在所述透镜的所述第二表面的所述凹形部分之上的第一凹形部分。
在第三方面中，一种照明系统包括：光源；和透镜，其通过第一间隙而与所述光源间隔开。所述透镜包括用以从所述光源接收光的第一表面。所述透镜进一步包括由所述透镜的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述透镜所穿过的第二表面。所述照明系统进一步包括通过第二间隙而与所述透镜间隔开的盖罩。所述盖罩包括用以接收射出所述透镜的所述光的至少一部分的第一表面。所述盖罩进一步包括由所述盖罩的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述盖罩所穿过的第二表面。所述透镜的所述第二表面包括相对于所述光源呈凸形的凸形部分。所述盖罩的所述第一表面包括相对于所述光源呈凸形并安置在所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分之上的凸形部分。所述盖罩的所述第二表面是扁平的。
附图说明
图1A是照明系统的横截面视图。
图1B是照明系统的横截面视图。
图2A是根据一些实施例的照明系统的横截面视图。
图2B是根据一些实施例的照明系统的横截面、部分分解视图。
图3是根据一些实施例的可以提供的蝙蝠翼状光分布的图形表示。
图4是根据一些实施例的效率比较的图形表示。
图5是光源和借此产生的光的一个或多个实施例的横截面视图。
图6是根据一些实施例的盖罩的一部分和由光源产生的光的一部分的经放大横截面视图。
图7是根据一些实施例的包括照明系统的一个或多个实施例的光组合件的透视图。
具体实施方式
图2A是根据一些实施例的照明系统200的横截面视图，照明系统200具有在某些方面中互补的透镜和盖罩，并产生照亮区域202(例如，街道的一部分)的蝙蝠翼状光分布。
参看图2A，照明系统200包括光源204，光源204可以安装或以其它方式安置在基材206上。光源204可以包括例如LED 208的一个或多个LED，和/或其它光源。在一些实施例中，可以将LED和/或其它光源中的一个或多个安置在一个或多个包装中，例如，LED包装210。每一此类包装可以包括例如外壳212的光透射外壳(在本文中有时被称作集成式初级(第一)光学件)，以及可以安装或以其它方式安置在其中的例如LED 208的LED和/或其它光源中的一个或多个。如果光源204包括多于一个光源和/或包装，那么可以将光源和/或包装安置在条或其它组态中。
基材206，如果包括，可以支撑光源204和/或安置在其上的照明系统200的任何其它部分。在一些实施例中，基材206包括阻挡和/或反射光的一种或多种材料。
如本文中所使用，短语“安置在…上”意味着“直接地安置在...上”或“间接地安置在…上”。除非另外说明，否则术语“在…上”未必意味着“在…的顶部上”，这是因为相对位置(上方或下方)取决于定向。
照明系统200进一步包括透镜214(在本文中有时被称作次级(第二)光学件)和光透射盖罩216(在本文中有时被称作三级(第三)光学件)。透镜214可以通过第一间隙217而与光源204间隔开。盖罩216可以通过第二间隙218而与透镜214间隔开。
图2B是根据一些实施例的照明系统200的部分分解横截面视图，照明系统200包括透镜214和盖罩216。
参看图2B，根据一些实施例，透镜214可以包括第一部分214A和第二部分214B。第一部分214A可以是透镜214的主光束塑形部分。第二部分214B可以是透镜214的外围部分。
如本文中所使用，“部分”可以具有任何组态且本身可以由多个部分组成，所述多个部分彼此可以一体化和/或邻接或可以不一体化和/或邻接。
透镜214可以进一步包括第一侧222和第二侧224。第一侧222可以包括第一表面222A，第一表面222A可以面向光源204和/或从光源204接收光。
如本文中所使用，短语“面向”意味着“具有至少在某种程度上面向的一个或多个部分”。(在所说明的实施例中，第一表面222A的所有部分至少在某种程度上面向光源204。
在一些实施例中，第一表面222A界定至少部分地容纳光源204的凹口222C。透镜214的第一侧222可以进一步包括表面222B，可以将表面222B安置在基材206上。透镜214的第二侧224可以包括由第一表面222A接收到的光的至少一部分射出透镜214所穿过的第二表面224A。第二表面224A可以面向盖罩216(在所说明的实施例中，第二表面224A的所有部分至少在某种程度上面向盖罩216)和/或远离光源204。第二表面224A可以包括凸形部分224B。
如本文中所使用，术语“凸形部分”意味着呈凸形的部分(即，在一个或多个方向上向外弯曲和/或在一个或多个方向上向外延伸)。
在所说明的实施例中，凸形部分224B在一个或多个方向上向外延伸(例如，相对于光源204)。凸形部分可包括或可不包括与圆形、球形、非球形表面等等相似的弯曲表面。因此，在一些实施例中，凸形部分可以包括一个或多个线性和/或平坦区段。在某种程度上，一个或多个线性和/或平坦区段中的一个或多个可以与凸形多边形的一个或多个线段相似。
在所说明的实施例中，凸形部分224B包括多个线性和/或平坦区段224B1到224B4。
在一些实施例中，凸形部分可以是不具有线性和/或平坦区段的严格凸形。
透镜214(和/或其一个或多个部分)可以具有轴线。在一些实施例中，轴线可以是径向轴线225。在一些其它实施例中，轴线可以是纵向轴线(其由指向页面中的箭头226表示)，在此状况下，透镜214在纵向轴线226的方向上可以是细长的(elongated)。如果透镜214具有径向轴线225，那么可以将凸形部分224B周向性地安置在此轴线225周围。如果透镜214具有纵向轴线226，那么凸形部分224B可以在纵向轴线226的方向上是细长的(elongated)，纵向轴线226可以使凸形部分224B分叉(bifurcate)。在任一状况下，透镜214可以轴线向地对称或轴线向地不对称(例如，使蝙蝠翼状光分布在一个或多个方向上歪斜)。
如同透镜214，盖罩216可以包括第一侧228和第二侧230。第一侧228可以包括第一表面228A，第一表面228A可以面向透镜214的第二表面224A且可以接收从其射出的光的至少一部分。
第一表面228A可以包括凸形部分228B，凸形部分228B的几何形状和位置可以与透镜214的第二表面224A的凸形部分224B的几何形状和位置互补。
在所说明的实施例中，凸形部分228B在一个或多个方向上向外延伸(例如，相对于光源204)。
凸形部分228B的宽度231可以大于透镜214的第二表面224A的凸形部分224B的宽度232。
在一些实施例中，凸形部分228B安置在透镜214的第二表面224A的凸形部分224B之上、与所述凸形部分224B配准和/或与所述凸形部分224B光路径配准。
如本文中所使用，术语“在…之上”意味着“至少部分地在…之上”。因此，术语“在…之上”包括“部分地在…之上”和“完全地在…之上”。
如本文中所使用，短语“凸形部分228B与凸形部分224B光路径配准”意味着来自光源的光的至少一部分将穿过透镜214的第二表面224A的凸形部分224B射出透镜并将照射盖罩216的第一表面228A的凸形部分228B。
在一些实施例中，凸形部分228B界定至少部分地容纳透镜214的第二表面224A的凸形部分224B的凹口233。
在所说明的实施例中，凸形部分228B包括多个线性和/或平坦区段228B1、228B2、228B3。所述线性和/或平坦区段中的一个或多个可以平行或几乎平行于透镜214的第二表面224A的凸形部分224B的线性和/或平坦区段224B1到224B4。在所说明的实施例中，线性和/或平坦部分228B1平行或几乎平行于线性和/或平坦部分224B2。
如同透镜214，盖罩216(和/或其一个或多个部分)还可具有轴线。在一些实施例中，轴线可以是径向轴线234。在一些其它实施例中，轴线可以是纵向轴线(其由指向页面中的箭头235表示)，在此状况下，盖罩216在纵向轴线235的方向上可以是细长的(elongated)。如果盖罩216具有径向轴线234，那么凸形部分228B可被周向性地安置在此轴线234周围。如果盖罩216具有纵向轴线235，那么凸形部分228B在纵向轴线235的方向上可以是细长的(elongated)，纵向轴线235可以使凸形部分228B分叉(bifurcate)。在任一状况下，盖罩216可以轴线向地对称或轴线向地不对称(例如，使蝙蝠翼状光分布在一个或多个方向上歪斜)。
如果透镜214和盖罩216各自具有轴线，那么盖罩216的轴线可以与透镜214的轴线对准(即，和透镜214的轴线成一直线或平行于透镜214的轴线)。因此，如果透镜214和盖罩216各自具有径向轴线，那么盖罩216的径向轴线可以和透镜214的径向轴线成一直线。如果透镜214和盖罩216各自具有纵向轴线，那么盖罩216的纵向轴线可以平行于透镜214的纵向轴线。
盖罩216的第二侧230可以面向欲通过照明系统200照亮的区域202(和/或远离光源204和透镜214)，且可以包括由盖罩216的第一表面228A接收到的光的至少一部分射出盖罩216所穿过的第二表面230A。
根据一些实施例，盖罩216的第二表面228A可以是扁平的，从而有助于对第二表面230A除杂。
根据一些实施例，术语“扁平”意味着扁平度在每平方毫米(mm2)表面之上的0.1毫米(mm)内。
照明系统200可以进一步包括耦合在光源204与电源(例如，未展示的AC电源)之间的驱动电路(未展示)，且可以进一步包括散热器和/或其它冷却特征(未展示)。驱动电路可以被配置成从电源接收电力并向光源204供应电力。
散热器和/或其它冷却特征可以帮助从光源204移除热量或防止热量到达光源204。
在操作中，光源204产生部分地由光线220表示的光，其穿过外壳212(如果包括)、第一间隙217、透镜214、第二间隙218和盖罩216，从而产生所要蝙蝠翼状光分布。
在穿过透镜214时，光穿过透镜214的第一表面222A进入透镜214且穿过透镜214的第二表面224A射出透镜214。穿过第二表面224A射出透镜214的光的至少一部分因此穿过凸形部分224B。
在穿过盖罩216时，光穿过盖罩216的第一表面228A进入盖罩216且穿过盖罩216的第二表面230A射出盖罩216。在穿过透镜214的第二表面224A的凸形部分224B之后，穿过第一表面228A进入盖罩216的光的至少一部分因此穿过凸形部分228B。
还再次参看图2A，因为在穿过透镜214的第二表面224A的凸形部分224B之后，穿过第一表面228A进入盖罩216的光的至少一部分确实因此穿过凸形部分228B，所以照射盖罩216的光220的至少一部分以小于入射角248(相对于法线250)的入射角244(相对于与盖罩216的第一表面228A的法线246)照射盖罩216；如现有技术的照明系统100(图1)中，在盖罩216的第一表面228A是扁平的并平行于252盖罩216的第二表面230A的情况下，光220的部分将以入射角248照射盖罩216。
因此，由盖罩216的表面反射而非透射的光的百分比小于现有技术照明系统100(图1)中经反射而非透射的光120的百分比。这会增大效率，同时仍然允许照明系统200提供蝙蝠翼状光分布。
透镜214的第二表面224A可以进一步包括第一凹形部分224C和/或第二凹形部分224D。
如本文中所使用，术语“凹形部分”意味着呈凹形的部分(即，在一个或多个方向上向内弯曲和/或在一个或多个方向上向内延伸)。
在所说明的实施例中，第一凹形部分224C和第二凹形部分224D各自在一个或多个方向上向内延伸(例如，相对于光源204)。凹形部分可以或可以不具有弯曲表面。因此，在一些实施例中，凸形部分可以包括一个或多个线性和/或平坦区段。在某种程度上，一个或多个线性和/或平坦的区段中的一个或多个可以与凹形多边形的一个或多个线段相似。
在所说明的实施例中，第一凹形部分224C包括多个线性和/或平坦区段224C1。在一些实施例中，此类线性和/或平坦区段224C1中的一个可以平行于盖罩216的第二表面230A。
应认识到，可以将线性和/或平坦区段224B1视为凸形部分224B的部分和凹形部分224C的部分。因此，表面的一部分可以是凸形部分的部分，也可以是凹形部分的部分。
在所说明的实施例中，第二凹形部分224D包括多个线性和/或平坦区段224D1。在一些实施例中，此类线性和/或平坦区段224C1中的一个或多个可以平行于盖罩216的第二表面230A。在一些实施例中，将第一凹形部分224C安置在凸形部分224B的两个部分之间。
在所说明的实施例中，例如，凸形部分224B包括两个凸形部分224B′、224B″。将凸形部分中的一个(224B′)安置在凹形部分224C左侧，且将凸形部分中的一个(224B″)安置在凹形部分224C右侧。
在一些实施例中，将凸形部分224B安置在第二凹形部分224D的两个部分之间。在所说明的实施例中，例如，凹形部分224D包括两个凹形部分224D′、224D″。将凹形部分中的一个(224D′)安置在凸形部分224B左侧，且将凹形部分中的一个(224D″)安置在凸形部分224B右侧。
如果透镜214具有径向轴线225，那么可以将凸形部分224B、第一凹形部分224C和/或第二凹形部分224D周向性地安置在此轴线225周围。第一凹形部分224C可以从凸形部分224B向内径向安置。凸形部分224B可以从第二凹形部分224D向内径向安置。
如果透镜214具有纵向轴线226，那么凸形部分224B、第一凹形部分224C和/或第二凹形部分224D在纵向轴线226的方向上可以是细长的(elongated)。纵向轴线226可以使凸形部分224B、第一凹形部分224C和/或第二凹形部分224D分叉(bifurcate)成细长的子部分。第一凹形部分224C可以使凸形部分224B分叉成两个细长的子部分。第一凹形部分224C和凸形部分224B可以使凹形部分224D分叉(bifurcate)成两个细长的子部分。
如同透镜214，盖罩216的第一表面228A可以进一步包括第一凹形部分228C和/或第二凹形部分228D。
在所说明的实施例中，第一凹形部分228C和第二凹形部分228D各自在一个或多个方向上向内延伸(例如，相对于光源204)。
第一凹形部分228C可以与透镜214的第二表面224A的第一凹形部分224C互补，且可以安置在透镜214的第二表面224A的第一凹形部分224C之上、与所述第一凹形部分224C配准和/或与所述第一凹形部分224C光路径配准。
第二凹形部分228D可以与透镜214的第二表面224A的第二凹形部分224D互补，且可以安置在透镜214的第二表面224A的第二凹形部分224D之上、与所述第二凹形部分224D配准和/或与所述第二凹形部分224D光路径配准。
在所说明的实施例中，第一凹形部分228C包括多个线性和/或平坦区段228C1，其中的任一个均不平行于盖罩216的第二表面230A。
在所说明的实施例中，第二凹形部分228D包括多个线性和/或平坦区段228D1，其中的任一个均不平行于盖罩216的第二表面230A。
在一些实施例中，将第一凹形部分228C安置在凸形部分228B的两个部分之间。在所说明的实施例中，例如，凸形部分228B包括两个凸形部分228B′、228B″。将凸形部分中的一个(228B′)安置在凹形部分228C左侧，且将凸形部分中的一个(228B″)安置在凹形部分228C右侧。
在一些实施例中，将凸形部分228B安置在第二凹形部分228D的两个部分之间。在所说明的实施例中，例如，凹形部分228D包括两个凹形部分228D′、228D″。将凹形部分中的一个(228D′)安置在凸形部分228B左侧，且将凹形部分中的一个(228D″)安置在凸形部分228B右侧。
如同透镜214和盖罩216，光源204可以具有轴线。在一些实施例中，轴线可以是径向轴线260。在一些其它实施例中，轴线可以是纵向轴线(其由指向页面中的箭头261表示)。如果光源204具有径向轴线260，那么可以将光源204周向性地安置在此轴线260周围。如果光源204具有纵向轴线261，那么光源204在此轴线261的方向上可以是细长的(elongated)。
如果光源204、透镜214和盖罩216各自具有轴线，那么光源204的轴线可以与透镜214的轴线和/或盖罩216的轴线对准(即，和透镜214的轴线和/或盖罩216的轴线成一直线或平行于透镜214的轴线和/或盖罩216的轴线)。
图3是根据一些实施例的一些应用中所需要的蝙蝠翼状光分布300的图形表示，所述蝙蝠翼状光分布300被照明系统200满足或超过(exceeded)。
参考图3，根据一些实施例，蝙蝠翼状光分布300具有原点302和主凸起部(lobe)304、306、308和310。
在一些实施例中，将蝙蝠翼状光分布300的大致百分之七十的光功率大致朝向六十度方位角引导。在一些实施例中，光源204、透镜214和/或盖罩216的一个或多个部分的形状可以不同于所示出的形状，以便产生不同于蝙蝠翼状光分布300的蝙蝠翼状光分布。
在一些实施例中，光源204、透镜214和/或盖罩216的一个或多个部分可以具有不对称形状，以便至少部分地使蝙蝠翼状光分布300歪斜到一侧。在一些实施例中，光源204、透镜214和/或盖罩216的一个或多个部分的形状可以不同于所示出的形状，以便产生并非蝙蝠翼状光分布的光分布。
图4是根据一些实施例的效率比较400的图形表示。
参看图4，效率比较400指示常规照明系统100(图1)的光效率可以为约80.5％且覆盖效率为约92％。根据一些实施例，照明系统200的光效率可以为约87％且覆盖效率为约0.96％。因此，根据一些实施例，与常规照明系统100(图1)相比较，照明系统200使光效率增大6.5％且使覆盖效率增大4％。
出于比较的目的，基于对CARCLO 84Retro Lens的标竿分析来确定常规系统100的效率。基于根据一些实施例的初始设计的光线追踪模拟来确定照明系统200的效率。
图5是光源204和借此产生的光以及独立平坦光学件的一个或多个实施例的横截面视图。
参看图5，根据一些实施例，光源204可以包括例如LED 208的LED和/或其它光源。例如LED 208的LED和/或其它源可以产生部分地由光线500、502表示的光。由光源204产生的光的部分经展示照射独立于光源204的平坦光学件504。照射平坦光学件504的光中的一些以入射角506(相对于法线508)照射，这会引起光透射穿过平坦光学件504。照射平坦光学件504的光中的一些以会引起光被反射而非透射的入射角照射。
图6是根据一些实施例的盖罩216的一部分和由光源204产生的光的一部分的经放大横截面视图。
参看图6，根据一些实施例，进入盖罩216由光线600表示的光中的一些以入射角602(相对于法线604)照射盖罩216的第二表面230A并以角604射出盖罩(有时被称作折射角)(相对于法线604)。折射角取决于供制造盖罩216的材料的折射率、盖罩216的第二表面230A外部的物质的折射率和入射角。
进入盖罩216的光中的一些可按引起全内反射的角(有时被称作临界角)照射盖罩216的第二表面230A。临界角取决于供制造盖罩216的材料的折射率和第二表面230A外部的物质的折射率。根据一些实施例，可需要使光以等于60度或大致60度的折射角射出盖罩216的第二表面230A。还可需要限制和/或减少全内反射。在一些实施例中，盖罩是由钢化玻璃制造，且盖罩的第二表面外部的物质是空气。
表1展示在盖罩是由钢化玻璃制造且盖罩的第二表面外部的物质是空气的情况下，产生等于60度折射角所需的临界角以及入射角。
表1
在一些实施例中，盖罩是由聚碳酸酯制造，且盖罩的第二表面外部的物质是空气。
表2展示在盖罩是由聚碳酸酯制造且盖罩的第二表面外部的物质是空气的情况下，产生等于60度折射角所需的临界角以及入射角。
表2
图7是根据一些实施例的光组合件700的透视图，光组合件700包括照明系统200的一个或多个实施例且可以用于照亮街道和/或其它室外区域702。
参看图7，根据一些实施例，光组合件700包括电杆或其它支撑件704和连接到电杆或其它支撑件704的灯具(fixture)706。电杆或其它支撑件704可以连接到底板(未展示)。灯具(fixture)706包括照明系统200的一个或多个实施例。在操作中，照明系统200的一个或多个实施例产生由光线708表示的光，其可以用于照亮街道和/或其它室外区域702。根据一些实施例，外壳212、透镜214、盖罩216和/或本文中所公开的任何其它光学件可以使用产生可透射光学件的任何工艺由任何光学材料制造。在一些实施例中，外壳212、透镜214、盖罩216和/或本文中所公开的任何其它光学件可以使用注射模制和/或挤出工艺而由刚性光学聚合物制造，例如，聚碳酸酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯。在一些实施例中，外壳212、透镜214、盖罩216和/或本文中所公开的任何其它光学件可以使用注射模制、挤出、机加工(machining)、抛光或浇注而由任何可透射的聚合物、硅酮、玻璃(钢化或以其它方式)或陶瓷形成。
在一些实施例中，外壳212、透镜214、盖罩216和/或本文中所公开的任何其它光学件可由折射率大于1的固态光学材料形成。
在一些实施例中，用空气和/或折射率小于外壳212、透镜214和/或盖罩216的折射率的其它材料填充第一间隙217和/或第二间隙218。
在一些实施例中，可以将照明系统200制造成单个一体化部件。在一些其它实施例中，制造照明系统200可被制造成两个或多于两个片件的形式，所述片件随后附接、组装或以其它方式连接在一起。在后一种实施例中的一些(其中以片件形式制造照明系统200)中，照明系统200的一个或多个部分仍然可以与照明系统200的另一部分制成一体化。
在一些实施例中，照明系统200(或其部分)可以包括一个或多个额外特征(和/或部件)和/或一个或少于一个特征(和/或部件)。
如本文中所使用，术语“在…与…之间”意味着“至少部分地在…与…之间”。因此，术语“在…与…之间”包括“部分地在…与…之间”和“完全地在…与…之间”。除非另外说明，否则术语“在…上”、“在…之上”和“在…与…之间”未必意味着“邻近于…”，这是因为术语“在…上”、“在…之上”和“在…与…之间”并不排除元件和/或元件之间的空间。另外，除非另外陈述，否则例如“响应于”和“基于”的术语分别意味着“至少作为…响应”和“至少基于”，以免排除响应于和/或基于多于一个事物。另外，除非另外说明，否则将例如“包括(comprises/includes)”、“具有”和其所有形式的术语视为开放式的，以免排除额外元件和/或特征。另外，除非另外说明，否则将例如“一”、“一个”、“第一”的术语视为开放式的，且并不分别意味着“仅仅一(个)”和“仅仅第一”。此外，除非另外说明，否则术语“第一”自身并不需要还存在“第二”。尽管已结合具体示范性实施例描述了本发明，但应理解，在不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以对所公开的实施例作出所属领域的技术人员显而易见的各种改变、替代和更改。

Claims (20)

1.一种照明系统，包括：
光源；
透镜，其通过第一间隙而与所述光源间隔开并包括用以从所述光源接收光的第一表面，所述透镜进一步包括由所述透镜的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述透镜所穿过的第二表面；和
盖罩，其通过第二间隙而与所述透镜间隔开并包括用以接收射出所述透镜的所述光的至少一部分的第一表面，所述盖罩进一步包括由所述盖罩的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述盖罩所穿过的第二表面；
其中所述透镜的所述第二表面包括相对于所述光源呈凸形的凸形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面包括相对于所述光源呈凸形并安置在所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分之上的凸形部分；
其中所述透镜的所述第二表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第一凹形部分；且
其中所述盖罩的所述第一表面进一步包括相对于所述光源呈凹形并安置在所述透镜的所述第二表面的所述凹形部分之上的第一凹形部分。
2.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述盖罩的所述第二表面是扁平的。
3.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述透镜的所述第一表面面向所述光源；
其中所述透镜的所述第二表面面向所述盖罩的所述第一表面；且
其中穿过所述盖罩的所述第二表面射出所述盖罩的所述光的所述至少一部分具有蝙蝠翼状光分布。
4.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分至少部分地容纳所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分。
5.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分包括相对于所述光源呈凸形的两个凸形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面的所述第一凹形部分安置在所述两个凸形部分之间；
其中所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分包括相对于所述光源呈凸形的两个凸形部分；
其中所述透镜的所述第二表面的所述第一凹形部分安置在所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分的所述两个凸形部分之间。
6.根据权利要求5所述的照明系统，其中所述盖罩的所述第一表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第二凹形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面的所述第二凹形部分包括相对于所述光源呈凹形的两个凹形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分安置在所述两个凹形部分之间；
其中所述透镜的所述第二表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第二凹形部分；
其中所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分包括相对于所述光源呈凹形的两个凹形部分；且
其中所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分安置在所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分之间。
7.根据权利要求6所述的照明系统，其中所述盖罩的所述第一表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分中的每一个安置在所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分中的相应一个之上。
8.一种方法，包括：
通过第一间隙而将透镜与光源间隔开，所述透镜包括用以从所述光源接收光的第一表面，所述透镜进一步包括由所述透镜的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述透镜所穿过的第二表面；和
通过第二间隙而将盖罩与所述透镜间隔开，所述盖罩包括用以接收射出所述透镜的所述光的至少一部分的第一表面，所述盖罩进一步包括由所述盖罩的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述盖罩所穿过的第二表面；
其中所述透镜的所述第二表面包括相对于所述光源呈凸形的凸形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面包括相对于所述光源呈凸形的凸形部分；且
其中所述透镜的所述第二表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第一凹形部分；且
其中所述盖罩的所述第一表面进一步包括相对于所述光源呈凹形并安置在所述透镜的所述第二表面的所述凹形部分之上的第一凹形部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述盖罩的所述第二表面是扁平的。
10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
使所述透镜的所述第一表面面向所述光源；和
使所述透镜的所述第二表面面向所述盖罩的所述第一表面；
其中穿过所述盖罩的所述第二表面射出所述盖罩的所述光的所述至少一部分具有蝙蝠翼状光分布。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分至少部分地容纳所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分包括相对于所述光源呈凸形的两个凸形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面的所述第一凹形部分安置在所述两个凸形部分之间；
其中所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分包括相对于所述光源呈凸形的两个凸形部分；
其中所述透镜的所述第二表面的所述第一凹形部分安置在所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分的所述两个凸形部分之间。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述盖罩的所述第一表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第二凹形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面的所述第二凹形部分包括相对于所述光源呈凹形的两个凹形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分安置在所述两个凹形部分之间；
其中所述透镜的所述第二表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第二凹形部分；
其中所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分包括相对于所述光源呈凹形的两个凹形部分；且
其中所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分安置在所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分之间。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
将所述盖罩的所述第一表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分中的每一个安置在所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分中的相应一个之上。
15.一种照明系统，包括：
光源；
透镜，其通过第一间隙而与所述光源间隔开并包括用以从所述光源接收光的第一表面，所述透镜进一步包括由所述透镜的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述透镜所穿过的第二表面；和
盖罩，其通过第二间隙而与所述透镜间隔开并包括用以接收射出所述透镜的所述光的至少一部分的第一表面，所述盖罩进一步包括由所述盖罩的所述第一表面接收到的所述光的至少一部分射出所述盖罩所穿过的第二表面；
其中所述透镜的所述第二表面包括相对于所述光源呈凸形的凸形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面包括相对于所述光源呈凸形并安置在所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分之上的凸形部分；且
其中所述盖罩的所述第二表面是扁平的。
16.根据权利要求15所述的照明系统，其中所述透镜的所述第一表面面向所述光源；
其中所述透镜的所述第二表面面向所述盖罩的所述第一表面；且
其中穿过所述盖罩的所述第二表面射出所述盖罩的所述光的所述至少一部分具有蝙蝠翼状光分布。
17.根据权利要求15所述的照明系统，其中所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分至少部分地容纳所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分。
18.根据权利要求15所述的照明系统，其中所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分包括相对于所述光源呈凸形的两个凸形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面进一步包括相对于所述光源呈凹形并安置在所述两个凸形部分之间的第一凹形部分；
其中所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分包括相对于所述光源呈凸形的两个凸形部分；
其中所述透镜的所述第二表面进一步包括相对于所述光源呈凹形并安置在所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分的所述两个凸形部分之间的第一凹形部分；且
其中所述盖罩的所述第一表面的所述第一凹形部分安置在所述透镜的所述第二表面的所述第一凹形部分之上。
19.根据权利要求18所述的照明系统，其中所述盖罩的所述第一表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第二凹形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面的所述第二凹形部分包括相对于所述光源呈凹形的两个凹形部分；
其中所述盖罩的所述第一表面的所述凸形部分安置在所述两个凹形部分之间；
其中所述透镜的所述第二表面进一步包括相对于所述光源呈凹形的第二凹形部分；
其中所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分包括相对于所述光源呈凹形的两个凹形部分；且
其中所述透镜的所述第二表面的所述凸形部分安置在所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分之间。
20.根据权利要求19所述的照明系统，其中所述盖罩的所述第一表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分中的每一个安置在所述透镜的所述第二表面的所述第二凹形部分的所述两个凹形部分中的相应一个之上。
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