CN103562624A

CN103562624A - 具有纹理化透镜的基于led的照明器材

Info

Publication number: CN103562624A
Application number: CN201280026293.XA
Authority: CN
Inventors: E.A.罗斯; L.G.L.拉罗伊斯
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2032-05-30
Also published as: CA2837519A1; EP2715221B1; EP2715221A1; JP5969014B2; US9416939B2; ES2634498T3; JP2014515548A; WO2012164500A1; CN103562624B; RU2594970C2; RU2013158859A; US20140092604A1

Abstract

与纹理化透镜(30,130)相关的方法和装置。纹理化透镜包括具有多个独特的纹理的纹理化部(40,140)。可以在基于LED的照明器材(10,110)中利用该透镜以例如减少色带的存在和/或存在于照明器材的光输出中的色影。纹理化部可以延伸跨越透镜表面的全部或部分。

Description

具有纹理化透镜的基于LED的照明器材

技术领域

本发明大体涉及采用纹理化透镜的基于LED的照明器材。更具体地，本文所公开的各种发明方法和装置涉及具有透镜的基于LED的照明器材，该透镜具有具有多个独特的纹理的纹理化部。

背景技术

数字照明技术(即，基于诸如发光二极管(LED)之类的半导体光源的照明)提供了对于传统荧光灯、HID和白炽灯的可行替代方案。LED的功能上的优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐用性、低运行成本等。LED技术的近来的进步已经提供了在许多应用中允许各种照明效果的高效并且稳健的全光谱照明源。体现这些源的一些器材的特征在于这样的照明单元：该照明单元包括一个或多个LED，所述LED能够产生不同的颜色(例如，红、绿和蓝)；以及处理器，用于独立地控制LED的输出，以便产生各种颜色和颜色改变的照明效果。

一些照明器材可以包括一个或多个包括多于一个芯片的LED。例如，一些照明器材可以包括具有多个芯片的单个LED。同样，例如，一些照明器材可以包括各自包括至少一个芯片的多个LED。当在照明器材中利用多于一个LED芯片时，则条带和/或色影可以出现在由这样的照明器材发射的光束图案的边缘处。

例如，如果照明器材包括蓝色、绿色、和红色LED结合部分地围绕LED的反射器，与反射器边缘最紧密地相邻的LED将由反射器从光输出的主光束截止。据此，光输出的主光束将具有来自合并的红、绿、和蓝光的“白”色，但是色带将存在于光输出的主光束的***。可以例如通过由反射器边缘阻挡来自一个或多个LED的光输出而导致色带。

另外，例如，照明器材可以包括多个LED芯片，并且由LED芯片中的一个或多个射出的光可以不受控制地离开照明器材，从而潜在地促使光条纹出现在由照明器材发射的主光束的***。这些光条纹可以存在于例如基于LED的槽灯（cove light）或安装成接近壁或其它表面的线性掠射(grazing)器材。由于照明器材的菲涅耳反射和/或机械约束，不受控制的光可以发自器材的侧面。这样的色带和色影对于照明器具一般而言是不期望的。

因此，在领域中存在提供如下透镜的需要：该透镜可以在照明器材中实施以减少色带的存在和/或存在于照明器材的光输出中的色影。

发明内容

本公开针对纹理化透镜的发明方法和装置，并且更具体地，针对具有带有多个独特的纹理的纹理化部的透镜，所述透镜用在基于LED的照明器材中以减少色带的存在和/或在照明器材的光输出中存在的色影。例如，透镜可以放置成横跨基于LED的照明器材的光输出开口并且与由多个芯片的LED光源生成的光输出相交。透镜可以包括大致无纹理部和纹理化部。纹理化部可以具有多个不同的纹理并且横跨其宽度可以从相对较浅的纹理过渡到较对较深的纹理。

一般地，一方面，本发明涉及包括壳体、LED光源、和透镜的照明器材。该壳体限定至少一个光输出开口。LED光源包括多个LED芯片，被保持在壳体中，并且发射光输出。光输出中的至少一些行进通过光输出开口。透镜设置成横跨光输出开口并且具有大致无纹理部和纹理化部。纹理化部沿着透镜的周边的至少一部分设置。随着纹理化部移动远离无纹理部并且接近周边，其纹理化从具有第一深度的纹理化过渡到具有大于第一深度的第二深度的第二纹理化，到具有大于第二深度的第三深度的第三纹理化。

在一些实施例中，纹理化部环绕透镜的周边的大部分设置。在那些实施例的一些版本中，纹理化部环绕透镜的整个周边设置。在那些实施例的一些版本中，无纹理部构成透镜的大部分。在那些实施例的一些版本中，无纹理部构成透镜的至少80%。

在一些实施例中，透镜是照明器材的最外面的透镜。

大体地，在另一个方面中，本发明涉及包括壳体、LED光源、和透镜的照明器材。LED光源被保持在壳体内并且发射具有光输出强度和多个独特的光谱的光输出。透镜耦接到壳体并且与光输出的至少一些相交。透镜具有大致无纹理部和纹理化部。无纹理部与包括光输出强度的中值的光输出强度的连续的至少一半相交。纹理化部逐渐地从具有第一深度的第一纹理化转变至具有至少为第一深度的四倍以上的第二深度的第二纹理化。与第二纹理化到无纹理部相比，第一纹理化更加接近无纹理部。

在一些实施例中，无纹理部与光输出强度的至少70%相交。

在一些实施例中，无纹理部与光输出强度的至少90%相交。在那些实施例的一些版本中，纹理化区域环绕透镜的整个周边设置。

在一些实施例中，纹理化区域环绕透镜的周边的大部分设置。

在一些实施例中，透镜是大致平面的。在那些实施例的一些版本中，透镜是矩形的。

在一些实施例中，无纹理部是完全无纹理的。

大体地，在另一个方面中，本发明涉及包括壳体、保持在壳体内并且发射光输出的多光谱LED光源、以及耦接到壳体的透镜的照明器材。LED光源具有光输出强度，并且透镜具有横跨其至少部分的纹理化部。透镜与光输出中的至少一些相交。纹理化部大致延伸到透镜的边缘并且包括具有小于0.002英寸的浅平均深度的离边缘最远的浅纹理区域和具有至少两倍于浅平均深度的深平均深度的离边缘最近的深纹理区域。

在一些实施例中，纹理化部整体地形成在面对透镜的表面的外部中。

在一些实施例中，透镜包括在纹理化部的内部的无纹理部。在那些实施例的一些版本中，无纹理部与相交的光的光输出强度的至少50%相交。在那些实施例的一些版本中，无纹理部与光输出强度的至少80%相交。

如这里为了本公开的目的所使用的，术语“LED”应当理解为包括能够响应于电信号产生辐射的任何电致发光二极管或其它类型的基于载流子注入/结的***。由此，术语LED包括但不限于响应于电流而发光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光条带以及诸如此类。具体地，术语LED指代可以配置为在红外光谱、紫外光谱和各种部分的可见光谱(一般包括从近似400纳米到近似700纳米的辐射波长)的一个或多个中产生辐射的所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)。LED的一些示例包括但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED (下面进一步讨论)。还应当领会的是，LED可以被配置和/或控制以产生这样的辐射：其对于给定光谱(例如，窄带宽、宽带宽)具有各种带宽(例如，半高全宽或FWHM)，以及给定的通常颜色分类内的各种主波长(dominant wavelength)。

例如，配置为产生本质上的白光的LED的一种实施方案(例如，白色LED)可以包括数个芯片，所述数个芯片分别发出组合地混合以形成本质上的白光的电致发光的不同光谱。在另一实施方案中，白光LED可以与将具有第一光谱的电致发光转换为不同的第二光谱的磷光体材料相关联。在此实施方案的一个示例中，具有相对短波长和窄带宽的电致发光“泵浦”磷光体材料，所述磷光体材料继而辐射具有某种程度上更宽光谱的更长波长辐射。

还应当理解，术语LED不限于LED的物理和/或电气封装类型。例如，如上面讨论的，LED可以指代具有多个芯片的单个发光器件，所述多个芯片被配置为分别发出(例如，可以或者不可以单独地可控的)不同的辐射光谱。此外，LED可以与被视为LED(例如，一些类型的白色LED)的整合部分的磷光体相关联。一般地，术语LED可以指代封装的LED、未封装的LED、表面安装的LED、板上芯片的LED、T封装安装的LED、径向封装的LED、功率封装的LED、包括一些类型的包装(encasement)和/或光学元件(例如，漫射透镜)的LED等。

术语“光源”应当理解为指代各种辐射源中的任何一个或多个，所述辐射源包括但不限于基于LED的源(包括如上面限定的一个或多个LED)、白炽源(如，灯丝灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如，钠蒸汽、汞蒸汽和金属卤化物灯)、激光、其它类型的电致发光源、火发光源(如，火焰)、烛发光源(例如，气罩、碳弧辐射源)、光致发光源(例如，气体放电源)、使用电子饱和(electronic satiation)的阴极发光源、流电发光源、晶体发光源、显像管发光源、热发光源、摩擦发光源、超声发光源、射线发光源、以及发光聚合物。

给定的光源可以配置为产生可见光谱内、可见光谱外或者两者的组合的电磁辐射。因而，术语“光”和“辐射”在本文中可互换地使用。另外，光源可以包括作为整合组件的一个或多个滤光器(例如，滤色器)、透镜或其它的光学组件。此外，应当理解，光源可以配置用于各种应用，包括但不限于指示、显示和/或照明。“照明源”是具体配置为产生具有充足强度的辐射以有效地照亮内部或外部空间的光源。在此上下文中，“充足强度”指代在空间或环境中产生的用以提供环境照明(即，可以被间接地察觉到的光，以及例如在全部或者部分被察觉到之前可以从各种干预表面的一个或多个反射的光)的可见光谱中的充足辐射功率(单位“流明”经常用于在辐射功率或者“光通量”方面表示所有方向上从光源输出的全部光)。

术语“光谱”应被理解为指代由一个或多个光源生产的任意一个或多个辐射的频率(或波长)。据此，术语“光谱”不仅指在可见范围中的频率(或波长)，而且也指在整体电磁光谱的红外、紫外、和其它区域中的频率(或波长)。另外，给定的光谱可以具有相对窄的带宽(例如，具有基本上很少频率或波长分量的FWHM)或相对宽的带宽(具有各种相对强度的若干频率或波长分量)。还应了解，给定的光谱可以是混合两个或更多个其它光谱(例如，混合分别发自多个光源的辐射)的结果。

为了本公开的目的，术语“颜色”与术语“光谱”可互换地使用。然而，术语“颜色”一般而言主要用来指由观察者可觉察的辐射的性质(虽然该使用不旨在限制该术语的范围)。据此，术语“不同的颜色”隐含地指具有不同的波长分量和/或带宽的多个光谱。还应当领会的是，术语“颜色”可以结合白色光和非白色光两者使用。

术语“照明器材”在本文中用于指代一个或多个照明单元按照特定形状因素、装配或封装的实施方式或设置。术语“照明单元”在本文中用于指代包括相同或不同类型的一个或多个光源的设备。给定的照明单元可以具有各种用于光源的安装设置、包围/壳体设置和形状、和/或电气和机械连接配置中的任何一个。另外地，可选择地，给定的照明单元可以与关于光源的操作的各种其它组件(例如，控制电子线路)相关联(例如包括：所述照明单元与所述其它组件耦接和/或与所述其它组件封装在一起)。“基于LED的照明单元”指代包括如上面讨论的、单独的或者与其它不基于LED的光源组合的一个或多个基于LED的光源的照明单元。“多通道”照明单元指代这样的基于LED或者不基于LED的照明单元：其包括被配置为分别产生不同的辐射光谱的至少两个光源，其中每个不同的源的光谱可以称为多通道照明单元的“通道”。

术语“控制器”在本文中通常用于描述与一个或多个光源的操作有关的各种设备。控制器可以以多种方式加以实施(例如，诸如利用专用硬件)以执行在本文中讨论的各种功能。“处理器”是采用可以使用软件(微代码)来编程以执行在本文中讨论的各种功能的一个或多个微处理器的控制器的一个示例。控制器可以通过或不通过采用处理器加以实施，并且还可以实施为用以执行一些功能的专用硬件和用以进行其它功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电子线路)的组合。在本公开的各种实施例中可以采用的控制器组件的示例包括但不限于传统的微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

应理解，在下文中详细讨论的前述概念和附加概念的所有组合(假如这样的概念不相互矛盾)被构想作为本文中所公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开的结尾处的要求保护的主题的所有组合被构想作为本文公开的发明主题的一部分。还应领会，本文明确利用的、也可出现在通过引用而并入的任何公开中的术语，应被给予与本文公开的具体概念最一致的涵义。

附图说明

在附图中，相似的参考字符贯穿不同的视图泛指相同的部分。另外，附图不一定按比例，重点替而大体放在图示出本发明的原理上。

图1示出照明器材的第一实施例，该照明器材具有横跨其光输出开口的纹理化透镜；照明器材示出为与照明表面相邻。

图2示出图1的纹理化透镜的一部分的截面图。

图3示出图1的纹理化透镜的顶视图。

图4示出照明器材的第二实施例，该照明器材具有横跨其光输出开口的纹理化透镜；照明器材示出为与照明表面相邻。

图5示出图4的纹理化透镜的一部分的截面图。

具体实施方式

一些照明器材可以包括一个或多个包括多于一个芯片的LED。然而，由于例如来自照明器材部件和/或来自一个或多个LED芯片的不受控制的光的截止，由那些照明器材中的一些发射的光输出包括在光束图案的边缘处的不期望的条带和/或色影。因此，申请人已经认识且领会，提供如下透镜将是有益的，所述透镜可以在基于LED的照明器材中实施以减少色带的存在和/或在照明器材的光输出中存在的色影。更一般地，申请人已经认识且领会，采用具有如下纹理化部的透镜可以是有益的，该纹理化部可选地包括横跨其宽度的多个独特的纹理。

综上所述，本发明的各实施例和实施方式涉及纹理化透镜。

在下面的详细描述中，为了解释而非限制的目的，阐述公开特定细节的代表性实施例以便提供对于所要求保护发明的彻底理解。然而，对于已经受益于本公开的本领域的普通技术人员而言明显的是，根据本教导的、偏离在本文中所公开的特定细节的其它实施例仍然在所附权利要求的范围内。此外，可以省略公知设备和方法的描述以便不使代表性实施例的描述模糊。这种方法和设备显然在所要求保护发明的范围内。例如，结合具有特定的LED光源的特定的照明器材描绘在本文中所公开的纹理化透镜的各实施例。然而，在不偏离要求保护的发明的范围或精神的情况下，构想了合并纹理化透镜的其它基于LED的照明器材。例如，可以在多个源的阴影或色带不期望地接近光束图案的边缘的其它基于LED的照明器材中实施纹理化透镜。另外，例如，可以在如下照明器材中实施纹理化透镜：来自照明器材的一个方向的不必要的光需要与主光束混合，而不造成强度或光束角的显著改变。

最初参照图1，在一个实施例中，基于LED的照明器材10设置有纹理化透镜30。照明器材10在图1中示意性地示出并且包括壳体12。壳体12保持横跨其光出射开口14的纹理化透镜30。透镜30是照明器材10中的最外面的透镜。然而，在其它实施例中，另一个透镜(例如，非纹理化透镜)可以横跨光输出开口设置在透镜30的外部，并且透镜30可以横跨内部光输出开口设置在所述另一个透镜的内部。壳体12也保持具有红色LED 20R、绿色LED20G、和蓝色LED20B的基于LED的光源。LED 20R、20G、和20B可以可选地安装在印刷电路板(PCB)上和/或安装在被支撑在壳体12内的散热器上。LED 20R、20G、和20B可以在给定的电流水平下同时被供电以共同地产生大致白光，在其它电流水平下同时被供电以共同地产生其它光的颜色，和/或可以单独被供电和/或结合LED 20R、20G、和20B中的另一个以产生其它光的颜色。控制器可以可选地结合LED 20R、20G、和/或20B使用以控制由此产生的光输出。

虽然图1中所示三个LED 20R、20G、和20B，受益于本公开的本领域的普通技术人员将认识且领会，在替代实施例中，可以设置更多或更少的LED，包括附加和/或替代颜色的LED。例如，在一些实施例中，除LED 20R、20G、和20B之外，可以设置一个或多个白色LED。另外，受益于本公开的本领域的普通技术人员将认识且领会，在替代实施例中，LED可以可替代地定位和/或布置在照明器材内。例如，在一些实施例中，LED相对于彼此是非平面的，相对于照明器材10的透镜30是非平面的，不位于壳体12内的中心，和/或可替代地分布在壳体12内。

LED 20R、20G、和20B周围所提供的是反射器22。反射器22的仅两段在图1中示出，但是应理解，在一些实施例中，反射器22可以可选地完全在LED 20R、20G和20B周围延伸。受益于本公开的本领域的普通技术人员将认识且领会，在替代性实施例中，替代性光学元件可以可选地结合LED设置以将期望的光分布引导至透镜30。例如，在一些实施例中，非对称的反射器可以绕一个或多个LED设置，反射器可以仅部分地绕LED设置，和/或光学透镜可以设置在一个或多个LED上方。反射器22配置成大体将来自LED 20R、20G、和20B的光输出朝纹理化透镜30引导。

三条示例性光线描绘为发自LED 20R、20G、和20B中的每个。应理解，LED中的每一个将发出除本文所描绘的那些之外的许多另外的光线，这些光线中的一些可以接触反射器22并且由反射器22重定向一次或多次。光线20R1、20G1、和20B1定向成大致垂直于透镜30，接触透镜30的大致无纹理部32，并且通过该无纹理部32透射，且大致无散射。其它光线将以非垂直角度接触大致无纹理部32(在接触反射器22一次或多次之后的一些)并且将同样地通过该无纹理部32透射，且大致无散射。大致无纹理部32可以更改通过其透射的光线的路径，这取决于一个或多个因素，诸如例如，大致无纹理部32的折射率、光线的入射角、和/或大致无纹理部32的厚度。通过大致无纹理部32透射的光大体朝照明区域2的主光束部3被引导。

光线20R2、20G2、和20B2定向为刚好超出反射器22的上部范围，接触透镜30的纹理化部，并且通过纹理化部40透射，以及由纹理化部40散射。其它光线将接触纹理化部40(在接触反射器22一次或多次之后的一些)并且将同样地通过透镜30透射并且由透镜30散射。由于本文中所描述的透镜30的逐渐增加的纹理化，接触与大致无纹理部32最紧密地相邻的纹理化部40的光线20R2散射小于光线20G2(其接触与光线20R2相比离大致无纹理部32更远的纹理化部40)。同样地，光线20G2散射小于光线20B2(其接触与光线20G2相比离大致无纹理部32更远的纹理化部40)。在光线接触纹理化表面之前，纹理化部40可选地也可以更改通过其透射的光线的路径，这取决于一个或多个因素，诸如例如，纹理化部40的折射率、光束的入射角、和/或纹理化部40的厚度。

其它光线20R3、20G3、和20B3也定向为刚好超出反射器22的上部范围，接触纹理化部40的另一段，并且通过纹理化部40透射，以及由纹理化部40散射。由于本文所描述的透镜30的逐渐增加的纹理化，光线20B3散射小于光线20G3，并且光线20B3和20G3两者都散射小于光线20R3。通过大致纹理化部40透射的光大体朝照明区域2的散射光束部4被引导。在不实施纹理化透镜30的照明器材中，主光束部5的照明区域***的这样的部分中的一些或全部可能经历不期望的色带和/或阴影。

参照图2，示出图1的纹理化透镜30的一部分的截面图。该截面包括透镜30的边缘31，并且沿着纹理化部40的一部分和无纹理部32的一部分截取。示出的是，无纹理部32具有大致光滑无纹理外面34，并且通过无纹理部32透射的光线大致未散射。假想的虚线41A大体表示纹理化部40的开始及其浅纹理化段41的开始。虚线42A大体表示纹理化部40的中等纹理化段42，并且虚线43A大体表示纹理化部40的深纹理化段43的开始。示出的是，随着你从大致无纹理段32向外移动，横跨各段41、42、43的纹理化的程度逐渐增加。例如，在中等纹理化段42中的接近虚线42A的纹理化的程度大于接近虚线43A的纹理化的程度。光线491、492、493示出为通过相应的段41、42、43透射。示出的是，光线491、492、493的散射程度随着纹理化程度的增加而增加。

在一些实施例中，纹理化的程度可以横跨纹理化部40的全部或部分而线性地增加。在其它实施例中，横跨纹理化部40的全部或部分，纹理化程度可以另外或可替代地以指数方式增加和/或根据一些其它函数变化。例如，在一些替代实施例中，浅纹理化段41可以包括第一大致恒定的纹理化程度，中等纹理化段42可以包括更大的第二大致恒定的纹理化程度，并且深纹理化段43可以包括甚至更大的第三大致恒定的纹理化程度。实施紧邻大致无纹理区域32的浅纹理化并且逐渐增加纹理化的实施例可以排除光输出中的纹理化部和非纹理化部之间的可见过渡线的外观。虽然大致无纹理区域32示出为根本不具有任何纹理，但是在替代实施例中，大致无纹理区域32可以包含横跨其全部或部分的最低限度地影响通过其透射的光的光强度的浅纹理。例如，在一些实施例中，大致无纹理区域32将在其外表面上具有比浅纹理化段41的纹理化更浅的纹理。

在一些实施例中，浅纹理化段41可以具有近似0.0004英寸的平均深度，具有1度的最小拔模角(draft)；中等纹理化区域42可以具有近似0.002英寸的平均深度，具有3度的最小拔模角；并且深纹理化区域43可以具有近似0.0045英寸的平均深度，具有6.5度的最小拔模角。在那些实施例的版本中，横跨区域41-43中的每一个的宽度，深度可以是大致一致的。在其它版本中，横跨区域41-43中的一个或多个的宽度，深度可以变化。例如，在一些实施例中，在关于远离大致无纹理部32的距离的每一个区域中，深度可以增加。在一些实施例中，浅纹理化段41可以具有大致符合Mold-Tech 标准11000的纹理，中等纹理化区域42可以具有大致符合Mold-Tech标准11030的纹理，并且深纹理化区域43可以具有大致符合Mold-Tech标准11050的纹理。

纹理化段40的表面能够以许多方式纹理化以便光散射或对光重定向。例如，在一些实施例中，纹理可以由被利用以产生透镜和/或通过在工具的表面上形成纹理来产生透镜上的纹理的注模工具、压模工具、或挤模工具产生。可以利用例如在工具表面上的酸蚀刻和/或喷砂来产生纹理。工具表面的段暴露于酸蚀刻和/或喷砂的时间量将确定沿着这样的段的纹理的深度。另外，例如，在其它实施例中，棱镜、***部、坑部、随机粗糙化、和/或截棱锥可以用于和/或一体化在透镜30的表面内。另外，例如，在一些实施例中，纹理化的全部或部分可以大致符合诸如例如Mold-Tech、Yick Sang、VDI、等等的一个或多个纹理化标准和/或可以可选地利用与这些标准对应的工艺来产生。另外，例如，在一些实施例中，可以利用全息漫射器、微观结构漫射器、和/或其它类型的漫射器板来产生纹理。例如，可将全息漫射器膜放在透镜30的内部和/或叠层到透镜30。

参照图3，示出图1的纹理化透镜30的顶视图。透镜30是平面的，是大体矩形的，并且配置成覆盖照明器材10的大体矩形的光出射开口14。在其它实施例中，透镜可以是不同于矩形的几何形状和/或可以是非平面的。图3中的纹理化段40大体由圆圈指示，其大小和密度大体对应于纹理化的程度。纹理化段40完全环绕大致无纹理段32延伸并且延伸到透镜30的边缘31。在替代实施例中，纹理化段40可以未完全环绕大致无纹理段32延伸和/或可以未延伸到边缘31。例如，在一些实施例中，纹理化部40可以仅沿着大致无纹理段32的一侧延伸并且可以未达到边缘31。另外，例如，在一些实施例中，纹理化部40可以配置成大致对应于由特定的照明器材发射的光输出分布。例如，如果光输出分布偏向于一侧，则沿着该侧的全部或一些的纹理化部可以更宽、更细、和/或不存在。另外，例如，如果光输出分布具有两个不同的主光束，则可以设置两个独立的大致无纹理部，所述两个独立的大致无纹理部的每个可选地由纹理化包围。另外，例如，在一些实施例中，可以在纹理化部40与边缘31之间设置无纹理部。可选地，这样的无纹理部当在照明器材中被利用时可以透射通过其的最小的光，和/或可以由被用于将透镜保持在照明器材内的缘（lip）或其它结构覆盖。

所描绘的大致无纹理段32包括透镜30的表面面积的大致大部分。在一些实施例中，大致无纹理段32可以包括大于90%的透镜30的表面面积。所描绘的大致无纹理段32也与由照明器材10的LED 20R、20G、20B发射的光输出的光输出强度的大致大部分相交。在一些实施例中，大致无纹理段32可以与由LED发射的光输出的光输出强度的90%相交。例如，在那些实施例中的一些中，照明器材10可以发射具有大致法向光输出强度分布的光输出强度的光，并且大致无纹理段32可以与光输出强度的峰以及峰的任一侧上的光输出强度的近似45%相交。

现在参照图4，照明器材110的第二实施例设置有弧形纹理化透镜130。照明器材110在图4中示意性地示出并且包括壳体112。壳体112保持横跨照明器材110的光出射开口114的透镜130。壳体112也保持具有多个芯片的LED 120的基于LED的光源。LED 120可以包含发射独特的光谱的多个芯片。设置在LED 120的一侧上的是反射器120，该反射器120配置成将来自LED 120的入射在其上的光输出大体朝纹理化透镜130引导。

描绘发自LED 120的三条示例性光线1201、1202、和1203。应理解，LED 120 将发出除本文所描绘的那些之外的许多另外的光线，这些光线中的一些可以接触反射器120并且由反射器120重定向。光线1201-1203可以发自LED 120的单个芯片或可以发自其多个芯片。光线1201和1202各自被朝向透镜130的大致无纹理部132引导并且通过该无纹理部132透射且大致无散射。其它光线将同样地接触透镜130的大致无纹理部132并且通过该无纹理部132透射且大致无散射。大致无纹理部132可以可选地更改通过其透射的光线的路径，这取决于一个或多个因素，诸如例如，大致无纹理部132的折射率、光线的入射角、和/或大致无纹理部132的厚度。通过大致无纹理部132透射的光被大体朝照明区域102的主光束部103引导。大致无纹理部132可选地可以具有施加于其的浅的纹理化。

光线1203接触透镜130的纹理化部140并且通过该纹理化部140透射，并且由该纹理化部140散射。透镜130的纹理化部140的开始大体由假想的虚线141A指示，并且它延伸到透镜130的边缘。纹理化部140设置在大致无纹理部132的***，但是仅沿着大致无纹理部132的一侧朝向透镜130的底部边缘设置。在替代实施例中，纹理化部140可以另外或可替代地沿着透镜130的顶部边缘和/或透镜130的一个或多个侧面设置。其它光线将接触纹理化部140(在接触反射器122一次或多次之后的一些)并且将同样地通过纹理化部140透射并且由纹理化部140散射。如本文所描述的，随着纹理化部140从虚线141A移动至透镜140的边缘，纹理化部140的纹理化的深度可以逐渐增加。纹理化部140可以可选地更改通过其透射的光线的路径(除了经过由纹理化引起的散射而更改路径)，这取决于一个或多个因素，诸如例如，纹理化部140的折射率、光线的入射角、和/或纹理化部140的厚度。

图5示出图4的纹理化透镜的一部分的截面图。该截面包括透镜130的底部边缘131，并且沿着纹理化部140的一部分和无纹理部132的一部分截取。示出的是，无纹理部132具有大致光滑的无纹理外面134。假想的虚线141A大体表示纹理化部140的开始及其浅纹理化段141的开始。虚线142A大体表示纹理化部140的中等纹理化段142的开始，并且虚线143A大体表示纹理化部140的深纹理化段143的开始。示出的是，随着你从大致无纹理段132向外移动，横跨各段141、142、143的纹理化的程度逐渐增加。例如，在浅纹理化段141中的接近虚线142A的纹理化的程度大于接近虚线141A的纹理化的程度。光线591、592、593示出为通过相应的段141、142、143透射。示出的是，光线591、592、593的散射程度随着纹理化程度的增加而增加。

在一些实施例中，横跨纹理化部140的全部或部分，纹理化的程度可以线性地增加。在其它实施例中，横跨纹理化部140的全部或部分，纹理化程度可以另外或可替代地以指数方式增加和/或根据一些其它函数变化。在那些实施例的版本中，横跨区域141-143中的每一个的宽度，深度可以是大致一致的。在其它版本中，横跨区域141-143中的一个或多个的宽度，深度可以变化。纹理化段140的表面能够以多种方式纹理化以便光散射或对光重定向，并且纹理化的全部或部分可以符合一个或多个纹理化标准。

在一些实施例中，纹理化可以施加至透镜的仅近似1%至2%。在那些实施例的一些版本中，纹理化可以沿着透镜的周边施加。在一些实施例中，纹理化可以施加至透镜的一半。在那些实施例的一些版本中，纹理化可以沿着透镜的周边向内施加。在一些实施例中，透镜的纹理化部可以与入射在透镜上的总光输出强度的从1%到50%中的任一处相交。受益于本公开的本领域的普通技术人员将认识且领会，也可以利用关于此点的教导实施对透镜的纹理化的其它应用。

尽管在本文中已经描述和说明了若干的创造性的实施例，本领域的普通技术人员将容易地想到各种其它的装置和/或结构用于执行所述功能和/或获得所述结果和/或本文中所描述的一个或多个优点，并且这些变型和/或修正中的每一个均被认为在本文中所描述的创造性实施例的范围内。更一般地，本领域的技术人员将容易地领会到的是，本文中所描述的所有参数、尺度、材料和配置都意为示例性的，并且实际的参数、尺度、材料和/或配置将取决于本创造性教导所用于的特定应用。本领域的技术人员将认识到或者能够确定将只不过是常规的实验、许多等效物用于在本文中所描述的特定创造性实施例。因此，要理解的是，前述实施例只是通过示例的方式给出，并且在所附权利要求和其等效物的范围内，可以不同于具体描述和要求保护地实施创造性的实施例。本公开的创造性实施例针对于在本文中所描述的每个单独的特征、***、制品、材料、套件和/或方法。另外，两个或更多个这种特征、***、制品、材料、套件和/或方法的任何组合(如果这些特征、***、制品、材料、套件和/或方法不是相互不一致)是包括在本公开的创造性范围内的。

在本文中所定义和使用的所有定义应当理解为通过字典定义、利用引用并入的文献中的定义和/或所定义的术语的普通意义进行控制。

除非相反地清楚指出，否则如在本文中在说明书和在权利要求中使用的用语“一”应当理解为意思是“至少一个”。说明书中和权利要求书中使用的措辞“和/或”应当理解为意思是如此联合的元件中的“任何一个或两者”(即：在一些情况下联合地出现的和在其它情况下分离地出现的元件)。用“和/或”列出的多个元件应当以相同的形式解释，即，如此联合的元件中的“一个或多个”。除了由“和/或”子句具体标识的元件之外，其它的元件可以可选择地出现，而不管与具体标识出的那些元件有关还是无关。

如说明书中和权利要求中使用的，对于一个或多个元件的列表的引用中的措辞“至少一个”应当理解为意思是从元件列表中的任何一个或多个元件中选择出的至少一个元件，而不一定包括元件列表内特别列出的每一个元件中的至少一个，并且不排除元件列表中元件的任何组合。此定义还允许除了在措辞“至少一个”指代的元件的列表内特别标识的元件之外，元件可以可选择地出现，而不管与特别标识出的那些元件有关还是无关。由此，作为非限制的示例，“A和B的至少之一”（或，等同地，“A或B的至少之一”，或，等同地，“A和/或B的至少之一”）在一个实施例中可以仅指代至少一个，可选择地，包括多于一个、A、没有B（并且可选择地包括除了 B以外的元件)；在另一实施例中可以仅指代至少一个，可选择地，包括多于一个、B、没有A（并且可选择地包括除了 A以外的元件)；在又一实施例中指代至少一个，可选择地，包括多于一个、A，以及至少一个，可选择地，包括多于一个、B(并且可选择地，包括其它的元件)；等等。

还应当理解，除非相反地清楚指出，否则在这里要求保护的包括超过一个的步骤或动作的任何方法中，方法的步骤或动作的顺序不一定限于方法的步骤或动作被叙述的顺序。此外，出现在权利要求中的括号中的任意附图标记仅为了方便并且应以任何方式被解释为限制性的。

在权利要求中，以及在以上说明书中，所有的过渡性短语，诸如“包括”、“包含”、“附带”、“具有”、“容纳”、“涉及”、“保持”、“构成”等应被理解为开放性的，即表示包括但不限于。只有过渡性短语“由……组成”和“基本上由......组成”应当分别是封闭式的或者半封闭式的过渡性短语。

要求保护的是：

Claims

1.一种照明器材，包括：

限定至少一个光输出开口的壳体(12, 112)；

保持在所述壳体(12, 112)内的LED光源(20R, 20G, 20B, 120)，所述LED光源(20R, 20G, 20B, 120)发射光输出，所述光输出中的至少一些行进通过所述光输出开口；

其中，所述LED光源(20R, 20G, 20B, 120)包括多个LED芯片；

设置成跨越所述光输出开口的透镜(30, 130)，所述透镜(30, 130)具有大致无纹理部(32, 132)和纹理化部(40, 140)；

其中，所述纹理化部(40, 140)沿着所述透镜(30, 130)的周边的至少一部分设置；并且

其中，随着所述纹理化部(40, 140)从所述无纹理部(32, 132)移动更远并且更接近所述周边，其纹理化从具有第一深度的第一纹理化转变至具有大于所述第一深度的第二深度的第二纹理化，转变至具有大于所述第二深度的第三深度的第三纹理化。

2.根据权利要求1所述的照明器材，其中，所述纹理化部(40, 140)环绕所述透镜(30, 130)的所述周边的大部分设置。

3.根据权利要求2照明器材，其中，所述纹理化部(40, 140)环绕所述透镜(30, 130)的整个所述周边设置。

4.根据权利要求3所述的照明器材，其中，所述无纹理部(32, 132)构成所述透镜(30, 130)的大部分。

5.根据权利要求4所述的照明器材，其中，所述无纹理部(32, 132)构成所述透镜(30, 130)的至少80%。

6.根据权利要求2所述的照明器材，其中，所述透镜(30, 130)是所述照明器材的最外面的透镜。

7.根据权利要求6所述的照明器材，其中，所述无纹理部(32, 132)构成所述透镜(30, 130)的至少80%。

8.一种照明器材，包括：

壳体(12, 112)；

保持在所述壳体(12, 112)内的LED光源(20R, 20G, 20B, 120)，所述LED光源(20R, 20G, 20B, 120)发射具有光输出强度和多个独特的光谱的光输出；

耦接到所述壳体(12, 112)并且与所述光输出中的至少一些相交的透镜(30, 130)，所述透镜(30, 130)具有大致无纹理部(32, 132)和纹理化部(40, 140)；

其中，所述无纹理部(32, 132)与包括所述光输出强度的中值的所述光输出强度的连续的至少一半相交；并且

其中，所述纹理化部(40, 140)从具有第一深度的第一纹理化逐渐转变至具有为所述第一深度的至少四倍以上的第二深度的第二纹理化，其中，所述第一纹理化比所述第二纹理化更加接近于所述无纹理部(32, 132)。

9.根据权利要求8所述的照明器材，其中，所述无纹理部(32, 132)与所述光输出强度的至少70%相交。

10.根据权利要求8所述的照明器材，其中，所述无纹理部(32, 132)与所述光输出强度的至少90%相交。

11.根据权利要求10所述的照明器材，其中，所述纹理化区域环绕所述透镜(30, 130)的整个周边设置。

12.根据权利要求8所述的照明器材，其中，所述纹理化区域环绕所述透镜(30, 130)的周边的大部分设置。

13.根据权利要求8所述的照明器材，其中，所述透镜(30, 130)是大致平面的。

14.根据权利要求13所述的照明器材，其中，所述透镜(30, 130)是矩形的。

15.根据权利要求8所述的照明器材，其中，所述无纹理部(32, 132)是完全无纹理的。

16.一种照明器材，包括：

壳体(12, 112)；

保持在所述壳体(12, 112)内并且发射具有光输出强度的光输出的多光谱LED光源(20R, 20G, 20B, 120)；

耦接到所述壳体(12, 112)透镜(30, 130)无纹理部(32, 132)并且具有跨越其至少一部分的纹理化部(4,140)透镜(30, 130)的透镜(30, 130)；

其中，所述透镜(30, 130)与所述光输出中的至少一些相交；并且

其中，所述纹理化部(40, 140)大致延伸到所述透镜(30, 130)的边缘并且包括离所述边缘最远的具有小于0.002英寸的浅平均深度的浅纹理区域和离所述边缘最近的具有至少两倍于所述浅平均深度的深平均深度的深纹理区域。

17.根据权利要求16所述的照明器材，其中，所述纹理化部(40, 140)整体地形成在面对所述透镜(30, 130)的表面的外部中。

18.根据权利要求16所述的照明器材，其中，所述透镜(30, 130)包括在所述纹理化部(40, 140)的内部的无纹理部(32, 132)。

19.根据权利要求18所述的照明器材，其中，所述无纹理部(32, 132)与所述相交的光的所述光输出强度的至少50%相交。

20.根据权利要求18所述的照明器材，其中，所述无纹理部(32, 132)与所述光输出强度的至少80%相交。