CN114761046A

CN114761046A - 用于uv处理的光学特性和方法

Info

Publication number: CN114761046A
Application number: CN202080084636.2A
Authority: CN
Inventors: D·W·巴曼
Original assignee: UV Partners Inc
Current assignee: UV Partners Inc
Priority date: 2019-10-22
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2022-07-15
Also published as: WO2021080638A1; GB2603866B; CA3155394A1; JP2022553372A; GB202205901D0; GB2603866A; KR20220117206A; US20220395597A1

Abstract

UV光介质可以被增强以提供特定的光学特性，这样的特定的光学特性帮助散播来自UV源的UV光，以实现规定的UV光模式和有效的UV消毒。可以通过在介质中加入添加剂、应用UV阻挡图案、改变UV光介质材料类型、厚度、形状、分层或表面纹理来选择和增强UV光介质的特性。介质可以是在UV处理或消毒过程中受到UV光照射的任何材料。UV光介质可以产生减少UV热点的大致均匀的UV光图案。UV光介质可以在目标区域扩散UV光，以在相同或更低的UV源强度下实现更稳健的消毒。

Description

用于UV处理的光学特性和方法

背景技术

UV处理通常是众所周知的。现有的UV处理解决方案包括从对外壳中的装置进行消毒到UV-C机器人技术。一些现有技术***利用UV透射材料以将UV光引向消毒区。然而，由于在传输过程中经历的损失，用于传输UV能量的已知技术可能需要高强度。此外，这些高强度意味着UV处理装置容易产生UV热点，从而对消毒目标或消毒装置本身造成损坏。

许多已知的UV处理解决方案并非设计成用于用户可能被暴露于UV光的开放空间。相反，许多已知的UV消毒***仅限于封闭***，这些***受到某些限制，阻碍了完全和一致的UV消毒。

现有UV处理技术的一些已知问题涉及对UV能量对被消毒目标和UV处理装置本身的影响缺乏了解。许多UV处理***规定了“越多越好”的口头禅，这会产生负面影响，特别是对于不适合强烈UV照射的材料。现有UV消毒***的其他问题涉及安全且一致地自动化消毒过程。

发明内容

本发明一般针对具有增强的光学特性的UV光介质，以帮助散播来自UV源的UV光以实现规定的UV光图案。可以选择和增强UV光介质的特性，方法是在介质中加入添加剂以达到某种光学特性的某种平均粒度分布、应用UV阻挡图案、改变UV光介质材料类型、厚度、形状、分层或表面纹理，或其任何组合。UV光介质可以是用于UV处理装置的透镜、用于设置在目标消毒区域的装置的外壳、目标消毒区域的表面或在UV处理或消毒过程中经受UV光的任何其他材料。在某些实施例中，为UV光介质选择的光学特性有助于以大致均匀的UV光图案散播UV光。更均匀的UV光图案可以减少或防止UV热点，该UV热点会导致在UV光介质或目标消毒区域上形成变色或其他损坏。某些实施例提供了具有漫射特性的UV光介质，该漫射特性导致UV光漫射或分散在目标消毒区域的表面，例如用户界面表面。在目标消毒区域的表面漫射UV光可以在相同或较低的UV源强度下进行更稳健的消毒。

在一些实施例中，UV光介质加入有UV光改变添加剂以改变UV光介质的光学特性。添加剂可以改变UV光介质的过滤和反射特性，以帮助将UV能量有效和安全地散播到目标消毒区域。添加剂可以提供有助于消毒的光散射或漫射效果。在一个实施例中，添加剂是具有漫射特性的微珠，例如加入约30重量％的SiO₂到UV-C透射光介质中，例如基于聚合物的UV光介质或以30重量％的SiO₂加入到基本上非UV-C透射或不透射的UV光介质中，例如丙烯酸塑料或Formica台面。在替代实施例中，添加剂可以具有抗微生物特性，例如SiO₂添加剂可以包括铜。通过将含有铜的SiO₂加入到UV光介质中，UV光介质将具有增加的漫射特性以及抗微生物特性。在另一个实施例中，可以使用二氧化硅工程来改变玻璃的纯度以部分地实现UVC透射，同时通过波导的表面反射一部分UVC，从而允许玻璃或石英具有透射部分和反射部分，其表示为玻璃内的阻挡和反射材料的平均粒子分布，以将UVC能量反射到表面并穿过表面。

本发明的一个方面总体上涉及一种用于UV消毒装置的图案化透镜。图案化透镜的一些实施例通过吸收或反射入射到透镜的一部分UV光来防止形成UV光热点。因此，该图案可以使从透镜入射到其表面上的UV光均匀，并防止UV光向透镜的某些部分或多个部分集中。图案化透镜的一些实施例在预期的目标消毒区域使UV光均匀。可以根据多种因素来选择透镜的UV图案的特性，包括在透镜、目标消毒区域或两者处产生相对均匀的光分布，以及减少透镜、目标消毒区域或两者处的UV热点。UV图案特性可包括UV阻挡图案形状和尺寸、UV阻挡图案材料、UV阻挡图案反射率、UV阻挡图案吸收、UV阻挡图案厚度和UV阻挡图案密度。可以选择图案的特性以在目标消毒区域提供具有某些特性的所需UV光输出、来自透镜的具有某些特性的所需UV光输出、或它们的组合。图案的特性也可以根据UV源的形状、UV消毒装置中包含的任何反射器的效果、UV源的测量UV输出映射或虚拟环境中的UV源的模拟UV输出映射，或其组合来选择。可以使用多种不同技术或技术组合以多种不同方式将UV阻挡图案应用于透镜。例如，UV阻挡图案可以通过将材料结合到透镜上来产生，例如具有UV阻挡特性的薄膜、屏幕或胶带，或者通过在透镜上涂敷、涂漆或蚀刻具有UV阻挡特性的图案。此外，可以从UV不透射薄膜中去除材料以产生结合到UV透射透镜(例如UV透射薄膜或层)的UV阻挡图案。例如，可以将孔的图案激光蚀刻到黑色塑料UV不透射薄膜中以产生所需的透镜图案，其中剩余材料形成可以与UV透射薄膜配对的UV阻挡图案。应该注意的是，通过以这种方式考虑UV-C能量图案化分布，一般照明、人机界面反馈和消毒都遵循这种设计方法，从而为多模式照明和消毒创造了机会。这样一来，可见光、错误和指示状态以及消毒都可以通过同一个光学元件提供。

UV阻挡图案可以包括具有不同特性的区域，例如基于到UV源的距离或入射到特定区域的光的量和强度，以实现所需的UV光输出图案，例如相对均匀的通过透镜的光分布或通过透镜的光分布图案，其在距目标特定距离和朝向的预期目标消毒区域产生相对均匀的光分布。区域可能受所使用的过程的分辨率限制，例如激光分辨率、图形分辨率、模塑分辨率等。在一个实施例中，图案化透镜包括主要区域，例如最接近接收最高强度UV光的UV光源的主要区域，以及一个或多个附加区域，例如位于主要区域附近或外部的附近。主要区域和次要区域或附加区域中的UV阻挡图案的特性可以不同，并且可以进行选择，以使穿过每个相应区域的UV光总量低于阈值水平，在正常使用过程中，该阈值水平会导致目标消毒区域的UV透镜或设备变形、改变、损坏或变色。这还允许按照区域规定在整个表面上进行可编程的UVC剂量。

在另一方面，提供了一种具有主透镜和副透镜的复合透镜。主透镜材料对UVC的透射率低于副透镜材料。主透镜和副透镜材料的特性可以通过在透镜中加入添加剂、应用不同的UV阻挡图案、改变它们的材料类型、厚度、形状、分层或表面纹理或它们的任何组合来被选择。在一个实施例中，主透镜和副透镜的透镜材料可以加入有相同或不同量的相同或不同的添加剂，以加入一些或全部光漫射、过滤和反射特性。复合透镜可以减少或防止在正常使用过程中使目标消毒区域处的UV透镜或设备变形、改变、损坏或变色的UV热点。主透镜可以提供第一水平的UV透射率，而副透镜可以提供第二水平的UV透射率。主透镜和副透镜可以结合，并且副透镜的位置可以相对于主透镜居中或偏移。在一个实施例中，副透镜是由主透镜保持在适当位置的***物。在一个实施例中，主透镜包括一对部分或完全围绕副透镜的指状物。主透镜和副透镜的相对位置可以根据应用而改变。在一个实施例中，主透镜大致为长方体形状，而副透镜大致为椭圆柱形状。复合透镜还可以包括附加透镜。

复合透镜可以结合到消毒装置中，该消毒装置可以在目标消毒区域产生大致均匀的光分布。复合透镜可以相对于消毒装置被配置，包括UV源、反射器和消毒装置外壳，以降低接近UV源的强度，并提供整体能量输出图案到目标距离和剂量，具有大致均匀的强度图案，即比没有复合透镜时相对更均匀的强度图案。即使在UV源和目标区域之间的距离不均匀的情况下，即目标消毒区域的某些部分离复合透镜更近或更远的情况下，也可以提供大致均匀的强度图案。在一个实施例中，UV源定位成与目标消毒区域偏移，并且包括复合透镜的消毒装置相对于目标消毒区域以一定角度定位。目标消毒区域可以包括表面的一部分以及设置在该表面上的任何设备表面，该表面位于从复合透镜输出的UV光的路径中。目标表面的3D映射可用于定义UVC照明图案的剂量和强度。相同的透镜也可用于一般照明和作为与表面消毒状态相关的指示器。

复合透镜的特性，包括主透镜和副透镜中添加剂的量和类型，可以根据复合透镜的形状和距离UV源的距离、透镜各自到目标消毒区域的距离、复合透镜相对于UV源的角度、复合透镜相对于目标消毒区域的角度、反射器的形状、复合透镜和反射器之间的距离或其组合来选择或调整。可以根据UV源的测量或模拟的UV光输出映射来选择或调整特性。例如，可以基于来自UV源的UV光如何穿过复合透镜来选择或调整特性。也可以根据目标消毒区域的UV光的图案来选择或调整特性。该***可能有多个不同的光源，例如UV、普通照明和RGB照明，所有这些都使用相同透镜或相同透镜的一部分进行指示。

主透镜可以包括从目标消毒区域向内突出的辅助棱镜。辅助棱镜捕获额外的UV光，否则这些UV光不会直接入射到UV源，并将其朝向目标消毒区域引导。辅助棱镜有助于在目标消毒区域产生更均匀的光分布。例如，辅助棱镜可以增加复合透镜中距离UV源更远的区域的UV光强度，进而增加目标消毒区域相对于消毒装置的更远位置。这是通过向外集中能量同时向内减少能量以补偿损失和一般光学特性来实现的。辅助棱镜可以与主透镜共享特性，或者可以具有不同特性的集，包括不同类型和量的添加剂。

本发明的另一个方面总体上涉及一种用于UV消毒装置的可变厚度透镜。可变厚度透镜提供大致均匀的UV光散播，从而减少或防止UV热点在透镜上或目标消毒区域形成。通过改变透镜材料的厚度，可以调整通过透镜的UVC的量和强度以形成具有基本均匀强度的漫射能量的图案。透镜材料的厚度影响其透射能力；更薄的材料通常提供更多的传输能力。在一个实施例中，可以提供细长的可变厚度透镜以用于为细长的UV源产生均匀的光分布。可变厚度透镜可以具有更靠近UV源的内表面和更远离UV源的外表面。内表面的曲率和外表面的曲率有助于定义透镜的整体可变厚度，从而提供大致均匀的UV光分布。

可变厚度透镜的特性可以根据多种因素进行选择，包括通过透镜产生相对均匀的光分布以及减少透镜、目标消毒区域或两者中的UV热点。可选择的不同的可变厚度透镜特性可以包括透镜表面的曲率、透镜的厚度、透镜材料的任何添加剂，以及透镜的基本上任何其他特性。透镜的一些或全部表面可以被纹理化以产生散射的反射。一些或所有表面可以涂有反射器，以保护消毒装置免受UV照射并提供UV光的良好分散和反射。表面既可以有纹理，也可以有反射涂层。可选择可变厚度透镜的特性，包括表面的纹理和反射率，以在目标区域提供具有某些特性的所需UV输出光、在透镜处提供具有某些特性的所需UV光输出、或它们的组合。可变厚度透镜的特性可以根据UV源的形状、UV源的测量UV光输出映射、虚拟环境中UV源的模拟UV光输出映射、或两者的组合来选择。

可变厚度透镜可以包括具有不同特性的层，例如基于到UV源的距离或入射到特定层的光的量和强度，以便通过透镜实现相对均匀的光分布。在一个实施例中，可变厚度透镜包括主要层，例如最接近UV光源或接收最高强度UV光的层，以及一个或多个附加层，例如位于邻近主要层或更远离UV光源的层。层的特性可以是不同的，并且可以选择为使得穿过各个层的UV光总量低于阈值水平，该阈值水平在正常使用过程中，会导致目标消毒区域的UV透镜或设备变形、改变、损坏或变色。这些方法使可配置的光学图案能够在表面上更加均匀。这对于限制热点同时在表面上达到所需的UV剂量可能是合乎需要的。表面可以是平面的或3D的。

本发明的另一方面总体上涉及一种用于具有UV光分布的人机交互装置的外壳。外壳与内部或外部UV源一起操作，以将UV光分布到人机交互装置的暴露表面以进行消毒。人机交互装置外壳可以具有光学特性以帮助根据规定的UV光图案散播UV光。可以通过向外壳加入添加剂、改变其厚度、应用UV阻挡图案、改变外壳材料的类型、形状、分层或纹理，或它们的任何组合来选择外壳的特性。可以选择或调整这些特性以提供所需的光学特性，例如所需的UV消毒剂量。UV光分布外壳可以集成到各种不同的人机交互装置中，如电梯界面、电灯开关、键盘、鼠标、电子管、装置壳体等。

对外壳的各种改进可以改变外壳的光漫射、过滤和反射特性。可以选择和配置增强功能，以帮助有效和安全地重新散播UV光或能量。反射特性可以允许人机交互装置的部分具有不同的反射特性，这允许不同量的UV光或能量移动通过人机交互装置的表面。外壳的这些改进可以提供有助于消毒的光散射效果。

在另一方面，提供了一种UV透射表层。表层可以使UV光沿表层传输和散播以进行消毒。表层可以应用于装置、表面或管道，以增强UV能量的散播和消毒。UV透射表层可以通过给表层加入UV特性改变添加剂、改变其厚度、应用UV阻挡图案、改变其材料类型、分层、形状或表面纹理或它们的任何组合来选择其光学特性。在一个实施例中，UV透射表层围绕电子管以在管道的外表面周围提供表层消毒。在另一个实施例中，UV透射表层设置在表面处以增强表面的UV能量分布特性。在又一个实施例中，UV透射表层是多层UV消毒薄膜。多层薄膜包括用于沿薄膜长度传输UV光的传输层和用于将UV光从传输层漫射到界面层的暴露表面以进行消毒的界面层。在一个实施例中，UV透射薄膜的不同层具有不同的厚度和不同添加剂的加入。界面层中添加剂的厚度和加入可以使得从传输层接收的光被漫射并以足够的剂量到达界面层的外表面以对暴露界面表面进行消毒。传输层中添加剂的厚度和加入可以使得给定规定的UV光输入，沿UV薄膜的整个长度向界面层提供足够的光，使得在通过界面层漫射后，即使在距离UV光输入最远的距离，也有足够的UV光以对暴露表面进行消毒。在另一个实施例中，UV透射表层包括织入纺织品中的UV透射纤维。

在另一方面，提供了一种与消毒装置结合使用的UV-C透镜。透镜可以密封发出UV-C光的开口。透镜可以具有薄的柔性薄膜形状因子，例如具有UV透射率的含氟聚合物薄膜。透镜可以与UV阻挡图案结合，例如UV不透射层。透镜可以将组件密封在消毒装置的外壳内，保护组件免受环境影响，并保护环境免受组件影响，例如灰尘和水颗粒。透镜可与消毒装置的其他特征配合，形成消毒装置输出的UV-C照明图案。例如，由透镜输出的UV-C照明图案可以被投射到目标消毒区域，各种消毒装置结构整形最终投射在目标消毒区域上的UV照明图案。整形会影响诸如强度图案和UV照明图案的整体形状等特性。

附图说明

图1示出了没有UV透镜的UV消毒装置。

图2示出了具有UV阻挡图案的透镜的一个实施例。

图3示出了安装在UV消毒装置上以使UV消毒装置能够提供更均匀的UV光分布图案的图2的透镜。

图4示出了具有朝向目标消毒区域投射大致均匀的UV光图案的复合透镜的UV消毒装置的代表性平面图。

图5示出了图4的复合透镜的透视图。

图6示出了用于提供均匀UV光分布图案的可变厚度透镜的透视图。

图7示出了图6的可变厚度透镜的前视图。

图8示出了图6的可变厚度透镜的侧视图。

图9示出了多个不同目标消毒区域的代表性透视平面图。

图10示出了距离、强度、阻挡图案和剂量的图表。

图11示出了多层UV消毒薄膜形式的UV分布表层的一个实施例。

图12示出了UV分布表层的一个实施例，其形式为围绕电子管的UV消毒薄膜。

图13示出了用UV分布材料增强的电梯板的一个实施例。

图14示出了用UV分布材料增强的电灯开关板的一个实施例。

图15示出了用UV分布材料增强的键盘键的一个实施例。

图16示出了用UV分布材料增强的鼠标的一个实施例。

图17示出了安装在消毒装置中的图6的可变厚度透镜的透视图。

图18示出了图17的透视截面图。

图19示出了图18的侧剖视图。

图20示出了安装在UV消毒装置中的具有增强的光学特性的透镜的另一个实施例的侧剖视图。

图21示出了图20的透镜和消毒装置的透视图。

图22示出了图20的透镜和消毒装置的另一个透视图。

图23示出了从UV源朝向目标消毒区域的示例性UV光图案的代表性侧视图。

图24示出了从UV源朝向目标消毒区域的示例性UV光图案的代表性前视图。

图25示出了在图23中所示的目标消毒区域的示例性UV光图案的Y轴上的UV光强度图，其中没有具有增强光学特性的UV透镜。

图26示出了在图24中所示的目标消毒区域的示例性UV光图案的X轴上的UV光强度图，其中没有具有增强的光学特性的UV透镜。

图27示出了在图23中所示的目标消毒区域的示例性UV光图案的Y轴上的UV光强度图，其中UV透镜具有增强的光学特性。

图28示出了在图24中所示的目标消毒区域的示例性UV光图案的X轴上的UV光强度图，其中没有具有增强的光学特性的UV透镜。

图29示出了本公开的一个实施例的UV消毒充电装置。

图30示出了根据本公开的一个实施例的具有孔的硼硅酸盐玻璃材料的一部分的截面图。

图31示出了根据本公开的另一个实施例的具有孔透镜的硅材料的一部分的俯视图。

图32示出了图31硅材料的侧视图。

图33A示出了包括UV透射层和UV不透射层的透镜的代表性视图，UV不透射层具有形成图案的多个孔，以及图案的一部分的特写，强调了孔的一部分的密度。

图33B示出了包括UV透射层和UV不透射层的透镜的代表性视图，UV不透射层具有形成图案的多个孔，以及图案的一部分的特写，强调与图33A不同的孔的一部分密度。

图34示出了图33A的局部剖视图。

图35示出了本公开的消毒装置的实施例的透视图。

图36示出了图35的消毒装置的俯视图。

图37示出了图35的消毒装置的前视图。

图38示出了图35的消毒装置的仰视图。

图39示出了图35的消毒装置的侧视图。

图40示出了图35的消毒装置的透视分解图。

图41示出了图35的消毒装置的代表性侧视图，其朝向目标消毒表面投射UV照明图案。

图42示出了图35的消毒装置的侧透视图，包括靠近键盘的附接装置。

图43示出了图35的消毒装置和UV装置的俯视图。

具体实施方式

A.概述

本发明涉及与分布UV光相关的改进，包括但不限于对紫外(“UV”)光介质的各种增强，例如加入改变介质的光学特性的添加剂，选择性地改变UV光介质的物理特性，包括材料类型、厚度、形状、分层或表面纹理，UV阻挡图案的应用或它们的任何组合。

UV光会在某些聚合物和其他类型的结构中引起光化学效应，从而导致材料降解。结果，材料的颜色会发生变化，暴露表面会变脆。诸如FEP、PFA和PTFE等含氟聚合物以及其他一些聚合物通常可以抵抗或免疫这种光化学效应，至少对于100-280nm范围内的UV-C能量，这是UV消毒/治疗中常用的UV能量。设计为受UV光照射的透镜、装置外壳和用户界面可以由能够抵抗或不受UV光负面影响的材料制成。可以改变这些材料的特性以提供能够抵抗或免疫UV光负面影响的透镜、外壳和用户界面，并且还具有一组所需的光学特性，例如所需的漫射水平、反射率和UV-C透射率。也可以使用280到400nm的更高波长，但可能涉及更长的剂量接触时间-此处描述的基本原理仍然适用。

本发明的一些实施例涉及改变用于消毒装置的材料的光学特性的各种方式。这些材料旨在改进装置，同时保护用户免受UV能量的伤害。本公开中描述的一些元件能够实现更可靠的UV消毒。自动化或半自动化消毒可以提供更快、更可控的消毒-具有增强光学特性的新材料通过提供破坏性更小、更有效的解决方案来补充这些消毒***。本发明的实施例提供用于减少或消除细菌和病原体生长区域的能量分布解决方案，同时更有效地使用可用能量并限制表面上的热点。本发明的一些实施例还可以限制UV-C对其遇到的材料的破坏力并且还可以改变UV照射方程。本发明的一些实施例还涉及UV透射材料和用途。透镜和表面可以提供增强的UV处理。

本发明的一些实施例利用平方反比定律，该定律规定朝向UV源中心的能量比远离UV源的能量具有更强烈的发射。一些实施例例如通过选择性地阻挡、反射或吸收UV能量来减少被递送到表面的UV源中心附近的UV能量。灯的中心的能量在表面可以达到160μW/cm²或更高，而在边缘约为6μW/cm²。通过将强度从160μW/cm²范围降低到80μW/cm²范围，可以增加UV光暴露时间。也就是说，可以根据每单位面积的辐射通量(有时称为通量密度)来测量UV源的强度或辐照度。可以改变材料以改变光学特性。例如，使用纳米颗粒或微粒可以控制平均尺寸的颗粒分布，并且可以改变可以穿过材料的能量。这可以与各种传感器和用户界面装置相结合，例如触摸传感器、信息亭和触摸屏。石英、定制玻璃、塑料、薄膜和管道等UV光介质可以根据应用和所需的UV光分布选择其光学特性。例如，添加剂可以添加并加入到UV光介质本身或UV光介质上的涂层中，或者可以根据光学控制所需的水平和类型将吸收或反射阻挡图案应用或印刷到UV光介质的表面。

应注意，提供输出特定UV-C能量图案分布的透镜的相同设计方法也可用于提供特定和定制的一般照明。例如，可以根据应用和所需的可见光分布来选择可见光介质的光学特性。就此而言，应当理解，单一光介质可以具有一组被选择为提供所需可见光分布和UV光散播的光学特性。这可以通过单一阻挡图案来实现，其阻挡可见光谱(～380nm-～740nm波长)和UV光谱(～10nm-～400nm波长)内的光。在一些实施例中，具有不同光学特性的两种不同阻挡图案可以与透镜结合-这些图案可以是隔离的或重叠的，并且可以专门定制相交处的图案的特性以提供所需的光学特性组合。以这种方式，可以提供一种输出特定UV-C光图案散播和可见光图案散播的光介质，该光介质能够通过相同的光学器件或透镜实现一般照明、人机交互反馈和消毒。本质上，可以定制光学器件以提供多模式照明和消毒。例如，工作灯、状态指示器和UV消毒能量都可以通过同一透镜提供，该透镜包括有效地将UV和可见光强度限制在所需水平的阻挡图案，例如在透镜输出端具有大致均匀的强度以防止或减少目标区域的变色或在目标区域提供大致均匀的强度。作为另一个示例，阻挡图案可以被配置为提供关于UV光的均匀强度，同时提供关于可见光的不同应用，例如勾勒或突出特定区域或一组区域，或在透镜的特定区域阻挡除特定波长之外的所有光，以允许特定颜色的光通过特定区域传输。

本公开的第一发明方面是用于清洁/消毒和密封的UV-C透镜。UV消毒装置(例如医疗装置)可以通过IPC等级来评定灰尘和水侵入。本发明的透镜实施例可以增加灰尘和水侵入的可靠性和IPC等级。透镜可以包括一层薄的含氟聚合物薄膜，它提高了UV透射率并延长了消毒装置的寿命。虽然消毒装置的所有透镜和灯都具有有限的寿命，强度/透射率曲线随装置的寿命而变化，但当前实施例通过根据UV灯寿命以及材料寿命选择透镜的特性来补偿这些变化。也就是说，通过在消毒装置的使用寿命内绘制强度分布图，可以选择消毒装置的光学特性以补偿在灯的使用寿命内发生的变化以及由于设计中使用的材料而在装置的使用寿命内发生的变化。例如，氟化乙烯丙烯(“FEP”)或有机硅MS-1002等材料可用于制造具有适当光学特性的UV-C透镜，这些特性也解释了强度/透射率曲线在装置的使用寿命期间的变化。一些实施例包括由硅或硼硅酸盐玻璃制成的UV-C透射透镜。UV透射薄膜可以充当透镜并将组件密封在消毒装置的外壳内，保护组件免受环境影响，并保护环境免受组件影响。

从石英(通常UV透射)到不同水平的硼硅酸盐玻璃(通常UV不透射)的连续纯度使设计玻璃能够在玻璃内提供所需水平的透射和内部反射。例如，可从Corning Inc.获得的Gorilla玻璃和其他高端组合物可以被设计为具有透射部分，同时通过使UV反射颗粒的平均粒度分布作为设计产品悬浮而具有内部反射部分。本公开的第二个发明方面是加入到UV光介质中的添加剂，其以所需的方式改变光学特性。添加剂可以是按重量加入到UV光介质中的颗粒。颗粒可以具有不同的特性，例如通过过滤、纯度、反射或吸收UV光，例如UVC光。加入到UV光介质中的颗粒的类型、纯度、平均粒度分布、尺寸、密度、形状和数量会影响UV光介质的整体光学特性。当在UV光介质中使用纳米颗粒或微米颗粒时，例如塑料，提供了各种光学特性。当受到UV能量的撞击时，这些颗粒可以有效和安全地重新分配UV能量。例如，当UV光介质是经受UV光消毒的产品时，颗粒可以帮助在产品表面周围漫射UV光。或者，在UV光介质是UV不透射或部分UV不透射表面的情况下，颗粒可以帮助将UV光漫射到整个表面。颗粒的反射特性可以使UV光介质具有不同的反射特性，从而允许不同的能量穿过表面。颗粒还可以提供有助于消毒的光散射效应。例如，在一个实施例中，可以将30微米的SiO₂微珠以30重量％加入到UV透射光介质中。作为另一个示例，UV光介质可以由可从Dow Corning获得的Silastic^TM MS-1002可塑硅树脂制造，其具有按重量计30％加入的30um的SiO₂微珠(填料＝30％，MOS＝70％)。添加剂还可以具有抗微生物特性，例如SiO₂添加剂可以包括铜或其他抗微生物元素。通过将含有铜的SiO₂加入到UV光介质中，UV光介质将具有增加的漫射特性和抗微生物特性。

本公开的第三个发明方面涉及限制UV-C热点。UV-C热点会使目标消毒区域的消毒装置或设备中的UV透镜变形、改变、损坏或变色。通过选择UV透镜或受UV光照射的材料的光学特性，可以减少或消除UV-C热点。在一个实施例中，可以使用UV-C反射或吸收材料将UV阻挡图案印刷在塑料透镜的内部。这种阻挡图案有助于在表面和距离上应用平方反比期望。使用例如印在透镜上的UV阻挡图案的一个结果是将不需要的能量从表面反射回其他处理点。UV阻挡图案还可以作为一种使材料均匀老化的方法，而不是让热点处老化得更快，并且在浅色产品上非常明显。

本公开的第四发明方面涉及UV能量的散播，例如UV-C能量。可以增强UV光介质使得以指定的图案向目标消毒区域提供所需的UV能量散播。在一个实施例中，可以增强UV光介质以提供大致均匀的光图案。UV光介质可以以多种不同的方式增强，包括但不限于用加入添加剂的UV光介质、改变UV光介质材料的类型、厚度、形状、分层或表面纹理、应用UV阻挡图案，或其任意组合。在一个实施例中，要将UV-C均匀地分布在材料层和与灯不同距离的表面上，需要经过深思熟虑的设计过程，该过程利用许多工具在该表面上最好地传递均匀的能量。材料的厚度也可用于调整UV-C强度以形成具有基本均匀的强度的漫射能量的图案。本质上，UV光介质可以被增强以充当UVC漫射器。一种UV光介质可以用作直接漫射器，例如阻挡塑料，或者可以将多种UV光介质分层以总共通过这些层提供所需的UVC光漫射效果。可以蚀刻或钻孔UV不透明层，例如用孔的图案进行激光蚀刻或激光钻孔，以产生所需的透镜图案。UV不透射层可以与UV透射层配对，例如本文讨论的任何UV透射层，以提供具有所需的一组特性和UV透射特性的多层UV透镜。

本公开的第五个发明方面涉及用于UV散播的材料。塑料注入的全氟烷氧基(“PFA”)可用作用于UVC透射的UV光介质，例如UV光透镜、UV光透射外壳或UV光透射表层(例如，将UV光透射过外表面的表层，例如装置或台面的)。其他含氟聚合物，例如氟化乙烯丙烯(“FEP”)或聚四氟乙烯(“PTFE”)，也可用作UV光介质。材料的厚度是材料透射特性的一个因素。通常，材料越薄，UV透射率越高。可以对材料的表面进行纹理化以增加UV散射的反射，例如，可以对透镜的内表面进行纹理化以漫射或散射输入到透镜中的UV光。内表面也可以涂有具有UV反射特性的材料，以保护装置免受UV照射，并提供UV光的良好分散和反射。在一些实施例中，一个或多个表面可以被纹理化并涂有反射材料或其他UV光改变材料。例如，在一个实施例中，用于台面的UV表层可以包括加入到表层中的添加剂，以以所需的方式改变光学特性。添加剂可以是按重量加入到UV表层或底层基材中的颗粒。颗粒可以具有不同的特性，例如通过过滤、反射或吸收UV光，例如UVC光。加入到UV光介质中的颗粒的类型、大小、密度、形状和数量会影响UV表层的整体光学特性。当在UV表层中使用纳米颗粒或微米颗粒时，例如塑料，提供了各种光学特性。当受到UV能量的撞击时，这些颗粒可以有效和安全地重新分配UV能量。例如，当UV表层是经过UV光消毒的产品时，颗粒可以帮助UV光在产品表面周围或整个表面上漫射。或者，在基材是不透射UV或部分不透射UV的表面的情况下，颗粒可以帮助将UV光漫射穿过表面。颗粒的反射特性可以使UV表层具有不同的反射特性，从而允许不同的能量穿过表面。颗粒还可以提供有助于消毒的光散射效应。例如，在一个实施例中，可以将30微米的SiO₂微珠以30重量％加入到Formica台面中。作为另一个示例，UV光介质可以由可从Dow Corning获得的Silastic^TM MS-1002可塑硅树脂制造，具有按重量计30％加入的30um的SiO₂微珠(填料＝30％，MOS＝70％)。添加剂还可以具有抗微生物特性，例如SiO₂添加剂可以包括铜或其他抗微生物元素。通过用含铜的SiO₂加入UV表层，UV表层将具有增加的漫射特性以及抗微生物特性。例如，加入有这些添加剂的Formica或其他不透射UV或透射UV率较低的材料台面可以改变光学特性，使得当UV光漫射在台面上时，UV光会漫射过台面表面而不是被表面吸收或反射。

本公开的第六个发明方面涉及在机织纺织品中使用UV-C透射纤维以增强UVC消毒。如今，聚酯和其他塑料用于纺织品中，以增加稳定性和耐磨性。UV透射材料(例如PFA、FEP和PTFE)可以与常见的纺织材料一起使用，以使用这些UV透射材料制造增强的纤维或细丝，从而在完成的纺织产品(例如实验服或座椅)中提供UV分布。在纺织品中使用一定百分比的这些纤维有助于UV光穿透织物，并通过将UV-C光更深地输送到织物中来处理织物内捕获的任何生物活性。例如，可以将UV透射纤维或细丝与其他材料(如棉)混合，制成具有增强UV透射特性的织物，从而在产品受到UVC光照射时增强其消毒效果。增强型纤维可以制成各种尺寸，以提高柔韧性和耐磨特性。

本公开的第七个发明方面涉及使用用于UV光散播的反射添加剂。反射性纳米颗粒或微米颗粒可以增强UV分布，特别是UV-C光分布。使用UV能量进行消毒的特定装置可能包含平衡不同因素的层和部分，以保持适当的UV光剂量、安全性和暴露参数以及光学吸引力。TiO₂或铝颗粒可用于反射UV-C并为分布提供类似表面的效果以及按比例的过滤效果。

在各种示例性装置、材料和结构的背景下描述了本发明。应当理解，本发明的各个方面不限于在本公开中提供的说明性示例。相反，本发明的各个方面可以在多种替代实施例中实施，如下面更详细描述的。诸如“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“内部”、“向内”、“外部”和“向外”等方向性术语用于帮助基于图示中所示实施例的朝向描述本发明。方向术语的使用不应被解释为将本发明限制于任何特定朝向。

于2016年1月26日由Cole等人提出的美国专利9,242,018，其标题为“PORTABLELIGHT FASTENING ASSEMBLY”；于2018年5月22日由Cole等人提出的美国专利9,974,873，其标题为“UV GERMICIDAL SYSTEM,METHOD,AND DEVICE”；于2019年6月10日由Baarman等人提出的国际申请PCT/US2019/023842，其标题为“DISINFECTION BEHAVIOR TRACKING ANDRANKING”；以及于2019年6月10日由Baarman等人提出的标题为“MOBILE DEVICEDISINFECTION”的国际申请PCT/US2019/036298，以上其全部内容通过引用并入本文。

B.具有UV阻挡图案的透镜

图1-3示出了用于对表面进行消毒的消毒***的实施例。图1示出了具有UV源102和反射器104但没有安装UV透镜的UV消毒装置100，图2图示了具有UV阻挡图案108的示例性UV透镜106。图3示出了安装在UV消毒装置100上的示例性前UV透镜106。

前透镜106包括对UVC反射以优化UVC分布的UV阻挡图案108。在当前实施例中，UV阻挡图案108是具有印刷图案的UV透射薄膜，其施加到透镜106的内表面，在安装时最靠近UV源。该透镜采用了一种印刷图案，该图案通过评估表面上的强度并限制最强烈区域的能量更好地平衡整个表面的能量以优化。在当前实施例中，阻挡图案108用能够阻挡能量和将UVC能量反射回反射器104的TiO₂油墨印刷。

图3一起示出了灯和透镜***。通过控制来自UVC源的能量分布到精确的规格，目标消毒区域的暴露结果是可控的，并且可以减缓或消除由UVC能量引起的材料过早老化。此外，阻挡图案108可以有助于能量的均匀分布。均匀分布UVC能量的一个好处是材料的老化更均匀，因此更难看到老化的影响。另一个好处是使从透镜到目标区域的能量光分布更加均匀。

图10示出了根据过滤图案百分比评估的强度的反平方定律能量下降，以实现给定距离的均匀能量分布。也就是说，图10示出了平方反比定律随着它的下降以及它与距离上的强度的关系。该图还显示了示例性阻挡图案，因为它与针对所需距离和能量的图案计算的能量百分比有关。该图表示出，剂量在一定范围内保持相对平坦-即具有阻挡图案的透镜有效地产生了更均匀的UV能量分布。

图33A-B和34示出了示例性UV透镜306的两个附加实施例。每个透镜306包括阻挡UV-C光(例如，通过反射或吸收UV光)以优化UV-C光分布的UV阻挡图案。图33A和图34B实施例中的UV透镜306包括两层，即UV透射层310和UV不透射层308。代替如结合图1-3所讨论的将印刷图案施加到UV透射层，图33和33A-B使用从UV不透射层308选择性地去除(例如，通过激光蚀刻)的UV透射图案(例如，图33A中的312、314、316和图33B中的318、320、322)。通过评估目标消毒表面上的强度并根据需要改变图案(例如，限制更强烈区域的UV能量以平衡目标消毒表面上的能量)，可以优化产生的UV阻挡图案。UV不透射层308的剩余部分有效地形成阻挡UV-C能量或反射UV-C能量的阻挡图案。所得透镜可用于消毒装置200，例如图40所示的透镜226。UV透镜226可切割成如图40所示的尺寸，并可包括孔和边缘，其成形为将UV透镜定位在外壳216底部内的消毒装置中。

在UV不透射层308中产生的UV阻挡图案可以由从UV不透射层308去除的部分限定。特别地，图33A示出了大孔312、多个第一孔314和多个第二孔316，其从UV不透射层308被激光蚀刻。这在图33的代表性截面图中可能最容易看出。类似地，图33B示出了大孔318、多个第一孔320和多个第二孔322，其从UV不透射层308被激光蚀刻。在任一实施例中，孔可以在UV不透射层308施加到UV透射层310之前或之后被激光蚀刻。图33A实施例中的多个第二孔316的密度显示在特写视图318中，并且图33B实施例中的多个第二孔322的密度显示在特写视图324中。如图所示，孔的密度和尺寸在两个实施例中是不同的。特别地，图33A实施例中孔的密度大约是图33B实施例中孔密度的两倍。不同密度的孔有助于定义通过透镜306的不同实施例的UV照明图案。

UV不透射层可以基本上是任何UV不透射材料。特别地，UV不透射材料可以对整个紫外光谱(例如10-400nm)中的光不透射。在一些实施例中，UV不透射材料对UVA(～315nm-～400nm)、UVB(～280nm-～315nm)和UVC(～100nm-～280nm)是不透射的。材料的UV不透射度可取决于材料的成分及其厚度。可以基于UV透射曲线调整成分和厚度，以确保具有特定厚度的特定材料对特定波长是不透射的。此外，杂质和添加剂也会影响UV不透射材料的不透射度和其他特性。硼硅酸盐玻璃和硅树脂管道是UV不透射材料的两个示例。图30示出了硼硅酸盐玻璃的侧剖视图，该玻璃具有两个钻孔用于UV透射。硼硅酸盐的厚度约为175μm。图31示出了壁厚为200μm且壁上有三个孔的硅树脂管道的俯视图。图32示出了硅树脂的透视侧视图。在替代实施例中，可以使用UV部分透射层代替UV不透射层。

C.复合透镜

图5示出了多部件或复合透镜500的示例性实施例的透视图。复合透镜500包括主透镜502和副透镜504。主透镜和副透镜材料的特性可以通过在透镜中加入添加剂、应用不同的UV阻挡图案、改变它们的材料类型、厚度、形状、分层或表面纹理或它们的任何组合来选择。在所描绘的实施例中，副透镜由比主透镜材料更不易透射UVC的材料制成。具体而言，副透镜的光漫射特性大于主透镜的光漫射特性。因此，通过副透镜的UV光比通过主透镜的UV光更容易漫射。这些差异，以及透镜相对于彼此的形状和定位，提供了一种复合透镜，可防止在透镜上形成UV热点，从而使UV透镜变形、改变、损坏或变色。

在所描绘的实施例中，副透镜504在相对于主透镜502的偏移位置处接合到主透镜。也许如图5中最好地看出，具有更大UV漫射特性的副透镜的偏移位置有助于漫射UV光，从而降低目标消毒区域的UV光强度。主透镜和副透镜可以接合，并且副透镜的位置可以相对于主透镜居中或偏移。在所描绘的实施例中，副透镜504是由主透镜502保持在适当位置的***物。主透镜包括部分或完全围绕副透镜504的一对指状物508。此外，在所描绘的实施例中，主透镜502通常为长方体形状，而次透镜504通常为椭圆柱形状。

复合透镜500可以结合到消毒装置中，该消毒装置可以在目标消毒区域410产生大致均匀的光分布。复合透镜500可以相对于消毒装置400进行配置，包括UV源406、反射器404和消毒装置外壳402，以降低更靠近UV源406的强度，并以大致均匀的强度图案向目标距离和剂量提供整体能量输出图案，即与没有复合透镜的情况相比，强度图案相对更均匀。即使在UV源和目标区域之间的距离不均匀的情况下，即目标消毒区域410的某些部分距离复合透镜更近或更远的情况下，也可以提供大致均匀的强度图案。在所描绘的实施例中，包括复合透镜500的消毒装置400相对于目标消毒区域以一定角度定向。表面408处的目标消毒区域410相对平坦，然而，在替代实施例中，表面可能不是平坦的。例如，目标消毒区域410可以包括表面的一部分以及设置在从复合透镜的UV光输出的路径中的表面上的任何设备表面。参考图4，复合透镜500显示为安装在UV消毒装置400中。消毒装置400包括外壳402、反射器404、UV源406，以及如已经提到的复合透镜500。在当前实施例中，UV消毒装置相对于表面408与表面408成约45度角。UV消毒装置400通过复合UV透镜500朝向位于表面408上的目标消毒区域410照射UV光。由于UV消毒装置相对于消毒表面上的目标消毒区域410的定位和朝向，目标消毒区域410的某些部分比其他部分更接近或远离UV源。由于后勤问题限制了UV消毒装置的放置，以及希望UV光图案以大致向下的角度照射以防止意外暴露于UV光，因此现场消毒***具有这样的配置并不罕见。由于透镜的UV光输出更加均匀，可以防止在目标消毒区域处形成UV热点。此外，UV消毒装置的定位和朝向，包括主透镜和副透镜502、504相对于目标消毒区域的位置和朝向，有助于在目标消毒区域410处提供从UV消毒装置输出的均匀UV光图案。具体而言，因为副透镜504导致UV光的更显着漫射，所以通过该部分的强度产生高度漫射的照明区域412，这导致与未安装复合透镜的情况相比，UV消毒区域的整体UV光图案更加均匀和均匀。换句话说，目标消毒区域410中更靠近UV源的部分通常会接收到更高强度的UV剂量，然而，复合透镜500的特性会改变UV光图案，使得目标消毒区域处的UV光图案比其他情况更一致。UV透镜500提供UV光图案，其具有最靠近UV消毒装置的高光漫射照明区域以及围绕该更强烈漫射照明区域的较少漫射照明区域。

复合透镜500的特性，包括主透镜和副透镜中添加剂的量和类型，可以根据复合透镜的形状和距离UV源的距离、透镜到目标消毒区域的距离、复合透镜相对于UV源的角度、复合透镜相对于目标消毒区域的角度、反射器的形状、复合透镜与反射器之间的距离，或其组合进行选择或调整。可以根据UV源的测量或模拟的UV光输出映射来选择或调整特性。例如，可以基于来自UV源的UV光如何穿过复合透镜500来选择或调整特性。还可以基于目标消毒区域处的UV光的图案来选择或调整特性。

所示实施例的主透镜500包括从目标消毒区域向内突出的辅助棱镜506。辅助棱镜506捕获将不会直接入射到UV透镜500的额外UV光并将其朝向目标消毒区域引导。辅助棱镜有助于在目标消毒区域产生更均匀的光分布。例如，辅助棱镜可以增加复合透镜中距离UV源更远的区域的UV光强度，进而增加目标消毒区域相对于消毒装置的更远位置。辅助棱镜可以与主透镜共享特性，或者可以具有不同的特性集，包括不同类型的添加剂和添加剂的加入。

D.可变厚度透镜

图6-8示出了可变厚度透镜600的示例性实施例，其通过改变透镜的厚度来降低UV强度。图6是立体图，图7是正视图，图8是侧视图。在所描绘的实施例中，透镜600由FEP制成。在替代实施例中，透镜可以由不同的材料制成，例如硅树脂、FPA、PTFE或其他聚合物。材料的厚度降低了UVC的强度。也许从图8的侧视图中可以最好地看出，透镜具有光滑的凹侧602和锯齿状或粗糙侧604。在当前实施例中，锯齿状侧604是具有一系列同心环形的菲涅耳状透镜部分。特别地，侧面604具有六个凹环形部分606，其尺寸朝向透镜的外边缘减小。这种配置有助于从透镜提供更均匀的光图案输出。通过将添加剂加入到透镜材料中，例如SiO₂，可以进一步增强透镜600的光学特性以实现所需的UV光图案。

图17-19示出了安装了可变厚度透镜600的UV消毒装置。图17是立体图，图18是剖面立体图，图19是侧面剖视图。UV消毒装置620包括外壳622、反射器624、UV源626以及如已经提到的可变厚度透镜600。

图20-22示出了具有透镜700的UV消毒装置的另一个实施例。图20示出了侧剖视图，图21示出了透视图，并且图22示出了另一透视图。可变厚度透镜700具有与图6-8的可变厚度透镜不同的形状。透镜700的外表面具有锯齿状表面，该锯齿状表面是形成扇形形状的一系列成角度的峰。在当前实施例中，透镜的宽度没有到达整个UV消毒装置腔体，使得一些未被UV透镜700过滤的光可以逸出并有助于UV消毒装置产生的UV光图案。在替代实施例中，透镜700的宽度可以跨越整个UV消毒装置腔体，使得未被UV透镜700过滤的光不能逸出并有助于UV消毒装置产生的UV光图案。此外，也许如图20最佳所示，透镜相对于UV源706的朝向和位置使得UV透镜700的某些部分比其他部分更接近UV源区域。这些差异与透镜700的其他特征一起，可以在UV消毒装置从目标消毒区域定向和偏移时提供更均匀的强度图案，类似于图4和图9所示。

有助于透镜700的漫射特性的特征之一是透镜700的输出面上的一组齿。在当前实施例中，有七个三角形齿。齿之间的形状、宽度、朝向和间距都会影响安装了透镜的UV消毒装置产生的UV光图案。有助于透镜700的漫射特性的另一个特征是它的厚度以及透镜的输入和输出面的曲率。

与透镜700的特性分开的其他特征也可以有助于UV消毒装置输出的UV光图案的漫射特性。例如，透镜700相对于其他UV消毒装置组件的物理位置和朝向，例如UV源、UV源特性、UV反射器的特性、朝向和放置，如果其中一个包含在UV消毒装置中。此外，与目标消毒区域的朝向和距离也影响目标消毒区域的强度映射。在一些实施例中，UV消毒装置可以安装在固定位置。在替代实施例中，UV消毒装置遮光罩外壳，包括其所有组件，可以可旋转地安装。旋转底座可以允许UV消毒装置在固定数量的朝向之间选择性地移动。可以选择UV消毒装置的各种特征，包括UV源、透镜700，使得由UV消毒装置产生的UV光图案可以在UV消毒装置的所有固定朝向上的最小和最大强度之间的目标消毒区域提供所需的UV光图案。在一些实施例中，UV消毒装置可以在第一朝向的第一强度范围之间提供大致均匀的UV光图案，并且在第二朝向的在第二强度范围之间提供大致均匀的UV光图案。这两个范围可能重叠。这样，UV消毒装置可以向第一目标消毒区域和第二目标消毒区域提供大致均匀的UV光强度输出图案，其中第一目标消毒区域大于第二目标消毒区域。

可以选择透镜700的各种特征，使得对于给定的UV源，不超过阈值最大强度，确保目标消毒区域处的UV消毒装置和任何设备没有或有限的损坏/变色。此外，可以选择镜片700的各种特征，使得对于给定的UV源，超过阈值最小强度，确保有足够的UV剂量来实现消毒目标。透镜700的各种特征与UV源配合以向目标消毒区域提供UV光图案，其同时超过UV-C阈值最小强度值且不超过阈值UV-C最大强度值。也就是说，对于目标消毒区域，例如图27-28中所示的区域，UV消毒装置产生的UV光图案可以提供强度以W/cm²为单位的UV光图案，在14英寸(～5.5cm)x 10英寸(～3.9cm)的面积上高于2μW/cm²和低于60μW/cm²。在替代实施例中，可以选择透镜700的特征以提供在不同的最小和最大阈值之间的UV光图案，例如5μW/cm²和70μW/cm²或10μW/cm²和50μW/cm²。

参考图9，它示出了如何选择透镜的光学特性以在表面上实现相对均匀的UV能量的图案的UV光投射。通过了解距离关系，可以在透镜几何形状和材料中使用能量的比例增强或减少来影响UVC能量的均匀投射图案。例如，UV消毒装置可以设置或安装在位置900或902。位置900表示安装在键盘上的UV消毒装置或安装在监视器下方的UV消毒装置，而位置902表示安装在监视器上方或机柜上的UV消毒装置。在这两种情况下，UV消毒装置都会与目标消毒区域偏移。通过调整UV消毒装置的透镜的光学特性，可以选择下部安装的UV消毒装置的光学特性以根据图案904、906或908中的任一个提供UV目标消毒图案。类似地，通过选择性地调整安装在位置902处的UV消毒装置的透镜的光学特性，UV消毒装置902可以向910或912处的目标消毒区域提供相对均匀的UV消毒光图案。

参考图23-28可以更好地理解图9和各种目标消毒区域，图23-28显示了沿着示例性目标消毒区域的UV光强度映射。具体地，图23和24示出了从UV消毒装置1006到工作站的键盘1002区域的UV光投射图案1000的代表性图。UV光投射图案1000仅被部分地表示以向观看者提供被UV光投射图案覆盖的一般角度和区域。在实践中，UV光延伸到设置键盘的表面，这从图25-28的强度图可以明显看出。图25-26示出了没有UV透镜的示例性UV消毒装置的UV光强度映射。图25示出了沿Y轴的强度测量值，而图26示出了沿X轴的强度测量值。图23-24中的键盘覆盖在图表上以提供参考系。综上所述，图25-26的曲线图表明，在该示例中，在设置有UV消毒装置的键盘中央正下方的最大强度约为95μW/cm²。随着UV光距离UV消毒装置的距离越来越远，UV光强度在Y轴和X轴上都会下降。图27-28示出了图20-22的UV透镜对强度映射的影响。安装图20-22的透镜后，UV光图案在目标消毒区域上更加均匀。综上所述，图27-28的图表表明，安装了UV透镜的最大强度约为61μW/cm²，远低于没有安装UV透镜的最大强度95μW/cm²。

E.UV透射薄膜

可以将UV透射薄膜应用于装置或表面以改善装置或表面的UV消毒。UV透射薄膜的光学特性可以通过在薄膜中加入添加剂、应用UV阻挡图案、改变薄膜材料的类型、厚度、形状、分层或表面纹理或它们的任何组合来选择。

在一个实施例中，如图11所示，多层UV透射薄膜1102被施加到人机交互装置的触摸屏或键盘1100的表面，例如平板电脑、计算机、信息亭或其他人机交互装置。UV输入光1104可以从安装在人机交互装置上或之内或人机交互装置外部的UV源(未示出)朝向多层UV透射薄膜1102的边缘被引导。UV输入光1104可以入射到整个多层UV透射薄膜1102的边缘或仅入射到UV透射薄膜的一部分。

在另一个实施例中，如图29所示，多层UV透射薄膜可以施加到基材上或形成UV消毒充电装置的表面804，例如UV充电架或UV消毒充电器，其在由Baarman等人于2019年6月10日提出的标题为“MOBILE DEVICE DISINFECTION”的国际申请PCT/US2019/036298中进行描述，并通过引用将其全部内容并入本文。图29中描绘的UV消毒充电器包括UV源808、用于UV源的UV遮光罩828、UV多层透射表面804和UV消毒充电器外壳826。关于充电的细节，例如用于对设置在UV多层透射表面804上的装置进行有线或无线充电的充电电子设备是常规的，因此将不再详细描述。UV多层透射表面可以包括标记或其他特征，以指示一个或多个装置应该定位或设置在表面804上的位置。

在另一个实施例中，如图35-43所示，UV透射薄膜226设置在消毒装置200的外壳206中的UV源212之间。UV透射薄膜226可以是多层透镜。通常，消毒装置200被配置为用于至少部分地对目标消毒区域例如表面进行消毒。例如，装置200可以被配置为对装置或其他设备的人类交互表面进行消毒，其可以包括人类触摸表面。消毒装置200可以包括限定孔208的外壳206。外壳206可以包括第一顶部部分214和第二底部部分216，它们被配置为结合在一起以形成外壳206。

或许如图40的分解透视图最佳所示，消毒装置200还可以包括紫外线(UV)光源212，该光源可以至少部分地封闭在外壳206中。UV光源212可以通过两个保持夹118保持在外壳内的适当位置，两个保持夹118将UV光212物理地固定在外壳内的适当位置并且还将UV光源的端子219电耦合到电路板220。反射器222也可以设置在外壳206内。

UV光源212可以朝向目标消毒区域204投射照明图案。消毒装置200可以被配置为使得UV光源212投射基本上对应于预期目标消毒区域204的照明图案，例如触摸人机交互装置的表面，例如图41中所示的键盘202。UV照明图案可以至少部分地由孔208影响和限定。例如，所描绘的实施例的孔208通常为体育场形状，并且细长的UV光源212通常与孔208的开口纵向和横向对齐，使得照明图案通常受限于孔的一般形状。然而，因为消毒装置208通常相对于目标消毒区域204偏移和升高，例如如图41-43的实施例中所示，消毒装置以相对于预期目标消毒表面的角度投射UV照明图案。因此，虽然通过孔208的UV照明图案(不考虑其他UV图案影响)通常是体育场形状，由于消毒装置相对于正在浇铸图案的表面的朝向和位置，其在目标消毒区域处是细长的。此外，UV照明图案的强度分布通常形成椭圆形状，其中UV照明图案的强度映射到UV源的细长形状并且横向和纵向衰减，由于UV源的细长形状，沿其横向轴提供了增加的强度，因此朝向纵向边缘更快地下降。

UV照明图案还可以至少部分地受到UV光投射路径中的任何光学器件的影响和限定，例如反射器222、透镜226、百叶窗224、百叶窗框架228、回丝225、鼻子235或任何的组合。光学器件可以单独或以各种组合方式一起执行各种不同的功能，包括UV图案控制、UV图案整形、UV图案扩展、UV图案重新导向、UV图案排除、UV强度限制、UV强度平滑、UV线视线限制以及UV剂量控制。这些功能可以通过由UV透射、UV透明、UV反射、UV不透射材料或其组合，例如各种聚合物、金属、复合材料或其他材料形成各种组件来实现。光学器件可以以各种不同的方式执行这些不同的功能，例如通过阻挡UV光、反射UV光、折射UV光、吸收UV光、重新导向UV光、阻挡UV光或它们的任何组合。在通过UV透镜226之后在开口208处接收的UV照明图案可以被位于开口108内的多个不同光学遮挡物之一或组合遮挡，这些光学遮挡物包括百叶窗227、百叶窗框架228、回丝225、遮挡板234，以及反射翅片。即，消毒装置输出的UV照明图案可以由从开口208延伸的UV-C照明图案成形***成形。UV-C照明图案成形***可以包括百叶窗127、百叶窗框架128、回丝125、遮挡板134和反射翅片136中的一种或多种。具体地，UV-C照明图案成形***可以接收来自开口108的UV-C光并将UV-C照明图案成形为成形的UV-C照明图案以投射到预期的目标消毒区域或表面上。成形的UV-C照明图案可以成形为具有这样的特性，使得当投射到预期的目标消毒表面或区域上时，该区域或表面上的所得UV-C照明图案具有大致均匀的强度。也就是说，成形的UV-C照明图案特征说明了消毒装置相对于预期目标消毒区域的朝向和位置，并且消毒装置包括光学特征，例如从外壳延伸的UV-C照明图案成形***调整UV光以提供成形的UV-C照明图案，使得当其在相对于消毒装置的预期距离和位置处被投射在预期目标消毒表面上时，UV照明图案相对均匀。

消毒装置投射的UV光图案强度的均匀性可能因许多不同的因素而异。两个这样的因素是从消毒装置输出的UV光图案的特性和到目标消毒区域的距离。值得注意的是，目标消毒表面的轮廓会影响距离，从而影响目标消毒区域的最终强度。距离是一个因素，因为如本文所讨论的平方反比定律，其本质上表明照明强度与距光源的距离的平方成反比变化。简单来说，对于给定的照明图案，随着与光源的距离增加一倍，光强会下降四倍。这意味着对于与全向光源相邻的平面，平面上的光图案将趋向于在光源最近的地方具有最高强度，然后在远离该点的所有方向上迅速下降，因为随着光源和平面之间的距离增加，光的强度会下降。

在实践中，UV照明图案的强度更为复杂。UV源可能不是全向的，并且目标消毒区域可能不是与源相邻的平面。UV源可以包括多个离散源，源的形状可以是细长的，UV光可以与反射器、透镜、遮挡物、定向百叶窗或其组合相互作用。例如，在UV灯是细长的情况下，UV光图案趋向于在中间具有最高强度，由于灯的细长形状，强度在纵向方向上的衰减比在纬度方向上更快。此外，UV源可以偏移并且以向下的角度朝向目标消毒区域投射其图案。目标消毒区域本身可能具有不同的轮廓，例如键盘、鼠标或其他类型的不规则表面。此外，透镜的光学特性会对UV光的路径产生有意义的影响。因此，为了在目标消毒区域提供相对均匀的强度，从消毒装置输出的UV照明图案可能会具有不均匀的强度图案-更具体而言，选择具有不均匀强度的UV照明图案，使得假设预期目标消毒区域相对于消毒装置在一定距离内并且相对于消毒装置具有特定朝向，则一旦到达预期目标消毒区域，UV照明图案将具有大致均匀的强度。

例如，消毒装置可以被配置为提供UV照明图案，该图案在预期消毒区域产生相对均匀的强度图案，其中消毒装置设置在预期目标消毒区域边缘上方几厘米处，并且开口成角度朝预期的目标消毒区域向下倾斜约30-45度。当然，消毒装置可以被配置为输出产生相对均匀强度图案的不同UV照明图案，其中消毒装置相对于不同的预期目标消毒区域设置在不同的高度和不同的朝向。也就是说，对于相对于预期目标消毒区域的一系列高度和朝向(例如，平面、倾斜表面、键盘和鼠标、单独的键盘、带有各种附件的桌面、椅子、橱柜、把手、推车、电话、水槽、工作台面或基本上可以安装消毒装置以提供可重复自动消毒的任何其他区域或表面)，光学透镜226可以影响UV光，使得投射在预期的目标消毒区域的UV照明图案具有均匀的强度。此外，光学遮挡物，如果有的话，例如，百叶窗、回丝和遮挡板、具有或不具有孔的遮挡板、以及具有或不具有翅片反射器的遮挡板，以及它们的任何组合，可以遮挡一部分UV光，使得投射在预期目标消毒区域上的UV照明图案具有均匀的强度。应当理解，均匀强度并不要求所有强度值精确相等，而是在预期目标消毒区域处的强度比没有光学遮蔽物或UV透镜时的强度明显更均匀。在一个示例中，预期的目标消毒区域是键盘，并且UV消毒装置安装在键盘顶部上方几厘米处(例如，如图42-43所示)。在该实施例中，UV消毒装置被配置为输出UV照明图案，使得键盘轮廓的微小变化，例如由于键盘的倾斜度和形状(或由于键盘支架是否伸出)相对UV消毒装置200的位置和朝向在覆盖键盘的整个预期目标UV消毒区域204上保持相对均匀的强度。

反射器222可置于电路板220和UV光源212之间以保护电路板220免于暴露于UV光并将UV光朝向外壳中的开口208反射。反射器222可以包括保持构件221，其夹住电路板220的边缘，将反射器固定在外壳206内的适当位置。反射器的形状、尺寸、反射率和其他特性可以根据应用和其他组件的特性而变化。在当前实施例中，反射器222在UV源的长度周围形成弧形，使得UV源212发射的大部分UV光被导向孔208。

具有影响UV照明图案的规定的一组光学特性的UV透镜226可以设置在UV光源212和目标消毒区域204之间的消毒装置200上。在当前公开中，UV透镜226是柔性的UV薄膜226，其覆盖开口208并粘合或粘合到外壳216下部的内表面以密封外壳206的内腔，通过外壳内各种组件之间的相互作用保持在适当位置，或者以其他方式保持在适当位置，使得它在开口108和外壳206的内腔之间形成密封。UV透镜226可以被配置为引导来自UV光源212的UV光通常通过开口208，并且更具体地通过百叶窗224之间的间距。

在一些实施例中，UV透镜226是柔性UV薄膜226，其覆盖开口208并且粘附地耦合或粘附到外壳216下部的内表面以密封外壳206的内腔，通过外壳内的各种组件之间的相互作用将其固定在适当的位置，或者以其他方式保持在适当的位置，从而在开口108和外壳206的内腔之间形成密封。UV透镜226可以被配置为引导来自UV光源212的UV光通常通过开口208，并且更具体地通过百叶窗224之间的间距。

UV透镜226提供的密封提供保护。例如，如果外壳206内的组件破裂，UV薄膜226可以防止损坏的组件碎片掉落以及气体或液体通过开口208泄漏到外壳的腔体中。UV薄膜226还可以防止不想要的异物或流体到达外壳206的内腔中的组件。

UV透镜226的特性可以通过用向透镜加入添加剂、应用UV阻挡图案、改变UV透镜材料、厚度、形状、分层、表面纹理或它们的任何组合来选择和增强。UV透镜的光学特性可以帮助将UV光以大致均匀的UV光图案分布在目标消毒区域204上。更均匀的UV光图案可以减少或防止UV热点，该UV热点会在UV透镜或目标消毒区域形成变色或其他损坏。一些实施例提供了具有漫射特性的UV透镜，该漫射特性导致UV光漫射或分散在目标消毒区域的表面上，例如用户界面表面。

包括百叶窗框架228和定向百叶窗227的百叶窗***224可以设置在外壳206中的开口208内，以影响消毒装置200输出的UV照明图案。参见图41的剖视图，当消毒装置朝向消毒装置下方和前方的目标消毒区域204定向，眼睛处于消毒装置或消毒装置上方的用户无法直接看到UV光源。此外，百叶窗227的动态行进进一步限制了直接视线，使得即使在用户的视线水平低于消毒装置的地方，也没有直接视线到UV光源。此外，百叶窗227之间的动态间距通过在百叶窗之间朝着消毒装置的前部提供更大的间距来增加UV照明图案的均匀性，其中照明图案被配置为行进最远以到达目标消毒区域104，以及朝向消毒装置后部的百叶窗227之间的间距更小，其中照明图案被配置为行进最近以到达目标消毒区域204。

百叶窗***224可以至少部分地覆盖开口208。具体地，开口208可以由百叶窗框架228勾勒出轮廓，该百叶窗框架228可以限制从UV光源212到用户的直接视线并且影响由消毒装置200输出的UV照明图案。百叶窗框架228可以包括从百叶窗框架228的前部沿远离开口208的方向突出的回丝225。此外，百叶窗框架228可以支撑百叶窗227。所示实施例的百叶窗框架228将百叶窗227分成三组，其中两个横向框架部分230从百叶窗框架228的后部跨越到百叶窗框架228的前部，其中回丝225定位在此。横向百叶窗框架部分230的厚度可以从后到前变化，使得厚度框架部分230形成与回丝225的底部齐平的表面。两个横向框架部分230将百叶窗224分成三组，两侧组四个百叶窗和中间一组五个百叶窗。横向框架部分230壁的轮廓可以弯曲以影响通过开口208的UV照明图案并且有助于在目标消毒区域处提供UV照明图案的均匀性的增加。例如，所示实施例中的横向框架部分230的轮廓通常是凹形的。所示实施例的百叶窗框架228还包括纵向百叶窗框架部分232。这些纵向百叶窗框架部分232阻挡UV光朝向开口208的后部射出，特别是从开口108的侧后部射出。这两个纵向框架部分232从百叶窗框架228的一侧向百叶窗框架的中部跨越以分别与横向框架部分230相遇。纵向框架部分230的轮廓影响通过开口208的UV照明图案并且有助于在目标消毒区域提供UV照明图案的均匀性的增加。例如，所示实施例中的纵向框架部分230的轮廓通常是平面的并且阻挡最靠近目标消毒区域的UV光，该目标消毒区域由于更接近源而易于接收来自源的最高强度UV光。因此，百叶窗框架228覆盖开口208的部分并且影响UV光212从中穿过的UV照明图案。替代实施例可以具有不同的百叶窗框架配置和不同的百叶窗配置，包括增加、减少或根本没有百叶窗和百叶窗框架。

UV不透射的鼻部235可以从开口208遮挡UV照明图案的一部分。阻挡、反射或吸收UV照明图案的一部分可以增加目标消毒区域处UV照明图案强度的均匀性。UV不透射鼻部235是用于控制均匀剂量的专用光学器件。鼻子是可拆卸和可更换的元件。此外，它可以包括用于铸造设计特定图案的反射表面。

通过将鼻部235定位在开口208的中心附近，可以遮挡UV照明图案的最高强度部分。所得UV光图案具有两个较高强度的侧部，其中，中部在中间没有强度或强度较低。消毒装置输出处的这种强度不均匀性通常转化为目标消毒区域处均匀性的增加。虽然这样的UV光图案可以是对一些UV光图案的改进，但是鼻部235可以包括各种不同的特征，这些特征被定制以增加目标消毒区域处的UV光图案的整体强度均匀性。

可以定制鼻子的形状以限制纬度方向和纵向上的UV强度。在所描绘的实施例中，它包括大致等腰梯形的UV不透射塑料板234，其具有两个UV不透射塑料翅片136，它们从梯形腿部以大约45度角在远离消毒装置中点的方向上延伸。与百叶窗框架部分230一起，UV不透射板234遮挡了从开口208输出的UV照明图案的中间部分的大部分。

板234可以包括孔242以限制遮挡区域上的UV剂量。孔142可以被配置为在预期目标消毒区域增加UV照明图案强度的均匀性，例如在远离消毒装置的特定距离范围内的预期目标消毒区域，其中消毒装置以特定角度相对于目标消毒区域定向。可以通过至少调整其尺寸、形状和在板234中的定位来配置孔242。例如，孔242可以朝向梯形板234的顶部三分之一横向定位，并且是具有约0.25毫米的直径的圆形形状。在替代实施例中，取决于包括例如消毒装置的预期位置和朝向的应用，孔242可以具有不同的尺寸、形状、位置或其任何组合。在图41所示的实施例中，附加孔243包括在板234中。附加孔243横向定位在板234的底部三分之一处，并具有体育场形状，其面积约为另一个孔242的两倍。这个附加孔可以帮助确保目标消毒区域接收到足够的UV光，以根据多种UV标准中的任何一种进行消毒。通过具有一定厚度的表面的孔的角度也会影响UV光，这会影响来自消毒装置的整体UV照明图案。例如，遮挡板234虽然具有大致梯形的轮廓，但可以不是平坦的，而是包括通过改变结构的厚度或包括轮廓的结构而形成的凸凹部分。这可能最容易在图41的剖视图中看到，该剖视图显示了孔243、242和遮挡鼻部235的波浪面。轮廓也可以在图35中看到，描绘了具有一个孔242的实施例。对于消毒装置相对于预期目标消毒区域的预期位置和朝向，可以选择孔的各种特性以增加预期目标消毒区域处的UV照明图案的均匀强度。在一个示例性实施例中，孔242特性和其他消毒装置特性在目标消毒区域的中间区域提供2μW/cm²的强度水平基线。

翅片236可以由UV反射材料形成，包括一层UV反射材料，或者在基底基材上具有UV反射涂层，其可以是或可以不是UV透射的，使得每个翅片的向内的侧面面向开口208，可以反射入射到其上的UV光。从开口208输出的UV光的一部分入射到反射翅片，其影响从消毒装置输出的UV照明图案以成型UV图案。例如，如图43所示，在消毒装置如图所示设置和定向的情况下，UV照明图案204覆盖整个键盘，包括靠近键盘202顶部的侧角238，其没有反射翅片将不会接收UV光。翅片的方向、形状和尺寸可以根据应用和所需的UV照明图案形状而变化。虽然所示实施例包括反射翅片，但应注意，遮挡鼻部的替代实施例可不包括翅片，或可放弃反射涂层而仅提供不反射UV光的遮挡翅片。

消毒装置200的外壳206可以包括用于将消毒装置附接到附接装置的联接机构。例如，可调整连接装置可以是如在2013年10月2日提交给Theodore John Cole的标题为“PORTABLE LIGHT FASTENING ASSEMBLY”的美国公开2015/0297766中所述的可调整附接装置，其全文以引用方式并入本文。或者，附接装置在安装后可以是不可调整的，使得消毒装置的朝向、高度和定位在安装时相对于目标消毒区域是固定的。附接装置210可以仅在一端附接到消毒装置210，并且可以被配置为不将另一端附接到支撑结构，而是形成自支撑结构。例如，附接装置可以在一端附接至消毒装置200，并且在另一端配置为桌面支架，用于放置在目标消毒区域附近，例如键盘202。

消毒装置200可以包括用于操作的电路，包括电源电路、控制电路、传感电路和通信电路。例如，消毒装置200可以包括并入本公开的消毒装置200的各种实施例及其变型中的电路，如在以下文献中所描述的：于2016年1月26日由Cole等人提出的标题为“PORTABLELIGHT FASTENING ASSEMBLY”的美国专利9,242,018；于2018年5月22日由Cole等人提出的标题为“UV GERMICIDAL SYSTEM,METHOD,AND DEVICE THEREOF”的美国专利9,974,873；由Baarman等人于2019年6月10日提出的标题为“DISINFECTION BEHAVIOR TRACKING ANDRANKING”的国际申请PCT/US2019/023842；以及由Baarman等人于2019年6月10日提出的标题为“MOBILE DEVICE DISINFECTION”的国际申请PCT/US2019/036298，其以上内容通过引用整体并入。作为另一个示例，消毒装置200可以包括并入本公开的消毒装置200的各种实施例及其变体中的电路，例如在2020年3月6日由Baarman等人提出的标题为“UVDISINFECTION PLATFORM”的美国临时专利申请62/985,976中所述，其通过引用整体并入本文。

多层UV透射薄膜，例如用于UV消毒充电器的多层UV透射介质804、多层UV透射介质1104或UV薄膜226可以包括具有UV透射特性的两层或更多层材料。UV透射介质1104/804/226可以作为UV透射表层或透镜，使UV光能够传输和散播以进行消毒。例如，在一些实施例中，不同的层可以具有不同的UV反射特性、UV吸收特性、UV透射或其他UV光改变特性，它们配合以提供所需的UV光分布，使UV光能够以所需的强度范围到达目标消毒区域。

可以以多种不同方式提供不同层的不同特性。UV多层介质可以通过在不同层加入不同(或不同量)UV特性改变添加剂、改变层厚度、应用UV阻挡图案、改变层材料类型、改变不同层的形状或不同层的表面纹理，或改变任何层表面的表面纹理，或它们的任何组合来选择其光学特性。通过利用多层，可以增强表面的UV能量分布特性，从而使UV光可以到达在所需强度下难以到达的区域，而不必将UV源强度增加到导致其他问题的范围。

尽管UV多层介质可以包括任意数量的层，但是许多实施例包括一组一个或多个传输层和一组一个或多个界面层。传输层包括促使输入到该层的UV光沿薄膜长度传输的UV光特性。界面层包括用于将UV光从传输层漫射到界面层以进行消毒的UV光特性。在一个实施例中，UV透射薄膜/介质的不同层具有不同的厚度和不同的添加剂的加入。在其他实施例中，UV透射薄膜/介质的不同层由具有不同UV光特性的不同材料制成。界面层中添加剂的厚度、材料和加入可以使得从传输层接收的光被漫射并以足以消毒暴露界面表面的剂量到达界面层的外表面，包括例如，在该表面上的装置设置；例如，暴露界面表面是UV消毒充电器表面804，并且在该暴露界面表面上有装置设置。传输层中添加剂的厚度、材料和加入可以使得给定规定的UV光输入，沿UV介质/薄膜的整个长度向界面层提供足够的光，从而在由界面层漫射之后，即使在距离UV光输入最远的地方，也有足够的UV光对暴露表面(或暴露表面上的表面设置)进行消毒。

在一些实施例中，多层UV透射介质110可以包括具有不同UV特性的两层或更多层材料。参考图11的实施例，具有暴露外表面的外层1106是用于消毒的递送层，并且具有将来自第二内层1110的反射光重新导向的颗粒1108，该第二内层1110也具有相同类型的颗粒1108，密度较低。这些颗粒可能是石英或其他用于UVC的半透明材料，但具有向外折射光线的刻面。该第二层1108是分布层并且设计有足够的反射材料以在材料距离的末端具有一些可用的能量，同时向外层1106提供足够的UV能量以对外层1106的暴露表面进行消毒。另一种方式，多层UV透射薄膜1102的一层具有较高密度的反射颗粒，而另一层具有较低水平的反射颗粒并且主要用于将能量分配到第一层并且具有较低密度的反射颗粒。

图11的截面图也可以类似地描述与UV消毒充电器结合使用的UV多层透射介质，如图29所示。多层UV透射介质可应用于UV消毒充电器的基材或其他表面，而不是应用于触摸屏或键盘。基材1100可以具有反射特性以促使UV光沿着UV-C多层透射介质分布。UV光可以以多种不同方式输入到UV透射多层介质中。在一些实施例中，UV光从UV源808朝向表面804照射，使得UV光对设置在该表面上的一个或多个装置的暴露表面进行消毒。此外，入射到UV透射多层介质804的UV源808横跨表面散播到设置在表面804上的一个或多个装置的下侧，对那些表面进行消毒。在替代实施例中，UV源808可以光管或以其他方式将UV光分配到UV透射介质804的边缘，在该边缘处UV源外壳828与外壳826表面相遇。UV多层透射介质804可以被UV透射垫圈830包围。垫圈可以促使UV光沿着UV透射表面的边缘行进并且使得UV光能够在UV多层透射介质804上更大地散播。垫圈可以被夹在UV消毒充电器外壳826和UV多层透射介质804之间。垫圈可以由UV透射材料制成并且可以包括本文所述的多层UV透射介质的不同UV层的任何增强。例如，垫圈本身可以包括因加入有光改变添加剂而产生的光改变特性。此外，可选择垫圈的厚度、质地和材料以提供所需的UV光透射特性。

在另一个实施例中，如图12所示，UV透射薄膜1202被施加到电子管1200的表面，例如电缆或医疗装置。电子管可以具有内腔1204。UV输入光1206可以从安装在电子管1200中或电子管1200上或电子管1200外部的UV源(未示出)朝向UV透射薄膜1202的边缘引导。UV输入光1206可以入射到UV透射薄膜1200的边缘、UV透射薄膜的边缘的一部分，或者UV输入光1206可以入射到UV透射管道1200。UV透射薄膜1202可以在材料中混合具有反射特性的管道上共模制或挤出。它也可以被印刷以用于特定的反平方定律滤波和能量分散。图12示出了具有共挤压套管的管道，该套管使得主电子管1200内的一些能量能够通过套管传播和流出套管。主套管还可以具有印刷图案以进一步限制暴露和更均匀地分布UVC能量的分布图案。随着UV光沿着UV透射电子管1200行进，一些光入射到UV透射薄膜1202并撞击微粒1208，微粒1208提供UV光漫射效果，其将输出UV光1210沿UV透射薄膜的外表面分散到比其他方式更大的程度。表示输出光箭头1210的箭头的长度相对较短，表示离开UV透射薄膜的UV光已经被漫射，并且由于具有漫射增强添加剂颗粒的UV透射薄膜1202的漫射效应，UV光的强度在其远离管道行进时迅速降低。

F.UV外壳

图13-16示出了各种用户界面装置的UV透射外壳的示例。UV透射外壳可以通过使UV光沿着UV透射外壳行进并被UV透射外壳引导到达区域来改善用户界面装置的UV消毒特性，否则可能无法通过将UVC光传输到装置的UV消毒装置进行完全消毒。可以通过向外壳加入添加剂、应用UV阻挡图案、改变外壳材料类型、厚度、形状、分层或表面纹理或其任何组合来选择UV透射外壳的光学特性。

图13示出了具有向上和向下按钮1304的电梯板1302。电梯板和按钮可以加入有添加剂以增强外壳的光学特性。此外，电梯板1302的厚度可以变化，以适应和引导板周围的UV光。例如，电梯板的拐角和边缘1310可以具有不同的厚度。通常，材料越薄，UV透射越高。因此，通过改变板的厚度，可以改变板的UV透射特性，并且可以改变由照射在板上或朝向板的UV光产生的UV光图案。电梯板的可变厚度和添加剂加入的组合(例如漫射UV光)共同提高电梯板的UV消毒特性。也就是说，响应于照射在电梯板上的特定图案的UVC光，UVC光在整个材料中分布到暴露表面，并为电梯板提供有效和改进的消毒。电梯板的具体特性可以通过UV光建模软件得出，例如加入到加入材料中的添加剂的密度和类型，以及电梯板的不同厚度可以基于所需的UV强度测量值来选择。

图14示出了包括电灯开关盖板1402和电灯开关1404的电灯开关1400。电灯开关盖板1402和开关1404可以加入有添加剂以增强电灯开关的光学特性。此外，可以改变电灯开关板1402的厚度以适应和引导板周围的UV光。例如，板的拐角和边缘1406可以具有不同的厚度。通常，材料越薄，UV透射越高。因此，通过改变板的厚度，可以改变电灯开关1400的UV透射特性，并且可以改变由UV光照射到板上或朝向板产生的UV光图案。电灯开关板的可变厚度和加入添加剂(例如漫射UV光)的组合共同作用以改善电灯开关1400的UV消毒特性。即，响应于照射在电灯开关1400上的特定图案的UVC光，UVC光在整个材料中分布到电灯开关的暴露表面并且提供对电灯开关1400的有效和改进的消毒。电灯开关1400的具体特性可以通过UV光建模软件获得，例如加入到电灯开关中的添加剂的密度和类型以及可以基于所需的UV强度测量来选择板的不同厚度。此外，或者替代地，可以在电灯开关上提供印刷的滤光片。例如，电灯开关板可以包括带有添加剂的UV漫射涂层，当受到撞击时，该添加剂会漫射UV光。

图15示出了键盘按键1500。键1500的外壳可以加入有添加剂以增强电灯开关的光学特性，或者可以将UV漫射或透射涂层施加到键的外表面。此外，键1500的厚度可以变化，以便在键的暴露表面周围容纳和引导UV光。例如，键的拐角和边缘1502可以具有不同的厚度。通常，材料越薄，UV透射越高。因此，通过改变键的厚度，可以改变键盘按键1500(和整个键盘)的UV透射特性，并且可以改变由UV光照射到键上或朝向键产生的UV光图案。键的可变厚度和添加剂的加入(例如漫射UV光)的组合共同作用以提高键1500的UV消毒特性。也就是说，响应于照射在键1500上的特定图案的UVC光，UVC光在整个材料中散播到键的暴露表面并且提供有效和改进的消毒。键1500的具体特性可以通过UV光建模软件选择，例如加入到键中的添加剂的密度和类型以及可以基于表面上所需的UV强度测量来选择不同的厚度。

图16示出了鼠标1600。鼠标1600的外壳可以加入有添加剂以增强其光学特性，或者可以将UV透射涂层施加到鼠标的外表面。此外，鼠标1500的厚度可以变化，以便在鼠标的暴露表面周围容纳和引导UV光。例如，鼠标的拐角和边缘1602可以具有不同的厚度。通常，材料越薄，UV透射越高。因此，通过改变鼠标的厚度，可以改变鼠标的UV透射特性，并且可以改变由UV光照射到鼠标或朝向鼠标产生的UV光图案。鼠标的可变厚度和添加剂的加入(例如漫射UV光)的组合共同作用以提高鼠标1600的UV消毒特性。也就是说，响应于照射在鼠标1600上的特定的UVC光图案，UVC光在整个材料中散播到暴露表面并且提供有效和改进的消毒。鼠标1600的具体特性可以通过使用UV光建模软件来选择，例如加入到键中的添加剂的密度和类型，并且可以基于表面上所需的UV强度测量来选择不同的厚度。

诸如“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“内部”、“向内”、“外部”和“向外”等方向性术语用于帮助基于图示中所示实施例的朝向描述本发明。方向术语的使用不应被解释为将本发明限制于任何特定朝向。

以上描述是本发明的当前实施例的描述。在不背离所附权利要求中定义的本发明的精神和更广泛方面的情况下，可以进行各种改变和改变，这些权利要求根据专利法的原则包括等同原则来解释。本公开是出于说明性目的而呈现的，并且不应被解释为对本发明的所有实施例的详尽描述或将权利要求的范围限制为结合这些实施例示出或描述的特定元件。例如，但不限于，所描述的发明的任何单独的元件可以被替代元件替换，这些替代元件提供基本相似的功能或以其他方式提供足够的操作。这包括，例如，目前已知的替代元件，例如本领域技术人员当前可能已知的那些，以及将来可能开发的替代元件，例如本领域技术人员在开发时可能开发的替代元件,作为替代品。此外，所公开的实施例包括一致地描述的并且可以协作地提供一系列益处的多个特征。本发明不仅限于包括所有这些特征或提供所有所述益处的那些实施例，除非在所发布的权利要求中另有明确规定的范围。以单数形式对权利要求要素的任何引用，例如，使用冠词“一”、“一个”、“该”或“所述”不应被解释为将要素限制为单数。

Claims

1.一种UV消毒装置，包括：

外壳；

安装在所述外壳内的UV-C源，所述UV-C源被配置为发射UV-C光，用于对所述UV消毒装置的外部的目标消毒区域进行消毒；

安装在所述外壳内的反射器，所述UV-C反射器被配置为反射从所述UV-C源发射的UV-C光；

透镜，其与所述外壳结合并位于所述UV-C源和所述UV消毒装置的外部的目标消毒区域之间；其中，所述透镜被配置为产生大致均匀的UV-C光图案。

2.根据权利要求1所述的UV消毒装置，其中，所述UV-C透镜是加入有SiO₂微粒的含氟聚合物材料。

3.根据权利要求1所述的UV消毒装置，其中，所述UV-C透镜具有可变厚度。

4.根据权利要求1所述的UV消毒装置，其中，所述UV-C透镜是加入有SiO₂微粒的含氟聚合物材料，并且所述UV-C透镜具有可变厚度，这种结合有助于所述UV-C透镜配置与所述相对均匀的UV-C光图案。

5.根据权利要求1所述的UV消毒装置，其中，所述UV-C透镜的内表面包括UV阻挡图案。

6.根据权利要求1所述的UV消毒装置，其中，所述UV-C透镜的外表面是有纹理的。

7.一种图案化透镜，其用于UV消毒装置，所述图案化透镜包括：

透镜；以及

UV阻挡图案，其应用于所述透镜的表面；所述UV阻挡图案被配置为使入射到所述透镜的表面的UV光均匀，并防止UV光向特定部分集中。

8.根据权利要求7所述的图案化透镜，其中，所述UV阻挡图案导致通过所述透镜的光分布相对均匀，从而减少了所述透镜中的UV热点。

9.根据权利要求7所述的图案化透镜，其中，选择所述UV阻挡图案的形状、尺寸和材料，使得UV光穿过所述UV光图案和所述透镜产生的UV光图案大致是均匀的。

10.根据权利要求7所述的图案化透镜，其中，根据所述UV源的形状选择所述UV阻挡图案的特性。

11.根据权利要求7所述的图案化透镜，其中，根据所述UV源的测量UV光输出映射和所述UV源在虚拟环境中的模拟UV光输出映射中的至少一种，选择所述UV阻挡图案的特性。

12.根据权利要求7所述的图案化透镜，其中，所述UV阻挡图案是施加到所述透镜的表面的薄膜和涂层中的至少一种。

13.根据权利要求7所述的图案化透镜，其中，所述UV阻挡图案是蚀刻在所述透镜的表面上的图案。

14.根据权利要求7所述的图案化透镜，其中，所述UV阻挡图案包括具有不同光学特性的多个区域。

15.根据权利要求7所述的图案化透镜，其中，所述多个区域包括接收较高强度UV光的主要区域和接收较低强度UV光的次要区域，其中，所述多个区域配合使得通过每个相应区域中的图案化透镜的UV光保持低于阈值水平，所述阈值水平能够通过在UV消毒***中的正常使用而使所述UV透镜变形、损坏或变色。

16.一种人机交互装置，包括：

加入有UV漫射微粒的UV透射外壳，用于增强所述人机交互装置的UV漫射特性。

17.根据权利要求16所述的人机交互装置，其中，所述人机交互装置为电梯板、电灯开关、键盘按键、鼠标、台面、桌面中的至少一种。

18.根据权利要求16所述的人机交互装置，其中，所述UV透射外壳由约70％重量的PFA和30％重量的SiO₂微珠制成。

19.根据权利要求18所述的人机交互装置，其中，所述SiO₂微珠含有铜。

20.一种复合透镜，用于UV消毒装置，所述复合透镜包括：

具有第一UVC透射水平的主透镜；

具有第二UVC透射水平的副透镜，所述第二UVC透射水平大于所述第一UVC透射水平；

其中，所述主透镜和所述副透镜配合，以减少或防止所述UV消毒装置正常使用过程中的UV热点。

21.根据权利要求20所述的复合透镜，其中，所述主透镜和所述副透镜的材料的特性通过以下一种或多种方式选择：向所述主透镜和所述副透镜加入添加剂、将不同的UV阻挡图案应用于所述主透镜和所述副透镜、改变材料类型、厚度、形状中的一种或多种，以及改变所述主透镜和所述副透镜的表面纹理。

22.根据权利要求20所述的复合透镜，其中，所述主透镜和所述副透镜的透镜材料加入了提供不同光漫射特性的不同量的添加剂。

23.根据权利要求20所述的复合透镜，其中，所述主透镜和所述副透镜被结合，并且其中，所述副透镜的位置相对于所述主透镜偏移，以便当所述复合透镜安装在UV消毒装置中时产生大致均匀的UV光图案，所述UV消毒装置相对于目标消毒表面以一角度定向。

24.根据权利要求20所述的复合透镜，其中，所述副透镜是由所述主透镜用至少部分地围绕所述副透镜的一对指状物保持在适当位置的***物。

25.根据权利要求20所述的复合透镜，其中，所述主透镜大致为长方体形状，而所述副透镜大致为椭圆柱形状。

26.一种UV消毒装置，包括：

外壳；

透镜，与所述外壳结合并位于所述UV-C源和所述UV消毒装置外部的目标消毒区域之间，其中，所述透镜被配置为产生大致均匀的UV-C光图案；

复合透镜，其与所述外壳结合并定位在所述UV-C源和所述UV消毒装置的外部的目标消毒区域之间，其中，所述复合透镜被配置为在靠近所述UV源时产生强度降低的UV光图案，并且以大致均匀的强度图案为目标距离和剂量提供整体能量输出图案，所述复合透镜包括：

具有第一UVC透射水平的主透镜；

27.根据权利要求26所述的UV消毒装置，其中，所述UV源定位成与所述目标消毒区域偏移，并且包括所述复合透镜的消毒装置被定位成相对于所述目标消毒区域成非垂直角度。

28.根据权利要求26所述的UV消毒装置，其中，所述主透镜和所述副透镜的材料的特性通过以下一种或多种方式选择：向所述主透镜和所述副透镜加入添加剂、将不同的UV阻挡图案应用于所述主透镜和所述副透镜、改变材料类型、厚度、形状中的一种或多种，以及改变所述主透镜和所述副透镜的表面纹理。

29.根据权利要求26所述的UV消毒装置，其中，所述主透镜和所述副透镜的透镜材料加入有提供不同光漫射特性的不同量的添加剂。

30.根据权利要求26所述的UV消毒装置，其中，所述主透镜和所述副透镜被结合，并且其中，所述副透镜的位置相对于所述主透镜偏移，以便当所述复合透镜安装在UV消毒装置中时产生大致均匀的UV光图案，所述UV消毒装置相对于目标消毒表面以一角度定向。

31.根据权利要求26所述的UV消毒装置，其中，所述副透镜是由所述主透镜用至少部分地围绕所述副透镜的一对指状物保持在适当位置的***物。

32.根据权利要求26所述的UV消毒装置，其中，所述主透镜大致为长方体形状，而所述副透镜大致为椭圆柱形状。

33.根据权利要求26所述的UV消毒装置，其中，所述主透镜包括从所述目标消毒区域向内突出的辅助棱镜，所述辅助棱镜被配置为在所述目标消毒区域产生更均匀的光分布。

34.一种可变厚度透镜，用于UV消毒装置，所述可变厚度透镜：

UV光输入表面；

UV光输出表面；以及

在所述UV光输入表面和所述UV光输出表面之间的UV光介质，其中，选择所述UV光介质的厚度以响应于入射到所述UV光输入表面的UV光，提供通过UV输出表面的具有大致均匀强度的漫射UV能量的图案。

35.根据权利要求34所述的可变厚度透镜，其中，通过所述UV输出表面的大致均匀的强度，防止在所述UV消毒装置中正常使用时在所述可变厚度透镜上形成UV热点。

36.根据权利要求34所述的可变厚度透镜，其中，当将所述可变厚度透镜安装在所述UV消毒装置中时，根据UV源的形状和位置选择所述UV光介质的厚度。

37.根据权利要求34所述的可变厚度透镜，其中，选择所述UV光输入表面的曲率、所述UV光输出表面的曲率、所述UV光介质的厚度、所述UV光介质中具有光学改变特性的添加剂以及所述UV光输出表面的表面纹理的组合，以形成漫射UV能量的图案。

38.根据权利要求34所述的可变厚度透镜，其中，响应于测量的UV光输出映射和在虚拟环境中的模拟UV光输出映射中的至少一个，来选择所述UV光介质的厚度。

39.一种人机交互装置，其与UV源结合操作，所述人机交互装置包括：

外壳，其被配置为具有光学特性，所述光学特性有助于根据规定的UV光图案散播入射到所述外壳的UV光。

40.根据权利要求39所述的人机交互装置，其中，所述外壳的光学特性通过以下一种或多种的组合而选择：向所述外壳加入添加剂、将UV阻挡图案应用于所述外壳的至少一部分、以及改变外壳材料的类型、厚度、形状、分层或纹理。

41.根据权利要求39所述的人机交互装置，其中，所述光学特性包括响应于入射到所述外壳的UV光，向所述外壳的暴露表面提供所需剂量的UV消毒。

42.根据权利要求39所述的人机交互装置，其中，所述人机交互装置是电梯界面、电灯开关、键盘、鼠标、电子管、装置壳体中的至少一种。

43.一种UV光分布增强型台面，其与UV源结合使用，所述UV光分布增强型台面包括：

具有暴露表面的台面；以及

与所述台面结合的UV透射表层，其中，所述UV透射表层被配置为具有光学特性，所述光学特性有助于根据规定的UV光图案沿所述台面的暴露表面散播入射到所述UV透射表层的UV光。

44.根据权利要求43所述的UV光分布增强型台面，其中，光学特性通过以下一种或多种而选择：向所述UV透射表层加入UV透射微粒、改变所述UV透射表层的厚度，以及改变所述UV透射表层的表面纹理。

45.一种多层薄膜，其可结合到人机交互装置，用于散播UV光以对所述人机交互装置进行消毒，所述多层薄膜包括：

UV透射材料的传输层，用于沿所述多层薄膜的长度传输UV光；

界面层，其具有一个表面与所述传输层结合，以及一个表面暴露于人的互动；

其中，所述传输层包括第一量的UV光改变微粒，其将所述传输层中的UV光重新导向所述界面层；以及

其中，所述界面层包括第二量的UV光改变微粒，其将从所述传输层接收的UV光漫射到所述暴露表面以进行消毒。

46.根据权利要求45所述的多层薄膜，其中，所述传输层具有第一厚度并且所述界面层具有第二厚度，其中，所述传输层的第一厚度有助于将传输层中的UV光重新导向所述界面层，以及其中，所述界面层的第二厚度有助于将从所述传输层接收到的UV光漫射到所述暴露表面进行消毒。

47.根据权利要求46所述的多层薄膜，其中，所述传输层和界面层的厚度以及所述传输层和界面层的UV光改变微粒组合提供了多层薄膜配置，所述多层薄膜被配置为响应于到所述传输层的预定的UV输入光，提供足够的剂量以对所述暴露界面表面进行消毒。

48.根据权利要求46所述的多层薄膜，其中，对于规定的UV输入光，所述传输层的厚度和传输层中的UV光改变微粒的量配合以为所述界面层提供足够的UV光，使得在通过所述界面层漫射后，有足够的UV光对所述界面层的所述暴露表面进行消毒，所述暴露表面包括距离UV光输入最远的所述暴露表面的区域。

49.一种纺织产品，包括：

一起编织成织物的多个纤维，其中，所述多个纤维的子集是增强的UV透射纤维，其被配置为增加UV光透过所述织物并处理捕获在所述织物内的生物活性。

50.根据权利要求49所述的纺织产品，其中，所述纺织产品是实验服和座椅中的至少一种。

51.根据权利要求49所述的纺织产品，其中，所述增强的UV透射纤维由PFA、FEP和PTFE中的至少一种制成。

52.根据权利要求51所述的纺织产品，其中，所述增强的UV透射纤维加入有SiO₂微粒以增加它们的UV光漫射特性。

53.根据权利要求49所述的纺织产品，其中，所述增强的UV透射纤维的形状和尺寸根据柔韧性和耐磨特性而变化。

54.一种多层介质，其可结合到UV消毒充电器，用于散播UV光以对设置在所述UV消毒充电器上的人机交互装置进行消毒，所述多层介质包括：

UV透射材料的传输层，用于沿所述多层介质的长度传输UV光；

界面层，其一个表面与所述传输层结合，以及一个表面暴露用于所述人机交互装置的设置；

其中，所述传输层具有沿所述传输层引导UV光的UV光学特性；以及

其中，所述界面层具有将从所述传输层接收的UV光漫射到所述暴露表面以进行消毒的UV光学特性。

55.根据权利要求54所述的多层介质，其中，所述传输层具有第一厚度，以及所述界面层具有第二厚度，其中，所述传输层的第一厚度有助于在所述传输层中引导UV光，并且其中，所述界面层的第二厚度有助于将从所述传输层接收到的UV光漫射到所述暴露表面以进行消毒。

56.根据权利要求55所述的多层介质，其中，所述传输层和界面层的厚度以及加入在所述传输层和界面层中的UV光改变微粒组合提供了多层介质配置，所述多层介质响应于所述多层介质的UV输入光，提供足够的剂量以对设置在所述暴露表面上的人机交互装置进行消毒。

57.根据权利要求55所述的多层介质，其中，对于规定的UV输入光，所述传输层的厚度和所述传输层中的UV光改变微粒的量配合以为所述界面层提供足够的UV光，使得在通过所述界面层漫射后，有足够的UV光对所述界面层的所述暴露表面进行消毒，所述暴露表面包括距离UV光输入最远的暴露表面的区域。

58.根据权利要求54所述的多层介质，包括UV透射垫圈。

59.根据权利要求58所述的多层介质，其中，所述UV透射垫圈围绕所述传输层并促使UV光朝向所述传输层。

60.一种UV消毒装置，包括：

具有开口的外壳；

UV-C光源，其安装在所述外壳内，所述UV-C光源被配置为发射UV-C光；

透镜，其安装在所述外壳内并被配置为密封所述开口，所述透镜被配置为引导来自UV光源的UV-C光通过所述开口；

UV-C反射器，其安装在所述外壳内，所述UV-C反射器被配置为将从所述UV-C源发射的UV-C光朝向所述外壳的所述开口反射。

61.根据权利要求60所述的UV消毒装置，其中，所述外壳包括在外壳的开口内的多个定向百叶窗，其中，所述透镜被配置为将UV-C光引向所述多个百叶窗，其中，穿过多个百叶窗之间的空间的UV-C光限制所述UV-C光成为UV-C光图案，其中，所述多个百叶窗的间隔被配置为增加所述UV-C光图案在所述UV消毒装置的外部的目标消毒区域处的均匀性。

62.根据权利要求61所述的UV消毒装置，其中，所述外壳包括回丝，所述回丝与所述多个百叶窗配合以增加所述UV-C光图案在所述UV消毒装置的外部的目标消毒区域处的均匀性。

63.根据权利要求61所述的UV消毒装置，其中，所述外壳被定向使得所述开口指向向下的角度，其中所述回丝将视线限制到所述UV源，以供位于与所述UV消毒装置保持眼睛平齐的用户使用。

64.根据权利要求61所述的UV消毒装置，其中，所述外壳包括位于所述开口内的光学遮挡物，其中，穿过所述开口的UV-C光的一部分被所述光学遮挡物阻挡，使得所述UV-C光被分成两个不同的UV-C光图案，一个通过所述开口到所述光学遮挡物的一侧，以及另一个通过所述开口到所述光学遮挡物的另一侧，其中，所述光学遮挡物增加所述UV-C光图案在所述UV消毒装置的外部的目标消毒区域的均质性。

65.根据权利要求64所述的UV消毒装置，其中，所述光学遮挡物包括允许UV-C光通过的孔，使得目标区域处的UV-C图案中的强度具有高于阈值水平的强度。

66.根据权利要求64所述的UV消毒装置，其中，所述光学遮挡物包括允许UV-C光通过的第一孔和更大的第二孔，使得目标区域处的UV-C图案中的强度具有高于阈值水平的强度。

67.根据权利要求60所述的UV消毒装置，其中，所述外壳包括一对从位于所述开口内的光学遮挡物的边缘向外延伸的翅片，其中，所述一对翅片分别朝向所述UV消毒装置的端部倾斜。

68.根据权利要求67所述的UV消毒装置，其中，每个翅片的内表面是UV反射的，并且其中，所述翅片的角度被配置为成型所述UV-C光图案，使得当所述消毒装置安装在键盘上时它到达该键盘的边缘。

69.根据权利要求68所述的UV消毒装置，其中，所述翅片将强度限制在UV光图案的中心。

70.根据权利要求60所述的UV消毒装置，其中，所述透镜是具有切口部分的UV透射片，所述切口部分被配置与所述外壳的内腔内的所述UV透射片对准以覆盖所述开口。

71.根据权利要求70所述的UV消毒装置，其中，所述UV透射片包括UV透射图案，其被配置为相对于所述消毒装置在目标区域处增加UV-C光的强度的均匀性。

72.根据权利要求60所述的UV消毒装置，其中，所述透镜包括具有形成UV透射图案的多个孔的硅树脂片。

73.根据权利要求60所述的UV消毒装置，其中，所述透镜包括具有形成UV透射图案的多个孔的硼硅酸盐玻璃片。

74.根据权利要求60所述的UV消毒装置，其中，所述UV透镜包括UV不透射层和UV透射层，其中，所述UV不透射层包括配置成图案的多个孔。

75.根据权利要求74所述的UV消毒装置，其中，所述多个孔的图案包括大于X的密度。

76.根据权利要求74所述的UV消毒装置，其中，所述图案包括靠近透镜的中心的一个大孔，两侧各有两组较小的孔。

77.一种UV消毒装置，包括：

具有开口的外壳；

具有UV透射图案的片，其安装在所述外壳内并被配置为覆盖所述开口，所述UV透射图案被配置为引导来自所述UV光源的UV-C光通过所述开口。

78.根据权利要求77所述的UV消毒装置，包括安装在所述外壳内的UV-C反射器，所述UV-C反射器被配置为将从所述UV-C源发射的UV-C光朝向所述UV透射薄膜反射。

79.根据权利要求77所述的UV消毒装置，其中，所述UV透射图案是密封所述外壳的薄膜。

80.根据权利要求77所述的UV消毒装置，其中，所述UV透射图案是包括两层的薄膜，即第一UV透射薄膜层和具有形成所述UV透射图案的多个孔的第二UV不透射层。

81.根据权利要求77所述的UV消毒装置，其中，所述UV透射图案是具有形成所述UV透射图案的多个孔的硼硅酸盐玻璃片。

82.根据权利要求77所述的UV消毒装置，其中，所述硼硅酸盐玻璃片的厚度为175微米。

83.根据权利要求77所述的UV消毒装置，其中，所述UV透射图案是具有形成所述UV透射图案的多个孔的硅树脂片。

84.根据权利要求83所述的UV消毒装置，其中，所述硅树脂片的厚度为200微米。

85.根据权利要求77所述的UV消毒装置，其中，所述UV透射图案是具有形成所述UV透射图案的多个孔的金属片。

86.根据权利要求77所述的UV消毒装置，其中，所述UV透射图案包括靠近所述图案中心的一个大孔，两侧各有两组较小的孔。

87.根据权利要求77所述的UV消毒装置，其中，所述UV透射图案包括具有第一密度的多个孔。

88.根据权利要求77所述的UV消毒装置，其中，所述UV透射图案包括具有第二密度的多个孔。

89.一种制造UV-C透射图案化密封透镜的方法，包括：

提供UV不透射材料层；

提供UV透射材料层；

从所述不透射材料层去除材料以在所述UV不透射材料层中形成孔图案形式的多个孔，其中，所述UV不透射材料层的剩余部分形成UV阻挡图案；

将形成所述UV阻挡图案的所述UV不透射材料层的剩余部分与所述UV透射材料层结合，由此被结合的所述UV不透射材料层的剩余部分和所述UV透射材料层形成具有UV阻挡部分的UV-C透射透镜。

90.根据权利要求89所述的制造UV-C透射图案化密封透镜的方法，其中，所述UV不透射材料层是硼硅酸盐。

91.根据权利要求89所述的制造UV-C透射图案化密封透镜的方法，其中，所述UV不透射材料层是硅树脂。

92.根据权利要求89所述的制造UV-C透射图案化密封透镜的方法，其中，所述UV不透射材料层是金属。

93.根据权利要求89所述的制造UV-C透射图案化密封透镜的方法，包括将具有孔图案的结合的UV不透射材料层和UV透射材料层切割成透镜的形状。

94.根据权利要求89所述的制造UV-C透射图案化密封透镜的方法，其中，所述透镜的形状包括多个切口，用于将所述UV-C透射图案化密封透镜定位和密封在消毒装置的外壳上。