[发明专利]具有纹理化透镜的基于LED的照明器材

说明书

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外围。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外围。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。