发光装置和用于发光装置的透镜制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种发光装置1，具有：带有凹处的壳体30，至少一个安装在安装面30a上的发光二极管20容纳在此凹处中，发光二极管在发光装置1运行时发出具有大于80°的初始照射夹角的光；以及布置在发光二极管20后方的透镜10，其具有中央聚焦区域11和径向环绕中央聚焦区域11的外部区域12，其中，聚焦区域11设计和/或布置得使通过聚焦区域11传播的那部分光聚焦，从而通过聚焦区域11传播的光的最终照射夹角为至少50°、最高80°，并且透镜的外部区域12在垂直方向z上距离安装面30a至少2mm。

Luminescent devices and lenses for luminescent devices

The invention provides a light-emitting device 1, which has a concave shell 30, at least one light-emitting diode 20 mounted on the installation surface 30A to accommodate the concave, emits light with an initial illumination angle greater than 80 degrees when the light-emitting device operates, and a lens 10 arranged behind the light-emitting diode 20, which has a central focusing area 11 and a radial circumferential central focusing area. The external area 12 of the focus area 11 is designed and/or arranged so that the part of light propagating through the focus area 11 is focused, so that the ultimate illumination angle of the light propagating through the focus area 11 is at least 50 degrees and up to 80 degrees, and the external area 12 of the lens is at least 2 mm from the installation surface 30 years in the vertical direction Z.

【技术实现步骤摘要】
发光装置和用于发光装置的透镜
本专利技术涉及一种发光装置以及一种用于发光装置的透镜。
技术介绍
具有作为光源的发光二极管的发光装置(所谓的LED改装灯)由于其高能效而作为对例如卤素灯或白炽灯等传统发光装置的替代品越来越受欢迎。但是，相比于传统的发光装置，由发光二极管产生的光通常不会均匀地覆盖整个空间角度。但是，产生的光束剖面不能与合适的透镜匹配。由此，可提供尤其在定义的并尤其相对狭窄的照射夹角内发光的LED聚光灯。现存的LED聚光灯通常具有在低于40°范围内的照射夹角。这允许在空间内的各个区域的高效的照明，但是，借助此种小的照射夹角为整个空间照明难以实现。此外，还存在具有相对大的、100°或120°的照射夹角的LED聚光灯。此种具有大的照射夹角的LED聚光灯的优点在于，借助其能够照亮整个空间。但是，仅有相对少量的光照向最需要光照的下方。借助在从最小50°至最高80°、尤其从最小55°至最高70°范围内照射夹角能够获得大面积的光照和局部照明之间的良好的平衡。但是，已经存在的、借助其能够产生此类照射夹角的透镜具有低光效。光效为发光装置向根据12.12.2012第1194/2012号欧盟规定的90°椎体内发射的光与发光装置发射的所有光的比例。但是，对于透镜结构，其用于改善光效的空间尺寸不能随意选择。有利地，透镜构造得使其能够装入现存的灯座中，由此，能够保证与现存灯具的兼容性。
技术实现思路
由上述
技术介绍
出发，本专利技术的目的在于，提供一种具有在50°到80°范围内的照射夹角和改善的光效的发光装置。本专利技术的另一目的在于，提供一种用于此类发光装置的透镜。此目的通过具有独立权利要求的特征的发光装置和透镜实现。有利的扩展方案由从属权利要求、说明书、附图以及结合附图说明的实施例给出。相应地，提出一种发光装置，具有带有凹处的壳体，至少一个安装在安装面上的发光二极管容纳在此凹处中。在发光装置运行时，发光二极管发出具有大于80°的初始照射夹角的光。此外，发光装置还包含位于发光二极管后方的透镜，其具有中央的聚焦区域和径向环绕聚焦区域的外部区域。聚焦区域设置和/或布置得使通过聚焦区域传播的那部分光聚焦，从而通过聚焦区域传播的光的最终照射夹角为至少50°最高80°，优选至少55°最高70°。透镜的外部区域在垂直方向上距离安装面至少2mm。本专利技术的构思基于，为已经存在的、用于发光装置的壳体设置一种透镜，其将发光二极管的照射夹角降低到一个最小50°、最高80°的数值。此透镜优选构造为聚光透镜。透镜的尺寸可匹配于壳体、尤其其凹处的尺寸。在壳体的凹处中可例如容纳安装部件和/或拱形物，其沿着垂直方向突出于发光二极管的安装面，尤其突出至少1mm。此种突出于安装面的部件应优选不与透镜接触，从而避免损坏透镜。另一方面，透镜应与发光二极管具有尽可能小的距离，从而限制光损耗。为了使透镜的尺寸匹配于壳体的尺寸，透镜具有聚焦区域和外部区域。聚焦区域尤其用于降低照射夹角，而外部区域实现与壳体尺寸的匹配。聚焦区域尤其具有折射和反射特性。外部区域在垂直方向上与安装面间隔地布置。外部区域在垂直方向上与安装面的距离为至少2mm，优选至少2.5mm并且尤其优选至少3mm。外部区域在垂直方向上与安装面的距离还可为最高10mm，优选最高8mm，尤其优选最高5mm。尤其聚焦区域沿着垂直方向与安装面和/或发光二极管的透光面相距最高3mm，优选最高2mm并且尤其优选最高1.5mm。通过划分为聚焦区域和外部区域，发光装置可具有至少80％、尤其至少90％的光效。发光装置可具有唯一一个或者多个发光二极管。每个发光二极管优选分别具有一个发光二极管芯片，其可为具有发光功能区域的、无机的和/或有机的光电半导体芯片。在发光装置运行时，发光二极管发射可见光、尤其白色光。每个发光二极管可具有转换元件，其设置用于将由发光二极管的发光二极管芯片发射的蓝光波长转换为低频率的光。发光二极管的安装面可为例如电路板或印刷电路板的遮盖面。在此以及在下文中，概念“位于后方”理解为“沿着发光二极管的主照射方向位于后方”。主照射方向优选沿着和/或平行于发光装置的垂直方向延伸。尤其主照射方向沿着和/或平行于透镜的光学轴线延伸。例如“上方”或“下方”等方向概念在下文中总是基于发光二极管的主照射方向的走向。也就是说，垂直方向的正向沿着主照射方向的方向延伸。发光装置的横向垂直于垂直方向延伸。横向构成一个尤其平行于安装面的主延展平面延伸的平面。横向的方向与发光装置的径向一致。相应地，在此申请中阐述第一主体“径向环绕”第二主体的表述尤其理解为第一主体沿着横向环绕第二主体布置和/或第一主体沿着横向尤其完全地包围第二主体。优选聚焦区域的外表面至少部分弯曲地构造，从而能够改变在聚焦区域内传播的光的传播方向。此弯曲可为连续的或优选通过外表面的、分别平面地构造的不连续且彼此相邻的区段提供。聚焦区域优选至少局部地具有凸形的透镜区域。外部区域优选构造为不弯曲的。尤其外部区域的外表面局部构造为平面的。例如，外部区域为透光的平板。替代地，外部区域可具有与聚焦区域和/或聚焦区域中央透镜区域的弯曲相反地延伸的弯曲。聚焦区域优选与发光二极管的透光面具有最高3mm、尤其最高2mm的垂直距离。垂直距离涉及聚焦区域的入光面与透光面的垂直距离。发光二极管在运行时发出的光可至少部分地照射到透镜、尤其聚焦区域的入光面上并在透镜内部传播。由于传播的光在透镜的入光面上和在位于入光面后方的出光面上的折射而降低了光的照射夹角。在此和在下文中，概念“光”总是指光射线束。光的照射夹角(也称作开放角度)为两个位于光射线束的相对的两侧上的光射线之间的夹角，此光射线分别具有光射线束的中央光射线的最大光强度的50％的光强度。由发光二极管在运行中发出的光具有大于80°、优选大于100°且最高140°的照射夹角。尤其发光二极管可具有朗伯型照射特性，具有120°的开放角度。根据至少一种实施形式，发光装置包含至少一个安装部件，尤其刚好一个或刚好两个容纳在凹处中且在垂直方向上突出于安装面的安装部件。聚焦区域的总半径最大和发光二极管与安装部件之间的横向距离相等。此外，安装面与在安装部件范围内的外部区域之间的垂直距离至少和安装部件相对于安装面的高度相等。安装部件相对于安装面的高度为安装部件从安装面开始沿着垂直方向的延伸距离。例如，安装部件相对于安装面的高度为至少2mm，尤其至少2.5mm和/或至少3mm。安装部件可例如为用于驱动件的连接部件，尤其连接片。驱动件可例如安装在安装面的背离发光二极管的一侧上并借助安装部件与安装面、尤其具有安装面的电路板机械连接。聚焦区域的总半径为聚焦区域的最大横向延伸长度的一半。聚焦区域的总半径尤其为聚焦区域的中心点与其边缘之间的横向距离。例如，聚焦区域在横向上至少部分地具有圆形对称性和/或椭圆形对称性。换而言之，在由垂直方向向聚焦区域的俯视视角中，聚焦区域可至少部分地构造为圆形和/或椭圆形。例如，聚焦区域的最大横向延伸长度为最高13mm，优选最高12mm并尤其优选10mm。发光二极管和安装部件之间的横向距离可由发光二极管的中心点直至安装部件朝向发光二极管的内侧边缘确定。优选聚焦区域相对于发光二极管的中心点居中地布置。透镜的光学轴线优选穿过发光二极管的中心点延本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.发光装置(1)，具有：带有凹处的壳体(30)，至少一个安装在安装面(30a)上的发光二极管(20)容纳在此凹处中，所述发光二极管在所述发光装置(1)运行时发出具有大于80°的初始照射夹角的光，以及布置在所述发光二极管(20)后方的透镜(10)，所述透镜具有中央的聚焦区域(11)和径向环绕所述聚焦区域(11)的外部区域(12)，其中中央的所述聚焦区域(11)设计和/或布置得使通过所述聚焦区域(11)传播的那部分光聚焦，从而通过所述聚焦区域(11)传播的光的最终照射夹角为至少50°、最大80°，并且透镜的所述外部区域(12)在垂直方向(z)上距离所述安装面(30a)至少2mm。

【技术特征摘要】
2017.07.26 DE 102017116885.01.发光装置(1)，具有：带有凹处的壳体(30)，至少一个安装在安装面(30a)上的发光二极管(20)容纳在此凹处中，所述发光二极管在所述发光装置(1)运行时发出具有大于80°的初始照射夹角的光，以及布置在所述发光二极管(20)后方的透镜(10)，所述透镜具有中央的聚焦区域(11)和径向环绕所述聚焦区域(11)的外部区域(12)，其中中央的所述聚焦区域(11)设计和/或布置得使通过所述聚焦区域(11)传播的那部分光聚焦，从而通过所述聚焦区域(11)传播的光的最终照射夹角为至少50°、最大80°，并且透镜的所述外部区域(12)在垂直方向(z)上距离所述安装面(30a)至少2mm。2.根据权利要求1所述的发光装置(1)，其中，至少一个沿着垂直方向(z)突出于所述安装面(30a)的安装部件(33)容纳在所述壳体(30)的凹处中，其中，所述聚焦区域(11)的总半径不大于所述发光二极管(20)与所述安装部件(33)之间的横向距离(d)，并且其中，在所述安装部件(33)区域内，所述安装面(30a)和所述外部区域(12)之间的垂直距离(z)不小于所述安装部件(33)相对于所述安装面(30a)的高度(h)。3.根据权利要求1所述的发光装置(1)，其中，所述透镜(10)刚好合适地封闭所述壳体(30)的凹处。4.根据权利要求1所述的发光装置(1)，其中，所述外部区域(12)与所述透镜(10)的光学轴线构成小于90°的夹角。5.根据权利要求1所述的发光装置(1)，其中，所述聚焦区域(11)沿着垂直方向(z)最多延伸至由所述外部区域(12)的上部外侧边缘(120)限定的外侧平面。6.根据权利要求1所述的发光装置(1)，其中，所述壳体(30)沿着垂直方向(z)至少部分地超过所述透镜(10)和/或与所述透镜(10)的上部边缘(101)平齐地终结。7.根据权利要求1所述的发光装置(1)，其中，所述透镜(10)按照菲涅尔透镜的形式构造，和/或所述聚焦区域(11)具有中央的透镜区域(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨里克·施特雷佩尔，
申请(专利权)人：朗德万斯公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE