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CN109307202A - 发光装置和用于发光装置的透镜 - Google Patents

发光装置和用于发光装置的透镜 Download PDF

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CN109307202A CN201810832902.XA CN201810832902A CN109307202A CN 109307202 A CN109307202 A CN 109307202A CN 201810832902 A CN201810832902 A CN 201810832902A CN 109307202 A CN109307202 A CN 109307202A
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Abstract

本发明提出一种发光装置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。

Description

发光装置和用于发光装置的透镜
技术领域
本发明涉及一种发光装置以及一种用于发光装置的透镜。
背景技术
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。
发明内容
由上述背景技术出发，本发明的目的在于，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。本发明的另一目的在于，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。
本发明的构思基于，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伸。
根据发光装置的至少一种实施形式，透镜刚好合适地封闭壳体的凹处。也就是说，透镜的形状与凹处的形状相匹配。尤其透镜的直径符合凹处的内直径。透镜的直径为其最大横向延伸长度。凹处的内直径为凹处至壳体的限定凹处的边缘的最大横向延伸长度。
根据发光装置的至少一种实施形式，外部区域与透镜的光学轴线构成小于90°的夹角。例如，外部区域为尤其具有平行表面的透光的平板和/或盘。盘可远离发光二极管、即向上地折弯。在此和在下文中，“不弯曲”可意味着外部区域不改变由发光二极管发出的光的照射夹角或仅微弱地改变最多5°，尤其最多2°。但是可能引起射线偏移。
根据发光装置的至少一种实施形式，聚焦区域沿着垂直方向最多延伸至通过外部区域的外侧边缘限定的外侧平面。外侧平面为假想的、即虚拟的平面。换而言之，聚焦区域不伸出外侧平面。上部外侧边缘尤其为横向封闭外部区域的外侧面的一部分，其在垂直方向上具有与发光二极管的最大距离。
根据发光装置的至少一种实施形式，壳体沿着垂直方向至少部分地超出透镜和/或壳体与透镜的上部边缘齐平地终结。换而言之，透镜不伸出壳体。透镜的上部边缘为透镜的与发光二极管具有最大距离的区域、尤其点。
壳体尤其可以沿着垂直方向延伸至通过外部区域的上部外侧边缘限定的外侧平面。壳体、聚焦区域和外部区域尤其可以在同一外侧平面上终结。
根据发光装置的至少一种实施形式，透镜、尤其透镜的聚焦区域根据菲涅尔透镜的形式构造，尤其构造为菲涅尔聚光透镜，和/或聚焦区域具有中央透镜区域和径向环绕中央透镜区域的环形的多个菲涅尔级。菲涅尔级可同心地环绕中央透镜区域。在每个菲涅尔级中，可以由中央透镜区域开始降低透镜沿着垂直方向的厚度，其中，透镜在菲涅尔级区域内的出光面优选具有常规的、尤其凸形的透镜的曲率。中央透镜区域可例如具有尤其球形的光学透镜的形状。尤其中央透镜区域具有平面-凸形透镜的形状。
根据发光装置的至少一种实施形式，透镜、尤其透镜的聚焦区域具有刚好两个环形的菲涅尔级。在此情况下，优选透镜、尤其其聚焦区域具有唯一一个中央透镜区域。菲涅尔级的数量越多，透镜、尤其其聚焦区域的厚度可降低地越多。反之，透镜的效率随着菲涅尔级数量的上升而下降。这尤其因为菲涅尔级由于制造原因不具有理想的锯齿形状，而可能为圆滑的。通过选择两个菲涅尔级可在上述两个效应之间获得平衡。尤其这样选择菲涅尔级的数量，使得在高效率、例如为了能够更简单地制造的低复杂度、以及透镜的最优结构高度之间获得平衡。
根据发光装置的至少一种实施形式，中央透镜区域和菲涅尔级布置在透镜、尤其其聚焦区域的背离发光二极管的顶面上。透镜可为构造为聚光透镜的菲涅尔透镜。
根据发光装置的至少一种实施形式，透镜、尤其其聚焦区域在朝向发光二极管的底面上具有空穴，其径向由环形的空穴阶环绕。空穴的横截面构造为梯形的。空穴阶可限定空穴并尤其径向地、优选完全地环绕空穴。优选空穴阶相比于菲涅尔级与发光二极管具有更大的横向距离。空穴阶可至少部分地横向环绕发光二极管和/或发光二极管可至少部分地容纳在空穴阶中。空穴阶的朝向发光二极管的空穴内侧面可构成梯形横截面的倾斜的边。优选梯形的两个平行的边中较短的一条为透镜的一部分。在此，空穴可在梯形的两条平行的边中较长的一条处为开放的。
根据发光装置的至少一种实施形式，空穴具有基础面。此外，空穴阶还具有朝向基础面的空穴内侧面和远离基础面的空穴外侧面。基础面和空穴内侧面构成透镜、尤其其聚焦区域的入光面的一部分。此外，相对于基础面，空穴外侧面还具有比空穴内侧面更平缓的走向。通过空穴外侧面的此种走向，通过空穴内侧面进入透镜的光可在外侧面上全反射。空穴外侧面和空穴内侧面可共同构成一个锐角。
根据发光装置的至少一种实施形式，空穴和/或空穴阶构造并布置得使由发光二极管在发光装置运行时发出的光的一部分照射到空穴阶、尤其其空穴内侧面上，并至少部分地在空穴阶的空穴内侧面上和/或空穴外侧面上借助全反射转向。因此，空穴阶具有全反射透镜(英文：total internal reflection,TIR)的特性。全反射的光优选向前转向，从而其离开透镜的折射部分之外的、尤其折射的菲涅尔级之外的透镜顶面。通过折射的菲涅尔元件和全反射的空穴阶的组合，可提供具有高光效的发光装置。
根据发光装置的至少一种实施形式，透镜的背离发光二极管的出光面至少局部地、优选全部粗糙。借助此种粗糙性可改善不同颜色的光在透镜中的混合。在发光二极管具有发蓝光的发光二极管芯片和将发光二极管芯片发出的蓝光转换为其他颜色、尤其黄色、绿色和/或红色的光的转换元件时，这尤其有利。由发光二极管发出的光的不同色彩成分则优选在透镜中混合。借助透镜出光面上的粗糙性，可改善此种混合，其中，可能由此降低发光装置的效率。
此外，还提出了一种透镜。此透镜优选适用于在此所述的发光装置。也就是说，所有公开用于发光装置的特征也可用于透镜，反之亦然。
透镜包含外部区域、中央透镜区域和径向环绕中央透镜区域的环形菲涅尔级。透镜设置用于将进入透镜并通过透镜传播的、具有大于80°的初始照射夹角的光聚焦，使得通过透镜传播的光的最终最大照射夹角为最少50°、最大80°。尤其透镜按照菲涅尔透镜的形式构造。
借助此透镜可尤其减小由发光二极管发出的光的照射夹角。
附图说明
根据下面对附图的说明进一步阐述本发明的其他优选的实施形式。
图1A，1B，1C，2A和2B示出了在此所述的发光装置以及在此所述的透镜的实施例。
图3A，3B和3C示出了在此所述的发光装置以及在此所述的透镜的实施例的强度分布。
图4A，4B，5A和5B示出了具有替代的透镜的替代的发光装置。
具体实施方式
下面根据实施例和对应的附图进一步阐述在此所述的发光装置以及在此所述的弹簧接触件。在此，同样的、同类的、类似的或功能相同的元件以同样的附图标记标注。为了避免赘述，部分地省略了对这些元件的重复说明。
附图和在附图中所示的元件彼此的大小比例不视为按比例的。此外，为了更好的可视性和/或为了更好地理解，个别元件可能夸大示出。
根据图1A的示意性剖视图以及图1B和1C的示意性俯视图进一步阐述在此所述的透镜10以及在此所述的发光装置1的实施例。发光装置1的壳体30在附图1A至1C中未示出。
发光装置1包含透镜10和安装在安装面30a上的发光二极管20。发光二极管20的光束剖面22在图1A中简洁地示出。透镜10沿着与发光二极管20的主照射方向一致的垂直方向z位于发光二极管20后方。发光二极管20的透光面20a沿着横向x，y延展，在发光装置1运行时，发光二极管20通过此透光面发光。
透镜10相对于发光二极管20布置成，使发光二极管20的中心点和/或主照射方向与透镜10的光学轴线重叠。透镜10包含朝向发光二极管20的入光面10c和位于透镜10背离入光面10c的一侧上的出光面10a。此外，透镜10还具有聚焦区域11和外部区域12。
外部区域12向上、即远离发光二极管20地弯曲，从而外部区域倾斜于入光面20a延伸或者不垂直于垂直方向z。通过向上弯曲，一方面可使透镜10的尺寸匹配于壳体30(在图1A至1C中未示出)的要求，另一方面，可改善透镜10的美观。尤其可借助此弯曲模仿传统卤素灯的反光件。
在聚焦区域11中，透镜10在透镜10的背离发光二极管20的顶面处按照菲涅尔透镜的形式构造。透镜10在聚焦区域11中包含中央透镜区域110、径向环绕中央透镜区域110的第一菲涅尔级111、以及径向环绕第一菲涅尔级111和中央透镜区域110的第二菲涅尔级112。借助中央透镜区域110、第一菲涅尔级111和第二菲涅尔级112，可减小由发光二极管20发出的光的照射夹角α。
在朝向发光二极管20的底面上，透镜10在聚焦区域11内具有空穴13。空穴13由空穴阶113限定，其径向环绕空穴13。空穴阶113还径向环绕中央透镜区域110、第一菲涅尔级111和第二菲涅尔级112。空穴13的基础面113c通过入光面10c的一部分构成。
空穴阶113包含朝向发光二极管20的空穴内侧面113b和背离空穴内侧面113b的空穴外侧面113d。空穴阶13构成用于由发光二极管20从侧面向空穴阶13的方向照射的光的全反射透镜。为此，空穴外侧面113d相对于安装面30a和/或基础面113c比空穴内侧面113b更加平缓地延伸。空穴内侧面113b为透镜10的入光面10c的一部分。通过空穴内侧面113b进入空穴阶113中的光可至少部分地在空穴外侧面113d上全反射。
外部区域12具有上部外侧边缘120，其具有外部区域12到发光二极管20的最大的垂直距离。此外，聚焦区域11具有透镜10的上部边缘101，其具有聚焦区域11到发光二极管20的最大垂直距离。优选外侧边缘120到发光二极管20相比于上部边缘101具有更大的或相等的垂直距离。换而言之，聚焦区域11不伸出外部区域12。
如图1B和1C中示例性地示出，透镜10可由多个单个的区段100组成，其中，每个区段100都可具有平面的外表面。此种区段100可改善透镜10的美观性和混光特性。
根据图2A的示意性俯视图和图2B的示意性简化侧视图进一步阐述在此所述的发光装置1的实施例。其中示出了发光装置1的壳体30，其中，发光二极管20容纳在壳体30的凹处中。发光二极管20在凹处中安装在电路板32上，电路板的上表面构成安装面30a。发光二极管20优选安装在安装面30a上，使得发光二极管20的中心点M位于壳体30的中心。
壳体30设置用于借助透镜10、尤其图1A、1B和1C中所示的透镜10封闭。为此，透镜10可安装在凹处中。尤其透镜10在横向x，y上的直径与壳体30的凹处的直径一致。透镜10优选安装得使透镜10的光学轴线穿过发光二极管20的中心点M延伸。
壳体30包含灯具基座31，用于发光二极管20的电子驱动件可容纳在此灯具基座中。驱动件尤其位于电路板32背离发光二极管20的底面上，并且与发光二极管20导电连接。例如，壳体30为传统卤素灯、尤其所谓的PAR 16或MR16灯的壳体30。
安装部件33位于此凹处中，其沿着垂直方向z超出电路板32或安装面30a。安装部件33优选为安装接片，借助其将驱动件固定和/或电气接触到壳体30、尤其电路板32上。安装部件33作为所谓的“驱动件耳部(Treiberohren)”突出电路板32。
安装部件33沿着横向x，y到中心点M具有横向距离d(也称为径向距离)。此横向距离d可分解为沿着第一横向x的第一距离d1和沿着第二横向y的第二距离d2。横向距离d优选与聚焦区域11的总半径相等。
横向距离d可至少为10mm，优选为至少12mm，并且最高为13mm。例如，横向距离d为12.41mm，第一距离d1为11.80mm并且第二距离d2为3.85mm。
图2b示意性地示出了安装部件33到发光二极管20的中心点M的横向距离d和第一距离d1。安装部件33沿着垂直方向z具有高度h。安装部件33与中心点M间隔横向距离d。电路板32位于第三距离d3内。
安装部件33的高度h尤其为最高4mm，优选为最低1.0mm且最高3.5mm，并且尤其优选为3mm。例如，第三距离d3为10mm。
为了透镜10可匹配于壳体30的几何形状，透镜10应在电路板32的范围内、即尤其在第一距离d1和/或第三距离d3的范围内尽可能靠近电路板32地安装，尤其具有小于3mm的垂直距离，从而理想地捕捉由发光二极管20发出的光。但是，在安装部件33的范围内，即尤其在横向距离d以外，透镜10应与安装面30a相距至少2mm，优选至少3mm，从而透镜10不受安装部件33损坏。
这可通过在图1A至1C中示出的透镜10实现。在安装部件33的范围内，透镜10具有外部区域12，其由于其远离安装面30a的延伸而与安装面30a具有较大的垂直距离，而聚焦区域11位于电路板32或发光二极管20的范围内，相比于外部区域12，此聚焦区域11到安装面30a具有更小的垂直距离。
根据图3A，3B和3C的强度分布图进一步阐述在此所述的发光装置1。
图3A示出了作为照射夹角α函数的第一强度分布71、第二强度分布72、第三强度分布73和第四强度分布74。强度I分别以坎(cd)为单位示出。四个强度分布71,72,73,74分别沿不同的横向x，y测得。第四强度分布74的测量沿着第一横向x进行，第一强度分布71的测量沿着第二横向y进行，第二强度分布72的测量沿着相对于第二横向y旋转44°的横向进行，并且第三强度分布73的测量沿着相对于第一横向x旋转44°的横向进行。
四个强度分布71,72,73,74具有大致60°的照射夹角。也就是说，在约-5°的照射夹角α处(对于第四强度分布74为-10°)约为1380cd、尤其1381.3cd的最大强度在约-35°(对于第四强度分布74为-40°)至约+25°(对于第四强度分布74为+20°)的照射夹角α范围内降至一半。为此实施例算得的光效为至少90％，尤其91.875％。
图3A的计算也与对发光装置1的仿真相符。为了进行仿真，发光二极管20假设具有良好的显色性和良好的照射特性。根据本发明的发光装置1的不同实施例与三种替代的发光装置1′相比较。第一种替代的发光装置1′(参见附图4A)和第三种替代的发光装置1′(参见附图4B)在此具有期望范围内的照射夹角，但是，其尺寸不匹配于壳体30和/或具有降低的光效。第二种替代的发光装置1′可匹配于壳体30，但是不产生在50°至80°范围内的照射夹角。此仿真的结果在下表中示出。在此，瞄准强度(英文：collimation strength,CS)给出了最大强度与在90°椎体内的光通量的商。
图3B和3C示出了二维强度分布81,82,83的仿真。图3B示出了在由横向x，y构成的平面内的仿真，图3C示出了在由第一横向x和垂直方向z构成的平面内的仿真。分别示出了由发光装置1发出的光的强度分布81,82,83。在此，强度分布81,82,83分别仅粗略地为第一强度81、第二强度82和第三强度83示出，其中，第一强度81小于第二强度82，第二强度82小于第三强度83。
发光二极管20的基本为朗伯型的照射特性通过透镜10聚焦，从而由发光装置1发射的光具有在至少50°至最高80°、尤其60°范围内的照射夹角。
根据附图4A和4B的示意性的剖视图进一步阐述用于替代的发光装置1′、尤其根据上述仿真的第一种替代的发光装置1′和第三种替代的发光装置1′的替代的透镜10′。
图4A中的替代的透镜10′根据全反射透镜的形式构造。在替代的透镜10′的聚焦区域11中，其构造得使由发光二极管20发出的光聚拢。但是，此种替代的透镜10′具有低光效。
图4B中的替代的透镜10′在聚焦区域11中具有球形透镜。由此，可实现高光效，但是，此种透镜10′与在壳体30凹处内的安装部件33相撞。
根据图5A和5B的示意性剖视图进一步阐述具有替代的透镜10′的替代的发光装置1′的另一实施例。替代的发光装置1′的壳体30与根据本发明的发光装置1的壳体一致。图5B在此示出了替代的发光装置1′在壳体30的安装部件33区域内的放大图。替代的发光装置1′的替代的透镜10′可和图5B中的替代的透镜10′类似地构造。
替代的发光装置1′的替代的透镜10′具有中央透镜区域110和设置在替代的透镜10′的朝向发光二极管20的底面上的四个菲涅尔级111。但是，这些菲涅尔级111不与安装部件33相撞。尽管借助替代的透镜10′能够实现替代的发光装置1′的高光效，但是，需要与壳体30的配合。
本发明不限于根据实施例进行的说明。而且，本发明还包含各种新的特征以及特征的各种组合，尤其包含权利要求中的特征的各种组合，即使这些特征或这些组合本身并未详细地在权利要求或实施例中给出。
附图标记说明
1 发光装置
1′ 替代的发光装置
10 透镜
100 区段
101 上部边缘
10c 入光面
10a 出光面
11 聚焦区域
110 中央透镜区域
111 (第一)菲涅尔级
112 第二菲涅尔级
113 空穴阶
113b 空穴内侧面
113d 空穴外侧面
113c 基础面
12 外部区域
120 外部边缘
13 空穴
10′ 替代的透镜
20 发光二极管
20a 透光面
30 壳体
30a 安装面
31 灯具基座
32 电路板
33 安装部件
71，…，74 第一，…，第四强度分布
81,82,83 第一，第二，第三强度
α 照射夹角
x 第一横向
y 第二横向
z 垂直方向
d1，d2，d3 第一，第二，第三距离
d 横向距离
h 高度

Claims (14)

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。
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(110)和径向环绕所述中央的透镜区域(110)的环形的多个菲涅尔级(111,112)。
8.根据权利要求7所述的发光装置(1)，其中，所述透镜(10)刚好具有两个环形的所述菲涅尔级(111,112)。
9.根据权利要求7或8所述的发光装置(1)，其中，所述中央的透镜区域(110)和所述菲涅尔级(111,112)布置在所述透镜(10)的背离所述发光二极管(20)的顶面上。
10.根据权利要求1所述的发光装置(1)，其中，所述透镜(10)在朝向所述发光二极管(20)的底面上具有空穴(13)，所述空穴径向地由环形的空穴阶(113)环绕，其中，所述空穴(13)的横截面构造为梯形。
11.根据权利要求10所述的发光装置(1)，其中，所述空穴(13)具有基础面(113c)，并且所述空穴阶(113)具有朝向所述基础面(113c)的空穴内侧面(113b)和背离所述基础面(113c)的空穴外侧面(113d)，其中，所述基础面(113c)和所述空穴内侧面(113b)构成所述透镜(10)的入光面(10c)的一部分，并且其中，所述空穴外侧面(113d)相对于所述基础面(113c)的走向相比于所述空穴内侧面(113b)更加平缓。
12.根据权利要求10或11所述的发光装置(1)，其中，所述空穴(13)和/或所述空穴阶(113)构造并布置成，使在所述发光装置(1)运行时由所述发光二极管(20)发出的光的一部分照射到所述空穴阶(113)上，并且至少部分地在空穴阶(113)的所述空穴内侧面(113b)和/或所述空穴外侧面(113d)上借助全反射转向。
13.根据权利要求1所述的发光装置(1)，其中，所述透镜(10)的背离所述发光二极管(20)的出光面(10a)至少局部为粗糙的。
14.用于发光装置的透镜，所述透镜具有外部区域(12)、中央的透镜区域(110)和径向环绕所述中央的透镜区域(110)的环形菲涅尔级(111,112)，其中，所述透镜(10)设置用于将进入所述透镜(10)并通过所述透镜传播的、具有大于80°的初始照射夹角的光聚集，从而通过所述透镜(10)传播的光的最终最大照射夹角为至少50°、最大80°。
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