專利名稱：經(jīng)準(zhǔn)直化的光源和用于制造該光源的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及針對光源的透鏡。本發(fā)明特別地涉及具有進(jìn)行準(zhǔn)直化的或者成形射線的透鏡的LED光源。
背景技術(shù)：
由DE 601 01 021 T2公知具有高數(shù)值孔徑的物鏡。這些透鏡設(shè)計(jì)用作在光學(xué)攝錄機(jī)中的拾取透鏡。與此相應(yīng)地，涉及光學(xué)成像系統(tǒng)。在那里描述的透鏡制造為擠壓件，并且必須滿足可制造性的條件和光學(xué)的功率。對于在非球體的極半徑A與這些透鏡的透鏡體積Vsa之間的比例而言如下應(yīng)該成立
權(quán)利要求
1.進(jìn)行準(zhǔn)直化的透鏡，用于光源的光射線的準(zhǔn)直，所述透鏡具有 -光入射面，和 -光出射面，其中 -所述光出射面凸地非球面地成形，并且 -曲率半徑從所述透鏡的中心向所述透鏡的邊緣去地增加，并且 -所述透鏡在所述光出射面處的折射率具有至少I. 70的值，并且 -所述透鏡(3)的總高度大于所述光出射面(5)的拱高度，其中 -所述光出射面(5)的拱高度根據(jù)在所述光出射面的頂點(diǎn)與邊緣之間的軸向距離確定 尺寸，并且其中 -所述透鏡的體積至少由由所述光出射面圍住的體積和如下柱體的柱體體積獲得，所述柱體的端面由所述光入射面給出并且所述柱體的高度由從所述光入射面(9)直至所述光出射面(5)的邊緣的軸向距離給出，其中，針對體積來說如下成立
2.用于產(chǎn)生經(jīng)準(zhǔn)直化的光射線(2)的照明裝置(1)，所述照明裝置包括 -具有至少一個(gè)發(fā)光二級管(22)的光源(21)，和 -透鏡(3)， 其中，所述透鏡(3)具有光入射面(9)和光出射面(5)，并且其中， -所述光入射面(9)以與所述發(fā)光二級管(22)的間距布置，并且其中， -所述光出射面(5)凸地非球面地成形，并且 -曲率半徑從所述透鏡(3)的中心向所述透鏡的邊緣去地增加，并且其中， -所述透鏡(3)在所述光出射面(5)處的折射率具有至少I. 70的值，并且其中， -所述透鏡(3)的總高度大于所述光出射面(5)的拱高度(h^P，其中， -所述光出射面(5)的拱高度根據(jù)在所述光出射面(5)的頂點(diǎn)與邊緣之間的軸向距離確定尺寸，并且其中 -所述透鏡(3)的體積至少由由所述光出射面(5)圍住的體積和如下柱體的柱體體積獲得，所述柱體的端面由所述光入射面(9)給出并且所述柱體的高度由從所述光入射面(9)直至所述光出射面(5)的邊緣的軸向距離給出，其中，針對所述透鏡體積來說如下成立
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的照明裝置(1)，其特征在于，所述透鏡(3)的側(cè)腹斜角大于30°。
4.依據(jù)前一權(quán)利要求所述的照明裝置，其中，所述光入射面(9)是平坦的。
5.依據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的照明裝置(1)，其特征在于，所述光源(21)的光放射面(24)為所述光入射面(9)的面積的或者投影到所述光入射面(9)的平面上的所述光出射面(5)的面積的至少1/80。
6.依據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的照明裝置(I)，其特征在于， -所述透鏡(3)的焦距如此地大，即，使得射中到所述光出射面(5)上的平行射線的焦點(diǎn)以與所述光入射面(9)的間距(28)處在所述透鏡(3)之外，并且其中， -所述光源(21)的所述至少一個(gè)發(fā)光二級管(22 )的光放射面(24 )在軸向方向上布置在所述焦點(diǎn)的定位與所述光入射面(9)之間。
7.依據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的照明裝置(1)，其特征在于帶有多個(gè)彼此并排地布置的非球面的透鏡面的透鏡系統(tǒng)，所述非球面的透鏡面布置在共同的基體上，所述基體具有與所述透鏡面對置的平坦側(cè)，其中，與所述對置的平坦面間隔開地布置有多個(gè)發(fā)光二級管，從而使得所述發(fā)光二級管的光各由不同的非球面的透鏡面準(zhǔn)直化。
8.依據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的照明裝置(1)，其特征在于，所述透鏡(3)由兩個(gè)玻璃元件(30、33)組合成，其中，由所述玻璃元件中的一個(gè)(30)形成所述光入射面(9)，并且由另一玻璃兀件(33)形成所述光出射面(5)。
9.依據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的照明裝置(I)，其特征在于， -在所述非球面的折射面的邊緣與所述光入射面(9)之間的軸向的呈柱體形的區(qū)段比由所述非球面的折射面合圍的體積具有體積上的更大的份額，其中 -由所述折射面合圍的體積與在所述非球面的光出射面(5)的邊緣與所述光入射面(9)之間的所述軸向的呈柱體形的區(qū)段的體積的比例小于1/2。
10.用于制造依據(jù)前述權(quán)利要求2至9之一所述的、用于產(chǎn)生經(jīng)準(zhǔn)直化的光射線(2)的照明裝置(I)的方法，在所述方法中 -提供帶有至少一個(gè)發(fā)光二級管(22)的光源(21)，并且 -制造透鏡(3), 其中，所述透鏡(3)具有光入射面(9)和光出射面(5)， 其中， -將所述光入射面(9)平坦地成形，并且 -將所述光出射面(5 )凸地非球面地成形，并且此外將所述透鏡(3 )如此地成形，即， -使得曲率半徑從所述透鏡(3)的中心向所述透鏡的邊緣去地增加，并且其中， -針對所述透鏡(3)使用如下材料，所述材料至少在所述光出射面(5)處具有至少I. 7的值，并且其中 -將所述透鏡以如下總高度制造，所述總高度大于所述光出射面(5)的拱高度，其中，所述光出射面(5)的拱高度根據(jù)在所述光出射面(5)的頂點(diǎn)與邊緣之間的軸向距離確定尺寸，并且其中 -所述透鏡(3)的體積至少由由所述光出射面(5)圍住的體積和如下柱體的柱體體積獲得，所述柱體的端面由所述光入射面(9)給出并且所述柱體的高度由從所述光入射面(9)直至所述光出射面(5)的邊緣的軸向距離給出，其中，針對體積來說如下成立
11.依據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述透鏡(3)的制造包括擠壓、尤其是第一玻璃元件在具有兩個(gè)對置的平坦平行面的第二玻璃元件的平坦側(cè)上的模壓，其中， -將所述第一玻璃元件(33)成形為非球體，所述非球體的表面形成所述透鏡(3)的所述光出射面(5);并且與所述第二玻璃元件的將所述第一玻璃元件疊壓在其上的面對置的面形成所述透鏡(3)的所述光入射面(9);并且其中， -在擠壓的情況下在這兩個(gè)玻璃元件(30、33)之間的交界面處向下超越粘合粘度。
12.依據(jù)前兩個(gè)權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述透鏡(3)的制造包括在玻璃中的至少一種玻璃的軟化條件下兩個(gè)玻璃元件(30、33)的彼此疊壓和它們的直接粘合，其中，使用相同的玻璃，或者針對所述玻璃元件的玻璃的溫度膨脹系數(shù)a a 來說如下成立a玻璃「a玻璃21 ^ 0. 2 X a玻璃I。
全文摘要
本發(fā)明總體上涉及針對光源的透鏡。本發(fā)明特別地涉及具有進(jìn)行準(zhǔn)直化的或者成形射線的透鏡的LED光源。本發(fā)明基于如下的任務(wù)，即，僅借助單個(gè)透鏡就準(zhǔn)直化了面式地并且在大的角度范圍下放射的光源的、尤其如發(fā)光二級管的或者發(fā)光二級管系統(tǒng)的光的高效率準(zhǔn)直。建議了特殊地成形的透鏡和這樣的透鏡的帶有與光入射面間隔開的光源的系統(tǒng)。
文檔編號G02B27/09GK102713688SQ201180006227
公開日2012年10月3日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者拉爾夫·比爾廷普費(fèi)爾, 斯特芬·賴切爾, 貝恩德·沃爾芬 申請人:肖特公開股份有限公司