[发明专利]发光设备和用于发光设备设计的方法

权利要求书

1.一种发光设备，所述发光设备包括：

发光元件，所述发光元件包括发光二极管(LED)，所述发光元件具有有效的发光表面(1)，所述发光表面(1)带有有效的直径D_E，以及

透镜(2)，所述透镜(2)与所述表面光学接触并布置成接收源自所述发光元件的光，

其中，将所述透镜的外边界表面弯曲，以使在所述外边界表面上的任何位置中，来自所述有效发光表面的至少一个边缘光线(11-14)以大于或等于θ_c-χ2π(1-cosθ_c)的角度入射，其中，θ_c等于给定介质中所述透镜的总体内部反射的临界角，且χ≤9°/sr。

2.如权利要求1所述的发光设备，其特征在于：将所述外边界表面(2)弯曲，以使在所述外边界表面上的任何位置中，来自所述有效发光表面(1)的任何边缘光线(11-14)以小于或等于θ_c+δ的角度入射，其中，δ≤12°。

3.如权利要求2所述的发光设备，其特征在于：所述透镜的高度H_L在以下范围内：

[D_E/(2×tan(θ_c+δ))，D_E/(2×tan(θ_c-χ2π(1-cosθ_c))]，式中，δ≤12°且χ≤9°/sr，而且，在包括所述发光元件的平面中的所述透镜的半径R_L在以下范围内：

[D_E/2，1.2×D_E]。

4.如前面的权利要求中的任何一项所述的发光设备，其特征在于：χ≤6°/sr。

5.如前面的权利要求中的任何一项所述的发光设备，其特征在于：χ≤3°/sr。

6.如前面的权利要求中的任何一项所述的发光设备，其特征在于：δ≤7.5°。

7.如前面的权利要求中的任何一项所述的发光设备，其特征在于：δ≤3°。

8.如权利要求7所述的发光设备，其特征在于：在包括所述透镜的光轴的平面中的所述透镜的截面大于由下面的等式所描述的椭圆：

(x0.9·RL)2+(y-y00.9·HL-y0)2=1]]>

且小于由下面的等式所描述的椭圆：

(x1.1·RL)2+(y-y01.1·HL-y0)2=1]]>

式中：

x是平行于所述发光元件(1)的表面的坐标，

y是垂直于所述发光元件(1)的表面的坐标，

y₀是[-0.1，0.25]区间内的常数，以及

y大于或等于y₀。