[发明专利]光发射装置和集成所述光发射装置的照明设备

权利要求书

1.一种具有光轴并且将光辐射到具有折射率n₀的介质中的光发射装置，其包括：

透镜，所述透镜具有折射率n和具有半径R的凸球面出射面，其中曲率中心沿所述光轴设置；以及

发光元件，所述发光元件具有沿所述光轴的法线测量的半径范围r的发射面，所述发射面光学耦接到所述透镜，所述发光元件被定位成使所述发射面的边缘的至少一部分近似位于与所述透镜具有相同曲率中心的半径为Rn₀/n的抽象球面上，并且还被定位成使所述发射面近似以所述光轴为中心、跨所述曲率中心与所述出射面相对，

其中所述透镜还包括反射侧壁，所述反射侧壁从接近所述发射面的所述边缘的第一边缘延伸到位于与所述光轴相交的平面中的第二边缘，所述平面定位在所述第一边缘与所述透镜的顶点之间，所述反射侧壁被配置成使来自所述发射面的所述光的一部分在照射在所述出射面之前被从所述反射侧壁反射。

2.如权利要求1所述的光发射装置，其中所述球面出射面使所述发射面的所述边缘的所述部分基本上等光程地成像。

3.如权利要求1或权利要求2所述的光发射装置，其中所述发射面的整个边缘近似位于半径为Rn₀/n的所述抽象球面上。

4.如权利要求1或权利要求2所述的光发射装置，其中所述发射面是球面的一部分。

5.如权利要求1或权利要求2所述的光发射装置，其中所述发射面是平坦的。

6.如权利要求1或权利要求2所述的光发射装置，其中所述发射面是圆顶形的。

7.如权利要求1或权利要求2所述的光发射装置，其中所述发射面的所述半径范围r小于(1/√2)(Rn₀/n)。

8.如权利要求1或权利要求2所述的光发射装置，其中所述发光元件包括磷光体。

9.如权利要求1或权利要求2所述的光发射装置，其中所述发射面被嵌入在所述透镜中。

10.如权利要求1或权利要求2所述的光发射装置，其中使用折射率匹配材料层将所述发射面光学耦接到所述透镜。

11.如权利要求1或权利要求2所述的光发射装置，其中所述发射面设置在所述透镜中的凹部内。

12.如权利要求1或权利要求2所述的光发射装置，其中所述透镜的区段被截断，所述区段位于从所述发射面到所述出射面的具有与所述光轴成预定最大角度的直接光线外部。

13.如权利要求1或权利要求2所述的光发射装置，其还包括反射器，所述反射器光学耦接到所述透镜并且被配置来接收和反射所述光的辐射到所述介质中的一部分。

14.如权利要求1所述的光发射装置，其中所述平面垂直于所述光轴。

15.如权利要求1所述的光发射装置，其中所述透镜关于所述光轴轴向对称。

16.如权利要求14所述的光发射装置，其中所述反射侧壁是锥形的。

17.如权利要求1所述的光发射装置，其中所述平面包括所述曲率中心。

18.如权利要求1所述的光发射装置，其中所述第二边缘完全位于与所述透镜具有相同曲率中心的半径为Rn₀/n的所述抽象球面内。