[发明专利]用于发光二极管的光学元件、发光二极管、LED装置以及制造LED装置的方法

说明书

本发明涉及一种用于发光二极管(LED)的光学元件、一种带有光 学元件的发光二极管、一种带有多个发光二极管的LED装置以及一种 用于制造LED装置的方法。

为获得不同的光分布，目前使LED与匹配到特定情形的光学系统 一起使用。因此，针对任何新的照明应用都需要自身的光学系统。

本发明的任务是说明一种用于发光二极管的光学元件，利用该光 学元件可以简化地构成一种LED装置，该LED装置具有多个发光二极 管和该LED装置的预先给定的辐射特性。此外，还说明了一种具有这 样的光学元件的发光二极管以及一种具有多个发光二极管的LED装置。 而且，还应说明一种简化具有预先给定的辐射特性的LED装置的制造 的方法。

该任务通过独立权利要求的主题来解决。本发明的有利的扩展方 案和改进方案为从属权利要求的主题。

在一种实施形式中设置了一种用于发光二极管的光学元件，其中 辐射出射面适于产生违反旋转对称性的辐射特性。这样的光学元件尤 其是适用于在LED装置中被布置在支承体上的发光二极管，其中给该 LED装置预先给定辐射特性。

在一种实施形式中，发光二极管具有辐射出射面和光学元件，其 中该光学元件被布置并被构造为使得该发光二极管具有带有被违反的 旋转对称性的辐射特性。

在一种实施形式中，LED装置具有多个被布置在支承体上的发光二 极管，其中分别给所述发光二极管分配自身的光学元件，该自身的光 学元件被布置和被构造为使得相应的发光二极管的辐射特性被成形为 具有被违反的对称性，并且其中光学元件以相似的方式、尤其是相同 地被实施。

具有被违反的对称性、尤其是旋转对称性的辐射特性尤其是可被 理解为如关于光学元件的光轴有针对性地与旋转对称的辐射特性偏离 的辐射特性。

在本发明的范围内，仅需要具有非径向对称的辐射特性的光学系 统。通过将支承体上的包括该光学系统在内的单个或多个LED转动0° 到90°之间、优选地大于0°和小于90°地布置，可能实现LED装置的 不同的光分布。最终得到的光分布在这种情况下由各个LED的光分布 的组合得到。在此，包括光学系统在内的各个LED之间的转动角可以 相同或不同。

通过使装备有光学元件的LED适当地转动并且尤其是相对应转动 地安装在支承体上，可以解决不同的照明任务，而不必针对每种情形 重新匹配光学系统。该光学元件可以例如被实施为透镜、反射器，或 者被实施为透镜和反射器的组合。

尤其是，可以利用配备有同类的光学元件的LED，通过转动的布置 来构造LED装置的彼此不同的辐射特性。也就是，决定性的优点在于： 针对新的光分布只须匹配LED的旋转，而不必设计和制造新的光学系 统。通过将单个LED的分别与旋转对称性偏离的辐射特性适当地叠加， 可以以简单且低成本的方式调整为该LED装置预先给定的辐射特性。

虽然预先给定的辐射特性也会通过特定开发用于相应照明情形的 光学元件(例如透镜、反射器)来实现，但是该辐射特性的变型也可 以以简单的方式通过将LED相对于彼此地布置在支承体上来实现。

也可以考虑构造该支承体以影响光分布。例如，可在支承体上固 定镜面反射元件(Spiegelelement)或者多个镜面反射元件，或者可 以将镜面反射元件或者多个镜面反射元件构造在支承体中。此外，该 支承体可以挠性地被构造，以致可以通过相对应地弄弯该支承体来改 变该LED装置的辐射特性。

随后针对光学元件或针对发光二极管所描述的特征可应用于至少 一个光学元件或可应用于LED装置的至少一个发光二极管，优选地可 应用于所有光学元件或LED装置的所有发光二极管。通过使用同类的、 尤其是相同的光学元件或发光二极管，简化了LED装置与预先给定的 辐射特性的匹配。

在优选的扩展方案中，光学元件的辐射出射面在俯视中稍带长形 地被构造。

尤其是，光学元件(4)的辐射出射面(40)的纵向变形(a)与 该辐射出射面(40)的横向变形(b)在俯视到辐射出射面上的比为1.5∶1 或更大，优选地为2∶1或更大，特别优选地为3∶1或更大，最优选地 为4∶1或更大。

纵向变形与横向变形之间的比越大，则该辐射特性越强烈地偏离 旋转对称的形状。

在优选的扩展方案中，光学元件的辐射出射面在俯视到该辐射出 射面上具有至少两个标明的轴线。所标明的轴线尤其是相互垂直的。