1.本发明涉及一种透镜。更具体地，本发明涉及可用于光学系统和/或探测器中的透镜。
背景技术：
2.不同种类的透镜已经被用于多个目的且用于多个领域中，并且存在从现有技术中获知的大量透镜。透镜可以例如用于控制波束路径、用于信令，用于发送数据等的设备中。当今具有大兴趣的领域是光学无线通信领域，其中透镜可以用于接收和发送数据。一个快速开发的领域（仍颇未开垦的）是使用调制光波来传输数据的li-fi系统的领域。li-fi系统是建立已被很好地确立的wi-fi技术的一种选项。与wi-fi相比，li-fi系统提供更宽的带宽通道，其为传输提供更高的保真度，尤其是在易受诸如飞行器或医院的电磁干扰影响的区域中。此外，wi-fi信号使用的波长允许信号延伸穿过例如壁，同时li-fi信号被物质有效地停止。这允许更安全的网络连接，这对于入侵者或黑客攻击来说可能更困难。
3.现有技术中使用的透镜（例如，使用在li-fi系统的领域中）被配置为集中光波以便试图生成相对强的信号。然而，这种方法可能导致的问题是，光波聚焦在一个点或非常小的区域中。换句话说，将（可能不同的）信号相加在一起以产生更强的信号可能导致信息的潜在损失。应注意，此方法还可导致关于信号源自何处的信息的丢失。
4.因此，存在替代现有技术中所使用的透镜的需求，以解决这些问题。特别地，感兴趣的是，提供一种紧凑的、能够从多个发射器接收光波并透射所述光波的透镜，同时仍然能够分离来自不同发射器的信号。还感兴趣的是，提供一种可从发射器接收光波的透镜，所述发射器可布置在相对大的区域中。
5.因此，本发明的一个目的是，提供在这些技术领域的一个或多个中的现有技术透镜的替代方案。特别地，感兴趣的是，提供可用于光学系统或探测器（例如，li-fi探测器）中的透镜，以便实现上述期望效果中的一个或多个，同时保持透镜设计紧凑。
技术实现要素：
6.相对方向的确定可以允许最接近的信号源，这可以允许更安全且更快的通信与较少的能量消耗。因此，存在替代现有技术中所使用的透镜的需求。特别地，感兴趣的是，提供紧凑并且能够从多个发射器接收光波的透镜，同时仍然能够分离来自不同发射器的信号。还感兴趣的是，提供能够从发射器接收光波的透镜，所述发射器可以分布在相对大的区域上。
7.因此，本发明的一个目的是，提供在这些技术领域的一个或多个中的现有技术透镜的替代方案。特别地，感兴趣的是，提供可用于光学系统或探测器（例如，li-fi探测器）中的透镜，以便实现上述期望效果中的一个或多个，同时保持透镜设计紧凑。
8.通过提供具有独立权利要求中的特征的透镜来实现这个和其他目的。在从属权利要求中限定了优选实施例。
9.因此，根据本发明的第一方面，提供了一种具有光轴的透镜。该透镜包括：呈具有第一半径r0的第一球体的球形帽形状的第一部分；和呈具有第二半径rj的第二球体的球形区段形状的第二部分；其中rj≥r0，并且其中第一球体和第二球体的中心重合于光轴上的点。所述第二部分具有朝向所述第一部分的顶侧和背离所述第一部分的底侧，所述底侧包括多个同心节段，每个节段具有背离所述光轴的第一表面和面向所述光轴的第二表面。每个第一表面具有第三球体的球形区域的形状，该第三球体的中心与光轴上的先前提到的点重合。对于每个节段，所述第一表面和所述第二表面具有共同的圆形底边缘，所述共同的圆形底边缘位于所述第二部分的所述底侧处的第一平面中，所述第二部分被配置成透射由所述第一部分接收的各光波的至少一个光波并且将所述至少一个光波经由所述多个同心节段投射到平行于所述第一平面的第二平面上。
10.术语"透镜"应被解释为指代被配置为通过折射聚焦或分散光的基本上任何透射光学元件或装置。
11.根据第一方面的透镜包括两个部分：第一部分和第二部分，第一部分被配置为接收光波并且将接收到的各光波中的至少一个发射到第二部分，该第二部分被配置为从第一部分接收至少一个光波并将从该第一部分接收的各光波中的至少一个投射到平坦的聚焦表面。
12.透镜的第一部分具有球形帽的形状。该球形帽是被平面切断的球体的一部分。第一部分是球形帽的球体被称为第一球体。该第一球体具有半径r0和中心，该中心位于透镜的光轴上的点中。
13.透镜的第二部分具有球形区段的形状。球形区段是通过用一对平行平面切割球体所限定的实体。第二部分是球形区段的球体被称为第二球体。该第二球体具有半径rj和中心，该中心位于透镜的光轴上与第一球体的中心位置相同的点上。
14.第二部分的底侧（其是背离第一部分的部分）具有多个同心节段。每个节段具有背离透镜的光轴的第一表面和面向光轴的第二表面。每个第一表面具有球形区域的形状。球形区域是球形区段的表面，不包括球形区段的底部。第一表面是球形区域的球体被称为第三球体。该第三球体的中心位于透镜的光轴上与第一球体和第二球体的中心位置相同的点上。
15.在根据第一方面的透镜中，第二部分的底侧中的同心节段被配置为折射光波并将所述光波透射到焦平面。光波被透射到的焦平面对于所有节段而言是基本上相同的平面，并且它被称为第二平面。这允许光波聚焦在第二平面上，而汇聚的光波的位置由入射光波的入射角确定。第三球体的半径、同心节段的数量以及相邻节段之间的间隔根据需要自由选择。
16.所述第二部分中的每个同心节段具有第一表面，所述第一表面背离所述透镜的所述光轴并且具有第三球体的球形区域的形状，所述第三球体的中心位于所述透镜的光轴上与所述第一球体和所述第二球体的中心相同的点上。换句话说，节段的每个第一表面与第三球体相关联。每个第三球体具有第三半径ri，其中i＝1，2，
…
，n，且其中n是节段的数目。应当理解，可以调整节段的形状和/或位置以创建最佳聚焦或创建更模糊的焦点。本发明的透镜的进一步优点在于，它允许不同入射角的光波在相同的焦平面上成像。
17.透镜可以被配置为具有角度为αi的台阶，该角度αi在所有节段之间基本相等。每个
角度αi在此被定义为焦距fi和随后的焦距f
i+1
之间的角度，在各节段之间具有相等角度αi的台阶是有利的，因为透镜至少部分地被优化。被优化可以指：维持来自不同位置的例如经调制的光波的信号的足够的信号质量，或实现期望的光学特性，应理解，节段的数量、与第一表面的球形区域相关联的第三球体的半径、和角度αi处的台阶可以变化以适应多个应用。
18.所述多个同心节段的每个节段具有背离所述透镜的所述光轴的第一表面，其中所述第一表面具有第三球体的球形区域的形状。换句话说，节段的每个第一表面与第三球体相关联。每个第三球体具有第三半径ri，其中i＝1，2，
…
，n，并且其中n是节段的数量。在这些半径中，最小的ri（i＝1）是与最靠近透镜的光轴的节段的第一表面相关联的第三球体的半径。该最小的ri对应于最短焦距，其进而限定了介于第一平面与第二平面之间的空间，其中该第一平面与第二部分的底部对应，该第二平面与透镜的焦平面对应。对于最靠近透镜的光轴的节段而言，可能期望较小的第三半径ri，因为这将允许在具有减小的高度的探测器中实施透镜。
19.所述透镜的第一部分具有球面，所述球面可设置有抗反射层。
20.在与应用波长或带宽匹配的第一部分的接收表面上仔细选择抗反射层可显著改善由透镜捕获的光的量。这增加了透镜的光学效率，这在例如探测器中使用时是有利的，因为它可以改善探测器的整体功能。
21.透镜可以包括聚合物。透镜可以用通常使用的低成本光学材料（例如聚合物，例如pmma，聚碳酸酯或硅树脂）来实现。可以使用基于聚合物的光学材料来实现具有更轻的重量和容易的可制造性的透镜。
22.透镜可以包括具有折射率n的玻璃，其中n＞1.5。
23.也可考虑基于玻璃的材料。减小用于便携式设备和移动设备中的透镜的尺寸的一种方式是，使用具有相对高的折射率的光学材料。这是因为增加透镜的折射率可以提高集中度。具有高折射率的一些市售光学材料可以是s-lah79 (n＝2.00，ohara公司)和n-lasf44 (n＝1.8，schott ag)。
24.透镜的第一部分和第二部分可以由相同或不同的材料制成。
25.透镜可以单独制造为分立的部件。然后，它们可以利用光学粘合剂粘合在一起，以形成一个单一的，坚固的且机械稳定的光学体。
26.第一部分和第二部分可以是由例如单块玻璃和/或单块塑料所形成的单个元件。第一部分和第二部分可以替代地是相邻布置的两个分立的元件。第一部分和第二部分可以构成一个单个球透镜。"球透镜"是指基本上任何具有球形形状的透镜。透镜可以整体地制造，例如借助于增材或减材制造技术（诸如注射成型，传递成型和3d打印）来制造。
27.透镜的第一部分具有球形帽的形状。球形帽的示例是半球。
28.透镜的第一部分被布置为从宽的入射角范围收集光。
29.第一部分可以被布置为：相对于透镜的光轴以至少高达50度的入射角来接收光波。
30.最大入射角是来自可以捕获入射光波的透镜的光轴的最大角度。期望大的入射角以确保足够的视场，使得大部分的访问点可以由光学探测器成像。高达至少50度的入射角可以是足够的。
31.透镜可以被布置成使得与第一部分的球形帽相关联的第一球体的第一半径小于
与第二部分的球形区段相关联的第二球体的第二半径，如果是这种情况，则第二部分的顶侧限定围绕第一部分的周缘，该周缘优选不透明以防止或限制不期望的环境光直接通过第二部分进入透镜。
32.根据本发明的第二方面，提供了一种用于探测光波的探测器，其包括根据本发明的第一方面的透镜。所述探测器还包括光电探测器，所述光电探测器包括多个区段。所述多个区段中的每个区段被布置成接收由所述透镜透射的光波各的至少一个光波。
33.根据本发明的第二方面的探测器包括光电探测器。“光电探测器”是指基本上任何能够探测光/电磁辐射/光子并将光转换成电流信号/电信号的元件。光电探测器被提供以探测光波并基于探测到的光波生成电流和/或电信号。在光电探测器处生成的信号可以包括数据。该数据可以被编码成关于以下信息的形式：区段上的入射光波的波长、光子总数、光子探测频率、光波的调制、或这些的任何组合。信号中的信息（例如，通过调制的光波的调制发送的数据）以电流和/或电信号的形式被进一步传输。然后，电流和/或电信号可以作为数据由例如计算机来接收。
34.此外，根据本发明的第一方面，光电探测器应该布置在透镜的焦平面中。这允许源自不同位置的光波在同一光电探测器上投影/成像。
35.多个区段中的每个区段被布置成接收由透镜透射的各光波的至少一个光波。根据第二方面的探测器是有利的，因为光电探测器被分段，即，光电探测器包括基本上为相对小尺寸的光电探测器的多个区段，其中每个区段可以彼此独立地探测光波。这里“彼此独立地”指的是，每个区段可以探测光波并基于仅入射在该区段上的光子来生成信号。因此，每个区段可以生成与所有其他区段可区分的信号。组合一个或多个信号以创建更强的信号也是一种选择。
36.光电探测器可以是硅（si）光电二极管。这是有利的，因为这种类型的光电探测器相对较小，可能具有低噪声，高速和/或高光谱响应。应当理解，光电探测器可以是能够探测光子/光波并创建信号的任何探测器。
37.因为光电探测器被分段并且具有不同入射角的光波被聚焦在大致相同的平面上，所以光电探测器可以至少部分地独立地探测来自光波的多个发射器的信号。当光波为调制的光波时，这是特别有利的。因此，该探测器还可以允许多信道通信，从而增加通信的带宽。
38.本发明的另一个优点是，具有最高/最强信号（即，探测来自入射光波的最大数量光子的区段）的光电探测器区段可以指示最接近的发射器和/或具有最强发射信号的发射器的方向。由区段产生的信号可以包括关于以下信息的区段：该区段上入射光波的波长、或光子总数、或光子探测频率、或光波的调制。应当理解，这些的任何组合可以包括信号。
39.此外，在探测器从多个发射器接收光波的情况下，探测器可以区分从一个（特定）发射器发出的信号。如果接收到的光波为调制的光波，则可以在例如li-fi系统中使用探测器。探测器可以将来自特定发射器的信号区分开，这将允许更能量高效的探测器系统（例如，li-fi系统）以及更可靠的系统，这是因为存在可选择的可能性以将信号发送回到已经接收到强信号的发射器。举例而言，由于例如障碍物或干扰，更远离较高信号的发射器可以是作为目标发射器的更好的选择(相比最靠近的发射器而言)。
40.根据第二方面的探测器是有利的，因为它可以从不同入射角接收光波并在平面探测器上对光波进行成像。进一步有利的是，它可以分离来自不同发射器的信号。因此，与现
有技术中的探测器相比，提供了更有效的探测器（例如，li-fi探测器）。此外，可以以更有效的方式执行光波的接收。因此，本发明的第二方面的探测器提高了光学和/或空间效率。
41.在根据本发明的第二方面的探测器中，透镜和光电探测器可以被布置成使得它们被一定体积的空气分离。
42.因此，透镜可以被配置为具有更长的焦距，这允许透镜的更宽松的设计。或者，对透镜和光电探测器进行分离的体积可以是考虑了光波长的任何其他透明光学材料。应理解，所述体积可替代地可与任何其他透明物质（诸如塑料或玻璃）互换。
43.透镜和光电探测器之间的体积可以由圆柱形不透明盖包围，并且圆柱形不透明盖可以布置成至少部分地围绕透镜的第二部分。所述圆柱形不透明盖被配置为屏蔽对所述探测器和所述透镜进行分离的体积，并且优选地还屏蔽所述透镜的所述第二部分的至少一部分（来自入射光）。这是有利的，因为盖禁止光波进入探测器，而无需首先穿过透镜的第一部分，这给探测器提供了更高的信噪比和光输出。因此，改善了光电探测器处的光波的探测。另一个优点是，盖可以被配置为将透镜和光电探测器保持在一起。因此，盖可以提供结构支撑。圆柱形不透明盖、透镜和光电探测器可以形成一个单个探测器单元。探测器单元可以是刚性的。
44.圆柱形不透明盖可以是光吸收的。
45.可以使用诸如（黑色）涂料的光吸收材料来实现圆柱形不透明盖。或者，可以使用反射金属层来满足该目的。
46.所述光电探测器的所述多个区段中的每个区段可以具有六边形形式，其中所述多个区段中的各区段彼此相邻地布置（平铺）。
47.这是有利的，因为各区段以最小化多个区段的周边的有效图案方式被放置，而在不同区段之间几乎没有死空间。然而，也可以应用诸如矩形，三角形或圆形之类的区段的其他几何形状。
48.根据本发明的第三方面，可以提供一种包括通用串行总线（usb）设备的探测器布置。该usb设备继而包括根据本发明的第二方面的探测器，其中该探测器通信地连接到usb设备。
49.根据本发明的第二方面的探测器可以是包含常用数据传输接口的设备的一部分。该设备可以是移动或便携式设备，其中数据传输接口可以是能够连接到计算机的广泛使用的usb类型的接口。因此，由探测器探测到的光波可以被传输以用于期望的目的。
50.此外，使用相对较小的光电探测器（例如，具有小于100mm2的总面积）可能是有益的。这是有利的，因为光电探测器的尺寸可能相对较小。因此，光电探测器可以足够小以方便地装配到上述装置（例如usb棒或加密狗）中。圆柱形不透明盖可以是其中布置有探测器的结构（例如usb棒或加密狗）的一部分。因此，其中布置有探测器的结构可以阻挡光穿透第二部分。
51.根据本发明的第四方面，提供了一种包括根据本发明的第二方面的探测器的系统。所述系统还可以包括至少一个发射器，所述至少一个发射器被配置为发射可由所述探测器探测到的光波。
52.具有探测器布置的设备可以是光学无线通信系统的一部分，该光学无线通信系统可以包括用于以光波的形式传输数据或信息的一个或多个发射器。包括探测器的前述设备
可以是通信系统的一部分以用于建立与发射器的一个或多个通信链路。
附图说明
53.现在将参考所附的示意性附图，仅通过示例的方式来描述本发明的实施例，附图中对应的参考符号指示对应的部分，并且其中：图1示意性地示出了透镜的截面图；图2示意性地示出了探测器的截面图；图3示意性地示出了包括透镜和光电探测器的探测器的透视图；图4示出了光电探测器的俯视图；图5示意性地示出了探测器的透视图；图6a-6d示出了透镜的多个透视图；图7a-7b分别示出了透镜的侧视图和透视图；以及图8示出了包括发射光波的发射器和探测器的系统的视图。
54.如图所示，为了说明的目的而夸大了层和区域的尺寸，因此，该层和区域的尺寸被提供以用于说明本发明的实施例的总体结构。相同的附图标记至始至终表示相同的元件。
具体实施方式
55.现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，这些实施例被提供用于透彻性和完整性，并且用于将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。
56.图1示出了具有光轴a的透镜200的截面图。所述透镜200包括第一部分210，所述第一部分210被配置为接收光波110。所述第一部分210具有第一球体的球形帽的形状，所述第一球体的中心位于所述光轴上的点p处，所述第一球体具有第一半径r0。
57.所述透镜200还包括与所述第一部分210相邻设置的第二部分220，所述第二部分220包含具有第二半径rj的第二球体的球形区段的形状。第二球体的中心与位于光轴a上的点p处的第一球体的中心重合。
58.第二部分220具有朝向第一部分210的顶侧和背向第一部分210的底侧。第二部分220的底侧包括多个同心节段230，每个节段230包括背离光轴a的第一表面230a和面向光轴a的第二表面230b。
59.对于每个节段，第一表面230a和第二表面230b具有位于垂直于光轴a的第一平面k中的共同圆形底部边缘。
60.每个第一表面230a具有第三球体的球形区域的形状，该第三球体的中心与光轴a上的点p重合。
61.图1还示出了平行于第一平面k的第二平面h，第二部分220被配置为透射由第一部分210接收的各光波110的至少一个光波并且将该至少一个光波经由多个节段230投射到第二平面h上。
62.在图1中，第一部分210具有第一球体的球形帽的形状，第一球体具有第一半径r0和位于光轴上的点p处的中心。第二部分220具有第二球体的球形区段的形状，该第二球体
具有第二半径rj和位于光轴上的点p处的中心。第二球体的第二半径rj可以等于或大于第一球体的第一半径r0。在图1所示的透镜中，第二半径rj大于第一半径r0，这导致第二部分220的围绕第一部分210的顶侧上的周缘221。
63.对于每个节段230，第一表面230a具有第三球体的球形区域的形状，该第三球体具有位于光轴上的点p处的中心。对于每个第一表面230a，与该球形区域相关联的第三球体具有第三半径ri，其中i＝1，2，
…
，n，并且其中n是节段230的数量。应当理解，图1中所示的半径ri和r0是示例性半径，并且半径ri可以小于r0。在不同的实施例中，两个半径之间的差异也可以是不同的，并且本领域技术人员将理解，存在许多选择不同半径的方式。
64.第一部分210的折射率可以不同于第二部分220的折射率，此外，第一部分210和第二部分220的折射率可以相同。
65.此外，在图1中，焦距fi和f
i+1
被示出为在第二平面h处终结，每个节段230将与第一部分210和第二部分220一起，具有相应的焦距。这部分地是由于与节段230相关联的不同的第三半径所致。这些焦距fi中的一个与后续焦距f
i+1
之间的角度在图1中被示为αi。各节段230之间的间隔例如可以通过选择在角度αi上的相等的间隔来确定。各节段230之间的间隔也可以是不同的，并且在角度上不包括相等的间隔。透镜的焦距fi可以取决于ri、透镜200的折射率n和根据下式的角度αi：
66.图2示出了探测器100的截面图，探测器100包括对应于图1的透镜200的透镜，并且其在图1中被称为用于加深理解的相关联的描述。
67.图2的探测器100还包括光电探测器120，该光电探测器120沿着与平面h重合的平面延伸（如图1所示），该平面垂直于光轴a。光波110具有入射角φ。光电探测器120被配置为接收由多个节段230发射的光波110。光电探测器120包括多个区段（图2中未示出）。每个区段被配置为根据入射角接收各光波110的至少一个光波。光波110可以例如是被配置为携带信息的调制光波。这样的调制光波可以与用于实现因特网或数据连接的lifi系统中的探测器100一起使用。
68.此外，图2的探测器100包括由透镜200和光电探测器120之间的间隔限定的体积150。体积150可以是空气。应当理解，体积150可以是不同的透明介质，诸如玻璃或塑料。
69.体积150由也围绕透镜200的第二部分220布置的圆柱形不透明盖300所包围。圆柱形不透明盖300被配置为屏蔽第二部分220和/或光电探测器120使其免受杂散光的影响。杂散光的示例可以是对探测而言不感兴趣的环境光。与图2中所示情况的相比，圆柱形不透明盖300可以具有不同的形状，这取决于透镜200和光电探测器120。又例如，圆柱形不透明盖300可以包括多个（子）元件，并且可以包括覆盖透镜200的第二部分220的涂层。例如，涂层可以是吸收光的涂料或反射光的金属涂层。
70.周缘221也是不透明的，使得不想要的环境光不会直接通过透镜200的第二部分220（无需首先穿过第一部分210）进入探测器100。周缘221可以具有吸收或反射环境光的涂层。
71.图3示出了沿着光轴延伸的探测器100的透视图，图3的探测器100对应于图2的探测器100，并且参考图2及其相关联的文字描述来增强理解。图3的探测器100包括透镜200，该透镜200包括第一部分210和第二部分220。第一部分210被配置为接收光波。第一部分210具有半球形形状，从而允许第一部分从相对大的入射角范围接收光波。第二部分220包括位
于底侧中背对第一部分210的多个同心节段230，并且其被配置为根据光的入射角将由第一部分210接收的光波传输到光电探测器120。第二部分220的底侧具有在第一平面k中延伸的部分310。光电探测器120在第二平面h中延伸。光电探测器120包括多个区段130（图3中未示出），该多个区段130被配置为接收由第一部分210接收并由第二部分220透射的光波。在图3中，第一平面k和第二平面h彼此平行地延伸。光电探测器120的面积可以等于、小于或大于第二部分220的所述部分310的面积。
72.图4示意性地示出了可以在本文描述的探测器100中使用的光电探测器120的示例。光电探测器120包括多个区段130。各区段130彼此相邻放置，并且每个区段具有六边形形状，布置成所谓的蜂窝图案。例示的蜂窝图案提供了有效方式以组建独立地发挥作用的光电探测器区段，以便最优化光电探测器120的面积和/或材料使用。应当理解，区段130的数量和区段130的形状可以不同。例如，光电探测器120可以包括更少的区段130，此外，区段130可以是矩形的。每个区段130被配置成彼此独立地起作用。术语"独立地起作用"意味着每个区段130可以探测光波并独立于任何其他区段130的功能而生成信号。此外，由区段130的每一个所生成的信号可以彼此区分开来。作为六边形的替代，区段130的形状可以是正方形、矩形、三角形或任何其他几何形状。区段130还可以具有不同的形状，这意味着光电探测器120的一个（第一）区段130具有某种形状，并且光电探测器120的另一（第二）区段130具有不同的形状。
73.图5示出了如图2和3中所描述的探测器100的透视图，在该实施例中，探测器100还包括圆柱形不透明盖300，该圆柱形不透明盖300被配置为阻碍或减轻光在不首先穿过透镜200的第一部分210的情况下进入探测器100。圆柱形不透明盖300可以是围绕探测器100的透镜200的第二部分220径向延伸的周缘。
74.图6a-6d示出了根据本发明的透镜200的不同视图。例如，可以在本技术公开的一个或多个实施例的探测器100中使用该透镜200。
75.透镜200包括被配置为接收光波的第一部分210。在图6a-6d中，第一部分210被成形为第一球体的半球，该第一球体具有第一半径的和位于透镜200的光轴上的点p处的中心。半球形形状被配置成为透镜200提供相对大的视角。
76.所述透镜200还包括第二部分220，所述第二部分220配置为透射所述第一部分210接收的光波。所述第二部分220具有第二球体的球形区段的形状，所述第二球体的中心与所述第一球体的位于所述透镜200的光轴上的点p处的中心重合。
77.第二部分220的底侧包括多个同心节段230，每个节段230包括背离透镜的光轴并且具有第三球体的球形区域的形状的第一表面，该第三球体的中心与位于透镜200的光轴上的点p处的第一球体和第二球体的中心重合。
78.与第二部分220相关联的第二球体的半径大于与第一部分210相关联的第一球体的半径，该第二部分220被可视化为围绕图6a-6c中的第一部分210的周缘221。图5中描述的圆柱形不透明盖300还可以被配置为屏蔽该周缘221使其免受进入的杂散光（诸如对探测而言不感兴趣的环境光）的影响。
79.图6a-6d中的第二部分220还包括多个同心节段230，每个同心节段具有背离透镜200的光轴的第一表面，并且每个同心节段具有第三球体的球面区域的形状，该第三球体的中心位于光轴上点p处，第三球体中一些的半径小于与半球形顶部部分210相关联的第一球
体的半径。各节段230之间的距离可以依使用情况而变。
80.图7a-7b示出了可以在本技术公开的实施例的探测器100中使用的透镜200的两个不同视图。透镜200类似于图6a至图6d中描述的透镜，不同之处在于：与第二部分220相关联的第二球体的第二半径大致等于与半球形的第一部分210相关联的第一球体的第一半径。因此，在该示例中，从第一部分210和第二部分220的过渡更平滑。
81.应当理解，同心节段230的数量可以不同，只要存在两个或更多个节段230，并且该两个或更多个节段230具有背离透镜的光轴的第一表面且具有带有不同半径的球体的球形区域的形状。
82.图8示出了包括探测器100的系统。该系统还包括发射光波110的多个发射器400。探测器100被配置为探测光波110。多个发射器400例如可以是发射可见光谱或红外光谱中的光波的led灯。应当注意，图8中的发射器400被示意性地指示。例如，发射器400可以是直接位于天花板中或集成到照明设备中的点发射源。发射器400可以被配置为：发射调制光波以创建li-fi系统；并提供下行链路信息以用于建立互联网或数据连接。
83.如图8所示的系统还可以包括发射器，以用于发射与探测器100连接的调制光波，用于发射调制光波的发射器能够发送用于建立互联网连接或数据连接的信息。探测器100中的光电探测器的各个区段可以接收由探测器100的透镜引导的入射的调制光波110。这取决于入射的调制光波110的入射角。通过光电探测器的各区段测量的相对强度变化将允许确定最接近的发射器以及发射器的相对方向。这产生了如下可能性：即仅与具有最高强度以用于最佳可能连接的特定发射器400建立连接。
84.应当注意的是，上述实施例是说明本发明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代实施例。在权利要求中，放置在括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。动词"包括"及其变形的使用不排除除了权利要求中陈述的元件或步骤之外的其它元件或步骤的存在。在元件前面的冠词"一个"并不排除存在多个这样的元件。
85.在相互不同的从属权利要求中记载了某些特征的单纯事实并不表示这些特征的组合不能被有利地使用。上面讨论的各个方面可以被组合以提供附加的优点。此外，本领域技术人员将理解，可以组合两个或更多个实施例。