两个人的电影免费视频_国产精品久久久久久久久成人_97视频在线观看播放_久久这里只有精品777_亚洲熟女少妇二三区_4438x8成人网亚洲av_内谢国产内射夫妻免费视频_人妻精品久久久久中国字幕

投影設(shè)備的制作方法

文檔序號:7637469閱讀:310來源:國知局

專利名稱::投影設(shè)備的制作方法投影設(shè)備本發(fā)明涉及一種投影設(shè)備,其具有光調(diào)制器和至少一個光源,該光源具有發(fā)光二極管芯片。本申請要求德國專利申請IO2005022357.5和102005031336.1的優(yōu)先權(quán),其相應(yīng)的公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。在投影設(shè)備中,所投影的圖像的亮度尤為重要。為了產(chǎn)生盡可能高的亮度,用于前述類型的投影i殳備的光源目前通常裝配有盡可能多的發(fā)光二極管芯片。本發(fā)明的任務(wù)是提供一種前述類型的投影設(shè)備,該投影設(shè)備與傳統(tǒng)的投影設(shè)備相比在亮度的產(chǎn)生方面具有更高的效率。該任務(wù)通過一種根據(jù)權(quán)利要求1或者根據(jù)權(quán)利要求2所述的投影設(shè)備解決。有利的改進方案和優(yōu)選實施形式是從屬權(quán)利要求的主題。在考慮到光調(diào)制器的特性的情況下來選擇發(fā)光二極管芯片的數(shù)量N。令人意外的是,發(fā)現(xiàn)僅利用與傳統(tǒng)投影設(shè)備相比較小數(shù)量的發(fā)光二極管芯片,就可在投影設(shè)備中以最佳效率產(chǎn)生高亮度。在確定發(fā)光二極管芯片的最佳數(shù)量N時,尤其是考慮了光調(diào)制器的光接收區(qū)域的待照亮橫截面的大小AM以及該光接收區(qū)域?qū)θ肷涔獾淖畲蠼邮战莂。光接收區(qū)域的最大接收角a是針對入射到光調(diào)制器上的光的、為光調(diào)制器所設(shè)置的最^射角。此外,在確^JL光二極管芯片的數(shù)量N時,考慮了發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出面的大小A。以AiL光二極管芯片的最大輻射角P。可替換地,也可使用僅僅一個發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出面A。和最大輻射角p,即至少一個發(fā)光二極管芯片具有大小為A。的輻射耦合輸出面。發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出面是通過其從發(fā)光二極管芯片耦合輸出電磁輻射的外表面。最大輻射角j3相對于發(fā)光二極管芯片的主輻射方向來測量,并且為這樣的角度在該角度下仍M光二極管芯片耦合輸出有效的電磁輻射強度。在投影設(shè)備中,在發(fā)光二極管芯片與光調(diào)制器間的光路中設(shè)置有至少一個光學(xué)元件。對于發(fā)光二極管芯片的數(shù)量N,適用以下公式0,7*(AM*Sin2(a》)/(AD*由2(p〉*n2)sNs1,3★(AM*sin2(a))/(AD*sin2⑨*n2),其中n的值取決于M光二極管芯片耦合輸出的輻射受附加裝置影響的程度。換句話說,發(fā)光二極管芯片數(shù)量N的可能值借助由(AM*sin2(a))與(AD*sin2(p)*n2)構(gòu)成的商來確定并且最大超過或者低于該商30%。根據(jù)第一實施形式,n=l??商鎿Q地,n等于耦合介質(zhì)的材料折射率,其中發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出面設(shè)置有該耦合介質(zhì),這將在下面更為詳細(xì)地予以闡述。根據(jù)一種實施形式,在發(fā)光二極管芯片與光學(xué)元件間的光路中存在間隙,該間隙填充有氣體。此外,發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出面Ad沒有耦合^h質(zhì)。在這樣的情況下,n=l。結(jié)合本發(fā)明,耦合介質(zhì)應(yīng)理解為一種介質(zhì),與棵露的發(fā)光二極管芯片相比,借助該介質(zhì)使來自發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出顯著地受到影響。尤其是當(dāng)發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出面A。沒有封裝材料(如澆注材料)時,情況如此。封裝材料應(yīng)理解為一種材料,其適于以已知的方式封裝或者包封發(fā)光二極管芯片,使得其免受外部影響。當(dāng)輻射耦合輸出面AD以這種方式來設(shè)置封裝材料,使得來自發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出僅以足以忽略的程度地受該封裝材料影響時,發(fā)光二極管芯片也沒有耦合介質(zhì)。尤其是輻射耦合輸出面Ad上的封裝材料具有小于或者等于發(fā)光二極管芯片的彼此對置的芯片邊的最大距離的0.2倍時,情況如此。在具有方形基本形狀的發(fā)光二極管芯片中,最大橫向距離等于芯片邊長。在具有矩形基本形狀的發(fā)光二極管芯片中,該表述相應(yīng)于較長芯片邊的長度。通常,最大橫向伸展在本發(fā)明的意義上相應(yīng)于彼此對置的芯片邊的最大距離。尤其是,具有折射率大于1的基本上施加成平面層的封裝材料在上述前提條件下不應(yīng)理解為本發(fā)明意義上的耦合介質(zhì)。同樣,空U本上不應(yīng)理解為耦合介質(zhì)。根據(jù)一種可替換的實施形式,發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出面AD設(shè)置有耦合介質(zhì)。在根據(jù)該實施形式的投影設(shè)備中,n等于耦合材料的折射率。尤其是當(dāng)發(fā)光二極管芯片借助耦合材料以光學(xué)方式地耦合到光學(xué)元件上,或者當(dāng)輻射耦合輸出面A。設(shè)置有耦合材料,使得來自發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出受到顯著影響時,尤其是顯著提高時,情況如此。結(jié)合本發(fā)明,出發(fā)點是即<紋光二極管芯片的輻射耦合輸出面A。設(shè)置有具有厚度大于彼此對置的芯片邊的最大距離0.2倍的耦合材料,也會顯著影響輻射耦合輸出。耦合材料例如也可以是封裝材料。發(fā)光二極管芯片優(yōu)選地具有帶有發(fā)射電磁輻射的有源區(qū)的薄膜層,該有源區(qū)基本上沒有生長襯底,并且在背離主輻射面的側(cè)設(shè)置有反射器。這是所謂薄膜發(fā)光二極管芯片的主要特性,這些薄膜發(fā)光二極管芯片特別優(yōu)選地包含于投影設(shè)備中。薄蔽t光二極管芯片的特色尤其是以下典型特點-在產(chǎn)生輻射的外延層序列的朝支承元件的第一主面上,施加或者構(gòu)造有反射層,它將在外延層序列中產(chǎn)生的電磁輻射中的至少一部分向回反射進外延層序列中,-外延層序列具有范圍在20pm或者更小的厚度,尤其是范圍在10pm或者更小的厚度,以及-外延層序列包含至少一個半導(dǎo)體層,半導(dǎo)體層具有至少一個面,該面具有混勻結(jié)構(gòu),混勻結(jié)構(gòu)在理想情況下引起光在外延的外延層序列中的近似各態(tài)歷經(jīng)得分布,即混勻結(jié)構(gòu)具有盡可能各態(tài)歷經(jīng)的隨機散射特性。例如在1993年10月18日I.Schnitzer等人所著的Appl.Phys.Lett.63(16),2174-2176頁中描述了薄層發(fā)光二極管芯片的基本原理,其就此的公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。薄膜發(fā)光二極管芯片良好近似為朗伯特(lambert,scher)表面輻射器,并且因此特別好地適于應(yīng)用到投影設(shè)備的光源中。結(jié)合本發(fā)明,針對薄膜發(fā)光二極管芯片原則上假設(shè)90。的最大輻射角p。在薄膜發(fā)光二極管芯片中,通過薄膜層的側(cè)面發(fā)射的輻射部分常常小得可以忽略,例如它通常小于整個發(fā)射的1%,所以在薄膜發(fā)光二極管芯片中也可忽略輻射耦合輸出面A。上的側(cè)面的部分。根據(jù)投影設(shè)備的一種有利的實施形式,發(fā)光二極管芯片設(shè)置成x行和y列的矩陣,其中數(shù)x的可能值由(lMxsin(a))與(1。xsin(p)xn)構(gòu)成的商來確定,而數(shù)y的可能值由(bMxsin(a))與(bDxsin(p)xn)構(gòu)成的商來確定,并且這些值最多超過或者低于相應(yīng)商30%。在此,lM表示光調(diào)制器的光接收區(qū)域的橫截面AM的長度,而bM表示光調(diào)制器的光接收區(qū)域的橫截面AM的寬度,1?;騜D表示發(fā)光二極管芯片的薄膜層的主輻射面的長度或?qū)挾?。通過確定矩陣的行和列的合適值,使發(fā)光二極管芯片的設(shè)置與光接收區(qū)域的形狀相匹配,由此還可以更為有效地利用由發(fā)光二極管芯片產(chǎn)生的光。數(shù)N或者數(shù)x或y的可能值尤其優(yōu)選等于上舍入或者下舍入到相鄰整數(shù)的商的相應(yīng)值。通過這樣的方式,可以實現(xiàn)盡可能有效地利用由發(fā)光二極管芯片產(chǎn)生的光。替代確定數(shù)量N,在本發(fā)明的意義上也可以預(yù)定發(fā)光二極管芯片的確定數(shù)量N,并且^it光二極管芯片的大小或其輻射耦合輸出面A?;蛘咂溟L度和寬度匹配于按照上述公式確定的值。因此例如對于輻射耦合輸出面適用以下〃>式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>自然,當(dāng)其余各量被預(yù)給定時,所有其他包含于公式中的量可以相應(yīng)地被確定。根據(jù)另一種有利的實施形式,數(shù)量N或者數(shù)x或者y的可能值等于上舍入或者下舍入到相鄰偶數(shù)的相應(yīng)的商。例如,當(dāng)發(fā)光二極管芯片設(shè)置成偶數(shù)個組時,偶數(shù)N會是有利的。優(yōu)選的是,在這種情況下,在發(fā)光二極管芯片的每組之后設(shè)置有專用的光學(xué)元件。根據(jù)一種特別優(yōu)選的實施形式,發(fā)光二極管芯片的主輻射面具有基本上矩形的形狀。通過這樣的方式,發(fā)光二極管芯片的形狀和/或發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出面AD可以更好地匹配于光調(diào)制器的光接收區(qū)域的形狀或輪廓。這也有利于更好地利用由光源發(fā)射的光。優(yōu)選地,多個發(fā)光二極管芯片共同分配有一光學(xué)元件。與每個發(fā)光二極管芯片分配有專用光學(xué)元件的情;X4目比,這例如具有筒化安裝的優(yōu)點。附加地或者可替換地,發(fā)光二極管芯片被分成至少兩組,它們分別分配有專用的光學(xué)元件。合乎目的地,在發(fā)光二極管芯片的至少一部分之后分別設(shè)置有發(fā)光轉(zhuǎn)換元件,借助該發(fā)光轉(zhuǎn)換元件將發(fā)光二極管芯片發(fā)射的電磁輻射至少部分地轉(zhuǎn)換成具有改變過的波長的電磁輻射。例如當(dāng)發(fā)射藍(lán)色光的發(fā)光二極管芯片與發(fā)射黃色光的發(fā)光物質(zhì)組合時,利用發(fā)光轉(zhuǎn)換元件可產(chǎn)生尤其是白色的光。可替換地,在各種發(fā)光二極管芯片之后優(yōu)選地設(shè)置有不同的發(fā)光轉(zhuǎn)換材料,發(fā)光轉(zhuǎn)換材料優(yōu)選發(fā)射不同顏色的光或者不同波長范圍中的光。特別優(yōu)選地,發(fā)光轉(zhuǎn)換材料中的每一種都具有唯一的發(fā)光物質(zhì)。與使用多種發(fā)光物質(zhì)在其中彼此混合的單一發(fā)光轉(zhuǎn)換材料相比,能實現(xiàn)在電磁輻射轉(zhuǎn)換時更高的效率,因為在使用多種發(fā)光物質(zhì)時,由第一發(fā)光物質(zhì)發(fā)射的光會被第二發(fā)光物質(zhì)再吸收。另一方面,通過4吏用用于產(chǎn)生有色光的發(fā)光物質(zhì)通常比僅通過發(fā)光二極管芯片能實現(xiàn)更寬的發(fā)射光鐠。總之,利用這樣的解決方案可以實現(xiàn)具有改善的色彩再現(xiàn)的光。光學(xué)元件優(yōu)選以非成像的光學(xué)聚能器的方式來構(gòu)造,與聚能器的通常使用相比,該光學(xué)聚能器設(shè)置用于在相反方向上透射。通過使用至少一個這樣的光學(xué)元件,能夠以有效的方式有利地降低由光源發(fā)射的光的發(fā)散。在此特別優(yōu)選的是,光學(xué)聚能器的光輸入端盡可能靠近發(fā)光二極管芯片。合乎目的地,從光學(xué)元件發(fā)射出的光的立體角借助光學(xué)元件盡可能靠i^L光二極管芯片地變小,在那里輻射錐的橫截面較小。尤其是在要將盡可能高的輻射強度投影到盡可能小的面上時(如在投影設(shè)備中),這是必需的。在此,幾何光學(xué)系統(tǒng)中的重要恒量是光學(xué)擴展量(Etendue),即光導(dǎo)值(Lichtleitwert)。它為光源的面積與其輻射的立體角的乘積。光學(xué)擴展量描述了任意強度的光錐體的擴展。光學(xué)擴展量的守恒特別是導(dǎo)致漫射輻射源(例如發(fā)光二極管芯片)的光不再聚集,即不再能偏轉(zhuǎn)到一個具有更小擴展的面上,而不考慮損耗。所以有利的是具有盡可能小截面的光束入射進光學(xué)元件。在一種特別合乎目的的實施形式中,光^L借助光學(xué)元件強烈地準(zhǔn)直,即光的發(fā)散被強烈地減小,使得光從光學(xué)元件以具有一張角的輻射錐來發(fā)射,該張角小于或者等于光調(diào)制器的光接收器范圍的最大接收角a。根據(jù)一種有利的實施形式,輻射錐的張角小于或者等于25。,優(yōu)選小于或者等于20°,特別優(yōu)選的是小于或者等于15°。光學(xué)聚能器有利地是CPC型、CEC型或者CHC型光學(xué)聚能器,由此在此或者如下總稱為聚能器,聚能器的反射側(cè)壁至少部分和/或至少盡最大可能地具有復(fù)合式拋物面聚焦器(CompoundParabolicConcentrator,CPC),復(fù)合式橢圓形聚焦器(CompoundEllipticConcentrator,CEC)和/或復(fù)合式雙曲線聚焦器(CompoundHyperbolicConcentrator,CHC)的形狀。特別優(yōu)選的是,光學(xué)元件的反射面部分或者完全構(gòu)造為自由面,以便最佳地調(diào)節(jié)所需輻射特性。在其基本形狀中,光學(xué)元件在此優(yōu)選近似于CPC型、CEC型或者CHC型??商鎿Q地,聚能器優(yōu)選地具有側(cè)壁,該側(cè)壁將輻射輸入端與輻射輸出端相連,并構(gòu)造為分布在側(cè)壁上的、在輻射輸入端與輻射輸出端之間的直接連接線基本上筆直地延伸。在此,光學(xué)元件合乎目的地具有基本體,該基本體限定空腔,并且空腔的內(nèi)壁至少對由光源發(fā)射的光的部分光譜范圍A^射的??商鎿Q地,光學(xué)元件有利地構(gòu)造成介電聚能器的類型,并且具有完全體形狀的基本體,該基本體帶有適當(dāng)折射率的介電材料,使得耦合輸入該光學(xué)元件中的光通過在完全體的側(cè)邊界面上的全反射朝周圍的介質(zhì)反射。通過利用全反射,可最大程度M免光在其反射時的吸收。優(yōu)選地,光學(xué)元件具有帶有類似透鏡彎曲的邊界面的輻射輸出端。通過這樣的方式可以盡可能地降低光的發(fā)散。作為對光學(xué)聚能器的替換方案,光學(xué)元件優(yōu)選地構(gòu)造為光導(dǎo)體,該光學(xué)元件的橫截面優(yōu)選具有偶數(shù)多邊形的形狀。其外表面合乎目的地實施為筆直的,并且具有平坦的子面,由此可以保證光的良好混合。當(dāng)不同顏色的、要混合成白色的光耦合輸入進光學(xué)元件中時,光學(xué)元件的這種實施尤其是有利的??商鎿Q地,在光路中這種用于混合光的光導(dǎo)體設(shè)置在投影設(shè)備的光學(xué)元件之后。合乎目的的是,以彼此盡可能小的距離設(shè)置一部分相鄰發(fā)光二極管芯片或者所有相鄰發(fā)光二極管。該距離優(yōu)選為小于或者等于300拜,特別優(yōu)選小于或者等于100nm而大于或者等于0薩。這樣的措施對在投影設(shè)備中實現(xiàn)盡可能高的輻射強度是有利的。光學(xué)元件在輻射輸出側(cè)優(yōu)選地具有基本為矩形的橫截面。通過這樣的方式,在光學(xué)元件中可以如下方式形成光錐的橫截面,使得其至少部分匹配于光調(diào)制器的光接收器區(qū)域的橫截面。附加地或者可替換地,光學(xué)元件沿第一平面具有第一最大輻射角而沿第二平面具有第二最大輻射角,第二最大輻射角不同于第一最大輻射角。換句話說,將光學(xué)元件如下構(gòu)造,使得通過輻射輸入端入射的光沿第一平面在第一最大角下從光學(xué)元件發(fā)射,和沿第二平面在第二最大角下從光學(xué)元件發(fā)射。第一和第二平面尤其是平行于光學(xué)元件的主輻射方向分布。優(yōu)選地,第一和第二平面彼此垂直地設(shè)置。該措施也會有利于實現(xiàn)光錐與光調(diào)制器的匹配。第一最大輻射角優(yōu)選在10°到13°(包含兩端點)之間,而第二最大輻射角優(yōu)選在13°到18°(包含兩端點)之間。從以下結(jié)合附圖1至40而闡述的實施例得到投影設(shè)備的其它優(yōu)點、優(yōu)選實施形式和改進方案以及其組成部分。其中圖1以根據(jù)第一實施例的剖面視圖示出了投影設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu),圖2以投影設(shè)備的光接收區(qū)域的俯視圖示出了圖1中所示投影設(shè)備的光調(diào)制器,圖3示出了發(fā)光二極管芯片的示意性截面圖,圖4示出了才艮據(jù)第一實施例的光源和光學(xué)元件的一部分的示意性截面圖,圖5示出了才艮據(jù)第二實施例的光源和光學(xué)元件的一部分的示意性截面圖,圖6示出了才艮據(jù)第三實施例的光源和光學(xué)元件的一部分的示意性截面圖,圖7示出了才艮據(jù)第四實施例的光源和光學(xué)元件的一部分的示意性截面圖,圖8示出了才艮據(jù)第五實施例的光源和光學(xué)元件的一部分的示意性截面圖,圖9示出了根據(jù)第一實施例的光源的發(fā)光二極管芯片的"i殳置的示意性俯視圖,圖IO示出了根據(jù)第二實施例的光源的示意性截面圖,圖ll示出了才艮據(jù)第三實施例的光源的示意性截面圖,圖12示出了根據(jù)第四實施例的光源和根據(jù)第一實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖13示出了根據(jù)第二實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖14示出了才艮據(jù)第五實施例的光源和第三實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖15示出了才艮據(jù)第六實施例的光源和根據(jù)第四實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖16示出了根據(jù)第七實施例的光源和才艮據(jù)第五實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖17示出了才艮據(jù)第六實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖18示出了根據(jù)第八實施例的示意性透視圖,圖19示出了根據(jù)第九實施例的光源的示意性透視圖,圖20示出了根據(jù)第十實施例的光源的示意性透視圖,圖21示出了才艮據(jù)第十一實施例的光源的示意性透視圖,圖22A示出了才艮據(jù)第十二實施例的光源的示意性透視圖,圖22B示出了圖22A中所示的光源的俯視圖,圖23示出了才艮據(jù)第十三實施例的光源和才艮據(jù)第七實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖24示出了才艮據(jù)第十四實施例的光源的示意性透視圖。圖25示出了才艮據(jù)第十五實施例的光源的示意性透視圖,圖26示出了才艮據(jù)第十六實施例的光源的示意性透視圖,圖27示出了才艮據(jù)第十七實施例的光源的示意性透視圖,圖28示出了才艮據(jù)第十八實施例的光源和才艮據(jù)第八實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖29示出了才艮據(jù)第一實施例的光源的殼體的示意性透視圖,圖30示出了才艮據(jù)第二實施例的光源的殼體的示意性透視圖,圖31示出了根據(jù)第三實施例的光源的殼體的示意性透視圖,圖32示出了根據(jù)第四實施例的光源的殼體的示意性透視圖,圖33A示出了才艮據(jù)第九實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖33B示出了才艮據(jù)第十實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖33C示出了根據(jù)第十九實施例的光源和根據(jù)第十一實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖34A示出了才艮據(jù)第十二實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖圖34B示出了才艮據(jù)第十三實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖34C示出了才艮據(jù)第十四實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖34D示出了才艮據(jù)第十五實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖35示出了才艮據(jù)第二十實施例的光源和根據(jù)第十六實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖36示出了才艮據(jù)二十一實施例的光源和根據(jù)第十七實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖37示出了根據(jù)第十八實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖38示出了才艮據(jù)第十九實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖39示出了才艮據(jù)第二十實施例的光學(xué)元件的示意性透視圖,圖40示出了光強與在圖39中所示的光學(xué)元件后和在圖37中所示的光學(xué)元件后的光路中所測量的、距光學(xué)軸線的距離相關(guān)的曲線圖。在這些實施例和附圖中,相同或者作用相同的組成部分分別標(biāo)有相同的參考標(biāo)記。附圖的所示元件不必視為符合比例的,更準(zhǔn)確地i兌,為了更好的理解它們可被部分夸大地表示。圖1中所示的投影設(shè)備包括光源2、光學(xué)元件1以及光調(diào)制器3。當(dāng)然,投影設(shè)備4還可以具有各種其它元件,然而出于清楚的原因而省去。光源2、光學(xué)元件1和光調(diào)制器沿投影設(shè)備4的光路設(shè)置,其中光路不必直線地分布,而是例如可借助轉(zhuǎn)向元件任意轉(zhuǎn)向和/或借助分束器被一次或多次地分束。光源2具有多個發(fā)光二極管芯片21,其中可替換地可以4吏用唯一的發(fā)光二極管芯片21,該發(fā)光二極管芯片具有相應(yīng)于多個發(fā)光二極管芯片在一起那樣大的輻射耦合輸出面。發(fā)光二極管芯片具有最大輻射角P,其中最大輻射角P優(yōu)選為這樣的角度在該角度下在一方向還發(fā)射了發(fā)光二極管芯片21在其主輻射方向所發(fā)射的輻射功率的至少0.5%。發(fā)光二極管芯片例如為薄膜發(fā)光二極管芯片,薄J^C光二極管芯片良好近似地具有90°的最大輻射角p。在圖3中示出了薄膜發(fā)光二極管芯片的示意性截面圖。它具有薄膜層211,該薄膜層例如具有小于或者等于20nm的厚度,例如9pm的厚度。在主面上,薄膜層211基本上整面地設(shè)置有反射器216。薄膜層211施加在支承元件215上,使得反射器216朝向該支承元件并且例如緊靠支承元件215。支承元件215例如為支承襯底。替換地,也可能的是,支承襯底215不是發(fā)光二極管芯片21的組成部分,而是薄膜層211以反射器216被施加到其上的側(cè)直接施加到芯片安裝面上,例如施加到芯片殼體或者其他的芯片支承體的芯片安裝面上。薄膜層包括半導(dǎo)體層序列,例如具有n型摻雜區(qū)域212、發(fā)射電磁輻射的有源區(qū)213和p型摻雜區(qū)域214。在薄膜發(fā)光二極管芯片中,在大于90°的輻射角下發(fā)射在本發(fā)明的意義上基本上大小可忽略的輻射強度。光調(diào)制器3具有光接收區(qū)域31,參見圖2。它例如是具有多個微鏡的微鏡芯片(Mikrospiegelchip),這些微鏡可彼此獨立地繞至少一個軸線傾斜,使得通過鏡的傾斜例如可以將待投影的圖像的單個像素調(diào)亮或者調(diào)暗。光接收區(qū)域受微鏡限定,即其外輪廓沿設(shè)置在微鏡芯片外圍的微鏡的外邊緣分布。作為微鏡芯片的可替換方案,光調(diào)制器3例如也可以為微液晶顯示器(Mikro-LCD-Display),其中光不是通過小的鏡的傾斜而是通過接通和斷開濾波器來調(diào)制。另一種可能性是^f吏用用于光調(diào)制器的所謂LC0S(硅基液晶LiquidCrystalonSilicon)。光接收區(qū)域31例如具有矩形的待照亮橫截面,然而該橫截面也可以是正方形的或者以任意其它方式成形。光接收區(qū)域31的矩形橫截面具有大小例如為0.5英寸或者0.8英寸的對角線32,其中1英寸相應(yīng)于25.4mm。待照亮橫截面的寬度與其長度比例如為3:4或者9:16。光調(diào)制器3的光接收區(qū)域31具有最大接收角a,參見圖1。在微鏡芯片中,該角度例如相應(yīng)于微鏡偏離平面位置的最大可傾斜的角度。該角度例如為+/-12。、+/-14.5°或者+/-15。。最大接收角的可能值例如在10°到20°之間(包括兩個端點)。以大于最大接收角a的角度射到光接收區(qū)域31上的光不能被調(diào)制或者不能以所設(shè)置的方式來調(diào)制。因此,重要的是,通過光學(xué)元件盡可能大地降低由光源2發(fā)射的光錐22的發(fā)散,使得至少大部分光以小于最大接收角a的角度射在光調(diào)制器3的光接收區(qū)域31上。光錐體22例如以小于或者等于20。的最大角Y從光學(xué)元件l出射。角度Y為例如12。。對于發(fā)光二極管芯片21的數(shù)量N,適用以下公式0,7*(AM*sin2(a))/(AD*sin2⑨*n2>2NS1,3*(am*sin2(a))/(AD*sin2(p)*n2).當(dāng)為光源2設(shè)置使用確定大小的發(fā)光二極管芯片21時,則根據(jù)該關(guān)系式可以確定發(fā)光二極管芯片的數(shù)量N的可能值,利用這些發(fā)光二極管芯片可以盡可能有效地利用由發(fā)光二極管芯片發(fā)射的輻射。替換地,也可以固定地預(yù)給定發(fā)光二極管芯片21的數(shù)量N,并按照上面的關(guān)系式確定發(fā)光二極管芯片的可能尺寸或發(fā)光二極管芯片21的輻射耦合輸出面的可能的大小。在上面的關(guān)系式中,n使用什么值取決于發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出受相應(yīng)裝置影響的程度。如果在發(fā)光二極管芯片與光學(xué)元件間的光路中存在間隙,并JL良光二極管芯片的輻射耦合輸出面A。沒有耦合介質(zhì),則11=1。在圖4中示出了針對此的例子,在該圖中發(fā)光二極管芯片21(尤其是其輻射耦合輸出面)基本上沒有封裝材料或者耦合材料。封裝材料或者耦合材料例如應(yīng)理解為一種介電材料,該介電材料對發(fā)光二極管芯片21發(fā)射的輻射是可穿透的,并具有優(yōu)選與發(fā)光二極管芯片21的半導(dǎo)體材料的折射率相應(yīng)的折射率,使得顯著地降低了半導(dǎo)體材料與周圍介質(zhì)之間的邊界面上的菲涅耳損耗和全反射。菲涅耳損耗是由于邊界面上的反射引起的損耗,在邊界面上存在折射率躍變。典型的例子是例如在電磁輻射入射到光學(xué)元件或者從光學(xué)元件出射時空氣與電介材料之間的折射率躍變。在發(fā)光二極管芯片21與光學(xué)元件1之間存在間隙5,例如空氣間隙??商鎿Q地,間隙5也可以填充有其它氣體,而同樣也可能的是在間隙5中為真空。在圖5中所示的結(jié)構(gòu)中,在光學(xué)元件1與發(fā)光二極管芯片21之間同樣存在空氣間隙5。然而,與圖4中所示的發(fā)光二極管芯片21不同,圖5中所示的發(fā)光二極管芯片設(shè)置有封裝材料24,尤其U光二極管芯片借助封裝材料24完全被封裝并且因此免受外部影響(如濕氣)的損害。然而,只要在發(fā)光二極管芯片21的主輻射面上具有小于或者等于發(fā)光二極管芯片的最大橫向伸展的0.2倍厚度241,該封裝材料24就不是本發(fā)明意義上的耦合材料。在矩形發(fā)光二極管芯片中,兩個水平的芯片邊長中較長的一個相應(yīng)于發(fā)光二極管芯片的橫向伸展。通常,發(fā)光二極管芯片的彼此對置的、水平延伸的邊的最大距離可選擇作為發(fā)光二極管芯片的最大橫向伸展。在具有如l咖的水平芯片邊長的方形發(fā)光二極管芯片中,只要封裝材料24基本上平坦地覆蓋發(fā)光二極管芯片、尤其是其輻射耦合輸出面,封裝材料24就不應(yīng)理解為在本申請意義上的耦合介質(zhì)。特別優(yōu)選的是,封裝材料24實施得盡可能地薄,尤其是厚度241小于或者等于200pm^l有利的。在這樣的條件下,封裝材料24不是在本申請的意義上的耦合介質(zhì)。相反,如果厚度大于200薩,則封裝材料24可視為耦合介質(zhì),這導(dǎo)致n的值可被設(shè)置等于封裝材料24的折射率。在圖6至8中,描述了耦合介質(zhì)6的其它例子。在圖6中所示的實施例中,耦合介質(zhì)例如由耦合材料構(gòu)成,發(fā)光二極管芯片21借助該耦合材料以光學(xué)方式耦合到光學(xué)元件1的介電基本體上。耦合材料例如為透射輻射的膠,該膠的折射率匹配于光學(xué)元件l的介電體的折射率,或者匹配于發(fā)光二極管芯片21的半導(dǎo)體材料的折射率,或者在這兩種材料的折射率之間。替換該膠,例如也可以使用環(huán)氧樹脂或者類似漆的材料。耦合材料6的折射率優(yōu)選在光學(xué)元件1的介電體的折射率與發(fā)光二極管芯片21的半導(dǎo)體材料的折射率之間。重要的是,折射率顯著大于1。例如,一種耦合材料被用于耦合介質(zhì),該耦合材料的折射率大于1.3,優(yōu)選大于1.4。對此,例如可考慮硅樹脂。但是,其他物質(zhì)如液體作為耦合介質(zhì)也是可能的。例如水具有大于約1.3的折射率并基本上適于作為耦合介質(zhì).在圖7中所示的實施例中,耦合介質(zhì)6由耦合元件組成,這些耦合元件形成在發(fā)光二極管芯片21上。例如,類似透鏡的元件施加在發(fā)光二極管芯片21的主輻射面上,這些元件例如由環(huán)氧樹脂或者含硅樹脂的材料構(gòu)成,并且借助它們提高來自發(fā)光二極管芯片21的輻射耦合輸出以及進入光學(xué)元件1的電磁輻射的輻射耦合輸入。在影響發(fā)光二極管芯片發(fā)射的輻射錐的光學(xué)擴展量方面,圖6中所示的類似透鏡的元件起到類似于圖6中所示的耦合介質(zhì)的作用。類似透鏡的元件為用于發(fā)光二極管芯片21的非平面或者不平的覆蓋層,該覆蓋層負(fù)責(zé)增;UL光二極管芯片21的光學(xué)擴展量。光學(xué)擴展量的增大約為類似透鏡的元件的折射率的平方。就此而言,類似透鏡的元件的作用與前面參照圖6所述的耦合材料相似。然而,不同在于,在使用不平的覆蓋層時,如使用圖7中所示的那樣的覆蓋層的情況下,在輻射從不平的覆蓋層出射時和在輻射入射到光學(xué)元件中時還出現(xiàn)了額外的菲涅爾損耗。在圖8中所示的實施例中,耦合介質(zhì)6由薄層粘合材料組成,借助該粘合材料,發(fā)光二極管芯片21直接安裝在光學(xué)元件1的光路上并且以光學(xué)方式耦合到光學(xué)元件1上,與在上面參照圖6所闡述的實施例類似。0,7*(AM*sin2(cO)/(AD*sin2(p》*n2)^NS1,3*(AM*sin2(oO)/(AD*sin2{(5)*n2)在下表中說明了用于確定數(shù)N、x和y的例子。光接收區(qū)域分別具有12。的最大接收角a。其中使用了具有90。的最;kJt射角p和1mm的芯片邊長的方形薄J^L光二極管芯片。發(fā)光二極管芯片沒有耦合介質(zhì),并且在發(fā)光二極管芯片與光學(xué)元件之間存在空氣間隙,使得ri-l。薄膜層具有IO拜的厚度,使得其側(cè)面產(chǎn)生0.04咖2面積。然而,通過這些側(cè)面發(fā)射小于發(fā)光二極管芯片的全部輻射的1%,因此它尤其是在本例子中可予以忽略。所以,輻射耦合輸出面A。在該例子中設(shè)置為1.0mm2。替換地,可考慮薄膜層的側(cè)面,使得A。在該例子中應(yīng)為1.04咖2。然而優(yōu)選忽略側(cè)面。"Qu.N"代表(AM*sin2(a))/(AD*sin2(p)*n2)的商,"Qu.x"代表(1M*sin(a))/(1。"in(p)")的商,以及"Qu.y"代表(bM*sin(a))/(bD*sin(P),n)的商。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>在例1和2中,涉及0.5英寸光調(diào)制器,即光接收區(qū)域的橫截面對角線為0.5英寸,其中1英寸等于25.4mm。在例1中,光接收區(qū)域的橫截面的寬度與長度比為3:4,在例2中比例為9:16。令人意想不到的是,發(fā)光二極管芯片的數(shù)量N在例1中得到僅僅3.22+/-30%的可能的值域,在考慮到長度和寬度的情況下對于N,4為合適的值,針對x和y合乎目的地分別選為2,即二乘二的發(fā)光二極管芯片矩陣?yán)缭诒景l(fā)明的意義上是有效的。在例2中,對N得到2.86+/-30%的可能值域,該值域允許了N的更小的值。例如在此可以使用一乘三的發(fā)光二極管芯片矩陣。在例3至6中分別涉及0.8英寸的光調(diào)制器,其中例3和4中的光接收區(qū)域橫截面的寬度和長度具有3:4的相互比例,而例5和6中比例為9:16。當(dāng)數(shù)量N被預(yù)給定并且發(fā)光二極管芯片的大小參照上面的關(guān)系式相應(yīng)地被計算時,可對系統(tǒng)進行特別合乎目的的優(yōu)化。例如,對于具有寬長比為3:4和最大接收角為12。以及芯片預(yù)給定數(shù)量為4個的0.5英寸光調(diào)制器,得到1.06mm的芯片邊長和0.8mm的芯片邊寬,即具有矩形形狀的芯片。在發(fā)光二極管芯片的預(yù)給定數(shù)量為6個且最大接收角為15。的情況下,在這樣的光調(diào)制器中例如得到芯片邊長為l.Omm而芯片邊寬為0.875mm。這些例子分別適用于n=l,即發(fā)光二極管芯片沒有耦合介質(zhì)。如果發(fā)光二極管芯片設(shè)置有折射率為n=2的材料的耦合介質(zhì),則上面所計算的芯片長度和寬度將僅僅只有一半大。在這樣的情況下,使用明顯更小的發(fā)光二極管芯片就更有效。以下,針對薄膜層的側(cè)面未被忽略的情況(即A。等于1.04mm2)繪出上表。對值"Qu.N"得到僅僅微小的差別,然而在該例子中這不會影響結(jié)果,即N的選擇可能性。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>圖10中所示的光源包括至少一個發(fā)光二極管芯片21,該發(fā)光二極管芯片n施加在支承體23上。光源的支承體23包括芯片支承體232,在芯片支承體上(例如借助焊接)安裝有發(fā)光二極管芯片21。芯片支承體例如由電絕緣的材料構(gòu)成,該材料優(yōu)選具有高導(dǎo)熱性。它例如具有硅、氮化鋁、碳化硅、氮化硼、表面被氧化的硅、金剛石、塑料碳纖維化合物、玻璃碳纖維化合物和/或玻璃金剛石顆?;衔铩P酒С畜w232施加在導(dǎo)熱的襯底231上。該襯底例如具有導(dǎo)電的材料或者由這種材料構(gòu)成??赡艿牟牧侠缡倾~、鋁、鎂和/或CMC(銅-鉬-銅-層序列)。導(dǎo)熱的襯底231用作由發(fā)光二極管芯片21在其工作時產(chǎn)生的熱的散熱裝置。芯片支承體232由導(dǎo)熱良好的材料構(gòu)成,并且優(yōu)選直接與導(dǎo)熱的襯底231相連。在芯片支承體232上例如構(gòu)造有金屬化物(Metallisierungen),借助該金屬化物例如形成芯片接觸面和/或?qū)Ь€,用于接觸發(fā)光二極管芯片21。發(fā)光二極管芯片21的電連接側(cè)可以導(dǎo)電地與導(dǎo)熱的線231相連,使得其附加地起到電極的作用。可替換地,導(dǎo)熱的襯底設(shè)置有電絕緣層239,在該電絕緣層上又施加有薄層導(dǎo)電材料,該材料例如借助刻蝕結(jié)構(gòu)化成導(dǎo)線,參見圖19、20、21。優(yōu)選地,電絕緣層與薄導(dǎo)電層一個區(qū)域中分開,在該區(qū)域中帶有芯片支承體的發(fā)光二極管芯片21被直接安裝于導(dǎo)熱的襯底上。通過這樣的方式顯著提高了發(fā)光二極管芯片的散熱和發(fā)射效率。與芯片支承體施加在絕緣層上的情況相比,可實現(xiàn)將所發(fā)射的輻射強度提高35%。具有這種結(jié)構(gòu)的光源例如分別表示在圖19至21中。在圖11中所示的實施例中,光源包括DCB支承體(直接銅鍵合,DirectCopperBonding),DCB支承體包括支承體芯233,支承體芯設(shè)置有導(dǎo)電的外罩234。外罩234例如具有銅或者由銅構(gòu)成。支承體芯233優(yōu)選由電絕緣的材料構(gòu)成,使得導(dǎo)電的外軍可被結(jié)構(gòu)化并且由此可成形為用于光源2或者用于發(fā)光二極管芯片21的導(dǎo)線。支承體芯233例如具有材料A1N、A1203、SiC、BN、金剛石、玻璃纖維化合物、塑料纖維化合物、碳纖維化合物、玻璃金剛石化合物中的至少之一,或者由上述材料中的至少一種構(gòu)成。支承體芯233的特別優(yōu)選的材料為氮化鋁和/或氧化鋁。在圖12中所示的結(jié)構(gòu)中,光源2構(gòu)造為光源模塊,光源模塊具有對應(yīng)插頭25,使得光源2借助相應(yīng)的插頭可以以簡單的方式電連接。光源的支承體23例如像上面參照圖11所述的那樣來構(gòu)造。外罩材料234成形為電導(dǎo)線26,發(fā)光二極管芯片借助這些導(dǎo)線與對應(yīng)插頭25導(dǎo)電^M目連。此外,光源2的電路包括部件27,該部件掮_供對發(fā)光二極管芯片的靜電放電的保護(ESD保護)。這些部件27例如為電壓敏電阻、電容器或者二極管。它們例如與發(fā)光二極管芯片并聯(lián)或者反向并聯(lián)地(針對部件(例如二極管)的可能的導(dǎo)通方向)相連。此外,光源2的支承體23還包括安裝孔28,例如在使用固定銷和相應(yīng)固定元件的情況下,光源模塊可以借助安裝孔技術(shù)上簡單地以機械方式安裝。在發(fā)光二極管芯片之上,多個光學(xué)元件1設(shè)置在光源2上,光學(xué)元件例如彼此一體式地構(gòu)造。光學(xué)元件1構(gòu)造為CPC型并且具有基本體11,基本體為每個光學(xué)元件1限定單獨的空腔,并且空腔的內(nèi)壁對光源發(fā)射的輻射是>^射的。光源2的每個發(fā)光二極管芯片例如都分配給唯一的光學(xué)元件1。光學(xué)元件的、朝發(fā)光二極管芯片的輻射輸入端具有輻射輸入口,輻射輸入口的側(cè)例如小于或等于發(fā)光二極管芯片的相應(yīng)水平邊長的1.5倍,優(yōu)選小于或等于邊長的1.25倍。如果將這種小的輻射輸入端盡可能地靠近發(fā)光二極管芯片設(shè)置,則可以以有效的方式降低由發(fā)光二極管芯片發(fā)射的輻射的發(fā)散,并產(chǎn)生具有高亮度的輻射錐。代替每個發(fā)光二極管芯片分配有唯一的專用光學(xué)元件l,也可以為多個發(fā)光二極管芯片21設(shè)置有光學(xué)元件1,如圖13中所示的光學(xué)元件1。光學(xué)元件也可以構(gòu)造為CPC型并且具有基本體11,基本體限定具有反射的內(nèi)壁的空腔。例如為六個發(fā)光二極管芯片21設(shè)置有光學(xué)元件1。為了實現(xiàn)盡可能高的效率,發(fā)光二極管芯片21應(yīng)該盡可能彼此靠近地設(shè)置。相鄰發(fā)光二極管芯片21例如具有彼此之間小于或等于50罔的距離。特別優(yōu)選地,相鄰發(fā)光二極管芯片彼此之間基本上沒有間距。光學(xué)元件1的輻射輸入端和輻射輸出端例如分別具有矩形形狀??商鎿Q地,輻射輸入端例如也可以具有基本上方形的橫截面。如果想要利用這種為多個發(fā)光二極管芯片設(shè)置的光學(xué)元件,以實現(xiàn)像利用多個分別分配給唯一的芯片的光學(xué)元件那樣相同的發(fā)散的降低,則該光學(xué)元件必須具有比多個光學(xué)元件明顯更大的長度。當(dāng)由光學(xué)元件i發(fā)射的光錐體要具有最大的張角e時,則這始^求類似聚能器構(gòu)造的光學(xué)元件具有一定的最小長度,該最小長度與輻射輸入端的相應(yīng)伸展相關(guān)聯(lián)。對理想的緊湊拋物線聚能器適用以下公式1=a/2(l+Sine)*cos(e》/sin2(e)其中1為光學(xué)元件1的最小長度。對15。的最大張角,光學(xué)元件1的長度例如必須為輻射輸入端的長度的9倍。對于約9。的最大張角,該因數(shù)為大約23,并且對20。的張角需要5.5倍的長度。按照聚能器的具體實施形式,最小長度l可替換地也可以視為最佳長度,其中尤其也可低于該最小長度,例如低于10%或20%。因此,光學(xué)元件l的光輸入端越小,則光學(xué)元件沿其光軸的長度也可以越小,以便實現(xiàn)對所發(fā)射的光錐的確定的最大輻射角。相反,如果光學(xué)元件為多個發(fā)光二極管芯片而設(shè)置,也即如果它具有相應(yīng)更大的輻射輸入端,則光學(xué)元件的安^目對于發(fā)光二極管芯片較為不重要。特別優(yōu)選地,每個光源設(shè)置至少兩個光學(xué)元件,它們相應(yīng)地分配有多個發(fā)光二極管芯片。光學(xué)元件在輻射輸出端的側(cè)上優(yōu)選具有基本上矩形的橫截面。通過這樣的方式,光錐的橫截面可以這樣地成形在光學(xué)元件中,使得橫截面至少部分與光調(diào)制器的光接收區(qū)域的橫截面相匹配。根據(jù)一種實施形式,光學(xué)元件具有帶方形橫截面的輻射輸入端。這是針對發(fā)光二極管芯片23的方形布置來設(shè)置的,如其例如分別在圖24至27中所示的、具有2x2的發(fā)光二極管芯片那樣??商鎿Q的是,輻射輸入端的橫截面例如也可以是矩形。附加地或者可替換地,光學(xué)元件沿第一平面具有例如11.5。的第一最大輻射角,而沿第二平面具有例如15.5。的第二最大輻射角。為此,在輻射輸入端側(cè),方形橫截面可以在向輻射輸出端走向的過程中例如過渡到矩形橫截面,矩形橫截面具有例如10乘7.5mm的伸展。尤其是,光學(xué)元件的第一對彼此對置的反射面在此具有比第二對彼此對置的反射面更為陡峭的曲線。例如,圖16中或者圖33B中所示的光學(xué)元件1構(gòu)造成這樣的類型。作為CPC型的聚能器的替換方案,光學(xué)元件1例如具有側(cè)壁,側(cè)壁以直線從輻射輸入端向輻射輸出端延伸。這類光學(xué)元件1的例子表示在圖15、28、33C和34D中。涉及具有截頂錐形的基本形狀的介電聚能器或者具有基本體11的聚能器,基本體限定了相應(yīng)的空腔。在這類聚能器中,輻射輸出端優(yōu)選設(shè)置有球形或者非球形透鏡,或者以這類透鏡的方式向外彎曲。與球形彎曲相比,非球形彎曲的優(yōu)點是非球形彎曲例如隨著距光學(xué)元件l的光軸的距離增加而減小。通過這樣的方式,考慮了下面的情況其發(fā)散可由光學(xué)元件1減小的輻射錐不是點狀的發(fā)光二極管芯片,而是具有一定伸展的輻射源。這種光學(xué)元件與CPC型光學(xué)元件相比具有如下優(yōu)點利用它可以類似地降低輻射錐的發(fā)散,同時顯著降低光學(xué)元件1的總高度。這類光學(xué)元件的另一優(yōu)點是,其筆直的側(cè)面可更為簡便地借助注射壓縮成型方法、例如注塑或者壓鑄來制造,而構(gòu)造彎曲的側(cè)面(如CPC型聚能器中那樣)是比較困難的。在光學(xué)元件1構(gòu)造為具有基本體11的空腔^Jt器的情況下,通過基本體11固定在光源2上或者相對于光源2來定位。其中光學(xué)元件構(gòu)造為空腔反射器的實施例表示在圖12、13、33B、34B和34C中。相反,如果光學(xué)元件l構(gòu)造為介電聚能器類型,則通常需要額外的固定裝置,以便將光學(xué)元件1定位在光源2上或者相對于光源2定位。以介電聚能器方式構(gòu)造的光學(xué)元件的例子表示在圖14至17、23、28、33A、33C、34A和34D中。圖23、28和14至16中所示的光學(xué)元件具有保持元件12,保持元件在一個或多個光學(xué)元件1的輻射輸出端附近從介電基本體13延伸出,側(cè)向g本體突出并且與基本體13間隔地在輻射輸入方向上延伸。保持元件12例如可以包括柱狀元件,光學(xué)元件設(shè)在柱狀元件上并且因此可相對于光源2定位,例如參看圖15和16。可替換地,保持元件12也可以具有壁狀的支承部,支承部至少部分側(cè)向包圍光學(xué)元件,參看例如圖14和23。作為保持元件12的替換方案,光學(xué)元件1也可以借助單獨的保持裝置來安裝和定位。例如它可插入單獨的框架中。發(fā)光二極管芯片例如安裝在芯片殼體235中,如其示例性地表示在圖29至32中那樣。芯片殼體235例如安裝在支承體23和光源2上,或者它們本身已經(jīng)構(gòu)成光源2,該光源可以導(dǎo)電地接觸并且在工作時發(fā)射電磁輻射。其中一個或者多個芯片殼體235安裝在支^L體23上的光源2的例子表示在圖18至28中。芯片殼體235包括芯片支承體232以及殼體框架236。芯片支承體232具有金屬化物,金屬化物形成至少一個(優(yōu)選多個)芯片連接區(qū)域237以及電導(dǎo)線238。在兩個彼此對置的側(cè)上,芯片支承體232沒有框架材料,24使得導(dǎo)線238可接入這些位置并且因此可導(dǎo)電地接觸。芯片殼體235單片地形成,使得殼體框架236和芯片支承體232成形為單層的部分。例如在將陶瓷材料用作芯片殼體材料的情況下,如果還在陶瓷材料被焙燒并因此硬化之前,將框架236i殳置在芯片支承體232上,則上述情況是可能的。在隨后的焙燒過程中,框架236與芯片支承體232連接成為共同的部分。這可以通過在未焙燒的狀態(tài)下使這兩個部分彼此擠壓來輔助??商鎿Q地,芯片支承體232和框架236分別單獨地構(gòu)造。殼體框架236在這樣的情況下例如粘合在芯片支承體232上。芯片支承體232和/或殼體框架236例如具有氮化鋁、氧化鋁、玻璃陶瓷、玻璃和/或金屬??蚣芸梢杂伤芰蠘?gòu)成或者具有這樣的塑料該塑料具有類似芯片支承體232的材料的熱膨脹系數(shù),并且優(yōu)選用反射良好的材料來涂敷。原則上,框架優(yōu)選或者用白色來著色或者用白色或其它反射的材料來涂敷。芯片接觸區(qū)域237和導(dǎo)線238例如由金屬涂層例如由金涂層構(gòu)成。例如表示在圖29和32中的芯片殼體就是這種情況。圖30中所示的芯片殼體235具有芯片接觸區(qū)域237,芯片接觸區(qū)域由焊料構(gòu)成。例如芯片接觸區(qū)域分別由多個小的焊料凸起限定。導(dǎo)線238例如具有鋁,或者由鋁構(gòu)成。這樣的優(yōu)點是,鋁對芯片接觸區(qū)域237的焊^到焊接斷點(Lotstopp)的作用。圖31中所示的芯片殼體235具有帶有多個段的導(dǎo)線238,這些段由不同的材料構(gòu)成。第一段2381例如具有鋁,鋁可以起到焊接斷點的作用,而第二段2382具有另一種金屬,例如金。通過第一段2381例如可以降低短路的危險。此外,焊接斷點可以避免為安裝良光二極管芯片而設(shè)置的焊料浸濕導(dǎo)線并且在此例如損壞或者溶解^T接觸物。殼體框架適合于為安裝在芯片殼體235中的發(fā)光二極管設(shè)置填料。對此,芯片框架的內(nèi)部區(qū)域例如至少部分填充有填料。填料一方面用于封裝發(fā)光二極管芯片21,并且因此保護其免受外部影響。然而附加地或者可替換地,該物質(zhì)也可以用作一種或者多種發(fā)光物質(zhì)的基體材料,使得填料形成發(fā)光轉(zhuǎn)換元件??商鎿Q地,薄層中的發(fā)光轉(zhuǎn)換元件直接施加在發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出面上。優(yōu)選地是,光源的不同發(fā)光二極管芯片設(shè)置有不同的發(fā)光轉(zhuǎn)換元件,即發(fā)光轉(zhuǎn)換元件具有不同的發(fā)光物質(zhì)或者發(fā)光物質(zhì)混合物。例如四個發(fā)光二極管芯片21中的一個設(shè)置有發(fā)射藍(lán)色光的發(fā)光物質(zhì),一個設(shè)置有發(fā)射紅色光的發(fā)光物質(zhì)以及兩個設(shè)置有發(fā)射綠色光的發(fā)光物質(zhì),其中發(fā)射綠色光的發(fā)光物質(zhì)可以是相同的發(fā)光物質(zhì)。代替發(fā)射藍(lán)色光的發(fā)光物質(zhì),也可以使用發(fā)射藍(lán)色光的發(fā)光二極管,發(fā)光二極管未設(shè)置發(fā)光轉(zhuǎn)換材料。在使用發(fā)光物質(zhì)的情況下,可以使用發(fā)光二極管芯片,發(fā)光二極管芯片發(fā)射電磁輻射,電磁輻射的波長至少部分在可見光鐠外。例如,發(fā)光二極管芯片基于AlInGaN并在其工作時發(fā)射紫外區(qū)域中的電磁輻射。所有對在LED應(yīng)用中所公開的轉(zhuǎn)換器都適于發(fā)光轉(zhuǎn)換元件。這類適于作為轉(zhuǎn)換器的發(fā)光物質(zhì)和發(fā)光物質(zhì)混合物的例子是-氯硅酸鹽,如在DE10036940和在那里所描述的現(xiàn)有技術(shù)中所公開,-正珪酸鹽、硫化物、含硫金屬和釩酸鹽,如在WO2000/33390和在那里所描述的現(xiàn)有技術(shù)中所公開,-鋁酸鹽、氧化物、卣化磷酸鹽,如在US6616862和在那里所描述的現(xiàn)有技術(shù)中所公開,-氮化物、Sione和硅鋁氧氮陶資(Sialone),如在DE10147040和在那里所描述的現(xiàn)有技術(shù)中所公開,-稀土的石榴石如YAG:Ce和堿土元素,如在US2004-062699和在那里所描迷的現(xiàn)有技術(shù)中所公開。在圖22A至23中所示的光源2例如具有發(fā)光二極管芯片21,發(fā)光二極管芯片澆注成上面所述類型。圖中所示的芯片殼體235的殼體框架具有如此成形的凹處,使得凹處用作調(diào)整在發(fā)光二極管芯片21上的光學(xué)元件1的調(diào)節(jié)輔助裝置。芯片框架的凹部具有方形或者矩形的基本形狀,其中方形或者矩形的角與圓形、例如圓環(huán)的形狀重疊,使得光學(xué)元件1的邊可以以技術(shù)上簡單的方式引入殼體框架中,并且在此通過凹處的圓形擴寬來實施??商鎿Q地,光學(xué)元件l也可以構(gòu)造為具有恒定的橫截面的光導(dǎo)體,如在圖38中所示的那樣?;蛘邩?gòu)造為具有朝光輸出端增大的橫截面的光導(dǎo)體,如在圖37中所示的那樣。尤其是當(dāng)光源具有發(fā)射不同顏色光的發(fā)光二極管芯片21和/或發(fā)射不同顏色光的發(fā)光轉(zhuǎn)換元件時,光導(dǎo)體用于混合光源2的光并且導(dǎo)致更為均勻照明的光錐。特別優(yōu)選的是,光導(dǎo)體的輻射輸出端例如借助投影透鏡來映射,因為光錐在該位置上通過光導(dǎo)體而被大程度地混合。與此相對,隨著距光導(dǎo)體的距離增加可觀察到光錐的分裂增加。光導(dǎo)體例如具有偶數(shù)多邊形的橫截面。它尤其是具有筆直分布的子面,子面從光輸入端延伸到光輸出端。光導(dǎo)體也可以設(shè)置有保持元件12,保持元件在光輸入端側(cè)從基本體側(cè)向延伸出,并且與基本體間隔地在支承狀的構(gòu)造中朝著光輸入端的方向延伸?;倔w和保持元件12優(yōu)選由同一材料構(gòu)造,并且特別優(yōu)選單層地構(gòu)造。在圖40中形象地說明了保持元件12對來自光導(dǎo)體的輻射發(fā)射有哪些影響。圖中繪制了與距光導(dǎo)體的光軸的距離相關(guān)的光強分布,其中實線表示對在不帶保持元件的光導(dǎo)體后(如在圖37中所示的那樣)的光路中的輻射強度的測量,而虛線表示在使用帶有保持元件12的光導(dǎo)體的情況下(如在圖39中所示)對亮度的測量。從曲線可了解到保持元件12對用于混合的光導(dǎo)體的輻射耦合輸出沒有顯著影響。圖36也示出了具有保持元件的混合器。在圖35所示的實施例中,光導(dǎo)體1具有立方體狀的形狀。不同于上面所討論的例子,在該光學(xué)元件中保持元件在光輸入端附近從光導(dǎo)體的基本體延伸出。當(dāng)圖14至16、18、19、28、33C和36所示的光源2具有對應(yīng)插頭25,用于借助相應(yīng)的插頭電接觸光源時,圖20和21中所示的光源2替代地包括多個電接觸管腳29,然而它們同樣是適合使光源2與一個或者多個相應(yīng)插頭電連接。在圖22A至23以及35中示出了另一種變形方案。在這些圖中所示的光源2中,設(shè)置通過電接觸面291導(dǎo)電地連接這些光源。這例如借助焊接來實現(xiàn)。各種在本申請中所描述的特征和元件并不限于使用在投影設(shè)備中,雖然它們尤其在投影設(shè)備中一起協(xié)同地起作用。各種特征和元件可以各分別表示一個獨特的發(fā)明并且適于使用在不同其他領(lǐng)域中。這樣,光源2例如也可以用于前燈應(yīng)用或者用于通用照明。這樣的光學(xué)元件已經(jīng)可以作為獨特的發(fā)明并且針對不同的目的來使用。同樣的也適用于發(fā)光轉(zhuǎn)換元件的設(shè)置或者應(yīng)用,或者用于光源支承體的結(jié)構(gòu),也適用于芯片殼體、光源中的發(fā)光二極管芯片的設(shè)置或者光學(xué)元件的設(shè)置。本發(fā)明并不受參照實施例的說明限制。更準(zhǔn)確地說,本發(fā)明包括任何新的特征以及這些特征的新的組合,這尤其是包含權(quán)利要求中的特征任意組合,即使這些特征或者組合本身并未明確地說明在專利權(quán)利要求或者實施例中。權(quán)利要求1.一種投影設(shè)備,具有光調(diào)制器以及至少一個光源,所述光調(diào)制器具有光接收區(qū)域,所述光接收區(qū)域具有大小為AM的待照亮的橫截面和對于入射光的最大接收角α,借助所述光源在工作時產(chǎn)生用于照亮所述光接收區(qū)域的橫截面的光錐,并且所述光源具有數(shù)量為N的發(fā)光二極管芯片,所述發(fā)光二極管芯片具有大小為AD的輻射耦合輸出面和最大輻射角β,其特征在于,-在所述發(fā)光二極管芯片與所述光調(diào)制器之間的光路中設(shè)置有至少一個光學(xué)元件,-在所述發(fā)光二極管芯片與所述光學(xué)元件之間的光路中存在間隙,所述間隙填充有氣體,-所述發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出面AD沒有耦合介質(zhì),并且-0.7*(AM*sin2(α))/(AD*sin2(β)*n2)≤N≤1.3*(AM*sin2(α))/(AD*sin2(β)*n2),其中n=1。2.—種投影設(shè)備,具有光調(diào)制器以及至少一個光源,所述光調(diào)制器具有光接收區(qū)域,所迷光接收區(qū)域具有大小為AM的待照亮的橫截面和對于入射光的最大接收角a,借助所述光源在工作時產(chǎn)生用于照亮所述光接收區(qū)域的橫截面的光錐,并且所述光源具有數(shù)量為N的發(fā)光二極管芯片,所述發(fā)光二極管芯片具有大小為A。的輻射耦合輸出面和最大輻射角P,其特征在于,-在所述發(fā)光二極管芯片與所述光調(diào)制器之間的光路中設(shè)置有至少一個光學(xué)元件,—所述發(fā)光二極管芯片的輻射耦合輸出面A。設(shè)置有耦合介質(zhì),一0.7*(AM*sin2(a))/(AD*sin2(p)*n2)<N<1.3*(AM*sin2(a))/(AD*sin2(p)*n2),其中n等于所述耦合介質(zhì)的材料的折射率。3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述發(fā)光二極管芯片具有薄膜層,所述薄膜層帶有發(fā)射電磁輻射的有源區(qū),所述有源區(qū)基本上沒有生長襯底并且在與主輻射面背離的側(cè)上設(shè)置有反射器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述光調(diào)制器的光接收區(qū)域的橫截面l具有長度L和寬度bM,所述薄膜層的主輻射面具有長度l。和寬度b。,所述發(fā)光二極管芯片設(shè)置成x行和y列的矩陣,其中0.7*(lM*sin(a))/(lD*sin(p)*n)<x<l.3*(lM*sin(a))/(lD*sin(p)*n),并且0.7*(bM*sin(a))/(bD*sin(p)*n)<y<1.3*(bM*sin(a))/(bD*sin(p)*n)。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,數(shù)量N或者數(shù)x或y的可能的值等于相應(yīng)商上舍入或下舍入到的相鄰整數(shù),其中所述商為(AM*sin2(a))/(AD*sin2(p)*n2)、(1Mxsin(a))/(1Dxsin(卩)xn)或(bMxsin(a))/(boXsin(p)xn)。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,數(shù)量N或者數(shù)x或y的可能值等于相應(yīng)商上舍入或者下舍入到的相鄰整數(shù)。7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述發(fā)光二極管芯片的主輻射面具有基本上矩形的形狀。8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,多個發(fā)光二極管芯片被共同分配有一個光學(xué)元件。9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述發(fā)光二極管芯片分成至少兩組,它們分別分配有專用的光學(xué)元件。10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,在所述發(fā)光二極管芯片的至少一部分后i殳置有發(fā)光轉(zhuǎn)換元件。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的投影設(shè)備,其特征在于,在所述光源的不同發(fā)光二極管芯片之后i史置有不同的發(fā)光轉(zhuǎn)換材料。12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述光學(xué)元件以非成像光學(xué)聚能器的方式構(gòu)造,與聚能器的常見使用相比,所述光學(xué)聚能器被設(shè)置用于在相反方向上的輻射照射。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述光學(xué)元件是CPC型、CEC型或者CHC型聚能器。14.根據(jù)權(quán)利要求12或者13所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述光學(xué)元件的反射面部分或者完全構(gòu)造為自由面。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述光學(xué)元件具有側(cè)壁,所述側(cè)壁將輻射輸入端與輻射輸出端相連,并且所述側(cè)壁構(gòu)造為使得在所述側(cè)壁上分布的、在所述輻射輸入端與所述輻射輸出端之間的直接連線基本上筆直地走向。16.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述光學(xué)元件具有基本體,所U本體限定一空腔,并且所述空腔的內(nèi)壁至少對所述光源發(fā)射的光的部分光譜區(qū)域^^射的。17.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述光學(xué)元件以介電聚能器的方式構(gòu)造,其基本體為具有合適折射率的介電材料的完全體,使得耦合進所述光學(xué)元件中的光通過在所述完全體的側(cè)邊界面上的全反射向周圍的介質(zhì)反射,其中所述側(cè)邊界面將輻射輸入端與輻射輸出端相連。18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述光學(xué)元件具有輻射輸出端,所述輻射輸出端帶有類似透鏡的成拱形的邊界面。19.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,截面的光導(dǎo)體,用于光的混合;或者在所述光學(xué)元件之后在所述光路上設(shè)置有至少一個這樣的光導(dǎo)體。20.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述光學(xué)元件構(gòu)造為具有朝所述光輸出端增大的橫截面的光導(dǎo)體,用于光的混合;或者在所述光學(xué)元件之后在光路上設(shè)置有至少一個這樣的光導(dǎo)體。21.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,相鄰發(fā)光二極管芯片的一部分或者所有相鄰發(fā)光二極管芯片彼此之間具有小于或者等于300拜且大于或者等于Onm的距離。22.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,相鄰發(fā)光二極管芯片的一部分或者所有相鄰發(fā)光二極管芯片彼此之間具有小于或者等于100薩且大于或者等于o拜的距離。23.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述光學(xué)元件在一側(cè)具有基本上矩形的橫截面,其中該側(cè)是所述光學(xué)元件具有輻射輸出端的側(cè)。24.根據(jù)權(quán)利要求中任一項所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述光學(xué)元件沿第一平面具有第一最大輻射角,而沿第二平面具有第二最大輻射角,所述第二最大輻射角不同于所述第一最大輻射角。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的投影設(shè)備,其特征在于,所述第一最大輻射角在大于或等于10。與小于或等于13°之間,而所述第二最大輻射角在大于或等于13。到小于或等于18°之間。全文摘要本發(fā)明說明了一種投影設(shè)備,其具有光調(diào)制器以及至少一個光源,所述光調(diào)制器具有光接收區(qū)域,所述光接收區(qū)域具有大小為A<sub>M</sub>的待照亮的橫截面和對于入射光的最大接收角α,借助所述光源在其工作時產(chǎn)生用于照亮光接收區(qū)域的橫截面的光錐,并且所述光源具有數(shù)量為N的發(fā)光二極管芯片,所述發(fā)光二極管芯片具有最大輻射角β。所述發(fā)光二極管芯片中的至少一個具有大小為A<sub>D</sub>的輻射耦合輸出面。適用關(guān)系式0.7*(A<sub>M</sub>*sin<sup>2</sup>(α))/(A<sub>D</sub>*sin<sup>2</sup>(β)*n<sup>2</sup>)≤N≤1.3*(A<sub>M</sub>*sin<sup>2</sup>(α))/(A<sub>D</sub>*sin<sup>2</sup>(β)*n<sup>2</sup>),其中n等于1或者等于發(fā)光二極管芯片所設(shè)置的耦合介質(zhì)的折射率。文檔編號H04N5/74GK101176340SQ200680016558公開日2008年5月7日申請日期2006年4月21日優(yōu)先權(quán)日2005年5月13日發(fā)明者喬治·伯格納,帕特里克·克羅莫蒂斯,斯特凡·格勒奇,格哈德·庫恩,約瑟夫·許特納,莫里茨·恩格爾,馬里奧·萬寧格申請人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
高台县| 梁河县| 公安县| 杂多县| 明水县| 石家庄市| 阜康市| 砀山县| 株洲市| 德格县| 鹤庆县| 隆回县| 普兰县| 金秀| 江城| 靖州| 隆子县| 柯坪县| 白水县| 察隅县| 景宁| 南开区| 通江县| 邓州市| 重庆市| 图片| 绍兴县| 玉田县| 上思县| 甘泉县| 霸州市| 鲁山县| 福鼎市| 改则县| 遵义市| 山阳县| 金昌市| 秦安县| 灵台县| 嘉祥县| 上蔡县|