照明设备制造技术

本发明专利技术涉及一种照明设备。所述照明设备（100）包括多个半导体光源（110，120）。半导体光源（110，120）被设计为生成不同的光束。照明设备进一步包括在半导体光源的下游的光学元件（130）。在背对半导体光源的侧部上，光学元件（130）具有由截棱锥（140）构成的结构。本发明专利技术进一步涉及包括所述类型的照明设备的移动装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】照明设备本专利技术涉及一种具有多个半导体光源的照明设备。本专利技术还涉及一种具有这样的照明设备的移动设备。本专利申请要求德国专利申请102016101614.4的优先权，其公开内容被通过引用合并到此。移动设备（诸如例如蜂窝电话）可以包括基于LED（发光二极管）的闪光灯。这样的照明设备可以被配置为允许设置可以被生成的白色光的色温。这可以通过装配在操作期间被单独地激活的用于发射不同的白色光辐射的发射器来实现。常规地，每个发射器包括其自身的光学单元。这意味着在各发射器之间存在大的距离，并且因此意味着照明设备的大的外部大小。更进一步地，由于在被提供有单独的光学单元的各LED光源之间的大的距离，可能在远场中产生色彩阴影。单独的光学单元也可能有损外观，并且因而有损相关联的移动设备的设计。本专利技术的目的是提供一种改进的照明设备并且还提供一种具有这样的照明设备的移动设备。通过独立专利权利要求的特征来实现该目的。在从属权利要求中提供了本专利技术的进一步的有利的实施例。根据本专利技术的一个方面，提出了一种照明设备。照明设备包括多个半导体光源。半导体光源被配置为生成不同的光辐射。照明设备还包括被布置在半导体光源的下游的光学元件。光学元件在背对半导体光源的侧部上包括由截棱锥构成的结构。在所提出的照明设备的情况下，替代单独的光学单元，将公共的辐射透射光学元件使用于多个半导体光源。结果，各半导体光源——照明设备可以由至少两个这样的半导体光源构成——可以被以距彼此的小的距离来布置。另外，可以实现具有小的外部尺寸的照明设备。此外，使用公共的光学元件使照明设备的均匀外观是可能的。在背对半导体光源的侧部上，光学元件包括由截棱锥构成的结构。在照明设备的操作期间，借助该结构，由半导体光源发射的不同的光辐射可以在光学上全都成像在一起。当这样做时，各种光辐射可以被叠加，并且照明设备可以发射具有所规定的辐射特性的混合辐射。各种光辐射的叠加伴随有色彩的混合。光学元件的混合功能基于如下的事实：由单独的截棱锥发射的辐射的分量可以在每种情况下辐射到同一目标区域或成像区域。当这样做时，相当于透镜的截棱锥可以引起光的集束。更进一步地，由截棱锥构成的结构可以带来辐射的部分回波反射。被反射回去的辐射的分量可以再一次被反射并且漫射地散射，并且作为结果以混合形式在光学元件的方向上再次辐射。由于混合功能，诸如例如半导体光源的布置上的不对称性或单独的半导体光源的光辐射上的不对称性的情况的影响可以被抑制。因而，照明设备的光辐射可以以大的均匀性发生，并且可以避免远场中的色彩阴影的出现。可以通过各半导体光源之间的小的距离来促进该效果。光学元件的结构大小和形状可以适配于半导体光源的大小。以下更具体地描述照明设备的进一步可能的实施例和细节。在一个实施例中，可以单独地（也就是说，彼此独立地并且分离地）激活照明设备的半导体光源。以此方式，可能的是通过恰当地激活半导体光源来灵活地设置由照明设备发射的总的混合辐射的色彩或色彩色调。可以由透明塑料材料形成还可以被称为微光学单元或微结构化光学单元的光学元件。来自玻璃材料的配置也是可能的。还可以通过模制处理（诸如例如注入模制）来生产光学元件。照明设备可以被配置为照射矩形目标区域。当这样做时，照射可以以第一图像角和第二图像角发生。第一图像角可以是水平图像角。第二图像角可以是垂直图像角。还可以关于这一点使用随后的实施例。在进一步的实施例中，截棱锥包括四个侧部表面。各截棱锥还被布置成规则的矩形网格。作为结果，可能的是实现象限对称的光辐射，从而矩形目标区域可以被均匀地照射。截棱锥还可以包括矩形基底区域和矩形顶部区域。相邻的截棱锥还可以在它们的侧部表面彼此相对的情况下平置。更进一步地，可以以成圆形的方式配置截棱锥的各侧部表面之间以及还有侧部表面与顶部区域之间的过渡部。作为结果，截棱锥可以具有附加的或增强的透镜效果，这促进均匀的光辐射。成圆形的过渡部可以例如具有50μm的半径。还可能的是以成圆形的方式配置截棱锥的整个顶部区域。光学元件的截棱锥也可以被布置成直接彼此紧挨，从而存在截棱锥的密集布置。可以同样地以成圆形的方式配置相邻的截棱锥的各侧部表面之间的过渡部。在进一步的实施例中，光学元件的截棱锥是直角截棱锥，其包括四个梯形侧部表面、矩形顶部区域以及矩形基底区域。更进一步地，截棱锥具有第一棱锥角和第二棱锥角，其与侧部表面相对于连接基底区域和顶部区域的质心的直线的倾斜度有关。在此情况下，截棱锥的两个相对的侧部表面具有第一棱锥角，并且截棱锥的另外两个相对的侧部表面具有第二棱锥角。棱锥角如以下那样与前述的图像角联系：0.83*FOVx≤wx≤0.93*FOVx；以及0.73*FOVy≤wy≤0.83*FOVy，其中，wx是第一棱锥角，wy是第二棱锥角，FOVx是第一或水平图像角，并且FOVy是第二或垂直图像角。例如，可以提供棱锥角wx=0.88*FOVx以及wy=0.78*FOVy。在具有包括四个梯形侧部表面、矩形顶部区域以及矩形基底区域的直角截棱锥的光学元件的配置的情况下，更进一步地，可以考虑到以下的实施例。在此，半导体光源具有在从0.5mm到2mm的范围中的宽度B，并且截棱锥的前侧部宽度D根据下式与半导体光源的宽度B联系：D=0.13*B。更进一步地，截棱锥的高度H如以下那样与半导体光源的宽度B联系：0.15*B≤H≤0.25*B。例如，可以提供高度H=0.2*B。具有对截棱锥的棱锥角和尺寸的指示的前述实施例使得照明设备能够以高效方式起作用。根据进一步的实施例，可以通过将多个半导体光源布置成矩形对称来促进矩形目标区域的均匀照射。这可能涉及将半导体光源定位成矩形布置或矩形网格。可以例如利用四个半导体光源来实现照明设备，该四个半导体光源被布置在假想矩形的四个转角点处。具有例如被布置在假想矩形的三个转角点处的三个半导体光源、从而假想矩形的一个转角点未被占据的照明设备的配置也是可能的。多个半导体光源可以例如具有矩形或方形的轮廓。在进一步的实施例中，相邻的半导体光源之间的距离是至多0.1mm。这还包括其中半导体光源直接彼此相邻的配置。以此方式，可以促进均匀的光辐射。照明设备可以是例如闪光灯，并且被配置为发射白色光辐射。关于这点可以考虑到以下的实施例。在进一步的实施例中，多个半导体光源或多个半导体光源中的至少一些被配置为产生具有不同的白色色调的白色光辐射。作为结果，照明设备可以发射通过叠加半导体光源的单独的白色光辐射而形成的白色光辐射。在该实施例中，可以通过合适地激活半导体光源来设置由照明设备发射的总体光辐射的白色色调。照明设备可以例如包括三个半导体光源，其被配置为发射冷白色光辐射、中性白色光辐射以及暖白色光辐射。多个半导体光源或多个半导体光源中的至少一些在每种情况下可以包括辐射发射半导体芯片以及布置在半导体芯片上的用于辐射转换的转换元件。半导体芯片可以是发光二极管芯片或LED芯片。转换元件可以包括至少一个合适的磷光体。在操作期间，半导体芯片可以生成初级光辐射，其可以借助于相关联的转换元件而被转换成一个或多个次级光辐射。通过叠加这些光辐射，可以生成对应的混合辐射。为了生成白色光辐射，可以例如关于上面描述的半导体光源使用前述配置。例如，光源的半导体芯片可以被配置为生成蓝色的初本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明设备（100），包括：多个半导体光源（110、121），半导体光源（110、121）被配置为生成不同的光辐射；以及光学元件（130），其被布置在半导体光源（110、121）的下游，光学元件（130）在背对半导体光源（110、121）的侧部（131）上包括由截棱锥（140）构成的结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.29 DE 102016101614.41.一种照明设备（100），包括：多个半导体光源（110、121），半导体光源（110、121）被配置为生成不同的光辐射；以及光学元件（130），其被布置在半导体光源（110、121）的下游，光学元件（130）在背对半导体光源（110、121）的侧部（131）上包括由截棱锥（140）构成的结构。2.如权利要求1所述的照明设备，所述多个半导体光源（110、121）是单独地可激活的。3.如前述权利要求中的任一项所述的照明设备，截棱锥（140）包括四个侧部表面（143）并且被布置成矩形网格。4.如前述权利要求中的任一项所述的照明设备，所述多个半导体光源（110、121）被布置成矩形对称。5.如前述权利要求中的任一项所述的照明设备，各相邻的半导体光源（110、121）之间的距离是至多0.1mm。6.如前述权利要求中的任一项所述的照明设备，照明设备（100）是闪光灯。7.如前述权利要求中的任一项所述的照明设备，所述多个半导体光源（110）中的至少一些被配置为生成具有不同的白色色调的白色光辐射。8.如前述权利要求中的任一项所述的照明设备，所述多个半导体光源（110）中的至少一些包括：辐射发射半导体芯片（111）；以及被布置在半导体芯片（111）上的用于辐射转换的转换元件（115）。9.如前述权利要求中的任一项所述的照明设备，所述多个半导体光源（121）之一被配置为生成红外光辐射。10.如前述权利要求中的任一项所述的照明设备，进一步包括载体（150），在其上布置有半导体光源（110、121）。11.如权利要求10所述的照明设备，载体（150）包括半导体光源（110、121）的横向的反射层（151）。12.如前述权利要求中的任一项所述的照明设备，进一步包括封盖（160），利用该封盖（160）覆盖光学元件（130）的背对半导体光源（110、121）的侧部（131）。13.如前述权利要求中的任一项所述的照明设备，进一步包括保持设备（170），其用于保持光学元件（130）和/或封盖（160）。14.如前述权利要求中的任一项所述的照明设备，以成圆形的方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：U施特雷佩尔，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE