用于微LED投影单元的微光学器件制造技术

描述了一种照明设备。该照明设备包括：发光元件的至少一个第一布置；和发光元件的至少一个第二布置，其与发光元件的至少一个第一布置在空间上隔开。该照明设备还包括：至少一个第一放大光学元件，其被布置为与发光元件的至少一个第一布置对应；和至少一个第二放大光学元件，其被布置为与发光元件的至少一个第二布置对应。至少一个光学投影元件被布置和配置为生成发光元件的至少一个第一布置的放大图像和发光元件的至少一个第二布置的放大图像的组合图像。组合图像。组合图像。

【技术实现步骤摘要】
用于微LED投影单元的微光学器件
[0001]相关申请的交叉引用本申请要求2020年3月5日提交的欧洲申请20161097.9的权益，该申请通过引用合并，如同完全阐述一样。


[0002]本公开涉及一种照明设备，该照明设备包括光学元件和发光元件（特别是微LED）的至少第一和第二布置。

技术介绍

[0003]包括发光元件的布置（诸如矩阵发光二极管（LED）布置）的照明设备一般对于投影仪应用以及对于汽车应用（诸如汽车前灯应用）而言已经变得有利。例如，汽车应用可以包括自适应驾驶束（ADB）应用、近光、远光和自适应前照明系统应用。
[0004]由此，微LED已经成为有利的光源，因为它们可以使得能够以高空间密度将各个LED作为像素放置，并因而可以使得能够投影具有清晰限定的边缘和高对比度的图像。

技术实现思路

[0005]描述了照明设备。该照明设备包括：发光元件的至少一个第一布置；和发光元件的至少一个第二布置，其与发光元件的至少一个第一布置在空间上隔开。该照明设备还包括：至少一个第一放大光学元件，其被布置为与发光元件的至少一个第一布置对应；和至少一个第二放大光学元件，其被布置为与发光元件的至少一个第二布置对应。至少一个光学投影元件被布置和配置为生成发光元件的至少一个第一布置的放大图像和发光元件的至少一个第二布置的放大图像的组合图像。
附图说明
[0006]从下面的描述中可以得到更详细的理解，该描述是结合附图以示例的方式给出的，在附图中：图1A是示例LED阵列的俯视图；图1B是示例照明设备的侧视图；图2是示例放大光学元件和光学准直元件的透视图；图3A图示了从照明设备发射的光分布的数值模拟的示例结果；图3B图示了从诸如图1B所图示的照明设备发射的光分布的数值模拟的示例结果；图4是并入了图1B的照明设备的示例车辆前照灯系统的图解；和图5是另一个示例车辆前照灯系统的图解。
具体实施方式
[0007]下文将参考附图更全面地描述不同光照明系统和/或发光二极管（“LED”）实现的
示例。这些示例并不相互排斥，并且在一个示例中发现的特征可以与在一个或更多个其他示例中发现的特征相组合，以完成另外的实现。因此，将理解，附图中所示的示例仅是为了说明的目的而提供的，并且它们不旨在以任何方式限制本公开。类似的数字自始至终指类似的元件。
[0008]将理解，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语可以用于区分一种元件与另一种元件。例如，第一元件可以被称为第二元件并且第二元件可以被称为第一元件，而不脱离本专利技术的范围。如本文所使用的，术语“和/或”可以包括一个或更多个相关联的所列出项的任何和所有组合。
[0009]将理解，当诸如层、区域或衬底的元件被称为在另一个元件上或延伸到另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一元件被称为“直接在”另一个元件上或“直接延伸到”另一个元件上时，可能没有中间元件存在。还将理解，当一元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件和/或经由一个或更多个中间元件连接或耦合到另一个元件。相反，当一元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，在该元件和另一个元件之间没有中间元件存在。将理解，附加于附图中描绘的任何取向，这些术语旨在涵盖元件的不同取向。
[0010]诸如“下方”、“上方”、“上面”、“下面”、“水平”或“竖直”的相对术语可以在本文中用于描述图中所图示的一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域的关系。将理解，附加于附图中描绘的取向，这些术语旨在涵盖设备的不同取向。
[0011]图1A是示例LED阵列102的俯视图。在图1A所图示的示例中，LED阵列102是发射器120的阵列。LED阵列可以用于任何应用，诸如那些需要精确控制LED阵列发射器的应用。LED阵列102中的发射器120可以是可单独寻址的，或者可以是分组/分子集可寻址的。
[0012]图1A还示出了LED阵列102的3
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3部分的分解图。如3
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3部分的分解图所示，LED阵列102可以包括每个都具有宽度w1的发射器120。在实施例中，宽度w1可以约为100 μm或更小（例如，40 μm）。发射器120之间的通道122可以是宽度w2这么宽。在实施例中，宽度w2可以约为20 μm或更小（例如，5 μm）。通道122可以在相邻发射器之间提供空气间隙，或者可以包含其他材料。从一个发射器120的中心到相邻发射器120的中心的距离d1可以约为120 μm或更小（例如，45 μm）。将理解，本文提供的宽度和距离仅是示例，并且实际宽度和/或尺寸可以变化。
[0013]将理解，尽管在图1A中示出了以对称矩阵布置的矩形发射器，但是任何形状和布置的发射器都可以应用于本文描述的实施例。例如，图1A的LED阵列102可以在任何适用的布置——诸如200
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100矩阵、对称矩阵、非对称矩阵等——中包括超过20000个发射器。还将理解，发射器、矩阵和/或板的多个集合可以以任何适用的形式布置，以实现本文描述的实施例。
[0014]如上所述，LED阵列（诸如LED阵列102）可以包括多达20000个或更多个发射器。这种阵列可以具有90 mm2或更大的表面积，并且可能需要显著的功率——诸如60瓦或更大——来给它们供电。诸如此类的LED阵列可以被称为微LED阵列或简单地称为微LED。微LED可以包括设置在衬底上的各个发射器的阵列，或者可以是单个硅晶片或管芯，其被分成形成发射器的片段。后一种类型的微LED可以被称为单片LED。
[0015]虽然发光元件的布置——诸如微LED的矩阵布置——因此已经成为作为不同应用的光源的有利选择，但是用于将光源投影或成像到给定目标平面（诸如路面）上的光学系统仍然可以改进。本文描述的实施例可以提供改进的发光设备，该发光设备可以包括光学元件，该光学元件可以使得能够改进投影到目标平面上的发光元件布置的图像质量。
[0016]图1B是照明设备100的示意图示。在图1B所图示的示例中，照明设备100包括LED 12a、12b和12c的第一布置10以及LED 12d、12e和12f的第二布置11。注意，图1B的截面图仅示出了沿着LED 12a、12b、12c、12d、12e和12f的一截（section），这些LED是相应矩阵布置的一部分，该矩阵布置可以包括由于透视而在图1B中不可见的附加LED。
[0017]微透镜23a、23b和23c的第一布置可以布置为与LED 12a、12b和12c的第一布置10对应，并且微透镜23d、23e和23f的第二布置可以布置为与LED 12d、12e和12f的第二布置11对应。在实施例中，微透镜23可以是光学准直元件。在收集来自LED 12a、12b和12c中的每一个的光的情况下，第一凸透镜21a可以布置为与LED 12a、12b和1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种照明设备，包括：发光元件的至少一个第一布置；发光元件的至少一个第二布置，与发光元件的所述至少一个第一布置在空间上隔开；至少一个第一放大光学元件，被布置为与发光元件的所述至少一个第一布置对应；至少一个第二放大光学元件，被布置为与发光元件的所述至少一个第二布置对应；和至少一个光学投影元件，被布置和配置为生成发光元件的所述至少一个第一布置的放大图像和发光元件的所述至少一个第二布置的放大图像的组合图像。2.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述至少一个第一放大光学元件被布置和配置为生成发光元件的所述至少一个第一布置的所述放大图像，并且其中所述至少一个第二放大光学元件被布置和配置为生成发光元件的所述至少一个第二布置（10）的放大图像。3.根据权利要求1所述的照明设备，进一步包括：光学准直元件的至少一个第一布置，光学准直元件的所述至少一个第一布置的每个光学准直元件被布置为与发光元件的所述至少一个第一布置的发光元件中对应的一个对应；和光学准直元件的至少一个第二布置，其中光学准直元件的所述至少一个第二布置的每个光学准直元件被布置为与发光元件的所述至少一个第二布置的发光元件中对应的一个对应。4.根据权利要求3所述的照明设备，其中光学准直元件的所述至少一个第一布置和光学准直元件的所述至少一个第二布置的每个光学准直元件包括透镜元件，所述透镜元件被布置为准直从发光元件中对应的一个发射的光。5.根据权利要求3所述的照明设备，其中所述至少一个第一放大光学元件、所述至少一个第二放大光学元件、以及光学准直元件的所述至少一个第一布置和光学准直元件的所述至少一个第二布置的光学准直元件是一体形成的。6.根据权利要求3所述的照明设备，进一步包括光学构件，所述光学构件布置在从发光元件的第一布置和发光元件的第二布置的发光元件发射的光的路径中，第一放大光学元件和第二放大光学元件形成所述光学构件的背离发光元件的第一布置和发光元件的第二布置的面，并且光学准直元件的所述至少一个第一布置和光学准直元件的所述至少一个第二布置形成所述光学构件的面向发光元件的第一布置和发光元件的第二布置的面。7.根据权利要求3所述的照明设备，其中所述发光元件分别对应于微LED，并且其中光学准直元件的所述至少一个第一布置和光学准直元件的所述至少一个第二布置分别对应于微透镜的相应布置。8.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述至少一个第二放大光学元件、所述至少一个第一放大光学元件中的至少一个、所述光学准直元件中的至少一个、或所述光学构件包括玻璃或硅树脂。9.根据权利要求1所述的照明设备，其中发光元件的所述至少一个第二布置与发光元件的所述至少一个第一布置在空间上隔开一间隙，所述间隙具有的宽度大于分隔所述至少
一个第一布置的第一发光元件的间隙的宽度。10.根据权利要求1所述的照明设备，其中发光元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：亮锐控股有限公司，
类型：发明
国别省市：