发射辐射的器件制造技术

提出一种具有半导体本体（1）的发射辐射的器件，所述器件设置用于从其前侧（4）发射电磁辐射。此外，器件包括反射光学元件（6）和折射光学元件（12），其中所述反射光学元件（6）设置用于将由半导体本体（1）发射的辐射中直接射到反射光学元件（6）上的部分引导到目标区域（11）的外部区域（10）中，其中所述折射光学元件（12）设置用于将辐射的已反射的部分聚集到目标区域（11）的外部区域（10）中，并且将剩余的辐射部分聚集到目标区域（11）的内部区域（13）中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种发射辐射的器件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种发射辐射的器件，所述器件适合于按照预设的均匀性来照亮具有预设形状的目标区域。所述目的通过一种具有权利要求1的特征的发射辐射的器件来实现。有利的改进形式和实施形式在从属权利要求中说明。这种发射辐射的器件尤其包括-半导体本体，所述半导体本体设置成用于从其前侧发射电磁辐射，-反射光学元件，所述发射光学元件具有多个倾斜的、反射的侧面，所述侧面围绕半导体本体环绕地设置，和-折射光学元件，所述折射光学元件在半导体本体的放射方向上设置在反射光学元件的下游。根据一个实施形式，半导体本体设置成用于从其前侧发射电磁辐射，使得辐射的第一部分直接射到光学反射元件上且辐射的第二部分直接射到折射光学元件上，其中反射光学元件设置成用于将辐射的第一部分朝着要照亮的目标区域的 外部区域的方向转向，并且折射光学元件设置成用于将辐射的第一部分聚集到目标区域的外部区域中并且将辐射的第二部分聚集到辐射的内部区域中。折射光学元件优选地设置成，使得由半导体本体发射的辐射中的大部分穿过折射光学元件。例如，折射光学元件在半导体本体的放射方向上设置在半导体本体的前侧的下游。通常，半导体本体以不同的出射角从其前侧发射辐射。当前的发射辐射的器件基于下述思想辐射的以与半导体本体的前侧成相对平坦的角度α (α在此是相对于前侧而言的)发射的第一部分在所述辐射穿过折射光学元件之前首先射到反射光学元件上。半导体本体的前侧和发射的辐射之间的角度α优选不大于60°。辐射的射到反射光学元件上的第一部分首先被反射光学元件朝着目标区域的外部区域的方向转向。随后，辐射的第一部分穿过折射光学元件的外部区域并且通过所述折射光学元件以期望的方式和方法被修正，例如继续聚集到目标区域中。通过借助于反射光学元件进行的上述偏转，能够有利地减少折射光学元件对辐射的必要的作用。因此，在发射辐射的器件中通常能够有利地使用具有低的高度的折射元件并且减少菲涅尔损耗。尤其优选地，器件的最大高度与半导体本体的宽度的比在1. 5和3之间，其中包括边界值。相反地，辐射的由半导体本体以与其前侧成相对陡的角度α发射的第二部分直接穿过折射光学元件，而没有首先射到反射光学元件上。辐射的第二部分被折射光学元件聚集到目标区域的内部区域中。因此，在发射辐射的器件中，与以与半导体本体的前侧成陡的角度发射的辐射分开地引导半导体本体的以与半导体本体的前侧成平坦的角度发射的辐射。以该方式和方法，一方面能够有利地减小器件的高度并且提高其效率。反射光学元件通常具有设置成围绕半导体本体环绕的多个倾斜的反射侧面，其中所述反射光学元件适用于将辐射的第一部分朝着目标区域的外部区域的方向引导，所述目标区域具有预设的、优选为非旋转对称的形状。由此，有利地也能够尽可能均匀地照亮外部区域的优选与旋转对称有所偏差的边缘区域。尤其优选地，目标区域通过矩形的面给出。这种发射辐射的器件例如能够用作移动电话的闪光灯。如果目标区域通过矩形的面给出，那么优选地均匀照亮所述矩形的面，使得在目标区域的角点B中的相对照明强度在矩形的中点A中的照明强度的15%和25%之间。此外，矩形的面的点C优选具有矩形的面的中点A中的照明强度的55%和75%之间的相对照明强度，其中所述点C相应地位于矩形的面的角点B和矩形的面的中点A之间的连接线上。在此，路程AC与路程AB的比总是在O. 65和O. 75之间，其中包括边界值。光学反射元件的侧面优选界定朝向半导体本体的第一开口和背离半导体本体的第二开口。优选地，第一开口界定与由第二开口界定的面几何相似的面。此外尤其优选的是，由反射光学元件的第一和第二开口界定的面与目标区域几何相似。如果通过反射光学元件的第一和/或第二开口界定的面与目标区域几何相似，那么反射光学元件匹配目标区域。根据一个实施形式，第一开口界定矩形的面。在此尤其优选的是，反射光学元件具有四个倾斜侧面和同样界定矩形的面的第二开口。借助于这种反射元件能够有利地尽可能均匀照亮矩形的目标区域。 根据另一个实施形式，反射元件的第一和/或第二开口界定八边形的面。在此，反射元件优选具有八个倾斜侧面。倾斜侧面的棱边分别优选地形成第一和/或第二开口。反射元件的八个倾斜于器件的光学轴线延伸的侧面优选地设置成具有八边形基面的截顶方棱锥的侧表面。这种反射元件也特别适合于尽可能均匀地照亮矩形的目标区域。借助于附加的四个倾斜侧面，有利地可以将辐射也引导到矩形的目标区域的角中。尤其优选地，反射光学元件的至少一个倾斜侧面构成为是弯曲的。所述弯曲在此例如能够构成为是抛物线形的、椭圆形的或双曲线形的。根据一个实施形式，反射光学兀件的至少一个侧面构成为复合抛物面聚光器(compound parabolic concentrator, CPC)、复合捕圆面聚光器(compound ellipitic concentrator, CEC)或复合双曲面聚光器 (compound hyperbolic concentrator, CHC)。根据另一个优选的实施形式，折射光学元件的形状匹配目标区域的形状。这例如意味着，折射光学元件的基面与目标区域是几何相似的。尤其可能的是，折射光学元件自身或其基面不具有旋转对称性。由此，能够尽可能均匀地照亮具有例如矩形的预设形状的目标区域。尤其可能的是，折射光学元件自身或其第一和/或第二开口不具有旋转对称性。 由此，能够尽可能均匀地照亮具有例如矩形的预设形状的目标区域。例如能够将菲涅尔透镜、双锥形透镜、环面透镜、具有根据X、y多项式的外面的透镜、平凸透镜、双凸透镜、透镜阵列或分段的透镜用作折射光学元件。在此，双锥形透镜具有在其基面内沿着两个彼此垂直的轴线的不同的锥形的常量。由此，有利地能够实现匹配矩形目标区域的对称性的椭圆形的照亮部。其外面根据X、y多项式形成的透镜通常具有尤其适合照亮矩形的目标区域的优分段的透镜优选地具有多个透镜段。例如，分段的透镜具有由多个外部段包围的中央透镜段。优选地，中央透镜段直接地邻接于外部段，也就是说，中央透镜段的边缘分别与外部段的边缘一起构成共同的边界线。此外，中央透镜段优选地具有与目标区域相似构成的基面。此外，分段的透镜优选地具有与反射元件的反射侧面的数量相同的外部透镜段的数量。透镜的段优选例如双锥形地或根据x、y多项式地向外拱起。此外，透镜段优选构造并且设置成，使得没有射到反射侧面上的辐射穿过中央透镜段，而射到反射元件的侧面上的辐射穿过外部透镜段。在此尤其优选的是，折射元件的外部透镜段分别与反射元件的一个反射侧面相关联，也就是说，由特定的侧面反射的辐射设置成穿过特定的外部透镜段。此外，例如为上述透镜之一的折射光学元件能够具有例如椭圆形的象限对称的形状。具有象限对称形状的折射光学元件通常具有矩形的基面并且尤其能够用于尽可能均匀地照亮矩形的目标区域。根据发射辐射的器件的另一个实施形式，将半导体本体嵌入到浇注体中。浇注体例如能够构成为附加的透镜或构成为层。在此可能的是，浇注体直接地邻接于折射光学元件，也就是说，与折射元件一起构造共同的边界面。如果折射光学元件例如安装在反射光学元件的第一主侧上，那么在该实施形式中浇注体完全填充整个反射光学 元件直至折射光学元件。替选于此也可能的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.15 DE 102010027212.41.发射辐射的器件，具有 -半导体本体(1)，所述半导体本体设置成用于从其前侧(4)发射电磁辐射， -反射光学元件(6)，所述反射光学元件具有多个倾斜的、反射的侧面，所述侧面围绕所述半导体本体环绕地设置，和 -折射光学元件(12)，所述折射光学元件在所述半导体本体的放射方向上设置在所述反射光学元件的下游。2.根据上一项权利要求所述的发射辐射的器件，其中所述反射光学元件的至少一个倾斜的侧面构成为是弯曲的。3.根据上述权利要求之一所述的发射辐射的器件，其中所述折射光学元件(12)的和/或所述反射光学元件(6)的形状匹配目标区域(11)的形状。4.根据上一项权利要求所述的发射辐射的器件，其中所述目标区域(11)通过矩形的面给出。5.根据上述权利要求之一所述的发射辐射的器件，其中菲涅尔透镜、双锥形透镜、环面透镜、具有根据X、I多项式的外面的透镜、平凸透镜、双凸透镜、透镜阵列或分段的透镜用作折射光学元件(12)。6.根据上述权利要求之一所述的发射辐射的器件，其中所述折射光学元件(12)具有象限对称的形状。7.根据上述权利要求之...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里希·施特雷佩尔，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：
国别省市：