用于提供電磁射束的射束裝置制造方法
【專利摘要】以不同的實(shí)施方式提供一種用于提供電磁射束的射束裝置(10)，其具有用于產(chǎn)生和輸出電磁射束的至少一個(gè)射束源(12)并具有光學(xué)體(40)。光學(xué)體(40)具有外壁(16)和內(nèi)壁(44)。內(nèi)壁(44)朝向射束源(12)并且具有反射器(14)。光學(xué)體(40)設(shè)計(jì)為并且相對于射束源(12)布置成，使得反射器(14)使電磁射束的至少一個(gè)分量反射回射束源(12)，并且使得電磁射束的至少一個(gè)分量穿過內(nèi)壁(44)入射到光學(xué)體(40)中，并且使得外壁(16)內(nèi)反射電磁射束的、入射到光學(xué)體(40)中的至少一個(gè)分量。經(jīng)內(nèi)反射的電磁射束的至少一部分從光學(xué)體(40)中射出。
【專利說明】用于提供電磁射束的射束裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于提供電磁射束的射束裝置，具有用于產(chǎn)生電磁射束的至少一 個(gè)射束源和光學(xué)體。光學(xué)體具有外壁和內(nèi)壁。內(nèi)壁朝向射束源。光學(xué)體如下地構(gòu)造并如下 地相對于射束源地布置，使得電磁射束的至少一個(gè)分量穿過內(nèi)壁入射到光學(xué)體中，并且使 得外壁內(nèi)反射了入射到光學(xué)體中的電磁射束的至少一個(gè)分量。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代的射束源是公知的，其例如具有一個(gè)、兩個(gè)或者多個(gè)LED或者OLED和/或光 引擎，其中尤其產(chǎn)生的電磁射束的顏色分布和/或亮度分布是不均勻的。例如，一些LED 具有主動(dòng)的和非激活的區(qū)域。在LED借助其主動(dòng)的和非主動(dòng)的區(qū)域借助光學(xué)件光映射到 例如屏幕上時(shí)，主動(dòng)的和非主動(dòng)的區(qū)域能夠如下地映射，使得例如是光的電磁射束的投影 具有亮的和略暗的區(qū)域。例如，具有主動(dòng)的和非主動(dòng)的區(qū)域的光源的光斑能夠不同亮度的 區(qū)域。這種到遠(yuǎn)距離范圍中的映射能夠例如出現(xiàn)在機(jī)動(dòng)車的探照燈中、機(jī)場的著陸跑道和 起飛跑道的照明中、臺燈中、燈塔、射束器中、如用于鹵素射束器的LED取代型中、和/或信 號燈中。例如，極其特別有效的且狹窄成束的探照燈式應(yīng)用、例如光擴(kuò)展量受限的系統(tǒng)和 /或準(zhǔn)直光學(xué)件，使得射束源的局部不均勻的發(fā)射映射到遠(yuǎn)距離范圍中。這種射束源例如 是組裝的LED模塊，RGB-LED，中功率LED布置（MID-Power-LED-Anordnungen)、容積填充 LED(Volumenverguss-LED)和 / 或倒裝LED(Flipchip-LED)。
[0003] 可替換的或者除了不均勻的亮度分布之外，射束源的不均勻的顏色分布還能夠映 射到遠(yuǎn)距離范圍中，例如在RGB-LED模塊時(shí)。在這種RGB-LED模塊時(shí)，在模塊上布置并排的 多個(gè)主動(dòng)區(qū)域，其分別發(fā)射不同顏色的光。如果現(xiàn)在所發(fā)射的這束光借助準(zhǔn)直的光學(xué)件來 映射，則空間上的不同區(qū)域有不同顏色的光來照亮。例如，具有顏色不同的主動(dòng)區(qū)域的光源 的光斑能夠具有不同顏色的區(qū)域。
[0004] 此外，在射束源中，通常最大應(yīng)達(dá)到的射束強(qiáng)度有著決定性的特征。例如，最大應(yīng) 達(dá)到的射束強(qiáng)度特別在探照燈式應(yīng)用中具有最重要的特征。射束源的、例如探照燈式應(yīng)用 的最大能達(dá)到的射束強(qiáng)度，在給定的光學(xué)件規(guī)格中通過所使用的射束源的光密度來確定。 在結(jié)構(gòu)化的、例如具有主動(dòng)的和非主動(dòng)的區(qū)域的射束源中，平均光密度是決定性的。
[0005] 為了產(chǎn)生均勻的射束，例如為了使顏色分布和/或亮度分布均勻化，公知的是，使 用柯勒照明（K6hlerbeleuchtung)，和/或所產(chǎn)生的射束進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)散射過程?？吕?照明例如能夠在效率方面是有缺點(diǎn)的，并且需要對于基本的結(jié)構(gòu)空間是必要的附加光學(xué)元 件。在散射所發(fā)射的射束時(shí)，同樣需要附加的光學(xué)元件，例如微鏡或者透鏡結(jié)構(gòu)。在此，光 分布能夠變得更寬并且能夠減小最大射束強(qiáng)度。此外，利用散射的光學(xué)件能夠使得照明的 效率是很小的。
[0006] 為了提高LED中的平均光密度，例如已知，各個(gè)LED和/或其主動(dòng)的區(qū)域彼此更緊 湊的封裝。但是，LED或LED的主動(dòng)區(qū)域的更緊湊的封裝基本上導(dǎo)致了在運(yùn)行射束源時(shí)的 更大的熱量產(chǎn)生，并在用于制造射束源的制造工序中導(dǎo)致了增加了的成本耗費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 以不同的實(shí)施方式提供一種射束裝置，其以簡單的和/或有效的方式使得能夠產(chǎn) 生均勻的電磁射束，其中，電磁射束例如在所產(chǎn)生的電磁射束的射束密度和/或顏色分布 方面是均勻的。替代地或者附加地，射束裝置能夠有助于，產(chǎn)生具有高射束強(qiáng)度的電磁射 束。
[0008] 以不同的實(shí)施方式提供一種射束裝置，其具有用于產(chǎn)生和輸出電磁射束的至少一 個(gè)射束源并且具有光學(xué)體。光學(xué)體具有外壁和內(nèi)壁。內(nèi)壁朝向射束源并且具有反射器。光 學(xué)體如下地構(gòu)造并且如下地相對于射束源地布置，使得反射器使電磁射束的至少一個(gè)分量 反射回射束源，并且使得電磁射束的至少一個(gè)分量穿過內(nèi)壁入射到光學(xué)體中，并且使得外 壁內(nèi)反射電磁射束中的/入射到光學(xué)體中的至少一個(gè)分量。經(jīng)內(nèi)反射的電磁射束的至少一 部分從光學(xué)體中射出。
[0009] 射束源例如能夠設(shè)計(jì)為漫散射的和/或是漫反射的，例如高反射的。在此，反射是 散射的特殊情況，其中，電磁射束的入射角等于電磁射束的出射角。射束源能夠設(shè)計(jì)為反射 或至少部分反射的。例如，射束源能夠是朗伯射束器（lambert ' scher Strahler)。例如，射 束源能夠在其表面處具有白色的材料和/或具有高反射性的材料，例如硅樹脂中的Ti02。 所產(chǎn)生的電磁射束例如能夠是在可見范圍內(nèi)的光、UV光和/或紅外光，其中，射束源此時(shí)還 能夠稱為光源、射束裝置還能夠稱為照明布置，和/或由射束裝置提供的電磁射束還能夠 成為照明光和/或可用光。例如，內(nèi)反射的、從光學(xué)體中射出的電磁射束能夠稱為所提供的 電磁射束。反射器例如構(gòu)造為凹面鏡。這以特別簡單的方式實(shí)現(xiàn)了，使得從射束源在朝向 反射器的方向上發(fā)射和/或輸出的電磁射束反射回給射束源。使第一反射器構(gòu)造為凹面鏡 例如意味著，第一反射器向內(nèi)地拱起。射束裝置向外輸出在外壁處內(nèi)反射的電磁射束，例如 作為可用的電磁射束。
[0010] 射束源產(chǎn)生電磁射束，特別是電磁射束的兩個(gè)分量。反射器導(dǎo)致了從射束源產(chǎn)生 的電磁射束的兩個(gè)分量反射回射束源。從反射器反射的電磁射束由射束源，例如通過菲涅 爾反射，例如在其朝向反射器的表面處反射。電磁射束的通過射束源的輸出包括例如電磁 射束在射束源處的這種反射。替代地或附加的，例如在射束源中，在射束源的朝向反射器的 表面處和/或在射束源的背離反射器的底側(cè)處，例如在射束源的外壁的內(nèi)部或者在布置在 射束源上的載體的外部，散射由反射器反射給射束源的電磁射束。電磁射束的通過射束源 的輸出包括例如電磁射束在射束源處和/或其中的這種散射。替代地或附加地，由反射器 反射給射束源的電磁射束，在射束源中通過激發(fā)導(dǎo)致了產(chǎn)生附加的電磁射束，這例如能夠 稱為再循環(huán)（Recycling)。電磁射束的通過射束源的輸出包括例如電磁射束的這種再循環(huán)。
[0011] 電磁射束的輸出導(dǎo)致了所輸出的和所產(chǎn)生的電磁射束的混合。這引起了光密度分 布的均勻化，并且在可能的情況下導(dǎo)致了借助射束裝置所提過的電磁射束的顏色分布的均 勻化。如果由射束源在第一反射鏡的方向上返回了混合的電磁射束，則能夠重復(fù)光混合的 過程，由此電磁射束更進(jìn)一步地均勻化。
[0012] 外壁由于內(nèi)反射、例如由于內(nèi)全反射而反射了電磁射束的射到外壁上的分量。光 學(xué)體例如能夠有助于，簡單地和/或緊湊地構(gòu)造射束裝置。射束源如下地朝向光學(xué)體地布 置，即電磁射束的分量能夠射到反射器上，并且電磁射束的另一分量能夠通過空隙的內(nèi)壁 耦合到光學(xué)體中。光學(xué)體例如能夠一體地或者多件式地構(gòu)造。
[0013] 射束裝置以簡單有效的方式實(shí)現(xiàn)了提供具有均勻光密度分布、射束強(qiáng)度分布、照 射度和/或顏色分布的電磁射束。
[0014] 在不同的實(shí)施方式中，電磁射束的射到反射器上的分量具有第一射束分量，其由 射束源產(chǎn)生并且在第一反射器的方向上發(fā)射。此外，電磁射束的射到反射器上的分量具有 第二射束分量，其由射束源在反射器的方向上基于在反射器處的反射后入射到射束源上的 電磁射束來輸出。
[0015] 在不同的實(shí)施方式中，電磁射束的通過內(nèi)壁入射到光學(xué)體中的分量具有第三射束 分量，其由射束源產(chǎn)生并且在外壁的方向上發(fā)射。此外，電磁射束的通過內(nèi)壁入射到光學(xué)體 中的分量第四射束分量，其由射束源在外壁的方向上基于在反射器處的反射后入射到射束 源上的電磁射束來輸出。
[0016] 在不同的實(shí)施方式中，射束源輸出的電磁射束具有由射束源反射的、散射的和/ 或基于激發(fā)而通過反射回射束源上的電磁射束來產(chǎn)生的電磁射束。
[0017] 在不同的實(shí)施方式中，射束源具有主動(dòng)區(qū)域，射束源在該區(qū)域處產(chǎn)生和/或輸出 電磁射束，和被動(dòng)區(qū)域，射束源在該區(qū)域處輸出，例如反射和/或散射電磁射束。主動(dòng)和/ 或被動(dòng)區(qū)域能夠例如設(shè)計(jì)為漫散射和/或漫反射，例如高反射的。在此，反射是散射的特殊 情況，其中，電磁射束的入射角等于電磁射束的出射角。主動(dòng)和/或被動(dòng)區(qū)域能夠設(shè)計(jì)為反 射或至少部分反射的。例如，主動(dòng)區(qū)域能夠是朗伯射束器。例如，主動(dòng)和/或被動(dòng)區(qū)能夠在 其表面處具有白色的材料和/或具有尚反射性的材料，例如娃樹脂中的Ti02。
[0018] 主動(dòng)和被動(dòng)區(qū)域基本上導(dǎo)致了由射束源產(chǎn)生的電磁射束的不均勻的照明密度分 布，照明密度分布在沒有反射器時(shí)將導(dǎo)致由射束裝置提供的電磁射束的不均勻的亮度分 布。如果構(gòu)造了兩個(gè)或者多個(gè)分別發(fā)射不同顏色的電磁射束的主動(dòng)區(qū)域，則在沒有具有反 射器的光學(xué)體時(shí)，不同的主動(dòng)區(qū)域?qū)?dǎo)致有射束裝置提供的電磁射束的不均勻的顏色分 布。但是，具有反射器的光學(xué)體和由其獲得的混合射束，其由主動(dòng)區(qū)域產(chǎn)生的電磁射束與由 主動(dòng)和被動(dòng)區(qū)域輸出的電磁射束所混合，導(dǎo)致了由射束裝置輸出的電磁射束的均勻的光密 度分布和/或均勻的顏色分布。因此，不僅主動(dòng)區(qū)域，而且被動(dòng)區(qū)域也能夠有助于輸出電磁 射束并有助于提供電磁射束的分量，其由射束源在朝向外壁的方向上輸出且隨后形成了由 射束裝置所提供的電磁射束的一個(gè)分量。
[0019] 在不同的實(shí)施方式中，光學(xué)體具有空隙，其沿著延伸方向上延伸到光學(xué)體中?？障?在其延伸方向上由空隙的基面并且垂直于其延伸方向地由光學(xué)體的內(nèi)壁來限定。反射器構(gòu) 造在基面處?？障恫皇峭耆由齑┻^光學(xué)體，而是終止在基面處。光學(xué)體的內(nèi)壁使光學(xué)體 的外側(cè)表面的一部分與基面相連。例如，射束源至少部分地布置在光學(xué)體的空隙中。例如 射束源至少部分地布置在光學(xué)體的空隙中。例如，至少射束源的第一側(cè)布置在光學(xué)體的空 隙的內(nèi)部。
[0020] 在不同的實(shí)施方式中，主動(dòng)和/或被動(dòng)區(qū)域具有外邊緣。反射器如下地構(gòu)造，使得 其使得第一射束分量和第二射束分量反射到外邊緣上。因此，由射束源的外邊緣在反射器 的方向上發(fā)射的和/或輸出的電磁射束，反射回給射束源的外邊緣。換句話說，由反射器檢 測到的電磁射束全部反射回射束源。來自射束源的外邊緣的電磁射束的射束，還能夠稱為 邊緣射束。邊緣射束能夠轉(zhuǎn)向回射束源的外邊緣。這能夠有助于射束裝置的特別高的效率。
[0021] 在不同的實(shí)施例中，外邊緣具有第一邊緣部段和至少一個(gè)第二邊緣部段。反射器 如下地構(gòu)造，使得其使來自第一邊緣部段的第一和/或第二射束分量反射到所述第二邊緣 部段上。這能夠有助于射束裝置的特別高的效率。此外，反射器能夠如下地構(gòu)造，使得其朝 向第一邊緣部段反射來自第二邊緣部段的電磁射束。
[0022] 在不同的實(shí)施方式中，反射器具有反射器空隙，其延伸穿過反射器，并且第一和/ 或第二射束分量的一部分通過該空隙能夠貫穿反射器。反射器空隙例如能夠通過第一反射 器的較小區(qū)域來延伸。在此，反射器空隙例如能夠如下地構(gòu)造，使得一方面盡可能多的電磁 射束能夠貫穿過反射器空隙，但是另一方面在遠(yuǎn)距離范圍中不會(huì)映射有射束源的平面上不 均勻的結(jié)構(gòu)。例如，反射器空隙能夠如下地構(gòu)造，使得其能夠作為點(diǎn)狀的或者近似點(diǎn)狀的射 束源來觀察。反射器空隙能夠有助于由射束源所提供的電磁射束的特別高的射束強(qiáng)度，例 如當(dāng)反射器空隙與射束源的區(qū)域相對置時(shí)，發(fā)射具有高射束強(qiáng)度的電磁射束。借助射束裝 置提供的電磁射束的最大射束強(qiáng)度隨著增加的射束強(qiáng)度和反射器空隙的增加的橫截面而 增加。
[0023] 在不同的實(shí)施方式中，光學(xué)體具有透鏡。透鏡在貫穿反射器空隙的電磁射束的光 路中布置在反射器的下游。透鏡例如能夠用于，使穿過反射器空隙的電磁射束準(zhǔn)直。透鏡 例如能夠如下地設(shè)計(jì)，使得反射器空隙映射到遠(yuǎn)距離范圍中。
[0024] 在不同的實(shí)施例中，射束源在第一側(cè)上具有用于發(fā)射電磁射束的至少一個(gè)第二主 動(dòng)區(qū)域。附加地，射束源還能夠具有一個(gè)、兩個(gè)或者多個(gè)其他的主動(dòng)區(qū)域。例如，射束源能 夠具有LED布置，其在其主動(dòng)區(qū)域中具有LED。替代于此地，射束源能夠具有一個(gè)或多個(gè)分 別具有多個(gè)主動(dòng)區(qū)域的LED。例如在主動(dòng)區(qū)域中，能夠產(chǎn)生具有相同波長的電磁射束或者具 有不同波長的電磁射束。例如，在第一主動(dòng)區(qū)域中能夠產(chǎn)生紅光，在第二主動(dòng)區(qū)域中能夠產(chǎn) 生綠光，并且在第三主動(dòng)區(qū)域中能夠產(chǎn)生藍(lán)光。射束源例如能夠稱為RGB-LED模塊。
[0025] 在不同的實(shí)施方式中，被動(dòng)區(qū)域至少部分地構(gòu)造在第一主動(dòng)區(qū)域和第二主動(dòng)區(qū)域 之間。這有助于，在主動(dòng)區(qū)域之間的被動(dòng)區(qū)域也能夠有助于輸出電磁射束，例如基于散射和 /或反射過程。這能夠有助于特別有效地提供均勻的電磁射束，例如具有特別高的射束強(qiáng)度 和/或特別大的射束強(qiáng)度的電磁射束。
[0026] 在不同的實(shí)施方式中，反射器布置在基面處。例如，反射器通過固定在基面處的獨(dú) 立固體來形成。
[0027] 在不同的實(shí)施方式中，反射器通過基面來形成。例如，基面能夠設(shè)計(jì)為自身反射 的，和/或涂覆有反射層的。
[0028] 在不同的實(shí)施方式中，光學(xué)體是TIR光學(xué)件（TIR=TotalInternalReflection 全內(nèi)反射）。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 本發(fā)明的實(shí)施例以附圖示出并且在下面詳細(xì)闡述。
[0030] 其示出：
[0031] 圖1是射束裝置的實(shí)施例，
[0032] 圖2是射束裝置的實(shí)施例，
[0033] 圖3是射束裝置的實(shí)施例的細(xì)節(jié)圖，
[0034] 圖4是射束源的實(shí)施例的俯視圖，
[0035] 圖5是射束源的實(shí)施例的俯視圖，
[0036] 圖6是射束源的實(shí)施例的俯視圖，
[0037] 圖7是射束源的實(shí)施例的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 在下面的詳細(xì)說明中，參考附圖，其構(gòu)成了本說明書的一部分并且其中為了詳細(xì) 闡述而示出了其中能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的具體實(shí)施例。在該方面，方向術(shù)語如"上"、"下"、"前"、 "后"、"前方"、"后方"等等，參考所說明的附圖的定向來使用。因?yàn)閷?shí)施例的元件能夠以大 量的不同定向來定位，方向術(shù)語起到詳細(xì)闡述的作用并且不受任何限制。當(dāng)然，能夠使用其 他的實(shí)施例并能夠采取結(jié)構(gòu)上的或邏輯上的變化，而不偏離本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)然，只要 沒有特別規(guī)定，其中說明的不同實(shí)施例的特征能夠彼此組合。因此，下面的具體說明不以受 限的意義來撰寫，并且本發(fā)明的保護(hù)范圍通過隨附的權(quán)利要求來定義。
[0039] 在本說明書的范疇中，概念"相連"、"連接"以及"聯(lián)接"既用于說明直接的相連也 用于說明間接的相連、直接的或間接的連接以及直接的或間接的耦合。在附圖中，只要適 宜，相同的或類似的元件配有相同的參考標(biāo)號。
[0040] 在不同的實(shí)施例中，發(fā)射電磁射束的構(gòu)件能夠是發(fā)射電磁射束的半導(dǎo)體構(gòu)件，和/ 或構(gòu)造為發(fā)射光的二極管（lightemittingdiode發(fā)光二極管，LED)、有機(jī)發(fā)光的二極管 (organiclightemittingdiode有機(jī)發(fā)光二極管，0LED)、或者構(gòu)造為有機(jī)發(fā)光晶體管。在 不同的實(shí)施例中，發(fā)射電磁射束的構(gòu)件能夠是集成電路的一部分和/或光引擎的一部分。 此外，能夠設(shè)置多個(gè)發(fā)射電磁射束的構(gòu)件，例如安置在共有的殼體中。電磁射束例如能夠是 可見范圍內(nèi)的光、UV光和/或紅外光。
[0041] 圖1示出了射束裝置10。射束裝置10例如適用于，例如在探照燈中有效地提供電 磁射束32,例如適用于在機(jī)動(dòng)車中提供近光或遠(yuǎn)光，或者適用于提供機(jī)場的起飛和/或著 陸跑道中的、光擴(kuò)展量受限的系統(tǒng)中的、臺燈中的、燈塔中的、射束器中、如用于鹵素射束器 的LED取代型中、和/或信號燈中的照明。
[0042]射束裝置10具有射束源12、反射器14和光學(xué)體（40)。射束源12能夠例如構(gòu)造 為發(fā)射電磁射束的構(gòu)件，或者具有發(fā)射一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)電磁射束的構(gòu)件。射束源12具 有第一側(cè)13。在第一側(cè)13處，至少一個(gè)主動(dòng)區(qū)域18構(gòu)造用于產(chǎn)生電磁射束。選擇性的， 在第一側(cè)13處能夠構(gòu)造附加的至少一個(gè)被動(dòng)區(qū)域20。主動(dòng)區(qū)域18例如能夠構(gòu)造為發(fā)射 電磁射束的構(gòu)件。例如，射束源12能夠具有組裝的LED模塊、RGB-LED、中功率LED陣列 (MID-PowerLED-Array)、倒裝 LED(Flipchip-LED)、或者 RGGB-LED。
[0043] 反射器14能夠具有反射材料，由反射材料構(gòu)成或者涂覆有反射材料。例如，反射 器14的表面能夠具有反射表面15,反射表面與射束源12的第一側(cè)13相對置地布置、設(shè)計(jì) 為反射的和/或涂覆有反射層。替代于此地，反射器14還能夠具有例如由玻璃制成的透明 基體，并且其背離射束源12的一側(cè)能夠構(gòu)造為反射的。此時(shí)，透明基體例如能夠用于保護(hù) 反射層。反射器14例如能夠設(shè)計(jì)為凹面鏡。反射器14的反射表面15例如能夠具有金屬 或者反射塑料，例如反射的聚合物。例如，反射表面15能夠具有鋁和/或銀。反射器14能 夠完全由反射材料構(gòu)成，或者反射表面15能夠作為反射層施加到反射器14上。例如，反射 器14能夠涂覆有反射層。
[0044] 主動(dòng)和/或被動(dòng)區(qū)域18, 20例如能夠設(shè)計(jì)為散射的，這例如意味著，其例如具有白 色的表面和/或朗伯反射特性，和/或是高度散射的和/或是高度反射的。例如能夠使射 到主動(dòng)或被動(dòng)區(qū)域18, 20上的電磁射束的20%至99. 9%，例如70%至99. 5%，例如95% 至99%，發(fā)生散射或者反射。例如，主動(dòng)和/或被動(dòng)區(qū)域20能夠具有Ti02,其例如能夠嵌 入硅樹脂中。此外，主動(dòng)區(qū)域19能夠構(gòu)造為朗伯射束器。
[0045] 光學(xué)體40具有外壁41，其例如圍繞著光學(xué)體40的整體圓周來延伸。光學(xué)體40例 如具有空隙42,其例如構(gòu)造在光學(xué)體40的中央。空隙42在延伸方向上延伸到光學(xué)體40中， 一直到空隙42的基面46為止。垂直與延伸方向的，空隙42由光學(xué)體40的內(nèi)壁44來限定。 從空隙42出發(fā)，垂直于空隙42的延伸方向的，首先布置光學(xué)體40的內(nèi)壁44并且其后是外 壁41。因此在圖1中，內(nèi)壁44形成了空隙42的側(cè)面邊界并且基面46形成了空隙42的上 界限。光學(xué)體40例如能夠設(shè)計(jì)為相對于對稱軸43旋轉(zhuǎn)對稱的。替代與此的，光學(xué)體40例 如能夠呈長形地延伸到繪圖平面中，和/或光學(xué)體40能夠例如是擠壓狀的（extrudiert)。
[0046] 射束源12例如能夠部分地或者完全地布置在空隙42中。例如，至少射束源12的 第一側(cè)13能夠布置在空隙42中。反射器14例如布置在基面46處，構(gòu)造在該處和/或通 過該基面來形成。外壁41能夠用于其他的反射器16。
[0047] 從射束源12出發(fā)，光學(xué)體在基面的下游具有外側(cè)表面區(qū)域48。外側(cè)表面區(qū)域48 例如能夠構(gòu)造為透鏡狀的。替代于此地，外側(cè)表面區(qū)域還能夠設(shè)計(jì)為平坦的，這在圖1中通 過虛線來示出。
[0048] 光學(xué)體40例如能夠設(shè)計(jì)為一體的或者多件式的。例如，光學(xué)體40能夠以注塑法 來制造。反射器14例如能夠在光學(xué)體40完成之后施加到基面46上，例如在其上粘合住， 或者反射器14能夠在制造光學(xué)體期間已經(jīng)構(gòu)造在基面46上。例如，反射器14能夠作為填 充物插入到用于澆注光學(xué)體40的澆注模具中。光學(xué)體40例如能夠具有玻璃或者透明的基 材，例如PMMA或者PC，或者由這些構(gòu)成。
[0049] 射束源12產(chǎn)生了電磁射束并且輸出電磁射束。例如，主動(dòng)區(qū)域18產(chǎn)生電磁射束 的第一射束分量22,并在朝向反射器14的方向上發(fā)射該第一射束分量。反射器14如下地 構(gòu)造和布置，使得第一射束分量22的至少一部分作為反射的電磁射束26在朝向射束源12 的方向上反射回。所反射的電磁射束26的至少一部分，例如所有所反射的電磁射束26,射 到射束源12上，例如射到主動(dòng)區(qū)域18上和/或被動(dòng)區(qū)域20上。
[0050] 入射到射束源12上的反射的電磁射束26,至少部分地由射束源12,例如由被動(dòng)區(qū) 域20和/或主動(dòng)區(qū)域18輸出。電磁射束的輸出例如包括電磁射束的反射或散射，例如在 射束源12的第一側(cè)13處的、在射束源12中的、例如在主動(dòng)和/或被動(dòng)區(qū)域18, 20中的、和 /或在射束源12和/或主動(dòng)和/或被動(dòng)區(qū)域18, 20的背離第一側(cè)13的第二側(cè)處或者其中 的。此外，電磁射束的與主動(dòng)區(qū)域18相關(guān)的輸出還能夠包括，通過所反射的電磁射束26的 激發(fā)產(chǎn)生的附加電磁射束。附加電磁射束的產(chǎn)生還能夠稱為再循環(huán)。
[0051] 第二射束分量30由射束源12,例如由主動(dòng)和/或被動(dòng)區(qū)域18, 20在朝向反射器 14的方向上輸出。第二射束分量30的至少一部分由反射器14作為所反射的電磁射束26 反射回給射束源12。
[0052] 第三射束分量24由射束源12,例如由主動(dòng)區(qū)域18,來產(chǎn)生并且在朝向光學(xué)體40 的空隙42的內(nèi)壁44的方向上發(fā)射，而不是在朝向反射器14的方向上。第四射束分量28由 射束源12,例如由主動(dòng)和/或被動(dòng)區(qū)域18, 20來輸出，而且是在朝向光學(xué)體40的空隙42的 內(nèi)壁44的方向上并且不是在朝向反射器14的方向上輸出。第三和/或第四射束分量24， 28穿過光學(xué)體40透射到光學(xué)體的外壁41為止。例如，第四射束分量28能夠在朝向外壁 41的方向上散射或反射。
[0053] 外壁如下地構(gòu)造，使得射到其上的射束分量24, 28在外壁41處內(nèi)反射。例如，夕卜 壁41能夠如下地構(gòu)造，使得第三和第四射束分量24, 28在外壁41處全內(nèi)反射。外壁41反 射了第三射束分量24和/或第四射束分量28,以作為在離開射束源12的方向上的可用的、 由射束裝置10提供的電磁射束32。
[0054] 第一射束分量22在附圖中利用實(shí)箭頭示出。第二射束分量30在附圖中利用點(diǎn)箭 頭來示出。第三射束分量24在附圖中利用虛線箭頭示出。第四射束分量28在附圖中利用 線雙點(diǎn)箭頭來示出。所反射的射束分量26在附圖中利用點(diǎn)線箭頭來實(shí)處。由射束裝置10 提供的電磁射束32在圖中利用雙線點(diǎn)箭頭來實(shí)處。代表了不同的射束分量的箭頭，代替了 相應(yīng)的射束分量的電磁射束的所有光路。例如，射束分量分別具有射束，其中，各一個(gè)射束 通過箭頭中的一個(gè)來代表。但是，在射束中的一個(gè)內(nèi)，電磁射束的光路能夠具有與相應(yīng)的箭 頭的方向不同的方向。在此，所有的電磁射束，其光路具有根據(jù)相應(yīng)的射束分量來說明的屬 性，與電磁射束的射束和相應(yīng)的箭頭相對應(yīng)。
[0055] 由主動(dòng)區(qū)域18所產(chǎn)生的第一和第三射束分量22, 24例如能夠具有波長在課間范 圍內(nèi)的電磁射束。例如，由射束源12發(fā)射的射束分量22, 24能夠具有紅光、綠光、藍(lán)光和/ 或白光。替代于此的，所發(fā)射的電磁射束能夠具有UV光或者紅外光和/或激光。
[0056] 圖2示出了射束裝置10的實(shí)施例，其大部分與圖1中示出的射束裝置10的實(shí)施 例相同。但是，區(qū)別在于，圖2中示出的射束裝置10的實(shí)施例具有反射器空隙50,其貫穿 第一反射器14地延伸。此外，與圖1的區(qū)別在于，射束源12在第一側(cè)13處不具有被動(dòng)區(qū) 域20。但是替代于此地，在圖2中示出的實(shí)施例中，射束源12還能夠具有主動(dòng)和被動(dòng)區(qū)域 18, 20。此外，在圖1中示出的實(shí)施例中，射束源12還能夠不具有被動(dòng)區(qū)域18。
[0057] 反射器空隙50導(dǎo)致了，第一和/或第二射束分量22, 30的一部分能夠貫穿了反射 器14入射到光學(xué)體40中。反射器空隙50此時(shí)作為用于所透射的電磁射束52的光源，該 電磁射束在圖2中通過具有長線和短線的箭頭示出，并且作為由射束裝置10所提供的電磁 射束32是可用的。如果外側(cè)的表面區(qū)域48設(shè)計(jì)為冷靜裝的，則外側(cè)表面區(qū)域48能夠有助 于，準(zhǔn)直透射的電磁射束52。替代地或者附加地，外側(cè)表面區(qū)域48能夠如下地構(gòu)造，即其使 得反射器空隙50映射到遠(yuǎn)距離范圍中。
[0058] 反射器空隙50和/或透鏡狀的外側(cè)表面區(qū)域48能夠簡單地有助于，利用射束裝 置10能夠獲得特別高的最大能達(dá)到的射束強(qiáng)度。反射器空隙50例如在徑向方向上僅僅在 反射器14的很少部分上延伸，從而射束源12和/或射束源12的第一側(cè)13的結(jié)構(gòu)和/或 可能的局部不均勻性不映射到遠(yuǎn)距離范圍中。
[0059] 圖3示出了射束裝置10的實(shí)施例的詳細(xì)圖，其中，基本上示出了射束源12和反射 器14。射束源12具有主動(dòng)和被動(dòng)區(qū)域18, 20。但是替代于此的，射束源12也能夠不具有 被動(dòng)區(qū)域20。反射器14在本實(shí)施例中構(gòu)造為凹面鏡。射束源12在圖3中的其左上方具有 第一邊緣部段54,并且在其右上方具有第二邊緣部段56。第一和/或第二邊緣部段54, 56 能夠構(gòu)造在被動(dòng)區(qū)域20的邊緣處和/或在主動(dòng)區(qū)域18的邊緣處。反射器14的反射表面 15在本實(shí)施例中如下地構(gòu)造，使得第一和/或第二射束分量30的光路在于反射面15處的 反射后射到第二邊緣部段56上，該光路在第一邊緣部段54處具有其起點(diǎn)并且其還能夠稱 為邊緣射束。換句話說，在不同的實(shí)施例中，于第一邊緣部段54處在朝向反射器14的方向 上發(fā)射和/或輸出的電磁射束，反射到第二邊緣部段56上。此外，反射器14能夠如下地構(gòu) 造和布置，使得在第二部段54處在朝向反射器14的方向上發(fā)射和/或輸出的電磁射束，反 射到第一邊緣部段56上，這為了在圖3中更清楚易懂而沒有示出。
[0060] 這能夠?qū)е?，所有由射束?2在朝向第一反射器14的方向上發(fā)射和/或輸出的 光量再次反射回到射束源12的第一側(cè)13上。這能夠有助于特別有效地提供均勻的電磁射 束32〇
[0061] 圖4示出了射束源12的實(shí)施例的俯視圖。在本實(shí)施例中，射束源12僅僅具有主 動(dòng)區(qū)域18,且不具有被動(dòng)區(qū)域20。射束源12,特別是主動(dòng)區(qū)域18,具有外邊緣58,其具有第 一邊緣部段54和第二邊緣部段56。主動(dòng)區(qū)域18能夠設(shè)計(jì)為反射的和/或散射的，如參考 圖1詳細(xì)闡述的。主動(dòng)區(qū)域18能夠例如是發(fā)射電磁射束的構(gòu)件，或者具有這種構(gòu)件。
[0062] 圖5示出了射束源12的實(shí)施例的俯視圖。在本實(shí)施例中，射束源12具有主動(dòng)區(qū) 域18和被動(dòng)區(qū)域20。主動(dòng)區(qū)域18由被動(dòng)區(qū)域20所圍繞。射束源12,特別是主動(dòng)和被動(dòng) 區(qū)域18, 20,具有外邊緣58,其具有第一邊緣部段54和第二邊緣部段56。附加于圍繞主動(dòng) 區(qū)域18所示出的被動(dòng)區(qū)域20,在主動(dòng)區(qū)域18的內(nèi)部還能夠構(gòu)造一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)被動(dòng)區(qū)域 20。此外，主動(dòng)區(qū)域18自身能夠設(shè)計(jì)為反射的和/或散射的，如參考圖1詳細(xì)闡述的。主 動(dòng)區(qū)域18例如能夠是發(fā)射電磁射束的構(gòu)件，或者具有這種構(gòu)件。
[0063] 圖6示出了射束源12的實(shí)施例，其大部分與參考圖5所闡述的射束裝置12的實(shí)施 例相同，其中區(qū)別在于，在圖6中示出實(shí)施例中，射束源12具有主動(dòng)區(qū)域18中的兩個(gè)。這 兩個(gè)主動(dòng)區(qū)域18能夠產(chǎn)生波長相同的或不同的電磁射束。例如，這兩個(gè)主動(dòng)區(qū)域18能夠 產(chǎn)生顏色相同的或不同的光，其中，借助光學(xué)體40和/或反射器14能夠?qū)崿F(xiàn)光的顏色的混 合，并且因此，能夠產(chǎn)生具有其他顏色的光。此外，被動(dòng)區(qū)域20能夠有助于顏色的混合。
[0064] 圖7示出了射束源12的實(shí)施例，其大部分與參考圖5所闡述的射束源12的實(shí)施例 相同，其中區(qū)別在于，在圖7中示出的實(shí)施例中，射束源12具有主動(dòng)區(qū)域18中的四個(gè)。這 四個(gè)主動(dòng)區(qū)域18能夠是四個(gè)發(fā)射電磁射束的構(gòu)件，或者是發(fā)射電磁射束的構(gòu)件的四個(gè)主 動(dòng)區(qū)域18。例如，四個(gè)主動(dòng)區(qū)域18能夠具有兩個(gè)發(fā)射綠光的芯片、一個(gè)發(fā)射紅光的芯片、和 一個(gè)發(fā)射藍(lán)光的芯片。此時(shí)，在各個(gè)芯片之間的中間區(qū)域能夠填充有高反射的和/或白色 的散射材料。然后，借助光學(xué)體40和/或反射器14能夠?qū)崿F(xiàn)光的顏色的混合，并且產(chǎn)生其 他顏色的光。此外，被動(dòng)區(qū)域20能夠有助于顏色的混合。
[0065] 本發(fā)明不局限于所給出的實(shí)施例。例如，光學(xué)體40能夠具有與圖中所示的形狀不 同的形狀。此外，射束源12能夠具有三個(gè)或者多于四個(gè)的主動(dòng)區(qū)域18。例如，射束源12能 夠具有LED陣列，例如中功率LED封裝（Mid-Power-LED-Package)。例如，光學(xué)體40能夠設(shè) 計(jì)為多件式的。例如，代替透鏡狀的表面區(qū)域48能夠在光學(xué)體40處布置相應(yīng)的透鏡。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于提供電磁射束的射束裝置（10)，具有 -至少一個(gè)用于產(chǎn)生并輸出電磁射束的射束源（12)，并且具有 -光學(xué)體（40)，所述光學(xué)體具有外壁（16)和內(nèi)壁（44)，其中所述內(nèi)壁（44)朝向所 述射束源（12)并且具有反射器（14)，其中，所述光學(xué)體（40)設(shè)計(jì)成并且相對于所述射束 源（12)布置成，使得所述反射器（14)使所述電磁射束的至少一個(gè)分量反射回所述射束源 (12)，并且使得所述電磁射束的至少一個(gè)分量穿過所述內(nèi)壁（44)入射到所述光學(xué)體（40) 中，并且使得所述外壁內(nèi)反射所述電磁射束的、入射到所述光學(xué)體（40)中的至少一個(gè)分 量，并且使得經(jīng)內(nèi)反射的所述電磁射束的至少一部分從所述光學(xué)體（40)中射出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射束裝置（10)，其中，所述電磁射束的入射到所述反射器 (14)上的所述分量，具有第一射束分量（22)和第二射束分量（30)，所述第一射束分量由所 述射束源（12)產(chǎn)生并且在第一反射器（14)的方向上發(fā)射，所述第二射束分量由所述射束 源（12)在所述反射器（14)的方向上、基于在所述反射器（14)處的反射后入射到所述射束 源（12)上的電磁射束來輸出。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射束裝置（10)，其中，所述電磁射束的、穿過所 述內(nèi)壁（44)入射到所述光學(xué)體（40)中的所述分量，具有第三射束分量（24)和第四射束分 量（28)，所述第三射束分量由所述射束源（12)產(chǎn)生并且在所述外壁（16)的方向上發(fā)射，所 述第四射束分量由所述射束源（12)在所述外壁（16)的方向上、基于在所述反射器（14)處 的所述反射后入射到所述射束源（12)上的電磁射束來輸出。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射束裝置（10)，其中，所述射束源（12)輸出的所 述電磁射束具有由所述射束源（12)反射的、散射的和/或基于激發(fā)而通過反射回所述射束 源（12)上的電磁射束產(chǎn)生的電磁射束。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射束裝置（10)，其中，所述射束源（12)具有主動(dòng) 區(qū)域（18)和被動(dòng)區(qū)域（20)，在所述主動(dòng)區(qū)域處，所述射束源（12)產(chǎn)生和/或輸出電磁射 束，在所述被動(dòng)區(qū)域處，所述射束源（12)反射和/或散射所述電磁射束。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射束裝置（10)，其中，所述光學(xué)體（40)具有空隙 (42)，所述空隙沿著延伸方向延伸到所述光學(xué)體（40)中，并且所述空隙在所述空隙的延伸 方向上由所述空隙（42)的基面（46)限定，并且垂直于所述空隙的延伸方向地由所述光學(xué) 體（40)的所述內(nèi)壁（44)來限定，其中，所述反射器（14)構(gòu)造在所述基面（46)處。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射束裝置（10)，其中，所述主動(dòng)區(qū)域和/或所述 被動(dòng)區(qū)域（18, 20)具有外邊緣（58)，并且其中，所述反射器（14)設(shè)計(jì)為，使得所述反射器使 得所述第一射束分量（22)和所述第二射束分量（30)至少部分地反射到所述外邊緣（58) 上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的射束裝置（10)，其中，所述外邊緣（58)具有第一邊緣部段 (54)和至少一個(gè)第二邊緣部段（56)，并且其中，所述反射器（14)設(shè)計(jì)為，使得所述反射器 使來自所述第一邊緣部段（54)的所述第一射束分量和/或所述第二射束分量（22,30)反 射到所述第二邊緣部段（56)上。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射束裝置（10)，其中，所述反射器（14)具有反射 器空隙（50)，所述反射器空隙延伸穿過所述反射器（14)，并且所述第一和/或所述第二射 束分量的一部分穿過所述反射器空隙。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的射束裝置（10)，其中，所述光學(xué)體（40)具有透鏡，所述透鏡 在穿過所述反射器空隙（50)的所述電磁射束（52)的光路中布置在所述反射器（14)的下 游。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射束裝置（10)，其中，所述射束源（12)具有至 少一個(gè)用于發(fā)射所述電磁射束的第二主動(dòng)區(qū)域（18)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11中的所述的射束裝置（10)，其中，所述被動(dòng)區(qū)域（20)至少部分地 構(gòu)造在所述第一主動(dòng)區(qū)域（18)和所述第二主動(dòng)區(qū)域（18)之間。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射束裝置（10)，其中，所述反射器（14)布置在 所述光學(xué)體（40)處。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射束裝置（10)，其中，所述反射器（14)通過所 述光學(xué)體（40)來形成。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射束裝置（10)，其中，所述光學(xué)體（40)是TIR 光學(xué)件。
【文檔編號】G02B19/00GK104487883SQ201380039490
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月26日
【發(fā)明者】斯特凡·馬爾克穆斯, 尤利烏斯·穆沙韋克, 托比亞斯·施密特 申請人:歐司朗有限公司