[发明专利]与照明有关的改进

说明书

技术领域

本发明涉及将白光发光二极管(LED)的二维阵列用作光源并且随后以均匀的方式聚焦或投射光的光组件。

本发明具体涉及具有相对较高的光输出的高度紧凑和轻质的光组件。这种组件特别适用于拍摄目的，特别是闪光拍摄，其中所提供的人造光需要均匀地散布并且具有均匀的颜色。然而这种组件也适用于很多其他目的。

背景技术

出于很多目的，并且特别是出于拍摄目的，非常期望光组件尽可能紧凑，并且特别期望光组件在光的投射的方向上尽可能短。

具有足够高亮度的用于拍摄设备的LED的正方形或长方形阵列正在变得普遍可用。LED阵列总体上具有正方形或长方形贴片的形状，并且该贴片内是对应于各个LED的明显更明亮的区域。发光二极管的二维(平面)阵列是关于辐照度和关于来自LED阵列的颜色的分离的非均匀光源，所述辐照度是从光源流出的辐射能量的通量。因此这种阵列不产生用于高质量拍摄目的的足够均匀分布的光。通过常规透镜系统的照明阵列的直接投射不能克服光输出的非均匀性。

当光谱不同的LED的阵列(诸如RGB阵列)用于物体的宽照明时，光输出的非均匀性的问题特别显著。当由每个个体LED产生的光输出中的辐照度或强度分布中的任何不匹配在整体光输出中产生非均匀颜色分布时，显示该问题。简单的RGB LED阵列可以产生具有由一个或多个可被明显着色的环围绕的白色中心点的输出。

降低来自LED的输出的空间非均匀性的一种方法利用由光学透射材料形成的所谓的积分光管，并且将不同颜色的辐射混合以提供输出中的均匀的辐照度分布。

用于降低空间非均匀性的其他方法包含镜子或其他反射器的系统。然而这种系统引入效率的大幅度降低。用于便携式拍摄场景时，所述系统也是笨重、沉重以及笨拙的。

因此对于光组件，关于由LED阵列产生的光的分布的角度均匀性方面存在未解决的问题。最重要的因素是光分布的均匀性，而不是其强度或颜色分布的准确性。

本发明的目标是提供克服或者至少降低这些困难的光组件。

发明内容

因此，一方面本发明提供一种光组件，所述光组件包括：

–被布置为在向前的方向上发射光的发光二极管的二维阵列，以及

–安装在所述阵列的前面的光管装置，

其中：

–所述光管装置具有凸起前端面(front face)部分，光从所述凸起前端面部分射出。

透镜装置可以安装在所述光管装置的前面。所述光管装置可以在光行进的方向上锥形发散。单个光管可以传输来自所述阵列中的所有发光二极管的光。可替代地，对于每个所述发光二极管可以提供单独的凸起前端面部分。

另一方面本发明提供一种光组件，所述光组件包括：

–被布置为在向前的方向上发射光的发光二极管的二维阵列，

–安装在所述阵列的前面的第一透镜装置，以及

–安装在所述第一透镜装置的前面的第二透镜装置，

其中：

–所述第一透镜装置包括承载多个第一透镜元件的第一晶圆，所述第一透镜元件中的每一个覆盖在所述发光二极管中的对应的一个上并且与所述发光二极管中的对应的一个轴向对准。

优选地，所述第二透镜装置包括承载多个第二透镜元件的第二晶圆，所述第二透镜元件中的每一个覆盖在所述第一透镜元件中的对应的一个上并且与所述第一透镜元件中的对应的一个轴向对准。

优选地，所述第二透镜元件是菲涅耳(Fresnel)透镜，所述菲涅耳透镜中的每一个覆盖在所述第一透镜元件中的对应的一个上并且与所述第一透镜元件中的对应的一个轴向对准。

优选地，所述第二晶圆与所述第一晶圆间隔开。

在进一步的实施例中本发明包括一种包括根据之前的权利要求中任一项的光组件的用于拍摄的闪光单元。

附图说明

为了使本发明可以更全面地被理解，现在将参照附图仅通过示例的方式描述本发明的优选实施例和其他元件，其中：

图1A是示出了来自LED的7×7正方形阵列中的49个元件的光的总体扩散的图；

图1B是图1A中圈出的部分的放大图；

图2是示出了当将图1中的LED阵列并入根据本发明的第一实施例的包含位于LED阵列的前面的玻璃透镜的光组件时光的扩散的图；

图3是示出了当将图1中的LED阵列并入根据本发明的第二实施例的在玻璃透镜的前面添加了菲涅耳透镜的光组件时光的扩散的图；

图4是图3中圈出的部分的放大图，其中在风格上示出菲涅耳透镜；