置也基于在圖1A中示出的裝置。形成光學(xué)元件的部件、即第一和第二微透鏡陣列3、6以及第一和第二棱鏡陣列4、5在此共同地由整體構(gòu)件包括。
[0058]圖2示出光學(xué)裝置的另一個示例性的實施方式。在此示出的裝置是具有由四個發(fā)光芯片構(gòu)成的正方形的第一單元格El的平面的二維裝置，所述發(fā)光芯片形成正方形的圖案。在此，設(shè)有兩個相同類型的發(fā)光芯片。為發(fā)光像素的每個第一、第二和第三組21、22、23在裝置中設(shè)有至少一個發(fā)光芯片。第一組21的像素例如發(fā)射紅光，第二組22的像素例如發(fā)射綠光并且第三組23的像素例如發(fā)射藍光。
[0059]以類似的方式，如示意地在圖1A至IC中示出的，在發(fā)光芯片之上以在下游設(shè)置的方式存在相應(yīng)的光學(xué)元件，所述光學(xué)元件分別包括第一和第二微透鏡陣列和第一和第二棱鏡陣列。在此，設(shè)定光學(xué)元件，使得由像素發(fā)射的光從第一單元格El發(fā)射到第二單元格E2中，以至于相鄰的像素分別包含不同的顏色進而實現(xiàn)提高的分辨率。由于光學(xué)元件進行的再分配在圖中通過白色的箭頭示出。
[0060]微透鏡陣列3、6的和棱鏡陣列4、5的實施方案與根據(jù)圖1A至IC的實施方式類似。后者沿著一個方向準(zhǔn)直和引導(dǎo)由各個像素發(fā)射的光。原則上可能的是，所述原理針對二維裝置應(yīng)用于其行或列。然而，能夠有利的是，微透鏡陣列3、6和棱鏡陣列4、5構(gòu)建成，使得在發(fā)光芯片的行和列之間也再分配光。這此外具有下述優(yōu)點，僅必須將像素的光略微轉(zhuǎn)向。
[0061]微透鏡的直徑優(yōu)選不低于50 μπι，借此其光學(xué)特性基本上是屈光的。有利的是，通過棱鏡陣列進行的角度轉(zhuǎn)向是小的，例如小于30°、優(yōu)選小于15°、特別優(yōu)選小于10°。如果由芯片上的像素發(fā)射的光在俯視圖中僅轉(zhuǎn)向至在耦合輸出平面7中相鄰的像素，那么是這種情況。
[0062]示出的光學(xué)裝置將由發(fā)光芯片、例如LED芯片發(fā)射的光再分配，使得所得到的、具有像素組21、22、23的第二單元格Ε2小于通過芯片裝置本身限定的第一單元格El。在圖2中，像素的第二單元格Ε2具有小于芯片的第一單元格El的棱長、即其四分之一的棱長。由此，得出用于直接發(fā)射的RGB顯示器的構(gòu)造的優(yōu)點。實際的數(shù)值例如對于芯片的棱長、而言是500 μm，以及對于像素的棱長或網(wǎng)格值A(chǔ)p而言是100 μπι。因此，例如得出下述關(guān)系:
[0063]芯片網(wǎng)格常數(shù)/像素網(wǎng)格常數(shù)
[0064]= (Ac/ Ap) =5
[0065]芯片面積/像素面積
[0066]= (Ac/Λ p)2 =25。
[0067]在給出分辨率(例如對于HDTV)的情況下，由像素化的芯片構(gòu)成的并且具有所描述的光學(xué)裝置的直接LED顯示器需要比由小的單芯片構(gòu)成的直接LED顯示器更少的、即25分之一的芯片。
[0068]本發(fā)明不局限于根據(jù)實施例進行的描述。更確切地說，本發(fā)明包括每個新特征以及特征的任意的組合，這尤其是包含在權(quán)利要求中的特征的任意的組合，即使所述特征或所述組合自身沒有明確地在權(quán)利要求或?qū)嵤├姓f明時也如此。
[0069]本申請要求德國專利申請DE 10 2013 104 046.2的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過參引結(jié)合于此。
【主權(quán)項】
1.一種光學(xué)裝置，所述光學(xué)裝置包括: -多個在載體(I)上的發(fā)光芯片(2)，其中第一發(fā)光芯片分別具有第一組(21)的多個像素，第二發(fā)光芯片分別具有第二組(22)的多個像素，并且各一個所述第一發(fā)光芯片和所述第二發(fā)光芯片在第一單元格(El)中平面地設(shè)置在所述載體(I)上，和 -光學(xué)元件，所述光學(xué)元件沿放射方向在所述發(fā)光芯片(2)的下游設(shè)置并且構(gòu)建成用于，將由所述第一組和第二組(21，22)的像素發(fā)射的光在耦合輸出平面(7)中聚集到第二單元格(E2)中，使得至少一個第二單元格(E2)的面積小于第一單元格(El)的面積。2.根據(jù)上一項權(quán)利要求所述的光學(xué)裝置，其中 -第三發(fā)光芯片平面地設(shè)置在所述載體(I)上并且分別具有第三組(23)的像素； -所述第一單元格(El)包括各一個所述第一發(fā)光芯片、所述第二發(fā)光芯片和所述第三發(fā)光芯片，并且 -所述光學(xué)元件構(gòu)建成，將由所述第一組、第二組和第三組(21，22，23)的像素發(fā)射的光在所述耦合輸出平面(7)中聚集到第二單元格(E2)中，使得至少一個第二單元格(E2)的面積小于第一單元格(El)的面積。3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置，其中 所述第一發(fā)光芯片、所述第二發(fā)光芯片和所述第三發(fā)光芯片發(fā)射成對不同顏色的光。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置，其中 每個所述第二單元格(E2)的面積小于每個所述第一單元格(El)的面積。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置， 其中各一個第一發(fā)光芯片、第二發(fā)光芯片和第三發(fā)光芯片橫向并排地或以矩陣設(shè)置的方式設(shè)置在所述載體(I)上。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置，其中 -至少第四發(fā)光芯片平面地設(shè)置在所述載體上并且分別具有至少一個第四組(21、22、23)的像素， -所述第一單元格(El)包括各一個所述第一發(fā)光芯片、所述第二發(fā)光芯片、所述第三發(fā)光芯片和至少所述第四發(fā)光芯片，并且 -所述光學(xué)元件構(gòu)建成，將由所述第一組、第二組、第三組和至少所述第四組(21、22、23)的像素發(fā)射的光在所述耦合輸出平面(7)中聚集到第二單元格(E2)中，使得至少一個第二單元格(E2)的面積小于第一單元格(El)的面積。7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置， 其中至少一個所述第一單元格(El)具有多個第一發(fā)光芯片或第二發(fā)光芯片。8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置， 其中所述載體(I)具有平坦的或彎曲的面。9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置， 其中所述第一發(fā)光芯片、第二發(fā)光芯片、第三發(fā)光芯片和/或第四發(fā)光芯片以規(guī)則的二維網(wǎng)格設(shè)置在所述載體(I)上。10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置， 其中所述規(guī)則的二維網(wǎng)格具有正方形的、六邊形的或準(zhǔn)晶的圖案。11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置， 其中 -包括所述載體(I)、所述發(fā)光芯片和所述光學(xué)元件的混合件是集成的，或 -所述載體(I)裝配有所述發(fā)光芯片和所述光學(xué)元件。12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置， 其中所述光學(xué)元件具有由微透鏡(3，6)構(gòu)成的裝置，所述微透鏡構(gòu)建成，將由所述發(fā)光芯片發(fā)射的光的發(fā)散的射束平行化和/或?qū)⑵叫械纳涫奂?3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置， 其中所述光學(xué)元件具有棱鏡裝置(4，5)，所述棱鏡裝置構(gòu)建成，引導(dǎo)光和/或使光轉(zhuǎn)向。14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置， 其中所述微透鏡裝置(3，6)和所述棱鏡裝置(4，5) -整體地集成在所述光學(xué)元件中，或 -構(gòu)成為單獨的元件。15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置， 其中至少一個發(fā)光芯片的像素是能單獨控制的，尤其分別由所述像素發(fā)射的光的強度是能調(diào)節(jié)的。16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置， 其中所述像素構(gòu)建成，根據(jù)色彩模型標(biāo)準(zhǔn)、尤其根據(jù)RGB或RGBY色彩模型來發(fā)射光。17.—種顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備包括: -根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的光學(xué)裝置，和 -用于控制像素的控制單元。
【專利摘要】一種光學(xué)裝置，包括：多個在載體(1)上的發(fā)光芯片(2)。在此，第一發(fā)光芯片分別包括第一組(21)的像素，并且第二發(fā)光芯片分別包括第二組(22)的像素。各一個第一發(fā)光芯片和第二發(fā)光芯片在第一單元格(E1)中平面地設(shè)置在載體(1)上。此外，提出一種光學(xué)元件，所述光學(xué)元件沿放射方向在發(fā)光芯片(2)的下游設(shè)置。所述光學(xué)元件設(shè)計成，引導(dǎo)由第一組和第二組(21，22)的像素發(fā)射的光，使得第一組(21)的像素的光和第二組(22)的像素的光在耦合輸出平面(7)中在第二單元格(E2)中聚集，其中第二單元格(E2)分別具有小于每個第一單元格(E1)的面積的面積。
【IPC分類】G02B27/09, G09F9/33, H01L25/075
【公開號】CN105122450
【申請?zhí)枴緾N201480022501
【發(fā)明人】沃爾夫?qū)らT希, 斯特凡·伊萊克, 亞歷山大·林科夫
【申請人】歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2014年4月15日
【公告號】DE102013104046A1, DE112014002084A5, WO2014173736A1