(57)【要約】  本発明は、放射を生成する放射生成半導体ユニットに使用される回路ユニットに関する。この回路ユニットでは、動作中に順電圧Ｕｆが、該放射生成半導体ユニットに印加され、該放射生成半導体ユニットに順電流Ｉｆが流れ、該回路ユニットは、該順電流Ｉｆと該順電圧Ｕｆとに依存する瞬時値Ｖｉｓｔが所定の目標値Ｖｓｏｌｌをとるように該順電流Ｉｆを制御するように構成されている。さらに本発明は、放射源にも関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射を生成する放射生成半導体ユニット（２）に使用される回路ユニット（８）において、
動作中に順電圧Ｕｆが、該放射生成半導体ユニット（２）に印加され、
該放射生成半導体ユニット（２）に順電流Ｉｆが流れ、
該回路ユニット（８）は、該順電流Ｉｆと該順電圧Ｕｆとに依存する瞬時値Ｖｉｓｔが所定の目標値Ｖｓｏｌｌをとるように該順電流Ｉｆを制御するように構成されていることを特徴とする、回路ユニット。
【請求項２】
駆動制御ユニット（４）と評価ユニット（３）とが設けられている、請求項１記載の回路ユニット。
【請求項３】
前記評価ユニット（３）はオーム抵抗（９）を有する、請求項１または２記載の回路ユニット。
【請求項４】
前記順電流Ｉｆは、前記オーム抵抗（９）に発生する電圧降下によって検出される、請求項３記載の回路ユニット。
【請求項５】
前記オーム抵抗（９）は前記放射生成半導体ユニット（２）に直列接続されている、請求項３または４記載の回路ユニット。
【請求項６】
前記評価ユニット（３）は数学的回路（１０）を有する、請求項２から５までのいずれか１項記載の回路ユニット。
【請求項７】
前記瞬時値Ｖｉｓｔは前記順電圧Ｕｆおよび順電流Ｉｆの関数ｆであり、以下の関係式
Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ＊Ｉｆ）、
Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ／Ｉｆ）、
Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ＋Ｉｆ）、
Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ−Ｉｆ）
のうちいずれかが成り立つ、請求項１から６までのいずれか１項記載の回路ユニット。
【請求項８】
前記瞬時値Ｖｉｓｔは前記数学的回路（１０）によって求められる、請求項６および７記載の回路ユニット。
【請求項９】
前記順電流Ｉｆは直流電流である、請求項１から８までのいずれか１項記載の回路ユニット。
【請求項１０】
前記順電流Ｉｆは、タイミング制御される直流電流である、請求項２から８までのいずれか１項記載の回路ユニット。
【請求項１１】
前記評価ユニット（３）は順電流Ｉｆの平均を求めるために、平均値を形成する平均値形成エレメント（２２）を有する、請求項１０記載の回路ユニット。
【請求項１２】
前記評価ユニット（３）は、ＶｉｓｔとＶｓｏｌｌとの差を求めるための少なくとも１つの第１のエレメント（１１）を有する、請求項２から１１までのいずれか１項記載の回路ユニット。
【請求項１３】
前記第１のエレメント（１１）は、調整器として使用される減算器である、請求項１２記載の回路ユニット。
【請求項１４】
前記駆動制御ユニット（４）は前記評価ユニット（３）に導電接続されている、請求項２から１３までのいずれか１項記載の回路ユニット。
【請求項１５】
前記駆動制御ユニット（４）は電圧変換器（２１）を有する、請求項２から１４までのいずれか１項記載の回路ユニット。
【請求項１６】
請求項１から１５までのいずれか１項記載の回路ユニット（８）を有することを特徴とする、放射源。
【請求項１７】
放射を生成する放射生成半導体ユニット（２）を有し、
該放射生成ユニット（２）は前記回路ユニット（８）に導電接続されている、請求項１６記載の放射源。
【請求項１８】
前記回路ユニット（８）によって前記放射生成半導体ユニット（２）の光束が制御される、請求項１６または１７記載の放射源。
【請求項１９】
前記放射生成半導体ユニット（２）は、放射を生成する少なくとも１つの放射生成半導体ボディ（７）を有する、請求項１７または１８記載の放射源。
【請求項２０】
前記放射生成半導体ユニット（２）は、複数の放射生成半導体ボディ（７）の直列回路を有する、請求項１９記載の放射源。
【請求項２１】
前記放射生成半導体ユニット（２）は少なくとも１つの発光ダイオードまたはレーザダイオードを含む、請求項１６から２０までのいずれか１項記載の放射源。
【請求項２２】
照明のために設けられている、請求項１６から２１までのいずれか１項記載の放射源。
【請求項２３】
投光器用に設けられている、請求項１６から２２までのいずれか１項記載の放射源。
【請求項２４】
ディスプレイの後方照明用に設けられている、請求項１６から２１までのいずれか１項記載の放射源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射を生成する放射放出半導体ユニットに使用される回路ユニットに関する。
【０００２】
たとえば発光ダイオード等である従来の放射生成半導体ユニットでは、該半導体ユニットを流れる順電流Ｉｆは定電流制御によって一定のレベルに維持される。その際には、半導体ユニットが加熱されると、該半導体ユニットによって生成された放射の強度が低減するという問題が生じる。
【０００３】
ＪＰ２００５−０１１８９５Ａの要約から、一定の電流を白色ＬＥＤに流すことができるＬＥＤ回路が公知である。
【０００４】
本発明の課題は、放射生成半導体ユニットにおいて簡単な光束制御を実現できる回路ユニットを提供することである。
【０００５】
この課題は、請求項１記載の回路ユニットによって解決される。
【０００６】
さらに本発明の課題は、光束制御が簡単な放射源を提供することである。
【０００７】
この課題は、請求項１６記載の放射源によって解決される。
【０００８】
放射を生成する放射放出半導体ユニットに使用される本発明の回路ユニットでは、動作中に順電圧Ｕｆが、該放射放出半導体ユニットに印加され、該放射放出半導体ユニットに順電流Ｉｆが流れ、該回路ユニットは、順電流Ｉｆと順電圧Ｕｆとに依存する瞬時値Ｖｉｓｔが所定の目標値Ｖｓｏｌｌをとるように順電流Ｉｆを制御する。
【０００９】
ここでは、瞬時値Ｖｉｓｔが所定の目標値Ｖｓｏｌｌをとることを意味するのは、Ｖｉｓｔ＝Ｖｓｏｌｌの正確な対応関係だけではない。むしろ本発明では、目標値Ｖｓｏｌｌを所定の偏差内で遵守すること、典型的には瞬時値Ｖｉｓｔの最大１０％である偏差内で遵守することは、許容範囲内である。
【００１０】
本発明による回路ユニットによって光束制御が行われ、有利には電力制御が行われる。半導体ユニットによって生成される放射の強度ないしは光束は、放射生成半導体ユニットで変換される電力に比例すると仮定すると、光束制御は定電流制御と対照して、光束の変動が小さくなるという利点を有する。放射生成半導体ユニットが加熱されるほど順電圧Ｕｆは低減するので、従来の定電流制御の場合、変換される電力は低減し、ひいては放射強度も低減する。それに対して本発明では、電力ひいては放射出力が一定のレベルに維持されるように、順電流Ｉｆを順電圧Ｕｆに依存して変化させる。上記の公差領域内の偏差は許容範囲内である。
【００１１】
１つの有利な実施形態では、回路ユニットは駆動制御ユニットと評価ユニットとを有する。駆動制御ユニットにより、放射生成半導体ユニットを流れる順電流Ｉｆが制御される。評価ユニットにより、順電流のその時点の値が求められる。さらに、評価ユニットによって、その時点の瞬時値Ｖｉｓｔが求められる。
【００１２】
回路ユニットの１つの有利な実施形態では、評価ユニットはオーム抵抗を有する。有利には、このオーム抵抗での電圧降下によって順電流Ｉｆが検出される。このようにして、順電流Ｉｆを簡単に求めることができる。従来の装置と対照的に本発明では、放射源の放射強度に決定的に重要な順電流Ｉｆを検出するための付加的な構成要素を省略することができ、たとえばフォトダイオードや温度センサ等を省略することができる。フォトダイオードの場合、放射生成ユニットによって放出された光はフォトダイオードによって検出され、生成された光電流のその時点の瞬時値が所定の目標値と比較される。温度センサの場合、温度依存抵抗によって放射生成ユニットの温度を検出し、順電流Ｉｆを適切に適合することができる。それに対して本発明の場合には、順電流Ｉｆのその時点の瞬時値を求めるためにはオーム抵抗だけで十分である。
【００１３】
特に有利には、オーム抵抗は放射生成半導体ユニットに直列接続される。とりわけオーム抵抗は、放射生成半導体ユニットの順方向で見て該放射生成半導体ユニットに後置接続される。
【００１４】
１つの有利な実施形態では、評価ユニットは数学的回路を含む。数学的回路によって入力量の数学的演算、すなわち、順電圧Ｕｆおよび順電流Ｉｆのたとえば乗算、除算、加算および減算等の数学的演算を行うことができる。
【００１５】
別の有利な実施形態では、瞬時値Ｖｉｓｔは数学的回路によって求められる。瞬時値Ｖｉｓｔはとりわけ、順電圧Ｕｆおよび順電流Ｉｆの関数ｆであり、以下の関係式のうち１つが成り立つ：Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ＊Ｉｆ）；Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ／Ｉｆ）；Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ＋Ｉｆ）；Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ−Ｉｆ）。したがって従来の定電流制御と対照的に、重要なのは順電流Ｉｆのみでなく、順電圧Ｕｆも重要である。有利には関数ｆは、もっぱら順電圧Ｕｆと順電流Ｉｆとに依存する。
【００１６】
順電流Ｉｆは直流電流またはタイミング制御される電流とすることができ、後者の場合にはパルス幅変調（ＰＷＭ）が有利である。半導体ボディの放射強度は、直流電流を変化するかまたはＰＷＭ駆動制御のデューティ比（パルス時間対周期時間比）を変化することによって変化することができる。有利には、異なるデューティ比で眼は平均的な放射強度を知覚する。
【００１７】
タイミング制御される電流の場合に瞬時値Ｖｉｓｔを既述のように求めるためには、平均順電流Ｉｆを求めなければならない。こうするために評価ユニットは、平均値を形成する平均値形成エレメントを有する。目的に適っているのは、平均値形成エレメントがデューティ比に適合されていることである。たとえば、平均値形成エレメントをＲＣローパスフィルタとすることができる。
【００１８】
有利には、評価ユニットは少なくとも、ＶｉｓｔとＶｓｏｌｌとの差を求めるためのエレメントを有する。これによって、ＶｉｓｔがＶｓｏｌｌとどの程度偏差するかを求めることができる。有利にはこのエレメントは、調整器として使用される減算器である。検出された差は、順電圧Ｕｆと順電流Ｉｆとを制御するための基礎になる。
【００１９】
駆動制御ユニットと評価ユニットとが導電接続されているのが目的に適っている。有利にはこのことにより、順電圧Ｕｆに等しく半導体ユニットに印加される出力電圧と順電流Ｉｆとが、求められた瞬時値Ｖｉｓｔに依存して制御される。
【００２０】
有利には、駆動制御ユニットは電圧変換器である。この電圧変換器はたとえばＤＣ／ＤＣ変換器であり、とりわけＳＥＰＩＣ（Single Ended Primary Inductance Converter）変換器である。特に有利にはこの電圧変換器によって、半導体ユニットに印加される出力電圧が所望の値をとるように、放射源に給電するために設けられた給電電圧を適合することができる。
【００２１】
本発明による放射源は、上記のような回路ユニットを有する。
【００２２】
有利にはこのことにより、放射源を比較的一定の光束で動作させることができる。このことは、上記の公差領域の範囲内の偏差は許容範囲内である。
【００２３】
１つの有利な実施形態では、放射源はさらに、放射を生成する放射生成半導体ユニットを有し、該放射生成ユニットは前記回路ユニットに導電接続されている。たとえば、放射生成半導体ユニットと回路ユニットとを共通のプリント基板に配置して導体路によって導電接続することができる。
【００２４】
前記回路ユニットにより、放射生成ユニットの順電圧Ｕｆおよび順電流Ｉｆを制御することができる。さらに、これによって光束を制御することもできる。
【００２５】
別の有利な実施形態では放射生成ユニットは、放射を生成する少なくとも１つの放射生成半導体ボディを有する。
【００２６】
さらに放射生成ユニットは、複数の半導体ボディの直列回路を有することができる。これによって、すべての半導体ボディを流れる電流の強度を等しくし、発光面にわたって均質な輝度を実現することができる。
【００２７】
とりわけ自動車分野で使用したり照明目的に使用するためには、複数の半導体ボディによってさらに、放射強度が高くなるという別の利点も得られる。半導体ボディのコンパクトな配置によってさらに、比較的高い発光密度が得られる。
【００２８】
本発明による回路ユニットに適した放射生成半導体ユニットの有利な構成は、ＷＯ２００６／０１２８４２Ａ２に開示されている。この公報の内容は、引用をもって本願の開示内容に含まれるものとする。
【００２９】
個々の半導体ボディは「窒化物化合物半導体を基礎とする」材料を含むことができる。このことは本発明では、半導体ボディは放射生成のために、窒化物III‐Ｖ族化合物半導体材料を含む層列または少なくとも１つの層を有することを意味し、有利には、ＡｌｎＧａｍＩｎ１−ｎ−ｍＮ（但し０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１，且つｎ＋ｍ≦１）を含む層列または少なくとも１つの層を有することを意味する。その際、この材料は必ずしも上述の式に従った数学的に正確な組成を有していなくてもよい。むしろこの材料は、ＡｌｎＧａｍＩｎ１−ｎ−ｍＮ材料の特徴的な物理的特性を実質的に変化させない１つまたは複数のドーパントならびに付加的な成分を含有していてよい。ただし簡略化するために、部分的に微量の他の材料によって置換可能であるにしても、上述の式には結晶格子の主要な構成要素（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｎ）だけを表してある。
【００３０】
半導体ボディの活性層または放射生成層は、例えばヘテロ構造、ダブルへテロ構造または量子井戸構造として構成することができる。量子井戸構造という用語には、閉じ込め（Confinement）によってキャリアのエネルギー状態が量子化されるあらゆる構造が含まれる。殊に、この量子井戸構造という用語には、量子化の次元についての規定は含まれていない。したがって量子井戸構造には、とりわけ、量子箱、量子細線、量子点およびこれらの構造のあらゆる組み合わせが含まれる。
【００３１】
半導体ボディは薄膜発光ダイオードチップとして構成することができる。
【００３２】
薄膜発光ダイオードチップは、特に以下の特徴の少なくとも１つを有する：
・放射を発生するエピタキシャル層列において担体エレメントの方に向いた側に位置する第１の主表面に反射層が被着または形成されており、この反射層はエピタキシャル層列において発生した電磁放射の少なくとも一部分をこのエピタキシャル層列に戻り反射する。
【００３３】
・エピタキシャル層列は、２０μｍ以下の領域たとえば１０μｍの領域にある厚さを有している。
【００３４】
・エピタキシャル層列には、混合構造をもつ少なくとも１つの面を備えた少なくとも１つの半導体層が含まれており、理想的なケースではこの混合構造によりエピタキシャル層列内に近似的に光のエルゴード分布を生じさせる。つまりこの分布は、可能な限りエルゴード的に確率論的な散乱特性を有している。
【００３５】
薄膜発光ダイオードチップの原理については、例えばI. Schnitzer等によるAppl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174-2176に記載されている。その点に関して、この刊行物の開示内容は、引用によって本願の開示内容とする。
【００３６】
薄膜発光ダイオードチップは良好な近似ではランベルト表面放射器であり、投光装置における用途に殊に非常に適している。
【００３７】
とりわけ、放射生成ユニットは少なくとも１つの発光ダイオードまたはレーザダイオードを含むことができる。たとえば放射生成ユニットは、複数の発光ダイオードまたはレーザダイオードから構成されたアレイである。発光ダイオードまたはレーザダイオードの最大スペクトル強度は、電磁スペクトルの紫外領域、可視領域または赤外領域にあるようにすることができる。
【００３８】
１つの有利な実施形態では、上記放射源は投光器用に設けられる。
【００３９】
さらに、本発明による放射源は照明のために設けることもできる。有利には放射源は、一定の発光密度で照明するのに適している。
【００４０】
さらに放射源は、たとえばディスプレイの後方照明用に設けることもできる。
【００４１】
以下で図１〜７と関連づけて詳述される実施例から、本発明による多重量子井戸構造体ならびに放射放出半導体ボディまたは放射放出素子のさらなる有利な特徴、有利な構成および改善形態と利点を理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】冷却されるかないしは冷却されない従来の発光ダイオードの発光密度および温度の時間的特性を示す図である。
【図２】温度センサまたはフォトセンサを有する従来の放射源のブロック回路図である。
【図３】従来の定電流制御および本発明の光束制御で得られる発光ダイオードの時間的特性を示す図である。
【図４】温度に依存する順電圧Ｕｆの特性を示す図である。
【図５ａ】順電圧Ｕｆと順電流Ｉｆとこれらから得られる変換される電力Ｐとを示す図である。
【図５ｂ】直列接続された複数の半導体ボディを示す。
【図６】本発明による回路ユニットないしは放射源によって実現される一定の放射強度の曲線を示す図である。
【図７】本発明による放射源の第１の実施例のブロック回路図である。
【図８】本発明の放射源の第２の実施例の概略図である。
【図９】光学的エレメントに接続された放射源の第２の実施例の概略図である。
【００４３】
図１に示されたグラフでは、発光密度Ｌ［ｃｄ＊ｍ−２］と温度Ｔ［℃］とが時間ｔ［秒］を横軸としてプロットされている。曲線ＡないしはＤは、発光ダイオードが冷却される場合の発光密度Ｌの時間的特性（曲線Ａ）ないしは温度Ｔ（曲線Ｄ）の時間的特性を示す。それに対して曲線ＣないしはＢは、発光ダイオードが冷却されない場合の発光密度Ｌの時間的特性（曲線Ｃ）ないしは温度Ｔ（曲線Ｂ）の時間的特性を示す。
【００４４】
これらの曲線から理解できるように、発光ダイオードが冷却される場合の立ち上がり振動状態は、冷却されない発光ダイオードの場合よりも迅速に達せられる。立ち上がり振動状態では、瞬時値は目標値に相応する。さらに立ち上がり振動状態では、発光密度Ｌおよび温度Ｔは実質的に変化しない。ここでは、冷却されない発光ダイオードのように温度Ｔが初期値の約２倍に上昇すると、発光密度Ｌ（曲線Ｃ）は約２０％低減することが見てとれる。温度Ｔは、発光ダイオードの動作中に発生する損失熱によって変化し、また周辺温度の変化によっても変化することに留意されたい。
【００４５】
図１に示されたグラフに見られるような相関関係が発光密度Ｌと温度Ｔとの間に生じるという欠点を解消できる手段は種々存在する。
【００４６】
図２に、従来の放射源１のブロック回路図が示されている。放射源１は第１のケースでは、放射を放出する放射放出ユニット２によって生成される発光密度Ｌを求めるためにフォトセンサ６を有することができる。フォトセンサは、受け取った放射を光電流に変換し、この光電流は評価ユニット３に出力される。この光電流により、放射放出ユニットを駆動制御するための適切な駆動制御電流が調整され、駆動制御ユニット４が供給する順電流Ｉｆは実質的に一定になる。第２のケースでは放射源１は、放射放出ユニット２のその時点の温度Ｔを検出するために温度センサ５を有する。温度値に駆動制御電流の適切な値を対応づける温度テーブルにより、適切な駆動制御電流を調整することができる。
【００４７】
本発明では、フォトセンサや温度センサ等のこのような付加的な構成部品を削減することができる。というのも有利には、温度Ｔが変化しても光束ないしは発光密度Ｌを一定に維持するためにはオーム抵抗のみで十分であるからだ。別の利点は、汚染ないしはフェールに対して耐性が低いセンサの監視を省略できることである。
【００４８】
（たとえば図２に示された放射源のような）従来の放射源では定電流制御が行われる。すなわち、順電流Ｉｆは一定のレベルに維持される。図３ａ中の曲線Ｂが示しているように、順電流Ｉｆは時間が経過しても変化しない。しかし温度Ｔ（曲線Ｃ）は上昇するので、結果として順電圧Ｕｆは低減し（図４、曲線Ｂを参照されたい）、発光密度Ｌ（曲線Ａ）は動作が進行するとともに低減する。
【００４９】
それに対して本発明では、放出される放射の発光密度Ｌを、動作時間中は一定に維持することができる（図３ｂ、曲線Ａを参照されたい）。このことは本発明では、放射生成半導体ユニットの光束制御によって実現することができる。その際には、順電流Ｉｆは可変である（曲線Ｂ）。とりわけ順電流Ｉｆは、放射生成半導体ユニットの温度Ｔが上昇しても発光密度Ｌが実質的に一定に維持されるように制御される。このことによって、図３ｂから理解できるように、順電流Ｉｆは動作初期では、温度Ｔと同様に上昇する。
【００５０】
図４に示されたグラフに、定電流制御（曲線Ａ、順電流Ｉｆ＝一定）が行われる従来の放射源の場合の順電圧Ｕｆと温度Ｔとの上記の関係が示されている。温度Ｔが上昇するとともに順電圧Ｕｆ（曲線Ｂ）は低減し、温度Ｔが下降すると順電圧Ｕｆは上昇する。線形に延在する曲線Ｂの勾配は、放射生成ユニットに使用される材料と可能なヒートシンクとに依存する温度係数Ｔｋによって決定される。
【００５１】
図５ａに、定電流制御が行われる従来の放射源の場合の、順電流Ｉｆと順電圧Ｕｆとの積である電力Ｐが示されている。順電流Ｉｆは一定であるのに対し（直線Ｂ）、順電圧Ｕｆは温度が上昇するにつれて、最大値Ｕｆｍａｘから最小値Ｕｆｍｉｎまで変化する（図４参照）。このことに相応して、電力Ｐは最大値Ｐｍａｘから最小値Ｐｍｉｎまで変化するので、Ｐｍａｘ＞Ｐｏｐｔ＝Ｐｓｏｌｌ＞Ｐｍｉｎが成り立つ。それに対して本発明では、温度が上昇するにもかかわらず電力Ｐは、目標値Ｐｓｏｌｌに相応する最適値Ｐｏｐｔに維持される（図６参照）。
【００５２】
ここで留意されたいのは、図５ｂに示されているように直列接続された複数の放射生成半導体ボディ７を有する放射生成半導体ユニット２の場合、順電圧Ｕｆは素線束電圧に相応する。すなわち、順方向に最初の半導体ボディ７から最後の半導体ボディ７へ低減していく全電圧である。
【００５３】
図６に、一定の放射強度ないしは一定の電力Ｐｏｐｔの曲線Ａが示されている。このような曲線は、以下で図７を参照して詳細に説明されるような回路ユニットとたとえば図５ｂに示されたような放射生成ユニットとを備えた本発明の放射源によって実現することができる。従来の放射源（図５ａ参照）で得られる可変の電力値とは対照的に、本発明による放射源では、一定に維持される電力値は、温度Ｔが上昇した場合に順電流Ｉｆを、低減する順電圧Ｕｆに適合することによって実現することができる。とりわけ、順電流Ｉｆと順電圧Ｕｆとの積が、最適な電力値Ｐｏｐｔないしは目標値Ｐｓｏｌｌをとるように、順電流Ｉｆは順電圧Ｕｆに適合される（Ｐｏｐｔは図６では、同図中の矩形の面積に相応する）。
【００５４】
図７に、本発明による放射源１のブロック回路図が示されている。放射源１は回路ユニット８と放射生成半導体ユニット２とを有し、放射生成半導体ユニット２は回路ユニット８に導電接続されており、半導体ユニット２は回路ユニット８によって給電される。
【００５５】
回路ユニット８は評価ユニット３と駆動制御回路４とを有し、該評価ユニット３はオーム抵抗９を有する。オーム抵抗９で発生する電圧降下により、順電流Ｉｆをオームの法則によって求めることができる。このことにより、分圧器２０を使用してさらに、順電圧Ｕｆを検出することもできる。
【００５６】
オーム抵抗９は放射生成半導体ユニット２に直列接続される。
【００５７】
検出された順電流Ｉｆおよび順電圧Ｕｆの値は、評価ユニット３の一部である数学的回路１０に伝送される。数学的回路１０によって、順電圧Ｕｆおよび順電流Ｉｆの関数ｆである瞬時値Ｖｉｓｔを計算することができる。ここでは以下の関係式のうち１つが成り立つ：
Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ＊Ｉｆ）；Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ／Ｉｆ）；Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ＋Ｉｆ）；Ｖｉｓｔ＝ｆ（Ｕｆ−Ｉｆ）。
【００５８】
評価ユニット３の第１のエレメント１１によって、瞬時値Ｖｉｓｔと目標値Ｖｓｏｌｌとの差を求める。有利にはこのエレメント１１は、調整器として使用される減算器である。第１のエレメント１１によって制御電圧が生成される。この制御電圧は、第２のエレメント１２の第１の入力側に印加される。第２のエレメント１２の第２の入力側に三角波電圧が印加され、この三角波電圧によって制御電圧は変調される。有利にはエレメント１２は比較器である。
【００５９】
図中のケースでは、放射生成半導体ユニット２を流れる順電流Ｉｆは直流電流である。択一的に順電流Ｉｆを、タイミング制御される電流とすることができる。直流電流を変化させるかまたはＰＷＭ駆動制御のデューティ比を変化することによって光束を一定に維持することができる。
【００６０】
図７に示されているように、駆動制御ユニット４は第２のエレメント１２の他に、給電電圧ＵＢａｔｔを供給する電圧源２３も有する。電圧源２３は、たとえばカーバッテリー等の直流電圧源とすることができる。駆動制御ユニット４の他のエレメントはすべて電圧変換器２１を成し、この電圧変換器２１はＤＣ／ＤＣ変換器であり、とりわけＳＥＰＩＣ変換器である。
【００６１】
ＰＷＭ駆動制御を行うためには、平均順電流Ｉｆを検出しなければならない。こうするために評価ユニット３は、平均値を形成する平均値形成エレメント２２を有することができる。有利にはこの平均値形成エレメント２２は、順方向で見て数学的回路１０に前置接続される。たとえば平均値形成エレメント２２は、ＲＣローパスフィルタとすることができる。
【００６２】
図８に、放射生成半導体ユニット２を有する放射源１が示されており、この放射生成半導体ユニット２は実装支持体１８上に配置されている。放射生成半導体ユニット２は複数の放射生成半導体ボディ７を有する。これらは、支持体１３とフレーム１４とによって構成されたケーシングボディの切欠部１５内に配置されている。有利には半導体ボディ７は、ケーシングボディ内に電気的に実装される。こうするために、半導体ボディ７が配置される支持体１３は面コンタクトを有する。面コンタクトは、半導体ボディ７の上面のワイヤコンタクトを行うためのワイヤ端子面１６であり、かつ、半導体ボディ７の下面のコンタクトをたとえばはんだ付けまたは導電性接着材によって行うためのチップ端子面（図示されていない）である。面コンタクトは外部コンタクト１７に導電接続されている。半導体ボディ７をたとえば直列接続することができる。
【００６３】
実装支持体１８は放射生成半導体ユニット２を実装するために設けられ、また、回路ユニット（図示されていない）を実装支持体１８上に配置することもできる。これによって、回路ユニットと放射生成半導体ユニット２との間の導電接続を外部コンタクト１７によって行うことができる。実装支持体１８はさらに、放射生成半導体ユニット２を冷却するためのヒートシンクを有するか、またはヒートシンクに熱伝導結合することができる。
【００６４】
図９に示された装置は、すでに図８から公知であるような放射源１と、光学的エレメント１９とを有する。たとえば光学的エレメント１９は非結像集光器であり、これによって、半導体ユニット２によって放出された放射の開きを低減することができる。
【００６５】
なお、本発明は実施例に基づいたこれまでの説明によって限定されるものではない。むしろ本発明はあらゆる新規の特徴ならびにそれらの特徴のあらゆる組み合わせを含むものであり、これには殊に特許請求の範囲に記載した特徴のあらゆる組み合わせが含まれる。このことはこのような特徴またはこのような組み合わせ自体が特許請求の範囲あるいは実施例に明示的には記載されていない場合であっても当てはまる。
【図１】
2009540554.tif 000003
【図２】
2009540554.tif 000004
【図３】
2009540554.tif 000005
【図４】
2009540554.tif 000006
【図５ａ】
2009540554.tif 000007
【図５ｂ】
2009540554.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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