(57)【要約】  自動車の前部領域に対して、例えば自動車前照灯に設けられており、動作時に電磁ビームを放射する照明装置(22)が開示される。この照明装置は、赤外線ビームを送出する少なくとも1つの第1ビーム源(1)と、可視光を送出する少なくとも1つの第2ビーム源(2)を有する。ここで、前記第1ビーム源(1)と前記第2ビーム源(2)とは、前記第2ビーム源(2)が前記第1ビーム源(1)を目立たなくするように配置されている。これにより、赤外線ビーム源(1)だけによって惹起される色印象とは異なる、照明装置(22)の色印象が形成される。
2008529885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
とりわけ自動車の前部領域に対して設けられた照明装置(22)であって、動作時に電磁ビームを放射する照明装置において、
少なくとも1つの第1ビーム源(1)が赤外線ビームを送出し、
少なくとも1つの第2ビーム源(2)が可視光を送出し、
前記第1ビーム源(1)と前記第2ビーム源(2)とは、前記第2ビーム源(2)が前記第1ビーム源(1)を目立たなくするように配置されている、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項1記載の照明装置(22)であって、
前記第2ビーム源(2)はＣＩＥ標準表色系の白色領域の色位置を有する可視光を送出する照明装置。
【請求項３】
請求項1または2記載の照明装置(22)であって、
観察者に対して白色の色印象を形成する照明装置。
【請求項４】
請求項1から3までのいずれか一項記載の照明装置(22)であって、
第1および/または第2のビーム源(1，2)は発光ダイオードチップを有する照明装置。
【請求項５】
請求項4記載の照明装置(22)であって、
前記発光ダイオードチップは薄膜発光ダイオードチップである照明装置。
【請求項６】
請求項1から5までのいずれか一項記載の照明装置(22)であって、
各ビーム源(1，2)にはちょうど1つの一次光学系(12)が該照明装置(22)の放射方向で後置されてる照明装置。
【請求項７】
請求項1から5までのいずれか一項記載の照明装置(22)であって、
各ビーム源(1，2)には1つの共通の一次光学系(12)が該照明装置(22)の放射方向で後置されてる照明装置。
【請求項８】
請求項6または7記載の照明装置(22)であって、
前記一次光学系(12)は、前記ビーム源(1，2)から放射されるビームの拡散を低減するように構成されている照明装置。
【請求項９】
請求項6から8までのいずれか一項記載の照明装置(22)であって、
前記一次光学系(12)は少なくとも部分的に、CPC状、CEC状、CHC状、角錐台形状および/または円錐台形状に構成されている照明装置。
【請求項１０】
請求項6から8までのいずれか一項記載の照明装置(22)であって、
前記一次光学系は反射器(16)である照明装置。
【請求項１１】
請求項1から10までのいずれか一項記載の照明装置(22)であって、
前記第1および第2のビーム源(1，2)は共通の支持体(4)上に配置されている照明装置。
【請求項１２】
請求項11記載の照明装置(22)であって、
前記支持体(4)は導体路基板である照明装置。
【請求項１３】
請求項1から10までのいずれか一項記載の照明装置(22)であって、
前記第1および第2のビーム源(1，2)は共通の構成素子ケーシング(18)上に配置されている照明装置。
【請求項１４】
請求項1から13までのいずれか一項記載の照明装置(22)であって、
複数の第1ビーム源(1)がアレイまたはマトリクスとして配置されており、少なくとも1つの第2ビーム源(2)が前記アレイまたは前記マトリクスに連結されるか、または組み込まれている照明装置。
【請求項１５】
請求項1から14までのいずれか一項記載の照明装置(22)であって、
前記第1と第2のビーム源(1，2)に、または場合により1つまたは複数の一次光学系(12)に放射方向で少なくとも1つの別の光学素子(14，15)が後置されている照明装置。
【請求項１６】
請求項15記載の照明装置(22)であって、
前記別の光学素子は、ファイバ光学系(15)および/または投影レンズ(14)を含む照明装置。
【請求項１７】
請求項1から16までのいずれか一項記載の照明装置(22)であって、
前記第1ビーム源(1)に放射方向で後置された少なくとも1つの一次光学系(12)を有し、
前記一次光学系(12)の光出射面を少なくとも部分的に周回するように、少なくとも1つの光導体(23)が配置されており、該光導体には少なくとも1つの第2ビーム源(2)が入力結合する照明装置。
【請求項１８】
請求項1から17までのいずれか一項記載の照明装置(22)であって、
前記第1ビーム源のピークは長は850nmである照明装置。
【請求項１９】
請求項1から18までのいずれか一項記載の照明装置(22)を少なくとも1つ有する自動車前照灯(21)。
【請求項２０】
請求項19記載の自動車前照灯(21)であって、
前記第1ビーム源(1)のビームはハイビーム状の放射特性を有する自動車前照灯。
【請求項２１】
請求項20記載の自動車前照灯であって、
前記第2ビーム源(2)のビームは駐車灯状の放射特性を有する自動車前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とりわけ自動車の前方領域用の照明装置、並びに自動車前照灯に関する。
【０００２】
赤外線ビーム源は自動車で、例えば暗視装置、歩行者保護のためのセンサ装置、または車間センサの照明源として使用される。赤外線ビーム源の放射スペクトルはしばしば、可視スペクトルの赤色成分も含む(これについては図1参照)。このことは多種多様の不所望な赤い色印象を観察者に与える。さらに、人間の眼が赤外線ビームに対して、とりわけ可視スペクトルの赤色端部のビームに対して少なくとも部分的に感覚を有し、従ってこのようなビームが不所望の赤い色印象を観察者に残すことも考えられる。さらに車両の前方領域では、赤い光は現行の規則に反する。
【０００３】
本発明の課題は、例えば自動車の前方領域で使用するための照明装置が、少なくとも1つの赤外線ビーム源を有しており、かつ赤い色印象を観察者に残さないように構成することである。本発明のさらなる課題は、赤外線ビームを備える自動車前照灯が、同様に赤い色印象を観察者に残さないように構成することである。
【０００４】
この課題は、請求項１記載の特徴を有する照明装置、および請求項18の特徴を有する自動車前照灯により解決される。
照明装置および自動車前照灯の有利な実施形態および実施態様は従属請求項に記載されている。
【０００５】
これにより特許請求の範囲の開示内容は明示的に本明細書に含まれるものとする。
【０００６】
本発明の照明装置は、少なくとも1つの第1赤外線ビーム源(以下、一般的に「赤外線ビーム源」と称する)の他にさらに少なくとも1つの第2ビーム源を有し、この第2ビーム源はCIE標準表色系の可視領域に色位置を有する可視光を送出する(以下、一般的に「可視ビーム源」と称する)。ここでこの可視ビーム源は赤外線ビーム源を目立たなくする。概念「目立たなくする」とはこの関連で、可視ビーム源のビームが赤外線ビーム源のビームと混合し、これにより赤外線ビーム源の赤い色印象が観察者において格段に低減されるか、または観察者に赤外線ビーム源だけによる色印象とは異なる色印象を形成することであると理解されたい。
【０００７】
赤外線ビーム源のビームが可視ビーム源のビームと混合することができ、照明装置から所望の間隔にある観察者にとって、赤外線ビーム源の赤い色印象が格段に低減されるようにするためには、または赤外線ビーム源だけによる色印象とは異なる色印象が形成されるようにするためには、それらのビーム源が例えばアレイまたはマトリクスに特に適切に配置されていなければならず、ここではビーム源間の間隔は、観察者と照明装置との間隔よりも格段に小さい。さらにビーム源のビームを光学系によって混合することも可能である。
【０００８】
本発明の照明装置は、赤外線ビーム源から送出された電磁ビームの可視赤色成分をブロックするためにフィルタを使用する必要がないという利点を提供する。赤外線ビーム源の赤いスペクトル成分に基づく照明装置の赤い色印象とは異なり、赤外線ビーム自体による照明装置の赤い色印象はフィルタの使用によっては阻止できない。なぜならこのことは、所望の赤外線ビームをブロックしなければならないこととなるからである。
【０００９】
有利な実施形態では、第2ビーム源はＣＩＥ標準表色系の白色領域の色位置を有する可視光を送出する。
【００１０】
さらに有利には照明装置の白い色印象が形成される。照明装置の白い色印象は、例えば上に述べたように、赤外線ビーム源を白色の可視ビーム源によって目立たなくすることによって形成される。しかし赤外線ビーム源から送出される可視の赤色光を緑の可視光と混合し、これにより照明装置に白い色印象を形成することも同様に考えられる。
【００１１】
観察者に白い色印象を形成する照明装置は、この照明装置から送出される可視光が単純に前照灯の光に統合されるという利点を提供する。さらに白い色印象を有する照明装置は付加的に駐車灯として使用できるので有利である。
【００１２】
有利には赤外線ビーム源として半導体ベースの発光ダイオードが使用される。この発光ダイオードはアクティブなエピタキシャル層列を有しており、この層列は動作時に電磁ビームを形成するのに適する。
【００１３】
ビーム形成のために、エピタキシャル層列は例えばpn接合、ダブルヘテロ構造、単一量子井戸構造、また殊に有利には多重量子井戸構造を有することができる。量子井戸構造の概念には量子化の次元数に関する規定は含まない。したがって量子化には殊に量子箱、量子細線、量子点およびこれらの構造の各組み合わせを含む。
【００１４】
赤外線ビームを送出する動作に適する発光ダイオードチップは例えばヒ化物化合物半導体材料をベースにする。
【００１５】
前記「ヒ化物化合物半導体材料ベース」とは、本発明に関連して、エピタキシャル層列またはこのエピタキシャル層の少なくとも一部がヒ化物ＩＩＩ／Ｖ化合物半導体材料、有利にはＡｌｎＧａｍＩｎｌ-ｎ-ｍAsを有しており、この場合、0≦n≦1, 0≦m≦1 かつn+m≦1であることを意味している。この場合、当該材料は必ずしも前記公式に基づいて数学的に厳密な組成を有していなくてもよい。むしろこの材料は、ＡｌｎＧａｍＩｎ1-ｎ-ｍAs材料の物理的な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有していてもよい。この材料は、部分的に微量の他の材料によって置き換えられている可能性があるにしても、分かりやすくするために上述の式には結晶格子（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，As）の主要な構成要素だけが含まれている。
【００１６】
照明装置の有利な実施形態では、赤外線ビーム源のピーク波長は近赤外線領域にあり、例えば850nmである。近赤外線領域からの赤外線ビームは例えば850nmのピーク波長を有し、有利には市販されているカメラシステムにより良好に検出することができる。
【００１７】
可視ビーム源も有利には、電磁ビームを形成するのに適したエピタキシャル層列を備える半導体ベースの発光ダイオードチップである。可視ビーム源の半導体チップは有利にはリン化物化合物半導体材料または窒化物化合物半導体材料をベースにする。なぜならこのようなエピタキシャル層列は、青または緑の可視光を形成することができるからである。
【００１８】
前記「リン化物化合物半導体材料ベース」とは、本発明に関連して、活性のエピタキシャル層列またはこのエピタキシャル層の少なくとも一部がリン化物ＩＩＩ化合物半導体材料、有利にはＡｌｎＧａｍＩｎｌ-ｎ-ｍを有しており、この場合、0≦n≦1, 0≦m≦1 かつn+m≦1であることを意味している。この場合、当該材料は必ずしも前記公式に基づいて数学的に厳密な組成を有していなくてもよい。むしろこの材料は、ＡｌｎＧａｍＩｎ1-ｎ-ｍP材料の物理的特性を実質的に変化させないかぎり、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。ただしわかりやすくするため、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，Ｐだけが含まれている。
【００１９】
本発明における「窒化物‐化合物半導体材料ベース」とは、活性のエピタキシ層列または少なくとも１つの層に窒化物‐ＩＩＩ‐化合物半導体材料、有利にはＡｌｎＧａｍＩｎ1-ｎ-ｍＮ含まれることを意味している。ただし0≦n≦1，0≦m≦1，かつn+m≦である。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材料の物理的特性を実質的に変化させないかぎり、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。ただしわかりやすくするため、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だけが含まれている。
【００２０】
CIE基準色度表の白色領域に色位置を備える可視光を送出する発光ダイオードチップは、有利には光変換物質を含む。この光変換物質は例えば発光ダイオードチップに直接取り付けられているか、または発光ダイオードチップに放射方向で後置されたカバー内に存在する。光変換物質は、発光ダイオードチップにより動作時に形成された電磁ビームの一部を、通常は比較的に長い別の波長に変換する。これにより光変換物質を備える発光ダイオードチップは、変換されたビームと変換されないビームとの混合ビームを放射する。例えば動作時に青い光を送出する発光ダイオードチップと、青い光の十分な部分を黄色い光に変換する光変換物質が使用されるなら、この光変換物質を備えるこの発光ダイオードチップは、青いスペクトル成分と黄色いスペクトル成分を備える混合光を送出する。この混合光は観察者に白い色印象を与える。
【００２１】
発光変換物質を備えた発光ダイオードチップは例えばWO98/12757およびWO97/50132に記載されている。これらの文献の開示内容は本発明の参考文献とする。
【００２２】
さらに可視発光ダイオードチップまたは赤外線発光ダイオードチップ、または両者は、薄膜発光ダイオードチップである。
【００２３】
薄膜発光ダイオードは以下の特徴を有する：
・支持部材に向いた側に位置する、ビーム発生エピタキシャル層列の第１主表面に、反射層が被着または形成されている。この反射層はエピタキシャル層列に発生した電磁ビームの少なくとも一部分をこのエピタキシャル層列に反射して戻す。
・エピタキシャル層列は、20μｍまたはそれ以下の範囲、殊に10μｍの範囲の厚さを有している。
【００２４】
有利にはエピタキシ層列は、混合構造を有する少なくとも１つの面を備えた少なくとも１つの半導体層を有している。この混合構造により理想的なケースではエピタキシ層列内にほぼエルゴード的な光分布が生じる。つまりこの光分布は最大限にエルゴード的な確率分散特性を有している。
【００２５】
この種の薄膜発光ダイオードチップの原理については、たとえばI. Schnitzer等によるAppl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174-2176に記載されており、この刊行物を本願の参考文献とする。
【００２６】
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、したがって自動車投光装置における適用に適している。
【００２７】
択一的に、この可視ビーム源を白熱ランプとすることもできる。
【００２８】
照明装置の有利な実施形態では、各ビーム源に照明装置の放射方向で、ビーム整形のための一次光学系がちょうど1つ後置されている。有利には一次光学系は、ビーム源から放射されるビームの拡散を低減するのに適する。このことは例えば、ビーム源から放射された光が一次光学系を通過する際に調整され、その拡散が一次光学系からの出射後には、この一次光学系への入射前よりも小さくなることを意味する。
【００２９】
一次光学系は例えば集光器とすることができ、有利には非結像型の集光器である。集光器は、ビームの入力結合のために設けられたビーム入射開口部と、ビームの出力結合のために設けられたビーム出射開口部を有する。通常、集光器がその名称のようにビームに対する集光器として使用される場合、ビームはビーム入射開口部に入力結合され、ビーム出射開口部から出力結合される。しかしまったくその反対のことも行われる。すなわち集光器を一次光学系として使用する場合、この集光器は、ビーム源のビームがビーム出射開口部に入力結合され、この集光器を通過し、ビーム入射開口部から比較的に小さな拡散で出力結合されるように配置される。
【００３０】
一次光学系は少なくとも部分的に、以下の光学的要素の1つの形式で形成することができる。合成型パラボラ集光器（Compound Parabolic Concentrator, CPC）、合成型楕円集光器（Compound Elliptic Concentrator, CEC）、合成型双曲線集光器(Compound Hyperbolic Concentrator, CHC)である。このような一次光学系は、ビームの拡散を減少するだけでなく、これを通過するビームを良好に混合し、一次光学系を出射した後には実質的に均質なビーム密度が達成されるという利点を提供する。
【００３１】
さらに一次光学系の側面は、例えば高次の曲率を有するフリーフォーム面を含むことができる。
【００３２】
さらに一次光学系は、例えばハーフシェルとして構成された反射器とすることもできる。照明装置が反射器を有しているならば、可視ビーム源を例えばデフォーカスして反射器に配置することができる。
【００３３】
一次光学系は少なくとも部分的に、角錐形および/または円錐形に構成することができる。この場合、一次光学系は誘電材料からなる完全体とすることができる。ビーム入射開口部を通って発光ダイオード光学系に入射する電磁ビームは次に有利には完全体の側方境界面で周囲の媒体へ反射される。完全体に対する適切な誘電材料は例えばガラス、ポリメチルメタクリル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、またはポリアクリルエステルイミド(PMMI)である。
【００３４】
一次光学系は反射性の側壁を有することができる。この側壁は、ビーム源から放射された電磁ビームの少なくとも一部を反射するのに適する。この側壁は少なくとも部分的に、CPC、CEC、またはCHCの形式で形成される。
【００３５】
さらに各ビーム源に個別にちょうど1つの一次光学系を後置するのではなく、複数のビーム源に1つの共通の一次光学系を、照明装置の放射方向でビーム整形のために後置することもできる。
【００３６】
照明装置はさらに複数の赤外線ビーム源を含むことができる。これらの赤外線ビーム源は別個の構成部材として配置することも、または1つまたは複数の共通のモジュール内に、例えば1つまたは複数の構成素子ケーシング内に配置することもできる。可視ビーム源も同様に別個に配置することも、または1つまたは複数の赤外線ビーム源と共に1つの共通の構成素子ケーシングに組み込むこともできる。
【００３７】
適切な構成素子ケーシングついては、例えばWO02/084749に記載されており、この文献を本願発明の参考文献とする。
【００３８】
さらに第1と第2のビーム源を1つの共通の支持体、例えば導体路基板に配置することもできる。
【００３９】
複数の赤外線ビーム源をアレイまたはマトリクスとして配置することができる。可視ビーム源はこのアレイまたはマトリクスに連結するか、または組み込むことができる。赤外線ビーム源が1つのアレイを形成するならば、可視ビーム源をアレイの中央に組み込むか、または択一的にこのアレイに連結することが考えられる。さらに例えば2つの可視ビーム源をアレイの中央に組み込むか、またはアレイの端部にそれぞれ配置することもできる。等価的に1つまたは複数の可視ビーム源をマトリクスの中央に配置するか、またはマトリクスの1つまたは複数の列ないし行を置換することもできる。
【００４０】
別の有利な実施形態では、照明装置が少なくとも1つの一次光学系に加えて光導体を有する。この光導体は一次光学系の光出射面を少なくとも部分的に周回するように配置されている。この光導体には少なくとも1つの可視ビーム源が入力結合する。従ってこの光導体は可視光を送出し、赤外線ビーム源により生じる赤印象をマスクする。すでに上に記述したようにこの実施形態では、各赤外線ビーム源に1つの一次光学系を照明装置の放射方向で後置することも、複数の赤外線ビーム源に1つの共通の一次光学系を後置することもできる。
【００４１】
照明装置の有利な実施形態では、第1と第2のビーム源に、または場合により1つまたは複数の一次光学系に放射方向で少なくとも1つの別の光学素子が後置される。この場合、別の光学素子が照明装置の最終的な放射特性を決定する。
【００４２】
有利にはこの別の光学素子は、照明装置の放射特性を形成するためにファイバ光学系および/または投影レンズを有する。
【００４３】
別の実施形態では、可視ビーム源が側方で一次光学系に結合する。一次光学系が完全体であれば、この完全体に側方のフランジが設けられる。一次光学系が反射器であれば、赤外線ビーム源を例えばデフォーカスして反射器に配置し、可視ビーム源をこの反射器の外に配置する。これにより可視ビーム源は同様に度フォーカスされて反射器に入力結合する。さらに可視光源が別の光学素子、例えば投影レンズまたはファイバ光学系に側方で入力結合することも考えられる。
【００４４】
さらに本発明の照明装置は例えば駐車灯、前照灯、または信号灯を含むことができる。
【００４５】
有利には本発明の照明装置は自動車前照灯に含まれる。ここで有利には赤外線ビーム源の放射特性はハイビーム状の放射特性を有し、可視ビーム源の放射特性は、広い照明野を備える放射特性を有する。ここで「ハイビーム状の放射特性」とは、ハイビームに対するUNECE規則112の規定に適合する放射特性である。
【００４６】
自動車前照灯の別の有利な実施形態では、可視ビーム源の放射特性は駐車灯状である。ここで「駐車灯状の放射特性」とは、駐車灯に対するUNECE規則7の規定に適合する放射特性である。
【００４７】
しかし可視ビーム源の放射特性がハイビーム状の放射特性を有し、赤外線ビーム源の放射特性が別の照明野を形成することも考えられる。さらに赤外線ビーム源と可視ビーム源の放射特性が療法ともハイビーム状であることもできる。
【００４８】
赤外線ビーム源および/または可視ビーム源の放射特性はさらにロービーム状またはコーナービーム状とすることができる。ここで「ロービーム状の放射特性」は、ロービームに対するUNECE規則112の規定に適合するものであり、「コーナービーム状の放射特性は、コーナービームに対するUNECE規則112の規定に適合するものである。
【００４９】
本発明は例えば赤外線検知カメラと関連して、交通空間での照明装置としても適する。この種のシステムは、暗視システムでの歩行者保護のためのセンサシステムに、または自動車に対する車間センサに使用することができる。ここで赤外線ビーム源による照明は、ビーム出力が比較的に高くても道路使用者を幻惑しないという利点を提供する。
【００５０】
次に、図2、3A、3Bおよび図4から14に関連し、実施例に基づき本発明を詳しく説明する。
図1は、半導体ベースの赤外線発光ダイオードの放射スペクトルを示す。
図2は、照明装置の実施例によるLEDチップの充填ウェルの概略的断面図である。
図3Aと3Bは、種々の実施例によるチップ構成の概略的平面図である。
図4，5，6は、第1実施例による照明装置の詳細を示す概略的斜視図である。
図7は、第2実施例による照明装置の概略的斜視図である。
図8と9は、第3実施例による照明装置の概略的斜視図である。
図10は、第4実施例による照明装置の概略的斜視図である。
図11は、本発明の実施例による、1つの赤外線LEDチップと1つの白色LEDチップを備える構成素子ケーシングの概略的斜視図である。
図12は、実施例による自動車前照灯の概略図である。
図13と14は、実施例による照明装置の放射特性を示す概略図である。
【００５１】
実施例および図面において、同じ構成要素または同機能の構成要素にはそれぞれ同じ参照符号を付してある。図示されている要素は縮尺通りに示されておらず、分かりやすくするために個々の要素は誇張して大きく示されている。
【００５２】
図2の実施例では、半導体ベースの4つの発光ダイオードチップ1と、1つの発光ダイオードチップ2が充填ウェル3の底部31に固定されている。4つの発光ダイオードチップ1は動作時に赤外線ビームを第1の赤外線ビーム源(以下、短く「赤外線LEDチップ」と称する)として放射する。1つの発光ダイオードチップ2は動作時に白色可視光を第2の可視ビーム源(以下、短く「白色LEDチップ」と称する)として放射する。LEDチップ1，2はアレイに配置されており、白色LEDチップ2はそれぞれ2つの赤外線LEDチップ1の中央に配置されている。
【００５３】
本明細書の一般的部分ですでに述べたように、赤外線LEDチップ1は例えばGaAsベースの薄膜チップである。このような赤外線LEDチップ1の放射スペクトルが図1に示されている。ここでは、放射スペクトルのピーク波長は850nmである。白色LEDチップ2は、同様にすでに明細書の一般的部分で述べたように、青色可視光を放射するLEDチップであり、この青色光は発光変換物質により部分的に黄色光に変換され、これにより白色混合光が形成される。
【００５４】
充填ウェル3は有利には底部31の側方に湾曲したエッジ32を有し、その形状はビーム整形に用いられる。さらに充填ウェル3は反射性のセラミック材料を含む。
【００５５】
択一的に赤外線LEDチップ1と白色LEDチップ2は、例えば図3Aに示すようにアレイに配置することができ、このアレイでは白色LEDチップ1がアレイのもっとも外側の位置の1つに配置されている。
【００５６】
赤外線LEDチップ1と白色LEDチップ2の可能なマトリクス配置構成が図3Bに示されている。ここでは、白色LEDチップ2がマトリクスの中央に配置されており、マトリクスの他のすべての位置は赤外線LEDチップ1により占有されている。このようなマトリクス配置構成において、白色LEDチップ2が他の位置に存在するか、またはマトリクスが有利には対称に配置された複数の白色LEDチップ2を有する(図示せず)ことも考えられる。
【００５７】
図4から分かるように、充填ウェル3は導体路基板4に取り付けられており、従ってLEDモジュール5を形成する。充填ウェル3はさらにコンタクト面6を有し、このコンタクト面を介してLEDチップ1，2を電気的に接触接続することができる。充填ウェル3のコンタクト面6は、導体路基板4上の導体路7によって電気外側コンタクト面8と導電接続している。外側コンタクト面8には対向プラグ9によって簡単な差し込み接続を介して外部から接続することができる。さらに導体路基板4は貫通孔部10を有する。この貫通孔部はLEDモジュール5を固定するための固定ピンを収容するために設けられている。図5に示されているように、充填ウェル3ではLEDチップ1，2にその放射方向で一次光学系12，ここではCPC状の光学系を載置することができる。
【００５８】
上記のLEDモジュール5の複数はCPC状の光学系12と共に、またはなしで別の支持体13に配置されており、固定ピン12によってこれに固定されている。本実施例でLEDモジュール5は一次光学系12なしで支持体13に取り付けられている(図6参照)。しかし、LEDモジュール5の充填ウェル3に、図5に示すように、それぞれ1つの一次光学系12，例えばCPC状の光学系を載置することも考えられる。さらに複数のLEDモジュール5に1つの共通の一次光学系12を配属することもできる(図示せず)。
【００５９】
別の支持体13は有利には、LEDモジュール5の動作時に形成される熱に対する冷却体としても用いられる。このために支持体13は、LEDモジュール5とは反対のその表面に冷却フィン131を有する。有利には支持体13は熱伝導を改善するために、良好な熱伝導率を有する金属、例えば銅を含む。LEDモジュール5の放射方向で下流には別の光学素子、本実施例では投影レンズ14が配置されている。この投影レンズも同様に支持体13に固定ピン11により固定されている。LEDモジュール5並びに投影レンズ14を支持体13に固定ピン11によって固定することにより、LEDモジュール5を相互に、並びに投影レンズ14に対して調整することができる。
【００６０】
投影レンズ14とは択一的に、LEDモジュール5にファイバ光学系15を別の光学素子として放射方向で後置することもできる(図7参照)。この場合、LEDチップ1，2により動作時に形成されたビ―ムはファイバ光学系15にファイバ151に入力結合する。有利には各LEDチップ1，2はビームを、このLEDチップ1，2に一義的にちょうど1つ配属された、ファイバ光学系15のファイバ151に入力結合する。ファイバ光学系15も同様に固定ピン11によって支持体13に固定される。この支持体もすでに上に述べたように冷却フィン131を有する。
【００６１】
上記の実施例とは異なり、照明装置22は図8と9の実施例では反射器16を一次光学素子として有する。この反射器は本実施例ではハーフシェルとして構成されている。反射器16も同様に支持体13に取り付けられており、ここで支持体は別個の冷却フィン131を有していない。反射器16の内部にLEDモジュール5がデフォーカスされて取り付けられている(図9参照)。さらに反射器16には放射方向で投影レンズ14が別の光学素子として後置されている。
【００６２】
図10の照明装置は赤外線ビーム源2と可視ビーム源1を有し、赤外線ビーム源2は一次光学系12に入力結合し、可視ビーム源1は光導体23に入力結合する。この光導体は一次光学系12を周回するように配置されている。一次光学系12と周回する光導体23には放射方向でさらに投影レンズ14が後置されている。
【００６３】
LEDモジュール5に対して択一的に、上記2つの実施例で発光ダイオード構成素子（LED構成素子）17を使用することもできる。この発光ダイオード構成素子は、少なくとも1つの白色LEDチップ2と1つの赤外線LEDチップ2を備える構成素子ケーシング18を有する。適切なLED構成素子17が図11に示されている。ここで構成素子ケーシング18は中央に配置された凹部181と側方に比較的小さな凹部182を備えている。中央の凹部181には白色LEDチップ2が取り付けられ、側方の凹部182には赤外線LEDチップ1が取り付けられている。両方のLEDチップ1，2はそれぞれボンディングワイヤ19を介してボンディングパッド20と電気的に接続されている。ボンディングパッドは、構成素子ケーシングの側方から突出した端子部材183との導電接続を形成する。この構成素子17も導体路基板4上に取り付けることができる。
【００６４】
図12に示すように、上記の照明装置22は自動車前照灯に含めることができる。このような自動車前照灯の放射特性は、赤外線ビーム成分(以下「赤外線ビーム特性」と称する)と、白色ビーム成分(以下「白色ビーム特性」と称する)の両者を含む。
【００６５】
放射特性のこの成分は、照明装置22のビーム整形素子、例えば別の光学素子14，15の一次光学系12、並びに場合により充填ウェル3のエッジ32によって所期のように調整することができる。
【００６６】
可視ビーム特性は例えば駐車灯状であり、図13にパーセント強度値が水平照射角(x軸)と垂直照射角(y軸)に依存して概略的に示されている。
【００６７】
赤外線ビーム特性は例えばハイビーム状であり、2列と5行からなる10個の赤外線LEDチップ2のマトリクス配置構成の、シミュレートされたパーセント強度値が水平照射角(x軸)と垂直照射角(y軸)に依存して概略的に示されている。
【００６８】
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組み合わせ各々が含まれ、このことはそ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にしてもあてはまる。とりわけ本発明は照明装置の特定の照射特性に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図1は、半導体ベースの赤外線発光ダイオードの放射スペクトルを示す。
【図２】図2は、照明装置の実施例によるLEDチップの充填ウェルの概略的断面図である。
【図３】図3Aと3Bは、種々の実施例によるチップ構成の概略的平面図である。
【図４】図4は、第1実施例による照明装置の詳細を示す概略的斜視図である。
【図５】図5は、第1実施例による照明装置の詳細を示す概略的斜視図である。
【図６】図6は、第1実施例による照明装置の詳細を示す概略的斜視図である。
【図７】図7は、第2実施例による照明装置の概略的斜視図である。
【図８】図8は、第3実施例による照明装置の概略的斜視図である。
【図９】図9は、第3実施例による照明装置の概略的斜視図である。
【図１０】図10は、第4実施例による照明装置の概略的斜視図である。
【図１１】図11は、本発明の実施例による、1つの赤外線LEDチップと1つの白色LEDチップを備える構成素子ケーシングの概略的斜視図である。
【図１２】図12は、実施例による自動車前照灯の概略図である。
【図１３】図13は、実施例による照明装置の放射特性を示す概略図である。
【図１４】図14は、実施例による照明装置の放射特性を示す概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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