CN103429952A - 光学元件和具有这种光学元件的发射辐射的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学元件（10），具有光学系统主体（1）和多个微结构（2，2a），其中光学系统主体（1）被构造为半壳层并且具有内面（1a）和外面（1b）。微结构（2，2a）至少局部地构成光学系统主体（1）的内面和/或外面（1a，1b），并且是散射光的折射结构。此外，本发明涉及具有至少一个半导体器件（3）和这种光学元件（10）的发射辐射的设备。

Description

光学元件和具有这种光学元件的发射辐射的设备

技术领域

本发明涉及包括光学系统主体和多个微结构的光学元件以及具有半导体器件和这种光学元件的发射辐射的设备。

背景技术

为了制造大亮度的发射辐射的设备，需要使用多于一个的发射辐射的器件，以便达到所要求的亮度。因此在这些应用中例如存在多个并排安置的LED的装置。如果使用光学系统来对由LED辐射的光成型，则尤其是由于多个在空间上彼此分开的LED而发生由该光学系统辐射的成束射线的分裂以及由于该光学系统的孔径而发生冠状的阴影投射，所述孔径根据LED的相应位置而将所辐射的光束限制到不同的空间范围中。结果不利地导致不均匀的照明。

为了克服该问题已知的是，在LED之后安置散射元件，例如含有扩散体的元件或具有大表面粗糙度的元件。但是这不利地导致大的损耗，因为由LED辐射的光的大部分再次被散射到反向上并且从而用于应用的绝大部分被丢失。

此外已知的是，将具有可变透射的元件安置在所述光学系统之后。但是这同样是不利的，因为这些方法基于所辐射的光束的遮蔽，这导致效率降低。此外，该方法仅解决阴影投射问题。此外，在此情况下存在提高的安装耗费。

发明内容

本发明的任务是说明一种光学元件，所述光学元件避免上述的缺点，由此有利地得出能够实现均匀照明的光学元件。此外，本发明的任务是说明具有这种光学元件的发射辐射的设备，其中所述设备通过在辐射角上的特别均匀的辐射效率来表征。

这些任务尤其是通过具有权利要求1的特征的光学元件和通过具有权利要求13的特征的发射辐射的设备来解决。光学元件和发射辐射的设备的有利改进方案是从属权利要求的主题。

在一种实施方式中，光学元件具有光学系统主体和多个微结构，其中该光学系统主体被构造为半壳层并且具有内面和外面。微结构至少局部地构成光学系统主体的内面和/或外面。微结构是散射光的折射结构。

根据至少一个实施方式，光学元件被设立用于被穿透。换句话说，光学元件在透射方面起作用而在反射方面不起作用。光学元件因此被构造为透镜状的而不被构造为反射镜状的。

光学元件因此通过折射结构来表征，所述折射结构有利地仅仅具有菲涅耳损耗并且避免常规散射元件的不利反向散射。这些折射结构被安置在半壳层上或者形成半壳层的面。在此，这些微结构可以安置在半壳层的内面和外面上或者仅安置在这些面之一上。基于微结构，实现辐射特性在折射结构的曲率方向上的均匀化。

利用这种光学元件可以实现非常高的辐射效率，因为基本上仅出现菲涅耳损耗。此外，有利地同时解决混匀和阴影投射的问题。必要时后置的其他光学系统在此可以显著更简单地来实施。此外，微结构可以被构造为使得所述微结构已经适用于辐射成型。

光学元件优选地是辐射可穿透的。尤其是，光学元件在UV波长范围中和/或在可见波长范围中是至少部分透明的。

半壳层在本申请的范围中是三维体，其被构造为半壳层状的。例如，半壳层是空心的半球。

光学元件、尤其是光学系统主体和微结构优选地被构造为整块的，也即被制造在一件中。例如，光学元件借助于浇铸方法、例如注塑方法或压铸方法来制造。微结构因此不被施加在半壳层的内面和/或外面上，而是构成这些面本身。

微结构是折射结构，所述折射结构有利地不利用粗糙度或扩散体工作。折射结构的特征在于，光在所述折射结构处按照折射定律被折射。反向散射在此有利地被避免，使得总体上有利地提高耦合输出效率。

在一种改进方案中，微结构被构造为环形。环形尤其是意味着，光学系统主体的的内面和/或外面具有槽，由此在该面中构成弯曲的凸起部。槽在此可以水平地或竖直地被构造在该面上。如果将光学系统主体与地球相比较，则可以沿着经度圈或沿着纬度圈构造槽。

在环形微结构的情况下，在垂直于相应的环形的切线的方向上实现辐射特性的均匀化。

替换于环形，微结构可以被构造为由单透镜组成的阵列。例如，光学系统主体的外面通过多个透镜结构形成，所述透镜结构例如矩阵式地被布置并且直接彼此邻接。单透镜在这种情况下同样构成光学系统主体的相应的内面和/或外面。

微结构有利地分别具有曲率，根据所述曲率实现辐射特性的均匀化。

在一种改进方案中，微结构至少部分地具有不同的曲率。例如，微结构被构造为环形，其中各个环形在其曲率方面不同。在此，环形不必强制地全部都具有不同的曲率，而是可以至少部分地具有相同的曲率。

可替换地，微结构可以分别具有相同的或相等的曲率。

微结构的相应的形状和所述结构彼此的相应曲率取决于所希望的射线成型以及光学元件的相应应用。尤其是，微结构的构型取决于，应该将光学元件与何种发射辐射的器件耦合并且如何布置这些器件。

在一种改进方案中，微结构被构造为球体的。在该情况下，微结构具有球形。可替换地，微结构可以被构造为非球体的，也即具有与球形不同的光学形状。相应的构型在此再次取决于光学元件的相应应用。

在一种改进方案中，在光学元件情况下适用的是：

1/ROptikk?rper ≤ 1/(2 * rMikrostruktur)，和

0.01 ≤ DMikrostruktur/(4 * rMikrostruktur) ≤ 0.5，

其中                                               

是光学系统主体的半壳层的半径，

分别是微结构的曲率并且是微结构的宽度或自由孔径。在此，微结构的几何形状的大小通过用数值孔径来限制。入射的光束在此不允许发散，以便确保上述优点。利用微结构的上面说明的尺寸确定规则，可以实现辐射特性的最佳均匀化。

在一种改进方案中，微结构至少局部地构成内面以及外面。这意味着，在光学系统主体的两个面上都布置微结构。例如，在内面和外面上构造环形的微结构。

在一种改进方案中，内面的微结构具有与外面的微结构不同的曲率。例如，微结构被构造为环形的，其中在半壳层的内侧和外侧上的曲率不同。微结构的定向在内面和外面上在此可以是相同的或者不同的。

在一种改进方案中，内面和外面的微结构相同地定向并且直接相对置地布置。例如，两个面上的微结构被构造为环形的，其中内面和外面的该环形构造被构造为可重合的，也即内面和外面的微结构的曲率不相区别以及内面和外面上的环结构相同地定向。

可替换地，内面和外面的微结构可以在极方向上有侧向位移地布置。

内面和外面的微结构彼此间的布置在此取决于光学元件的相应应用、光学元件与发射辐射的半导体器件的所希望的组合和它们彼此间的布置。

在一种改进方案中，内面和外面上的微结构具有曲率，适用于所述曲率的是：

dmax/(2 * rMikrostruktur) ≤ 1.2，

其中d_max是微结构的最大高度并且r_{Mikrostruktur}是微结构的曲率。微结构的曲率在此被选择为使得入射的光束在光学元件的内面上产生焦点，所述焦点不超过光学元件的外面的最大间距d_max。

在一种改进方案中，内面上的微结构相对于外面的微结构旋转90°。例如，微结构分别被构造为环形的，其中例如内面的环形微结构被构造为经度圈并且外面的环形微结构被构造为纬度圈。通过这种方式有利地使在所有空间方向上的辐射混匀变得可能，由此得出光学元件的特别均匀的辐射特性。

在一种改进方案中，光学系统主体被实施为半球壳层、半圆柱壳层或者复曲面半壳层。光学系统主体的构型在此再次取决于与发射辐射的器件的所希望的布置有关联的光学元件的应用。

在一种实施方式中，发射辐射的设备具有至少一个发射辐射的半导体器件，所述发射辐射的半导体器件具有适用于产生的有源层。在辐射方向上在半导体器件之后布置光学元件。

具有这种光学元件的设备尤其是通过所发射的辐射的均匀辐射特性来表征。由此得出非常高的辐射效率，因为基本上仅出现菲涅耳损耗。同时，能够实现由该器件发射的辐射的最佳混匀，其中避免阴影投射。折射微结构在此可以被设计为使得所述折射微结构有助于对由该器件发射的辐射成型。

与光学元件相结合地列出的特征也适用于该设备并且反之亦然。

在一种改进方案中，该设备包括多个半导体器件，所述半导体器件发射单色的或至少部分不同颜色的光。该设备例如具有由单色LED组成的阵列。这些LED例如发射白色颜色坐标范围中的颜色。可替换地，该设备可以具有由带有至少两个不同颜色的LED组成的阵列，例如该设备具有红色和白色LED。

该设备的光学元件有利地消除各个半导体器件的空间分离，由此有利地可以保证辐射特性的均匀化。

半导体器件例如是半导体芯片，所述半导体芯片适用于产生辐射。例如，半导体芯片是LED，优选地是薄膜LED。

通过有针对性地选择半导体器件，可以产生发射确定颜色坐标范围的辐射的设备，例如发射白色的设备。

在一种改进方案中，在辐射方向上在光学元件之后布置二次光学系统。该光学元件因此不完全适用于保证所希望的射线成型。为此，二次光学系统被后置，由于通过光学元件的辐射均匀化而可以有利地比在无光学元件情况下显著更简单地实施所述二次光学系统。光学元件在此布置在半导体器件或多个半导体器件与二次光学系统之间。

二次光学系统例如是后置的透镜或透镜装置。

根据至少一个实施方式，光学元件具有中点。如果光学元件例如被成型为球壳层，则光学元件的中点是所属的球的中点。关于光学元件的中点，各个微结构在外面处和/或在内面处以及沿着一个空间方向或沿着两个、于是优选正交的空间方向与在球坐标中类似地具有至少5°或者至少8°或者至少11°的扩展。微结构可以具有最高20°或者最高16°或者最高14°的扩展。

根据至少一个实施方式，微结构沿着一个空间方向或沿着两个正交的空间方向具有至少0.25mm或至少0.75mm的平均扩展。可替换地或附加地，该平均扩展为最高5mm或最高2.5mm。

本发明的其他优点和有利的改进方案从下面结合图1至6所描述的实施例中得出。其中：

图1A、2、3A和4A分别示出本发明光学元件的实施例的示意视图，

图1B、3B和4B分别示出根据图1A、3A和4A的光学元件的辐射特性的示意图表，

图5A和5B分别示出通过本发明发射辐射的设备的实施例的示意横截面，

图6A示出传统设备的实施例的示意横截面，

图6B示出关于根据图6A的实施例的设备的辐射特性的图表。

具体实施方式

在图中，相同的或作用相同的组成部分可以分别配备有相同的附图标记。所示的组成部分和其彼此间的大小比例不应被看作是按正确比例的。相反地，各个组成部分、例如层、结构、组件和区域可以为了更好的可表示性和/或为了更好的理解而被以过度厚或大的尺寸示出。

在图6A中示出根据现有技术的发射辐射的设备的横截面，所述发射辐射的设备包括半导体器件3，所述半导体器件布置在反射器4中。半导体器件3在运行中发射辐射，所述辐射在反射器4处至少部分地被反射。在此，不利地由于光辐射在反射器4的开口处的遮蔽而发生阴影投射。此外，根据器件布置的对称性而可能发生光束的分裂。

从现有技术中已知借助于扩散体来解决所述问题，所述扩散体例如布置在器件上方（未示出）。但是在此情况下不利的是，这种布置是损耗非常大的。可替换地已知借助于安装三维结构、例如锯齿或者具有透射梯度的膜来改善布置在反射器之后的二次光学系统的孔径（未示出）。但是在此情况下不利的是这种锯齿或膜的高安装耗费。

在图6B中示出三个图表，其示出根据图6A的实施例的设备的辐射特性。图表I示出在设备10的俯视图中的辐射特性、尤其是辐射强度。在此，该辐射特性具有光强度最大值，所述光强度最大值在该图表中较明亮地示出。与该光强度最大值相邻地，由所述设备发射较小的强度效率，使得该辐射特性总地促成非均匀的印象。

在图6B中示出另外的图表，所述另外的图表示出辐射特性的横截面。测量曲线A_Y示出在Y平面中辐射特性的横截面，测量曲线A_X示出在X平面中的辐射特性。该辐射特性具有强度最大值以及相邻的强度最小值，使得总地产生非均匀的辐射特性。

为了避免该非均匀的辐射特性并且获得均匀的辐射特性，根据本发明在半导体器件之后布置光学元件。将在下面与图1至5相关联地更详细地阐述该光学元件。

在图1A中示出光学元件10的示意视图，所述光学元件具有光学系统主体1和多个微结构2。光学系统主体1具有内面1a和外面1b并且被构造为半球壳层。这意味着，光学系统主体1具有空心的半球形状。该半球壳层在本发明发射辐射的设备中例如被放置到多个发射辐射的半导体器件上，使得这些发射辐射的半导体器件布置在半球壳层的内部中并且在朝着内面1a的方向上发射辐射。

光学元件10的微结构2被布置在光学系统主体1的外面1b上。尤其是，微结构2至少局部地构成外面1b。这意味着，微结构2和光学系统主体1被构造为整块的。例如，光学元件10以注塑方式被制造。

微结构2在图1A的实施例中被构造为环形的，也即具有环形。这意味着，在光学元件10的外面处布置径向地构造的槽。微结构2在此构成在外面1b处的圆形凸起部，所述凸起部分别通过两个槽限制。

光学系统主体1相对于对称轴具有对称性，所述对称轴穿过光学系统元件的中心点。微结构在此被构造为围绕该对称轴环形的。微结构2的环形在此在朝着中心点的方向上、也即在朝着对称轴方向上变小。尤其是，该环形的直径以及宽度在朝着中心点的方向上变小。

外侧上的微结构2具有带有曲率的环形。在此，微结构的各个环形可以具有相同的曲率或不同的曲率。通过该曲率实现辐射均匀化。

内面1a在图1的实施例中被构造为平坦的，也即不具有微结构。内面1a因此被构造为未结构化的半球层。

光学元件10有利地允许基于不借助于粗糙度或扩散体来工作的微结构2产生光散射。尤其是，微结构2是散射光的折射结构。因此如果在光学元件之前布置半导体器件，则由于该光学元件而以非常高的效率实现均匀的辐射特性，因为有利地基本上仅出现菲涅耳损耗。同时，有利地解决由器件所发射的辐射的混匀和阴影投射的问题。

在图1B中示出设备的辐射特性，所述设备具有半导体器件和作为后置的光学元件具有根据图1A的实施例的光学元件。半导体器件以3x3阵列布置的方式布置在光学元件之前。例如，半导体器件是白色LED。该设备布置的简单的聚束式反射器中。也即LED和光学元件固定在反射器的底面处。

在图1B的图表I中，示出光学元件的俯视图中的辐射强度。仅仅在光学元件的对称轴延伸穿过的中心点中可看到提高的光强度。与对称轴相邻的区域具有类似的光强度，使得借助于光学元件10基本上产生均匀的辐射特性。

在图1B中同样示出测量曲线A_Y、A_X，其示出在穿过对称轴的X或Y平面中的辐射特性的横截面。这些测量曲线A_Y、A_X表明在中心点中具有最大值的基本上均匀的辐射效率。

在图2的实施例中，示出本发明光学元件的俯视图，所述光学元件与在图1A中所示的实施例不同不具有作为环形的微结构。在图2的光学元件10的情况下，在光学系统主体1的外面1b上构造由单透镜所组成的阵列。光学系统主体1和微结构2、也即单透镜在此再次被构造为整块的。单透镜被矩阵式地布置在外面1b上。该矩阵式布置例如可以相对于光学元件10的对称轴旋转对称地来构造，其中透镜大小在朝着对称轴方向上降低。而单透镜可以不被构造为旋转对称的。最佳辐射均匀化例如通过交叉的单透镜、例如圆柱透镜来实现，也即均匀化基于来自旋转对称性的对称折射。

此外，图2的实施例基本上与图1A的实施例一致。

根据图2，微结构2在外面1b的俯视图来看具有梯形的基面并且在与光轴的交点处优选地具有三角形基面。微结构2的基面朝向该交点持续减小。微结构2通过沿着半球壳层状的外面1b的纬度圈和经度的槽构成。

在图3A中示出光学元件10的另一实施例，其中与在图1A中所示的实施例不同，光学系统主体1的内面1a同样具有微结构化部2a。光学系统主体1的外面1b的构型基本上与图1A的实施例的光学元件的构型一致。

内面1a的微结构2a同样被构造为环形的，其中该环形的构型相对于外面1b的微结构2的环形旋转90°。内面1a的环形微结构2a因此沿着对称轴引导。如果将图3A的光学元件10与例如半个空心地球相比较，则外面的环形微结构2被实施为纬度圈并且内面1a的微结构2a被实施为经度圈。

内面1a因此与外面1b同样地具有槽，所述槽通过圆角连接。这些圆角在此分别具有曲率，所述曲率可以构造为强烈不同或相同的。也可能的是，外面1b的微结构的曲率与内面1a的微结构2a的曲率不同地来构造。

在内面和外面上的旋转90°的微结构的组合负责在所有空间方向上的光混合，使得与半导体器件相组合地，该光学元件10有利地保证由多个器件所发射的辐射的最佳混匀。

因此根据图4A，关于微结构2a、2的主延伸方向，内面1a上的微结构2a相对于外面1b的微结构2旋转90°地布置。在外面（1b）处的微结构2沿着半球形光学元件10的纬度圈延伸、也即垂直于光轴。在内侧1a处的微结构2a沿着经度延伸、也即在侧视图来看平行于光轴。另外，微结构2a朝向光轴与内面1a的交点逐渐变尖。

微结构2、2a也可以完全不同于在图3A 中所示地来取向，也即内部微结构2a于是沿着纬度圈延伸并且外部微结构2沿着经度延伸。

在图3B中示出涉及辐射角上的辐射强度的图表。图表I示出图3A的光学元件10的辐射强度的俯视图。如所示，这种设备在中间区域具有比在外部区域高的光发射。这也通过测量曲线A_X和A_Y证实，所述测量曲线示出在通过中心点的X或Y平面中辐射分布图的横截面。该辐射分布图因此近似地遵循高斯射线分布图，这对于很多应用是有利的。

辐射分布图有利地不示出由多个强度最小值限制的多个强度最大值，而是保证仅仅具有一个中心最大值的均匀照明。

在图4A的实施例中，与图3A的实施例相比，内面1a的微结构化部2a与外面1b的微结构化部2相同地来定向。在该情况下，内面1a的微结构化部2a因此同样遵循纬度圈。在此，外面1b的微结构2与内面1a的微结构2a直接对置地布置。可替换地，微结构2、2a的布置可以在极方向上彼此有侧向位移地布置（未示出）。

此外，图4A的实施例基本上与图3A的实施例一致。

在图4B中示出具有根据图4A的实施例的光学元件的设备的辐射分布图。图表I示出光学元件10的辐射分布图的俯视图，其中仅仅在中心点中测量到提高的辐射发射。中心点的相邻的区域展示出均匀的辐射特性。这在测量曲线A_X、A_Y中表明，所述测量曲线具有均匀的辐射特性，其中光发射最大值存在于中心点中。

根据所希望的应用和因此所希望的辐射分布图，可以提供包括发射辐射的半导体器件和根据图1A、2、3A或4A的实施例的光学元件的设备。光学系统主体10在此不强制性地局限于半球壳层。光学系统主体可替换地可以被实施为半圆柱壳层或者复曲面半壳层（未示出）。

在图5A和5B中示出发射辐射的设备的横截面的片段，所述发射辐射的设备包括发射辐射的半导体器件3和在辐射方向上后置的光学元件。发射辐射的器件可以被定向用于发射单色或不同颜色的光。在该设备之后分别可以布置二次光学系统。这样的二次光学系统可以有助于根据所希望的辐射特性对所辐射的光束成型。

在图5A的实施例中应用根据图1A的实施例的光学元件。光学系统主体1具有光滑的内面1a。在外面1b上构造微结构2，所述微结构2作为环形在径向上延伸。微结构2在此具有曲率r_Mikro和宽度或自由孔径D_Mikro。光学系统主体1的微结构2以与LED有间距R_Optikk地布置。

半导体器件3发射光束，所述光束在微结构化部2处成型。为了使入射的光束通过微结构不变发散，必须满足以下条件：

1/ROptikk ≤ 1/(2 * rMikro)，和

0.01 ≤ DMikro/(4 * rMikro) ≤ 0.5。

在这样的条件情况下提供具有尽可能小的菲涅耳损耗的光学元件，由此获得均匀的辐射特性。

图5B的实施例不同于图5A的实施例之处在于，应用根据图4A的实施例的光学元件，所述光学元件因此在光学系统主体1的内面1a处具有相同定向的微结构2。

内面和外面上的微结构2、2a的曲率在此被选择为使得由器件发射的入射光束产生焦点，该焦点不超过光学系统主体的外面的最大间距d_max。为此必须适用的是：

dmax/(2 * rMikro) ≤ 1.2。

间距d_max在此在由外面1b的微结构2的最高点的连接得出的半径22处以及在通过外面1b的微结构2的最深点的连接得出的半径21处被测量，也就是在槽处。

在图1B、3B和4B中分别应用白色LED的3x3阵列。可替换地，LED可以发射不同颜色的光。例如，这种设备包括具有五个白色LED和四个红色LED的3x3阵列。

本发明不通过根据实施例的描述而局限于此，而是包括每个新的特征以及特征的每种组合，这尤其是包含权利要求中的特征的每种组合，即使这些特征或者这些组合本身未明确地在权利要求或实施例中予以说明。

该专利申请要求德国专利申请10 2011 015 405.1的优先权，该专利申请的公开内容通过引用而结合于此。

Claims (15)

1.光学元件（10），具有光学系统主体（1）和多个微结构（2，2a），其中

-光学系统主体（1）被构造为半壳层并且具有内面（1a）和外面（1b），

-微结构（2，2a）至少局部地构成光学系统主体（1）的内面和/或外面（1a，1b），和

-微结构（2，2a）是散射光的折射结构。

2.根据权利要求1所述的光学元件，其中微结构（2，2a）被构造为环形或者由单透镜组成的阵列，和

至少一部分微结构（2）在外面（1b）的俯视图看具有梯形基面，

其中微结构（2）的基面在朝向光轴与外面（1b）的交点的方向上持续减小。

3.根据前述权利要求之一所述的光学元件，其中微结构（2，2a）至少部分地具有不同的曲率（r_Mikro）。

4.根据前述权利要求1或2之一所述的光学元件，其中微结构（2，2a）具有相同的曲率（r_Mikro）。

5.根据前述权利要求之一所述的光学元件，其中微结构（2，2a）被构造为球体的或非球体的。

6.根据前述权利要求之一所述的光学元件，其中适用的是：

1 / R_Optikk?rper ≤ 1 /(2 * r_{Mikrostruktur})，和

0.01 ≤ D_{Mikrostruktur} /(4 * r_{Mikrostruktur}) ≤ 0.5，

其中                                                

是光学系统主体的半壳层的半径，

是微结构的曲率并且

是微结构的宽度。

7.根据前述权利要求之一所述的光学元件，其中微结构（2，2a）至少局部地构成内面以及外面（1a，1b）。

8.根据权利要求7所述的光学元件，其中内面（1a）的微结构（2，2a）具有与外面（1b）的微结构（2，2a）不同的曲率（r_Mikro）。

9.根据权利要求7或8所述的光学元件，其中内面和外面（1a，1b）的微结构（2，2a）相同地定向并且直接相对置地或者在极方向上有侧向位移地布置。

10.根据权利要求9所述的光学元件，其中微结构（2，2a）具有曲率（r_Mikro），适用于所述曲率的是：

d_max/(2 * r_{Mikrostruktur}) ≤ 1.2，

其中d_max是微结构的最大高度并且r_{Mikrostruktur}是微结构的曲率。

11.根据权利要求7或8所述的光学元件，其中关于微结构（2a，2）的主延伸方向，内面（1a）上的微结构（2a）相对于外面（1b）的微结构（2）旋转90°地布置，

外面（1b）处的微结构（2）沿着纬度圈延伸，和

内侧（1a）处的微结构（2a）沿着经度延伸以及朝向光轴与内面（1a）的交点逐渐变尖。

12.根据前述权利要求之一所述的光学元件，其中光学系统主体（1）被实施为半球壳层、半圆柱壳层或者复曲面半壳层。

13.发射辐射的设备，具有至少一个发射辐射的半导体器件（3），其中发射辐射的半导体器件具有适用于产生的有源层；并且具有在辐射方向上布置在半导体器件（3）之后的根据前述权利要求之一所述的光学元件（10）。

14.根据权利要求13所述的发射辐射的设备，其中该设备包括多个半导体器件（3），所述多个半导体器件发射单色的或至少部分不同颜色的光。

15.根据权利要求13或14所述的发射辐射的设备，其中在辐射方向上在所述光学元件（10）之后布置二次光学系统。

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