DE102016220351A1

DE102016220351A1 - Leuchtvorrichtung und verfahren zum herstellen derselben

Info

Publication number: DE102016220351A1
Application number: DE102016220351.7A
Authority: DE
Inventors: Tobias Schmidt; Marko Kaening; Philipp Erhard
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2016-10-18
Publication date: 2018-04-19

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Leuchtvorrichtung (100) bereitgestellt. Die Leuchtvorrichtung (100) weist mindestens einen Lichtsensor (110), eine erste Halbleiterlichtquelle (120a) in einem ersten Abstand zu dem Sensor, mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) in einem zweiten Abstand zu dem Sensor, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist, und einen Lichtleiter (130) auf. Die erste Halbleiterlichtquelle (120a) und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) sind durch den Lichtleiter (130) mit dem Lichtsensor (110) optisch gekoppelt, so dass Licht von jeweils der ersten Halbleiterlichtquelle (120a) und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) durch den Lichtleiter (130) zu dem Lichtsensor 110 gelangt. Weiterhing ist der Lichtleiter (130) in mindestens einem dritten Abstand zu der ersten Halbleiterlichtquelle (120a) und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) angeordnet. Dabei weist der Lichtleiter (130) eine Lichtkopplungsstruktur (132) zum Einkoppeln des Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle (120a) und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) in den Lichtleiter (130) auf. Die Lichtkopplungsstruktur (132) ist eingerichtet, einen Teil des auf den Lichtleiter einfallenden Lichts der ersten Halbleiterquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) jeweils in den Lichtleiter (130) einzukoppeln. Dabei ist der Anteil des eingekoppelten Lichts (150) von der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) größer als der Anteil des eingekoppelten Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle (120a).

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen derselben.
Optoelektronische Lichtquellen, wie LEDs (light emitting diode - Licht-emittierende Diode), finden in der Allgemeinbeleuchtung, in der Fahrzeugbeleuchtung oder auch in der Beleuchtung von Luftfahrzeugen sowie in der Display-Beleuchtung zunehmend Anwendung, da ihre Energieeffizienz gegenüber Glüh- oder Leuchtstofflampen verbessert und ihre Leistung im Hinblick auf Lichtstrom und Leuchtdichte gesteigert werden konnten. Leuchtmodule, welche mit Leuchtdioden (LEDs) unterschiedlicher Farbe aufgebaut sind, weisen keinen konstanten Summenfarbort über ihre Betriebsdauer auf, und zwar aufgrund von temperaturabhängigen Helligkeitsänderungen, einer unterschiedlichen Alterung der LEDs in Abhängigkeit z.B. von dem verwendeten Materialsystem und/oder eines Ausfalls einzelner LEDs. Zum Regeln des Summenfarborts werden die Leuchtmodule üblicherweise mit einem Lichtsensor und einem mit dem Lichtsensor verbundenen Sender zum Übertragen eines Korrektursignals ausgestattet. Der Lichtsensor empfängt gleichmäßig das durchmischte Licht von allen LEDs. Dabei kann der Lichtsensor getrennt von dem Leuchtmodul und in einem gewissen Abstand des Leuchtmoduls angeordnet sein, was aufgrund mangelnder Kundenfreundlichkeit nicht wünschenswert ist. Alternativ kann der Lichtsensor in dem Leuchtmodul selbst angeordnet sein. In diesem Fall stellt das Detektieren des durchmischten Lichts von allen LEDs eine Herausforderung dar, da üblicherweise einige LEDs des Leuchtmoduls näher an dem Lichtsensor als andere LEDs des Leuchtmoduls positioniert sind und daher mehr direkte Lichtstrahlung zum Lichtsensor emittieren als die weiter entfernten LEDs. Werden der Sensor und Lichtquellen in einem Leuchtmodul ohne Optik angeordnet, so gibt es in der Regel Lichtquellen, die dem Sensor näher sind als andere Lichtquellen und Lichtquellen, die dem Sensor ferner sind als andere Lichtquellen. Dadurch kann von dem Licht, welches von den weiter vom Sensor entfernten Lichtquellen emittiert wird, ein geringer Bruchteil den Sensor erreichen als von dem Licht, welches von den Lichtquellen emittiert wird, die dem Sensor näher sind. Damit der Lichtsensor auch von den vom Sensor ferneren Lichtquellen genügend Licht empfängt, und so die Lichtdetektion relativ unabhängig von der vom Lichtsensor unterschiedlichen Entfernung einzelner LEDs ist, wird herkömmlich das von allen LEDs erzeugte Licht mittels eines direkt auf den LEDs angeordneten Diffusors gemischt. Dies ist nur praktikabel, wenn sich alle Lichtquellen nahe genug bei dem Sensor befinden. Auch wird dabei das von dem Leuchtmodul erzeugte Licht wegen des Diffusors nur indirekt aus dem Leuchtmodul emittiert. Dies führt aufgrund der großen Anzahl an Reflexionen des von den LEDs erzeugten Lichts in dem Diffusor zu einer Reduzierung der Leuchtmoduleffizienz.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Leuchtvorrichtung bereitzustellen, deren im Betrieb emittiertes Licht einen Summenfarbort aufweist, der einstellbar, beispielsweise konstant haltbar ist. Die Leuchtvorrichtung ist derart ausgebildet, dass sie einen Lichtsensor und mehrere Halbleiterlichtquellen aufweist, wobei der Lichtsensor von jeder Halbleiterlichtquelle genügend Licht empfängt, und die Leuchtvorrichtung gleichzeitig eine gute Lichteffizienz aufweist. Im Idealfall bedeutet dies, dass der Sensor von allen verwendeten Halbleiterlichtquellenbauelementen gleicher Bauart einen etwa gleichen Bruchteil des ausgesendeten Lichts empfängt. Werden z.B. blaue LEDs eines bestimmten Typs verwendet, so soll für jede dieser LEDs ein gleicher Prozentsatz des von dieser LED ausgestrahlten Lichtes den Sensor erreichen.
In verschiedenen Aspekten wird eine Leuchtvorrichtung bereitgestellt. Die Leuchtvorrichtung weist mindestens einen Lichtsensor, eine erste Halbleiterlichtquelle in einem ersten Abstand zu dem Lichtsensor, mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle in einem zweiten Abstand zu dem Lichtsensor, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist, und einen Lichtleiter auf. Die erste Halbleiterlichtquelle und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle sind durch den Lichtleiter mit dem Lichtsensor optisch gekoppelt, so dass Licht von jeweils der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle durch den Lichtleiter zu dem Lichtsensor gelangt. Weiterhin ist der Lichtleiter in mindestens einem dritten Abstand zu der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle angeordnet. Der Lichtleiter weist eine Lichtkopplungsstruktur zum Einkoppeln des Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle in den Lichtleiter auf. Dabei ist die Lichtkopplungsstruktur eingerichtet, einen Teil des auf den Lichtleiter einfallenden Lichts der ersten und zweiten Halbleiterquelle jeweils in den Lichtleiter einzukoppeln, wobei der Anteil des eingekoppelten Lichts von der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle größer ist als der Anteil des eingekoppelten Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle.
Durch die Lichtkopplungsstruktur des Lichtleiters wird ermöglicht, dass der Lichtsensor trotz der unterschiedlichen Entfernungen oder Abstände der jeweiligen Halbleiterlichtquellen von dem Lichtsensor die gleiche oder im Wesentlichen gleiche Lichtleistung von der ersten Halbleiterlichtquelle empfängt wie die der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle. Dies ermöglicht, im Fall einer Alterung oder eines Ausfalls einer Halbleiterlichtquelle, ein präziseres Nachregeln der Bestromung der Halbleiterlichtquellen, um eine Konstanthaltung des Summenfarborts der Leuchtvorrichtung zu bewirken. Weiterhin, dadurch, dass der Lichtleiter in mindestens einem dritten Abstand zu den Halbleiterlichtquellen angeordnet ist, wird eine Leuchtvorrichtung ermöglicht, deren Großteil des im Betrieb emittierten Lichts direkt oder ohne Lichtmischung aus der Leuchtvorrichtung ausgekoppelt wird. Dies bewirkt eine gute Lichteffizienz der Leuchtvorrichtung.
Der Begriff „optisch gekoppelt“ bezüglich des Lichtsensors bedeutet hierin, dass der Lichtsensor dazu eingerichtet und angeordnet ist, das aus dem Lichtleiter austretende Licht zu detektieren.
Der Begriff „Lichtkopplungsstruktur“ wird im Rahmen dieser Beschreibung mit der Bedeutung verwendet, dass es sich um eine Struktur handelt, die zu einem internen Einkoppeln des auf die Lichtkopplungsstruktur einfallenden Lichts in den Lichtleiter eingerichtet ist.
In einer Weiterbildung ist in dem Bereich des dritten Abstands ein Luftspalt angeordnet. Mit anderen Worten: der Lichtleiter ist durch einen Luftspalt bzw. einen Spalt von den Halbleiterlichtquellen beabstandet. Dadurch kann der Brechungsindexunterschied bzw. der Brechungsindexkontrast an der Grenzfläche des Lichtleiters zur Umgebung, d.h. zum Luftspalt, erhöht bzw. maximiert werden. Dadurch kann Kopplung und Lichtleitung von Licht in dem Lichtleiter erhöht bzw. maximiert werden, beispielsweise mittels Totalreflexion. Dies ermöglicht in dem Bereich des Lichtleiters, der den Luftspalt angrenzt, einen größeren Brechungsindexunterschied an der Grenzfläche des Lichtleiters zwischen der Luft und dem Matrixmaterial des Lichtleiters.
In noch einer Weiterbildung weist der Lichtleiter einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf. Die Lichtkopplungsstruktur ist im zweiten Bereich angeordnet. Ein Teil des Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle tritt in dem ersten Bereich des Lichtleiters ein. Dabei ist der erste Bereich unterschiedlich zu dem zweiten Bereich.
Mit anderen Worten: In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die Lichtkopplungsstruktur in einem Bereich angeordnet oder ausgebildet, die nicht der Lichteintrittsfläche des Lichts der Halbleiterlichtquellen in den Lichtleiter entspricht.
In noch einer Weiterbildung weist die Lichtkopplungsstruktur ein erstes Lichtkopplungsstruktursegment und mindestens ein zweites Lichtkopplungsstruktursegment auf. Das erste Lichtkopplungsstruktursegment ist direkt gegenüber der ersten Halbleiterlichtquelle angeordnet und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment ist direkt gegenüber der zweiten Halbleiterlichtquelle angeordnet. Dies ermöglicht ein einfaches Anpassen der Lichtkopplungsstruktur bzw. der Lichtkopplungsstruktursegmente der Lichtkopplungsstruktur an den jeweiligen Abstand der jeweiligen Halbleiterlichtquellen und an die Lichtstrahlungseigenschaften der jeweiligen Halbleiterlichtquellen.
In noch einer Weiterbildung weist das erste Lichtkopplungsstruktursegment einen ersten Lichteinkopplungskoeffizient auf und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment weist einen zweiten Lichteinkopplungskoeffizient auf. Dabei ist der erste Lichteinkopplungskoeffizient kleiner als der zweite Lichteinkopplungskoeffizient. Weiterhin ist das erste Lichtkopplungsstruktursegment in einem vierten Abstand zu dem mindestens einen zweiten Lichtkopplungsstruktursegment angeordnet.
Unter dem Begriff „Lichteinkopplungskoeffizient“ wird im Rahmen dieser Beschreibung verstanden, dass es sich um die Ausbeute des Teils des auf den Lichtleiter einfallenden Lichts, das in den Lichtlichtleiter eingekoppelt wird, handelt.
In noch einer Weiterbildung weist das erste Lichtkopplungsstruktursegment eine erste Breite auf und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment weist mindestens eine zweite Breite auf, wobei die erste Breite unterschiedlich ist als die zweite Breite.
In noch einer Weiterbildung weist der Lichtsensor mehrere Lichtsensor-Bauelemente auf. Dies ermöglicht einen Lichtsensor, der gleichzeitig und unabhängig voneinander die Lichtleistung mehrerer Farborte selektiv erfassen kann.
In noch einer Weiterbildung weist die Leuchtvorrichtung ferner ein Substrat auf. Auf dem Substrat sind die erste Halbleiterlichtquelle und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle angeordnet. Ferner ist der Lichtsensor auf oder über dem Substrat angeordnet. Für den Fall, dass der mindestens eine Lichtsensor auf dem Substrat angeordnet ist, wird ein einfaches elektrisches Kontaktieren des mindestens einen Lichtsensors ermöglicht.
In noch einer Weiterbildung weist der Lichtleiter eine Lichtauskoppelstruktur auf. Die Lichtauskoppelstruktur ist derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass das Licht aus dem Lichtleiter zum Lichtsensor umgeleitet wird. Dies bewirkt eine effiziente Auskopplung des Lichts aus dem Lichtleiter und eine bessere Ausrichtung des Lichts auf den Lichtsensor.
In noch einer Weiterbildung weist die Leuchtvorrichtung eine Haltestruktur zum Halten des Lichtleiters auf. Die Haltestruktur kann ein quasi-freischwebendes Halten der Lichtleiters bewirken, beispielsweise mittels einer Drahtschlaufe. Alternativ oder zusätzlich kann die Haltestruktur zur mechanischen Verbindung des Lichtleiters mit dem Substrat und zum Halten des Lichtleiters dienen.
In noch einer Weiterbildung ist der Lichtsensor außerhalb der Halbleiterlichtquellenstrahlung und/oder außerhalb des Lichtleiters derart angeordnet, ausgebildet oder ausgerichtet, dass der Lichtsensor gegenüber einer direkten Lichteinstrahlung von den Halbleiterlichtquellen abgeschirmt ist. Dies ermöglicht, dass der Lichtsensor frei von Lichtstörungen von der Umgebung bleibt und ausschließlich Licht von dem Lichtleiter empfängt. Dies bewirkt ein genaueres Bestimmen des Summenfarborts der Halbleiterlichtquellen.
In noch einer Weiterbildung weist der Lichtleiter ein erstes Ende und ein zu dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende auf, wobei die Haltestruktur ein erstes Gehäuse und ein zweites Gehäuse aufweist, wobei das erste Gehäuse bei dem ersten Ende angeordnet ist und das zweite Gehäuse bei dem zweiten Ende angeordnet ist, und wobei das erste Gehäuse derart eingerichtet ist, den Lichtsensor bis auf ein vorgegebenes Licht abzuschirmen. Ein vorgegebenes Licht ist beispielsweise ein Licht, das auf den Lichtsensor auftreten soll, d.h. ein vorgegebenes Licht ist das vom Lichtsensor zu detektierende Licht, das in den Lichtleiter umgeleitet wird. Das vorgegebene Licht unterscheidet sich von einem unerwünschten Licht. Das unerwünschte Licht ist ein Licht, das von einer Quelle direkt (d.h. ohne durch den Lichtleiter zu laufen) oder aus der Umgebung auf den Sensor fällt.
In noch einer Weiterbildung verjüngt sich ein Querschnitt des Lichtleiters zu den Lichtquellen hin. Durch eine Querschnittsform des Lichtleiters, welche sich zu den Lichtquellen hin verjüngt, kann eine Störung der Lichtverteilung im Fernfeld durch den Lichtleiter gegenüber einer rechteckigen Querschnittsform reduziert werden.
In noch einer Weiterbildung weist der Lichtleiter eine freiliegende Außenfläche auf, deren Flächennormale senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung eines Teils des Lichts ist. Der Teil des Lichts bezieht sich auf den Teil, der in einem vorgegebenen Bereich um diese Fläche den Lichtleiter passiert, d.h. außerhalb des Lichtleiters oder innerhalb des Lichtleiters. Mit anderen Worten: die obere Fläche des Lichtleiters kann parallel zu der Ausbreitungsrichtung des Lichts sein, das um die obere Fläche des Lichtleiters passiert. Dabei kann das Licht ein von den Lichtquellen emittiertes Licht sein, das in der engen Nähe der oberen Fläche durch den Lichtleiter durchgeht oder über den Lichtleiter geht. Das von den Lichtquellen emittiertes Licht kann von dem Mittelpunkt der Lichtquellen oder von irgendeinem anderen Punkt der Lichtquellen emittiert sein.
In einer Weiterbildung weist der Lichtleiter einen lichtleitenden Kern und eine den Kern umgebende Mantelstruktur auf. Die Mantelstruktur weist einen niedrigeren Brechungsindex als der Kern auf. Der Mantel kann ganz oder zu einem wesentlichen Anteil aus Luft bestehen. Die Mantelstruktur mit Luft ermöglicht, dass der Brechungsindexunterschied bzw. der Brechungsindexkontrast an der Grenzfläche des Lichtleiters zur Umgebung, d.h. zur Luft von der Mantelstruktur, vorteilhaft hoch wird. Dadurch kann Lichtleitung von Licht mittels Totalreflexion in dem Lichtleiter im Vergleich zu anderen Umgebungsmaterialien sehr hoch werden Die Mantelstruktur mit Luft ist beispielsweise von Vorteil, wenn die Halbleiterlichtquellen und der Lichtleiter von einem gemeinsamen Abdeckkörper umgeben oder bedeckt sind, beispielsweise wenn der Abdeckkörper ein Material ohne Luft aufweist.
In noch einer Weiterbildung weist der Lichtleiter ein erstes Ende und ein zu dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende auf, wobei eine Lichtauskopplungsstruktur bei dem ersten Ende angeordnet ist und ein Reflektor bei dem zweiten Ende angeordnet ist, wobei der Reflektor das aus dem Lichtleiter austretende Licht in den Lichtleiter zurückwirft.
In noch einer Weiterbildung weist/weisen die erste Halbleiterlichtquelle und/oder die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle mehrere Halbleiterlichtquellenbauelemente auf. Beispielsweise weist die erste Halbleiterlichtquelle zwei, drei, vier, fünf oder mehr Halbleiterlichtquellenbauelemente auf. Die erste Halbleiterlichtquelle bildet somit ein Cluster oder eine Gruppe von Halbleiterlichtquellenbauelementen. Alternativ oder zusätzlich weist die zweite Halbleiterlichtquelle beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder mehr Halbleiterlichtquellenbauelemente auf, wobei die Anzahl an Halbleiterlichtquellenbauelementen in dem Cluster der zweiten Halbleiterlichtquelle gleich oder unterschiedlich sein kann, wie/als die Anzahl an Halbleiterlichtquellenbauelementen in dem Cluster der ersten Halbleiterlichtquelle.
In noch einer Weiterbildung kreuzt ein wesentlicher Teil der Abstrahlung der Lichtquellen den Lichtleiter. Mit anderen Worten: Die Hauptachsen von Lichtquellen kreuzen den Lichtleiter. Die Hauptachse einer Lichtquelle ist hier eine Achse, die durch einen geometrischen Mittelpunkt einer Lichtquelle verläuft und deren Richtung durch die Hauptabstrahlrichtung der Lichtquelle gegeben ist. Die Hauptabstrahlrichtung ist der gewichtete Mittelwert aller Abstrahlrichtungen einer Lichtquelle, wobei die Abstrahlrichtungen mit ihrer jeweiligen Lichtstärke gewichtet sind. Anschaulich kann der Lichtleiter als Abdeckung oder Platte für die Lichtquellen ausgebildet sein.
In noch einer Weiterbildung wird ein wesentlicher Teil der Abstrahlung der Lichtquellen den Lichtleiter vorbei geht. Anschaulich ist der Lichtleiter neben den Lichtquellen angeordnet.
In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren weist ein Ausbilden mindestens eines Lichtsensors, ein Ausbilden einer ersten Halbleiterlichtquelle in einem ersten Abstand zu dem Lichtsensor, ein Ausbilden mindestens einer zweiten Halbleiterlichtquelle in einem zweiten Abstand zu dem Lichtsensor, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist, und ein Ausbilden eines Lichtleiters derart auf, dass die erste Halbleiterlichtquelle und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle durch den Lichtleiter mit dem Lichtsensor optisch gekoppelt sind, so dass Licht von jeweils der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle durch den Lichtleiter zu dem Lichtsensor gelangt. Der Lichtleiter wird in mindestens einem dritten Abstand zu der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle angeordnet. Weiterhin weist der Lichtleiter eine Lichtkopplungsstruktur zum Einkoppeln des Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle in den Lichtleiter auf. Die Lichtkopplungsstruktur wird eingerichtet, einen Teil des auf den Lichtleiter einfallenden Lichts der ersten und zweiten Halbleiterquelle jeweils in den Lichtleiter einzukoppeln. Dabei wird der Anteil des eingekoppelten Lichts von der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle größer als der Anteil des eingekoppelten Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle.
Das Verfahren ermöglicht die Herstellung einer Leuchtvorrichtung, deren Lichtkopplungsstruktur des Lichtleiters ermöglicht, dass der Lichtsensor trotz der unterschiedlichen Entfernungen oder Abstände der jeweiligen Halbleiterlichtquellen von dem Lichtsensor die gleiche oder im Wesentlichen gleiche Lichtleistung von allen baugleichen Halbleiterlichtquellen empfängt. Dies ermöglicht im Fall einer Alterung oder eines Ausfalls einer Halbleiterlichtquelle ein präziseres Nachregeln der Bestromung der Halbleiterlichtquellen um eine Konstanthaltung oder im Wesentlichen Konstanthaltung des Summenfarborts der Leuchtvorrichtung zu bewirken. Weiterhinwird dadurch, dass der Lichtleiter mindestens einen dritten Abstand zu den Halbleiterlichtquellen und deren Hauptachsen haben kann, eine Leuchtvorrichtung ermöglicht, deren Großteil des im Betrieb emittierten Lichts direkt d.h. ohne den Lichtleiter zu passieren aus der Leuchtvorrichtung austritt. Dies bewirkt eine gute Lichteffizienz der Leuchtvorrichtung.
Der Begriff Lichtleistung ist hier als Sammelbegriff, der die Begriffe Lichtstrom und Strahlungsleistung einschließt, zu verstehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische Draufsicht einer Leuchtvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
2A, 2B schematische Darstellungen einer Leuchtvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
3 eine schematische Seitenansicht einer Leuchtvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
4 eine schematische Längsseitenansicht einer Leuchtvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
5A, 5B, 5C schematische Darstellungen einer Leuchtvorrichtung und eine Abbildung der von dem Lichtsensor gemessenen Lichtleistung der Halbleiterlichtquellen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; und
6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert. In den Figuren sind identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden“, „angeschlossen“ sowie „gekoppelt“ verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Im Rahmen dieser Beschreibung wird unter einer Leuchtvorrichtung eine Vorrichtung verstanden, die eine elektromagnetische Strahlung emittiert und die eine oder mehrere Halbleiterlichtquellen aufweist. Die Leuchtvorrichtung kann beispielsweise als Flächen- oder Streifenlichtmodul oder -lampe einsetzbar sein.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann eine „Halbleiterlichtquelle“ als Halbleiterbauelement verstanden werden, das elektromagnetische Strahlung bereitstellen kann. Beispielsweise ist die Halbleiterlichtquelle als eine bedrahtete Leuchtdiode, aufliegende Leuchtdiode (surface mounted device - SMD) oder chip-on-board Leuchtdiode (Die) eingerichtet.
Eine bedrahtete Leuchtdiode kann einen Halbleiterchip aufweisen, der elektromagnetische Strahlung bereitstellen kann, beispielsweise einen LED-Chip. Der Halbleiterchip kann beispielsweise mit einer Kunststoffkappe verkapselt sein. Die Kunststoffkappe kann den LED-Chip während der Fertigung und im Betrieb vor äußeren, schädlichen Einflüssen, beispielsweise Sauerstoff und/oder Wasser, schützen.
Eine aufliegende Leuchtdiode (SMD) kann einen LED-Chip in einem Gehäuse aufweisen. Das Gehäuse kann mit einem Substrat fixiert sein.
Eine chip-on-board-Leuchtdiode kann einen LED-Chip aufweisen, der auf einem Substrat fixiert ist, wobei der LED-Chip weder ein Gehäuse noch Kontaktpads aufweisen kann.
Die einzelnen Halbleiterchips können beispielsweise auf einem Substrat, beispielsweise einer Leiterplatine aufgebracht bzw. ausgebildet werden.
Die Halbleiterchips können mittels Kontaktpads mit der Leiterplatine verdrahtet sein (wire bonding). Die Verdrahtungen kann beispielsweise mittels Gold-Drähten erfolgen.
Unter dem Begriff „Lichtsensor“ wird im Rahmen dieser Beschreibung ein elektronisches Bauelement verstanden, das Licht unter Benutzung eines photoelektrischen Effekts (z.B. des photovoltaischen Effekts) in ein elektrisches Signal umwandelt oder einen von der einfallenden elektromagnetischen Strahlung abhängigen elektrischen Widerstand zeigt. Der Lichtsensor kann sichtbares Licht aber auch Infrarotlicht und ultraviolette Strahlung detektieren. Der Lichtsensor kann auch als Fotodetektor, optischer Detektor oder optoelektronischer Sensor bezeichnet werden.
Der Begriff „Lichtleiter“ wird hierin mit der Bedeutung verwendet, dass es sich um eine Struktur zum Leiten von elektromagnetischer Strahlung handelt. Der Lichtleiter ist ein Bauelement, das für die elektromagnetische Strahlung transmittierend ist, beispielsweise transluzent oder transparent oder zumindest im Wesentlichen transparent ist und das sich in einer länglichen Erstreckungsrichtung erstreckt. Die Lichtleitung erfolgt dabei intern im Lichtleiter unter anderem aufgrund von interner Reflexion an einer Außenwandung des Lichtleiters, die auch als Grenzfläche bezeichnet werden kann, beispielsweise aufgrund von interner Totalreflexion auf Grund eines größeren Brechungsindexes des Materials des Lichtleiters als des den Lichtleiter umgebenden Mediums, beispielsweise Luft, oder durch beispielsweise teilweise Verspiegelung der Außenwandung des Lichtleiters. Beispielsweise weist der Lichtleiter Fasern, eine Röhre oder einen Stab auf, die die elektromagnetische Strahlung über eine Strecke hinweg transportieren. Der Lichtleiter kann auch als Strahlleiter, Lichtleitfaser, Lichtwellenleiter oder Lichtfaser bezeichnet werden.
Der Begriff „Lichtleistung“ wird hierin mit der Bedeutung verwendet, dass es sich um die Leistung einer elektromagnetischen Strahlung (Infrarot-, Ultraviolett- oder sichtbare Strahlung) handelt, die von einer Lichtquelle emittiert ist oder von einem Lichtsensor detektiert wird. Die Lichtleistung kann auch als Strahlungsleistung bezeichnet werden. Wird die Lichtleistung nur auf den sichtbaren Spektralbereich beschränkt, wird dieser oft als Lichtstrom bezeichnet. Die Lichtstromdichte beschreibt hingegen den flächenbezogenen Lichtstrom, der auf ein beleuchtetes Objekt trifft und wird in Lux angegeben.
Unter dem Begriff „Mischlicht“ wird im Rahmen dieser Beschreibung verstanden, dass es sich um die Anteile der von den jeweiligen Halbleiterlichtquellen im Betrieb emittierten Licht handelt, die in den Lichtleiter eingekoppelt sind und in dem Lichtleiter zusammen gemischt sind.
Der Begriff „effektiver Farbort“ wird hierin mit der Bedeutung verwendet, dass es sich um eine Farbortkoordinate in einer Farbnormtafel handelt. Die Farbortkoordinate weist eine Unschärfe auf. Die Unschärfe kann daraus resultieren, dass mehrere Halbleiterlichtquellen der gleichen Bauart ein Licht mit einem gleichen Farbort emittieren sollen, dieser jedoch durch Schwankungen von Prozessparametern bei der Herstellung graduelle Abweichungen aufweist. Mit andern Worten: Diese Schwankungen in dem emittierten Licht zwischen den Halbleiterlichtquellen können Produktionsbedingt sein.
Unter dem Begriff „Lichtkopplungsstruktur“ wird im Rahmen dieser Beschreibung verstanden, dass es sich um eine Struktur in oder auf dem Lichtleiter handelt, die eine stärkere Einkopplung des einfallenden Lichts bewirkt als wenn der Lichtleiter diese Lichtkopplungsstruktur nicht aufweist. Der Lichtleiter weist selbst über seine ganze Fläche eine unebene Oberfläche im Nanometerbereich Bereich auf. Diese Unebenheit der Oberfläche des Lichtleiters wird im Rahmen dieser Beschreibung nicht als Lichtkopplungsstruktur verstanden.
Unter dem Begriff „Lichteinkopplungskoeffizient“ wird im Rahmen dieser Beschreibung verstanden, dass es sich um das Verhältnis handelt, aus dem Anteil von dem Licht, das in den Lichtleiter eingekoppelt wird, zu dem Anteil von dem Licht, das auf den Lichtleiter einfällt. Mit anderen Worten: der Lichteinkopplungskoeffizient bezeichnet die Ausbeute des Teils des auf den Lichtleiter einfallenden Lichts, das in den Lichtlichtleiter eingekoppelt wird.
1 zeigt eine schematische Draufsicht einer Leuchtvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Wie in 1 veranschaulicht ist, weist die Leuchtvorrichtung 100 einen Lichtsensor 110, eine erste Halbleiterlichtquelle 120a, eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, eine dritte Halbleiterlichtquelle 120c, eine vierte Halbleiterlichtquelle 120d und eine fünfte Halbleiterlichtquelle 120e auf. Die Halbleiterlichtquellen sind jeweils in einem unterschiedlichen Abstand zu dem Lichtsensor 110 angeordnet. Dabei ist die erste Halbleiterlichtquelle 120a die am nächsten zu dem Lichtsensor 110 angeordnete Halbleiterlichtquelle und die fünfte Halbleiterlichtquelle 120e die am weitesten entfernt von dem Lichtsensor 110 angeordnete Halbleiterlichtquelle. Jede Halbleiterlichtquelle kann in einem größeren Abstand zu dem Lichtsensor angeordnet sein als die vorher angeordnete Halbleiterlichtquelle. Mit anderen Worten: die erste Halbleiterlichtquelle 120a ist in einem ersten Abstand zu dem Lichtsensor 110 angeordnet, die zweite Halbleiterlichtquelle 120b in einem zweiten Abstand zu dem Lichtsensor 110 angeordnet, die dritte Halbleiterlichtquelle 120c in einem Abstand zu dem Lichtsensor 110 angeordnet, der größer ist als der zweite Abstand, die vierte Halbleiterlichtquelle 120d in einem größeren Abstand zu dem Lichtsensor 110 angeordnet, als die dritte Halbleiterlichtquelle 120c und die fünfte Halbleiterlichtquelle 120e in einem größeren Abstand zu dem Lichtsensor 110 angeordnet, als die vierte Halbleiterlichtquelle 120d.
Die Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e können auf einem Substrat 140 fixiert sein.
Die Leuchtvorrichtung 100 weist ferner einen Lichtleiter 130 auf, der in einem Abstand von den Halbleiterlichtquellen angeordnet ist. Der Lichtleiter 130 weist wiederum eine Lichtkopplungsstruktur 132 auf.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Lichtkopplungsstruktur 132 einen positionsabhängigen Lichteinkopplungskoeffizienten auf, der mit zunehmenden Abstand der jeweiligen Halbleiterlichtquelle von dem Lichtsensor größer wird (in 1 durch die mit dem Abstand zu dem Lichtsensor steigende Dicke der Lichtkopplungsstruktur 132 veranschaulicht).
Die Auslegung der Lichtkopplungsstruktur mit ortsabhängigem Lichteinkopplungskoeffizieten kann mit numerischen Methoden erfolgen, die den bei Backlight Pattern Optimizations (BPO) verwendeten Methoden ähnlich sind. Die Lichtkopplungsstruktur kann beispielsweise aus auf den Lichtleiter aufgedruckten Punkten bestehen. Zur Realisierung eines ortsabhängigen Lichteinkopplungskoeffizienten können die Punkte unterschiedliche Größe oder Verteilungsdichte aufweisen.
Die Lichtkopplungsstruktur 132 ist derart ausgestaltet und/oder ausgebildet, dass sie Licht von allen Halbleiterlichtquellen in den Lichtleiter 130 einkoppelt und zum Lichtsensor 110 umleitet (in 1 für die Halbleiterlichtquellen 120a und 120e gezeigt).
Eine der in 1 gestrichelten Linien 150a, 150b veranschaulicht exemplarisch das in den Lichtleiter einfallende Licht 150a der fünften Halbleiterlichtquelle 120e und einen Anteil des von der Lichtkopplungsstruktur 132 in den Lichtleiter 130 eingekoppelten Lichts 150b der fünften Halbleiterlichtquelle 120e.
Die andere in 1 gestrichelte Linie 151b zeigt einen Anteil des von der Lichtkopplungsstruktur 132 in den Lichtleiter 130 eingekoppelten Lichts 151b der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und das von dieser in den Lichtleiter einfallende Licht 151a.
Anschaulich ist der Anteil des eingekoppelten Lichts 150b von der fünften Halbleiterlichtquelle 120e größer als der Anteil des eingekoppelten Lichts 151b der ersten Halbleiterlichtquelle 120a.
Der Lichtsensor 110 empfängt wegen der unterschiedlichen Abstände der Halbleiterlichtquellen von dem Lichtsensor und der Lichtkopplungsstruktur 132 die gleiche oder im Wesentlichen gleiche Lichtleistung von der ersten Halbleiterlichtquelle 120a wie von der fünften Halbleiterlichtquelle 120e. Das gleiche Prinzip gilt entsprechend für die zweite, dritte und vierte Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d.
Für das von einem Lichtquellenbauelement durch den Lichtleiter zum Sensor geleitete Licht gibt es Verlustmechanismen, die von der Länge des durch den Lichtleiter zurückgelegten Weges abhängen, so wird beispielsweise an Lichtkopplungsstrukturen nicht nur Licht in den Lichtleiter eingekoppelt, sondern auch Licht aus dem Lichtleiter ausgekoppelt. Die sich daraus ergebenden Unterschiede beim Lichttransport werden durch unterschiedliche Einkopplungseffizienzen kompensiert.
Durch die Lichtkopplungsstruktur 132 des Lichtleiters 130 wird ermöglicht, dass der Lichtsensor 110 trotz der unterschiedlichen Entfernung der Halbleiterlichtquellen von dem Lichtsensor 110 die gleiche oder ähnlich große Lichtleistung von allen Halbleiterlichtquellen empfängt. Dies ermöglicht, im Fall einer Alterung oder eines Ausfalls einer der Halbleiterlichtquellen, ein präziseres Nachregeln der Bestromung der Halbleiterlichtquellen, um eine Konstanthaltung des Summenfarborts der Leuchtvorrichtung 100 zu bewirken. Mit anderen Worten: Die Leuchtvorrichtung 100, beispielsweise die Lichtkopplungsstruktur 132 zusammen mit dem Lichtleiter 130 und dem Lichtsensor 110, ermöglicht/ermöglichen auf einfache Weise das Detektieren einer aufgrund einer Alterung oder eines Ausfalls verursachten Veränderung des Summenfarborts des im Betrieb emittierten Lichts der Halbleiterlichtquellen, unabhängig von dem Abstand der veralteten oder defekten Halbleiterlichtquelle von dem Lichtsensor 110. Dabei entspricht eine von dem Lichtsensor 110 detektierte Veränderung des Summenfarborts der Veränderung des im Betrieb emittierten Lichts der veralteten oder defekten Halbleiterlichtquelle.
Eine einfache Weise liegt beispielsweise vor, wenn ein Lichtsensor 110 pro Halbleiterlichtquelle oder wenn eine Lichtmischung des von den Halbleiterlichtquellen im Betrieb emittierten Gesamtlichts optional oder nicht nötig ist. Dies ermöglicht eine Anpassung der gemeinsamen Stromversorgung der Halbleiterlichtquellen bis der Summenfarbort des im Betrieb emittierten Lichts der Vorrichtung vor seiner Veränderung erreicht ist. Dies bewirkt eine Leuchtvorrichtung, die ferner bezüglich des elektrischen Kontaktierens ihrer Bestandteile einfach ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Leuchtvorrichtung 100 n Halbleiterlichtquellen und n-1 Lichtkopplungsstruktur(en) aufweisen, wobei n eine natürliche Zahl ist. Mit anderen Worten: die Ausgestaltung der Lichtkopplungsstruktur 132 kann auf den Anteil des eingekoppelten Lichts einer Halbleiterlichtquelle 120a, 120b,...120n bezogen sein, in deren Bereich der Lichtleiter 130 keine Lichtkopplungsstruktur 132 aufweist. Beispielsweise weist der Bereich des Lichtleiters 130 der am nächsten zu dem Lichtsensor angeordneten Halbleiterlichtquelle 120a, 120b,...120n keine Lichtkopplungsstruktur 132 auf. Der in diesem Bereich eingekoppelte Anteil an Licht kann Bezugspunkt für die Ausgestaltung der Lichtkopplungsstruktur in den Bereichen des Lichtleiters 130 gegenüber den anderen Halbleiterlichtquellen sein. Dadurch kann am Lichtsensor 110 Licht mit der gleichen oder im Wesentlichen gleichen Lichtleistung von allen n Halbleiterlichtquellen 120a, 120b,...120n ankommen und zudem die Anzahl an Lichtkopplungsstruktursegmenten bzw. die Größe und/oder Form der Lichtkopplungsstruktur 132 reduziert werden.
Dadurch, dass der Lichtleiter in mindestens einem dritten Abstand zu den Halbleiterlichtquellen und deren Hauptachsen angeordnet ist, wird ferner eine Leuchtvorrichtung ermöglicht, deren Großteil des im Betrieb emittierten Lichts direkt d.h. ohne den Lichtleiter zu kreuzen aus der Leuchtvorrichtung austritt. Dies bewirkt eine gute Lichteffizienz der Leuchtvorrichtung.
Die Leuchtvorrichtung 100 kann ein Leuchtmodul, eine Lampe oder eine Leuchte sein. Dabei ist die Leuchtvorrichtung 100 beispielsweise eine Festkörper-Beleuchtung, beispielsweise eine Beleuchtung mit Leuchtdioden, organischen Leuchtdioden, Polymer-Leuchtdioden und/oder Laserdioden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die Leuchtvorrichtung 100 eine mechanisch rigide oder mechanisch starre Leuchtvorrichtung, d.h. dass sich die Leuchtvorrichtung 100 im bestimmungsgemäßen Gebrauch nicht oder nicht signifikant verformt. Mit anderen Worten: die Leuchtvorrichtung 100 ist unter Betriebsbedingungen nicht elastisch, nicht biegbar und/oder nicht knickbar. Die Leuchtvorrichtung 100 kann gerade oder linear sein. Alternativ kann die Leuchtvorrichtung 100 gebogen sein. Beispielsweise weist die Leuchtvorrichtung 100 eine Krümmung oder einen Knick auf. Alternativ oder zusätzlich ist die Leuchtvorrichtung 100 beispielsweise kreisförmig, mehreckig, oder oval.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Leuchtvorrichtung ferner ein Substrat 140 auf, auf dem die erste Halbleiterlichtquelle 120a und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g angeordnet sind, beispielsweise fixiert oder montiert. Das Substrat 140 kann beispielsweise eine Leiterplatte sein, z.B. aus FR4 oder CEM, ausgebildet als Metallkernplatine oder als isoliertes Metallsubstrat (IMS; „Insulated Metal Substrate“). Das Substrat 140 beinhaltet beispielsweise Leiterbahnen und elektrische Kontaktflächen zu einer Verschaltung der Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g und/oder des Lichtsensors 110 und gegebenenfalls weiterer elektronischer Komponenten wie Ansteuereinheiten oder Recheneinheiten für den Lichtsensor 110 und die Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Leuchtvorrichtung 100 eine erste Halbleiterlichtquelle 120a und mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b auf, beispielsweise 3, 4, 5, 6 oder mehr Halbleiterlichtquellen 120c, 120d, 120e, 120f, 120g. Dabei können die Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e Leuchtdioden, organische Leuchtdioden, Polymer-Leuchtdioden und/oder Laserdioden sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen sind die erste Halbleiterlichtquelle 120a und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e derart ausgebildet, dass sie im Betrieb jeweils ein Licht emittieren, das den gleichen oder einen unterschiedlichen Farbort aufweist. Der Farbort kann monochrom sein, beispielsweise rot, grün, blau usw. Alternativ kann der Farbort multichrom sein, d.h. weiß, beispielsweise kalt weiß oder warmweiß. Alternativ oder zusätzlich emittieren die erste Halbleiterlichtquelle 120a und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e beispielsweise ein infrarotes Licht oder ein ultraviolettes Licht. Alternativ oder zusätzlich weisen die erste Halbleiterlichtquelle 120a und/oder die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e beispielsweise einen wellenlängenkonvertierenden Leuchtstoff auf Beispielsweise ist/sind die erste Halbleiterlichtquelle 120a und/oder die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e eingerichtet in Form einer Konversions-LED, die ein blaues LED-Licht mittels einer Leuchtstoffschicht in weißes verwandeln.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist/weisen die erste Halbleiterlichtquelle 120a und/oder die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e mehrere Halbleiterlichtquellenbauelemente auf. Dies wird unten ausführlicher beschrieben (beispielsweise in den FIGs.5A, 5B) .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen sind die erste Halbleiterlichtquelle 120a und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, beispielsweise die n Halbleiterlichtquellen 120a, 120b,...120n; entlang einer Linie auf dem Substrat 140 angeordnet, d.h. auf einem Linienzug. Bei der Linie kann es sich um einen Geradenabschnitt handeln. Ebenso kann die Linie als Kreisbogen oder als geschlossene Linie wie ein Kreis oder eine Ellipse geformt sein. Weiterhin ist es möglich, dass die Linie im Wesentlichen gerade ist. Dies kann bedeuten, dass sich die erste Halbleiterlichtquelle 120a und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, beispielsweise die n Halbleiterlichtquellen 120a, 120b,...120n; im Mittel auf einer vorgegebenen, geraden Linie oder auf einem Kreisbogen befinden, mit einer Abweichung von höchstens 5 % oder 2 % oder 1 % einer Gesamtlänge der Linie, gezählt von der ersten Halbleiterlichtquelle 120a auf der Linie bis zu der letzten Halbleiterlichtquelle der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e auf der Linie. Weiterhin sind die erste Halbleiterlichtquelle 120a und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e beispielsweise in einer einzelnen Reihe angeordnet. Alternativ können die erste Halbleiterlichtquelle 120a und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120 in mehreren Reihen angeordnet sein.
Die erste Halbleiterlichtquelle 120a ist in einem ersten Abstand zu dem Lichtsensor 110 angeordnet. Der erste Abstand liegt beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1 cm bis ungefähr 10 cm. Weiterhin ist die zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e in einem zweiten Abstand zu dem Lichtsensor 110 angeordnet. Der zweite Abstand liegt beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 5 cm bis ungefähr 20 cm.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der zweite Abstand zu dem Lichtsensor der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e doppelt so groß wie der erste Abstand zu dem Lichtsensor der ersten Halbleiterlichtquelle 120a. Alternativ ist der zweite Abstand zu dem Lichtsensor der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e größer oder kleiner als der erste Abstand zu dem Lichtsensor der ersten Halbleiterlichtquelle 120a. Beispielsweise liegt das Verhältnis von zweitem Abstand zu dem Lichtsensor der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e zu erstem Abstand zu dem Lichtsensor der ersten Halbleiterlichtquelle 120a in einem Bereich von ungefähr 1,1 bis ungefähr 2,5. Dabei können die Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e abstandgleich voneinander sein. Alternativ können die Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g unterschiedlich voneinander beabstandet sein. Der Abstand zwischen der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e liegt beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,2mm bis ungefähr 5 cm. Alternativ oder zusätzlich können die erste Halbleiterlichtquelle 120a und/oder die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e mehrere Halbleiterlichtquellenbauelemente aufweisen. Beispielsweise weist die erste Halbleiterlichtquelle 120a zwei, drei, vier, fünf oder mehr Halbleiterlichtquellenbauelemente auf. Die erste Halbleiterlichtquelle 120a bildet somit ein Cluster oder eine Gruppe von Halbleiterlichtquellenbauelementen. Alternativ oder zusätzlich weist die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder mehr Halbleiterlichtquellenbauelemente auf, wobei die Anzahl an Halbleiterlichtquellenbauelementen in dem Cluster der zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e gleich oder unterschiedlich sein kann, wie/als die Anzahl an Halbleiterlichtquellenbauelementen in dem Cluster der ersten Halbleiterlichtquelle 120a. Dabei entspricht der Abstand zwischen der ersten Halbleiterlichtquelle und der zweiten Halbleiterlichtquelle dem Abstand von dem Halbleiterlichtquellenbauelement der ersten Halbleiterlichtquelle, das am nächsten zu der zweiten Halbleiterlichtquelle angeordnet ist, zu dem Halbleiterlichtquellenbauelement der zweiten Halbleiterlichtquelle, das am nächsten zu der ersten Halbleiterlichtquelle angeordnet ist.. In diesem Fall liegt der Abstand zwischen der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,2 mm bis ungefähr 5 cm.
Mittels der Lichtkopplungsstruktur 132 wird ein Teil des von der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e erzeugten Lichts in den Lichtleiter 130 eingekoppelt und somit gemischt, um ein Mischlicht in dem Lichtleiter 130 zu erzeugen. Das Mischlicht wird mittels des Lichtleiters zu dem Lichtsensor 110 geleitet. Das Mischlicht weist einen bestimmten, vorgegebenen Anteil von elektromagnetischer Strahlung, d.h. Licht, jeder der Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e auf, sofern die entsprechende Halbleiterlichtquelle betrieben wird. Der bestimmte, vorgegebene Anteil wird mittels der Lichtkopplungsstruktur 132 bzw. der Struktur, der geometrischen Abmessung, und/oder der Ausbildung der Lichtkopplungsstruktur 132 bestimmt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist der Lichtleiter 130 über der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e angeordnet, beispielsweise in einem Großteil des Strahlgangs der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e. Alternativ ist der Lichtleiter 130 neben der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e derart angeordnet, dass ein unwesentlicher Teil des von der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e abgestrahlten Lichts, beispielsweise ungefähr 1 % bis ungefähr 20 % der gesamten elektromagnetischen Strahlung der Halbleiterlichtquellen, den Lichtleiter eintritt und ein wesentlicher Teil des von der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e abgestrahlten Lichts, beispielsweise ungefähr 80 % bis ungefähr 99 % der gesamten elektromagnetischen Strahlung der Halbleiterlichtquellen, aus der Leuchtvorrichtung 100 ausgekoppelt ist, ohne durch den Lichtleiter 130 durchzugehen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist der Lichtleiter 130 ein Matrixmaterial auf oder ist daraus gebildet. Das Matrixmaterial weist beispielsweise Glas in Form von Glasfasern oder Kunststoff wie Polycarbonat, Epoxidharz, Silikon, PMMA, Cyclo-Olefin-Copolymer, Hard Clad Silica auf oder ist daraus gebildet. Das Matrixmaterial ist beispielsweise ein transparentes Material, beispielsweise ein für sichtbares Licht transparentes Material. Weiterhin weist das Matrixmaterial des Lichtleiters 130 beispielsweise einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 1,3 bis ungefähr 1,7 auf.
Weiterhin ist der Lichtleiter 130 in einem dritten Abstand zu der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e angeordnet. In dem Bereich des dritten Abstands ist beispielsweise ein Luftspalt angeordnet. Mit anderen Worten: der Lichtleiter ist durch einen Luftspalt bzw. einen Spalt von den Halbleiterlichtquellen beabstandet. Dies ermöglicht in dem Bereich des Lichtleiters 130 neben dem Luftspalt einen größeren Unterschied des Brechungsindexes zwischen der Luft und dem Matrixmaterial des Lichtleiters 130. Dadurch kann der Brechungsindexunterschied bzw. der Brechungsindexkontrast an der Grenzfläche des Lichtleiters zur Umgebung, d.h. zum Luftspalt, erhöht bzw. maximiert werden. Dadurch kann die Lichtleitung von Licht in dem Lichtleiter erhöht bzw. maximiert werden, beispielsweise mittels Totalreflexion. Beispielsweise liegt das Verhältnis von dem Brechungsindex des Matrixmaterials des Lichtleiters 130 zu Brechungsindex der Luft in einem Bereich von ungefähr 1,3 bis ungefähr 1,7, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1,46 bis ungefähr 1,55. Dies bewirkt in dem Bereich des Lichtleiters 130, der an den Luftspalt angrenzt, geringe Lichtleitungsverluste im Vergleich zu einer Mantelstruktur aus einem Material ohne Luft, beispielsweise zu einer spiegelnden Mantelstruktur.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Lichtleiter 130, im Querschnitt gesehen, als mehreckig geformt. Mit anderen Worten: der Lichtleiter 130 weist eine polygonale Querschnittsfläche auf. Beispiele von Formen für die Querschnittsfläche des Lichtleiters 130 sind Rechteck, Quadrat, Trapez, Oval, Ring, oder weitere beliebige mehreckige Formen. Dies wird unten ausführlicher beschrieben (beispielsweise in der 3). Entlang einer gesamten Länge des Lichtleiters kann die Querschnittsfläche gleich gestaltet sein. Gleich gestaltet bedeutet, dass die Querschnittsfläche identisch geformt ist und eine identische Größe aufweist. Mit anderen Worten: der Lichtleiter 130, von der Seite entlang den Halbleiterlichtquellen gesehen, kann eine rechteckige Form aufweisen. Alternativ oder zusätzlich weist der Lichtleiter 130 beispielsweise einen Bereich auf, der an einem Ende des Lichtleiters 130 und über dem Lichtsensor 110 angeordnet ist. In diesem Bereich verjüngt sich beispielsweise eine Seite des Lichtleiters 130, um das Licht in dem Lichtleiter 130 zu dem Lichtsensor 110 umzuleiten und dient somit als Lichtauskoppelstruktur. Die Lichtauskoppelstruktur wird unten ausführlicher beschrieben (beispielsweise in der 2B). Alternativ oder zusätzlich weist der Lichtleiter 130, in der Draufsicht, beispielsweise eine gerade oder gekrümmte rechteckige Form oder eine ringförmige Form auf. Die Form des Lichtleiters 130, in der Draufsicht, kann der Form der Reihe/en der Halbleiterlichtquellen entsprechen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist der Lichtleiter 130 eine Haltestruktur auf. Die Haltestruktur kann ein quasi-freischwebendes Halten der Lichtleiters 130 bewirken, beispielsweise mittels einer Drahtschlaufe. Alternativ oder zusätzlich kann die Haltestruktur zur mechanischen Verbindung des Lichtleiters 130 mit dem Substrat 140 und zum Halten des Lichtleiters dienen. Beispielsweise weist die Haltestruktur ein erstes Gehäuse und ein zweites Gehäuse. Das erste Gehäuse ist beispielsweise an einem ersten Ende des Lichtleiters 130 angeordnet und das zweite Gehäuse ist beispielsweise an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Lichtleiters angeordnet. Die möglichen Gestaltungen der Haltestruktur werden unten ausführlicher beschrieben (beispielsweise in der 4).
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist der Lichtleiter 130 einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf. Der erste Bereich ist der Bereich des Lichtleiters 130, in dem Licht der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g in den Lichtleiter 130 eintritt. Mit anderen Worten: der erste Bereich des Lichtleiters 130 befindet sich beispielsweise direkt gegenüber der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g. Der zweite Bereich ist der Bereich des Lichtleiters 130, in dem die Lichtkopplungsstruktur angeordnet ist. Der zweite Bereich ist beispielsweise in dem ersten Bereich angeordnet. Mit anderen Worten: die Lichtkopplungsstruktur 132 ist beispielsweise in dem Bereich des Lichtleiters angeordnet, in dem ein Teil des von der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g im Betrieb emittierten Lichts in den Lichtleiter 130 eintritt. Die Lichtkopplungsstruktur 132 weist ein Material auf oder ist daraus gebildet. Das Material der Lichtkopplungsstruktur 132 ist beispielsweise ein für das von der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g im Betrieb emittierte Licht transparentes Material. Dabei ermöglicht das Material die Einkopplung und die Transmission des Lichts von der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g in den Lichtleiter 130. Weiterhin kann das Material ein streuendes Material sein. Beispielsweise weist das Material Streupartikel auf. Beispiele von Materialien für die Lichtkopplungsstruktur 132 sind Harz mit in Harz eingebetteten Oxid-Partikeln wie Aluminiumoxid oder Titanoxid. Alternativ kann der zweite Bereich unterschiedlich zu dem ersten Bereich sein. Beispielsweise kann die Flächennormale des zweiten Bereichs einen Winkel zu dem ersten Bereich aufweisen. Der Winkel liegt beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0 °bis ungefähr 90 °, beispielsweise von ungefähr 10 °bis ungefähr 60 °, beispielsweise von ungefähr 20 °bis ungefähr 40. Die Lichtkopplungsstruktur ist beispielsweise in einem Bereich angeordnet oder ausgebildet, die nicht der Lichteintrittsfläche des Lichts der Halbleiterquellen in den Lichtleiter entspricht. Beispielsweise ist die Lichtkopplungsstruktur 132 in oder auf dem Lichtleiter 130 parallel oder senkrecht zu dem Substrat 140 angeordnet. Beim Auftreffen auf den zweiten Bereich wird das in den Lichtleiter 130 eingetretene Licht teilweise zurückgestreut und somit teilweise in den Lichtleiter eingekoppelt, d.h. in Richtungen gelenkt, die ein Leiten durch Totalreflexion ermöglichen. Dabei ist das Material der Lichtkopplungsstruktur 132 beispielsweise ein reflektierendes Material. Alternativ oder zusätzlich kann das Material der Lichtkopplungsstruktur 132 Streupartikel aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die Lichtkopplungsstruktur 132 einstückig ausgebildet, d.h. als eine zusammenhängende Struktur. Mit anderen Worten: die Lichtkopplungsstruktur 132 erstreckt sich 130 in einer Richtung entlang der Anordnung der Halbleiterlichtquellen. Die Lichtkopplungsstruktur 132 kann an, auf oder in dem Lichtleiter 130 direkt gegenüber jeder Halbleiterlichtquelle angeordnet sein. Die Lichtkopplungsstruktur 132 kann eine rechteckige Form aufweisen (in 1 nicht dargestellt). Alternativ kann die Lichtkopplungsstruktur 132 eine oder mehrere sich zu dem Sensor hin verjüngende Formen aufweisen. Beispielsweise ist die Verjüngung eine auf den Lichtsensor gerichtete Verringerung der Dicke und/oder der Breite der Lichtkopplungsstruktur 132. Eine Verjüngung kann in der Längsrichtung zu dem Lichtsensor gerichtet sein.
Die Lichtkopplungsstruktur 132 weist einen Lichteinkopplungskoeffizient auf. Wenn die Lichtkopplungsstruktur 132 als einstückig, d.h. als eine zusammenhängende Struktur, ausgebildet ist, verändert sich bzw. verringert sich der Lichteinkopplungskoeffizient in der Längsrichtung entlang der Lichtkopplungsstruktur 132. Die Verringerung des Lichteinkopplungskoeffizients kann diskret oder kontinuierlich sein. Mit anderen Worten: der Lichteinkopplungskoeffizient in einem Bereich der Lichtkopplungsstruktur 132, der in dem ersten Abstand zu dem Lichtsensor 110 angeordnet ist, ist kleiner als der Lichteinkopplungskoeffizient in einem Bereich der Lichtkopplungsstruktur 132, der in dem zweiten Abstand zu dem Lichtsensor 110 angeordnet ist. Mit anderen Worten: die direkt gegenüber der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g angeordnete Lichtkopplungsstruktur 132 koppelt einen größeren Anteil an Licht von der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g ein als die Lichtkopplungsstruktur 132, die direkt gegenüber der ersten Halbleiterlichtquelle 120a angeordnet ist. Die Art und Weise wie der Lichteinkopplungskoeffizient verändert wird, wird unten ausführlicher beschrieben (beispielsweise in 2A) .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Leuchtvorrichtung 100 einen einzigen Lichtsensor 110 auf. Alternativ weist die Leuchtvorrichtung 100 beispielsweise mehrere Lichtsensoren 110 auf. Dabei können die mehreren Lichtsensoren 110 räumlich nebeneinander angeordnet sein, beispielsweise im physischen Kontakt oder im Wesentlichen im physischen Kontakt miteinander. Alternativ sind die mehreren Lichtsensoren 110 in einem Abstand voneinander angeordnet. Beispielsweise sind die mehreren Lichtsensoren 110 zu unterschiedlichen Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g benachbart. Dabei können die mehreren Lichtsensoren willkürlich in der Leuchtvorrichtung angeordnet sein, solange die mehreren Lichtsensoren direkt optisch mit dem Lichtleiter gekoppelt sind. Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine Lichtsensor 110 mehrere Lichtsensor-Bauelemente aufweisen. Dies ermöglicht einen Lichtsensor, der gleichzeitig und unabhängig voneinander die Lichtleistung mehrerer Farborte selektiv erfassen kann. Dies wird unten ausführlicher beschrieben (beispielsweise bei den FIGs.5A, 5B) .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist der mindestens eine Lichtsensor 110 auf dem Substrat 140 angeordnet. Dies ermöglicht ein einfaches, elektrisches Kontaktieren des mindestens einen Lichtsensors. Alternativ ist der mindestens eine Lichtsensor 110 über dem Substrat 140 angeordnet. Beispielsweise ist der mindestens eine Lichtsensor 110 auf einem von dem Substrat 140 getrennten, eigenen Träger angeordnet oder fixiert. Beispielsweise ist der mindestens eine Lichtsensor 110 in einem der beiden Gehäuse des Lichtleiters 130 angeordnet.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist der mindestens eine Lichtsensor 110 außerhalb der Halbleiterlichtquellenstrahlung, außerhalb der Umgebungslichtstrahlung und/oder außerhalb des Lichtleiters 130 derart angeordnet, ausgebildet oder ausgestaltet, dass der Lichtsensor 110 gegenüber einer direkten Lichteinstrahlung der Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e abgeschirmt ist. Dies ermöglicht, dass der Lichtsensor 110 frei von Lichtstörungen von der Umgebung bleibt und ausschließlich Licht von dem Lichtleiter 130 empfängt. Dies bewirkt ein genaueres Bestimmen des Summenfarborts der Halbleiterlichtquellen. Der mindestens eine Lichtsensor 110 weist beispielsweise eine Lichtschutz-Abschirmstruktur auf. Die Lichtschutz-Abschirmstruktur ist beispielsweise lichtundurchlässig. Die Lichtschutz-Abschirmstruktur kann als eine oder mehrere Barrieren ausgebildet sein, wobei das von dem Lichtleiter ausgekoppelte Licht zu dem Lichtsensor umgeleitet wird, ohne dass die Licht-Abschirmstruktur das Umleiten des Lichts zu dem Lichtsensor verhindert. Weiterhin kann die Lichtschutz-Abschirmstruktur eine spiegelnde Schicht, beispielsweise aus Aluminium oder Silber, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich ist der Träger, auf dem der mindestens eine Lichtsensor 110 fixiert ist, derart auf dem Substrat 140 angeordnet, dass der Träger den mindestens einen Lichtsensor 110 vor der direkten Lichteinstrahlung der benachbarten Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e und/oder der Umgebung schützt. Alternativ oder zusätzlich ist der mindestens eine Lichtsensor 110 in einem der beiden Gehäuse des Lichtleiters 130 angeordnet. Dabei ist das Gehäuse beispielsweise aus einem Material, das den mindestens einen Lichtsensor 110 vor der direkten Lichteinstrahlung der benachbarten Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e und/oder der Umgebung schützt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist der mindestens eine Lichtsensor 110 ein Farbsensor und/oder ein Helligkeitssensor. Für den Fall eines Farbsensors wird ermöglicht, dass gleichzeitig Licht unterschiedlicher Wellenlängen von dem Farbsensor aufgelöst detektiert werden kann. Für den Fall eines Helligkeitssensors wird eine farbselektive Helligkeitsmessung, beispielsweise über eine zumindest teilweise zeitlich unterschiedliche Ansteuerung der Halbleiterlichtquellen, ermöglicht. Dies ermöglicht ein Lichtsignal am Helligkeitssensor mit einer Lichtaussendung einer bestimmten Art von Halbleiterlichtquellen gleichzusetzen und entsprechend auszuwerten. Ferner ermöglicht es eine zuverlässige Identifizierung des Lichts unterschiedlicher Halbleiterlichtquellen.
2A, 2B veranschaulichen schematische Darstellungen einer Leuchtvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Die Leuchtvorrichtung kann einer der oben beschriebenen Leuchtvorrichtungen entsprechen. Die Halbleiterlichtquellen, der Lichtleiter und der Lichtsensor können beispielsweise gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet, angeordnet und/oder ausgestaltet sein.
2A ist eine Draufsicht der Leuchtvorrichtung 100. Wie in 2A veranschaulicht ist, ist die Leuchtvorrichtung 200 ähnlich der Leuchtvorrichtung 100 aufgebaut, weist aber eine Lichtkopplungsstruktur 132 mit Lichtkopplungsstruktursegmenten 132a, 132b, 132c, 132d, 132e auf. Im Unterschied zu der Lichtkopplungsstruktur 132 der Leuchtvorrichtung 100, ist der zweite Bereich des Lichtleiters gleich dem ersten Bereich des Lichtleiters. Mit anderen Worten: die Lichtkopplungsstruktur 132 der Leuchtvorrichtung 200 ist in dem Bereich des Lichtleiters 130 angeordnet, in dem ein Teil des Lichts von den Halbleiterlichtquellen in den Lichtleiter 130 eintritt. Die Lichtkopplungsstruktur bzw. die Lichtkopplungsstruktursegmente 132a, 132b, 132c, 132d, 132e können einem in 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechen oder ähnlich ausgebildet, angeordnet und/oder ausgestaltet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Lichtkopplungsstruktur 132 das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a, das der ersten Halbleiterlichtquelle 120a direkt gegenüber angeordnet ist, und mindestens ein zweites Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e auf, das der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e gegenüber angeordnet ist. Dies ermöglicht ein einfaches Herstellen, Einrichten, Ausbilden und/oder Anpassen der Lichtkopplungsstruktur bzw. der Lichtkopplungsstruktursegmente der Lichtkopplungsstruktur zu dem jeweiligen Abstand der jeweiligen Halbleiterlichtquellen und zu den Lichtstrahlungseigenschaften der jeweiligen Halbleiterlichtquellen. Die Lichtkopplungsstruktursegmente 132a, 132b, 132c, 132d, 132e weisen eine Form auf, die ringförmig, bandförmig, oval, dreieckig usw. sein kann.
Für den Fall, dass die Lichtkopplungsstruktursegmente 132a, 132b, 132c, 132d, 132e bandförmig sind, weist das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a erste Abmessungen auf, d.h. eine erste Länge, eine erste Breite und eine erste Dicke, und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e weist mindestens zweite Abmessungen auf, d.h. eine zweite Länge, eine zweite Breite und eine zweite Dicke. Dabei ist die Länge die Abmessung in der Richtung entlang den Halbleiterlichtquellen, die Breite ist die zu der Länge senkrechte, in der Hauptabstrahlrichtung gerichtete Abmessung und die Dicke ist die Ausdehnung des Lichtkopplungsstruktursegments entlang einer Flächennormalen der Lichtleiteroberfläche, an der sich das Lichtauskopplungsstruktursegment befindet.
Das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a weist auf oder bewirkt einen ersten Lichteinkopplungskoeffizient. Das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e weist auf oder bewirkt mindestens einen zweiten Lichteinkopplungskoeffizient. Der erste Lichteinkopplungskoeffizient ist kleiner als der zweite Lichteinkopplungskoeffizient. Die folgenden Ausführungsbeispiele können entsprechend für die einstückige Lichtkopplungsstruktur 132 mit Lichteinkopplungskoeffizient-Gradienten übertragen werden.
In einem Ausführungsbeispiel können das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e aus dem gleichen Material gebildet sein. Dabei sind beispielsweise die ersten Abmessungen des ersten Lichtkopplungsstruktursegments 132a, beispielsweise für den Fall eines bandförmigen Lichtkopplungsstruktursegments die erste Länge und/oder die erste Breite, kleiner als die zweiten Abmessungen bzw. die zweite Länge und/oder die zweite Breite des mindestens einen zweiten Lichtkopplungsstruktursegments 132b, 132c, 132d, 132e. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Dicke des ersten Lichtkopplungsstruktursegments 132a kleiner sein als die zweite Dicke des mindestens einen zweiten Lichtkopplungsstruktursegments 132b, 132c, 132d, 132e. Alternativ oder zusätzlich kann die benötigte Lichteinkopplung durch gezielte Absorption realisiert werden. Beispielsweise, wenn die Lichtkopplungssegmente in der Rückseite des Lichtleiters angeordnet ist, weist das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a eine unterschiedliche graue Stufe als das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e. Dabei weist beispielsweise das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e eine weiße oder im Wesentlichen weiße Farbe auf, während das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a eine graue Farbe aufweist. Dies ermöglicht eine höhere Reflexion des auf dem weißen Lichtkopplungsstruktursegment einfallenden Lichts als des auf dem grauen Lichtkopplungsstruktursegment einfallenden Lichts. Dies bewirkt eine höhere Einkopplung des Lichts von dem Lichtkopplungsstruktursegment, das am weitesten von dem Lichtsensor angeordnet ist, als von dem ersten Lichtkopplungsstruktursegment 132a.
In einem anderen Ausführungsbeispiel können das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein. Damit der erste Lichteinkopplungskoeffizient kleiner ist als der zweite Lichteinkopplungskoeffizient, weist beispielsweise das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a ein Material auf oder ist daraus gebildet, dessen Reflektivität kleiner als die Reflektivität des Materials des mindestens einen zweiten Lichtkopplungsstruktursegments 132b, 132c, 132d, 132e. Beispielsweise weist das Material des ersten Lichtkopplungsstruktursegments 132a und das Material des mindestens einen zweiten Lichtkopplungsstruktursegments 132b, 132c, 132d, 132e Streupartikel auf, wobei die Dichte an Streupartikeln in dem Material des mindestens einen zweiten Lichtkopplungsstruktursegments 132b, 132c, 132d, 132e größer ist als die Dichte an Streupartikeln in dem Material des ersten Lichtkopplungsstruktursegments 132a.
Die Lichtkopplungsstruktur 132 bzw. das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e kann/können als Schicht oder Folie auf den Lichtleiter 130 aufgebracht werden. Dies erfolgt beispielsweise mittels eines Aufklebens, eines Abscheidens oder eines Aufdruckens. Alternativ können Lichtkopplungsstrukturen bzw. Lichtkopplungsstruktursegmente durch Gravieren oder Lasergravieren eingebracht werden. Diese Strukturen können auch direkt bei der Herstellung des Lichtleiters als strukturierte Bereiche ausgebildet werden, z.B. indem bei einem Spritzgießen oder Spritzpressen des Lichtleiters in einem Formwerkzeugeinsatz strukturierte Bereiche vorhanden sind. Eine Einkopplungsstruktur kann auch spekuläre bzw. optisch glatte Flächen aufweisen. Die Oberfläche der Lichtkopplungsstruktur 132 bzw. des ersten Lichtkopplungsstruktursegments 132a und des mindestens einen zweiten Lichtkopplungsstruktursegments 132b, 132c, 132d, 132e ist beispielsweise eine optisch glatte Oberfläche. Alternativ kann die Oberfläche eine dreidimensionale Struktur aufweisen, beispielsweise eine Strukturierung oder Rauheit der Oberfläche.
2B ist eine erste Seitenansicht der Leuchtvorrichtung 100. Wie in 2B veranschaulicht ist, weist die Leuchtvorrichtung 200 ferner eine Lichtauskoppelstruktur 160 auf. Die Lichtauskoppelstruktur 160 ist derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass das Licht aus dem Lichtleiter 130 zum Sensor 110 umgeleitet wird, wie in 2B mit dem gestrichelten Linie 152 exemplarisch veranschaulicht. Die Lichtauskopplelstruktur bewirkt eine effiziente Auskopplung des Lichts aus dem Lichtleiter und eine bessere Umlenkung des Lichts zu dem Lichtsensor.
Die Lichtauskoppelstruktur 160 ist beispielsweise in einem Bereich des Lichtleiters 130 angeordnet, der bei dem Lichtsensor 110 angeordnet ist. Dabei kann die Lichtauskoppelstruktur 160 eine Seite des Lichtleiters 130 sein. Beispielsweise ist die Seite eine zu der Ausbreitungsrichtung schräge Seite. Die schräge Seite ist beispielsweise eine spiegelnde Seite, beispielsweise verspiegelt. Alternativ oder zusätzlich kann die Seite eine raue Oberfläche aufweisen. Alternativ oder zusätzlich ist die Lichtauskoppelstruktur 160 beispielsweise ein Volumen des Lichtleiters, das ein streuendes Material aufweist. Für den Fall, dass der Lichtsensor 110 auf dem Substrat 140 angeordnet ist, kann die Lichtauskoppelstruktur 160 als Volumen des Lichtleiters über dem Lichtsensor 110 und dem Substrat 140 angeordnet sein. Für den Fall, dass der Lichtsensor auf einem separaten Träger, beispielsweise auf der gleichen Ebene des Lichtleiters 130 angeordnet ist, kann die Lichtauskoppelstruktur 160 als Volumen des Lichtleiters direkt neben dem Lichtsensor, d.h. mit oder ohne physischen Kontakt mit dem Lichtleiter 130, angeordnet sein. Die Lichtauskopplung kann einfach durch ein gerades Ende, d.h. durch eine zur Erstreckungsrichtung des Lichtleiters senkrechte Endfläche, geschehen. Die Lichtauskoppelstruktur kann auch eine streuende, z.B. raue oder weiße, Fläche aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Leuchtvorrichtung zwischen dem Lichtsensor 110 und der Lichtauskoppelstruktur 160 ein optisches Element zum Leiten bzw. Fokussieren des aus dem Lichtleiter 130 ausgetretenen Lichts zu dem Lichtsensor 110 auf (nicht dargestellt).
3 veranschaulicht eine schematische Darstellung einer Leuchtvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Die Leuchtvorrichtung kann einer der oben beschriebenen Leuchtvorrichtungen entsprechen. Die Halbleiterlichtquellen, der Lichtleiter und der Lichtsensor können beispielsweise gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet, angeordnet und/oder ausgestaltet sein.
3 ist eine zweite Seitenansicht der Leuchtvorrichtung 300. Wie in 3 veranschaulicht ist, ist die Leuchtvorrichtung 300 ähnlich der Leuchtvorrichtung 100 oder der Leuchtvorrichtung 200 aufgebaut, wobei die Lichtkopplungsstruktur 132 nicht dargestellt ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist der Lichtleiter 130, im Querschnitt, eine Form auf, die ein rechteckiges Trapez ist. Beispielsweise weist der Lichtleiter 130 eine freiliegende Außenfläche auf. Die Flächennormale der freiliegenden Außenfläche ist senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung eines Teils des Lichts, wobei der Teil des Lichts sich auf den Teil bezieht, der in einem vorgegebenen Bereich um diese Fläche den Lichtleiter 130 passiert. Durch eine Querschnittsform des Lichtleiters, welche sich zu den Lichtquellen hin verjüngt, kann eine Störung der Lichtverteilung im Fernfeld durch den Lichtleiter gegenüber einer rechteckigen Querschnittsform reduziert werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen grenzt der Lichtleiter 130 in Lichtausbreitungsrichtung direkt oder im Wesentlichen direkt an Luft an.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist der Lichtleiter 130 einen lichtleitenden Kern und eine den Kern umgebende Mantelstruktur auf (nicht dargestellt), wobei die Mantelstruktur Luft oder im Wesentlichen Luft aufweist. Die Mantelstruktur ermöglicht ein Auftreten einer Totalreflexion des in dem Lichtleiter geleiteten Lichts für eine größere Menge von Richtungen wegen des größeren Unterschieds des Brechungsindexes zwischen der Luft und dem Matrixmaterial des Lichtleiters 130. Beispielsweise liegt das Verhältnis aus dem Brechungsindex des Matrixmaterials des Lichtleiters 130 zu Brechungsindex der Luft in einem Bereich von ungefähr 1,3 bis ungefähr 1,7. Diese Gestaltung der Leuchtvorrichtung 100 ist beispielsweise von Vorteil, wenn die Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e einen um dem Lichtleiter 130 umgehenden gemeinsamen Abdeckkörper (nicht dargestellt) aufweisen, beispielsweise mit einem aus Verguss ausgebildeten Abdeckkörper.
4 veranschaulicht eine schematische Längsseitenansicht einer Leuchtvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Die Leuchtvorrichtung kann einer der oben beschriebenen Leuchtvorrichtungen entsprechen. Die Halbleiterlichtquellen, der Lichtleiter und der Lichtsensor können beispielsweise gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet, angeordnet und/oder ausgestaltet sein.
Wie in 4 veranschaulicht ist, ist die Leuchtvorrichtung 400 ähnlich der Leuchtvorrichtung 100, 200 oder 300 aufgebaut, weist aber mehrere Halbleiterlichtquellen und eine Haltestruktur zur mechanischen Verbindung des Lichtleiters 130 mit dem Substrat 140 und zum Halten des Lichtleiters auf.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Haltestruktur ein erstes Gehäuse 170a und ein zweites Gehäuse 170b auf. Das erste Gehäuse 170a ist beispielsweise an einem Ende des Lichtleiters 130 angeordnet, während das zweite Gehäuse 170b an dem zu dem ersten Gehäuse gegenüberliegenden Ende des Lichtleiters angeordnet ist. Das erste Gehäuse 170a und/oder das zweite Gehäuse 170b kann/können zum Abschirmen des Umgebungslichts dienen. Beispielsweise ist/sind das erste Gehäuse 170a und/oder das zweite Gehäuse 170b schwarz. In dem ersten Gehäuse 170a kann der Lichtsensor 110 angeordnet sein. Durch das erste Gehäuse wird ein Abschirmen des Lichtsensors gegenüber einer direkten Lichteinstrahlung von den Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g und einer Umgebungslichtstrahlung ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Gehäuse 170b eine innere Fläche aufweisen, die mit einem reflektierenden Material beschichtet oder daraus gebildet ist.
Eine entsprechende Haltestruktur kann auch in allen anderen Ausführungsbeispielen vorhanden sein.
5A, 5B, 5C veranschaulichen schematische Darstellungen einer Leuchtvorrichtung und Abbildung der von dem Lichtsensor gemessenen Lichtleistung der Halbleiterlichtquellen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Die Leuchtvorrichtung kann einer der oben beschriebenen Leuchtvorrichtungen entsprechen. Die Halbleiterlichtquellen, der Lichtleiter und der Lichtsensor können beispielsweise gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet, angeordnet und/oder ausgestaltet sein.
In 5A ist in perspektivischer Darstellung und in 5B in der ersten Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leuchtvorrichtung 500 gezeigt. Die Leuchtvorrichtung 500 ist ähnlich der Leuchtvorrichtung 100, 200, 300 oder 400 aufgebaut, wobei die Halbleiterlichtquellen 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g jeweils mehrere Halbleiterlichtquellenbauelemente aufweisen.
Wie in 5A und 5B veranschaulicht ist, weist die Leuchtvorrichtung 500 eine erste Halbleiterlichtquelle 120a auf. Direkt gegenüber der ersten Halbleiterlichtquelle 120a ist eine Lichtkopplungsstruktur 132a an dem Lichtleiter angeordnet. Weiterhin dargestellt ist eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b und eine Lichtkopplungsstruktur 132b an dem Lichtleiter, die direkt gegenüber der zweiten Halbleiterlichtquelle 120b angeordnet ist. Weiterhin dargestellt ist eine dritte Halbleiterlichtquelle 120c und eine Lichtkopplungsstruktur 132c an dem Lichtleiter, die direkt gegenüber der dritten Halbleiterlichtquelle 120c angeordnet ist. Weiterhin dargestellt ist eine vierte Halbleiterlichtquelle 120d und eine Lichtkopplungsstruktur 132d an dem Lichtleiter, die direkt gegenüber der vierten Halbleiterlichtquelle 120d angeordnet ist. Weiterhin dargestellt ist eine fünfte Halbleiterlichtquelle 120e und eine Lichtkopplungsstruktur 132e an dem Lichtleiter, die direkt gegenüber der fünften Halbleiterlichtquelle 120e angeordnet ist. Weiterhin dargestellt ist eine sechste Halbleiterlichtquelle 120f und eine Lichtkopplungsstruktur 132f an dem Lichtleiter, die direkt gegenüber der sechsten Halbleiterlichtquelle 120f angeordnet ist. Weiterhin dargestellt ist eine siebte Halbleiterlichtquelle 120g und eine Lichtkopplungsstruktur 132g an dem Lichtleiter, die direkt gegenüber der siebten Halbleiterlichtquelle 120g angeordnet ist. Die Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g weisen jeweils mehrere Halbleiterlichtquellenbauelemente auf, beispielsweise 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder mehr. Jede Halbleiterlichtquelle bildet somit ein Cluster oder eine Gruppe von Halbleiterlichtquellenbauelementen.
Die Halbleiterlichtquellenbauelemente einer Halbleiterlichtquelle und/oder aller Halbleiterlichtquellen können innerhalb einer Gruppe und/oder innerhalb der Leuchtvorrichtung Abstandgleich voneinander angeordnet sein. Weiterhin sind die Halbleiterlichtquellenbauelemente einer Halbleiterlichtquelle und/oder aller Halbleiterlichtquellen beispielsweise in einer oder mehrere Reihen, in Form eines Rechtecks, eines Quadrats und/oder eines Rings usw. angeordnet. Dabei können die Halbleiterlichtquellenbauelemente der Form der Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g entsprechen. Alternativ können die Halbleiterlichtquellenbauelemente derart angeordnet sein, dass sie eine Form bilden, die gleich oder unterschiedlich zu der Form der Gesamtanordnung der Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g ist, wobei die Gesamtanordnung der Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g von der Anordnung der Halbleiterlichtquellenbauelemente unberührt bleibt.
Die Halbleiterlichtquellenbauelemente einer Halbleiterlichtquelle und/oder aller Halbleiterlichtquellen können im Betrieb jeweils ein Licht erzeugen, wobei das Licht der jeweiligen Halbleiterlichtquellenbauelemente den gleichen oder im Wesentlichen gleichen Farbort aufweist. Mit anderen Worten: Die Halbleiterlichtquellenbauelemente einer Halbleiterlichtquelle und/oder aller Halbleiterlichtquellen sind beispielsweise von gleicher Bauweise. Alternativ können ein oder einige Halbleiterlichtquellenbauelemente einer Halbleiterlichtquelle und/oder aller Halbleiterlichtquellen von unterschiedlicher Bauweise sein. Beispielsweise weist ein Cluster von Halbleiterlichtquellenbauelementen sechs Halbleiterlichtquellenbauelemente auf. In dem ersten Cluster der ersten Halbleiterlichtquelle 120a sind beispielsweise drei von den sechs Halbleiterlichtquellenbauelementen derart ausgebildet, dass ein rotes Licht im Betrieb emittiert ist, zwei den sechs Halbleiterlichtquellenbauelementen sind derart ausgebildet, dass ein grünes Licht im Betrieb emittiert ist, und ein von den sechs Halbleiterlichtquellenbauelementen ist derart ausgebildet, dass ein blaues Licht im Betrieb emittiert ist. Alle Cluster von Halbleiterlichtquellenbauelementen können gleich ausgestaltet sein. Beispielsweise weisen alle Cluster die gleiche Anzahl an Halbleiterlichtquellenbauelementen, die gleiche Anzahl an Halbleiterlichtquellenbauelementen, die Licht mit der gleichen Farbortkoordinate emittieren, und/oder die gleiche Anordnung der Halbleiterlichtquellenbauelemente auf. Alternativ können sich einige der Clusters von den anderen bezüglich der Ausgestaltung verschieden sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen werden die Halbleiterlichtquellenbauelemente aller Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g, die im Betrieb ein Licht mit dem gleichen oder im Wesentlichen gleichen Farbort emittieren, elektrisch zusammen verschaltet sein, beispielsweise in Serie geschaltet sein. Mit anderen Worten: Alle Halbleiterlichtquellenbauelemente der Leuchtvorrichtung, die ein emittierbares Licht mit dem gleichen oder im Wesentlichen gleichen Farbort emittieren, sind in Serie verschaltet und weisen somit die gleiche elektrische Versorgung auf.
Der Lichtsensor 110 weist beispielsweise mehrere Lichtsensor-Bauelemente auf. Jedes Lichtsensor-Bauelement kann selektiv für einen effektiven Farbort sein. Mit anderen Worten: der Lichtsensor weist mindestens zwei Lichtsensor-Bauelemente zum Erfassen der Lichtleistung mindestens zweier Farbkomponenten von dem darauf einfallenden Licht auf. Beispielsweise, für den Fall, dass die Halbleiterlichtquelle 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g bzw. die Halbleiterlichtquellenbauelemente im Betrieb ein rotes Licht, ein blaues Licht und ein grünes Licht emittieren, weist der Lichtsensor drei Lichtsensor-Bauelemente auf, wobei ein erstes Lichtsensor-Bauelement die Lichtleistung des effektiven Farborts rot erfasst, ein zweites Lichtsensor-Bauelement die Lichtleistung des effektiven Farborts blau erfasst und ein drittes Lichtsensor-Bauelement die Lichtleistung des effektiven Farborts grün erfasst. Mit anderen Worten: Beispielsweise erfasst das erste Lichtsensor-Bauelement aus dem Mischlicht aller Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g bzw. aller Halbleiterlichtquellenbauelemente selektiv nur den effektiven Farbort rot. Dabei empfängt das erste Lichtsensor-Bauelement ein Licht. Das erste Lichtsensor-Bauelement empfängt von jeder Halbleiterlichtquelle 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g bzw. jedem Halbleiterlichtquellenbauelement der gleichen Bauweise einen gleichen oder im Wesentlichen gleichen Bruchteil der ausgestrahlten Lichtleistung, unabhängig von dem unterschiedlichen Abständen der Halbleiterlichtquellen bzw. der Halbleiterlichtquellenbauelemente von dem Lichtsensor. Das gleiche Prinzip gilt entsprechend für alle mögliche, andere Farborte.
In dem Ausführungsbeispiel der FIGs.5A, 5B, weist der Lichtleiter 130 der Leuchtvorrichtung 500 in einer Richtung entlang der Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g eine Länge auf, die in einem Bereich von ungefähr 5 cm bis ungefähr 600 cm liegt. Der Lichtleiter 130 der Leuchtvorrichtung 500 weist ferner eine zu dem Substrat senkrechte Höhe auf, die in einem Bereich von ungefähr 3 mm bis ungefähr 2 cm liegt. Weiterhin weist der Lichtleiter 130 der Leuchtvorrichtung 500 eine zu dem Substrat 140 parallele Breite auf, die in einem Bereich von ungefähr 2 mm bis ungefähr 10 mm liegt. Die Lichtkopplungsstruktursegmente 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g sind aus dem gleichen Material und weisen die gleiche Länge und die gleiche Dicke auf. Damit der Lichtsensor 110 die gleiche oder im Wesentlichen gleiche Lichtleistung von jeder Halbleiterlichtquelle bzw. jedem Halbleiterlichtquellenbauelement empfängt, steigt der Lichteinkopplungskoeffizient der jeweiligen Lichtkopplungsstruktursegmente 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g mit dessen Abstand zu dem Lichtsensor 110. Dabei wird die Breite der jeweiligen Lichtkopplungsstruktursegmente 132a, 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g verändert. Das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a weist beispielsweise eine Breite von 0,49 mm auf. Das zweite Lichtkopplungsstruktursegment 132b weist beispielsweise eine Breite von 0,65 mm auf. Das dritte Lichtkopplungsstruktursegment 132c weist beispielsweise eine Breite von 0,71 mm auf. Das vierte Lichtkopplungsstruktursegment 132d weist beispielsweise eine Breite von 0,77 mm auf. Das fünfte Lichtkopplungsstruktursegment 132e weist beispielsweise eine Breite von 0,92 mm auf. Das sechste Lichtkopplungsstruktursegment 132f weist beispielsweise eine Breite von 1,24 mm auf. Das siebte Lichtkopplungsstruktursegment 132g weist beispielsweise eine Breite von 1,79 mm auf.
5C zeigt ein Diagramm, das die Lichtstromdichte zeigt, die der Lichtsensor 110 von den jeweiligen Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g empfängt. Dabei sind auf der X-Achse 520 die Halbleiterquellezeichen und auf der Y-Achse 510 die Lichtstromdichte (in Lux) dargestellt.
Die Lichtstromdichte beschreibt den flächenbezogenen Lichtstrom, der auf ein beleuchtetes Objekt trifft, wobei der Lichtstrom wiederum die Lichtleistung, die die Lichtquelle in Form von sichtbarem Licht abgibt, beschreibt.
Wie in 5C veranschaulicht ist, detektiert der Lichtsensor 110 von jeder Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g eine Lichtstromdichte, die zwischen 1090 Lux und 1110 Lux liegt. Mit anderen Worten: der Lichtsensor 110 empfängt die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Lichtleistung von den jeweiligen Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Die Leuchtvorrichtung kann im Wesentlichen gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet werden.
Das Verfahren 600 zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung weist ein Ausbilden 602 mindestens eines Lichtsensors, ein Ausbilden 604 einer ersten Halbleiterlichtquelle in einem ersten Abstand zu dem Sensor, ein Ausbilden 606 mindestens einer zweiten Halbleiterlichtquelle in einem zweiten Abstand zu dem Sensor, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist, und ein Ausbilden 608 eines Lichtleiters auf. Das Ausbilden 608 des Lichtleiters erfolgt derart, dass die erste Halbleiterlichtquelle und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle durch den Lichtleiter mit dem Lichtsensor optisch gekoppelt sind, so dass Licht von jeweils der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle durch den Lichtleiter zu dem Lichtsensor gelangt. Weiterhin wird der Lichtleiter in mindestens einem dritten Abstand zu der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle angeordnet. Der Lichtleiter weist eine Lichtkopplungsstruktur zum Einkoppeln des Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle in den Lichtleiter auf. Dabei wird die Lichtkopplungsstruktur eingerichtet, einen Teil des auf den Lichtleiter einfallenden Lichts der ersten und zweiten Halbleiterquelle jeweils in den Lichtleiter einzukoppeln, wobei der Anteil des eingekoppelten Lichts von der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle größer wird als der Anteil des eingekoppelten Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel kann eine Leuchtvorrichtung 100 aufweisen:

- mindestens einen Lichtsensor 110,
- eine erste Halbleiterlichtquelle 120a in einem ersten Abstand zu dem Sensor,
- mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g in einem zweiten Abstand zu dem Sensor, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist, und
- einen Lichtleiter 130, wobei die erste Halbleiterlichtquelle 120a und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g durch den Lichtleiter 130 mit dem Lichtsensor 110 optisch gekoppelt sind, so dass Licht von jeweils der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g durch den Lichtleiter 130 zu dem Lichtsensor 110 gelangt, und wobei der Lichtleiter 130 in mindestens einem dritten Abstand zu der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g angeordnet ist,

130

132

120a

120b

120c

120d

120e

120f

120g

130

132

120b

120c

120d

120e

120f

120g

130

120b

120c

120d

120e

120f

120g

120a

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass in dem Bereich des dritten Abstands ein Luftspalt angeordnet ist.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass der Lichtleiter 130 einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, wobei die Lichtkopplungsstruktur 132 im zweiten Bereich angeordnet ist und wobei Licht der ersten Halbleiterlichtquelle 120a und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g im ersten Bereich in den Lichtleiter 130 eintritt, wobei der erste Bereich unterschiedlich zu dem zweiten Bereich ist.
Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass die Lichtkopplungsstruktur 132 ein erstes Lichtkopplungsstruktursegment 132a und mindestens ein zweites Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g aufweist, wobei das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a der ersten Halbleiterlichtquelle 120a direkt gegenüber angeordnet ist und das zweite Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g der zweiten Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g direkt gegenüber angeordnet ist.
Gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a einen ersten Lichteinkopplungskoeffizient aufweist und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g einen zweiten Lichteinkopplungskoeffizient aufweist, wobei der erste Lichteinkopplungskoeffizient kleiner ist als der zweite Lichteinkopplungskoeffizient, und wobei das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a in einem vierten Abstand zu dem zweiten Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g angeordnet ist.
Gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis fünften Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass das erste Lichtkopplungsstruktursegment 132a eine erste Breite aufweist und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment 132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g mindestens eine zweite Breite aufweist, wobei die erste Breite unterschiedlich ist als die zweite Breite.
Gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis sechsten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass der Lichtsensor 110 mehrere Lichtsensor-Bauelemente aufweist.
Gemäß einem achten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis siebten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass die Leuchtvorrichtung 100 ferner ein Substrat 140 aufweist, wobei die erste Halbleiterlichtquelle 120a und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g auf dem Substrat 140 angeordnet sind und der Lichtsensor 110 auf oder über dem Substrat 140 angeordnet ist.
Gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis achten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass der Lichtleiter 130 eine Lichtauskoppelstruktur 160 aufweist, wobei die Lichtauskoppelstruktur 160 derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass Licht 152 aus dem Lichtleiter 130 zum Sensor 110 umgeleitet wird.
Gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis neunten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass die Leuchtvorrichtung 100 eine Haltestruktur 170a, 170b zum Halten des Lichtleiters 130 aufweist.
Gemäß einem elften Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis zehnten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass der Lichtsensor 110 außerhalb der Halbleiterlichtquellenstrahlung und/oder außerhalb des Lichtleiters 130 derart angeordnet, ausgebildet oder ausgestaltet ist, dass der Lichtsensor 110 gegenüber einer direkten Lichteinstrahlung von den Halbleiterlichtquellen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g abgeschirmt ist.
Gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß dem zehnten oder elften Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass der Lichtleiter 130 ein erstes Ende und ein zu dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende aufweist, wobei die Haltestruktur ein erstes Gehäuse 170a und ein zweites Gehäuse 170b aufweist, wobei das erste Gehäuse bei dem ersten Ende angeordnet ist und das zweite Gehäuse bei dem zweiten Ende angeordnet ist, und wobei das erste Gehäuse 170a derart eingerichtet ist, den Lichtsensor 110 bis auf ein vorgegebenes Licht abzuschirmen.
Gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis zwölften Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass sich ein Querschnitt des Lichtleiters zu den Lichtquellen hin verjüngt.
Gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis dreizehnten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass der Lichtleiter 130 eine freiliegende Außenfläche aufweist, deren Flächennormale senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung eines Teils des Lichts ist, wobei der Teil des Lichts sich auf den Teil bezieht, der in einem vorgegebenen Bereich um diese Fläche den Lichtleiter 130 passiert.
Gemäß einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß dem ersten bis vierzehnten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass der Lichtleiter 130 einen lichtleitenden Kern und eine den Kern umgebende Mantelstruktur aufweist, wobei die Mantelstruktur einen niedrigeren Brechungsindex als der Kern aufweist, wobei die Mantelstruktur ganz aus Luft besteht oder zu einem wesentlichen Anteil Luft aufweist.
Gemäß einem sechszehnten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis fünfzehnten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass der Lichtleiter 130 ein erstes Ende und ein zu dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende aufweist, wobei eine Lichtauskopplungsstruktur bei dem ersten Ende angeordnet ist und ein Reflektor bei dem zweiten Ende angeordnet ist, wobei der Reflektor das aus dem Lichtleiter austretende Licht in den Lichtleiter zurückreflektiert.
Gemäß einem siebzehnten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis sechszehnten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass die erste Halbleiterlichtquelle 120a und/oder die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g mehrere Halbleiterlichtquellenbauelemente aufweist/aufweisen.
Gemäß einem achtzehnten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis siebzehnten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass ein wesentlicher Teil der Abstrahlung der Lichtquellen den Lichtleiter kreuzt.
Gemäß einem neunzehnten Ausführungsbeispiel kann die Leuchtvorrichtung 100 gemäß den ersten bis achtzehnten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass ein wesentlicher Teil der Abstrahlung der Lichtquellen den Lichtleiter vorbei geht.
Gemäß einem zwanzigsten Ausführungsbeispiel kann ein Verfahren 600 zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung aufweisen:

- Ausbilden 602 mindestens eines Lichtsensors,
- Ausbilden 604 einer ersten Halbleiterlichtquelle in einem ersten Abstand zu dem Sensor,
- Ausbilden 606 mindestens einer zweiten Halbleiterlichtquelle in einem zweiten Abstand zu dem Sensor, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist,
- Ausbilden 608 eines Lichtleiters derart, dass die erste Halbleiterlichtquelle und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle durch den Lichtleiter mit dem Lichtsensor optisch gekoppelt sind, so dass Licht von jeweils der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle durch den Lichtleiter zu dem Lichtsensor gelangt, und

Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können mehrere unterschiedliche nebeneinander oder übereinander angeordnete organische Vorrichtungen in Form eines Displays oder eines Leuchtmittels verwendet werden.
Bezugszeichenliste

100, 200, 300, 400, 500: Leuchtvorrichtung
110: Lichtsensor
120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g: Halbleiterlichtquelle
130: Lichtleiter
132, 132a, 132b, 132c, 132d, 132f, 132e, 132f, 132g: Lichtkopplungsstruktur
140: Substrat
150a, 151a: emittiertes Licht
150b, 151b: eingekoppeltes Licht
152: ausgekoppeltes Licht
153: durchgehendes, geglättetes Lichts
160: Lichtauskoppelstruktur
170a, 170b: Haltestruktur, Gehäuse
510, 520: Achse
600: Verfahren
602, 604, 606, 608: Verfahrenschritte

Claims

Leuchtvorrichtung (100) aufweisend: - mindestens einen Lichtsensor (110), - eine erste Halbleiterlichtquelle (120a) in einem ersten Abstand zu dem Lichtsensor, - mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) in einem zweiten Abstand zu dem Lichtsensor, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist, und - einen Lichtleiter (130), wobei die erste Halbleiterlichtquelle (120a) und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) durch den Lichtleiter (130) mit dem Lichtsensor (110) optisch gekoppelt sind, so dass Licht von jeweils der ersten Halbleiterlichtquelle (120a) und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) durch den Lichtleiter (130) zu dem Lichtsensor 110 gelangt, und wobei der Lichtleiter (130) in mindestens einem dritten Abstand zu der ersten Halbleiterlichtquelle (120a) und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) angeordnet ist; wobei der Lichtleiter (130) eine Lichtkopplungsstruktur (132) zum Einkoppeln des Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle (120a) und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) in den Lichtleiter (130) aufweist, wobei die Lichtkopplungsstruktur (132) eingerichtet ist, einen Teil des auf den Lichtleiter einfallenden Lichts der ersten Halbleiterquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) jeweils in den Lichtleiter (130) einzukoppeln, wobei der Anteil des eingekoppelten Lichts (150) von der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) größer ist als der Anteil des eingekoppelten Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle (120a).
Leuchtvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei in dem Bereich des dritten Abstands ein Luftspalt angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Lichtleiter (130) einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, wobei die Lichtkopplungsstruktur (132) im zweiten Bereich angeordnet ist und wobei Licht der ersten Halbleiterlichtquelle (120a) und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) im ersten Bereich in den Lichtleiter (130) eintritt, wobei der erste Bereich unterschiedlich zu dem zweiten Bereich ist.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lichtkopplungsstruktur (132) ein erstes Lichtkopplungsstruktursegment (132a) und mindestens ein zweites Lichtkopplungsstruktursegment (132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g) aufweist, wobei das erste Lichtkopplungsstruktursegment (132a) der ersten Halbleiterlichtquelle (120a) direkt gegenüber angeordnet ist und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment (132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g) der zweiten Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) direkt gegenüber angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste Lichtkopplungsstruktursegment (132a) einen ersten Lichteinkopplungskoeffizient aufweist und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment (132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g) einen zweiten Lichteinkopplungskoeffizient aufweist, wobei der erste Lichteinkopplungskoeffizient kleiner ist als der zweite Lichteinkopplungskoeffizient, und wobei das erste Lichtkopplungsstruktursegment (132a) in einem vierten Abstand zu dem mindestens einen zweiten Lichtkopplungsstruktursegment (132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g) angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei das erste Lichtkopplungsstruktursegment (132a) eine erste Breite aufweist und das mindestens eine zweite Lichtkopplungsstruktursegment (132b, 132c, 132d, 132e, 132f, 132g) mindestens eine zweite Breite aufweist, wobei die erste Breite unterschiedlich ist als die zweite Breite.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Lichtsensor (110) mehrere Lichtsensor-Bauelemente aufweist.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Leuchtvorrichtung (100) ferner ein Substrat (140) aufweist, wobei die erste Halbleiterlichtquelle (120a) und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) auf dem Substrat (140) angeordnet sind und der Lichtsensor (110) auf oder über dem Substrat (140) angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Lichtleiter (130) eine Lichtauskoppelstruktur (160) aufweist, wobei die Lichtauskoppelstruktur (160) derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass Licht aus dem Lichtleiter (130) zum Sensor (110) umgeleitet wird.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Leuchtvorrichtung (100) eine Haltestruktur (170a, 170b) zum Halten des Lichtleiters (130) aufweist.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Lichtsensor (110) außerhalb der Halbleiterlichtquellenstrahlung und/oder außerhalb des Lichtleiters (130) derart angeordnet, ausgebildet oder ausgestaltet ist, dass der Lichtsensor (110) gegenüber einer direkten Lichteinstrahlung von den Halbleiterlichtquellen (120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) abgeschirmt ist.
Leuchtvorrichtung (100) nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Lichtleiter (130) ein erstes Ende und ein zu dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende aufweist, wobei die Haltestruktur ein erstes Gehäuse (170a) und ein zweites Gehäuse (170b) aufweist, wobei das erste Gehäuse bei dem ersten Ende angeordnet ist und das zweite Gehäuse bei dem zweiten Ende angeordnet ist, und wobei das erste Gehäuse (170a) derart eingerichtet ist, den Lichtsensor (110) bis auf ein vorgegebenes Licht abzuschirmen.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei sich ein Querschnitt des Lichtleiters zu den Lichtquellen hin verjüngt.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Lichtleiter (130) eine freiliegende Außenfläche aufweist, deren Flächennormale senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung eines Teils des Lichts ist, wobei der Teil des Lichts sich auf den Teil bezieht, der in einem vorgegebenen Bereich um diese Fläche den Lichtleiter (130) passiert.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Lichtleiter (130) einen lichtleitenden Kern und eine den Kern umgebende Mantelstruktur aufweist, wobei die Mantelstruktur einen niedrigeren Brechungsindex als der Kern aufweist, wobei die Mantelstruktur ganz aus Luft besteht oder zu einem wesentlichen Anteil Luft aufweist.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Lichtleiter (130) ein erstes Ende und ein zu dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende aufweist, wobei eine Lichtauskopplungsstruktur bei dem ersten Ende angeordnet ist und ein Reflektor bei dem zweiten Ende angeordnet ist, wobei der Reflektor das aus dem Lichtleiter austretende Licht in den Lichtleiter zurückreflektiert.
Leuchtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die erste Halbleiterlichtquelle (120a) und/oder die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle (120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g) mehrere Halbleiterlichtquellenbauelemente aufweist/aufweisen.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei ein wesentlicher Teil der Abstrahlung der Lichtquellen den Lichtleiter kreuzt.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei ein wesentlicher Teil der Abstrahlung der Lichtquellen den Lichtleiter vorbei geht.
Verfahren (600) zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung, das Verfahren aufweisend: - Ausbilden (602) mindestens eines Lichtsensors, - Ausbilden (604) einer ersten Halbleiterlichtquelle in einem ersten Abstand zu dem Sensor, - Ausbilden (606) mindestens einer zweiten Halbleiterlichtquelle in einem zweiten Abstand zu dem Sensor, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist, - Ausbilden (608) eines Lichtleiters derart, dass die erste Halbleiterlichtquelle und die mindestens eine zweite Halbleiterlichtquelle durch den Lichtleiter mit dem Lichtsensor optisch gekoppelt sind, so dass Licht von jeweils der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle durch den Lichtleiter zu dem Lichtsensor gelangt, und wobei der Lichtleiter in mindestens einem dritten Abstand zu der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle angeordnet wird; wobei der Lichtleiter eine Lichtkopplungsstruktur zum Einkoppeln des Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle und der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle in den Lichtleiter aufweist, wobei die Lichtkopplungsstruktur eingerichtet wird, einen Teil des auf den Lichtleiter einfallenden Lichts der ersten und zweiten Halbleiterquelle jeweils in den Lichtleiter einzukoppeln, wobei der Anteil des eingekoppelten Lichts von der mindestens einen zweiten Halbleiterlichtquelle größer wird als der Anteil des eingekoppelten Lichts der ersten Halbleiterlichtquelle.