FI117492B - Light emitting device and method for directing light - Google Patents
Light emitting device and method for directing light Download PDFInfo
- Publication number
- FI117492B FI117492B FI20045403A FI20045403A FI117492B FI 117492 B FI117492 B FI 117492B FI 20045403 A FI20045403 A FI 20045403A FI 20045403 A FI20045403 A FI 20045403A FI 117492 B FI117492 B FI 117492B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- reflecting surface
- light
- light emitting
- photodiode
- emitting diode
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 38
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 101000805864 Homo sapiens Divergent protein kinase domain 2A Proteins 0.000 description 5
- 101000998623 Homo sapiens NADH-cytochrome b5 reductase 3 Proteins 0.000 description 5
- 102100033153 NADH-cytochrome b5 reductase 3 Human genes 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 101100339417 Arabidopsis thaliana HMGB1 gene Proteins 0.000 description 3
- 101100360542 Arabidopsis thaliana RPL21M gene Proteins 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
- H01L33/60—Reflective elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/10—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector
- H01L33/105—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector with a resonant cavity structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
1..1 ..
117492117492
VALOA EMITTOIVA LAITE JA MENETELMÄ VALON SUUNTAAMISEKSILIGHT EMISSIONS AND METHOD OF DIRECTING THE LIGHT
Nyt esillä oleva keksintö koskee valoa emittoivaa laitetta, joka käsittää 5 valodiodin ja heijastuspinnan, jolloin mainittu valodiodi on sovitettu lähettämään divergoiva valonsädekimppu suuntaan, ja mainittu heijas-tuspinta on sovitettu suuntaamaan mainitusta valodiodista lähtevää valoa oleellisesti mainittuun suuntaan. Nyt esillä oleva keksintö koskee myös menetelmää valon suuntaamiseksi mainitun heijastuspinnan 10 avulla. Lisäksi nyt esillä oleva keksintö koskee optisen aaltojohteen ja mainitun valoa emittoivan laitteen yhdistelmää. Nyt esillä oleva keksintö koskee vielä näyttöyksikköä, joka käsittää mainitun valoa emittoivan laitteen.The present invention relates to a light emitting device comprising 5 light emitting diodes and a reflecting surface, said light emitting diode being adapted to emit a diverging light beam, and said reflecting surface being adapted to direct light emitted from said light emitting diode in substantially said direction. The present invention also relates to a method for directing light by said reflecting surface 10. Furthermore, the present invention relates to a combination of an optical waveguide and said light emitting device. The present invention still relates to a display unit comprising said light emitting device.
15 KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION
Valodiodeista lähtee säde, jolla on suuri divergenssi. Tämä on epäkohta sovelluksissa, joissa tulisi keskittää suuri optinen teho ennalta määrättyyn suuntaan. Toisaalta, ei-toivottuihin suuntiin lähtevä valo voi 20 aiheuttaa esimerkiksi ihmiskatsojien sokaistumista (häikäistymistä) tai eri signaalikanavien välistä ylikytkentää. Sädekimpun divergenssiä :***: voidaan pienentää käyttämällä optisia elementtejä, kuten linssejä, hei- :***: jastimia tai näiden yhdistelmiä.The light diodes emit a beam with great divergence. This is a disadvantage in applications where high optical power should be concentrated in a predetermined direction. On the other hand, light emitted in undesired directions can cause, for example, blinding (blinding) of human viewers or over-switching between different signal channels. Beam divergence: ***: can be reduced by using optical elements such as lenses, hi: *** sensors or combinations thereof.
**·: ·»· : .·*. 25 Japanilaisessa patenttijulkaisussa JP 10221574 esitetään menetelmä * * * •V valon kytkemiseksi valonlähteestä valokuituun kartiomaisen heijastus- *".* pinnan avulla. Opetuksen mukaan heijastuspinnan puolikartiokulma ***** valitaan edullisesti valokuidun vastaanottokulman mukaan eli kuidun numeerisen aukon mukaan. Näin ollen kartion korkeus on melko suuri, : 30 ja osa lähtevästä valosta voi heijastua useita kertoja kartiomaisella • * heijastuspinnalla ennen kuin se osuu kuituun.** ·: · »·:. · *. Japanese Patent Publication JP 10221574 discloses a method for switching * * * V V light from a light source to a fiber by means of a conical reflection * ". * Surface. According to the teaching, the half cone angle ***** of the reflecting surface is preferably selected according to the fiber aperture. is quite large: 30 and some of the incident light may be reflected several times by the conical • * reflective surface before it hits the fiber.
• · • · · :• · • · ·:
KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION
• · * .) • · · 35 Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on pienentää valodiodista • · :.**i lähtevän valonsädekimpun divergenssiä. Nyt esillä olevan keksinnön 2 117492 tarkoituksena on myös yksinkertaistaa tarvittavien divergenssiä pienentävien välineiden toteuttamista.It is an object of the present invention to reduce the divergence of a light beam emitting from a light emitting diode • ·:. ** i. It is also an object of the present invention 2 117492 to simplify the implementation of the necessary divergence reduction means.
Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi nyt esillä olevan keksinnön mukai-5 sille laitteille ja menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosassa. Keksintöön liittyviä lisäyksityiskohtia esitetään epäitsenäisissä vaatimuksissa.To achieve these objects, the devices and method of the present invention are essentially characterized by what is set forth in the characterizing part of the independent claims. Further details relating to the invention are set forth in the dependent claims.
Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi nyt esillä olevan keksinnön mukai-10 sille laitteille ja menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, että heijastuspinnan korkeus valodiodin aktiivisesta pinnasta on pienempi tai yhtä suuri kuin mainitun aktiivisen pinnan halkaisija kerrottuna 1,5:llä, jolloin mainittu valodiodi käsittää resonanssikaviteetin.To achieve these objects, the devices and method of the present invention are essentially characterized in that the height of the reflecting surface from the active surface of the photodiode is less than or equal to the diameter of said active surface multiplied by 1.5, wherein said photodiode comprises resonance cavity.
15 Mainittu heijastuspinta on sopivimmin katkaistun kartion vaipan muotoinen, jolloin mainitun kartion puolikartiokulma on valittu minimoimaan lähtevän valon divergenssi.Preferably, said reflecting surface is in the shape of a truncated cone, wherein the half-cone angle of said cone is selected to minimize the divergence of the incident light.
On havaittu, että kun valonlähteenä käytetään resonanssikaviteettivalo-20 diodia, matalakin heijastin pienentää tehokkaasti lähtevän valonsäteen divergenssiä.It has been found that when a resonance cavity light diode is used as a light source, even a lower reflector effectively reduces the divergence of the outgoing light beam.
·· · ·"·'·' • · · • · • * :***: Nyt esillä olevan keksinnön mukaisessa laitteessa voidaan käyttää ··· resonanssikaviteettivalodiodeja, joilla on suuri aktiivinen pinta ja suuri : .·. 25 valonsäteen divergenssi. Näin ollen nyt esillä olevan keksinnön mukai- “V sesta laitteesta lähtevän valon, jolla on pieni divergenssi, teho voi olla oleellisesti suurempi kuin tekniikan tason mukaisesta laitteesta lähte-***** vän valon teho, kun mainituilla laitteilla on sama, ennalta määrätty kor keus.*: ***: The device of the present invention can use ··· resonance cavity light emitting diodes with a large active surface and a high:. 25 light beam divergence. therefore, the power of the light emitted from the device according to the present invention having low divergence may be substantially higher than the light emitted from the device of the prior art - ***** when said devices have the same, predetermined height .
W: 30 ·· ·W: 30 ·· ·
Vaihtoehtoisesti nyt esillä olevan keksinnön mukainen laite voi olla oleellisesti pienempi kuin tekniikan tason mukainen laite, jolloin maini-tuilla laitteilla on sama optinen teho. Näin ollen nyt esillä olevan keksin- • · • non mukainen laite soveltuu käytettäväksi hyvin pienikokoisissa järjes- 35 telmissä.Alternatively, the device of the present invention may be substantially smaller than the device of the prior art, wherein said devices have the same optical power. Therefore, the device of the present invention is well suited for use in very small-scale systems.
• · * · · • ·· • · j '3 117492• · * · · • ·· • · j '3 117492
Kun heijastuspinta on korkeudeltaan matala, se voidaan toteuttaa helposti erilaisilla meisto-, muovaus-tai työstötekniikoilla. Tietyissä suoritusmuodoissa laite toteutetaan päällystämällä ontto kartiomainen heijastin metallikerroksella ja/tai eristekerroksella. Matala korkeus 5 helpottaa mainitun onton heijastimen päällystämistä esim. tyhjiö-päällystystekniikoilla.When the reflection surface is low in height, it can easily be accomplished by various stamping, molding or machining techniques. In certain embodiments, the device is implemented by coating a hollow conical reflector with a metal layer and / or an insulating layer. The low height 5 facilitates the coating of said hollow reflector, e.g., by vacuum coating techniques.
Suurin osa valonsäteistä heijastuu heijastuspinnassa vain kerran. Näin ollen heijastushäviöitä voidaan vähentää merkitsevästi verrattuna tek-10 niikan tason mukaisiin laitteisiin.Most of the light rays are reflected only once in the reflecting surface. Thus, the reflection losses can be significantly reduced compared to prior art devices.
Keksinnön suoritusmuodot ja niiden edut selviävät alan ammattilaiselle paremmin jäljempänä seuraavista selityksestä ja esimerkeistä sekä oheisista patenttivaatimuksista.Embodiments of the invention and their advantages will become more apparent to those skilled in the art from the following description and examples, and from the appended claims.
1515
PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Keksinnön suoritusmuotoja selostetaan seuraavissa esimerkeissä tarkemmin viittaamalla samalla oheisiin piirustuksiin, joissa 20 kuva 1 esittää kaaviomaisesti resonanssikaviteettivalodiodia, ' «» t • * · • · • · .***. kuva 2 esittää kaaviomaisesti resonanssikaviteettivalodiodista • « lähtevää optista sädekimppua, jolla on suuri divergenssi, :*T 25 • · · • · · ***.' kuva 3 esittää esimerkkinä kahdesta resonanssikaviteettivalo- • · · diodista lähtevän intensiteetin kulmajakaumaa, * « • · · kuva 4 esittää kaaviomaisesti nyt esillä olevan keksinnön suoritus-• * / : 30 muotoa, joka perustuu kartiomaiseen heijastuspintaan, t»l • · • · * · * : kuva 5 esittää kaaviomaisesti heijastuspinnan ja resonanssi- ,*..i kaviteettivalodiodin mittoja, 994 35 Fig. 6a esittää esimerkkinä resonanssikaviteettivalodiodista lähte- ·*’.*·; vän optisen tehotiheyden kulmajakaumaa, ;:5 4 .Embodiments of the invention will be described in more detail in the following examples, with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically illustrates a resonant cavity light emitting diode, «t * • • ***. Fig. 2 is a schematic representation of a high-divergence optical beam of resonance cavity light emitting diode: * T 25 • · · · · · ***. ' Fig. 3 illustrates an example of an angular distribution of intensity output from two resonant cavity light diodes, * 4 • Fig. 4 schematically illustrates an embodiment of the present invention based on a conical reflection surface, t »1 • · · * · *: Figure 5 schematically shows the dimensions of the reflection surface and the resonance cavity light diode, 994 35 Fig. 6a shows an example of a resonance cavity light source * * '; * ·; angular distribution of low optical power density,;: 5 4.
117492 kuva 6b esittää kuvan 6a mukaisesta resonanssikaviteettivalo-diodista kartiomaiseen avaruuskulmaan lähtevän sädekim-pun normalisoitua optista tehoa puolikartiokulman funktiona, 5 jolloin mainittu puolikartiokulma määrittää mainitun avaruus- kulman, kuva 7a esittää esimerkkinä nyt esillä olevan keksinnön mukaisesta valodiodista lähtevän optisen tehotiheyden kulmajakaumaa, 10 kuva 7b esittää kuvan 7a mukaisesta valoa emittoivasta laitteesta kartiomaiseen avaruuskulmaan lähtevän sädekimpun normalisoitua optista tehoa puolikartiokulman funktiona, jolloin mainittu puolikartiokulma määrittää mainitun avaruuskul-15 man, kuva 8 esittää kaaviomaisesti valoa emittoivan laitteen, joka käsittää heijastuskerroksella päällystetyn kartiomaisen kuoren, 20 kuva 9 esittää kaaviomaisesti valoa emittoivaa laitetta, joka käsittää epäsymmetrisen kartiomaisen heijastimen, • 1 · « t • 1 kuva 10 esittää kaaviomaisesti valoa emittoivan laitteen, joka käsit-tää laatan, jossa on kartiomainen aukko, jolloin mainitun : .·. 25 kartiomaisen aukon sisäosa on päällystetty heijastuskerrok sella, * 1 · 1 * · · · **· • · **··' kuva 11 esittää kaaviomaisesti valoa emittoivaa laitetta, joka käsit tää läpinäkyvän kartiomaisen kappaleen, 30 • · · kuva 12 esittää kaaviomaisesti optisen aaltojohteen ja nyt esillä : olevan keksinnön mukaisen valoa emittoivan laitteen ·<1···.· yhdistelmän, • ♦ * • 1 · * · * 4 * · · * 1 1 * 1 5 117492 kuva 13 esittää kaaviomaisesti optisen aaltojohteen ja valoa emittoivan laitteen yhdistelmän, jossa mainitun aaltojohteen suippoa päätä käytetään heijastimena, 5 kuva 14 esittää kaaviomaisesti valoa emittoivan laitteen, joka käsittää heijastimen, jossa on kaksi eri kartiokulmaa, kuva 15 esittää kaaviomaisesti valoa emittoivan laitteen, joka käsittää kahdessa suunnassa kaareutuvan heijastimen, ja 10 kuva 16 esittää kaaviomaisesti näyttöyksikön, joka käsittää useita nyt esillä olevan keksinnön mukaisia valoa emittoivia laitteita.117492 Figure 6b shows the normalized optical power of a beam of light emitted from a resonant cavity light emitting diode of Figure 6a to a conical space angle as a hemispherical angle, wherein said hemispherical angle defines said space angle Fig. 8 is a schematic view of a light emitting device comprising a reflective layer, a projection of a cone, comprising an asymmetric conical reflector, 1 · 10 • Figure 10 schematically illustrates a light emitting device comprising: a slab with a conical opening, whereby said:. The inner part of the 25 conical aperture is covered with a reflection layer, * 1 · 1 * · · · ** · · · ** ··· Figure 11 schematically illustrates a light emitting device comprising a transparent conical body 30 • · · Figure 12 shows schematically optical waveguide and a combination of the light emitting device of the present invention · <1 ···. · ♦ * • 1 · * · * 4 * · · * 1 1 * 1 5 117492 Figure 13 schematically illustrates an optical waveguide and light Fig. 14 schematically illustrates a light emitting device comprising a reflector having two different cone angles, Fig. 15 schematically illustrating a light emitting device comprising a biaxially curved reflector, and 10 Fig. 16 schematically shows a display unit comprising a plurality of light emitting devices according to the present invention devices.
15 KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Kuvaan 1 viitaten resonanssikaviteettivalodiodi 10, josta käytetään myös nimitystä RCLED (resonance cavity light emitting diode), on laite, joka käsittää puolijohdeväliaineen 4, joka on toteutettu ainakin kahden 20 peilin 5, 6 väliin. Puolijohdeväliaine lähettää valoa, joka perustuu säteilevään elektroni-aukko-rekombinaatioon ainakin yhdessä p-n-raja- j’*]: pinnassa. Peilit 5, 6 ovat ainakin osittain heijastavia ja määrittävät väliinsä resonanssikaviteetin 7. Puolijohdeväliaineesta 4 lähtevä valo ··· heijastuu edestakaisin mainittujen peilien 5, 6 välillä voimistaen valon • « · · : 25 säteilyä. Valo poistuu lähtöpeilin 5 läpi ja muodostaa resonanssikavi- teettivalodiodista lähtevän epäkoherentin valonsädekimpun BB1. Pei- « 'V, leinä 5, 6 voi toimia myös puolijohdeväliaineen 4 yksi tai useampi kerros. Resonanssikaviteettivalodiodi 10 voi myös lähettää valoa ihmis-. . silmälle näkymättömillä aallonpituuksilla.Referring to Figure 1, a resonance cavity light emitting diode 10, also called an RCLED (resonance cavity light emitting diode), is a device comprising a semiconductor medium 4 formed between at least two mirrors 5, 6. The semiconductor medium emits light based on radiating electron-gap recombination on at least one surface of the p-n-junction. The mirrors 5, 6 are at least partially reflective and define a resonance cavity 7 between them. The light emitted from the semiconductor medium 4 ··· is reflected back and forth between said mirrors 5, 6, amplifying the light radiation. The light exits through the output mirror 5 and forms a non-coherent beam of light BB1 from the resonant cavity photodiode. One or more layers of the semiconductor medium 4 may also act as a cover 5, 6. The resonance cavity LED 10 can also emit light to a human. . at invisible wavelengths.
: 30 ··· Lähetetyt valonsäteet LL muodostavat lähtevän sädekimpun BB1, joka etenee keskimäärin suunnassa SZ ja jolla on suuri divergenssi. Suunta * · SZ on lähtevän sädekimpun BB1 muodostavien kaikkien valonsäteiden LL keskimääräinen suunta. Suunta SZ on tyypillisesti kohtisuora peilei- *···* 35 hin 5, 6 nähden.: 30 ··· The transmitted light beams LL form an outgoing beam bundle BB1 which propagates on average in the SZ direction and has great divergence. Direction * · SZ is the average direction LL of all light beams forming the outgoing beam BB1. The direction SZ is typically perpendicular to the mirrors * ··· * 35 to 5, 6.
* # ·*· • * · * · 6 117492 Sädekimppu BB1 kulkee lähtöpeilin 5 läpi. Sädekimpun BB1 lähikentän halkaisija NFD1 määrittää lähtöpeilin 5 pyöreän osuuden, josta käytetään tässä nimitystä aktiivinen pinta 11. Sädekimpun BB1 lähikentän halkaisijan NFD1 määritellään olevan sen ympyrän halkaisija, jonka 5 sisällä on tasan 95 % sädekimpun BB1 optisesta tehosta lähtöpeilin 5 tasolla.117492 Beam BB1 passes through exit mirror 5. The near field NFD1 of the beam BB1 defines the circular portion of the output mirror 5, referred to herein as the active surface 11. The near field diameter NFD1 of the beam BB1 is defined as the diameter of the circle 5 within 95% of the optical power of the beam BB1.
Kuvaan 2 viitaten optinen akseli N1 on samansuuntainen kuin säde-kimpun BB1 etenemissuunta SZ ja kulkee aktiivisen pinnan 11 keski-10 pisteen kautta, a tarkoittaa valonsäteen LL ja suunnan SZ välistä kulmaa.Referring to Figure 2, the optical axis N1 is parallel to the propagation direction SZ of the beam bundle BB1 and passes through the mid-10 points of the active surface 11, α being the angle between the light beam LL and the direction SZ.
Kuvassa 3 on esitetty esimerkkinä kahdesta resonanssikaviteettivalo-diodista 10 lähtevien intensiteettien INT kulmajakaumat. Jakaumat SL, 15 DL liittyvät eri kaviteetinpituuksiin mutta samaan valodiodeihin 10 kytkettyyn ohjausvirtaan, joka on noin 5 milliampeeria. Jakaumat SL, DL on esitetty napakoordinaatistokäyrinä. Suunta 0° on määritetty suunnaksi SZ. Jakaumat SL ja DL ovat kaukokenttäjakaumia. SL:llä merkityllä jakaumalla on maksimi, joka liittyy suuntaan 0° eli suuntaan 20 SZ. DL:llä merkityllä jakaumalla on maksimi, joka liittyy likimäärin suuntaan 41,5°, ja paikallinen voimakkuusminimi suunnassa 0°. Näin ollen lähtevän sädekimpun BB1 intensiteetin kulmajakaumassa voi olla myös paikallinen minimi suunnassa SZ.Figure 3 illustrates as an example the angular distributions of the intensities INT from the two resonance cavity light emitting diodes 10. The distributions SL, 15 DL are related to different cavity lengths but to the same control current connected to the light emitting diodes 10, which is about 5 milliamps. The distributions SL, DL are shown as polar coordinate curves. 0 ° is defined as SZ. The distributions SL and DL are far-field distributions. The distribution marked SL has a maximum associated with 0 °, i.e. 20 SZ. The distribution marked DL has a maximum associated with approximately 41.5 ° and a local intensity minimum in the 0 ° direction. Thus, the angular distribution of the intensity of the output beam BB1 may also have a local minimum in the direction SZ.
• · • · · • * • ♦ 25 Tässä esimerkissä jakaumaan DL liittyvä optinen teho on yli kaksi ker- J‘\* taa suurempi kuin jakaumaan SL liittyvä optinen teho. Yleensä reso- :*V nanssikaviteettivalodiodin 10 lähettämä maksimaalinen optinen teho • · · ·;;; liittyy intensiteetin kulmajakaumaan, jolla on paikallinen minimi suun- :···: nassa SZ, mistä on esimerkkinä jakauma DL.In this example, the optical power associated with the DL distribution is more than two times the optical power associated with the SL distribution. Generally, the maximum optical power emitted by the reso-: * V nano-cavity diode 10 • · · · ;;; is related to the angular intensity distribution having a local minimum: ··· in SZ, as exemplified by DL.
3030
Kuvaan 4 viitaten nyt esillä olevan keksinnön mukainen valoa emittoiva laite 100 käsittää ainakin resonanssikaviteettivalodiodin 10 ja heijastus- .·!·. pinnan 20. Heijastuspinta 20 on sovitettu suuntaamaan valodiodista 10 M lähtevä valo oleellisesti suuntaan SZ. Valodiodista 10 lähtevät valon- • · *·;** 35 säteen LL ja pinnasta 20 heijastuneet säteet muodostavat valoa emit- \·*: toivasta laitteesta 100 lähtevän sädekimpun BB2.Referring to Figure 4, the light emitting device 100 of the present invention comprises at least a resonance cavity diode 10 and a reflector. of the surface 20. The reflection surface 20 is arranged to direct the light emitted from the photodiode 10 M substantially in the direction SZ. The light beam LL from the light emitting diode 10 and the beams reflected from the surface 20 form the light beam BB2 emitted from the desired device 100.
• » • · ♦ ♦ · '1 7 117492• »• · ♦ ♦ · '1 7 117492
Kuvaan 5 viitaten resonanssikaviteettivalodiodin 10 pyöreällä aktiivisella pinnalla 11 on halkaisija DIA1. Halkaisija DIA1 on yhtä suuri kuin sädekimpun BB1 lähikentän halkaisija NFD1 (kuva 1).Referring to Figure 5, the circular active surface 11 of the resonance cavity diode 10 has a diameter DIA1. The diameter DIA1 is equal to the diameter NFD1 of the near field of beam BB1 (Figure 1).
55
Heijastuspinnalla 20 on korkeus H1 resonanssikaviteettivalodiodin 10 peilin 5 lähtötasosta eli aktiivisesta pinnasta 11. Heijastuspinnan ja suunnan SZ välinen kulma β on oleellisesti suurempi kuin 0°, eli hei-jastuspinta 20 on vinossa optiseen akseliin N1 nähden.The reflecting surface 20 has a height H1 from the reference plane, i.e. the active surface 11, of the mirror 5 of the resonance cavity diode 10, the angle β between the reflecting surface and the direction SZ being substantially greater than 0 °, i.e. the reflecting surface 20 is oblique to the optical axis N1.
1010
Kuvassa 6a on esitetty esimerkkinä resonanssikaviteettivalodiodista 10 lähtevän optisen tehotiheyden kulmajakauma (dP/da) (kuva 2). Optisen . tehotiheyden dimensio on tässä yhteydessä wattia astetta kohti (W/°). Suurimpaan tehontiheyteen liittyvän abskissan arvoa on merkitty 15 ocMAx:lla· Tässä tapauksessa suurin tehontiheys kohdistuu suuntiin, joissa a = 45°. Mainituista suunnista muodostuu suunnan SZ ympärille kartiopinta.Figure 6a shows an example of the angular distribution (dP / da) of the optical power density output from the resonance cavity photodiode 10 (Figure 2). Optical. the power density dimension in this case is watt per degree (W / °). The value of the abscissa associated with the maximum power density is denoted by 15 ocMAx · In this case, the highest power density is directed in the directions where a = 45 °. Said directions form a conical surface around the direction SZ.
Kuvassa 6a esitetty optisen tehotiheyden kulmajakauma on laskettu 20 kuvan 3 mukaisen voimakkuuden kulmajakauman DL perusteella olettaen aksiaalisymmetrian. Suurimpaan tehotiheyteen liittyvä kulma αΜΑχ on tyypillisesti jonkin verran suurempi kuin suurimpaan intensiteettiin liittyvä kulma.The angular distribution of the optical power density shown in Fig. 6a is calculated from the angular distribution DL of the intensity of Fig. 3, assuming axial symmetry. The angle αΜΑχ related to the maximum power density is typically somewhat larger than the angle related to the maximum intensity.
• · · : .·. 25 Kuvassa 6b on esitetty normalisoitu optinen teho P/Pmax, jonka reso- "V nanssikaviteettivalodiodi 10 (kuva 2) lähettää kartiomaiseen avaruus- kulmaan, jolla on puolikartiokulma a suuntaan SZ nähden. Arvot on **·*' normalisoitu jakamalla tehoarvot P sädekimpun BB1 optisella kokonaisteholla PMax- Valodiodi 10 on sama kuin kuvassa 6a.• · ·:. ·. Figure 6b shows the normalized optical power P / Pmax transmitted by a reso- "V cavity light emitting diode 10 (Figure 2) to a conical space angle having a half-conic angle α relative to SZ. The values are ** · * 'normalized by dividing the power values P by beam BB1. at the total optical power, the PMax LED 10 is the same as in Figure 6a.
: 30 Kuvassa 6a esitetty käyrä on kuvan 6b mukaisen käyrän derivaatta.The curve shown in Figure 6a is a derivative of the curve shown in Figure 6b.
* · • · • « · 4 50% optisesta tehosta lähtee kartiomaiseen avaruuskulmaan, jonka puolikartiokulma a = 47°.* 50% of the optical power exits into a conical space angle with a half cone angle a = 47 °.
»ti :·***' 35 Kuvassa 7a on esitetty esimerkinomaisesti valoa emittoivan laitteen \*·: 100 lähettämän optisen tehotiheyden (dP/da) kulmajakauma, jolloin 8 117492 mainittu valoa emittoiva laite 100 käsittää kartiomaisen heijastuspinnan (kuvat 4 ja 5). Puolikartiokulma β on 22,5°, ja heijastuspinnan 20 korkeus H1 on 0,8 kertaa aktiivisen pinnan 11 halkaisija DIA1. Valo-diodi 10 on sama kuin kuvassa 6a.Figure 7a shows, by way of example, the angular distribution of the optical power density (dP / da) transmitted by the light emitting device 100, wherein said light emitting device 100 comprises a conical reflecting surface (Figures 4 and 5). The half-cone angle β is 22.5 ° and the height H1 of the reflecting surface 20 is 0.8 times the diameter DIA1 of the active surface 11. The LED 10 is the same as in Figure 6a.
55
Heijastuspinnan puolikartiokulma β valitaan edullisesti seuraavan yhtälön mukaan: p-"r ' «n 10The half-cone angle β of the reflecting surface is preferably selected according to the following equation:
Toisin sanoen heijastuspinnan 20 ja suunnan SZ välinen optimikulma β on oleellisesti yhtä suuri kuin kulma ocmax jaettuna kahdella, jolloin mainittu kulma ocMax liittyy valodiodin lähettämään suurimpaan optiseen kulmanmukaiseen tehotiheyteen. Käytännön toteutuksessa tulisi ottaa 15 huomioon valmistustoleranssit, ja heijastuspinnan 20 ja suunnan SZ välinen optimikulma β on sopivimmin aMAX/2 + 3°.In other words, the optimum angle β between the reflecting surface 20 and the direction SZ is substantially equal to the angle ocmax divided by two, wherein said angle ocMax is related to the maximum optical angular power density transmitted by the photodiode. In practical implementation, the manufacturing tolerances should be taken into account, and the optimum angle β between the reflecting surface 20 and the direction SZ is preferably αMAX / 2 + 3 °.
Resonanssikaviteettivalodiodin 10 lähettämään maksimitehontiheyteen ; liittyvä kulma aMAx on tyypillisesti 30-50°. Tällöin heijastuspinnan puoli-20 kartiokulma β on edullisesti 15-25°.The maximum power density transmitted by the resonance cavity diode 10; the associated angle aMAx is typically 30-50 °. In this case, the cone angle β of the reflection surface half-20 is preferably 15-25 °.
** * * * · * · .*···. Tehontiheyden kulmajakauma riippuu valoa läpäisevän aineen, esim.** * * * · * ·. * ···. The angular distribution of the power density depends on the light-transmitting material, e.g.
* · "j. lasin heijastuskertoimesta. Tällöin kulmat cxMax ja β yhtälössä (1) tar- ; koittavat tilannetta valoa läpäisevässä aineessa.* · "J. The reflection coefficient of the glass. Then the angles cxMax and β in equation (1) represent the situation in the light-transmitting material.
··· · 25 :;T Kuvassa 7b on esitetty normalisoitu optinen teho P/PMAx, jonka valoa emittoiva laite 100 lähettää kartiomaiseen avaruuskulmaan, jolla on puolikartiokulma a suuntaan SZ nähden (kuvat 4 ja 5). Arvot on norma-j.:*j lisoitu jakamalla tehoarvot P sädekimpun BB1 optisella kokonaisteholla 30 Pmax· Valodiodi 10 ja heijastuspinta 20 ovat samat kuin kuvassa 7a.··· · 25:; T Figure 7b shows the normalized optical power P / PMAx transmitted by the light emitting device 100 to a conical space angle having a half-conical angle α relative to SZ (Figures 4 and 5). The values are normalized by dividing the power values P by the total optical power 30 of the beacon BB1 · The light emitting diode 10 and the reflecting surface 20 are the same as in Figure 7a.
* · · . Kuvassa 7a esitetty käyrä on kuvan 7b mukaisen käyrän derivaatta.* · ·. The curve shown in Fig. 7a is a derivative of the curve of Fig. 7b.
* »« • » * 50 % optisesta tehosta lähtee kartiomaiseen avaruuskulmaan, jonka puolikartiokulma a = 18°. 38% optisesta tehosta lähtee avaruus-35 kulmaan, jonka puolikartiokulma a = 12°.* »« • »* 50% of the optical power exits to a conical space angle with a half-cone angle a = 18 °. 38% of the optical power goes to a space-35 angle with a half-cone angle α = 12 °.
* * 9 117492 Sädekimppujen BB1, BB2 (kuvat 2 ja 4) divergenssin määrittämiseksi on määriteltävä sädekimppujen BB1, BB2 rajat. Kuvan 6b tapauksessa sädekimpun BB1 divergenssi on 94°, kun sädekimpun BB2 raja on asetettu 50 %:iin optisesta kokonaistehosta. Kuvan 7b tapauksessa 5 sädekimpun BB2 divergenssi on 36°, kun sädekimpun BB2 raja on asetettu 50 %:iin optisesta kokonaistehosta. Tällöin heijastuspinnan 20 käyttö keskittää lähetettyä valonsädekimppua BB2 oleellisesti verrattuna alkuperäiseen sädekimppuun BB1.* * 9 117492 To determine the divergence of beams BB1, BB2 (Figures 2 and 4), the boundaries of beams BB1, BB2 must be defined. In the case of Fig. 6b, the divergence of the beam BB1 is 94 ° when the limit of the beam BB2 is set to 50% of the total optical power. In the case of Fig. 7b, the divergence of the 5 beams BB2 is 36 ° when the boundary of the bundle BB2 is set to 50% of the total optical power. In this case, the use of the reflecting surface 20 centers the transmitted light beam BB2 substantially relative to the original beam beam BB1.
10 Kun suurimpaan tehontiheyteen liittyvä kulma αΜΑχ on tyypillisesti noin 45 astetta, niin heijastuspinnan puolikartiokulma β on noin 22,5 astetta (kuva5). Kun heijastuspinnan 20 korkeus H1 on valittu pienemmäksi tai yhtä suureksi kuin 1,5 kertaa aktiivisen pinnan 11 halkaisija DIA1, niin oleellisesti mikään aktiivisesta pinnasta 11 lähtevä valonsäde LL ei 15 heijastu useammin kuin kerran heijastuspinnalla 20, kun otetaan huomioon vain valonsäteet LL, jotka kulkevat tasossa, johon kuuluu optinen akseli N1. Tällöin metallia olevan heijastuspinnan 20 tapauksessa heijastushäviöt minimoituvat.10 While the angle αΜΑχ associated with the maximum power density is typically about 45 degrees, the reflective surface has a half-cone angle β of about 22.5 degrees (Figure 5). When the height H1 of the reflecting surface 20 is selected to be less than or equal to 1.5 times the diameter DIA1 of the active surface 11, substantially no light beam LL from the active surface 11 is reflected more than once on the reflecting surface 20, only light beams LL passing through the plane with optical axis N1. Thus, in the case of the metal reflecting surface 20, the reflection losses are minimized.
20 Heijastuspinnan 20 korkeus H1 on edullisesti suurempi tai yhtä suuri kuin 0,5 kertaa aktiivisen pinnan 11 halkaisija DIA1. Muussa tapauk- :1♦1: sessa valonsäteitä LL, jotka lähtevät 45 asteen kulmassa aktiivisen • · .**·. pinnan 11 keskialueelta, ei heijastu.The height H1 of the reflecting surface 20 is preferably greater than or equal to 0.5 times the diameter DIA1 of the active surface 11. Otherwise: 1 ♦ In 1 light beams LL that start at a 45 degree angle of the active • ·. ** ·. of the surface 11, not reflected.
• · · • - * 25 Kuvaan 8 viitaten valoa emittoiva laite 100 voi käsittää kartiomaisen “Y kuoren 21. Kuoren 21 sisäpuoli voi olla päällystetty heijastavalla pin- • 1 · γ; noitteella 20a. Vaihtoehtoisesti kuori 21 voi olla läpinäkyvä ja sen ulkopuoli voi olla päällystetty heijastavalla pinnoitteella 20b.Referring to FIG. 8, the light emitting device 100 may comprise a conical “Y shell 21. The inside of the shell 21 may be coated with a reflective surface • 1 · γ; with a note 20a. Alternatively, the casing 21 may be transparent and the outside may be coated with a reflective coating 20b.
* » · 30 Kuori 21 voi olla toteutettu muovaamalla tai meistämällä muovia, lasia, keräämiä tai metallia. Kuori 21 voi myös olla työstetty poraamalla, sor- : vaarnalla ja/tai hiomalla. Kuori 21 voi olla päällystetty heijastavalla ker- • · · [ roksella tyhjiöpinnoittamalla. Heijastava pinta voidaan toteuttaa käyttä mällä alumiinipinnoitteita, oksidipinnoitettuja alumiinipinnoitteita, • · ♦ 35 rodiumpinnoitteita tai dielektrisiä monikerrospinnoitteita.* »· 30 The casing 21 may be formed by molding or stamping plastic, glass, collector or metal. The casing 21 may also be machined by drilling, lathing and / or grinding. The casing 21 may be coated with a reflective layer by a vacuum coating. The reflective surface can be achieved using aluminum coatings, oxide-coated aluminum coatings, • · ♦ 35 rhodium coatings or dielectric multilayer coatings.
• · • 1 · · 10 117492• · • 1 · · 10 117492
Kun heijastuspinnassa 20 on sähköä johtavaa materiaalia, sähkö-kontakti valodiodin 10 aktiivisen pinnan 11 kanssa voidaan estää tarkoituksenmukaisella välikkeellä heijastuspinnan 20 ja aktiivisen pinnan 11 välissä.When the reflective surface 20 contains conductive material, electrical contact with the active surface 11 of the photodiode 10 may be prevented by a suitable spacer between the reflective surface 20 and the active surface 11.
. 5. 5
Kuvaan 9 viitaten valoa emittoiva laite 100 voi käsittää epäsymmetrisen heijastuspinnan 20, esim. osan kartiomaista heijastuspintaa. Tämä suoritusmuoto voi olla edullinen, jos käytettävissä oleva tila on hyvin rajallinen mutta ei vaadita maksimitehoa.Referring to Figure 9, the light emitting device 100 may comprise an asymmetric reflecting surface 20, e.g., a portion of a conical reflecting surface. This embodiment may be advantageous if the available space is very limited but maximum power is not required.
1010
Kuvaan 10 viitaten heijastuspinta 20 voidaan toteuttaa muodostamalla laattaan 22 kartiomainen aukko ja päällystämällä kartiomaisen aukon sisäpuoli heijastuspinnalla 20.Referring to Figure 10, the reflection surface 20 may be implemented by forming a conical opening in the plate 22 and coating the inside of the conical opening with a reflecting surface 20.
15 Kuvaan 11 viitaten heijastuspinta 20 voi perustua kokonaisheijastukseen läpinäkyvässä kartiomaisessa kappaleessa 24. Heijastuspinta 20 voi olla päällystetty suojaavalla pinnoitteella. Jos heijastuspinnan 20 taitekertoimet ja/tai orientaatio lähetettyjen valonsäteiden suhteen ei täytä kokonaisheijastuksen kriteeriä, pinta 20 voidaan päällystää lisä-20 heijastuskerroksella.Referring to Figure 11, the reflection surface 20 may be based on total reflection in the transparent conical body 24. The reflection surface 20 may be coated with a protective coating. If the refractive indices of the reflecting surface 20 and / or the orientation with respect to the transmitted light rays do not meet the criterion of total reflection, the surface 20 may be coated with an additional 20 reflection layers.
:*·*: Kokonaisheijastukseen perustuvat heijastuspinnat 20 ovat edullisempia kuin metallipintoihin perustuvat heijastimet, koska kokonaisheijastuk- ··* sessa heijastushäviöt ovat merkityksettömän pieniä.: * · *: The reflection surfaces 20 based on total reflection are more advantageous than the reflectors based on metal surfaces because the reflection losses in the total reflection are insignificant.
*··· Λ 25 • * · ** V Kappaleen 24 ja aktiivisen pinnan 11 välinen fyysinen kosketus voi olla ]"ί haitallinen, koska se voi häiritä valodiodin 10 kaviteettipeilin 5 kunnol- ’*··* lista toimintaa (kuva 1). Kappaleen 24 ja valodiodin 10 väliseen tilaan voidaan järjestää sopivia ulokkeita tai välikkeitä.* ··· Λ 25 • * · ** V Physical contact between the body 24 and the active surface 11 can be] detrimental because it can interfere with the proper operation of the cavity mirror 5 of the photodiode 10 (Figure 1). Suitable projections or spacers may be provided in the space between the body 24 and the photodiode 10.
Il: 30 ··»Il: 30 ·· »
Kuvaan 12 viitaten valoa emittoivaa laitetta 100 voidaan käyttää valon « kytkemiseksi optisen aaltojohteen 200 ytimeen 201. On edullista jär-jestää viiste ja ohjauspintoja aaltojohteen 200 asettamiseksi ja ase- • · ^ moimiseksi helposti laitteeseen 100. Osaa aaltojohteen 200 vaipasta 35 202 voidaan käyttää kiinnityspintana. Valoa emittoiva laite 100 ja opti- • · \*·: nen aaltojohde 200 muodostavat yhdessä yhdistelmän 400.Referring to Figure 12, the light emitting device 100 may be used to connect light to the core 201 of the optical waveguide 200. It is advantageous to provide bevel and guide surfaces for easy insertion and positioning of the waveguide 200 into a device 100. The light emitting device 100 and the optical waveguide 200 together form a combination 400.
11 11749211 117492
Kuvaan 13 viitaten osa optista aaltojohdetta 200 voi olla suippo. Hei-jastuspinta 20 voidaan toteuttaa suipon osuuden avulla. Yhdistelmän 400 toiminta voi perustua kokonaisheijastukseen ilman lisäpinnoitteita, 5 Suippo osuus voidaan kuitenkin päällystää lisäheijastuskerroksilla ja/tai suojakerroksilla. Lisäksi suippo osa voi käsittää vaippakerroksen (ei esitetty), jolla on pienempi taitekerroin kuin aaltojohteen 200 ytimellä 201.Referring to Figure 13, a portion of the optical waveguide 200 may be tapered. The heeling surface 20 can be implemented by means of a tapered portion. The operation of the combination 400 may be based on total reflection without additional coatings, however, the tapered portion may be coated with additional reflection layers and / or protective layers. Further, the tapered portion may comprise a sheath layer (not shown) having a lower refractive index than the core 201 of the waveguide 200.
10 Suippo osa voidaan toteuttaa esimerkiksi muovaamalla, hiomalla, sorvaamalla, lämmittämällä ja vetämällä tai liittämällä aaltojohteen 200 päähän lisäkartiokappale. On edullista, että suippo osuus on lyhyt, sillä se on vahvempi kuin pitkä kapea suippo kuitu.The tapered portion may be accomplished, for example, by molding, grinding, turning, heating, and drawing, or by attaching an additional conical member to the end of the waveguide 200. It is preferred that the tapered portion is short as it is stronger than the long narrow tapered fiber.
15 Aaltojohteen 200 suora osuus käsittää lieriömäisen heijastuspinnan eli ytimen ja vaipan rajapinnan. Koska ytimen ja vaipan rajapinta on oleellisesti samansuuntainen kuin suunta SZ, niin valonsäteiden ja suunnan SZ välinen kulma a ei kuitenkaan pienene lieriömäisen osan heijastuksissa. Lieriömäinen osuus ei vaikuta valoa emittoivan laitteen 100 hei-20 jastuspinnan 20 korkeuteen H1.The direct portion of the waveguide 200 comprises a cylindrical reflecting surface, i.e. the interface between the core and the sheath. However, since the interface between the core and the sheath is substantially parallel to the direction SZ, the angle α between the light rays and the direction SZ is not reduced in the reflections of the cylindrical portion. The cylindrical portion does not affect the height H1 of the reflecting surface 20 of the light emitting device 100.
Kuvaan 14 viitaten laite 100 voi käsittää useita päällekkäisiä kartiomai-.··*, siä pintoja, joilla on eri kartiokulmat eli eri puolikartiokulmat β. Korkeus ”·. H1 tarkoittaa päällekkäisten heijastuspintojen 20 yhteenlaskettua j*" 25 korkeutta aktiivisesta pinnasta 11.Referring to Fig. 14, the device 100 may comprise a plurality of overlapping conical cone surfaces with different cone angles, i.e. different half cone angles β. Height ”·. H1 is the sum of the height of the overlapping reflection surfaces 20 from the active surface 11.
* · * * · * · ··« ·;;! Kuvaan 15 viitaten heijastuspinnassa 20 voi olla myös kahteen suun- :···: taan kaareutuva muoto. Muoto voi olla esimerkiksi paraboloidimuoto, ellipsoidimuoto tai pallomainen muoto.* · * * · * · ·· «· ;; Referring to Figure 15, the reflecting surface 20 may also have a two-dimensionally: ···: curved shape. The shape may be, for example, a paraboloid shape, an ellipsoid shape or a spherical shape.
3030
Kuvaan 16 viitaten näyttöyksikkö 500 voidaan toteuttaa käyttämällä X : sarjaa valoa emittoivia laitteita 100. Yhdelle ainoalle levylle voidaan * · · * | järjestää useita valoa emittoivia laitteita 100.Referring to Figure 16, the display unit 500 may be implemented using an X: series of light emitting devices 100. For a single disk, * · · * | arrange multiple light emitting devices 100.
* * • O 35 Kun käytetään resonanssikaviteettivalodiodia 10, matala heijastuspinta 20 saa aikaan hyvän hyötysuhteen resonanssikaviteettivalodiodista 10 12 117492 lähtevän valon keskittämiseksi. Verrattuna tekniikan tason mukaisiin laitteisiin, joissa on korkeita heijastimia tai kokoojalinssejä, laitteen 100 kokoa voidaan pienentää ja/tai optista tehoa voidaan kasvattaa.* * • O 35 When a resonance cavity light emitting diode 10 is used, the low reflection surface 20 provides a good efficiency for focusing the light emitted from the resonance cavity light emitting diode 10 12 117492. Compared to prior art devices with high reflectors or collector lenses, the device 100 may be reduced in size and / or the optical power may be increased.
5 Nyt esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen 100 käyttö on edullista, kun hinnaltaan edullisella, pienikokoisella laitteella on muodostettava keskitetty voimakas sädekimppu.The use of the device 100 of the present invention is advantageous when a low-cost, low-cost device is required to form a centralized powerful beam.
Heijastuspinnan 20 käyttö vähentää valon intensiteettiä ei-toivottuihin 10 suuntiin eli suuntiin, jotka poikkeavat merkitsevästi suunnasta SZ.The use of a reflecting surface 20 reduces the light intensity in the undesirable 10 directions, i.e., directions that deviate significantly from the direction SZ.
Tämä auttaa vähentämään ylikytkentää optisten signaalikanavien välillä, ilmaisimien tai ihmiskatsojien sokaistumista (häikäistymistä), tai komponenttien kuumenemista säteilyn vaikutuksesta.This helps reduce overconnection between optical signal channels, blinding (glare) to detectors or human viewers, or heating components to radiation.
15 Laitteita 100, 400, 500 voidaan käyttää kuituoptisten lähettimien toteuttamiseen esimerkiksi tietoliikenteessä, ajoneuvojen ajovaloissa ja jarruvaloissa, navigointivaloissa, liikennevaloissa, ajoneuvojen ja rakennusten hätämerkkivaloissa, taskulampuissa, vaatteisiin kiinnitetyissä valaisinlaitteissa, pelastusliiveihin tai muihin pelastusvälineisiin 20 kiinnitetyissä merkkivaloissa, näyttölaitteissa, näyttöruuduissa ja data- | projektoreissa.15 Devices 100, 400, 500 may be used to implement fiber-optic transmitters, e.g. projectors.
·· · • 1 2 t • · .3. Alan ammattilaiselle on selvää, että nyt esillä olevan keksinnön mukaisten laitteiden ja menetelmän muunnelmat ja variaatiot ovat 25 mahdollisia. Ne nimenomaiset suoritusmuodot, joita on kuvattu edellä *"7 viittaamalla oheisiin piirustuksiin, ovat vain havainnollistavia, eikä nii- den tarkoituksena ole rajata keksinnön suojapiiriä, joka on määritelty • · *···1 oheisissa patenttivaatimuksissa. | lii 30 • · « • 1 ♦ · «··' • « • 1 ♦ • 1 · • · »····' • · • · 'j »1· • « • · ··· · • 1 · ....·· · • 1 2 t • · .3. It will be apparent to one skilled in the art that modifications and variations of the devices and method of the present invention are possible. The specific embodiments described above with reference to the accompanying drawings are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the appended claims. | Lii 30 • · «• 1 ♦ · «·· '•« • 1 ♦ • 1 · • · »····' • · • · 'j» 1 · • «• · · · · · 1 ·….
2 * 1· 3 • ·2 * 1 · 3 • ·
Claims (11)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20045403A FI117492B (en) | 2004-10-26 | 2004-10-26 | Light emitting device and method for directing light |
PCT/FI2005/050373 WO2006045897A1 (en) | 2004-10-26 | 2005-10-25 | Light emitting device and method for directing light |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20045403A FI117492B (en) | 2004-10-26 | 2004-10-26 | Light emitting device and method for directing light |
FI20045403 | 2004-10-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20045403A0 FI20045403A0 (en) | 2004-10-26 |
FI20045403A FI20045403A (en) | 2006-04-27 |
FI117492B true FI117492B (en) | 2006-10-31 |
Family
ID=33306121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20045403A FI117492B (en) | 2004-10-26 | 2004-10-26 | Light emitting device and method for directing light |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI117492B (en) |
WO (1) | WO2006045897A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE602008003313D1 (en) | 2007-02-12 | 2010-12-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | LIGHTING DEVICE WITH AT LEAST ONE EMBEDDED LED |
US8066417B2 (en) * | 2009-08-28 | 2011-11-29 | General Electric Company | Light emitting diode-light guide coupling apparatus |
DE102013100121A1 (en) | 2013-01-08 | 2014-07-10 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelectronic semiconductor device |
JPWO2020040132A1 (en) * | 2018-08-23 | 2021-09-24 | 株式会社ニコン | Light emitting device, light emitting method, exposure device, exposure method and device manufacturing method |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6476551B1 (en) * | 1998-01-30 | 2002-11-05 | Ricoh Company, Ltd. | LED array head and minute reflection optical elements array for use in the LED array head |
US6547416B2 (en) * | 2000-12-21 | 2003-04-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Faceted multi-chip package to provide a beam of uniform white light from multiple monochrome LEDs |
DE10150986A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-30 | Infineon Technologies Ag | Transmitter and or receiver for optical fibre communication of signals |
JP2004151373A (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Yazaki Corp | On-vehicle optical connector |
WO2004043076A2 (en) * | 2002-11-07 | 2004-05-21 | Sony International (Europe) Gmbh | Illumination arrangement for a projection system |
-
2004
- 2004-10-26 FI FI20045403A patent/FI117492B/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-10-25 WO PCT/FI2005/050373 patent/WO2006045897A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20045403A (en) | 2006-04-27 |
FI20045403A0 (en) | 2004-10-26 |
WO2006045897A1 (en) | 2006-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5782553A (en) | Multiple lamp lighting device | |
US4755918A (en) | Reflector system | |
US6128431A (en) | High efficiency source coupler for optical waveguide illumination system | |
EP1194718B1 (en) | Collecting and condensing optical system using cascaded parabolic reflectors | |
US6937791B2 (en) | Optical coupling apparatus and method | |
US6312144B1 (en) | Optical system having retro-reflectors | |
US10253941B2 (en) | Lighting device, corresponding lamp and method | |
FI117492B (en) | Light emitting device and method for directing light | |
JP2007511081A (en) | Optically pumped semiconductor laser device | |
US9683730B1 (en) | System and method of optimizing white light | |
CN108884978A (en) | For the light source of lighting device and the lighting device with such light source | |
US5077751A (en) | Diode laser pumped solid state laser | |
JPH02191379A (en) | Light emitting diode | |
CN113669650A (en) | Reflecting device and white light laser light source | |
CN212377786U (en) | Laser light source device | |
NL2007701C2 (en) | Beacon light optic. | |
JPS6125104A (en) | Compound lens | |
JP2009245601A (en) | Lighting fixture | |
KR100385166B1 (en) | Optics system applying laser diode | |
JP2007222790A (en) | Light convergence and irradiation device and ultraviolet irradiation device | |
CN216384028U (en) | Small-angle optical system module and lighting lamp | |
CN216158886U (en) | Reflecting device and white light laser light source | |
CN1521906A (en) | Cladding pumping optical fiber laser and optical fiber amplifier having symmertroid reflecting mirror | |
CN112113155A (en) | Laser light source device | |
EP1045193A1 (en) | Lighting device for concentrating axial light with an angled converging reflector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 117492 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |