JP2024521071A

JP2024521071A - 改善されたμ－ＬＥＤ投影装置およびＬＥＤ投影装置を製造するための方法

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Publication number: JP2024521071A
Application number: JP2023571210A
Authority: JP
Inventors: フィリップピカルト; セルゲイクルゥシュチェフ; クリスティアンガマー
Original assignee: Ams Osram International GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2021-05-27
Filing date: 2022-05-25
Publication date: 2024-05-28
Also published as: US20240248381A1; DE102021113695A1; WO2022248562A1; DE112022002799A5; KR20240011780A; CN117378195A

Abstract

本発明は、ＬＥＤアレイのための投影装置であって、複数のマイクロＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）が規則的な間隔で載置されているＬＥＤアレイ（１）と、アレイ（１）から送出された光を受光して投影面に投影することが可能である、ＬＥＤアレイ（１）から離間された投影光学系（４）と、個々の突出部（３）を備えた集光構造体（２）とを備える、ＬＥＤアレイのための投影装置を提供する。本発明によれば、突出部（３）は、ＬＥＤアレイ（１）の個々のＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）から放射された光の角度空間を制限するように、かつ／または放射を均一化するように、個々のＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）に光学的に結合される。投影装置の製造についても同様に説明される。【選択図】図２

Description

本願は、２０２１年５月２７日に出願された独国特許出願第１０２０２１１１３６９５．４号の優先権を主張し、その開示内容を、参照により本願に援用するものとする。
本発明は、従来のμ－ＬＥＤ投影装置、すなわち公知の非常に小型の発光ダイオード（以下、μ－ＬＥＤ，ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓ）を備えた投影装置から出発する。

従来、μ－ＬＥＤは、消費者分野において投影用途のためには依然として頻繁には使用されていない。その代わりに、従来のＬＥＤを使用するＤＬＰ（「デジタルライトプロセッシング」）技術または（透過型もしくは反射型）ＬＣＤ技術のような他の技術が主に使用されている。

ＤＬＰ（デジタルライトプロセッシング）技術では、最大２２０万個の直角に配置された微視的に小さいミラーが載置されたチップであるＤＭＤ（「デジタルマイクロミラーデバイス」）を介して、投影面に光が結像される。これらのミラーは、それぞれのミラーの下方にある微小な電極によって動かされる。それぞれのミラーは、ジョイントに取り付けられており、このようにして、光源に向かう方向にまたは光源から離れる方向に回転可能である。

有色の表示を生成するために、ミラーアレイが３つの基本色Ｒ、ＧおよびＢによって時間的に順次に照明され、これによって生じる画像が投影面において重畳される。このことを達成するために、多くの場合、所定の色（赤色、緑色または青色）の光をそれぞれ通過させる３つの異なるセグメントを有する、高速に回転する「ＣｏｌｏｒＷｈｅｅｌ」またはカラーホイールを介して、白色光源がＤＭＤへと放射を行う。この回転は、それぞれ個々の色の所望の画像が生成されるように、マイクロミラーの傾動と同期させられる。

ＤＬＰの他にも広く普及している第２の投影技術は、ＬＣＤ技術である。ＬＣＤプロジェクタは、（いわゆる「ＬＣＤ」，ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙという名称が表すような）透明な液晶ディスプレイを用いて画像を生成する。ＬＣＤプロジェクタは、従来のスライド映写機と同等に機能する。１つの違いとしてＬＣＤプロジェクタは、スライドの代わりに、１つまたは３つの（それぞれのＲＧＢ色ごとに１つの）ＬＣＤを内蔵している。それぞれの印加される電場に応じてＬＣＤの結晶の配向が変化し、それによってより多くの光またはより少ない光が透過する。ＬＣＤディスプレイは、今日では比較的安価であるので、それぞれの基本色（赤色、緑色、青色）ごとに１つの独自のディスプレイが用意される。このことはつまり、ここでは複数の基本色の、時間をずらした投影が行われない（レインボー効果が生じない）ということを意味する。３つの光放射は、ダイクロイックミラーを介してプロジェクタのレンズシステムから同時に出射する。

その変形例の１つは、反射型のＬＣＤを利用する。反射型のＬＣＤの場合には、光を取り出すために、光の偏光が反射時に変化するということを利用することができる。例えば、特許文献１は、上記で説明した原理のそのような変形例を、光路の構成における利点とともに示す。

自動車分野においても、例えばいわゆる「ヘッドアップディスプレイ」のような動的な車内投影において、または車外領域における動的な「ウェルカムライト」において、ますます多くの投影用途が使用されている。しかしながら、ここでは従来の白色光プロジェクタの特定の欠点が影響する。すなわち、白熱電球のような古典的な明るい光源は、振動に対して比較的敏感であり、さらに、カラーホイールのような機械的な構成要素は、騒音も大きく、このことは、まさに高級自動車の分野では、より騒音の少ない室内空間ということに鑑みると、特に将来の電気車両において問題となる可能性がある。さらに、このような構成は、比較的大型である。なぜなら、３つのＬＣＤおよびそれらの再結合のために３つの放射経路を設けなければならないか、またはカラーホイールのためのスペースを設けなければならないので、構造寸法の縮小が、原理的な困難に直面するからである。

これらの方法の全てにおいて、白色光が、複数の基本色（通常は、赤色、緑色、青色）に分解され、次いで、それぞれの基本色および所望の画像に応じて、所望の画像を生成するために投影面へと透過もしくは遮蔽されるか、または（ＤＭＤの場合には）投影放射経路から偏向され（て、続いて吸収され）る。したがって、これらのシステムは、生成された光を構造上完全には利用できない減色的なシステムである。換言すれば、暗い／黒色のピクセルを表示するためには光を吸収しなければならない。

代替策として、例えば従来のフラットパネルディスプレイのための基礎を成すようなＬＥＤアレイが考えられる。近年の開発により、ＬＥＤをさらに小型化することが可能となっており、したがって、μＬＥＤまたはマイクロＬＥＤが話題となっている。この場合、複数のμＬＥＤが、マトリックスまたはアレイとして配置されており、ＬＥＤチップ自体の一辺の長さは、μｍ（１００万分の１メートル）の範囲内である。ピクセル間隔（ピッチ）は、例えば数μｍ～数十μｍである。このようなマトリックスは、ＲＧＢ－ＬＥＤから構成可能であるが、その他の用途の場合には単色（一色）のマトリックスとすることも考えられる。

しかしながら、これらのμ－ＬＥＤの輝度は、従来の構成では低すぎる。なぜなら、これらのμ－ＬＥＤは、広い半空間角度で放射を行うので、下流に接続されている従来の結像光学系は、十分な光を吸収して投影することができないからである。

他方では、光学的な取り出しを改善するために、ＬＥＤを集光構造体と組み合わせることが公知である。例えば、非特許文献１は、ＬＥＤが上に構築されるベースとして、円錐形にパターニングされたサファイア・シリコン・アレイ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄｓａｐｐｈｉｒｅｗｉｔｈｓｉｌｉｃａａｒｒａｙ，ＰＳＳＡ）を利用することにより、ＧａＮ－ＬＥＤ（窒化ガリウムベースの発光ダイオード）の効率を向上させることについて説明している。これにより、ＰＳＳ構造体において反射された、そうでなければ光路で後方に向かって放射されていた光を、より良好に利用することが可能となったことにより、ＬＥＤの光収率を１６．５％向上させることが可能となった。

非特許文献２は、非球面レンズとマイクロレンズマトリックスとを備えた、シリコンベースのＬＥＤのためのトランスファ成形法について記載している。これに関して、金型を製造するためにマイクロエレクトロメカニカル技術、すなわち実質的に従来のアブレーション技術が、ただしミニチュアスケールで使用される。この金型は、次いで、ウェハのエポキシカバーおよびシリコーンゲルカバーへの押し込みによって転写され、これにより、シリコンウェハに対する対物レンズ構成体およびリフレクタの正確かつ再現可能な位置合わせが達成される。１つの非球面レンズのみを用いた輝度および充填率の増加は、構造化されていない湾曲した面に比べて１６～２６％であると記載されている。さらには、照明が規格化される。

米国特許出願公開第２００４１４５７０６号明細書

S. Lan, B. Tang, H. Hu, and S. Zhou in "Strategically constructed patterned sapphire with silica array to boost substrate performance in GaN-based flip-chip visible light-emitting diodes," Opt. Express 28, 38444-38455 (2020) Tsou, Chingfu & Chang, Chunming & Lai, Tenghsien & Huang, Chenghan. (2013) in "The implementation and performance evaluation of a silicon-based LED packaging module with lens configuration.", Microsystem Technologies. 19. 10.1007/s00542-013-1773-4

本発明の課題は、ＬＥＤ、とりわけマイクロＬＥＤアレイのためのさらに改善された投影装置を提供することである。しかしながら、本発明の使用は、基本的にマイクロＬＥＤに限定されているわけではない。

上記の課題は、請求項１に記載のＬＥＤ投影装置と、請求項７に記載のＬＥＤ投影装置を製造するための方法とによって解決される。

特に有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。

本発明によるＬＥＤアレイのための投影装置は、例えば複数のマイクロＬＥＤが規則的な間隔で載置されているＬＥＤアレイと、アレイから送出された光を受光して投影面に投影することが可能である、ＬＥＤアレイから離間された投影光学系とを含む。本発明による投影装置は、個々の突出部を備えた集光構造体をさらに含み、突出部は、ＬＥＤアレイの個々のＬＥＤから放射された光の角度空間を制限するように、かつ／または放射を均一化するように、個々のＬＥＤに光学的に結合されている。

本発明によるこのような投影装置は、集光構造体を含み、この集光構造体は、通常、（マイクロ）ＬＥＤの真上に被せられており、実際には、個々のＬＥＤまたはＬＥＤアレイから、例えばＬＥＤのＲＧＢ配列から放射された全ての光を集光する。したがって、この構造体は、光が投影光学系に入射する前に放射角度を縮小する。したがって、より大きな光収率が得られ、これによりＬＥＤ投影がより明るくなり、それによって初めて、多くの用途のために使用可能となる。さらに、集光構造体は、例えば光化学エッチングのような十分に公知の方法によって高精度でかつ低コストに製造可能である。さらに、光路におけるこの構造体の構成は、非常に短いので、対応する投影光学系を格段によりコンパクトに構築することができる。本発明による構造体は、明るいプロジェクタのためにＬＥＤを使用することを可能にするので、本発明による構造体は、従来技術と比較してさらにより簡単に構築可能である。したがって、従来技術に関して説明した３つのＬＣＤまたはＤＭＤおよびカラーホイールと比較して、１つのＬＥＤアレイしか必要とされないので、機械的なコンポーネント（カラーホイールおよびＤＭＤ）同士の正確な同期化も、（３つのＬＣＤによる）３つの光路の相互の正確な位置合わせおよび同期化も不要である。したがって、より低コストであるにもかかわらず高性能な投影光学系に、本発明による装置を取り付けることができる。

特に好ましくは、集光構造体は、コーン状の突出部を有する。この場合、コーン状の突出部の最も上側の面は、ＬＥＤに結合されるか、またはアレイのうちの、投影されるべき画像の光点を放射する部分に結合される。突出部がコーン状に、すなわち円錐状に形成されている場合には、１つのＬＥＤからの光、または複数のＬＥＤからなる１つのアレイからの光を、コーンの下側においてより広い光点へと拡大させることができる。これにより、配線等のためにＬＥＤ間で必要とされる間隔を、すでに投影光学系の上流において、画像内において完全に不可視にすることが可能となる。このようなコーンは、それぞれ太さの異なる２つのファイバを接続する場合の、ファイバ光学系におけるテーパと同様に機能する。この場合、ＬＥＤ間で必要とされる間隔を、結像の品質を損ねることなく比較的大きく維持することができることが、特に有利である。

投影装置が、集光構造体の屈折率よりも低い屈折率を有する媒体中、例えば約１．５という酸化シリコンの典型的な屈折率よりも低い屈折率を有する空気中または水中に配置されており、さらには、コーン角度が、対応するＬＥＤの最大放射角度に合わせて相応に適合させられる場合には、ＬＥＤの全ての光が、コーン内での全反射によって保持されて、集光構造体のうちの、ＬＥＤとは反対に位置する出射面へと向かうようになる。これに代えて、コーンの外側に、例えば蒸着またはスパッタリングによって鏡面化を施すこともでき、これにより、不確定の環境においても、全ての入射光が、ＬＥＤとは反対に位置する側において集光構造体から出射し、投影のために利用可能となることが保証される。これら両方の手段により、光収率をさらに最適化することが可能となる。

突出部またはテーパは、１つの（マイクロ）ＬＥＤまたは複数の（マイクロ）ＬＥＤに結合されるように、１つの（マイクロ）ＬＥＤまたは複数の（マイクロ）ＬＥＤを覆うことができる。１つの突出部が複数のＬＥＤを覆う際には、有色のアレイ（例えば、赤色、緑色および青色のＬＥＤを備えたアレイ）の場合、全体として白色の光を生成するそれぞれ１つのＬＥＤ配列を覆うことが好ましい。このような場合には、集光構造体からそれぞれの突出部ごとに最適な輝度を有する任意の色の１つの点を生成して、投影装置によって結像させることができる。単色のＬＥＤアレイの場合、このような装置は、例えばパルス幅変調による（従来の）制御に加えて、ＬＥＤのスイッチオンまたはスイッチオフによって輝度を段階的に制御することができるという利点を有する。

通常、集光構造体の突出部は、理想的な入射を達成するために、対応するアレイのＬＥＤの平坦な表面に平坦に載置されていてよい。しかしながら、集光構造体が、対応するＬＥＤから発せられた放射を集光するために、またはその他には、すでにこの箇所において結像段階を設けるために、湾曲させられた、それにより光学的に有効となった表面を有することも考えられる。こうすることによっても、場合によっては光収率をさらに高めることができる。

装置の他に、上記で挙げた特徴を備えた装置を製造するための方法も請求対象である。

以下では、本発明を、複数の実施例のうちの１つ（複数の実施例）に基づいてより詳細に説明する。

本発明の一実施形態において使用することができる従来のＬＥＤアレイの一例を示す図である。図１のμ－ＬＥＤアレイの個々のμ－ＬＥＤ上の、本発明による集光構造体の一例を示す図である。光学的な取り出しを改善するための構造体の基本的な機能方式を示す図である。光学的な取り出しを改善するための構造体の基本的な機能方式を示す図である。さらなる実施形態による集光構造体の取りうる形状を示す図である。さらなる実施形態による集光構造体の取りうる形状を示す図である。さらなる実施形態による集光構造体の取りうる形状を示す図である。さらなる実施形態による集光構造体の取りうる形状を示す図である。

実施例の説明
図１は、本発明による投影装置において使用するためのＬＥＤアレイ１（以下では略してアレイ）の一例として、マイクロＬＥＤアレイまたはμ－ＬＥＤアレイの一例を示す。本実施形態では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の３つの基本色のＬＥＤが事前に規定されたパターンで配置されている１つの有色のアレイが利用される。本図では、白黒で図示するために、赤色光に対する記号として左下から右上に向かうハッチングが選択され、青色光に対する記号として左上から右下へ向かうハッチングが選択され、緑色光に対する記号としてクロスハッチングが選択される。

このようなアレイは、それぞれの駆動に応じて有色光を送出し、これにより、明るい画像を加色的に直接生成することができる。多くのフラットパネルディスプレイは、マイクロＬＥＤだけでなく従来のＬＥＤまたはＯＬＥＤ（有機ＬＥＤ）も備えた同様の装置を利用している。この場合、ＬＥＤの取りうる配置は、縮尺が異なっていても同等である。したがって、有色ＬＥＤ（またはμ－ＬＥＤもしくはマイクロＬＥＤ）の取りうる配置は、十分に公知であり、説明しない。もちろん、単純な投影の場合には単色μ－ＬＥＤアレイを使用してもよい。

図２は、ＰＳＳ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄｓａｐｐｈｉｒｅｓｕｂｓｔｒａｔｅ）構造体またはＰＳＳＡ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄｓａｐｐｈｉｒｅｗｉｔｈｓｉｌｉｃａａｒｒａｙ）構造体２の例における、本発明による集光構造体の一例を示す。このような構造体の製造は、基本的に公知である（従来技術として挙げた文献を参照のこと）ので、ここではおおまかにのみ説明する。まず始めにサファイア基板が、例えばＳｉＯ_２からなる保護層によって覆われる。この層は、フォトレジスト塗料によって被覆され、次いで、フォトレジスト塗料がリソグラフィ光学系を介して所望の構造で露光される。続いて、塗料のうちの露光されていない部分が取り除かれ、露出したＳｉＯ_２およびその下側に位置するサファイア層がエッチング除去される。この方法自体は、半導体製造から公知であり、より複雑な幾何形状を生成するために複数回のコーティング工程、露光工程およびエッチング工程を実施することも可能である。このようにして、高精度の構造体を生成することができる。本明細書の場合には、完成した基板が、μ－ＬＥＤアレイ１上のそれぞれのマイクロＬＥＤに適合する複数の突出部３を有するように、構造体を形成することが目的である。このことはつまり、集光構造体の複数の突出部の中心点同士の相互の間隔が、複数のマイクロＬＥＤの中心点同士の相互の間隔と同じであるということ、換言すれば、突出部が、マイクロＬＥＤに対して正確に重なるということを意味する。

次の工程では、集光構造体２がμ－ＬＥＤアレイ１に光学的に結合され、すなわち、最も簡単な場合には、集光構造体２とμ－ＬＥＤアレイ１とが重ね合わされて、（例えば、外部のクリップ等を用いて）押し合わされる。これに代えて、パテ付けまたは他の形態の組み立ても可能である。重要なのは、それぞれの突出部が対応するμ－ＬＥＤに光学的に結合されるように、アレイと集光構造体とを位置合わせすることである。相応の位置合わせは、例えば光学的に有効な面の外側において、構成要素１および２に相互に嵌合する突出部と凹部とを設けることによって達成可能であり、これらの突出部と凹部とは、重ね合わされると相互に嵌合して、集光構造体２とμ－ＬＥＤアレイ１とを相互に位置合わせする。

そうすると、このようにして、集光構造体のそれぞれ１つの突出部３は、アレイ１の１つのμ－ＬＥＤ上に位置することとなり、したがって、集光構造体のそれぞれ１つの突出部３と、アレイ１の１つのμ－ＬＥＤとは、光学的に相互に結合されている。図２において２つの例示的な放射によって示されているように、本図では折れ曲がった矢印によって示されている、半空間において上方に向かって任意の方向に出力された光放射は、ここではテーパ形（円錐形）に形成された突出部３内での全反射によって集光されて、投影光学系４へと出力される。

したがって、μ－ＬＥＤアレイから出力された全ての光が、集光構造体２としてのＰＳＳ構造体内で受光されて、投影対物レンズに送られる。これにより、この集光構造体２を用いなければ生じる可能性のあった光収率よりも、格段により高い光収率が達成される。

ＰＳＳ構造体は、従来技術において、ＬＥＤにおける光学的な取り出しを改善するために使用される。図３ａは、反射性の集光構造体として使用されるＰＳＳ構造体を示す。ここでは、ｎ型ドープされたＧａＮ層およびｐ型ドープされたＧａＮ層を備えたＬＥＤがＰＳＳに被着される。図３ａに示されている所定の点から発せられた放射を、いわば三次元的に視覚化している図３ｂにおいて、（パターニングされた特別な構造体を用いない場合の放射角度としての）角度θ_Ｃ ^ＰＳＳと、（図示されているパターニングされたＰＳＳ構造体を用いた場合の放射角度としての）角度θ_Ｃ ^ＣＳＳとの比較において明らかとなるように、ｐ型ドープされた層とｎ型ドープされた層との間の活性層から生じる光は、まず始めに全ての方向に放射されるが、パターンにおいて放射角度が制限されるように反射される。図３ａでは、ＬＥＤから空気中への移行部における放射の屈折が無視されているということに留意されたい。なぜなら、こうした放射の屈折は、（ここではｐ型ドープされた）ＧａＮ面の屈折率に依存して、かつここで関連する作用に依存することなく、固定された係数でのみ放射角度の減少に対して影響を及ぼすからである。

図４ａ～図４ｄは、上記で説明したように、リソグラフィと後続のエッチングとによって製作することができる、集光構造体としてのＰＳＳ構造体の突出部の形状の一例を再び示す。上から下に向かって見て取れるように、まず始めに（図４ａ）フォトレジスト塗料６が被着され、構造化されて露光され、続いて、フォトレジスト塗料６のうちの露光されていない部分をエッチングして除去することにより、サファイア基板５の突出部の（ここではテーパ形の）構造体が生成される（図４ｂおよび図４ｃ）。最終結果として、例示的に図４ｄに示されている構造体を形成することができ、次いで、この構造体は、本発明による投影装置を生成するために、図２に示されているようにマイクロＬＥＤアレイの上に被せられる。これらの構造体は、前述したように高精度および高品質で、良好に制御可能な形態で製造可能であり、これにより、これらの構造体を、光学系によって決定される幾何形状に関する必要性に合わせて良好に適合させることができる。

本実施形態では、ＬＥＤに載置される面が、平坦な面であるという一例を示した。しかしながら、集光構造体を、例えばマイクロＬＥＤアレイ１のマイクロＬＥＤ同士の間の中間空間に突入するように、かつＬＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃを完全に包囲するように製造することも考えられる。これにより、出力された光をさらにより良好に入射させることを可能にすることができ、さらには、これによって２つの構成要素の相互の位置合わせを簡単にすることができる。さらに、集光構造体のうちの、マイクロＬＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃに結合している面を、すでに「第１のレンズ」として機能するように湾曲させることもできる。このようにしても、投影装置の光収率をさらに高めることができる。したがって、集光構造体２のうちの、マイクロＬＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃに結合している面の相応の形状は、本実施例において示されている平坦な面に限定されているわけではなく、それぞれの用途事例に応じて適合可能である。

ある用途事例において、集光構造体２内での全反射が十分に作用せず、すでに突出部の外面において過多な光が集光構造体から離れ去ることが認識された場合には、図３ａにおける従来技術からの例において示されているのと同様に、この構造体を鏡面化することも可能である。これにより、さらにより多くの散乱光を集光して利用することが可能となる。

１マイクロＬＥＤアレイ
１ａ，１ｂ，１ｃマイクロＬＥＤ（赤色、青色、緑色）
２集光構造体（ＰＳＳ構造体）
３突出部（テーパ）
４投影光学系
５ＰＳＳ構造体
６フォトレジスト塗料

Claims

ＬＥＤアレイのための投影装置であって、
複数のマイクロＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）が規則的な間隔で載置されているＬＥＤアレイ（１）と、
前記ＬＥＤアレイ（１）から送出された光を受光して投影面に投影することが可能である、前記ＬＥＤアレイ（１）から離間された投影光学系（４）と、
個々の突出部（３）を備えた集光構造体（２）と、を備え、
前記突出部（３）は、前記ＬＥＤアレイ（１）の個々のＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）から放射された光の角度空間を制限するように、かつ／または放射を均一化するように、前記個々のＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）に光学的に結合されている、ＬＥＤアレイのための投影装置。
前記集光構造体（２）は、コーン状の突出部（３）を有する、請求項１に記載のＬＥＤアレイのための投影装置。
前記投影装置は、前記集光構造体（２）の屈折率よりも低い屈折率を有する媒体中、好ましくは空気中に配置されており、
前記突出部（３）のコーン角度は、前記ＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）の入射光が、前記突出部（３）内での全反射により、前記ＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）とは反対に位置する側においてのみ前記集光構造体（２）から出射するように、前記ＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）の最大放射角度に合わせて調整された、円錐角度と屈折率との組み合わせを有する、請求項２に記載のＬＥＤアレイのための投影装置。
前記集光構造体（２）は、好ましくはそれぞれ異なる色放射を有する複数のマイクロＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）を、１つの共通の突出部（３）に光学的に結合する、請求項１～３のいずれか一項に記載のＬＥＤアレイのための投影装置。
前記集光構造体（２）のうちの、前記ＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）の方を向いた全ての面には、前記マイクロＬＥＤに結合可能である面を除いて鏡面性のコーティングが施されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のＬＥＤアレイのための投影装置。
前記突出部（３）のうちの、前記ＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）に結合可能な面は、湾曲を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載のＬＥＤアレイのための投影装置。
請求項１～６のいずれか一項に記載のＬＥＤアレイのための投影装置を製造するための方法であって、
・ＬＥＤアレイ（１）を提供する工程と、
・前記ＬＥＤアレイ（１）上のＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）に適合する突出部（３）を備えた集光構造体（２）を提供する工程と、
・それぞれの突出部（３）が少なくとも１つのＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）に光学的に結合されるように、前記集光構造体（２）を前記ＬＥＤアレイ（１）に接続する工程と、を含む、方法。
前記ＬＥＤアレイ（１）に向かってコーン状に先細った形状に、前記突出部（３）を製作する工程を含む、請求項７に記載の方法。
前記投影装置を、前記集光構造体（２）の屈折率よりも低い屈折率を有する媒体中、好ましくは空気中に配置するさらなる工程と、
前記突出部（３）のコーン角度を、対応する前記ＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）の入射光が、前記突出部（３）内での全反射により、前記ＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）とは反対に位置する側においてのみ前記集光構造体（２）から出射するように、前記ＬＥＤ（１ａ，１ｂ，１ｃ）の最大放射角度と、前記突出部（３）の材料の屈折率とに合わせて調整するさらなる工程と、を含む、請求項８に記載の方法。
１つの突出部を、複数の対応するマイクロＬＥＤに結合する工程を含む、請求項７～９のいずれか一項に記載の方法。
前記集光構造体のうちの、マイクロＬＥＤアレイの方を向いた全ての面を、前記マイクロＬＥＤに結合可能である面を除いて鏡面化するさらなる工程を含む、請求項７～１０のいずれか一項に記載の方法。
前記突出部のうちの、前記マイクロＬＥＤに結合可能な面が湾曲を有するように、前記突出部を製作するさらなる工程を含む、請求項７～１１のいずれか一項に記載の方法。