具有辐射单元的照射设备及其制造方法和应用与流程

本发明涉及一种照射设备，其具有：辐射单元，用于发射呈射束簇形式的辐射；和在下游的用于射束簇成形的光学装置。

背景技术：

由照射设备发射的辐射例如可以位于UV或短波的可见的范围中以及例如用于照射发光材料元件，然后所述发光材料元件响应于激励而发射转换辐射，例如可见的转换光。借助于作为泵浦辐射源的照射设备和与其隔开地设置的发光材料元件的组合，可以实现高的光密度的光源，所述光源例如可以应用在投影设备中。这要说明根据本发明的照射设备的可能的应用领域，但不对主题在其普遍性方面进行限制。

技术实现要素：

本发明基于的技术问题是，提出一种特别有利的照射设备。

根据本发明，所述目的通过一种照射设备实现，所述照射设备具有：辐射单元，用于发射在时间积分中呈射束簇形式的辐射；在辐射单元下游的第一微透镜装置，所述第一微透镜装置具有关于辐射传播方向并排设置的多个微会聚透镜，用于将射束簇分成每个微会聚透镜一个子射束簇；和在微透镜装置下游的会聚透镜，所述会聚透镜将子射束簇至少在时间积分中在照射面中叠加，所述微会聚透镜划分为分别具有多个微会聚透镜的至少一个第一组和第二组，其中照射设备优选构建为用于组的可变的透射，并且其中每组的微会聚透镜是相同的，然而第一组的微会聚透镜在其形状、尺寸和焦距中的至少一个方面与第二组的微会聚透镜不同，使得照射面的经由第一组的微会聚透镜照射的第一区域在其形状及其尺寸中的至少一个方面与照射面的经由第二组的微会聚透镜照射的第二区域不同。

优选的实施方式在从属权利要求中和其余公开内容中找到，其中在描述中不总是详细地在设备和方法或应用方面进行区分；至少隐含地可了解到在所有权利要求类型方面的公开内容。

根据本发明的照射设备有利地允许照射面的可变的照射，例如通过在经由第一组的微会聚透镜(下文中也仅称作“第一微透镜”)的射束引导和经由第二组的微会聚透镜(下文中也仅称作“第二微透镜”)的射束引导之间来回切换来实现。如果在照射面中例如设置有发光材料元件，那么能够以这种方式激励其不同的区域并然后也在相应不同的区域中发射转换光(发射和激励区域在发光材料中分别基本上是全等的)。

例如借助于光学装置(在最简单的情况下为会聚透镜)能够将在(发光材料元件的)不同的区域中发出的转换光沿不同的空间方向转向，即将位置分布转换为角分布。一个优选的应用领域例如可以是机动车前照灯，其中来回切换可以对应于在近光灯和远光灯之间的变换。

照射面区域的选择在此经由通过相应的微透镜的射束引导来实现，借助于所述微透镜同时使照射强度在相应的照射面区域上的分布均匀化。因此，有利地集成两种功能，经由同组的微透镜引导的辐射在相应的照射面区域中均匀地分布。然而，另一方面，被照射的面可以如刚刚所描述的那样也在形状和/或尺寸方面进行匹配。

在优选的实施方式中，在照射面中设置有发光材料元件，照射面即例如位于发光材料元件的侧面上。此外，刚刚所述的均匀化例如可以辅助预防发光材料元件的局部的过热并且进而退化。优选地，通常是向下转换(Down-Konversion)，即泵浦辐射转换为长波的辐射，优选转换为可见光。然而，在照射面中例如也可以设置有平面光调制器，例如微镜阵列或LCD或LCOS成像器；均匀化在此也可以辅助预防损坏。

通常来讲，“照射面”作为会聚透镜的后焦面连带所有子射束簇的剖面出现。会聚透镜的后焦面位于会聚透镜的背离第一微透镜装置(在下文中也仅称作“微透镜装置”)的侧上，即该侧关于辐射传播方向位于下游。通常地，“上游/下游”以及“前/后焦面”与辐射沿着从辐射单元至照射面的路径分别具有的辐射传播方向有关。

如果微透镜具有相同的取向并且相应的子射束簇全等地叠加，那么第一照射面区域的形状对应于第一微透镜的形状以及第二照射面区域的形状对应于第二微透镜的形状(细节参见下文)。因此，例如在圆形的微透镜的情况下，相应的照射面区域同样是圆形的，相反所述照射面区域在矩形微透镜的优选的情况下同样是矩形的。微透镜可以沿辐射传 播方向观察例如具有圆的、尤其圆形的，或多边形的形状，例如是矩形的、尤其正方形的，或例如还是六边形的。

此外，第一/第二微透镜的尺寸和焦距确定第一/第二照射面区域的尺寸，其中照射面区域随着微透镜的尺寸而增大以及随着其(变大的)焦距而减小。微透镜越小/其焦距越大，那么子射束簇的发散性越小，由此同样照射面区域也变得更小(参见用于说明的图3连带相关的描述)。微透镜的“尺寸”是其开口宽度；例如观察微透镜到垂直于其光学轴线的平面中的垂直的投影的面积(并且作为“尺寸”与另一微透镜的相应的值进行比较)。“相同的形状”例如意味着通过平移移动和/或旋转和/或缩放可以转变为彼此。

现在微透镜“划分”为至少两个组，即能被相应地分成为，即与相应的组关联。与一个组关联一般并无微透镜在微透镜装置中的空间分布方面的含义。因此，一组的微透镜不必强制性地彼此紧邻地设置，虽然这在要尽可能简单地实现的可变的照射方面会是优选的。

每组设有多个相同的微透镜，例如以下述顺序越来越优选设有至少10、20、30、40、50、60、70、80、90或100个微透镜；可能的上限例如为最高2000、1500、1000、500或250个微透镜。微透镜装置可以除了第一和第二组微透镜以外也具有其他微透镜，通常也具有在形状和/或尺寸和/或焦距方面彼此不同的微透镜。然而，优选地，其他微透镜也分别与一个组关联，即每个微透镜与具有相同微透镜的一组关联。存在至少两组并且优选不多于20、15、10或8组(以提到的顺序越来越优选)。下限例如可以为至少2、3、4、5组。

相应的(第一/第二/其他)照射面区域的尺寸和形状受到在经由相应的微透镜照射时的照射强度分布影响。在此，相应的照射强度分布的边缘应根据定义位于照射强度降低到平均照射强度(经由相应的微透镜达到)的一半的位置；所述定义是优选地，通常边缘例如也可以位于照射强度降低到平均照射强度的1/e的位置。

在时间积分中观察由辐射单元发射的射束簇，因为照射设备构建为用于选择性地透射第一/第二微透镜。因此，所述射束簇作为透射第一微透镜的第一射束簇的和透射第二微透镜的第二射束簇的和(只要存在)其他微透镜的其他射束簇的集合(Vereinigungsmenge)得到。微 透镜装置例如也可以被扫描，例如借助于激光扫描法，其中射束簇在整个扫描区上积分地得到。

照射设备优选构建为用于可变的照射，所述可变的照射例如可以电子地通过接通或断开各个源和/或机械地通过移动光学元件来实现，例如通过倾斜镜以改变射束转向或移动透镜以改变射束扩宽(细节上参见下文)。也可以将微透镜装置相对于辐射单元(和照射设备的其余部件)移动，例如加载有周期性的振动(Vibration)。

通常“可变的透射”意味着，至少可以改变经由第一微透镜引导的辐射功率与经由第二微透镜引导的辐射功率的比，优选可以在照射设备的运行期间完全地断开组中的至少一个组的透射，特别优选的是对于每组可以单独地接通和断开透射。然而，可变的透射不是强制性的，即通过将不同的照射面区域叠加所产生的图案在静态上也会是令人感兴趣的。

子射束簇在可变的透射的照射面中相应地至少在时间积分中“叠加”，因此所述子射束簇在照射面中都具有共同的交集，优选地照射面的每组由子射束簇射出的区域是全等的并进而与相应的照射面区域全等。优选地，也已经在一个时间点(不是只在时间积分中)，即例如未被扫描地，得到每组的叠加。

优选地，第一和第二照射面区域的面重心重合，更确切地说在会聚透镜的光学轴线穿过照射面的位置处重合。

微透镜装置将射束簇“分成”子射束簇，所述子射束簇紧邻微透镜下游分别是收敛的并且进而实际上是空间上彼此分离的，例如在微透镜装置的后焦面中；于是在后焦面下游，子射束簇的叠合又是可能的。

通常，在本公开文献的范围中，术语“透镜”涉及具有至少一个弯曲的折射光的面的透明的本体，所述面优选是本体的外面；相对置的外面通常例如也可以是平坦的。微透镜的弯曲的折射光的面优选是抛物线形的；下游的会聚透镜的折射光的面优选是非球面的。

会聚透镜通常例如也可以是透镜系统，所述透镜系统由多个单透镜构成(所述单透镜依次设置)。但优选地，会聚透镜是单透镜，其中优选地光入射面和光出射面是弯曲的。

微透镜装置的透镜关于射束传播方向“并排地”设置，即在一定程度上并联连接；这意味着，通过一个微透镜射进的辐射无反射地，即尤其除了反向散射等以外，不透射其他微透镜。优选地，微透镜位于共同的平面中(分别具有相应的折射光的面的顶点)，会聚透镜的光学轴线/微透镜的光学轴线垂直于所述平面。

在此，关于其对称的轴线视为转动对称的/旋转对称的透镜的光学轴线。优选地，微透镜装置的微透镜分别具有光学轴线，更优选的是所述光学轴线彼此平行。优选地，会聚透镜具有光学轴线，更优选的是会聚透镜的光学轴线平行于微透镜装置的(彼此平行的)光学轴线。

辐射优选准直地射到微透镜装置上。通常辐射优选是激光辐射，于是辐射单元是激光单元。辐射单元优选可以由多个辐射源，例如至少2、3、4、5、6、7、8、9或10个辐射源构成，其中可能的上限例如为最高1000、800、600、400、200、100或50个。辐射源可以(至少成组地)发射不同主波长的辐射，辐射源优选发射相同波长的辐射，辐射源特别优选是结构相同的。

作为辐射源例如也可以设有发光二极管(LED)，其中将激光二极管作为辐射源是优选的。特别优选地，多个激光二极管以阵列设置的方式形成辐射单元。因此，更优选地，每个激光二极管将准直的激光束射到微透镜装置上，其中激光束彼此平行地入射。

所述实例说明，“射束簇”不必强制性地相关联(尽管时间积分)，而是也已经在微透镜装置上游可以分为子射束簇(Unter-Strahlenbündel)。因此，对于每组，多个子射束簇(激光束)可以射到微透镜装置上，参见用于说明的图2。子射束簇应优选射到至少5、10或15个微透镜上(以提到的顺序越来越优选)；可能的上限例如可以为最高200、150或100个微透镜。对于每组，优选至少20、40或50个微透镜应被透射(以提到的顺序越来越优选)；可能的上限例如可以为最高2500、1250或500个微透镜。总的来说，射束簇应优选透射至少40、80或100个微透镜(以提到的顺序越来越优选)；可能的上限例如可以为最高5000、2500或1000个微透镜。

在一个优选的实施方式中，组中的至少一组的微透镜具有相同的取向，优选地这分别适用于所有组的微透镜(即在每组中微透镜具有彼此 相同的取向)。“相同的取向”意味着，其仅通过平移移动就可以重叠。照射面的经由相同取向(且同组)的微透镜照射的区域是全等的并且分别对应于相应的照射面区域(参见上文)。

在优选的设计方案中，组中的至少一组的微透镜、优选第一和第二组的微透镜、特别优选所有组的微透镜具有矩形的形状。这参照俯视图，即沿着相应的微透镜的光学轴线的观察。在此，相应的矩形的侧棱边优选具有下述关系(较短的侧棱边与较长的侧棱边的比)：至少1:10，以下述顺序越来越优选为至少1:8，1:6，1:4，1:2或2:3，特别优选的可以是正方形的微透镜。

在优选的设计方案中，第一和第二微透镜(至少)在其尺寸方面不同，其中小的微透镜与大的微透镜的尺寸比以下述顺序越来越优选：至少1:100；1:80，1:60，1:40，1:20或1:10。有利的上限例如可以以下述顺序越来越优选为最高9:10，4:5，7:10，3:5或1:2。设置上限也可以明确地与设置下限无关地被考虑(并且反之亦然)并且也应以这种形式公开。

在一个优选的实施方式中，第一和第二微透镜仅在其尺寸方面不同，即所述第一和第二微透镜具有相同的形状。只要存在，那么一个或多个另外的组的微透镜也具有相同的形状。同样特别优选的是矩形的形状。

在优选的设计方案中，组中的至少一组的微透镜是抛物线形的，这在本文中涉及透镜的折射光的光透射面的曲率。优选地，第一和第二(并且只要存在还有其他的)微透镜是抛物线形的，更确切地说更优选具有相同的曲率半径。如果第一和第二微透镜例如在其尺寸方面不同，那么在较大的微透镜中拱顶高(截球体的高度)大于在较小的微透镜中的拱顶高。设有抛物线形的微透镜可以有利地辅助减少在微透镜装置的方案设计中的耗费。

在一个优选的实施方式中，第一微透镜设置在第一区段中以及第二微透镜设置在第二区段中，其中第一区段被第二区段围住，因此第二微透镜如框架地围绕第一微透镜延伸。这另一方面参照俯视图，沿着微透镜的光学轴线观察微透镜装置。关于垂直于所述光学轴线的方向，第一区段被第二区段围住；因此从每个第一微透镜起应沿方向中的每个垂直 于其光学轴线向外伸展的方向存在至少一个第二微透镜，通常分别(每个垂直于光学轴线的方向)存在多个第二微透镜。

优选地，其照射面区域较小的微透镜(即所述微透镜较小和/或具有较大的焦距)居中地设置，因为照射面区域较小，所以通常要经由相应的微透镜引导的辐射功率也是较小的。相应地，靠外的微透镜例如可以比靠内的微透镜关联有更多的辐射源。如果辐射源例如设置成阵列，那么与相反的情况相比，与靠外的微透镜关联的辐射源可以更好地围绕较少的与靠内的微透镜关联的辐射源分布。

在存在一个或多个另外的组的情况下，所述组的微透镜也(分别)设置在区段中，其中区段特别优选地彼此嵌套。因此，第三区段围住前两个区段以及(只要存在)第四区段围住前三个区段，以此类推。

通常，“微透镜装置”在优选的实施方式中可以涉及在其彼此间的相对位置上固定的微透镜，优选的是微透镜装置是一件式的，即微透镜不能无破坏地彼此分离(例如彼此粘结)。特别优选的是，微透镜装置是单片的，即由一种材料以在内部没有材料边界的方式成形。原则上，相应的微透镜装置也可以通过材料磨蚀成形(例如通过研磨)；然而鉴于批量生产，也优选通过注塑到模具中来制造，即微透镜装置例如是注塑件。

然而，微透镜装置不强制性是一件式/单片的，而是另一方面，第一微透镜可相对于第二微透镜可运动地支承的微透镜装置(并且与之相应地第二微透镜可相对于第一微透镜可运动地支承)也会是令人感兴趣的。在此，对于每组，微透镜优选在其相对于彼此的相对位置中固定，因此可以设有优选由多个(与组的数量对应的多个)彼此多件式的部分构成的微透镜装置，其中每个部分分别具有一组的微透镜并且在刚刚提到的意义下优选单独是一件式/单片的。

结合刚刚所描述的变型方式“第二微透镜围住第一微透镜”，第一组例如可以可转动地保持在第二组中。然而，这些组例如也可以是以垂直于微透镜的(彼此平行的)光学轴线的运动方向相对于彼此移动的。具有(成组地)相对于彼此可运动的微透镜的照射设备的有利的应用领域例如可以为效果照明的领域。

同样尤其在所述方面，例如也会令人兴趣的是，微透镜装置整体地相对于其余照射设备的运动，例如旋转、优选围绕平行于微透镜的光学轴线的旋转轴线旋转，移动和/或振动，即周期性的运动。

通常，微透镜可以垂直于微透镜的(彼此平行的)光学轴线是能相对于彼此运动的，即不仅成组地运动。微透镜装置可以在一定程度上扇形展开，即在微透镜之间的间距增大。因此例如可以改变被透射的微透镜的数量，其方式是：一些微透镜通过扇形展开从被透射的区域中运动出来。为此，微透镜例如可以嵌入柔性的且能相应地可变形的基体材料中，例如作为单透镜在其之间得到至少具有光学功能的空腔(没有微透镜)。如开头所描述的那样，可以通过可变地照射辐射面例如在那里设置发光材料元件的情况下产生具有变化的位置分布的发射图案，所述发射图案可以借助于光学装置转化为角分布。因此，可以借助于微透镜的相对运动产生激励图案，所述激励图案可以用于沿不同的空间方向变化的效果照明。

通常，当分别射到一组上的照射强度在运行期间是恒定时，甚至也会令人感兴趣的是具有这种带有(成组地)能相对于彼此可运动的微透镜的微透镜装置的照射设备。仅在微透镜装置之内的运动可以产生变化的照射。

然而，在优选的设计方案中，照射设备构建为，使得在照射设备运行期间可以改变(射到第一微透镜上的)第一照射强度与(射到第二微透镜上的)第二照射强度的比。优选地，可以在运行中完全地断开(并且也再次接通)组中的至少一组的透射。在此，以时间平均值的方式观察第一照射强度与第二照射强度的比。因此，例如也可以通过脉冲宽度调制来设定照射强度；分别经过尽可能小的周期取时间平均值。

辐射单元可以具有第一辐射源，所述第一辐射源的辐射至少大部分地透射第一微透镜；并且具有第二辐射源，所述第二辐射源的辐射至少大部分地透射第二微透镜(优选地分别仅透射第一或第二微透镜)。因此，照射设备优选构建为，使得至多以不等于1的线性的或非线性的比例常数(m≠1)改变第一辐射源的辐射功率引起第二辐射源的辐射功率的改变，优选与其无关。

因此，在优选的实施方式中，在辐射单元由多个辐射源构成的情况 下可以经由各个辐射源的平均的输出功率达到照射强度比。例如在由激光二极管构成的阵列的情况下，所述激光二极管分别单独以彼此平行的子射束簇发射准直的激光辐射，在孔径角不变(例如为0°)时也可以进行照射强度比的变化。

然而，另一方面，照射设备也可以构建为，使得可以改变孔径角，所述孔径角从在微透镜装置直接上游由辐射填充的体积中得到。由辐射填充的体积的集合对应于射束簇，即体积是射束簇的子集。根据半值宽度确定体积并进而孔径角。孔径角至少可以关于与微透镜的光学轴线平行地透射微透镜装置的截面而改变，优选关于整个截面改变(例如锥形的情况下，所述孔径角可以扩宽或收窄)。

在小的孔径角的情况下，例如在彼此嵌套的组中(细节参见上文)仅透射靠内的微透镜，然后被扩宽的辐射不仅可以射到第一微透镜上而且可以射到第二微透镜上。

已经多次提到的“发光材料元件”可以是静态的发光材料元件，例如发光材料薄板。然而另一方面，发光材料元件也可以运动，例如围绕旋转轴线，例如作为发光材料辊子或优选作为发光材料轮运动。因此，旋转轴线优选相对于其他照射设备静止。

在一个优选的实施方式中，照射设备附加地具有第二微透镜装置，所述第二微透镜装置同样由多个并排设置的微透镜构成。第二微透镜装置的微透镜应在其尺寸、形状和彼此间的相对设置(在相应的微透镜装置之内)方面，优选也在其焦距方面(细节参见下文)对应于第一微透镜装置的微透镜并且关于辐射传播方向设置在第一微透镜装置和会聚透镜之间。在此，第一和第二微透镜装置的微透镜应“分别成对地共同作用”，因此每个子射束簇(其根据定义关联有第一微透镜装置的刚好一个微透镜)应穿透第二微透镜装置的刚好一个微透镜。第一和第二微透镜装置的两个相应地共同作用的微透镜称作“微透镜对”。

对于每个微透镜对优选的是，靠后的微透镜设置在靠前的微透镜的后焦面中和/或靠前的微透镜设置在靠后的微透镜的前焦面中，特别优选适用所述两种情况。只要得出关于微透镜对的结论，那么这优选至少适用于一组的所有微透镜，更优选适用于与一个组可关联的所有微透镜，特别优选地适用于两个装置的所有微透镜。两个串联连接的微透镜 装置(在下文中也称作“双重微透镜装置”)的优点例如可以在于相对于倾斜地入射的辐射而公差提高。因此，至少在一定的边界之内，倾斜地入射的辐射仍还可以全等地在照射面中叠加(只要微透镜是相同的)。

例如在准直的激光辐射(例如多个单独准直的激光束)的情况下，可以在存在唯一的微透镜装置的情况下优选不大于3°的最大倾斜度，其中更优选不大于2°的倾斜度并且特别优选不大于1°的倾斜度(所述倾斜度参照微透镜的彼此平行的光学轴线)。虽然在双重微透镜装置的情况下也可以优选平行于光学轴线入射的准直的辐射，但是对倾斜度的公差提高；所述倾斜度例如应不大于15°，以下述顺序越来越优选为不大于13°、11°、10°、9°、8°、6°或5°。

再次针对微透镜对：可以优选，不同组的微透镜具有相同的长度。微透镜对的长度是从第一装置的微透镜的入射面至第二装置的微透镜的出射面所记。如果微透镜对具有相同的长度，那么这例如可以简化制造，例如注塑件的脱模。

另一方面，也会令人感兴趣的是不同长度的微透镜对，即例如对于每组而言长度相同而相较于所述组具有不同长度的微透镜。结合刚刚提到的要求：对于每个微透镜对，靠前的微透镜的后焦面与靠后的微透镜重合以及其前焦面与靠前的微透镜重合，那么不同长度的微透镜对也具有不同的焦距。

换言之，借助于不同长度的微透镜对可以选择相应的组的微透镜对的焦距，使得照射面区域得到期望的尺寸。为了例如实现尽可能小的照射面区域，尽管可以将微透镜的尺寸选择得小，但例如出于制造技术的原因会需要一定的最小尺寸。于是为了进一步缩小照射面区域，可以提高焦距。这还适用于具有仅一个第一微透镜装置的照射设备。如果设有第二微透镜装置，那么为了还能够满足优选的焦面条件，优选相应地提高具有较长的焦距的微透镜对的长度。

通常，前述涉及第一微透镜装置的说明对于第二微透镜装置而言也应是公开的，这尤其涉及微透镜在一个平面中的优选的设置及其优选一件式的/单片的设计方案。第一和第二微透镜装置可以是相对于彼此多件式的并且优选经由空气间隙隔开。第一微透镜装置的与其弯曲的入射面相对置的平坦的出射面例如可以(经由空气间隙隔开地)朝向第二微 透镜装置的平面的入射面地相对置，第二微透镜装置的平面的入射面与其弯曲的光出射面相对置。

然而，第一和第二微透镜装置也可以彼此一件式地设置，优选单片地例如设置为注塑件。此外，第一微透镜装置的微透镜在所述单片的部分的入射侧上成形为弯曲的表面，第二微透镜装置的微透镜在出射侧上成形。

在一个优选的实施方式中，微透镜的后焦面位于共同的平面中并且微透镜装置的所述“后焦面”与会聚透镜的前焦面重合。此外，在会聚透镜下游，子射束簇分别单独地准直。此外，在双重的微透镜装置的情况下，第二微透镜装置的朝向会聚透镜的折射光的面优选位于下述平面中，即在理想情况下所述面与平面分别以其顶点相切。

在一个优选的实施方式(尤其涉及单一的微透镜装置)中，第一微透镜装置设置在基体的入射侧上，即在其入射侧上成形。微透镜中的每个具有焦点，并且所述焦点应优选位于基体之外，更优选通常位于透明的光学元件之外，即也位于会聚透镜之外。此外，各个微透镜的焦点优选位于基体的出射面和会聚透镜之间。通过相应地聚焦，例如可以预防功率过量输入基体或会聚透镜中并进而预防过热。

如已经在开头提到的那样，本发明也涉及用于运行在此公开的照射设备的方法。在此，第一组微透镜以第一照射强度照射以及第二组以第二照射强度照射，其中改变第一与第二照射强度的比，以便相应地改变在相应的照射面区域中的照射强度。

在此，第一和/或第二照射强度也可以等于零，因此例如可以在第一和第二微透镜的透射之间来回切换。另一方面例如也可以优选的是，持续地透射一组并且必要时补充地接通另一组；在此，在持续被透射的组的微透镜上的照射强度也可以进行调整，例如在将另一组接通上时减小所述照射强度，使得例如照射强度整体上保持恒定。

本发明也涉及在此公开的照射设备的应用，所述照射设备用于机动车外部照明、尤其用于可变的具有前照灯的街道照明。有利的应用领域也可以在效果照明的领域中；另一方面照射设备也可以用于操作区照明，其中也会令人感兴趣的是可变地可设定的照射。照射设备还可以用 作投影设备的、内窥镜的或舞台灯光的光源，例如用于在电影、电视或剧场领域中的场景照明。

附图说明

在下文中，根据实施例详细阐述了本发明，其中在从属权利要求的范围中的各个特征也能够以其他组合的形式反映本发明的本质；此外在不同的权利要求类型之间也不进行区分。

分别示出：

图1示出根据本发明的照射设备的示意的局部剖切的侧视图；

图2a、b示出具有不同尺寸的微透镜的示意侧视图以说明相应不同大小的照射面区域；

图3示出根据本发明的照射设备的微透镜装置的俯视图连带多个示意示出的激光光斑；

图4示出在单一的微透镜装置的情况下的优选的射束引导；以及

图5示出用于说明在照射面中的根据焦距的照射强度曲线分布的图表。

具体实施方式

图1示出根据本发明的照射设备1的示意侧视图。照射设备1具有多个激光二极管2(在此为16个激光二极管)作为辐射单元，其中为了概览性在图1中未示出射束传播并且在此参考下述附图。

分别由激光二极管2之一发射的激光束分别借助于准直透镜3单独地准直。于是，在准直透镜3下游，激光束射到以剖面示出的微透镜装置4上。其微透镜4可以划分为具有小的微透镜4a的第一组和具有较大的微透镜4b的第二组。对于每组而言，微透镜4是彼此相同的，即所述微透镜具有相同的焦距(相同的曲率半径)、相同的尺寸和相同的形状。

如根据图2进一步详细阐述的那样，可以借助于不同大小的第一微透镜4a和第二微透镜4b对照射面5的不同尺寸的区域进行照射。在此， 在照射面5中如在图1中示出的那样，设置有发光材料元件6(在图2中未示出)，因此由激光二极管2发射的辐射用作泵浦辐射以激励发光材料元件6。如果激励发光材料元件6的不同的区域，那么也从不同的区域发射由此响应于激励而发射的转换光。

发光材料元件6例如可以以透射方式运行，然后关于辐射的传播方向7在所述发光材料元件6下游可以设有(未示出的)成像的光学装置，所述光学装置将(转换光发射的)位置分布转换为角分布。因此，在不同部位上发出的转换光沿不同的空间方向转向。

辐射由第一微透镜装置4经由第二微透镜装置8引导，其中第二装置的微透镜8与第一装置的微透镜4分别成对地在尺寸、形状和焦距方面相应地设置。微透镜4、8设置为，使得第一装置的每个微透镜4与第二装置的刚好一个微透镜8形成功能对。第一装置的微透镜4将射到微透镜装置4上的射束簇分成子射束簇，其中每个子射束簇穿透第二微透镜装置的刚好一个微透镜8(即相应的功能对的微透镜)。射束簇是所有激光束的整体。

在第二微透镜装置8下游的会聚透镜9将子射束簇在照射面5中叠加；照射面5位于会聚透镜9的后焦面中。

图2a、b说明这种用于较小的微透镜4a、8a(图2a)的和用于较大的微透镜4b、8b(图2b)的子射束簇20a、b。为了概览性，分别仅示出实际上多个设置的微透镜4a、8a、4b、8b中的两个的子射束簇20a、b。因为所述结构与具有功能上成对地共同作用的微透镜的两个微透镜装置4、8，所以在下文中讨论的是相应的微透镜对4、8的相应的子射束簇20a、b和微透镜对4、8的尺寸/形状/焦距。

相应的子射束簇20a、b在照射面5的相应的子区域21a、b中全等地叠加。因此，对于每组，每个微透镜对4、8分别照射整个的相应的照射面区域21a、b。结合叠加实现均匀的照射。

在此，微透镜对4、8设置在会聚透镜9的前焦面中并且子射束簇20a、b分别单独地准直。因此，在照射面5中分别单独地准直的、彼此倾斜的子射束簇20a、b叠加。

然而，通常，微透镜对4、8在会聚透镜9的前焦面中的设置不是 强制性的，当微透镜对4、8与会聚透镜9的前焦面错开时，相应的组的微透镜对4、8的相应的子射束簇20a、b在照射面5中也全等地叠加。如果所述微透镜对移动更靠近会聚透镜9，那么子射束簇20a、b在会聚透镜9下游发散；另一方面当微透镜对4、8位于会聚透镜的前焦距之外时，所述射束簇是收敛的。

根据经由第一组的微透镜对4a、8a照射(图2a)或经由第二组的微透镜对4b、8b照射(图2b)，照射面区域21a、b较小或较大。因此，经由透射的微透镜对4、8的选择，被照射的面可以在其尺寸方面进行匹配，其中在此为了概览性仅示出不同尺寸的两组微透镜对4、8，然而在实际中也可以存在明显多于两个的组。

图3示出微透镜装置4的沿着激光辐射的传播方向7观察的俯视图。在此，可看到不同尺寸的微透镜4a、b。此外，标示基本上圆形的照射区域31，所述照射区域分别标记微透镜装置4的由相应的激光二极管2照射的区域。由激光二极管2分别发射的激光束分别单独地准直，彼此平行并且垂直于激光二极管2的共同的设置面地传播(在平坦的设置面中安装有激光二极管2)。照射区域31的布置对应于激光二极管2的布置。

每个激光二极管2配设有刚好一组微透镜4(微透镜对4、8)，因此仅透射相同尺寸的微透镜4。靠内的四个激光二极管2透射小的第一微透镜4a，相反靠外的十二个激光二极管2透射较大的第二微透镜4b。

现在，控制/驱动电子装置可以设置为，使得其为作为一组的靠外的十六个激光二极管2供电以及为作为另一组的靠内的四个激光二极管2供电。一组的激光二极管的输出功率可以与另一组的激光二极管的输出功率无关地设定，然而在一组之内激光二极管2与激光二极管2的输出功率相同。

在第一运行状态中，例如仅靠内的四个激光二极管2可以运行并且相应地透射小的微透镜4a。相应地，照射面5的小的第一照射面区域21a被照射，即激励发光材料元件的小的子区域。如果在另一运行状态中例如仅靠外的十二个激光二极管2运行，那么相应地第二微透镜4b被透射并进而照射面5的相应大的照射面区域21b被照射。

对于图3中示出的布置替选地，在存在其他的一个或多个组的微透镜情况下，将由十二个激光二极管供给的靠外区域进一步分成例如矩形，所述矩形沿中间的矩形的侧棱边的延长部得到(未示出)。于是，在中间的矩形之上和之下以及左侧和右侧的矩形分别用两个激光二极管2供给并且在角部处的矩形分别用一个激光二极管2供给。

此外，第二微透镜4b和其他一个(或多个)组可以根据功率需求分布到矩形上，其中具有同一组的微透镜4的矩形不必彼此邻接。

设有微透镜对4、8、即第二微透镜装置8的优点例如可以在于在辐射倾斜地入射时的一定的公差。微透镜对4、8的光学轴线与会聚透镜9的光学轴线10平行，然而为了概览性没有详细示出(参见用于说明的图1)。在理想情况下，激光二极管2的激光束平行于微透镜对4、8的光学轴线。然而，如果例如受制造所限地造成倾斜，那么只要倾斜不超过微透镜对4、8的接受角，那么相应的组的相应的子射束簇21a、b仍然能够全等地叠加。

在接受角范围之内，第一装置的微透镜4a、b聚焦到第二装置的为相应的微透镜对4、8的一部分的微透镜8a、b上。在接受角范围之外，辐射(也)射到其他微透镜8上，并且会产生重影。

但通常，设有微透镜对4、8不是强制性的。例如在辐射(与微透镜4a、b的光学轴线)平行地入射的情况下，唯一的微透镜装置4也可以将相应的子射束簇20a、b针对每组全等地在照射面5中(与会聚透镜9共同地)叠加。

图4示出这种单一的微透镜装置4的示意剖面图。微透镜4a、b在基体41的入射侧上成形。所述基体的与微透镜4a、b相对置的出射侧42是平坦的。为了概览性，未示出下游的会聚透镜和发光材料元件，在此方面参考根据图1和图2的结构以及相关的描述。

现在，基体41在其沿辐射传播方向7所占的长度中选择为，使得焦点43位于基体41之外，即子射束簇20在基体41下游聚焦。这样例如可以预防过量输入到基体41中。

图2说明，微透镜4a、b的尺寸或微透镜4、8的尺寸对照射面5的被照射的区域21a、b的尺寸具有何种影响。微透镜4a、b越大，发 散性越大并且被照射的区域相应地越大。

然而，可以替选于此或也与关于尺寸的设定组合地，也经由焦距设定相应的照射面区域21a、b的尺寸。微透镜4a、b的焦距越小，发散性越大并且照射面区域21a、b相应越大。

图5说明在照射面中的照射强度的曲线分布(基于在单一的微透镜装置上执行的光线跟踪仿真的结果)。(两组)微透镜(彼此间也)具有相同的尺寸并且在参考情况下(图形I)也具有相同的焦距。

三个另外的图形II-IV说明，当靠内的第一微透镜4a的焦距变化时，照射强度曲线分布如何变化(组与图3类似地设置)。随着焦距增加，穿透第一微透镜4a的子射束簇20a的发散性减小。相应地，照射面5的经由第一微透镜4a照射的区域21a变得更小。在照射面5中间形成平台，所述平台的沿着照射面5所占的宽度随着焦距增加而减小。在此，经由第一微透镜4a引导的辐射功率保持不变，因为照射强度随着宽度的减小而升高。照射强度分布的原则上类似的变化例如也能够通过微透镜的尺寸变化来实现，其方式是：即在此减小靠内的第一微透镜4a的尺寸。

再次对于根据图3的小的/大的微透镜4a、b而言：大的微透镜4b围住小的微透镜4a的设置方式能够提供下述优点，如为了照射较大的照射面区域21b设有更多个激光二极管2并且能够更好地设置激光二极管。如果相反地设置、即大的微透镜在中间而小的微透镜在外部，那么这然而对照射面区域21a、b的设置方式/位置没有影响。小的照射面区域21a仍然位于大的照射面区域21b中。