本专利申请要求德国专利申请102016101614.4的优先权，其公开内容被通过引用合并到此。
移动设备（诸如例如蜂窝电话）可以包括基于led（发光二极管）的闪光灯。这样的照明设备可以被配置为允许设置可以被生成的白色光的色温。这可以通过装配在操作期间被单独地激活的用于发射不同的白色光辐射的发射器来实现。
常规地，每个发射器包括其自身的光学单元。这意味着在各发射器之间存在大的距离，并且因此意味着照明设备的大的外部大小。更进一步地，由于在被提供有单独的光学单元的各led光源之间的大的距离，可能在远场中产生色彩阴影。单独的光学单元也可能有损外观，并且因而有损相关联的移动设备的设计。
本发明的目的是提供一种改进的照明设备并且还提供一种具有这样的照明设备的移动设备。
通过独立专利权利要求的特征来实现该目的。在从属权利要求中提供了本发明的进一步的有利的实施例。
根据本发明的一个方面，提出了一种照明设备。照明设备包括多个半导体光源。半导体光源被配置为生成不同的光辐射。照明设备还包括被布置在半导体光源的下游的光学元件。光学元件在背对半导体光源的侧部上包括由截棱锥构成的结构。
在所提出的照明设备的情况下，替代单独的光学单元，将公共的辐射透射光学元件使用于多个半导体光源。结果，各半导体光源——照明设备可以由至少两个这样的半导体光源构成——可以被以距彼此的小的距离来布置。另外，可以实现具有小的外部尺寸的照明设备。此外，使用公共的光学元件使照明设备的均匀外观是可能的。
在背对半导体光源的侧部上，光学元件包括由截棱锥构成的结构。在照明设备的操作期间，借助该结构，由半导体光源发射的不同的光辐射可以在光学上全都成像在一起。当这样做时，各种光辐射可以被叠加，并且照明设备可以发射具有所规定的辐射特性的混合辐射。各种光辐射的叠加伴随有色彩的混合。
光学元件的混合功能基于如下的事实：由单独的截棱锥发射的辐射的分量可以在每种情况下辐射到同一目标区域或成像区域。当这样做时，相当于透镜的截棱锥可以引起光的集束。更进一步地，由截棱锥构成的结构可以带来辐射的部分回波反射。被反射回去的辐射的分量可以再一次被反射并且漫射地散射，并且作为结果以混合形式在光学元件的方向上再次辐射。
由于混合功能，诸如例如半导体光源的布置上的不对称性或单独的半导体光源的光辐射上的不对称性的情况的影响可以被抑制。因而，照明设备的光辐射可以以大的均匀性发生，并且可以避免远场中的色彩阴影的出现。可以通过各半导体光源之间的小的距离来促进该效果。光学元件的结构大小和形状可以适配于半导体光源的大小。
以下更具体地描述照明设备的进一步可能的实施例和细节。
在一个实施例中，可以单独地（也就是说，彼此独立地并且分离地）激活照明设备的半导体光源。以此方式，可能的是通过恰当地激活半导体光源来灵活地设置由照明设备发射的总的混合辐射的色彩或色彩色调。
可以由透明塑料材料形成还可以被称为微光学单元或微结构化光学单元的光学元件。来自玻璃材料的配置也是可能的。还可以通过模制处理（诸如例如注入模制）来生产光学元件。
照明设备可以被配置为照射矩形目标区域。当这样做时，照射可以以第一图像角和第二图像角发生。第一图像角可以是水平图像角。第二图像角可以是垂直图像角。还可以关于这一点使用随后的实施例。
在进一步的实施例中，截棱锥包括四个侧部表面。各截棱锥还被布置成规则的矩形网格。作为结果，可能的是实现象限对称的光辐射，从而矩形目标区域可以被均匀地照射。
截棱锥还可以包括矩形基底区域和矩形顶部区域。相邻的截棱锥还可以在它们的侧部表面彼此相对的情况下平置。
更进一步地，可以以成圆形的方式配置截棱锥的各侧部表面之间以及还有侧部表面与顶部区域之间的过渡部。作为结果，截棱锥可以具有附加的或增强的透镜效果，这促进均匀的光辐射。成圆形的过渡部可以例如具有50μm的半径。还可能的是以成圆形的方式配置截棱锥的整个顶部区域。
光学元件的截棱锥也可以被布置成直接彼此紧挨，从而存在截棱锥的密集布置。可以同样地以成圆形的方式配置相邻的截棱锥的各侧部表面之间的过渡部。
在进一步的实施例中，光学元件的截棱锥是直角截棱锥，其包括四个梯形侧部表面、矩形顶部区域以及矩形基底区域。更进一步地，截棱锥具有第一棱锥角和第二棱锥角，其与侧部表面相对于连接基底区域和顶部区域的质心的直线的倾斜度有关。在此情况下，截棱锥的两个相对的侧部表面具有第一棱锥角，并且截棱锥的另外两个相对的侧部表面具有第二棱锥角。棱锥角如以下那样与前述的图像角联系：
0.83*fovx≤wx≤0.93*fovx；以及
0.73*fovy≤wy≤0.83*fovy，
其中，wx是第一棱锥角，wy是第二棱锥角，fovx是第一或水平图像角，并且fovy是第二或垂直图像角。
例如，可以提供棱锥角wx=0.88*fovx以及wy=0.78*fovy。
在具有包括四个梯形侧部表面、矩形顶部区域以及矩形基底区域的直角截棱锥的光学元件的配置的情况下，更进一步地，可以考虑到以下的实施例。在此，半导体光源具有在从0.5mm到2mm的范围中的宽度b，并且截棱锥的前侧部宽度d根据下式与半导体光源的宽度b联系：
d=0.13*b。
更进一步地，截棱锥的高度h如以下那样与半导体光源的宽度b联系：
0.15*b≤h≤0.25*b。
例如，可以提供高度h=0.2*b。
具有对截棱锥的棱锥角和尺寸的指示的前述实施例使得照明设备能够以高效方式起作用。
根据进一步的实施例，可以通过将多个半导体光源布置成矩形对称来促进矩形目标区域的均匀照射。这可能涉及将半导体光源定位成矩形布置或矩形网格。
可以例如利用四个半导体光源来实现照明设备，该四个半导体光源被布置在假想矩形的四个转角点处。具有例如被布置在假想矩形的三个转角点处的三个半导体光源、从而假想矩形的一个转角点未被占据的照明设备的配置也是可能的。
多个半导体光源可以例如具有矩形或方形的轮廓。
在进一步的实施例中，相邻的半导体光源之间的距离是至多0.1mm。这还包括其中半导体光源直接彼此相邻的配置。以此方式，可以促进均匀的光辐射。
照明设备可以是例如闪光灯，并且被配置为发射白色光辐射。关于这点可以考虑到以下的实施例。
在进一步的实施例中，多个半导体光源或多个半导体光源中的至少一些被配置为产生具有不同的白色色调的白色光辐射。作为结果，照明设备可以发射通过叠加半导体光源的单独的白色光辐射而形成的白色光辐射。在该实施例中，可以通过合适地激活半导体光源来设置由照明设备发射的总体光辐射的白色色调。照明设备可以例如包括三个半导体光源，其被配置为发射冷白色光辐射、中性白色光辐射以及暖白色光辐射。
多个半导体光源或多个半导体光源中的至少一些在每种情况下可以包括辐射发射半导体芯片以及布置在半导体芯片上的用于辐射转换的转换元件。半导体芯片可以是发光二极管芯片或led芯片。转换元件可以包括至少一个合适的磷光体。在操作期间，半导体芯片可以生成初级光辐射，其可以借助于相关联的转换元件而被转换成一个或多个次级光辐射。通过叠加这些光辐射，可以生成对应的混合辐射。
为了生成白色光辐射，可以例如关于上面描述的半导体光源使用前述配置。例如，光源的半导体芯片可以被配置为生成蓝色的初级辐射，并且相关联的转换元件可以被配置为生成黄色的次级辐射，它们可以被叠加以形成白色光辐射。可以通过转换元件的不同配置来实现光源的不同的白色色调。
在进一步的实施例中，多个半导体光源之一被配置为生成红外光辐射。该配置可以例如用于实现距离测量。辐射发射半导体芯片可以在没有转换元件的情况下形成红外光源。
连同多个半导体光源和具有由截棱锥构成的结构的微光学单元一起，照明设备可以包括至少一个进一步的组件，从而对应的外壳可以存在。关于这点，可以使用至少反射或高度反射的外壳材料，以便实现由微光学单元反射回去的辐射的分量的上面描述的反射和散射。以下描述可能的配置。
在进一步的实施例中，照明设备包括其上布置有半导体光源的载体。载体可以包括电导体结构，半导体光源被电连接到该电导体结构，从而它们可以被供给电能量。在此可以以如下这样的方式配置半导体光源的互连：可以如以上指定的那样单独地激活半导体光源。载体可以是例如电路板。
在进一步的实施例中，载体包括半导体光源的横向的反射层。以此方式，可以可靠地实现由光学元件反射回去的辐射的分量的反射和散射。反射层可以是例如具有嵌入于其中的反射或散射颗粒的基质材料层。其它配置（例如作为反射阻焊涂层或作为反射膜的配置）也是可能的。
半导体光源也可以被配置为实现高反射率，以便促进被反射回去的辐射的分量的反射和散射。为此目的，半导体光源或其半导体芯片可以包括内部镜面层。
在进一步的实施例中，照明设备包括辐射透射封盖，利用该辐射透射封盖覆盖光学元件的背对半导体光源的侧部。以此方式，由截棱锥构成的结构可以被可靠地保护而免受外部影响。可以由透明塑料材料形成封盖。
在进一步的实施例中，照明设备包括保持设备。保持设备服务于保持光学元件和/或保持封盖。保持设备可以具有类似框体的包封形状。更进一步地，保持设备可以被布置在上面描述的载体上。
对于照明设备及其光学元件而言，还可以考虑到以下实施例。
光学元件可以具有圆形轮廓。具有矩形或方形的轮廓的光学元件的配置也是可能的。可以以专门针对这点设计的方式来配置前述组件（诸如封盖和保持设备）。
截棱锥的结构可以出现在光学元件的结构区域中。结构区域可以具有与光学元件的轮廓对应的并且与光学元件的轮廓相比更小的轮廓。在此情况下，光学元件可以在背对半导体光源的侧部上包括围绕结构区域行进的平坦区域。该区域可以连同光学元件的横向外围一起被用于将光学元件紧固在另一组件（例如上面解释的封盖或保持设备）上。
在进一步的实施例中，光学元件包括矩形结构区域，其中布置有由截棱锥构成的结构。在平面图中看到，其中布置有半导体光源并且其轮廓由半导体光源的轮廓限定的矩形光源区域被结构区域覆盖。结构区域和光源区域就横向尺寸而言是相同大小或实质上为相同大小的。
光学元件的混合功能使得上面描述的实施例是可能的，由于这点由截棱锥构成的结构可以带来辐射的部分回波反射，对于辐射的该分量而言可能的是以散射形式或混合形式在光学元件的方向上再次被反射。该性质允许回避可应用于光学系统的光学扩展量（etendue）守恒定律。作为结果，可能的是使得光学元件或光学元件的由截棱锥构成的结构位于其中的光学有效结构区域成为与包括半导体光源的光源区域相同的大小或实质上相同的大小。
在前述实施例中，光学元件可以被配置有相对小的横向尺寸。以对应的方式，可以实现具有相对小的外部尺寸并且因而具有紧凑且节省空间的结构的整体照明设备。这促进照明设备在移动设备中的可能的使用，如以下进一步更具体地解释的那样。
只要结构区域和光源区域具有相同的大小，结构区域就可以叠合地位于光源区域上。只要结构区域和光源区域具有实质上相同的大小，结构区域就可以比光源区域更大并且横向地突出超过光源区域。横向突出可以例如存在于光源区域的两个相对的侧部上，并且如果适当的话还存在于另外两个相对的侧部上，并且因此存在于光源区域的所有四个侧部上。
对于结构区域和光源区域具有实质上相同的大小的变形而言，还可以考虑到以下的实施例，以使照明设备的紧凑的结构设计是可能的。在此，与光源区域的宽度相比，结构区域的宽度至多大20%。可以关于在第一方向上的结构区域和光源区域的限度适用该性质。也可以在垂直于第一方向的第二方向上适用前述的性质。还可能的是，结构区域和光源区域仅关于第一方向具有不同的宽度，并且关于与之垂直的第二方向具有一致的宽度。
根据本发明的进一步的方面，提出了一种移动设备，其包括上面描述的照明设备或根据上面描述的实施例中的一个或多个的照明设备。以此方式，可以实现上面描述的优点（例如进入预定的目标区域中的均匀的光辐射）。照明设备还可以具有均匀外观，由此可以通过有吸引力的设计来区分出移动设备。
移动设备可以是例如蜂窝电话。在此情况下，移动设备可以包括相机，并且照明设备可以被配置为具有用于发射白色光辐射的多个半导体光源的移动设备的闪光灯。
如上面指明那样，照明设备可以包括用于发射红外光辐射的附加的半导体光源。关于这点，移动设备可以包括针对于此特别地设计的检测器，由此可以实现对距由照明设备所照射的对象或人的距离的测量。
以上已经解释和/或在从属权利要求中再现的本发明的有利的配置和开发可以——除了例如在清楚的依从性或不兼容的替换的情况下——单独地适用或者另外在与彼此的任何想要的组合中适用。
与关联于示意性的附图更详细地解释的示例性实施例的以下描述相关联地，上面描述的本发明的性质、特征和优点以及其中实现它们的方式将变得更清楚并且被更清楚地理解，在附图中：
图1示出具有照明设备的移动设备；
图2示出照明设备的照明操作，照明设备照射矩形目标区域；
图3示出矩形目标区域，附加地表示了光轴和坐标系；
图4示出照明设备的透视截面表示，照明设备包括载体、多个半导体光源、具有由截棱锥构成的结构的光学元件、封盖以及保持器；
图5示出照明设备的截面表示；
图6和图7示出具有半导体光源的载体的透视表示；
图8示出光学元件的透视表示；
图9示出光学元件的截面表示；
图10示出截棱锥的透视表示；
图11示出具有辐射路径的附加表示的照明设备的组件；
图12示出光学元件的另一截面表示，附加地指示了截棱锥的尺寸以及棱锥角；
图13示出照明设备的进一步的配置的透视截面表示，光学元件的结构区域实质上具有与包括四个半导体光源的光源区域相同的大小；
图14和图15示出来自图13的照明设备的透视表示和分解表示；
图16示出来自图13的照明设备的光学元件的平面图的表示；
图17示出光学元件和半导体光源的平面图的进一步的表示，结构区域和光源区域被突出显示；
图18示出光学元件和半导体光源的平面图的进一步的表示，示出了其中结构区域和光源区域具有相同的大小的配置；以及
图19示出在具有三个半导体光源的照明设备的配置的情况下，在表示了结构区域和光源区域的情况下的光学元件的平面图的进一步的表示。
基于以下的示意图描述用作为移动设备190的闪光灯的照明设备100的可能的配置。要指出的是，各图仅是示意性性质的并且并非按比例。在此意义上，在各图中示出的组件和结构可能被表示为过度地大或小以更好地理解。以相同的方式，可能的是除了所示出并描述的组件和结构之外，照明设备100和移动设备190还可以包括进一步的组件和结构。
图1示出移动设备190的示意性表示。移动设备190（其为例如蜂窝电话）包括用于拍摄图片的相机（未表示）。为了改进相机的操作期间的照射，移动设备190还包括充当闪光灯的照明设备100。
照明设备100被配置为发射白色光辐射。当这样做时，在所规定的距离处的矩形目标区域200可以被照射，如在图2中所表示的那样。该距离可以是例如1m。照射以第一图像角201和第二图像角202发生。如在图2中所指示的那样，第一图像角201可以是水平图像角（下文中又称为fovx（视场）），并且第二图像角202可以是垂直图像角（下文中又称为fovy）。
借助照明设备100，矩形目标区域200可以被均匀地照射。为此目的，照明设备100被配置用于具有象限对称性的光辐射。为了解释该性质，图3在也描绘照明设备100的光轴210以及与光轴210垂直的坐标系的第一轴211（x轴）和第二轴212（y轴）的同时示出矩形目标区域200。与目标区域200的水平限度和垂直限度有关的两个轴211、212彼此垂直并且在光轴210中相交。
以如下这样的方式配置照明设备100：照射相对于由第一轴211和光轴210形成的平面处的反射并且还相对于由第二轴212和光轴210形成的平面处的反射是镜像对称的。这样的不寻常的形式称为象限对称性。
可以借助以下所描述的照明设备100的结构来可靠地实现前述光学性质。
图4在透视截面表示中示出照明设备100的可能的配置。在图5中示出照明设备100的对应的横向截面表示。照明设备100包括多个半导体光源110，其在每种情况下被配置为生成白色光辐射。可选地，照明设备100可以包括附加的半导体光源121，以用于生成红外光辐射。半导体光源110、121被布置在载体150上。该载体也可以被称为衬底150或载体衬底150。在此，半导体光源110、121以如下这样的方式电连接到载体150或载体150的导体结构：半导体光源110、121被单独地激活，并且作为结果可以被彼此分离地操作，以用于辐射光（未示出）。
照明设备100的另一组件是辐射透射光学元件130，其被布置在半导体光源110、121的下游。被一同地分配给半导体光源110、121的全体的光学元件130也可以被称为微光学单元。光学元件130处于距半导体光源110、121一定距离处，并且包括由截棱锥140构成的结构。各截棱锥140被布置成直接彼此紧挨。在照明设备100的操作期间，半导体光源110、121的光辐射可以借助该微光学结构而被全部光学地成像在一起并且被混合。以此方式，可以实现上面描述的辐射特性（即矩形目标区域200的均匀的象限对称照射）。以下进一步再更具体地解释其细节。
由于被一同地用于半导体光源110、121的全体的光学元件130，照明设备100也可以具有均匀外观。因而，可以通过有吸引力的设计来区分出移动设备190。
照明设备100的进一步的组件部分是布置在载体150上的覆盖光学元件130的辐射透射封盖160和保持器170。在图4和图5中示出的配置中，光学元件130被布置在封盖160上，并且封盖160由保持器170保持。
以下部分地基于进一步的各图来解释照明设备100的结构和功能的进一步可能的细节。
图6示出其中仅图示了具有布置在其上的半导体光源110的照明设备100的载体150的透视表示。在该配置中，使用三个半导体光源110以用于生成白色光辐射。各单独的半导体光源110的光辐射在它们的色彩色调或白色色调方面不同。这三个半导体光源110可以例如被配置为产生冷白色光辐射、中性白色光辐射以及暖白色光辐射。
在以对应于图6的方式构造的照明设备100的操作期间，照明设备100可以发射通过叠加各半导体光源110的不同的白色光辐射而形成的白色混合辐射。可以通过恰当地激活半导体光源110来设置整体的白色辐射的色温。
如在图6中示出那样，半导体光源110中的每个包括辐射发射半导体芯片111以及布置在半导体芯片111上的用于辐射转换的转换元件115。具有矩形或方形的轮廓的半导体芯片111可以是led芯片。因而，以模块化方式构造的照明设备100也可以被称为led模块或闪光灯led。可以通过薄膜技术生产半导体芯片111。还可能的是使用以蓝宝石芯片或蓝宝石倒装芯片的形式实现的半导体芯片111。
半导体光源110的半导体芯片111可以被配置为生成蓝色的初级辐射，并且转换元件115可以被配置为部分地将初级辐射转换为黄色的次级辐射，从而通过叠加辐射的这些分量，可以生成白色光辐射。在此，半导体芯片111可以在每种情况下包括相同的结构，并且半导体光源110的不同的白色色调可以是通过转换元件115的或转换元件115的磷光体的不同配置实现的。
关于半导体光源110的电接触，在图6中指示了半导体芯片111的可能的结构形式，其中接触112处于前侧部上，并且（未表示的）接触处于与其相对的背侧部上。前侧部接触112（其可以被称为接合焊盘）位于半导体芯片111的转角处。针对此而特定地设计成，转换元件115在每种情况下包括空缺部，从而半导体芯片111的接触112被暴露。前侧部接触112可以例如通过接合布线的方式被连接到载体150的配合接触（未表示）。
利用背侧部接触，半导体芯片111被布置在载体150的进一步的配合接触上。在这些位置处，可以通过连接部件（诸如例如焊接部件或导电胶（未表示））的方式建立电的和机械的连接。
更进一步地，如在图6中示出那样，半导体光源110相对于彼此被布置成矩形对称。在此，半导体光源110位于假想矩形的转角点处，矩形的一个转角点未被占据。这种配置允许促进矩形目标区域200的均匀照射。
半导体光源110或其半导体芯片111还被以距彼此的小的距离来布置。该距离可以是0.1mm或甚至更小。这种配置使得可以避免在照明设备100的远场中产生色彩阴影，并且作为结果，进一步促进目标区域200的均匀照射。
作为来自图6中示出的结构形式的衍生例，也可以使用例如排它地包括背侧部接触的半导体芯片111。它们包括前述的蓝宝石倒装芯片。在这种配置的情况下，不存在对于在半导体芯片111上的在图6中示出的接合焊盘112的需要，并且因而不存在对于经由芯片的前侧部的接触的需要。在半导体芯片111上也可以使用没有空缺部的转换元件115。
如在图6中示出那样的可以具有矩形或方形的轮廓的载体150可以是例如电路板（pcb，印刷电路板）。更进一步地，载体150在加载有半导体光源110的侧部上包括反射层151。反射层151对如下目的有用：把在照明设备100的操作期间由光学元件130反射回去的辐射的分量反射回并且漫射地散射回光学元件130。反射层151可以具有至少80%的高反射率并且还具有朗伯辐射特性。
如图6中所表示的那样，反射层151可以具有圆形轮廓。更进一步地，反射层151在每种情况下位于半导体光源110的横向，从而从以上所见半导体光源110由反射层151环绕。为此目的，反射层151包括对应的空缺部，如还在图5中示出那样，在该空缺部内半导体光源110的半导体芯片111被布置在载体150上或者被布置在载体150的前述的配合接触上。作为来自图5和图6的衍生例，反射层151可以横向地伸出半导体光源110。
反射层151可以是例如基质材料（例如硅酮）的层，具有嵌入于其中的反射或散射颗粒（例如tio2颗粒）。其它配置（例如作为反射阻焊涂层或作为反射膜的配置）也是可能的。
图5和图6示出其中反射层151具有与半导体光源110相比更小的厚度的配置。也可以以如下这样的方式配置反射层151：反射层151的厚度与半导体光源110的厚度或高度一致或实际上一致（未表示）。作为结果，反射层151的上侧部以及半导体光源110的前侧部可以处在相同的高度或几乎相同的高度处（例如，具有0.01mm的在高度上的最大差异）。在该配置的情况下，可以实现的是，在照明操作中可能横向地从半导体光源110的侧部表面显露出的辐射被反射回到半导体光源110中，并且经由半导体光源110的前侧部发射的辐射不经受与反射层151的任何交互。
关于辐射的回波反射，半导体光源110或其半导体芯片111被同样地配置有高反射率。例如，半导体芯片111可以包括内部镜面层（未表示）。
图7在透视表示中示出针对照明设备100可以考虑到的进一步的配置。还在图4中被指示的该配置表示图6的结构的发展。在该程度上，参照关于相同的或以相同方式进行动作的组件的细节的先前的描述。根据图7，连同三个白色半导体光源110一起，在载体150上存在附加的半导体芯片121。半导体芯片121（其同样可以是led芯片）被配置为生成红外光辐射，并且因此充当红外光源。在半导体芯片121上未提供转换元件。
在图7中示出的结构形式的情况下，半导体芯片121类似于其它半导体芯片111包括背侧部接触（未表示）以及在图7中指示的前侧部接触112。以此方式，半导体芯片121可以被布置在载体150上，并且以上面关于半导体芯片111所描述的方式电连接到载体150。以对应的方式，半导体芯片121可以具有高反射率，或者为此目的具有内部镜面层。作为来自图7的衍生例，还可以使用例如仅具有背侧部接触的半导体芯片110、121。
如在图7中示出那样，四个半导体光源110、121被成矩形对称地布置并且被以距彼此的小的距离布置。该距离可以是0.1mm或甚至更小。载体衬底150的反射层151包括用于半导体光源110、121的全体的空缺部。作为来自图7的衍生例，反射层151可以被配置有与半导体光源110、121一致或实际上一致的厚度。
红外半导体光源121可以被用于例如测量距由照明设备100所照射的对象或人的距离。对于这样的应用而言，配备有照明设备100的移动设备190可以包括被特定地设计为接收在对象或人处反射的红外辐射的检测器（未表示）。
图8示出来自图4的照明设备100的光学元件130的透视表示。在图9中示出光学元件130的横向截面表示。如在图8中表示的可以具有圆形轮廓的光学元件130可以是由辐射透射塑料材料（诸如例如pc（聚碳酸酯）、pmma（聚甲基丙烯酸甲酯）、环氧化物或硅酮）形成的，又或者是由玻璃材料形成的。可以借助模制处理（例如注入模制）执行光学元件130的生产。板形状的、或者因为圆形轮廓所以是盘形状的光学元件130包括两个相对的主侧部131、132。在此，侧部132被配置为是平坦的，并且另一侧部131包括具有多个升高部或采用截棱锥140的形式的结构元件的上面已经提到的结构。
在照明设备100的组装状态下，如在图4和图5中示出那样，光学元件130的平坦侧部132面对半导体光源110、121。在此，平坦侧部132被保持在距半导体光源110、121一定距离处，从而存在空气间隙。另一方面，光学元件130的被以结构化方式配置的侧部131背对半导体光源110、121。该侧部131与封盖160（即，封盖160的位于光学元件130之上的盘形状的或圆形柱的部分161）相对地处在一定距离处，从而在该位置处也存在空气间隙。
如在图4和图5中示出那样，连同圆形柱部分161一起，封盖160包括从中延伸出环形形状的部分162，其在截面中具有台阶形状，并且光学元件130被该环形形状的部分162以圆形方式包封。类似于光学元件130，封盖160是辐射透射的，并且可以由上面关于光学元件130所提到的材料之一形成。
被布置在载体150上并且可以被使得为辐射透射的或辐射非透射的保持器170也如在图4和图5中示出那样具有以圆形或类似框体的方式包封封盖160或其部分162的形式，并且包括在前侧部上的向内突出的子部分。在此，载体150、封盖160和保持器170形成照明设备100的外壳。从以上所见，保持器170可以具有矩形的外部轮廓，如在图4中指示的那样。
封盖160和布置在其上的微光学单元130并且还有保持器170和封盖160在每种情况下可以通过例如粘接剂的连接部件（未表示）的方式彼此连接。这以对应的方式适用于载体150与布置在其上的保持器170之间的连接。
作为来自在图4和图5中示出的封盖160和保持器170的分离的配置的衍生例，封盖160和保持器170也可以被配置为单个透明主体。更进一步地，可以通过双组件注入模制来一起生产封盖160和保持器170。当这样做时，封盖160和保持器170可以形成在透明度上不同的单个的或连续的元件。例如，封盖160可以被配置为透明的，并且保持器170被配置为不透明的（例如漫射地散射的或黑的）。
在照明设备100的操作期间，由半导体光源110、121发射的光辐射可以经由平坦侧部132耦合到透明的光学元件130中，并且经由结构化的侧部131再次从其耦合出去。光辐射由此被混合，从而在通过透明封盖160之后，照明设备100可以发出具有在图2中示出的辐射特性的均匀的混合辐射以用于照射目标区域200。
光学元件130的混合功能基于如下的事实：每个截棱锥140可以把通过所牵涉的截棱锥140的辐射的分量以与透镜对应的方式辐射到整个目标区域200中。此外，借助于截头锥体结构元件140，可以带来对辐射的前述的部分回波反射，这伴随着光的进一步混合。以下有关于图11进一步地再更详细地讨论这一点。
为了实现光辐射是象限对称的效果，并且作为结果在图2中示出的矩形目标区域200可以被照射，截棱锥140被布置成规则的矩形网格，如在图8中表示的那样。更进一步地，以对应于矩形网格的方式，使用有四个侧部的直角截棱锥140。
为了解释该结构，在图10中透视地表示了截棱锥140。截棱锥140包括矩形基底区域141、矩形顶部区域142以及连接基底区域141和顶部区域142的四个梯形侧部表面143。基底区域141可以不是方形的。这也可以适用于顶部区域142。在图10中，附加地描绘了连接基底区域141的质心和顶部区域142的质心的连接线145。在直角截棱锥140的情况下，连接线145相对于基底区域141和顶部区域142垂直地延伸。
在图10中还表示了两个棱锥角241、242，其与侧部表面143相对于连接线145的对准或倾斜有关。在此，两个相对的侧部表面143具有倾斜角241，并且另外两个相对的侧部表面143具有倾斜角242。倾斜角241、242可以不同。
在来自图8的光学元件130的情况下，相邻的截棱锥140在它们的侧部表面143相对的情况下平置。图8中示出的光学元件130的截棱锥140在如下的程度上与在图10中示出的几何形状不同：在各侧部表面143之间并且在侧部表面143与顶部区域142之间不存在尖锐边沿，而相反地，各侧部表面143之间以及侧部表面143与顶部区域142之间的过渡部是以成圆形的方式配置的。作为结果，截棱锥140可以具有附加的或增强的透镜效果，这促进了目标区域200的均匀照射。还可能的是，整个顶部区域142是以稍微成圆形的方式配置的。更进一步地，相邻的截棱锥140的侧部表面143之间的过渡部在每种情况下可以是以稍微成圆形的方式配置的。
为了进一步说明照明设备100的功能，在图11中示出了照明设备100的组件，包括耦合到光学元件130中的光辐射250的所选择的辐射路径。在图11中的左边表示的辐射路径的情况下，从内部照在截棱锥140的侧部表面143上的辐射250的入射角小于全反射的极限角。在此，截棱锥140充当透镜，由此向外传输的辐射250被从入射轴折射远离。这伴随着光的集束。
在来自图11的中间的辐射路径的情况下，光辐射250的透射通过截棱锥140的平坦或成圆形的顶部区域142而发生。这在没有或实质上没有改变方向的情况下发生。
在图11中的右边表示的辐射路径的情况下，从内部照在截棱锥140的侧部表面143上的辐射250的入射角大于全反射的极限角。作为结果，辐射250既在该侧部表面143处又在截棱锥140的相对的侧部表面143处被全反射，并且作为结果在具有半导体光源110、121的载体150的方向上被散射或反射回去。
具有截棱锥140的光学元件130因而不仅提供把由具有所规定的辐射特性的半导体光源110、121发射的光辐射发射到想要的目标区域200中的可能性。光学元件130此外还可以充当反射器，以用于耦合到光学元件130中的辐射的部分的回波反射。被反射回去的辐射的分量可以在载体150的反射层151处并且在半导体光源110、121处被反射，并且由此被漫射地散射，并且以此方式以混合的形式在光学元件130的方向上被再一次辐射。这导致光的进一步混合，并且因此促进照明设备100的均匀的光辐射。
由于光的混合，在目前情况下可以例如是布置在转角（参见图6和图7）的区块中的芯片接触112的后果的、例如在半导体光源110、121的布置方面的不对称性或在单独的半导体光源110、121的光辐射方面的不对称性的影响可以被抑制。另外，如上面已经提到那样，可以防止作为由于半导体光源110、121之间的小的距离而出现的影响的在照明设备100的远场中产生色彩阴影。
对于高效的功能而言，微光学单元130可以被配置有结构大小和形状的以下的参数以及在图12中附加地指示的参数。基于光学仿真来确定适配于半导体芯片111、112的大小的该相对结构几何形状。
半导体光源或其半导体芯片111、121可以具有在从0.5mm到2mm的范围中（例如0.75mm或1mm）的宽度b。在图12中通过参考标号245标识的截棱锥140的高度h可以处于以下的范围中：0.15*b≤h≤0.25*b。
0.2*b的高度h可以是有利的。
在图12中通过参考标号246标识的截棱锥140的或其顶部区域142的前侧部宽度d可以为如下：d=0.13*b。
在图12中还更进一步地指示了在图10中表示的棱锥角241和242，其在每种情况下与侧部表面143以及垂直于基底区域141和顶部区域142的连接线145有关。
与水平图像角fovx（图2中的参考标号201）联系的下文中称为wx的棱锥角241、242之一可以处于如下的范围中：0.83*fovx≤wx≤0.93*fovx。
0.88*fovx的角wx可以是有利的。
与垂直图像角fovy（图2中的参考标号202）联系的下文中称为wy的两个棱锥角241、242中的另一个可以处于如下的范围中：0.73*fovy≤wy≤0.83*fovy。
0.78*fovy的角wy可以是有利的。
侧部表面143与顶部区域142之间并且还有各侧部表面143自身之间的弯曲部或成圆形的过渡部可以具有50μm的半径。
以下描述针对照明设备100以及针对其组件部分而考虑到的进一步可能的配置。以下不再次详细描述一致的特征和方面以及相同的或具有相同效果的组件。针对这些内容的细节，替代地参见先前的描述。更进一步地，关于一个配置所提到的方面和细节也可以是关于另一个配置而适用的，并且两个或更多个配置的特征可以被彼此组合。
图13在透视截面表示中示出照明设备100的进一步可能的配置。在图14和图15中，在进一步的透视表示中并且在分解表示中附加地示出照明设备100。照明设备100再一次包括以上所解释的组件部分，即：半导体光源110、121；载体150，其具有带有用于半导体光源110、121的空缺部的反射层151；光学元件130，其具有在背对半导体光源110、121的侧部131上的由截棱锥140构成的结构；辐射透射封盖160，其覆盖光学元件130；以及保持器170，其被布置在载体150上。
如在图13和图15中示出那样，可以利用四个半导体光源110、121实现照明设备100，该四个半导体光源110、121被成矩形对称地布置在载体150上并且被以距彼此的小的距离布置。在该配置中，光源包括三个白色半导体光源110，其在每种情况下具有辐射发射半导体芯片111以及布置在其上的转换元件115，并且还具有被配置为生成红外光辐射的半导体芯片121。在图15中还指示了具有前侧部接触112和背侧部接触（未表示）的半导体芯片110、121的以上所解释的结构形式。类似于载体150，反射层151具有矩形或方形的轮廓。
光学元件130在其面对半导体光源110、121的侧部132被配置为平坦的并且相对的侧部131包括由截棱锥140构成的结构的情况下如在图13和图15中示出那样具有矩形（例如方形）的轮廓（还参见图16）。在照明设备100的组装状态下，光学元件130的平坦侧部132保持在距半导体光源110、121一定距离处，从而存在空气间隙。
从图13至图15还清楚的是，封盖160和保持器170包括具有矩形轮廓的配置以及针对矩形光学元件130特定地设计的几何形状。在此，封盖160包括板形状的矩形或方形部分161，在与之相对的一定距离处，在照明设备100的组装状态下存在光学元件130的被以结构化方式配置的侧部131。封盖160还包括从部分161延伸出环形形状的部分162，其在截面中具有台阶形状，并且光学元件130被该环形形状的部分162以类似框体的方式包封。布置在载体150上或载体150的反射层151上的保持器170具有以类似框体的方式包封封盖160或其部分162的形状，其中子部分在前侧部上向内突出。封盖160和微光学单元130以及还有保持器170和封盖160可以通过未表示的连接部件（诸如例如粘接剂）的方式彼此连接。这以对应的方式适用于保持器170和载体150。
图16示出矩形光学元件130的结构化的侧部131的平面图的表示。从该表示清楚的是，由截棱锥140构成的结构位于光学元件130的矩形或方形的结构区域330中。结构区域330具有与光学元件130的轮廓对应的并且与光学元件130的轮廓相比稍微更小的轮廓。作为结果，光学元件130的侧部131包括以矩形方式在结构区域330周围行进的平坦区域。平坦区域可以连同光学元件130的横向外围一起被用于在封盖160上紧固光学元件130。如在图13中指示的那样，封盖160的部分162的台阶形状被配置为适配于光学元件130的该形状。
在图13至图15中示出的照明设备100的情况下，光学元件130的结构区域330就横向尺寸而言具有与包括半导体光源110、121的假想矩形或方形的光源区域310实质上相同的大小。为了解释该情况，在图17中示出了包括四个半导体光源110、121的光学元件130的平面图的两个进一步的表示。出于总体上清楚的原因，已经省略了截棱锥140。在图17的上部的表示中，光学元件130的结构区域330被通过影线法突出显示。另一方面，在图17的下部的表示中，假想的光源区域310被通过影线法突出显示。当在平面图中看时完全被结构区域330覆盖并且被关于彼此成矩形对称地定位的半导体光源110、121被布置于其中的光源区域310是由半导体光源110、121的轮廓限定的。
从图17清楚的是，矩形光学元件130的结构区域330只是非显著地大于光源区域310。由于光学元件130的混合功能，这样的配置是可能的。如上面描述那样，由截棱锥140构成的结构可以带来辐射的部分回波反射。辐射的该分量可以在载体150的反射层151处并且在半导体光源110、121处被反射，并且被漫射地散射，并且因而以混合的形式在光学元件130的方向上被再一次辐射。以此方式，可以违背可应用于光学系统的光学扩展量守恒定律，并且光学元件130或光学元件130的光学有效结构区域330可以被配置为具有与包括半导体光源110、121的光源区域310相同的大小或实质上相同的大小。
在图13至图15中示出的照明设备100的情况下，该情况被用于形成具有小的横向尺寸的光学元件130和进一步的组件部分（诸如载体150、封盖160以及保持器170）。因此，照明设备100包括紧凑的并且节省空间的结构。这促进了移动设备190中的照明设备100的以上所描述的用途。
从图17还清楚的是，如在图17中表示的两者都可以具有方形轮廓的结构区域330和光源区域310被相对于彼此对称地布置。在该配置中，结构区域330可以在光源区域310的所有四个侧部上横向地突出超过光源区域310。
图17中还指示了光源区域310的宽度315、316和结构区域330的宽度335、336，其与图17的绘图的平面中的区域310、330的水平限度和垂直限度有关。对于尽可能紧凑的照明设备100的结构设计而言，可以以如下这样的方式配置光学元件130并且布置半导体光源110、121：结构区域330的宽度335与光源区域310的宽度315相比至多大20%。以对应的方式，结构区域330的宽度336与光源区域310的宽度316相比可以至多大20%。在图17中指示的方形配置的情况下，宽度315、316和宽度335、336在每种情况下具有相同的大小。
图18基于半导体光源110、121的光学元件130的平面图的表示而示出针对图13至图15的照明设备100可以考虑到的进一步可能的配置。在该配置中，结构区域330和假想光源区域310并且因而宽度315、316、335、336具有相同的大小。在此，结构区域330叠合地位于光源区域310上。
具有矩形或方形的光学元件130的图13至图15的照明设备100可以是以与以上利用圆形光学元件130所解释的照明设备100对应的方式仅利用三个白色半导体光源110实现的。另外，在这样的配置中，光学元件130的结构区域330可以具有与包括半导体光源110的假想光源区域310相同的大小或实质上相同的大小。
为了图示这样的配置，图19示出包括半导体光源110的、光学元件130的与图17相当的平面图的表示。在图17的下部的表示中，假想光源区域310被通过影线法突出显示。光源区域310再一次具有矩形或方形形状。在该配置中，光源区域310的形状由相对于彼此成矩形对称地定位的三个半导体光源110的轮廓限定。如在基于图17所解释的配置中那样，结构区域330非显著地大于光源区域310，并且在光源区域310的所有四个侧部上延伸超过光源区域310突出。对于尽可能紧凑的照明设备100的结构设计而言，结构区域330的宽度335、336与光源区域310的宽度315、316相比可以至多大20%。其中结构区域330和假想光源区域310具有相同的大小的配置（未表示）也是可能的。
要指出的是，类似于以上所解释的矩形光学元件130，在图8中示出的圆形光学元件130包括侧部131上的结构区域以及围绕结构区域行进的平坦区域。以对应于光学元件130的圆形轮廓的方式，平坦区域具有圆形形状或圆形环形状。另外在该配置中，相关联的封盖160的部分162的台阶形状被配置为与之适配，如在图4中示出那样。
基于各图所解释的实施例表示优选的或通过示例方式给出的本发明的实施例。除了所描述并描绘的实施例之外，可以包括特征的进一步修改和/或组合的进一步的实施例是可想见的。
例如可能的是使用其它材料而非以上所指定的材料。更进一步地，对于照明设备的组件而言（例如，对于截棱锥而言）可以提供其它的尺寸和情况而非以上所指定的尺寸和几何形状情况。
关于这点，还可能的是实现具有其它外部轮廓的照明设备的组件（例如载体、光学元件、封盖等）。
替代具有三个白色半导体光源的在图中示出的配置，可以考虑到具有其它数量的白色半导体光源的配置。这些包括具有被配置为生成具有不同的白色色调的白色光辐射的仅两个或多于三个的半导体光源的照明设备。
在图4、图5和图13中示出的配置的情况下，保持器保持封盖，其对于其部分而言用来保持光学元件。作为来自于此的衍生例，其中封盖和光学元件这两者都被紧固在布置于载体上的保持器上并且作为结果被其保持的配置是可想见的。
进一步可能的修改是没有封盖的照明设备。在此，照明设备可以包括被布置在载体上的仅用于保持光学元件的保持器。
如果就处理而言在技术上是可能的，则半导体光源或半导体芯片可以被布置为在载体上直接彼此相邻。
替代具有前侧部接触和背侧部接触的半导体芯片，可以使用半导体芯片的其它结构形式。这些包括仅具有前侧部接触的半导体芯片或如以上已经指示的那样仅具有背侧部接触的半导体芯片。所使用的载体可以包括与之适配的配合接触。
关于其中光学元件或其结构区域具有与包封半导体光源的光源区域相同的大小或实质上相同的大小并且由半导体光源的轮廓限定的配置，可能的修改是结构区域和/或光源区域具有矩形形状而不是方形。关于假想光源区域，可以通过半导体光源的数量和/或布置来引起该独特的形状。关于这点，可以实现其中结构区域并非在光源区域的所有四个侧部上而是在更少数量的侧部上（例如光源区域的仅两个相对的侧部上）横向地突出超过光源区域的配置。
虽然已经通过优选的示例性实施例更具体地详细图示并且描述了本发明，但是本发明不受所公开的示例约束，并且在不脱离本发明的保护范围的情况下本领域技术人员可以从它们当中得出其它变化。
代号列表
照明设备100
光源110
半导体芯片111
接触112
转换元件115
光源、半导体芯片121
光学元件130
侧部131
侧部132
截棱锥140
基底区域141
顶部区域142
侧部表面143
连接线145
载体150
反射层151
封盖160
部分161
部分162
保持器170
移动设备190
目标区域200
图像角201
图像角202
光轴210
轴211
轴212
棱锥角241
棱锥角242
高度245
宽度246
辐射250
光源区域310
宽度315、316
结构区域330
宽度335、336。