[发明专利]具有发光二极管和变化透镜的阵列

说明书

本发明描述了一种发光二极管阵列模块（50），其包括至少两个发光二极管（10）和透镜（55），其中透镜（55）包括一个公共透镜区段，其中该公共透镜区段包括至少部分地包围垂直于透镜（55）的轴的多个节段（56），其中该节段（56）成形透镜（55）的不均匀表面，其中发光二极管（10）被布置成照射参考平面中的至少两个非重叠的目标区域（112、113、122），并且其中节段（56）被布置成使得至少一个发光二极管（10）照射目标区域（112、113、122）中的一个相应目标区域（112、113、122）。本发明还描述了一种闪光灯，其包括至少一个发光二极管阵列模块（50）。

技术领域

本发明涉及一种具有发光二极管和变化透镜的阵列。本发明还涉及一种包括LED阵列模块中的一个或多个的闪光灯。

背景技术

自适应闪光灯需要比常规闪光灯更高的束成形控制，以便将通量引导到场景的特定区域中。实现这一点的一种方法是具有小LED的阵列和每LED的不同光学器件（透镜阵列）。虽然这可能使厚度保持小，但是需要更大的横向面积来容纳所有透镜。对于空间受限的使用（诸如移动电话闪光系统），这个更大的面积通常不是可接受的。

发明内容

本发明的一目的是提供一种具有减小的横向面积的发光二极管（LED）阵列模块，其特别适用于移动电话的闪光灯。

在独立权利要求中描述了本发明。从属权利要求包括优选实施例。

根据第一方面，提供了一种发光二极管（LED）阵列模块。该LED阵列模块包括至少两个发光二极管和透镜。透镜包括一个公共透镜区段。公共透镜区段包括至少部分地包围垂直于透镜的轴的多个节段（section）。该节段成形透镜的不均匀表面。发光二极管被布置成照射参考平面中的至少两个非重叠的目标区域。该节段被布置成使得至少一个发光二极管照射目标区域中的一个相应目标区域。目标区域是相同大小的。

与其中将不同的透镜区段分配给相应的LED的透镜阵列相比，公共透镜区段能够实现横向尺寸的减小。透镜可以是例如菲涅耳透镜或部分TIR透镜或其组合。可以特别优选地是菲涅耳透镜是折反射（catadioptric）菲涅耳透镜。节段可以是围绕轴布置的环结构，或者可以仅包括这种环结构的扇区。在闭环结构的情况下，环结构可以优选地是旋转对称的（例如圆形，或者任何种类的离散旋转对称，比如椭圆形、二次形状等）。公共区段的节段被布置成使得由LED中的一个发射的通量被主要成像到相应目标区域，以便能够实现场景的均匀光照。因此，与围绕相应目标区域的目标区域相比，相应目标区域接收基本上相应LED的通量中的更多。因此，透镜被布置成使得通过确保与由周围目标区域从LED接收的光相比，由相应目标区域从同一LED接收的光被增加，来增加光分布的对比度。该节段提供变化的轮廓（不均匀的表面），其中轮廓可以取决于节段到轴的距离。

至少两个LED可以是包括至少两个区段的分段或多结LED。

可以将一个LED成像到一个相应目标区域。可替换地，可以将两个、三个或更多个LED成像到相同的目标区域。可以存在两个、三个、四个或更多个目标区域。参考平面中的目标区域描述了由LED发射的光被成像到的立体角。因此，目标区域的尺寸和到参考平面的距离描述了可以借助于LED阵列模块照射的视场。例如，参考平面可以被布置在距透镜1 m的距离处，并且目标区域可以具有至少400 mm乘400 mm的尺寸。例如，在圆形或旋转对称透镜的情况下，轴可以是光学轴。

该节段的至少一部分可以包括通过峰结合的内侧表面和外侧表面，其中内侧表面或外侧表面中的至少一个相对于轴的取向取决于峰和轴之间的距离而至少在到轴的限定距离内改变。

改变节段中的一部分节段或全部节段的内侧表面和/或外侧表面的取向（例如，相应侧表面相对于公共平面中的轴的角度）能够实现对于由LED发射的光的定制成像。在径向对称透镜的情况下，限定的距离可以例如跨透镜的一部分或整个直径延伸。