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Title:
DEVICE FOR DISPLAYING AN IMAGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/185218
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a device for displaying an image, in which an array of light-emitting diodes is provided. The light emitting diodes are mounted and designed to emit, in a direction of radiation of a radiation side of the array, electromagnetic radiation in the form of radiation beams, the light-emitting diode being designed to emit an electromagnetic light beam with a first open angle in the direction of radiation, a collimating device being provided on the radiation side at a predefined distance from the array of light-emitting diodes. The collimating device modifies the first open angle of the light beam of the light-emitting diodes in the direction of radiation according to the collimating device to a second open angle. The second open angle is smaller than the first open angle. The optical imaging device is mounted in the direction of radiation downstream of the collimating device. The optical imaging device is designed to deflect the electromagnetic radiation for displaying the image.

Inventors:
BRICK PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/058723
Publication Date:
October 11, 2018
Filing Date:
April 05, 2018
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
G02B27/01; H04N9/31
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWALTSKANZLEI WILHELM & BECK (DE)
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Claims:
PATENTA S PRÜCHE

Vorrichtung (1) zur Darstellung eines Bildes, wobei ein Array (2) von Leuchtdioden (3) vorgesehen ist, wobei die Leuchtdioden (3) in der Weise angeordnet und ausgebildet sind, um in einer Abstrahlrichtung (6) einer Abstrahlseite des Arrays (2) elektromagnetische Strahlung (4) in Form von Strahlenbündel (8) abzugeben, wobei die Leucht¬ dioden (3) ausgebildet sind, um ein elektromagnetisches Strahlenbündel (8) mit einem ersten Öffnungswinkel (5) in der Abstrahlrichtung (6) abzugeben, wobei eine Kollimationsvorrichtung (7) auf der Abstrahlseite in einem vorgegebenen Abstand vor dem Array (2) der Leuchtdioden (3) vorgesehen ist, wobei die Kollimationsvorrichtung (7) die ersten Öffnungswinkel (5) der Strahlenbündel (8) der Leuchtdioden (3) auf zweite Öffnungswinkel (9) in der Ab¬ strahlrichtung (6) nach der Kollimationsvorrichtung (7) reduziert, wobei der zweite Öffnungswinkel (9) kleiner ist als der erste Öffnungswinkel (5) , wobei in der Ab¬ strahlrichtung (6) nach der Kollimationsvorrichtung (7) eine optische Abbildungsvorrichtung (10) vorgesehen ist, wobei die optische Abbildungsvorrichtung (10) ausgebildet ist, um die elektromagnetische Strahlung (4) zur Darstel¬ lung des Bildes zu lenken.

Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kollimationsvorrichtung (7) mehrere Kollimationslinsen (15) aufweist, wobei eine Kollimationslinse (15) wenigstens für ein Strahlenbündel (8) einer Leuchtdiode (3) vorgesehen ist, wobei die Kollimationslinse (15) den ersten Öffnungswin¬ kel (5) der Strahlenbündel (8) der Leuchtdioden (3) auf den zweiten Öffnungswinkel (9) verkleinert.

Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei jede Kollimationslinse (15) für wenigstens zwei Strahlenbündel (8) von zwei

Leuchtdioden (3) , insbesondere für drei Strahlenbündel (8) von drei Leuchtdioden (3) vorgesehen ist, wobei jede

Kollimationslinse (15) die ersten Öffnungswinkel (5) der wenigstens zwei Strahlenbündel (8) der zwei Leuchtdioden (3) verkleinert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kollimationsvor- richtung (7) eine Lochblende (17) aufweist, wobei die Lochblende (17) mehrere Löcher (19) aufweist, , wobei die Lochblende (17) ausgebildet ist, um den ersten Öffnungs¬ winkel (5) der Strahlenbündel (8) der Leuchtdioden (3) auf den zweiten Öffnungswinkel (9) zu verkleinern.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Kollimationsvor- richtung (7) ein Sublinsenarray (18) aufweist, wobei das Sublinsenarray (18) mehrere Sublinsen (20) aufweist, wo¬ bei jedem Loch (19) der Lochblende (17) eine Sublinse

(20) zugeordnet ist, wobei die Lochblende (17) und das Sublinsenarray (18) ausgebildet sind, um den ersten Öff¬ nungswinkel (5) der Strahlenbündel (8) der Leuchtdioden

(3) auf den zweiten Öffnungswinkel (9) zu verkleinern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Lochblende (17) auf einer Einstrahlseite (21), die dem Array (2) von Leuchtdioden (3) zugewandt ist, reflektierend für elekt¬ romagnetische Strahlen (4) ausgebildet ist, wobei die Lochblende (17) einen Reflexionsgrad auf der Einstrahl¬ seite (21) aufweist, der größer als 30 % ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei mehrere Löcher (19) der Lochblende (17) und/oder mehrere Sublinsen (20) des Sublinsenarrays (18) für ein Strahlen¬ bündel (8) einer Leuchtdiode (3) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kollimationsvor- richtung (7) ein optisches Filterelement (34) aufweist, wobei das Filterelement (34) ausgebildet ist, um den ers¬ ten Öffnungswinkel (5) der Strahlenbündel (8) der Leucht¬ dioden (3) auf den zweiten Öffnungswinkel (9) zu verklei¬ nern .

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Filterelement (34) aus einem für die Strahlenbündel (8) transparenten Mate¬ rial gebildet ist, wobei das Filterelement (34) eine strukturierte Oberfläche (35) aufweist, wobei die Ober¬ fläche (35) in der Weise ausgebildet ist, dass über eine Totalreflexion an der strukturierten Oberfläche (35) die ersten Öffnungswinkel (5) der Strahlenbündel (8) der Leuchtdioden (3) auf die zweiten Öffnungswinkel (9) ver¬ kleinert werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Filterelement ei¬ nen Spiegel (37) mit dielektrischen Schichten aufweist, wobei der Spiegel (37) für die Strahlenbündel in dem Ein¬ fallswinkelbereich transparent ist, und wobei der Spiegel (37) ausgebildet ist, um den ersten Öffnungswinkel (5) der Strahlenbündel (8) der Leuchtdioden (3) auf den zwei¬ ten Öffnungswinkel (9) zu verkleinern.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kollimationsvorrichtung (7) einen Abstand zu den Leuchtdioden (3) aufweist, der kleiner ist als eine Kantenlänge einer Leuchtdiode (3) .

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kollimationsvorrichtung (7) in Abstrahlrichtung (6) gesehen sich verjüngende Reflexionsstrukturen (39) aufweist, wobei eine Reflexionsstruktur (39) reflektierende Innenseiten (41) aufweist, wobei die Reflexionsstruktur (39) ausgebildet ist, um den ersten Öffnungswinkel (5) der Strahlenbündel

(8) der Leuchtdioden (3) auf den zweiten Öffnungswinkel

(9) zu verkleinern.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei eine Reflexionsstruktur (39) eine in Abstrahlrichtung (6) im Querschnitt ko¬ nisch zulaufende Zylinderform aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optische Abbildungsvorrichtung (10) als Lin- senarray (13) mit mehreren Linsenelementen (14) ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei ein Linsenelement

(14) des Linsenarrays (13) für Strahlenbündel (8) von mehreren Leuchtdioden (3) vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei das Linsenarray (13) in einen Mittenbereich (154) und in einen Umgebungsbereich (155, 156) aufweist, wobei im Mit¬ tenbereich (154) die Linsenelemente (14) in einer größeren Dichte als im Umgebungsbereich (155, 156) angeordnet sind .

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchtdioden (3) einzeln ansteuerbar sind.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchtdioden (3) in einem Bauteil (60) integriert sind, wobei eine Schaltung (49) zum Ansteuern der Leucht¬ dioden (3) in einem weiteren Bauteil (61) integriert ist, und wobei das Bauteil (60) auf dem weiteren Bauteil (61) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Array (2) einen Mittenbereich (154) und einen Umgebungsbereich (155, 156) aufweist, wobei im Mittenbe¬ reich (154) die Leuchtdioden (3) in einer größeren Dichte als im Umgebungsbereich (155, 156) angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Anordnung (59) von mehreren Arrays (2) mit

Leuchtdioden (3) vorgesehen ist, wobei die Anordnung (59) einen Mittenbereich (154) und einen Umgebungsbereich

(155, 156) aufweist, wobei im Mittenbereich (154) die Ar¬ rays (2) in einer größeren Dichte als im Umgebungsbereich

(155, 156) angeordnet sind.

Description:
VORRICHTUNG ZUR DARSTELLUNG EINES BILDES

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darstellung eines Bildes gemäß Patentanspruch 1.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 107 303.5, deren Offenbarungsge- halt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Im Stand der Technik ist es bekannt, 3D-Displays zu realisie ¬ ren . Eine Aufgabe der vorgeschlagenen Vorrichtung besteht darin, eine Vorrichtung zur Darstellung eines Bildes mit Leuchtdio ¬ den bereitzustellen, die eine bessere Qualität des darge ¬ stellten Bildes ermöglicht. Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

In den abhängigen Ansprüchen sind weitere Ausführungsformen der Erfindung angegeben.

Es wird eine Vorrichtung zur Darstellung eines Bildes vorge ¬ schlagen, wobei ein Array von Leuchtdioden vorgesehen ist. Die Leuchtdioden sind insbesondere einzeln ansteuerbar. Die Leuchtdioden sind in der Weise angeordnet und ausgebildet, um in Richtung einer Abstrahlseite des Arrays elektromagnetische Strahlung in Form von Strahlenbündel abzugeben. Die Leuchtdioden sind ausgebildet, um elektromagnetische Strahlenbündel mit einem ersten Öffnungswinkel in der Abstrahlrichtung abzugeben. In der Abstrahlrichtung ist nach dem Array von Leucht- dioden eine Kollimationsvorrichtung in einem vorgegeben Abstand angeordnet. Die Kollimationsvorrichtung begrenzt die ersten Öffnungswinkel der Strahlenbündel der Leuchtdioden in der Strahlungsrichtung nach der Kollimationsvorrichtung auf einen zweiten Öffnungswinkel. Der zweite Öffnungswinkel ist kleiner ausgebildet als der erste Öffnungswinkel. Dadurch wird eine höhere Effizienz für die Strahlungsführung erreicht. Insbesondere wird mehr Strahlung der Leuchtdioden zur Darstellung des Bildes verwendet.

In der Abstrahlrichtung nach der Kollimationsvorrichtung ist eine Abbildungsoptik vorgesehen. Die Abbildungsoptik ist vorgesehen, um die elektromagnetische Strahlung zur Darstellung des Bildes zu lenken. Beispielsweise kann das Bild in Form eines zweidimensionalen Bildes oder in Form eines dreidimensionalen Bildes ausgebildet sein. Mithilfe der vorgeschlage ¬ nen Vorrichtung wird eine verbesserte Effizienz und Lichtaus ¬ beute erreicht. Zudem kann die Fokussierung der Strahlenbün- del verbessert werden. Insbesondere wird durch das Vorsehen der Kollimationsvorrichtung die höhere Effizienz und verbesserte Lichtausbeute erreicht. Zudem kann durch die Kollimati ¬ onsvorrichtung eine bessere Justierung der einzelnen Strahlenbündel ermöglicht werden. Zudem können die Strahlenbündel insgesamt präziser auf eine vorgegebene Strahlungsrichtung ausgerichtet werden. Somit wird eine geringere Vermischung von benachbarten Strahlenbündeln erreicht. Dadurch können sogenannte Geisterbilder reduziert werden. Insbesondere wird eine erhöhte Lichtleistung in der gewünschten Bilddarstellung ermöglicht und Effizienzverluste werden reduziert.

In einer Ausführungsform weist die Kollimationsvorrichtung mehrere Kollimationslinsen auf. Eine Kollimationslinse ist für wenigstens ein Strahlenbündel einer Leuchtdiode vorgese- hen. Die Kollimationslinse verkleinert den ersten Öffnungs ¬ winkel des Strahlenbündels der Leuchtdiode zu dem zweiten Öffnungswinkel. Die Kollimationslinsen der Kollimationsvorrichtung können identisch ausgebildet sein und die gleiche Reduzierung des ersten Öffnungswinkels auf den zweiten Öff- nungswinkel ermöglichen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Kollimationsvorrichtung auch unterschiedliche Kollimationslinsen aufweisen, wobei die unterschiedlichen Kollimationslinsen eine unterschiedliche Größe und/oder eine unterschiedlich starke Verkleinerung der ersten Öffnungswinkel auf verschiedene zweite Öffnungswinkel ermögli ¬ chen. Dadurch kann eine weitere Optimierung der Strahlungsführung erreicht werden.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann jede Kollima- tionslinse für wenigstens zwei Strahlenbündel von zwei

Leuchtdioden vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführungsform ist eine Kollimationslinse für wenigstens drei Strahlen- bündel von drei Leuchtdioden vorgesehen. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungsform eine Kollimationslinse der Kollimationsvorrichtung für ein Bildpixel vorgesehen sein. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann ein Bildpixel eine, zwei, drei oder mehrere Leuchtdioden umfassen.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein Linsenelement des Linsenarrays für eine Kollimationslinse vorgesehen. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungsform ein Linsenelement des Linsenarrays für mehrere Kollimationslinsen vor- gesehen sein. Dadurch kann ein vereinfachter Aufbau bei guter Qualität des dargestellten Bildes erreicht werden. Beispiels ¬ weise kann ein Linsenelement des Linsenarrays für die Kolli ¬ mationslinsen eines Bildpixels vorgesehen sein. Auf diese Weise werden die Strahlenbündel des Bildpixels durch ein Lin- senelement auf die Abbildungsebene fokussiert. Dadurch kann eine verbesserte Bildqualität erreicht werden.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Kollimationsvorrichtung eine Lochblende oder eine Lochblende mit einem Sub- linsenarray aufweisen. Die Lochblende weist mehrere Löcher auf. Das Sublinsenarray weist mehrere Sublinsen auf. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann jedem Loch der Lochblende eine Sublinse zugeordnet sein. Abhängig von der ge ¬ wählten Ausführungsform kann eine Sublinse auf einer Ein- strahlseite und/oder auf einer Abstrahlseite der Lochblende angeordnet sein. Mithilfe der Lochblende oder mithilfe der Lochblende und der Sublinse wird die Fokussierung eines Strahlenbündels einer Leuchtdiode vom ersten Öffnungswinkel auf den zweiten Öffnungswinkel erreicht.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Lochblen- de auf einer Einstrahlseite, die dem Array von Leuchtdioden zugewandt ist, reflektierend für die elektrischen Strahlen ¬ bündel ausgebildet sein. Der Reflexionsgrad kann größer als 30 %, insbesondere größer als 50 % oder größer als 80 % sein. Auf diese Weise wird eine Reduzierung von Strahlenverlusten erreicht. Die reflektierten Strahlen können vom Leuchtdiode- narray erneut zurückgestrahlt werden und damit insgesamt die Strahlungsleistung der Vorrichtung erhöhen.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform ist eine Sublinse für Strahlenbündel mehrerer Leuchtdioden vorgesehen. Insbesondere kann eine Sublinse für die Strahlenbündel der Leucht ¬ dioden eines Bildpixels vorgesehen sein. Abhängig von der gewählten Ausführungsform ist die Vorrichtung in der Weise ausgebildet, dass ein Loch der Lochblende für Strahlenbündel mehrerer Leuchtdioden vorgesehen ist. Dadurch wird ein vereinfachter Aufbau der Vorrichtung bei guter Qualität des dargestellten Bildes erreicht.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform sind mehrere Sub- linsen für ein Strahlenbündel einer Leuchtdiode vorgesehen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform ist die Vorrichtung in der Weise ausgebildet, dass mehrere Löcher der Loch ¬ blende für ein Strahlenbündel einer Leuchtdiode vorgesehen ist. Dadurch wird eine verbesserte Strahlungsführung er- reicht.

Beispielsweise kann ein Loch der Lochblende und/oder eine Sublinse des Linsenarrays für mehrere Leuchtpixel vorgesehen sein, wobei ein Leuchtpixel drei Leuchtdioden mit den Licht- färben Rot, Grün und Blau aufweist. Ein Leuchtpixel ist aus ¬ gebildet, um insbesondere einen Bildpunkt des dargestellten Bildes zu erzeugen. In einer weiteren Ausführungsform weist die Lochblende einen kleineren Abstand zu den Leuchtdioden auf als eine Kantenlänge einer Leuchtdiode groß ist. Dadurch wird eine verbesserte Strahlungsführung der Strahlenbündel der Leuchtdioden er- reicht. In einer Ausführungsform weist die Lochblende einen kleineren Abstand zu den Leuchtdioden auf als eine Kantenlänge eines Leuchtpixels lang ist. Ein Leuchtpixel umfasst we ¬ nigstens die Leuchtdioden, die für die Darstellung eines Bildpunktes des dargestellten Bildes benötigt werden. Dabei kann ein Leuchtpixel beispielsweise zwei Leuchtdioden, insbe ¬ sondere drei Leuchtdioden oder auch mehrere Leuchtdioden aufweisen .

In einer weiteren Ausführungsform weist die Kollimationsvor- richtung ein optisches Filterelement auf, wobei das Fil ¬ terelement ausgebildet ist, um Strahlenbündel in einem vorge ¬ geben Einfallswinkelbereich durchzulassen und Strahlenbündel außerhalb des Einfallswinkelbereiches zu blockieren. Auf die ¬ se Weise kann eine gewünschte Reduzierung des ersten Öff- nungswinkels der Strahlenbündel auf den zweiten kleineren

Öffnungswinkel erreicht werden. Beispielsweise kann das opti ¬ sche Filterelement ausgebildet sein, um die Strahlenbündel, die außerhalb des vorgegebenen Einfallswinkelbereiches auf das Filterelement auftreffen, zurück zu reflektieren und/oder zu absorbieren.

In einer Ausführungsform ist das Filterelement aus einem für die Strahlenbündel transparenten Material gebildet. Das Fil ¬ terelement weist eine strukturierte Oberfläche auf, wobei die Oberfläche in der Weise ausgebildet ist, um über eine Total ¬ reflexion an der strukturierten Oberfläche eine gewünschte Reduzierung des ersten Öffnungswinkels der Strahlenbündel auf den zweiten kleineren Öffnungswinkel zu erreichen. Dadurch kann ein einfacher Aufbau des optischen Filterelementes rea- lisiert werden. Beispielsweise kann die Oberfläche in Form von Pyramiden, Prismen, Kegelarrays oder gekreuzten Prismen ausgebildet sein. Zum Erreichen der gewünschten Filterfunkti- on können verschiedene geometrische Formen der strukturierten Oberfläche verwendet werden.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Filterelement ei- ne Schichtstruktur mit dielektrischen Schichten auf. Die

Schichtstruktur ist für die Strahlenbündel transparent, wenn die Strahlenbündel in dem vorgegebenen Einfallswinkelbereich auf die Schichtstruktur auftreffen. Außerhalb des Einfalls ¬ winkelbereiches werden die Strahlenbündel reflektiert

und/oder absorbiert. Auf diese Weise kann eine gewünschte Re ¬ duzierung des ersten Öffnungswinkels der Strahlenbündel auf den zweiten kleineren Öffnungswinkel erreicht werden.

In einer Ausführungsform weist das Filterelement einen klei- neren Abstand zu den Leuchtdioden auf als eine Kantenlänge einer Leuchtdiode lang ist. In einer Ausführungsform weist das Filterelement einen kleineren Abstand zu den Leuchtdioden auf als eine Kantenlänge eines Leuchtpixels lang ist. Ein Leuchtpixel umfasst wenigstens die Leuchtdioden, die für die Darstellung eines Bildpunktes des dargestellten Bildes benö ¬ tigt werden. Dabei kann ein Leuchtpixel beispielsweise zwei Leuchtdioden, insbesondere drei Leuchtdioden oder auch mehrere Leuchtdioden aufweisen. In einer weiteren Ausführungsform weist die Kollimationsvor- richtung in Abstrahlrichtung gesehen eine sich verjüngende Reflexionsstruktur auf. Auf diese Weise kann eine gewünschte Reduzierung des ersten Öffnungswinkels der Strahlenbündel auf den zweiten kleineren Öffnungswinkel erreicht werden.

Die Reflexionsstruktur weist reflektierte Innenflächen auf. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann für wenigstens eine Leuchtdiode eine Reflexionsstruktur vorgesehen sein. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungsform eine Reflexionsstruktur für mehrere Leuchtdioden, insbesonde- re für Leuchtdioden eines Leuchtpixels vorgesehen sein. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Reflexionsstruktur besteht in einem konisch zulaufenden Zylinder. Auch mit dieser Ausführungsform kann eine Reduzierung des ersten Öffnungswinkels eines Strahlenbündels auf den zweiten Öffnungswinkel erreicht werden. Der Reflexionsgrad der Innenflächen der Reflexionsstruktur kann größer als 50 %, insbesondere größer als 80 % sein .

In einer Ausführung ist das Linsenarray in einen Mittenbe ¬ reich und in einen Umgebungsbereich unterteilt, wobei im Mittenbereich die Linsenelemente in einer größeren Dichte ange ¬ ordnet sind als im Umgebungsbereich. Dadurch wird im Mitten- bereich eine größere Auflösung erreicht.

In einer Ausführung sind die Leuchtdioden in einem Bauteil integriert. Zudem ist eine Schaltung zum Ansteuern der

Leuchtdioden in einem weiteren Bauteil integriert. Das Bau ¬ teil ist auf dem weiteren Bauteil angeordnet. Dadurch wird eine platzsparende Anordnung mit einem kompakten Aufbau er ¬ reicht. Zudem ist die Montage vereinfacht. In einer Ausführung ist das Array in einen Mittenbereich und in einen Umgebungsbereich unterteilt, wobei im Mittenbereich die Leuchtdioden in einer größeren Dichte angeordnet sind als im Umgebungsbereich. Dadurch wird im Mittenbereich des Arrays eine größere Auflösung erreicht.

In einer Ausführung ist eine Anordnung von mehreren Arrays mit Leuchtdioden vorgesehen, wobei die Anordnung in einen Mittenbereich und in einen Umgebungsbereich unterteilt ist, wobei im Mittenbereich die Arrays in einer größeren Dichte angeordnet sind als im Umgebungsbereich. Dadurch wird im Mittenbereich der Anordnung eine größere Auflösung erreicht.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Darstellung eines Bildes, Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein Array von

Leuchtdioden,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf ein Linsenarray, Fig. 4 einen schematischen Teilausschnitt einer Vorrichtung zur Darstellung eines Bildes mit einer Kolli- mationsvorrichtung mit mehreren Kollimationslin- sen, Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf die Kollimations- vorrichtung mit Kollimationslinsen der Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt des Linsenarrays der Fig. 4,

Fig. 7 eine schematische Seitendarstellung eines Aus ¬ schnittes einer Vorrichtung mit einer Kollimati- onsvorrichtung, wobei eine Kollimationslinse für mehrere Leuchtdioden vorgesehen ist,

Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf ein Array von

Leuchtdioden mit einer schematischen Darstellung einer Kollimationslinse, Fig. 9 eine schematische Seitendarstellung eines Aus ¬ schnittes einer Vorrichtung zur Darstellung eines Bildes mit einer weiteren Kollimationsvorrichtung,

Fig. 10 eine vergrößerte Darstellung eines Teilausschnit- tes der Vorrichtung der Fig. 9 mit einer Kollimationsvorrichtung in Form einer Lochblende und einem Sublinsenarray, Fig. 11 eine schematische Draufsicht auf eine Einstrahl ¬ seite der Lochblende der Fig. 10,

Fig. 12 eine schematische Draufsicht auf das Sublin- senarray der Fig. 10,

Fig. 13 einen schematischen Querschnitt durch eine Lochblende mit einem Sublinsenarray auf der Einstrahl ¬ seite und einem weiteren Sublinsenarray auf der Abstrahlseite,

Fig. 14 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere

Ausführungsform einer Lochblende mit einem Ta- perarray mit optischen Tapern,

Fig. 15 einen schematischen Querschnitt durch eine Lochblende mit einem Taperarray in einer weiteren Aus ¬ führungsform, Fig. 16 einen schematischen Teilausschnitt einer weiteren

Ausführungsform einer Vorrichtung zur Darstellung eines Bildes,

Fig. 17 einen vergrößerten Teilausschnitt der Vorrichtung der Fig. 16 mit einer Kollimationsvorrichtung in

Form eines optischen Filterelementes mit einer strukturierten Oberfläche,

Fig. 18 einen schematischen Teilquerschnitt durch eine

weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Darstellung eines Bildes,

Fig. 19 eine vergrößerte Darstellung eines Teilausschnit ¬ tes der Fig. 18 mit einer Kollimationsvorrichtung in Form eines optischen Filterelementes in Form von Spiegelschichten, Fig. 20 einen schematischen Teilausschnitt einer weiteren einer Vorrichtung zur Darstellung eines Bildes,

Fig. 21 eine schematische vergrößerte Teildarstellung der

Anordnung der Fig. 20,

Fig. 22 eine schematische Draufsicht auf die Reflexions ¬ struktur der Fig. 21, Fig. 23 bis 30 schematische Darstellungen von verschiedenen

Ausführungsformen der Vorrichtung,

Fig. 31 eine schematische Darstellung eines Querschnittes durch ein Array von Leuchtdioden mit einer monolithischen Anordnung einer Steuerschaltung für die Leuchtdioden,

Fig. 32 eine Draufsicht auf eine Ausführung eines Arrays, Fig. 33 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführung eines

Arrays , eine schematische Darstellung eines Ausschnittes eines Arrays mit einem Mittenbereich und einem Umgebungsbereich, eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Anordnung mit Arrays mit Leuchtdioden, eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine weitere Anordnung mit Arrays mit Leuchtdio ¬ den, Fig. 37 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes eines Linsenarrays mit einem Mittenbereich und ei ¬ nem Umgebungsbereich, Fig. 38 eine Draufsicht auf eine Ausführung eines Lin- senarrays, und

Fig. 39 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführung eines

Linsenarrays .

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Vorrichtung 1 zur Darstellung eines Bildes. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Array 2 mit Leuchtdioden 3. Die Leuchtdioden 3 können einzeln oder in Gruppen ansteuerbar ausgebildet sein. Dazu ist eine entsprechende, nicht dargestellte, Steuervor ¬ richtung vorgesehen. Die Leuchtdioden 3 des Arrays 2 können identisch oder unterschiedlich ausgebildet sein. Insbesondere können die Leuchtdioden 3 verschiedene Wellenlängenspektren einer elektromagnetischen Strahlung 4 erzeugen. Weiterhin können abhängig von der gewählten Ausführungsform einzelne oder alle Leuchtdioden 3 ein Konversionselement zur Verschie ¬ bung der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung 4 der Leuchtdiode 3 aufweisen. Die Leuchtdioden 3 sind ausgebildet, um eine elektromagnetische Strahlung 4 in einem ersten Öff ¬ nungswinkel 5 in einer Abstrahlrichtung 6 abzugeben. In der Abstrahlrichtung 6 nach dem Array 2 ist eine Kollimationsvor- richtung 7 vorgesehen. Die Abstrahlrichtung 6 ist senkrecht zur Ebene des Arrays 2 angeordnet. Eine Leuchtdiode 3 kann eine Kantenlänge aufweisen, die im Bereich von 0,5 ym bis lOOym liegen kann.

Jede Leuchtdiode 3 erzeugt somit ein Strahlenbündel 8 mit ei ¬ nem ersten Öffnungswinkel 5. In der Figur ist nur ein Strah- lenbündel 8 einer Leuchtdiode 3 dargestellt. Die Kollimati- onsvorrichtung 7 ist ausgebildet, um die ersten Öffnungswinkel 5 der Strahlenbündel 8 der Leuchtdioden 3 auf einen klei ¬ neren zweiten Öffnungswinkel 9 zu begrenzen bzw. zu kollimie- ren. Somit verlassen die Strahlenbündel 8 die Kollimations- Vorrichtung 7 in der Abstrahlrichtung 6 mit dem kleineren zweiten Öffnungswinkel 9. In Abstrahlrichtung 6 nach der Kol- limationsvorrichtung 7 ist eine optische Abbildungsvorrichtung 10 vorgesehen. Die optische Abbildungsvorrichtung 10 ist ausgebildet, um die Strahlenbündel 8 der Leuchtdioden 3 in einer gewünschten Weise zu lenken, d.h. abzubilden. Beispielsweise können die Strahlenbündel durch die Abbildungs ¬ vorrichtung 10 auch fokussiert werden. Die optische Abbil- dungsvorrichtung 10 kann beispielsweise in Form einer Linse, eines Linsensystems oder eines Linsenarrays ausgebildet sein. Unter einem Öffnungswinkel des Strahlenbündels wird der

Strahlenbereich verstanden, in dem wenigstens ein vorgegebener Anteil einer maximalen Strahlungsleistung vorhanden ist.

Beispielsweise kann der Öffnungswinkel durch den Bereich festgelegt werden, in dem wenigstens noch 10% der maximalen Strahlungsleistung der elektromagnetischen Strahlung des Strahlenbündels vorhanden ist. Somit kann der erste und/oder der zweite Öffnungswinkel durch den Bereich festgelegt wer ¬ den, in dem wenigstens noch 10% der maximalen Strahlungsleis ¬ tung der elektromagnetischen Strahlung des Strahlenbündels vorhanden ist. Mithilfe der Vorrichtung 1 kann ein zweidimensionales, insbe ¬ sondere ein dreidimensionales Bild mithilfe der Leuchtdioden 3 des Arrays 2 erzeugt werden. Unter einem Bild wird jede op ¬ tisch wahrnehmbare Darstellung verstanden. Ein Bild kann z.B. nur aus einem weißen Lichtpunkt oder aus einer Darstellung eines Gegenstandes oder aus einer Darstellung einer Land ¬ schaft bestehen. Aufgrund der Kollimationsvorrichtung 7 wird eine Begrenzung der ersten Öffnungswinkel 5 zu den zweiten Öffnungswinkeln 9 ermöglicht. Dadurch wird eine Vermischung der Strahlenbündel benachbarter Leuchtdioden 3 bei Auftreffen auf die optische Abbildungsvorrichtung 10 reduziert. Somit wird eine verbesserte Darstellung des Bildes erreicht. Insbe ¬ sondere wird eine präzisere Fokussierung der Strahlenbündel 8 und eine damit verbundene höhere Lichtstärke des Bildes er ¬ möglicht .

Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Aus ¬ schnitt des Arrays 2 mit Leuchtdioden 3. Die Leuchtdioden 3 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einem kon- stanten Raster in Reihen und Spalten angeordnet. Die Leuchtdioden 3 sind schematisch in Form von Quadraten dargestellt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die Leuchtdioden 3 auch in einer anderen Anordnung im Array 2 vorgese- hen sein. Eine vorgegebene Anzahl von Leuchtdioden 3 kann zu einem Leuchtpixel 12 zusammengefasst angeordnet sein. Ein Leuchtpixel 12 kann die Leuchtdioden 3 umfassen, die einen Bildpunkt eines Bildes darstellen sollen. In der dargestell ¬ ten Ausführungsform umfasst ein Leuchtpixel 12 drei Leuchtdi- oden 3. Der Leuchtpixel 12 ist mit einer gestrichelten Linie eingezeichnet. In einer weiteren Ausführungsform kann der Leuchtpixel 12 auch zwei Leuchtdioden 3 oder mehr als drei Leuchtdioden 3 umfassen. Die Leuchtdioden 3 des Leuchtpixels können elektromagnetische Strahlung mit verschiedenen Wellen- längen emittieren. Beispielsweise können die Leuchtdioden 3 des Leuchtpixels 12 ausgebildet sein, um verschiedene sicht ¬ bare Farben und insbesondere in der Überlagerung weißes Licht zu erzeugen. Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer optischen Abbildungsvorrichtung 10 in Form eines Linsenarrays 13 mit einer Vielzahl von Linsenelementen 14. Die Linsenelemente 14 stellen Linsen dar, die miteinander in einem Array verbunden sind. Die Lin- senelemente 14 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einem konstanten Raster in Reihen und Spalten mit konstanten Abständen angeordnet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann ein Linsenelement 14 für wenigstens ein Strahlenbündel 8 einer Leuchtdiode 3 vorgesehen sein. Zudem kann ein Linsenelement 14 auch für mehrere Strahlenbündel 8 von mehreren Leuchtdioden 3 vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Linsenelement 14 für die Strahlenbündel 8 der Leuchtdio ¬ den 3 eines Leuchtpixels 12 vorgesehen sein. Zudem können auch mehrere Linsenelemente 14 für ein Strahlenbündel 8 einer Leuchtdiode 3 vorgesehen sein.

Zudem kann das Linsenarray 13 in einen Mittenbereich und in einen Umgebungsbereich unterteilt sein. Der Mittenbereich ist um einen Mittelpunkt des Linsenarrays 13 angeordnet. Der Um ¬ gebungsbereich umgibt den Mittenbereich. Im Mittenbereich kann der Abstand zwischen den Linsenelementen 14 kleiner sein als in einem Umgebungsbereich. Somit ist die Dichte der Lin- senelemente 14 im Mittenbereich größer als im Umgebungsbe ¬ reich. Dadurch wird eine größere Auflösung erreicht. Zudem kann ein äußerer Randbereich vorgesehen sein, der den Umgebungsbereich umgibt. Im äußeren Randbereich kann der Abstand der Linsenelemente kleiner sein als um Umgebungsbereich. Bei- spielsweise ist der Abstand der Linsenelemente 14 im Umge ¬ bungsbereich um den Faktor 1,1 bis 2 größer als im Mittenbereich. Zudem kann der Abstand der Linsenelemente 14 im Rand ¬ bereich um den Faktor 1,1 bis 2 größer sein als im Umgebungsbereich .

Der Mittenbereich kann z.B. die Form einer Kreisfläche, die Form einer abgerundeten Kreisfläche oder die Form einer

Rechteckfläche aufweisen. Abhängig von der gewählten Ausführung können der Mittenbereich, der Umgebungsbereich und/oder der äußere Randbereich auch andere Größen und/oder Formen aufweisen. Der Mittenbereich kann konzentrisch um einen Mittelpunkt des Linsenarrays 13 angeordnet sein und sich über 10% oder über 20 % der Breite und der Länge des Linsenarrays 13 erstrecken. Der Randbereich kann ringförmig umlaufend sein und sich über 10% oder über 20% der Länge und der Breite des Linsenarrays 13 ausgehend von äußeren Seitenkanten des Lin ¬ senarrays 13 erstrecken. Der Mittenbereich kann z.B. die Form einer Kreisfläche, die Form einer abgerundeten Kreisfläche oder die Form einer Rechteckfläche aufweisen. Abhängig von der gewählten Ausführung können der Mittenbereich, der Umgebungsbereich und/oder der äußere Randbereich auch andere Größen und/oder Formen aufweisen.

In einer weiteren Ausführung können die Linsenelemente 14 des Linsenarrays 13 auch in einem nicht periodischen Raster angeordnet sein. Auch bei dieser Ausführung kann das Linsenarray 13 in einen Mittenbereich und in einen Umgebungsbereich unterteilt sein, wie oben ausgeführt. Der Mittenbereich ist um einen Mittelpunkt des Linsenarrays 13 angeordnet. Der Umge ¬ bungsbereich umgibt den Mittenbereich. Im Mittenbereich kann der mittlere Abstand zwischen den Linsenelementen 14 kleiner sein als in einem Umgebungsbereich. Somit ist die Dichte der Linsenelemente 14 im Mittenbereich größer als im Umgebungsbe ¬ reich. Dadurch wird eine größere Auflösung erreicht. Zudem kann ein äußerer Randbereich vorgesehen sein, der den Umgebungsbereich umgibt. Im äußeren Randbereich kann der mittlere Abstand der Linsenelemente 14 kleiner sein als um Umgebungs- bereich. Beispielsweise ist der Abstand der Linsenelemente 14 im Umgebungsbereich um den Faktor 1,1 bis 2 größer als im Mittenbereich. Zudem kann der mittlere Abstand der Linsenelemente 14 im Randbereich um den Faktor 1,1 bis 2 größer sein als im Umgebungsbereich.

Fig. 4 zeigt schematisch einen vergrößerten Teilausschnitt der Vorrichtung 1 der Fig. 1. Es sind sechs Leuchtdioden 3 des Arrays 2 schematisch dargestellt. Die Leuchtdioden 3 können gleiche elektromagnetische Strahlung in der Abstrahlrich- tung 6 abgeben oder elektromagnetische Strahlen 4 mit unterschiedlichen Wellenlängenspektren in der Abstrahlrichtung 6 abgeben. Beispielsweise können sich in einer Reihe des Arrays 2 jeweils eine Leuchtdiode 3 mit einem roten Farbspektrum, eine Leuchtdiode 3 mit einem grünen Farbspektrum und eine Leuchtdiode 3 mit einem blauen Farbspektrum abwechseln. In der Abstrahlrichtung 6 nach dem Array 2 ist die Kollimationsvorrichtung 7 angeordnet, wobei die Kollimationsvorrichtung 7 Kollimationslinsen 15 aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist für jede Leuchtdiode 3 des Arrays 2 eine Kollimationslinse 15 vorgesehen. Die Kollimationslinsen 15 sind ausgebildet, um den ersten Öffnungswinkel der Strahlen ¬ bündel 8 auf einen zweiten Öffnungswinkel 9 zu verkleinern. Der zweite Öffnungswinkel 9 ist beispielsweise um 30%, insbe ¬ sondere um bis zu 50% kleiner als der erste Öffnungswinkel 5. Der zweite Öffnungswinkel 9 kann beispielsweise auch um bis zu 90% kleiner sein als der erste Öffnungswinkel 5. In der Abstrahlrichtung 6 nach der Kollimationsvorrichtung 7 ist schematisch eine optische Abbildungsvorrichtung 10 in Form eines Linsenarrays 13 angeordnet, wobei in der Darstellung nur ein Linsenelement 14 des Linsenarrays 13 dargestellt ist.

Der erste Öffnungswinkel 5 der Strahlenbündel 8 der Leuchtdi- oden 3 kann beispielsweise 180° oder weniger aufweisen. Der zweite Öffnungswinkel 9 der Strahlenbündel 8 kann nach der Kollimationsvorrichtung 7 beispielsweise kleiner als 100°, insbesondere kleiner als 90° sein. Ein Leuchtpixel 12 mit ei ¬ ner Leuchtdiode 3 mit einem roten Farbspektrum, einer zweiten Leuchtdiode 3 mit einem grünen Farbspektrum und einer dritten Leuchtdiode 3 mit einem blauen Farbspektrum kann beispielsweise eine Fläche von 31,5 ym x 31,5 ym aufweisen. Ein Linse ¬ nelement 14 des Linsenarrays 13 kann zur Abbildung mehrerer Strahlenbündel 8 mehrerer Leuchtdioden 3 vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Linsenelement 14 für 12 x 12 Leucht ¬ pixel 12 vorgesehen sein. Ein Linsenelement 14 kann einen Durchmesser von 378 ym x 378 ym aufweisen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann ein Linsenelement 14 für

Leuchtdioden 3 eines ersten Wellenlängenspektrums, beispiels- weise rotes Licht vorgesehen sein. Ein zweites Linsenelement 14 kann für Leuchtdioden eines zweiten Wellenlängenspektrums, beispielsweise grünes Licht vorgesehen sein. Ein drittes Lin ¬ senelement 14 kann für Leuchtdioden eines dritten Wellenlängenspektrums, beispielsweise blaues Licht vorgesehen sein. Somit können Strahlenbündel mehrerer Leuchtdioden mit dem gleichen Wellenlängenspektrum von einem Linsenelement 14 abgebildet werden.

Fig. 5 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Drauf- sieht auf einen Teilausschnitt des Arrays 2 der Leuchtdioden 3 der Fig. 4. Die Leuchtdioden 3 sind schematisch als Quadrate dargestellt.

Fig. 6 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Drauf- sieht auf einen Teilausschnitt des Linsenarrays 13 mit den Linsenelementen 14. Fig. 7 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Darstellen von Bildern. Bei dieser Ausführungsform werden die Strahlenbündel 8 von jeweils drei Leuchtdioden 3 mithilfe einer Kollimationslinse 15 auf einen zweiten Öffnungswinkel 9 begrenzt und auf ein Linsenarray 13 mit Linsenelementen 14 gelenkt. Das Linsenelement 14 des Linsenarrays 13 kann auch bei dieser Ausführungsform beispielsweise eine Größe von 378 ym x 378 ym aufweisen. Das Linsenarray 13 der beschriebe- nen Ausführungsformen kann beispielsweise aus Plastik, Poly- carbonat, Epoxidharz, Silikon, PMMA oder Glas bestehen . Ebenso können die Kollimationslinsen 15 aus Plastik, Polycarbonat , Epoxidharz, Silikon, PMMA oder Glas bestehen. Fig. 8 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Arrays 2 mit den Leuchtdioden 3, die in Reihen und Spalten angeordnet sind. In dieser Darstellung ist schematisch die Zuordnung der Kollimationslinsen 15 zu den Leuchtdioden 3 für ein Ausführungsbeispiel mit drei ersten Rahmen 16 dargestellt. Der erste Rahmen 16 umfasst die Anzahl der Leuchtdioden 3, deren Strahlenbündel 8 von einer Kollimationslinse 15 abgebildet wird. Der erste Rahmen 16 um ¬ fasst jeweils eine Leuchtdiode 3, wie z.B. in Fig. 4 darge ¬ stellt ist. In einem unteren Bereich des Arrays 2 ist ein zweiter Rahmen 54 dargestellt. Der zweite Rahmen 54 umfasst drei Leuchtdioden 3, die von einer Kollimationslinse 15 abge ¬ bildet werden, wie z.B. in Fig. 7 dargestellt ist. Wie be ¬ reits ausgeführt, kann eine Kollimationslinse 15 wenigstens einer oder mehreren Leuchtdioden 3 zugeordnet sein.

Fig. 9 zeigt einen schematischen Teilausschnitt einer weiteren Vorrichtung 1 zum Darstellen eines Bildes mit einem Array 2 mit mehreren Leuchtdioden 3, einer Kollimationsvorrichtung 7, einem Strahlenbündel 8 einer Leuchtdiode 3 mit einem zwei- ten Öffnungswinkel 9, wobei das Strahlenbündel 8 in Abstrahl ¬ richtung 6 auf ein Linsenelement 14 eines Linsenarrays 13 ge ¬ lenkt wird. Auch in dieser Ausführungsform ist ein Linsenelement 14 des Linsenarrays 13 für mehrere Leuchtdioden 3, ins- besondere für mehrere Leuchtpixel 12 mit mehreren Leuchtdio ¬ den 3 vorgesehen. Beispielsweise ist das Linsenelement 14 für 12 x 12 Leuchtpixel 12 vorgesehen, wobei jeder Leuchtpixel 12 wenigstens zwei, insbesondere drei Leuchtdioden 3 auf- weist. Ein Leuchtpixel 12 kann beispielsweise eine Fläche von 31,5 ym x 31,5 ym aufweisen. Eine Leuchtdiode 3 kann z.B. ei ¬ ne Fläche von 10,5 ym x 31,5 ym aufweisen.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform können benachbarte Leuchtdioden 3 in einem Array 2 einem Raster mit gleichen Abständen angeordnet sein. Zudem können in einer weiteren Ausführungsform benachbarte Leuchtdioden 3 eines Arrays 2 auch in einem Raster mit unterschiedlichen Abständen angeordnet sein. Weiterhin können in einer weiteren Ausführungsform Leuchtdioden 3 eines Arrays 2 auch in zufälliger Anordnung mit unterschiedlichen Abständen angeordnet sein.

In einer Ausführung sind die Leuchtdioden 3 eines Arrays 2 in einem Raster angeordnet und die Abstände benachbarter Leucht- dioden 3 sind in einem Mittenbereich des Arrays 2 gleich groß. Zudem weisen die Leuchtdioden 3 im Mittenbereich einen geringeren Abstand als in einem Umgebungsbereich auf, der den Mittenbereich umgibt. Im Umgebungsbereich sind die Abstände benachbarter Leuchtdioden 3 gleich groß. Die Abstände zwi- sehen zwei benachbarten Leuchtdioden 3 können im Umgebungsbereich z.B. um 10% oder um 50% oder sogar um 100% größer sein als die Abstände benachbarter Leuchtdioden im Mittenbereich. Zudem kann ein äußerer Randbereich den Umgebungsbereich umgeben, wobei im äußeren Randbereich die Abstände benachbarter Leuchtdioden z.B. um 10% oder um 50% oder sogar um 100% größer sind als die Abstände benachbarter Leuchtdioden im Umgebungsbereich. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auch auf den Randbereich verzichtet werden. Der Mittenbereich kann konzentrisch um einen Mittelpunkt des Arrays 2 angeordnet sein und kann sich über 10% oder über 20 % oder mehr der Breite und der Länge des Arrays 2 erstrecken. Der Randbereich kann ringförmig umlaufend sein und sich über bis zu 10% der Länge und der Breite des Arrays 2 ausgehend von äußeren Seitenkanten des Arrays 2 erstrecken. Der Mittenbereich kann z.B. die Form einer Kreisfläche, die Form einer abgerundeten Kreisfläche oder die Form einer Rechteckfläche aufweisen. Abhängig von der gewählten Ausführung können der Mittenbereich, der Umgebungsbereich und/oder der äußere Randbereich auch andere Größen und/oder Formen aufweisen.

Zudem können innerhalb des Mittenbereiches und/oder innerhalb des Umgebungsbereiches und/oder innerhalb des Randbereiches die Abstände benachbarter Leuchtdioden 3 auch variieren. Beispielsweise kann ein gemittelter Abstand benachbarter Leuchtdioden im Umgebungsbereich z.B. um 10% oder um 50% oder sogar um 100% größer sein als ein gemittelter Abstand benachbarter Leuchtdioden im Mittenbereich. Zudem kann im äußeren Randbereich ein gemittelter Abstand benachbarter Leuchtdioden z.B. um 10% oder um 50% oder sogar um 100% größer sein als der ge- mittelte Abstand benachbarter Leuchtdioden im Umgebungsbe ¬ reich.

Beispielsweise können aber auch mehrere Arrays 2 mit Leucht ¬ dioden 3 vorgesehen sein. Benachbarte Leuchtdioden 3 können im Array 2 über das gesamte Array 2 hinweg einen konstanten Abstand oder variierende Abstände voneinander aufweisen. Die Arrays 2 können in einem Raster mit gleichen Abständen zwischen benachbarten Arrays oder mit unterschiedlichen Abständen zwischen benachbarten Arrays angeordnet sind.

Beispielsweise sind die Abstände benachbarter Arrays 2 in ei ¬ nem Mittenbereich der Anordnung gleich groß. Zudem weisen die Arrays 2 im Mittenbereich der Anordnung einen geringeren Abstand als in einem Umgebungsbereich auf, der den Mittenbereich umgibt. Im Umgebungsbereich sind die Abstände benachbarter Arrays 2 gleich groß. Die Abstände der Arrays im Umge ¬ bungsbereich können z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als die Abstände benachbarter Arrays im Mittenbereich. Zudem kann ein äußerer Randbereich den Umgebungsbereich umgeben, wobei im äußeren Randbereich die Abstände benachbarter Arrays z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sind als die Abstände benachbarter Arrays im Umgebungsbereich. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auch auf den Randbereich verzichtet werden. Der Mittenbereich kann konzentrisch um einen Mittelpunkt des Arrays 2 angeord- net sein und sich über 10% oder über 20 % der Breite und der Länge des Arrays 2 erstrecken. Der Randbereich kann ringförmig umlaufend sein und sich über 10% oder über 20% der Länge und der Breite des Arrays 2 ausgehend von äußeren Seitenkan ¬ ten des Arrays 2 erstrecken. Der Mittenbereich kann z.B. die Form einer Kreisfläche, die Form einer abgerundeten Kreisfläche oder die Form einer Rechteckfläche aufweisen. Abhängig von der gewählten Ausführung können der Mittenbereich, der Umgebungsbereich und/oder der äußere Randbereich auch andere Größen und/oder Formen aufweisen.

Zudem können innerhalb des Mittenbereiches und/oder innerhalb des Umgebungsbereiches und/oder innerhalb des Randbereiches die Abstände benachbarter Arrays 2 auch variieren. Beispiels ¬ weise kann ein gemittelter Abstand benachbarter Arrays im Um- gebungsbereich z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als ein gemittelter Abstand benachbarter Arrays im Mittenbereich. Zudem kann im äußeren Randbereich ein gemittelter Abstand benachbarter Arrays z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als der gemittelte Abstand benachbarter Arrays im Umgebungsbereich.

Fig. 10 zeigt einen vergrößerten Teilausschnitt der Vorrichtung 1 der Fig. 9. Dabei ist schematisch eine Leuchtdiode 3 des Arrays 2 im Querschnitt dargestellt. Die Leuchtdiode 3 kann beispielsweise eine Fläche von 10 ym x 30 ym aufweisen. In der Abstrahlrichtung 6 vor der Leuchtdiode 3 ist eine Kol- limationsvorrichtung 7 in Form einer Lochblende 17 und eines Sublinsenarrays 18 angeordnet. Das Sublinsenarray 18 ist in der dargestellten Ausführungsform auf einer Abstrahlseite der Lochblende 17 angeordnet. Die Lochblende 17 ist zwischen dem Sublinsenarray 18 und der Leuchtdiode 3 angeordnet. Die Loch ¬ blende 17 weist eine Vielzahl von Löchern 19 auf. Die Löcher 19 haben einen definierten Durchmesser und sind beispielswei- se im Querschnitt als Kreisfläche ausgebildet. Mithilfe der Löcher 19 wird erreicht, dass die elektromagnetischen Strahlen 4 der Leuchtdioden 3 in der Abstrahlrichtung nach der Lochblende 17 nur in einem gewünschten Winkelbereich, insbe- sondere mit zweiten Öffnungswinkeln 9 abgegeben werden können. Der Winkelbereich und insbesondere der zweite Öffnungs ¬ winkel 9 wird zusätzlich durch das Sublinsenarray 18 beein- flusst. In der dargestellten Ausführungsform weist das Sublinsenarray 18 eine Vielzahl von Sublinsen 20 auf, wobei in der dargestellten Ausführungsform jeweils eine Sublinse 20 über einem Loch 19 der Lochblende 17 angeordnet ist. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Lochblende 17 auf einer Einstrahlseite 21, die der Leuchtdiode 3 zugewandt ist, reflektierend oder spiegelnd ausgebildet sein. Auf diese Wei- se kann elektromagnetische Strahlung 4, die auf die Ein ¬ strahlseite 21 der Lochblende 17 fällt, wieder zurück zur Leuchtdiode 3 reflektiert werden.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann zwischen der Leuchtdiode 3 und der Lochblende 17 ein weiteres Material 22 vorgesehen sein. Dabei kann der optische Brechungsindex des Sublinsenarrays 18 größer sein als der optische Brechungsin ¬ dex des weiteren Materials 22. Das weitere Material 22 ist aus einem für die elektromagnetische Strahlung 4 der Leucht- dioden 3 des Arrays 2 transparenten Material gebildet. Bei ¬ spielsweise kann das weitere Material 22 in Form von Silikon ausgebildet sein.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Lochblen- de 17 auf einer Abstrahlseite 23, die abgewandt von dem Array 2 angeordnet ist, reflektierend oder streuend ausgebildet sein. Dadurch kann externe elektromagnetische Strahlung 24, die auf die Abstrahlseite 23 der Lochblende 17 auftrifft, zu ¬ rückreflektiert oder gestreut werden. Der Reflexionsgrad der Lochblende 17 weist auf der Einstrahlseite 21 und/oder auf der Abstrahlseite 23 beispielsweise wenigstens 50 %, insbe ¬ sondere wenigstens 80 % der einfallenden elektromagnetischen Strahlung auf. Die Lochblende 17 weist abhängig von der gewählten Ausführungsform einen Abstand 25 von der Leuchtdiode 3 auf, der kleiner ist als eine Kantenlänge einer Leuchtdiode 3. Die Kantenlange der Leuchtdiode 3 kann z.B. im Bereich zwischen 0,5 ym und 100 ym, insbesondere zwischen 10 ym und 30 ym lie ¬ gen. In einer Ausführungsform weist die Lochblende einen kleineren Abstand zu den Leuchtdioden auf als eine Kantenlänge eines Leuchtpixels lang ist. Ein Leuchtpixel umfasst we- nigstens die Leuchtdioden, die für die Darstellung eines

Bildpunktes des dargestellten Bildes benötigt werden. Dabei kann ein Leuchtpixel beispielsweise zwei Leuchtdioden, insbe ¬ sondere drei Leuchtdioden oder auch mehrere Leuchtdioden aufweisen .

Das Sublinsenarray 18 kann aus einem Material bestehen, das einen Brechungsindex aufweist, der z.B. im Bereich zwischen 1,5 bis 2 liegt. Insbesondere kann das weitere Material 22 einen Brechungsindex aufweisen, der im Bereich zwischen 1,3 und 1,5 liegt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auch auf das Sublinsenarray 18 verzichtet werden. Das Sublinsenarray 18 weist Sublinsen 20 auf, die beispielsweise die Form einer Teilkugel, eines Teilzylinders usw. aufweisen. Mithilfe des Sublinsenarrays 18 kann eine Vorkollimation mit Sublinsen 20 erreicht werden, die z.B. asphärische, koaxiale Teilkugelformen aufweisen. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungsform das Sublinsenarray 18 um 180° gedreht sein, sodass die teilkugelförmigen Oberflächen des Sublinsenarrays 18 der Lochblende 17 zugewandt sind und eine plane Seite des Sublinsenarrays 18 von der Lochblende 17 abgewandt angeordnet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist eine plane Seite 26 des Sublinsenarrays 18 der Lochblende 17 zuge ¬ wandt . Weiterhin kann das Sublinsenarray 18 auch auf der Einstrahlseite 21 der Lochblende 17 angeordnet sein. Zudem kann auf beiden Seiten der Lochblende 17 jeweils ein Sublinsenarray 18 angeordnet sein. In einer Ausführung ohne Sublinsenarray 18 ist die Lochblende 17 in der Weise ausgebildet, dass die Strahlung 4 der Leucht ¬ dioden 3 von dem ersten Öffnungswinkel 5 auf den kleineren zweiten Öffnungswinkel 9 reduziert wird. Der erste Öffnungs ¬ winkel der Leuchtdioden 3 kann bis zu 180° , d.h. + 90° und - 90° in Bezug auf die Abstrahlrichtung 6 betragen. Nach der Lochblende 17 beträgt der zweite Öffnungswinkel 9 beispiels ¬ weise +45° und -45° bezogen auf die Abstrahlrichtung 6. Der zweite Öffnungswinkel 9 kann auch kleiner oder größer ausge ¬ bildet sein.

In einer Ausführung mit wenigstens einem Sublinsenarray 18 sind die Lochblende 17 und das wenigstens eine Sublinsenarray 18 in der Weise ausgebildet, dass die Strahlung der Leuchtdi ¬ oden 3 von dem ersten Öffnungswinkel 5 auf den kleineren zweiten Öffnungswinkel 9 reduziert wird. Der erste Öffnungs ¬ winkel der Leuchtdioden 3 kann bis zu 180°, d.h. + 90° und - 90° in Bezug auf die Abstrahlrichtung 6 betragen. Nach der Lochblende 17 und dem Sublinsenarray 18 beträgt der zweite

Öffnungswinkel 9 beispielsweise +45° und -45° bezogen auf die Abstrahlrichtung 6. Der zweite Öffnungswinkel 9 kann auch kleiner oder größer ausgebildet sein. Das Sublinsenarray 18 kann auch optische Elemente in Form von plankonvexen Sammellinsen aufweisen. Dabei sind die Sublinsen an einer Außenseite jeweils konvex und an einer Innenseite jeweils plan ausgebildet. Die konvexen Seiten der Sublinsen können beispielsweise sphärisch oder asphärisch ausgebildet sein. Zudem ist es möglich, die Sublinsen konisch, bikonisch, toroidisch oder in einer anderen Form auszubilden. Die Sublinsen 20 des Sublinsenarrays 18 sind beispielsweise einstü ¬ ckig zusammenhängend miteinander verbunden. Dabei sind die Sublinsen nebeneinander in einer regelmäßigen Gitteranordnung angeordnet. Die Gitteranordnung entspricht beispielsweise der Anordnung der Löcher 19 der Lochblende 17. Die Lochblende 17 ist in Form einer flachen Scheibe ausgebildet und im Wesent ¬ lichen parallel zur einer Abstrahlseite der Leuchtdioden 3 des Arrays 2, das heißt senkrecht zur Abstrahlrichtung 6 an ¬ geordnet. Die Lochblende 17 kann auflaminiert oder als Metal ¬ lisierung auf dem Sublinsenarray 18 oder auf einem anderen transparenten Träger aufgebracht sein. Abhängig von der ge- wählten Ausführungsform kann die Lochblende 17 mithilfe einer weißen Druckfarbe hergestellt sein. Die Löcher 19 können im Querschnitt beispielsweise runde oder rechteckige Querschnit ¬ te aufweisen. Der Durchmesser der Löcher 19 kann in einer Ausführung wenigstens um 50% oder um 90% kleiner als eine Kantenlänge einer Leuchtdiode 3 sein. Zudem können die Löcher noch kleiner, aber auch größer sein.

Fig. 11 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Teilausschnitt der Lochblende 17 mit den Löchern 19.

Fig. 12 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf das Sublinsenarray 18 mit den Sublinsen 20.

Fig. 13 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Ausfüh- rungsform einer Kollimationsvorrichtung 7, die im Wesentlichen gemäß der Kollimationsvorrichtung 7 der Fig. 10 ausgebildet ist, wobei jedoch zusätzlich zu dem Sublinsenarray 18 auf der Abstrahlseite 23 der Lochblende 17 auch auf der Ein ¬ strahlseite 21 der Lochblende 17 ein zweites Sublinsenarray 27 vorgesehen ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das zweite Sublinsenarray 27 identisch zum Sublinsenarray 18 ausgebildet und angeordnet. Die Sublinsen 20 des zweiten Sub- linsenarrays 27 sind als Linsen ausgebildet. Dabei ist jedem Loch 19 jeweils eine Sublinse 20 zugeordnet. Die Sublinsen 20 des zweiten Sublinsenarrays 27 sind ausgebildet, um elektro ¬ magnetische Strahlung 4 in die Löcher 19 zu lenken. Beispielsweise stellen die Sublinsen 20 des zweiten Sublinsenarrays 27 Sammellinsen dar, die insbesondere als plankon ¬ vexe Sammellinsen ausgebildet sind. Abhängig von der gewähl- ten Ausführungsform kann auch auf die Anordnung des Sublinsenarrays 18 auf der Abstrahlseite 23 der Lochblende 17 ver ¬ zichtet werden. Die beiden Sublinsenarrays 18, 27 oder nur eines der beiden Sublinsenarrays kann auch mit der planen Seite von der Lochblende abgewandt angeordnet sein.

Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kollimati- onsvorrichtung 7 mit einer Lochblende 17 mit Löchern 19. Bei dieser Ausführungsform ist auf der Abstrahlseite 23 der Lochblende 17 eine optische Taperschicht 28 ausgebildet. Die Ta- perschicht 28 weist optische Taper 29 auf. Die optischen Ta- per 29 können auch als Reflektoren bezeichnet werden. Jeder optische Taper 29 weitet sich von einer Innenseite 30, die der Lochblende 17 zugewandt ist, in Richtung auf die Ab ¬ strahlrichtung zur Außenseite 32 der optischen Taperschicht 28 auf. Dabei weist jeder optische Taper 29 eine sich von der Innenseite 30 zu einer Außenseite 32 der Taperschicht 28 er- streckende Außenfläche 31 auf. Die Außenfläche 31 bildet eine Mantelfläche des sich konisch aufweitenden optischen Tapers 29. Elektromagnetische Strahlung, die durch ein Loch 19 der Lochblende 17 in die Taperschicht 28 gelangt, wird innerhalb der Außenfläche 31 des optischen Tapers 29 totalreflektiert und dadurch zur Außenseite 32 der Taperschicht 28 geleitet.

Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kollimati- onsvorrichtung 7 mit einer Lochblende 17 mit Löchern 19. Auf einer Abstrahlseite 23 der Lochblende 17 ist eine optische Taperschicht 28 angeordnet. An Außenflächen 31 der optischen Taper 29 ist ein reflektierendes Material ausgebildet. Elekt ¬ romagnetische Strahlung, die durch die Löcher 19 der Lochblende 17 in die Taperschicht 28 gelangt, wird an den zwi ¬ schen den einzelnen optischen Tapern 29 ausgebildeten Zylin- derkegeln 33 reflektiert und in Richtung auf die Außenseite 32 der Taperschicht 28 gelenkt. Die Zylinderkegel 33 begren ¬ zen somit die optischen Taper 29.

Fig. 16 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Aus- schnitt einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Darstellung eines Bildes. Dabei sind ein Ausschnitt eines Arrays 2 mit Leuchtdioden 3, eine Kollimationsvorrichtung 7 und ein Linsenelement 14 eines Linsenarrays 13 dargestellt. Fig. 17 zeigt einen Teil der Vorrichtung 1 der Fig. 16 mit einem vergrößerten Teilausschnitt des Arrays 2 mit Darstel ¬ lung einer Leuchtdiode 3 und eines Ausschnittes der Kollima- tionsvorrichtung 7. Die Kollimationsvorrichtung 7 ist in dieser Ausführungsform in Form eines optischen Filterelementes 34 ausgebildet, wobei das Filterelement 34 eine strukturierte Oberfläche 35 auf einer Abstrahlseite 23 aufweist. Das Filterelement 34 mit der strukturierten Oberfläche 35 ist ausgebildet, um die Strahlung der Leuchtdioden 3 von dem ersten Öffnungswinkel 5 auf den kleineren zweiten Öffnungswinkel 9 zu begrenzen. Der erste Öffnungswinkel der Leuchtdioden 3 kann bis zu 180°, d.h. + 90° und -90° in Bezug auf die Ab- Strahlrichtung 6 betragen. Nach dem Filterelement 34 mit der strukturierten Oberfläche 35 beträgt der zweite Öffnungswinkel 9 beispielsweise +/- 45° bezogen auf die Abstrahlrichtung 6. Der zweite Öffnungswinkel 9 kann auch kleiner oder größer ausgebildet sein.

Die strukturierte Oberfläche 35 kann z.B. ausgebildet sein, um über eine Totalreflexion an den Oberflächen der strukturierten Oberfläche 35 elektromagnetische Strahlung 4 nur in einem vorgegebenen Einfallswinkelbereich durchzulassen. Die strukturierte Oberfläche 35 kann beispielsweise ausgebildet sein, um elektromagnetische Strahlung mit einem vorgegebenen Einfallswinkel durchzulassen, wobei die Flächen zwischen 30° und 55° bezogen auf eine Flächennormale der Abstrahlseite 23 des Filterelementes 34 angeordnet sind.

Beispielsweise kann das Filterelement von der elektromagneti ¬ schen Strahlung 4, die in den vorgegebenen Einfallswinkelbereich auf das Filterelement 34 auftrifft, mehr als 50 ~6 , ins besondere mehr als 60 % durchlassen. Außerhalb des vorgegebe- nen Einfallswinkelbereiches kann das Filterelement 34 ausge ¬ bildet sein, um weniger als 50 %, insbesondere weniger als 40 % der elektromagnetischen Strahlung durchzulassen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Oberfläche 35 des Filterelementes 34 auf der Abstrahlseite 21 beispielswei ¬ se Pyramiden, Prismen, Kegelarrays, gekreuzte Prismen oder sonstige Strukturen aufweisen. Das Filterelement 34 kann aus einem optisch transparenten Material, insbesondere Glas, Plastik, Epoxidharz usw. bestehen.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann zwischen einer Einstrahlseite 21 des Filterelementes 34 und der Leucht ¬ diode 3 ein weiteres Material 22 in Form einer Schicht ange- ordnet sein. Das weitere Material 22 ist aus einem für die elektromagnetische Strahlung der Leuchtdiode 3 transparenten Material gebildet. Beispielsweise kann der Brechungsindex des Filterelementes 34 größer sein als der Brechungsindex des weiteren Materials 22. Zudem kann die Oberfläche 35 des Fil- terelementes 34 mit einer Planarisierungsschicht 36 versehen sein. Die Planarisierungsschicht 36 ist in Form einer gestri ¬ chelten Linie schematisch dargestellt. Durch das Vorsehen der Planarisierungsschicht 36 wird die strukturierte Oberfläche 35 geschützt. Zudem werden dadurch Schmutzablagerungen auf der planarisierten Oberfläche 35 reduziert.

Die strukturierte Oberfläche 35 des Filterelementes 34 kann in Form von planen Flächen ausgebildet sein, die in einem Winkelbereich zwischen 40° und 80° bezogen auf eine Flächen- normale der Abstrahlseite 23 des Filterelementes 34 angeord ¬ net sind. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die strukturierte Oberfläche 35 auch als aufgeraute Fläche ausge ¬ bildet sein. Die aufgeraute Fläche kann eine mittlere Rauheit bei einer taktilen Messung im Bereich von 0,1 ym bis 10 ym aufweisen. Insbesondere kann die Rauheit von 0,1 bis 1 ym, insbesondere im Bereich von 0,4 ym liegen. Die aufgeraute Fläche kann mithilfe eines SchleifVerfahrens oder eines Par ¬ tikelstrahlverfahrens hergestellt werden. Die strukturierten Flächen beziehungsweise die Pyramidenflächen, die Prismenflä- chen, die Kegelflächen, die gekreuzten Prismen können in einem periodischen Raster oder zufällig verteilt angeordnet sein. Zudem können die Flächen verschiedenste Arten von strukturierten Flächen aufweisen, die in einem Winkelbereich zwischen 40° und 80°, insbesondere in einem Winkelbereich zwischen 50° und 75° bezogen auf eine Flächennormale der Ab ¬ strahlseite 23 des Filterelementes 34 angeordnet sind. Zudem kann die strukturierte Oberfläche 35 strukturierte Flächen aufweisen, die in Form von planen Flächen ausgebildet sind, wobei die planen Flächen in dem Winkelbereich zwischen 40° und 80° bezogen auf eine Flächennormale der Abstrahlseite 23 des Filterelementes 34 angeordnet sind, wobei die planen Flä ¬ chen zudem aufgeraut sind. Dabei können die planen Flächen eine mittlere Rauheit im Bereich von 0,1 ym bis 10 ym aufwei ¬ sen .

Die strukturierte Oberfläche 35 kann beispielsweise in Form einer Folie oder eines Substrates ausgebildet sein. Das Fil- terelement 34 kann aus Silikon, Kunststoff, Plastik, Saphir, Glas oder einem transparenten Halbleitermaterial gebildet sein .

Das Filterelement 34 weist abhängig von der gewählten Ausfüh- rungsform einen Abstand 25 von der Leuchtdiode 3 auf, der kleiner ist als eine Kantenlänge einer Leuchtdiode 3. Die Kantenlange der Leuchtdiode 3 kann z.B. im Bereich zwischen 0,5 ym und 100 ym, insbesondere zwischen 10 ym und 30 ym lie ¬ gen. In einer Ausführungsform weist das Filterelement einen kleineren Abstand zu den Leuchtdioden auf als eine Kantenlänge eines Leuchtpixels lang ist. Ein Leuchtpixel umfasst we ¬ nigstens die Leuchtdioden, die für die Darstellung eines Bildpunktes des dargestellten Bildes benötigt werden. Dabei kann ein Leuchtpixel beispielsweise zwei Leuchtdioden, insbe- sondere drei Leuchtdioden oder auch mehrere Leuchtdioden aufweisen .

Fig. 18 zeigt eine schematische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Darstellung von Bil- dern mit einem Array 2, einer Kollimationsvorrichtung 7 und einer optischen Abbildungsvorrichtung 10, die in Form eines Linsenarrays 13 mit einem Linsenelement 14 ausgebildet ist. Fig. 19 zeigt in einer vergrößerten schematischen Darstellung einen Ausschnitt der Vorrichtung der Fig. 18. Dabei sind eine Leuchtdiode 3 und eine Kollimationsvorrichtung 7 in Form eines Spiegels 37 dargestellt. Der Spiegel 37 ist ausgebildet, um elektromagnetische Strahlung 4 der Leuchtdioden 3 nur in einem vorgegebenen Winkelbereich, insbesondere mit einem zweiten Öffnungswinkel 9 durchzulassen. Dadurch wird die Strahlung der Leuchtdioden 3 von dem ersten Öffnungswinkel 5 in Abstrahlrichtung 6 nach dem Spiegel 37 auf den kleineren zweiten Öffnungswinkel 9 durch den Spiegel 37 in Abstrahlrichtung 6 nach dem Spiegel 37 reduziert. Der erste Öffnungs ¬ winkel der Leuchtdioden 3 kann bis zu 180°, d.h. +/- 90° in Bezug auf die Abstrahlrichtung 6 betragen. Nach dem Spiegel 37 beträgt der zweite Öffnungswinkel 9 beispielsweise +/- 45° bezogen auf die Abstrahlrichtung 6. Der zweite Öffnungswinkel 9 kann auch kleiner oder größer ausgebildet sein.

Beispielsweise kann der Spiegel 37 ausgebildet sein, um elektromagnetische Strahlung 4 zu reflektieren, die in einem Einfallswinkel auf eine Einstrahlseite 21 des Spiegels 37 auftrifft, der kleiner als ein vorgegebener Winkelbereich ist. Beispielsweise kann der Winkelbereich, ab dem die Refle ¬ xion sich erhöht, insbesondere eine Totalreflexion auftritt, z.B. im Bereich zwischen 0° bis 45° bezogen die Ebene der Einstrahlseite 21 des Spiegels 37 liegen.

Der Spiegel 37 kann beispielsweise in Form von dielektrischen Schichten ausgebildet sein. Der Spiegel 37 kann auch in Form eines photonischen Kristalls ausgebildet sein. Photonische Kristalle bestehen z.B. aus strukturierten Halbleitern, Gläsern oder Polymeren. Photonische Kristalle sind z.B. ausge ¬ bildet, Licht auf Abmessungen, welche in der Größenordnung der Wellenlänge liegen können, zu führen. Zudem können photonische Kristalle ausgebildet sein, um Licht nur in einem vor- gegebenen Winkelbereich durchzulassen. Photonische Kristalle können periodische dielektrische Strukturen aufweisen, de ¬ ren Periodenlänge so eingestellt ist, dass sie die Ausbrei- tung von elektromagnetischen Wellen in einer gewünschten Weise beeinflussen.

Insbesondere können verschiedene dielektrische Schichten für Leuchtdioden 3 mit verschieden Wellenlängenspektren verwendet werden. Dadurch kann eine verbesserte Anpassung des Reflexionsgrades an das Wellenlängenspektrum der Leuchtdioden erreicht werden. Beispielsweise können die dielektrischen

Schichten des Spiegels 37 in der Weise ausgebildet sein, dass eine Reflexion erfolgt, wenn die elektromagnetische Strahlung 4 mit einem Winkel kleiner als 45° auf die Einstrahlseite 21 des Spiegels 37 auftrifft. Somit sind die dielektrischen Schichten des Spiegels 37 in der Weise ausgebildet, dass die elektromagnetische Strahlung 4 den Spiegel 37 durchdringt, wenn die elektromagnetische Strahlung 4 mit einem Winkel zwi ¬ schen 45° und 135° auf die Einstrahlseite 21 des Spiegels 37 auftrifft. Die vom Spiegel 37 reflektierte elektromagnetische Strahlung 4 kann vom Array 2 wieder reflektiert bzw. absorbiert und wieder emittiert werden.

Der Spiegel 37 weist abhängig von der gewählten Ausführungsform einen Abstand 25 von der Leuchtdiode 3 auf, der kleiner ist als eine Kantenlänge einer Leuchtdiode 3. Die Kantenlange der Leuchtdiode 3 kann z.B. im Bereich zwischen 0,5 ym und 100 ym, insbesondere zwischen 10 ym und 30 ym liegen. In ei ¬ ner Ausführungsform weist der Spiegel einen kleineren Abstand zu den Leuchtdioden auf als eine Kantenlänge eines Leuchtpi ¬ xels lang ist. Ein Leuchtpixel umfasst wenigstens die Leucht ¬ dioden, die für die Darstellung eines Bildpunktes des darge- stellten Bildes benötigt werden. Dabei kann ein Leuchtpixel beispielsweise zwei Leuchtdioden, insbesondere drei Leuchtdi ¬ oden oder auch mehrere Leuchtdioden aufweisen.

Fig. 20 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Teil- ausschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Darstellen eines Bildes. Dabei sind ein Array 2 mit

Leuchtdioden 3 und eine Kollimationsvorrichtung 7 dargestellt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können benachbarte Leuchtdioden 3 in einem Raster mit gleichen Abständen angeordnet sein. Zudem können in einer weiteren Ausführungsform benachbarte Leuchtdioden 3 auch in einem Raster mit unterschiedlichen Abstände angeordnet sein. Weiterhin können in einer weiteren Ausführungsform benachbarte Leuchtdioden 3 auch in zufälliger Anordnung mit unterschiedlichen Abstände angeordnet sein.

Beispielsweise sind die Abstände benachbarter Leuchtdioden 3 in einem Mittenbereich des Arrays 2 gleich groß. Zudem weisen benachbarte Leuchtdioden 3 im Mittenbereich einen geringeren Abstand als in einem Umgebungsbereich auf, der den Mittenbe- reich umgibt. Im Umgebungsbereich sind die Abstände benachbarter Leuchtdioden 3 gleich groß. Die Abstände benachbarter Leuchtdioden im Umgebungsbereich können z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als die Abstände der Leuchtdioden im Mittenbereich. Zudem kann ein äußerer Randbe- reich den Umgebungsbereich umgeben, wobei im äußeren Randbereich die Abstände benachbarter Leuchtdioden z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sind als die Abstände benachbarter Leuchtdioden im Umgebungsbereich. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auch auf den Randbereich ver- ziehtet werden. Der Mittenbereich kann konzentrisch um einen Mittelpunkt des Arrays 2 angeordnet sein und sich über 20 % der Breite und der Länge des Arrays 2 erstrecken. Der Randbe ¬ reich kann ringförmig umlaufend sein und sich über 10% oder über 20% der Länge und der Breite des Arrays 2 ausgehend von äußeren Seitenkanten des Arrays 2 erstrecken. Der Mittenbereich kann z.B. die Form einer Kreisfläche, die Form einer abgerundeten Kreisfläche oder die Form einer Rechteckfläche aufweisen. Abhängig von der gewählten Ausführung können der Mittenbereich, der Umgebungsbereich und/oder der äußere Rand- bereich auch andere Größen und/oder Formen aufweisen.

Zudem können innerhalb des Mittenbereiches und/oder innerhalb des Umgebungsbereiches und/oder innerhalb des Randbereiches die Abstände der Leuchtdioden 3 auch variieren. Beispielsweise kann ein gemittelter Abstand benachbarter Leuchtdioden im Umgebungsbereich z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als ein gemittelter Abstand der Leuchtdioden im Mittenbereich. Zudem kann im äußeren Randbereich ein gemittelter Abstand benachbarter Leuchtdioden z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als der gemittelte Abstand benachbarter Leuchtdioden im Umgebungsbereich. Beispielsweise können auch mehrere Arrays 2 mit Leuchtdioden 3 vorgesehen sein, wobei die Arrays 2 in einem Raster mit gleichen oder mit unterschiedlichen Abständen angeordnet sind. Beispielsweise sind die Arrays 2 in einem Raster ange ¬ ordnet und die Abstände benachbarter Arrays 2 sind in einem Mittenbereich der Anordnung gleich groß. Zudem weisen benachbarte Arrays 2 im Mittenbereich einen geringeren Abstand als in einem Umgebungsbereich auf, der den Mittenbereich umgibt. Im Umgebungsbereich sind die Abstände benachbarter Arrays 2 gleich groß. Die Abstände der Arrays im Umgebungsbereich kön- nen z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als die Abstände benachbarter Arrays im Mittenbereich. Zudem kann ein äußerer Randbereich den Umgebungsbereich umgeben, wobei im äußeren Randbereich die Abstände benachbarter Arrays z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sind als die Abstände benachbarter Arrays im Umgebungsbe ¬ reich. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auch auf den Randbereich verzichtet werden. Der Mittenbereich kann konzentrisch um einen Mittelpunkt des Arrays 2 angeordnet sein und sich über 20 % der Breite und der Länge des Arrays 2 erstrecken. Der Randbereich kann ringförmig umlaufend sein und sich über 10% oder 20% der Länge und der Breite des Ar ¬ rays 2 ausgehend von äußeren Seitenkanten des Arrays 2 erstrecken. Der Mittenbereich kann z.B. die Form einer Kreisfläche, die Form einer abgerundeten Kreisfläche oder die Form einer Rechteckfläche aufweisen. Abhängig von der gewählten Ausführung können der Mittenbereich, der Umgebungsbereich und/oder der äußere Randbereich auch andere Größen und/oder Formen aufweisen. Zudem können innerhalb des Mittenbereiches und/oder innerhalb des Umgebungsbereiches und/oder innerhalb des Randbereiches die Abstände benachbarter Arrays 2 auch variieren. Beispiels- weise kann ein gemittelter Abstand benachbarter Arrays im Umgebungsbereich z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als ein gemittelter Abstand benachbarter Arrays im Mittenbereich. Zudem kann im äußeren Randbereich ein gemittelter Abstand benachbarter Arrays z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als der gemittelte Abstand benachbarter Arrays im Umgebungsbereich.

Fig. 21 zeigt in einer vergrößerten Darstellung einen Ausschnitt der Vorrichtung 1 der Fig. 20. Es ist eine Leuchtdio- de 3 des Arrays 2 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist die Kollimationsvorrichtung 7 in Form von Reflexionsstrukturen 39 ausgebildet, die in der Abstrahlrichtung 6 nach dem Array angeordnet sind. Die Reflexionsstrukturen 39 weisen ei ¬ nen Querschnitt senkrecht zur Abstrahlrichtung 6 auf, der sich in der Abstrahlrichtung 6 der elektromagnetischen Strahlung 4 der Leuchtdioden 3 bis zu einer Abstrahlöffnung 42 verjüngt. Die Kollimationsvorrichtung 7 weist eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Reflexionsstrukturen 39 auf, die in einer Ebene angeordnet sind. In der Figur 21 ist nur eine Reflexionsstruktur 39 dargestellt.

Beispielsweise kann die Reflexionsstruktur 39 in Form eines Zylinderkegels oder eines Pyramidenkegels ausgebildet sein. Die Reflexionsstruktur 39 weist insbesondere eine Rotations- Symmetrie zu einer Mittenachse 40 auf, wobei die Mittenachse 40 senkrecht auf dem Array 2 stehen kann. Auf einer Innensei ¬ te 41 der Reflexionsstruktur 39 ist die Reflexionsstruktur 39 reflektierend oder streuend ausgebildet. Elektromagnetische Strahlung 4, die von der Leuchtdiode 3 abgestrahlt wird, wird entweder direkt über die Abstrahlöffnung 42 abgestrahlt oder bei Auftreffen auf die Innenseite 41 der Reflexionsstruktur 39 zurück reflektiert und anschließend über eine weitere Re ¬ flexion wieder zurück in Richtung auf die Abstrahlöffnung 42 gelenkt. Dazu kann die Leuchtdiode 3 auf der Abstrahlseite ebenfalls reflektierend ausgebildet sein und beispielsweise eine Spiegelschicht aufweisen. Die Reflexionsstruktur 39 ist ausgebildet, um die Strahlung 4 der Leuchtdioden 3 von dem ersten Öffnungswinkel 5 in Ab- strahlungsrichtung 6 vor der Reflexionsstruktur 39 auf den kleineren zweiten Öffnungswinkel 9 in Abstrahlungsrichtung 6 nach der Reflexionsstruktur 39 zu begrenzen. Der erste Öff- nungswinkel der Leuchtdioden 3 kann bis zu 180°, d.h. +/- 90° in Bezug auf die Abstrahlrichtung 6 betragen. Nach der Reflexionsstruktur 39 beträgt der zweite Öffnungswinkel 9 bei ¬ spielsweise +/- 45° bezogen auf die Abstrahlrichtung 6. Der zweite Öffnungswinkel 9 kann auch kleiner oder größer ausge- bildet sein.

Fig. 22 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teil der Kollimationsvorrichtung 7 der Fig. 20 mit mehreren Reflexionsstrukturen 39. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die Reflexionsstrukturen 39 auch andere Querschnitte und/oder Formen aufweisen. Eine Funktion der Reflexionsstruktur 39 besteht darin, den Öffnungswinkel der Strahlenbündel der Leuchtdioden von dem ersten Öffnungswinkel auf den kleineren zweiten Öffnungswinkel zu reduzieren.

Zudem wird aufgrund der reflektierenden Innenseite 41 der Reflexionsstrukturen 39 eine relativ gute Lichtauskopplung und Effizienz erreicht. Die Abstrahlöffnung 42 weist eine kleine ¬ re Fläche auf als eine Einstrahlöffnung der Reflexionsstruk- tur 39. Dadurch wird eine Reduzierung des Öffnungswinkels der Abstrahlwinkels erreicht. Beispielsweise kann die Einstrahl ¬ öffnung der Reflexionsstruktur im Bereich von 10 ym x 10 ym liegen. Die Einstrahlfläche und/oder die Abstrahlfläche kön ¬ nen eine Kreisfläche oder eine rechteckige Fläche darstellen.

Die beschriebenen Vorrichtungen 1 können in verschiedenen Ausführungsformen zur Darstellung eines zweidimensionalen o- der dreidimensionalen Bildes eingesetzt werden. Fig. 23 bis 30 zeigen in schematischen Darstellungen verschiedene Anwendungsmöglichkeiten der vorgeschlagenen Vorrichtung 1. Fig. 23 zeigt in einer schematischen Darstellung die Vorrichtung 1 mit einem Array 2 mit Leuchtdioden 3 und einer Kolli- mationsvorrichtung 7, wobei über eine optische Abbildungsvorrichtung 10, eine weitere LED 43 für den nahen Infrarotbe ¬ reich ein Bild in einer dreidimensionalen Form für einen Be- trachter darstellt. Die Vorrichtung 1 kann gemäß einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 22 ausge ¬ bildet sein.

Fig. 24 zeigt eine weitere Anwendungsform der Vorrichtung 1 mit einem Array 2 von Leuchtdioden, wobei eine Kollimations- vorrichtung 7 zwischen dem Array 2 und einer optischen Abbildungsvorrichtung 10 vorgesehen ist. Die Vorrichtung 1 ist ausgebildet, um ein Bild darzustellen. Die Vorrichtung 1 kann gemäß einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 22 ausgebildet sein.

Fig. 25 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 1 mit einem Array 2 von Leuchtdioden, wobei eine Kollimati- onsvorrichtung 7 zwischen dem Array 2 und einer optischen Ab- bildungsvorrichtung 10 angeordnet ist. Die optische Abbil ¬ dungsvorrichtung 10 kann einen gebogenen optischen Reflektor 44 aufweisen. Anstelle oder zusätzlich zum optischen Reflektor 44 kann ein holografisches optisches Element oder ein diffraktives optisches Element vorgesehen sein. Es wird ein Bild dargestellt. Die Vorrichtung 1 kann gemäß einem der be ¬ schriebenen Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 22 ausgebil ¬ det sein.

Fig. 26 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 25, wobei bei dieser Ausführungsform der optische Reflektor 44 als planer

Reflektor ausgebildet ist. Die optische Abbildungsvorrichtung 10 kann ausgebildet sein, um ein dreidimensionales Hologramm darstellen zu können. Die Vorrichtung 1 kann gemäß einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 22 ausge ¬ bildet sein.

Fig. 27 zeigt eine weitere Ausführungsform zur Darstellung eines Bildes, insbesondere eines dreidimensionalen Bildes.

Dabei ist zwischen dem Array 2 von Leuchtdioden 3 eine Kolli- mationsvorrichtung 7 vorgesehen. Es wird ein Bild dargestellt. Die Vorrichtung 1 kann gemäß einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 22 ausgebildet sein.

Fig. 28 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Darstellung eines Bildes. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen dem Array 2 und der optischen Abbildungsvorrichtung 10 eine Kollimationsvorrichtung 7 vorgesehen. Die opti- sehe Abbildungsvorrichtung 10 ist ausgebildet, um ein Bild zu erzeugen und darzustellen. Dazu ist ein holografisches Ele ¬ ment 45 vorgesehen, über das Licht an einer ersten Stelle eingekoppelt werden kann und an einer zweiten Stelle zur Ausgabe wieder ausgekoppelt werden kann.

Fig. 29 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1, die eine virtuellen Brille 46 z.B. für die Darstellung von 3D-Bildern oder 3D-Filmen zeigt. Die virtuelle Brille 46 weist ein Array 2 mit Leuchtdioden 3 auf, wobei zwischen dem Array 2 und zwei Linsen 55, 56, die eine opti ¬ sche Abbildungsvorrichtung 10 darstellen, eine Kollimationsvorrichtung 7 vorgesehen ist.

Fig. 30 zeigt eine weitere Anwendung für die Vorrichtung 1, die beispielsweise ein adaptives Blitzlicht oder ein adapti ¬ ves Spotlicht in einem Autoinnenraum darstellt. Die Vorrichtung 1 weist ein Array 2 mit Leuchtdioden 3 auf, wobei zwischen dem Array 2 und einer optischen Abbildungsvorrichtung 10 eine Kollimationsvorrichtung 7 vorgesehen ist. Aufgrund der Kollimationsvorrichtung 7 wird eine bessere Effizienz der Projektionsoptik, das heißt der optischen Abbildungsvorrichtung 10 ermöglicht. Die Vorrichtung 1 kann gemäß einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 22 ausge ¬ bildet sein.

Fig. 31 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Vor- richtung 1 mit einem Array 2 mit Leuchtdioden 3, wobei die

Leuchtdioden 3 nicht einzeln dargestellt sind. Die Leuchtdio ¬ den 3 können wie auch bei den anderen Ausführungsformen entweder als einzelne Bauteile oder in einem einzigen Bauteil monolithisch ausgebildet sein. Das Array 2 ist über Rücksei- tenkontakte 47 mit einem Substrat 48 verbunden. Im Substrat

48 sind elektrische und/oder elektronische Schaltungen 49 in ¬ tegriert, die eine Ansteuerung der Leuchtdioden 3 des Arrays 2 ermöglichen. Insbesondere ist die elektronische Schaltung

49 ausgebildet, um einzelne Leuchtdioden 3 anzusteuern und individuell mit Strom zu versorgen. Somit kann die Schaltung

49 Treiberschaltungen 50 und Auswahlschaltungen für die einzelnen Leuchtdioden 3 aufweisen. Somit weist die elektronische Schaltung 49 beispielsweise für jede Leuchtdiode 3 eine eigene Treiberschaltung 50 auf. Die Schaltung 49 kann monoli- thisch in dem Substrat 48 integriert sein und ein weiteres

Bauteil 61 darstellen. Zudem kann in dem Substrat 48, d.h. in dem weiteren Bauteil 61 eine Schnittstelle 51 integriert sein. Die Schnittstelle 51 ist mit der elektronischen Schal ¬ tung 49 und insbesondere mit den Treiberschaltungen 50 ver- bunden. Zudem steht die Schnittstelle 51 mit elektrischen An ¬ schlüssen 52 in Verbindung, die beispielsweise als Kontaktpad auf dem Substrat 48 ausgebildet sind. Das Bauteil 60 mit den monolithisch integrierten Leuchtdioden 3 kann auf dem weiteren Bauteil 61 mit der monolithisch integrierten Schaltung 49 angeordnet sein, wie schematisch in Fig. 31 dargestellt ist.

Das Substrat 48 kann beispielsweise aus einem Halbleitermate ¬ rial, insbesondere aus Silizium gebildet sein. Beispielsweise kann das Substrat 48 aus einem Siliziumwafer, insbesondere einem Teil eines Siliziumwafers bestehen. In der dargestell ¬ ten Ausführungsform ist auf dem Array 2 eine Leuchtschicht 53 angeordnet, die das Licht der Leuchtdioden 3 in der Wellenlänge wenigstens teilweise verschiebt. Dabei kann beispiels- weise mit blau leuchtenden Leuchtdioden 3 und einer Leuchtschicht 53, die gelbes Licht erzeugt, ein annähernd weißes Licht erzeugt werden. Die Leuchtschicht kann beispielsweise Phosphor aufweisen.

Die elektrischen Kontakte der Leuchtdioden 3 des Arrays 2 werden über die Rückseite mit dem Substrat 48 verbunden.

Dadurch wird verhindert, dass elektrische Kontakte auf der Oberseite der Leuchtdioden 3 elektrische Strahlung absorbie- ren. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können auch von der Oberseite des Arrays 2 elektrische Kontakte zu der Rückseite geführt werden. Zudem können auch elektrische Kon ¬ takte von der Oberseite der Leuchtdioden 3 seitlich auf elektrische Anschlüsse des Substrates 48 geführt werden.

Fig. 32 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Array 2 mit unterschiedlichen Abständen für benachbarte Leuchtdioden 3 in vorgegebenen Bereichen. Es sind nur schematisch einzelne Leuchtdioden 3 dargestellt. Das Array 2 kann z.B. 400x400 Leuchtdioden 3 oder mehr Leuchtdioden 3 aufweisen. Das Array 2 ist in einen Mittenbereich 154, in einen Umgebungsbereich 155 und in einen Randbereich 156 unterteilt. Der Mittenbereich 154 ist konzentrisch zu einem Mittelpunkt 57 des Arrays 2 ausgerichtet. Der Umgebungsbereich 155 und der Randbereich 156 sind ebenfalls konzentrisch zum Mittelpunkt 57 angeordnet. Der Mittenbereich 154 kann z.B. die Form einer Kreisfläche, die Form einer abgerundeten

Kreisfläche oder die Form einer Rechteckfläche aufweisen. Der Umgebungsbereich 155 kann eine rechteckförmige Außenkontur und/oder eine rechteckförmige Innenkontur aufweisen. Der Umgebungsbereich 155 kann eine kreisförmige Außenkontur

und/oder eine kreisförmige Innenkontur aufweisen. Der Randbereich 156 kann eine rechteckförmige Außenkontur und/oder eine rechteckförmige Innenkontur aufweisen. Der Randbereich 156 kann eine kreisförmige Außenkontur und/oder eine kreisförmige Innenkontur aufweisen. Abhängig von der gewählten Ausführung können der Mittenbereich, der Umgebungsbereich und/oder der äußere Randbereich auch andere Größen und/oder Formen aufweisen .

Beispielsweise sind die Abstände benachbarter Leuchtdioden 3 in dem Mittenbereich 154 des Arrays 2 gleich groß. Zudem weisen benachbarte Leuchtdioden 3 im Mittenbereich 154 einen geringeren Abstand als in dem Umgebungsbereich 155 auf, der den Mittenbereich 154 umgibt. Im Umgebungsbereich 155 sind die Abstände benachbarter Leuchtdioden 3 gleich groß. Die Abstän- de benachbarter Leuchtdioden 3 im Umgebungsbereich 155 können z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als die Abstände benachbarter Leuchtdioden im Mittenbereich 154. Zudem können im äußeren Randbereich 156 die Abstände benachbarter Leuchtdioden z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als die Abstände der Leuchtdioden im Umgebungsbereich 155. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auch auf den Randbereich 156 verzichtet werden. Der Mittenbereich 154 ist konzentrisch um den Mittelpunkt 57 des Arrays 2 angeordnet und erstreckt sich z.B. über 10% oder über 20 % der Breite und der Länge des Arrays 2. Der Randbereich 56 kann umlaufend ausgebildet sein und sich über bis zu 10% oder 20% der Länge und der Breite des Arrays 2 ausgehend von äußeren Seitenkanten 58 des Arrays 2 erstrecken. Zudem können innerhalb des Mittenbereiches und/oder innerhalb des Umgebungsbereiches und/oder innerhalb des Randbereiches die Abstände der Leuchtdioden 3 auch variieren. Beispielsweise kann ein gemittelter Abstand benachbarter Leuchtdioden im Umgebungsbereich z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als ein gemittelter Abstand der Leuchtdioden im Mittenbereich. Zudem kann im äußeren Randbereich ein gemittelter Abstand benachbarter Leuchtdioden z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als der gemittelte Abstand der Leuchtdioden im Umgebungsbereich.

Fig. 33 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine weitere Ausführung eines Arrays 2 mit unterschiedli ¬ chen Abständen für benachbarte Leuchtdioden 3 in vorgegebenen Bereichen. Die Anordnung ist im Wesentlichen wie Fig. 32 aufgebaut, wobei jedoch der Mittenbereich 154 die Form einer Kreisfläche aufweist und konzentrisch zum Mittelpunkt 57 des Arrays 2 angeordnet ist. Der Randbereich 156 weist eine abge- rundete rechteckförmige Innenkontur und eine rechteckige Au ¬ ßenkontur auf. Der Umgebungsbereich 155 weist eine kreisförmige Innenkontur und eine rechteckförmige abgerundete Außen ¬ kontur auf. Fig. 34 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnit ¬ tes eines Arrays 2 mit einem Mittenbereich 154 und einem Umgebungsbereich 155. Die Leuchtdioden 3 sind schematisch in Form von Quadraten dargestellt. Der Mittenbereich 154 ist durch eine fiktive gestrichelte Linie vom Umgebungsbereich 155 getrennt. Im Mittenbereich und im Umgebungsbereich sind die Leuchtdioden jeweils in einem Raster mit konstanten Abständen angeordnet. Im Mittenbereich 154 weisen benachbarte Leuchtdioden 3 einen kleineren Abstand in der x- Richtung und einen kleineren Abstand in der y-Richtung im Vergleich zu den Leuchtdioden 3 im Umgebungsbereich 155 auf. Mit xl ist der

Abstand der Leuchtdioden 3 in der x-Richtung im Mittenbereich 154 bezeichnet. Mit x2 ist der Abstand der Leuchtdioden 3 im Umgebungsbereich 155 entlang der x-Richtung bezeichnet. Mit yl ist der Abstand der Leuchtdioden 3 in der y-Richtung im Mittenbereich 154 bezeichnet. Mit y2 ist der Abstand der

Leuchtdioden 3 im Umgebungsbereich 155 entlang der y-Richtung bezeichnet .

Fig. 35 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Anordnung 59 von Arrays 2 mit Leuchtdioden 3, wobei benachbarte Arrays 2 in vorgegebenen Bereichen unterschiedli ¬ che Abstände aufweisen. Von den Arrays 2 und den Leuchtdioden 3 sind nur einzelne schematisch dargestellt. Die Anordnung 59 kann eine Vielzahl von Arrays 2 aufweisen. Jedes Array 2 kann eine Vielzahl von Leuchtdioden 3 aufweisen. Die Anordnung 59 ist in einen Mittenbereich 154, einen Umgebungsbereich 155 und in einen Randbereich 156 unterteilt. Der Mittenbereich 154 ist konzentrisch zu einem Mittelpunkt 57 der Anordnung 59 ausgerichtet. Der Umgebungsbereich 155 und der Randbereich 156 sind ebenfalls konzentrisch zum Mittelpunkt 57 angeord ¬ net. Der Mittenbereich 154 kann z.B. die Form einer Kreisfläche, die Form einer abgerundeten Kreisfläche oder die Form einer Rechteckfläche aufweisen. Der Umgebungsbereich 155 kann eine rechteckförmige Außenkontur und/oder eine rechteckförmi- ge Innenkontur aufweisen. Der Umgebungsbereich 155 kann eine kreisförmige Außenkontur und/oder eine kreisförmige Innenkon ¬ tur aufweisen. Der Randbereich 156 kann eine rechteckförmige Außenkontur und/oder eine rechteckförmige Innenkontur aufweisen. Der Randbereich 156 kann eine kreisförmige Außenkontur und/oder eine kreisförmige Innenkontur aufweisen. Abhängig von der gewählten Ausführung können der Mittenbereich, der Umgebungsbereich und/oder der äußere Randbereich auch andere Größen und/oder Formen aufweisen.

Beispielsweise sind die Arrays 2 in einem Raster angeordnet, wobei die Abstände benachbarter Arrays 2 in dem Mittenbereich 154 gleich groß. Zudem weisen benachbarte Arrays 2 im Mitten- bereich 154 einen geringeren Abstand als in einem Umgebungsbereich 155 auf, der den Mittenbereich 154 umgibt. Im Umgebungsbereich 155 sind die Abstände benachbarter Arrays 2 gleich groß. Die Abstände benachbarter Arrays 2 im Umgebungs ¬ bereich 155 können z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als die Abstände benachbarter Arrays im Mittenbereich 154. Zudem kann ein äußerer Randbereich 156 den Umgebungsbereich 155 umgeben, wobei im äußeren Randbereich die Abstände benachbarter Arrays 2 z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sind als die Abstände der Ar- rays 2 im Umgebungsbereich 155. Abhängig von der gewählten

Ausführung kann auch auf den Randbereich 156 verzichtet werden. Der Mittenbereich 154 kann konzentrisch um einen Mittelpunkt der Anordnung angeordnet sein und sich über 10% oder über 20% der Breite und der Länge des Arrays 2 erstrecken. Der Randbereich 156 kann ringförmig umlaufend sein und sich über 10% oder 20% der Länge und der Breite des Arrays 2 aus ¬ gehend von äußeren Seitenkanten 58 der Anordnung 59 erstrecken. Der Mittenbereich 154 kann z.B. die Form einer Kreis- fläche, die Form einer abgerundeten Kreisfläche oder die Form einer Rechteckfläche aufweisen. Abhängig von der gewählten

Ausführung können der Mittenbereich 154, der Umgebungsbereich

155 und/oder der äußere Randbereich 156 auch andere Größen und/oder Formen aufweisen.

Zudem können innerhalb des Mittenbereiches 154 und/oder in ¬ nerhalb des Umgebungsbereiches 155 und/oder innerhalb des Randbereiches 156 die Abstände der Arrays 2 auch variieren. Beispielsweise kann ein gemittelter Abstand benachbarter Arrays im Umgebungsbereich z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als ein gemittelter Abstand benachbarter Arrays im Mittenbereich. Zudem kann im äußeren Randbereich ein gemittelter Abstand benachbarter Arrays z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als der gemit- telte Abstand benachbarter Arrays im Umgebungsbereich.

Fig. 36 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine weitere Ausführung einer Anordnung 59 von Arrays 2 mit Leuchtdioden 3, die im Wesentlichen wie die Anordnung von Fig. 35 ausgebildet ist, wobei jedoch der Mittenbereich 154 die Form einer Kreisfläche aufweist, und wobei eine Innenkon ¬ tur des Randbereiches 156 eine abgerundete Rechteckform auf ¬ weist.

Durch die geringeren Abstände benachbarter Leuchtdioden und/oder benachbarter Arrays wird die Auflösung verbessert. Versuche haben gezeigt, dass Menschen beim Betrachten eines Displays einen Mittenbereich optisch präziser wahrnehmen als einen Randbereich eines Displays. Somit ist es vorteilhaft, in einem Mittenbereich eines Displays eine größere Dichte an Leuchtdioden und/oder Arrays mit Leuchtdioden vorzusehen. Fig. 37 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnit ¬ tes eines Linsenarrays 13 mit einem Mittenbereich 154 und ei- nem Umgebungsbereich 155. Die Linsenelemente 14 sind schema ¬ tisch in Form von Quadraten dargestellt. Der Mittenbereich 154 ist durch eine fiktive gestrichelte Linie vom Umgebungs ¬ bereich 155 getrennt. Im Mittenbereich und im Umgebungsbe- reich sind die Linsenelemente jeweils in einem Raster mit konstanten Abständen angeordnet. Im Mittenbereich 154 weisen benachbarte Linsenelemente 14 einen kleineren Abstand in der x- Richtung und einen kleineren Abstand in der y-Richtung im Vergleich zu den Linsenelementen 14 im Umgebungsbereich 155 auf. Mit xl ist der Abstand der Linsenelemente 14 in der x- Richtung im Mittenbereich 154 bezeichnet. Mit x2 ist der Abstand der Linsenelemente 14 im Umgebungsbereich 155 entlang der x-Richtung bezeichnet. Mit yl ist der Abstand der Linsen- elemente 14 in der y-Richtung im Mittenbereich 154 bezeichnet. Mit y2 ist der Abstand der Linsenelemente 14 im Umge ¬ bungsbereich 155 entlang der y-Richtung bezeichnet.

Fig. 38 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Linsenarray 13 mit unterschiedlichen Abständen für benachbarte Linsenelemente 14 in vorgegebenen Bereichen. Es sind nur schematisch einzelne Linsenelemente 14 dargestellt. Das Linsenarray 13 weist eine Vielzahl von Linsenelementen 14, z.B. 400x400 Linsenelemente oder mehr auf. Das Lin- senarray 13 ist in einen Mittenbereich 154, in einen Umgebungsbereich 155 und in einen Randbereich 156 unterteilt. Der Mittenbereich 154 ist konzentrisch zu einem Mittelpunkt 57 des Linsenarrays 13 ausgerichtet. Der Umgebungsbereich 155 und der Randbereich 156 sind ebenfalls konzentrisch zum Mit- telpunkt 57 angeordnet. Der Mittenbereich 154 kann z.B. die

Form einer Kreisfläche, die Form einer abgerundeten Kreisfläche oder die Form einer Rechteckfläche aufweisen. Der Umgebungsbereich 155 kann eine rechteckförmige Außenkontur und/oder eine rechteckförmige Innenkontur aufweisen. Der Um- gebungsbereich 155 kann eine kreisförmige Außenkontur

und/oder eine kreisförmige Innenkontur aufweisen. Der Randbereich 156 kann eine rechteckförmige Außenkontur und/oder eine rechteckförmige Innenkontur aufweisen. Der Randbereich 156 kann eine kreisförmige Außenkontur und/oder eine kreisförmige Innenkontur aufweisen. Abhängig von der gewählten Ausführung können der Mittenbereich, der Umgebungsbereich und/oder der äußere Randbereich auch andere Größen und/oder Formen aufweisen . Beispielsweise sind die Abstände benachbarter Linsenelemente 14 in dem Mittenbereich 154 des Linsenarrays 13 gleich groß. Zudem weisen benachbarte Linsenelemente 14 im Mittenbereich 154 einen geringeren Abstand als in dem Umgebungsbereich 155 auf, der den Mittenbereich 154 umgibt. Im Umgebungsbereich

155 sind die Abstände benachbarter Linsenelemente 14 gleich groß. Die Abstände benachbarter Linsenelemente 14 im Umge ¬ bungsbereich 155 können z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als die Abstände benachbarter Linsenelemente im Mittenbereich 154. Zudem können im äußeren Randbereich 156 die Abstände benachbarter Linsenelemente z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als die Abstände der Linsenelemente im Umgebungsbereich 155. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auch auf den Randbereich

156 verzichtet werden. Der Mittenbereich 154 ist konzentrisch um den Mittelpunkt 57 des Linsenarrays 13 angeordnet und er ¬ streckt sich z.B. über 10% oder über 20 % der Breite und der Länge des Linsenarrays 13. Der Randbereich 56 kann umlaufend ausgebildet sein und sich über bis zu 10% oder 20% der Länge und der Breite des Linsenarrays 13 ausgehend von äußeren Sei ¬ tenkanten 58 des Linsenarrays 2 erstrecken.

Zudem können innerhalb des Mittenbereiches und/oder innerhalb des Umgebungsbereiches und/oder innerhalb des Randbereiches die Abstände der Linsenelemente 14 auch variieren. Beispiels ¬ weise kann ein gemittelter Abstand benachbarter Linsenelemente im Umgebungsbereich z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als ein gemittelter Abstand der Linsen- elemente im Mittenbereich. Zudem kann im äußeren Randbereich ein gemittelter Abstand benachbarter Linsenelemente z.B. um 10% oder um 50% oder um 100% oder mehr größer sein als der gemittelte Abstand der Linsenelemente im Umgebungsbereich. Fig. 39 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine weitere Ausführung eines Linsenarrays 13 mit unter ¬ schiedlichen Abständen für benachbarte Linsenelemente 14 in vorgegebenen Bereichen. Die Anordnung ist im Wesentlichen wie Fig. 38 aufgebaut, wobei jedoch der Mittenbereich 154 die Form einer Kreisfläche aufweist und konzentrisch zum Mittel ¬ punkt 57 des Arrays 2 angeordnet ist. Der Randbereich 156 weist eine abgerundete rechteckförmige Innenkontur und eine rechteckige Außenkontur auf. Der Umgebungsbereich 155 weist eine kreisförmige Innenkontur und eine rechteckförmige abge ¬ rundete Außenkontur auf.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auch bei al- len anderen Ausführungen der vorab beschriebenen Figuren auf den Leuchtdioden 3 eine Leuchtschicht 53 angeordnet sein.

In allen Ausführungsbeispielen können anstelle der Linsen o- der Linsensysteme auch Reflektoren oder Reflektorsysteme vor- gesehen sein.

Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei ¬ spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Vorrichtung zur Darstellung von Bildern

2 Array

3 Leuchtdioden

4 elektromagnetische Strahlung

5 erster Öffnungswinkel

6 Abstrahlrichtung

7 Kollimationsvorrichtung

8 Strahlenbündel

9 zweiter Öffnungswinkel

10 optische Abbildungsvorrichtung

12 Leuchtpixel

13 Linsenarray

14 Linsenelement

15 Kollimationslinse

16 erster Rahmen

17 Lochblende

18 Sublinsenarray

19 Loch

20 Sublinse

21 Einstrahlseite

22 weiteres Material

23 Abstrahlseite

24 externe elektrische Strahlung

25 Abstand

26 plane Seite

27 zweites Sublinsenarray

28 Taperschicht

29 optischer Taper

30 Innenseite Taper

31 Außenfläche

32 Außenseite Taper

33 Zylinderkegel

34 Filterelement

35 Oberfläche

36 Planarisierungselement

37 Spiegel Reflexionsstruktur

Mittenachse

Innenseite

Abstrahlöffnung

LED

optischer Reflektor optisches Führungselement virtuelle Brille

Rückseitenkontakt

Substrat

elektronische Schaltung

Treiberschaltung

Schnittstelle

elektrischer Anschluss

LeuchtSchicht

zweiter Rahmen

erste Linse

zweite Linse

Mittelpunkt

Seitenkante

Anordnung

Bauteil

weiteres Bauteil

Mittenbereich

Umgebungsbereich

Randbereich