PROJEKTIONSOPTIK, OPTOELEKTRONISCHER HALBLEITERCHIP, OPTOELEKTRONISCHES BELEUCHTUNGSSYSTEM, KAMERA, ENDGERÄT

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Projektionsoptik zum Abbilden von mittels eines optoelektronischen Halbleiterchips emittierter elektromagnetischer Strahlung. Die Erfindung betrifft ferner einen optoelektronischen Halbleiterchip. Die Erfindung be- trifft des Weiteren ein optoelektronisches Beleuchtungssys ^¬ tem. Die Erfindung betrifft ferner eine Kamera zum Aufnehmen eines Bildes. Die Erfindung betrifft ferner ein Endgerät.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2016 104 385.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Leuchtdiodenmodule mit einstellbarer Emissionsfarbe werden bisher ausschließlich mittels Verwendung zweier räumlich ge- trennter Halbleiterchips beziehungsweise Leuchtdioden ausge ^¬ führt. Diese Emitter besitzen entweder eigene Optiken, zum Beispiel Fresnellinsen, oder eine gemeinsame mikrooptische Struktur . Die Offenlegungsschrift DE 10 2014 101 896 AI zeigt ein Ver ^¬ fahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils sowie ein optoelektronisches Halbleiterbauteil.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin zu se- hen, ein Konzept zum effizienten Ausleuchten einer Fläche bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der un ^¬ abhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprü ^¬ chen . Nach einem Aspekt wird eine Projektionsoptik zum Abbilden von mittels eines optoelektronischen Halbleiterchips emittierter elektromagnetischer Strahlung bereitgestellt, umfassend:

- ein erstes Linsenelement,

- ein zweites Linsenelement,

- wobei die beiden Linsenelemente jeweils eine erste licht ^¬ brechende Fläche und eine der ersten lichtbrechenden Flä ^¬ che gegenüberliegende zweite lichtbrechende Fläche aufwei ^¬ sen,

- wobei die zweite lichtbrechende Fläche des ersten Linsen ^¬ elements der ersten lichtbrechenden Fläche des zweiten Linsenelements zugewandt ist,

- wobei die vier lichtbrechenden Flächen jeweils einen as- phärenförmigen Flächenabschnitt aufweisen, so dass der je- weilige Flächenabschnitt eine asphärische Linse bildet.

Nach einem weiteren Aspekt wird ein optoelektronischer Halbleiterchip bereitgestellt, umfassend:

- mehrere einzeln ansteuerbare lichtemittierende Pixel, - die jeweils eine aktive Zone zur Erzeugung von elektromag ^¬ netischer Strahlung aufweisende Halbleiterschichtenfolge umfassen,

- wobei den lichtemittierenden Pixeln jeweils ein Leuchtstoff für eine Wellenlängenkonversion der in der jeweili- gen aktiven Zone erzeugten elektromagnetischen Strahlung zugeordnet ist,

- wobei die zugeordneten Leuchtstoffe teilweise jeweils eine unterschiedliche Konversionseigenschaft aufweisen. Nach einem anderen Aspekt wird ein optoelektronisches Be ^¬ leuchtungssystem bereitgestellt, umfassend einen optoelektro ^¬ nischen Halbleiterchip und eine Projektionsoptik zum Abbilden von mittels eines optoelektronischen Halbleiterchips emit ^¬ tierter elektromagnetischer Strahlung zum Abbilden der konvertierten elektromagnetischen Strahlung. Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Kamera zum Aufnehmen eines Bildes bereitgestellt, umfassend ein optoelektronisches BeieuchtungsSystem. Nach einem weiteren Aspekt wird ein Endgerät bereitgestellt, insbesondere mobiles Endgerät, umfassend eine Kamera zum Auf ^¬ nehmen eines Bildes.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Auf- gäbe durch das Vorsehen einer zweilinsigen Projektionsoptik gelöst werden kann, wobei die zwei Linsen jeweils gegenüberliegende asphärische Linsen aufweisen. Durch das Vorsehen von asphärischen Linsen wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass bei sonst üblichen sphärischen Linsen vorhande- ne Abbildungsfehler vermieden oder vermindert werden können. Insbesondere ist es so in vorteilhafter Weise ermöglicht, ei ^¬ ne sphärische Aberration zumindest teilweise, insbesondere völlig, zu korrigieren. Die Erfindung basiert insbesondere auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass ein opto ^¬ elektronischer Halbleiterchip mit mehreren einzelnen ansteuerbaren lichtemittierenden Pixeln vorgesehen wird, wobei die den Pixeln zugeordneten Leuchtstoffe teilweise jeweils eine unterschiedliche Konversionseigenschaft aufweisen. Durch das Vorsehen von unterschiedlichen Konversionseigenschaften und durch die einzeln ansteuerbaren lichtemittierenden Pixel kann in vorteilhafter Weise eine Emissionsfarbe des mittels des optoelektronischen Halbleiterchips emittierten Lichts einge- stellt werden. Um also zum Beispiel eine bestimmte Farbe ein ^¬ zustellen, ist es nun nicht mehr notwendig, wie im bekannten Stand der Technik, zwei räumlich getrennte Einzelemitter mit jeweils unterschiedlichen Emissionsfarben vorzusehen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein optoelektronisches Beleuch- tungssystem kompakter aufgebaut werden. Somit kann zum Beispiel in vorteilhafter Weise ein benötigter Einbauraum für ein solches Beleuchtungssystem kleiner ausgebildet werden verglichen mit bekannten Beleuchtungssystemen, die zwei räumlich getrennte Emitter umfassen.

Insbesondere wird der technische Vorteil bewirkt, dass eine Verkleinerung und eine Homogenisierung eines Erscheinungsbil ^¬ des einer optischen Lichtaustrittsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips bewirkt werden können.

Insbesondere wird in vorteilhafter Weise ein homogenes Er- scheinungsbild der Leuchtstoffe im ausgeschalteten Zustand des Halbleiterchips bewirkt, da das menschliche Auge die ein ^¬ zelnen Pixel nicht auflösen kann, so dass eine für das menschliche Auge homogene LeuchtstoffSchicht erscheint. Da ein Halbleiterchip im Sinne der vorliegenden Erfindung mehrere lichtemittierende Pixel aufweist, kann der Halb ^¬ leiterchip auch als ein pixellierter Emitter bezeichnet werden .

Eine asphärische Linse im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet eine Linse mit mindestens einer von der Kugelform oder planen Form abweichenden lichtbrechenden Fläche beziehungsweise lichtbrechende Oberfläche.

Eine asphärische Linse im Sinne der vorliegenden Erfindung wird zum Beispiel mittels folgender Formel festgelegt:

2

er

z(r) = + alr ² + a2r ⁴ + a3r ⁶ + a4r ⁸ + a5r ¹⁰ + a6r ¹²

+ a7r ¹⁴ + a8r ¹⁶

Hierbei bezeichnet c die Scheitelkrümmung mit

R der Scheitelradius ist. k bezeichnet die konische Konstante.

0(1, 0(2, cx4, cx5, cx6, 7 und 8 sind Asphärenkoeffizienten. z ist die Pfeilhöhe. r ist der radiale Abstand zur optischen Achse der asphärischen Linse.

Die vorstehend bezeichnete Formel umfasst Terme eines Poly ^¬ noms, das in der Optik als Korrekturpolynom bezeichnet wird. Das Korrekturpolynom umfasst hier nur Terme mit einem geraden Exponenten von 2 bis 16. Der Grad des Korrekturpolynoms ist also hier 16. In der vorstehend bezeichneten Formel umfasst das Korrekturpolynom nicht die Terme mit einem ungeraden Exponenten. Eine Asphärenform, die unter anderem durch ein Korrekturpolynom umfassend lediglich Terme mit einem geraden Exponenten festgelegt ist, wird auch als ein ebener Asphär be- zeichnet.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine oder mehrere der asphärischen Linsen jeweils eine Form eines ebe ^¬ nen Asphären aufweisen.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass alle asphärischen Linsen jeweils eine Form eines ebenen Asphären aufweisen . Nach einer Ausführungsform ist die erste Fläche des ersten Linsenelements dem optoelektronischen Halbleiterchip zugewandt .

In einer Ausführungsform ist die zweite Fläche des zweiten Linsenelementes dem optoelektronischen Halbleiterchip abgewandt .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die asphärische Linse der ersten Fläche des ersten Linsenelements durch folgende Formel festgelegt ist:

2

er

z(r) = + alr ² + a2r ⁴ + a3r ⁶ + a4r ⁸ + a5r ¹⁰ + a6r ¹²

+ a7r ¹⁴ + a8r ¹⁶ , wobei z die Pfeilhöhe in mm ist, r der radiale Abstand zur optischen Achse des ersten Linsenelements ist, c die Schei ^¬ telkrümmung ist mit c = 1/R, wobei R der Scheitelradius ist mit R = -5,187 mm +/- 10 %, wobei k die konische Konstante ist mit k = 8,381 +/- 10%, wobei od = 0,000 +/- 0,001, a2 = - 0,005 +/- 10 %, 3 = -0,011 +/- 10 %, a4 = -0,001 +/- 10 %, 5 = 0,0001 +/- 10 %, 6 = 0,0002 +/- 10 %, al = 0,0003 +/- 10 %, 8 = -2,092e-005 +/- 10 %.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die asphärische Linse der zweiten Fläche des ersten Linsenele ^¬ ments durch folgende Formel festgelegt ist:

2

er

z(r) = + alr ² + a2r ⁴ + a3r ⁶ + a4r ⁸ + a5r ¹⁰ + a6r ¹²

+ a7r ¹⁴ + a8r ¹⁶ , wobei z die Pfeilhöhe in mm ist, r der radiale Abstand zur optischen Achse des ersten Linsenelements ist, c die Schei ^¬ telkrümmung ist mit c = 1/R, wobei R der Scheitelradius ist mit R = 3,426 mm +/- 10 %, wobei k die konische Konstante ist mit k = -8,413 +/- 10%, wobei al = 0,000 +/- 0,001, a2 = - 0,124 +/- 10 %, a3 = 0,013 +/- 10 %, a4 = 0,010 +/- 10 %, a5 = -5,688e-005 +/- 10 %, a6 = -0,0002 +/- 10 %, al = -0,0001 +/- 10 %, a8 = l,605e-005 +/- 10 %.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die asphärische Linse der ersten Fläche des zweiten Linsenele ^¬ ments durch folgende Formel festgelegt ist:

2

er

z(r) = + alr ² + a2r ⁴ + a3r ⁶ + a4r ⁸ + a5r ¹⁰ + a6r ¹²

+ a7r ¹⁴ + a8r ¹⁶ , wobei z die Pfeilhöhe in mm ist, r der radiale Abstand zur optischen Achse des ersten Linsenelements ist, c die Schei ^¬ telkrümmung ist mit c = 1/R, wobei R der Scheitelradius ist mit R = -1,316 mm +/- 10 %, wobei k die konische Konstante ist mit k = -0,595 +/- 10%, wobei al = 0,000 +/- 0,001, a2 = 0,028 +/- 10 %, 3 = -0,003 +/- 10 %, 4 = 0,001 +/- 10 %, 5 = 0,0006 +/- 10 %, 6 = 9,062e-006 +/- 10 %, 7 = 2,451e-006 +/- 10 %, 8 = -l,130e-005 +/- 10 %. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die asphärische Linse der zweiten Fläche des zweiten Linsenele ^¬ ments durch folgende Formel festgelegt ist:

2

er

z(r) = + alr ² + a2r ⁴ + a3r ⁶ + a4r ⁸ + a5r ¹⁰ + a6r ¹²

+ a7r ¹⁴ + a8r ¹⁶ , wobei z die Pfeilhöhe in mm ist, r der radiale Abstand zur optischen Achse des ersten Linsenelements ist, c die Schei ^¬ telkrümmung ist mit c = 1/R, wobei R der Scheitelradius ist mit R = 2,923 mm +/- 10 %, k die konische Konstante ist mit k = 1,617 +/- 10%, wobei od = 0,000 +/- 0,001, 2 = 0,044 +/- 10 %, 3 = -0,077 +/- 10 %, 4 = -0,009 +/- 10 %, 5 = 0,006 +/- 10 %, 6 = 0,003 +/- 10 %, al = 0,0009 +/- 10 %, 8 = -0,001 +/- 10 %. Durch das Vorsehen der vorstehend bezeichneten konkreten Werte für R, k und die asphärischen Koeffizienten wird in vorteilhafter Weise der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente Abbildung des mittels des optoelektronischen Halb ^¬ leiterchips emittierten Lichts bewirkt werden kann.

Insbesondere wird dadurch der technische Vorteil bewirkt, dass eine homogene Beleuchtung einer Fläche erzielt werden kann. Das heißt also, dass das ursprünglich pixellierte

Licht, also die punktförmigen Lichtquellen (= die lichtemit- tierenden Pixel) , derart abgebildet werden, dass die Abbil ^¬ dungsfläche, die auch als ein Zielbereich bezeichnet werden kann, homogen und gleichmäßig beleuchtet wird. Die ursprüng ^¬ liche Pixelstruktur des Halbleiterchips wird in vorteilhafter Weise somit aufgelöst und verschwindet durch die Abbildung durch die Projektionsoptik. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Zielbereich oder die Bildebene, also die Abbildungsebene, mathematisch gesehen im Unendlichen liegt, was physikalisch relativ zu den üblichen Halbleiterchipgrößen und verwendeten Projektionsoptiken be- reits bei Distanzen zum Halbleiterchip ab 1 m der Fall ist.

Insbesondere wird der technische Vorteil bewirkt, dass eine farbhomogene Abbildung erzielt wird. Insbesondere wird der technische Vorteil bewirkt, dass eine definierte Beleuch- tungsstärkeverteilung auf der zu beleuchtenden Fläche (Zielfläche oder Zielbereich) eingestellt werden kann.

Vorzugsweise wird respektive ist eine Beleuchtungsstärkever ^¬ teilung eingestellt, die in den äußersten Ecken der Fläche jeweils eine Beleuchtungsstärke zwischen 20 % und 40 % bezo ^¬ gen auf eine Beleuchtungsstärke in der Mitte der Fläche auf ^¬ weist, insbesondere sofern alle lichtemittierenden Pixel ak ^¬ tiviert sind, also Licht emittieren. Vorzugsweise wird respektive ist eine Beleuchtungsstärkever ^¬ teilung eingestellt, die in den äußersten Ecken der Fläche jeweils eine Beleuchtungsstärke derart aufweist, dass ein Mittelwert über die jeweiligen Beleuchtungsstärken (bei einer viereckigen Fläche also den Mittelwert über die vier Ecken) zwischen 20 % und 40 % bezogen auf eine Beleuchtungsstärke in der Mitte der Fläche beträgt, insbesondere sofern alle licht ^¬ emittierenden Pixel aktiviert sind, also Licht emittieren.

Sofern vor- oder nachstehend die Formulierung "x +- 10 %", wobei x ein Zahlenwert ist, verwendet ist, bezieht sich die Prozentangabe auf das x. Das heißt also, dass sich die 10 % auf den vorstehenden Wert beziehen. 100 % sind also x. 10 % sind somit 0,1 ^■ x. x steht für einen Zahlenwert, wie er vor- oder nachstehend zum Beispiel für R, k, asphärischen Koeffi- zienten, Streckfaktoren und Aperturstreckfaktoren angegeben wird . Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine oder mehrere, vorzugsweise alle, der asphärischen Linsen jeweils eine Form aufweisen, die einer jeweiligen Streckung einer rotationssymmetrischen Ausgestaltung der entsprechenden asphärischen Linse um den Linsenschwerpunkt der entsprechenden asphärischen Linse um einen ersten Streckfaktor von

1,1 +/- 10 % in eine radiale erste Streckrichtung und um ei ^¬ nen zweiten Streckfaktor von 0,89 +/- 10 % in eine zur ersten Streckrichtung senkrecht verlaufende radiale zweite Streck- richtung entspricht.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein quadratischer Halbleiterchip rechteckig abgebildet werden kann. Das heißt, dass ein Quadrat durch eine solche Projektionsoptik in ein Rechteck abgebildet werden kann.

Eine rotationssymmetrische Ausgestaltung einer asphärischen Linse entspricht zum Beispiel einer Asphärenform, wie sie vorstehend durch eine der vorstehend bezeichneten Formeln festgelegt ist.

Das heißt also zum Beispiel, dass eine solch asphärische Lin ^¬ se aufweisend eine gestreckte Form aus einer asphärischen Linse, wie sie durch eine der vorstehend bezeichneten Formeln festgelegt ist, durch Streckung um den Linsenschwerpunkt in die beiden vorstehend bezeichneten Streckrichtungen um die entsprechenden Streckfaktoren hervorgeht.

Aus einer ursprünglichen runden Linse wird somit eine ovale Linse.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest eines der zwei Linsenelemente, insbesondere beide Linsenelemente, jeweils ein Spritzgussbauteil, insbesondere ein Spritzgussbauteil aus Polycarbonat , ist respektive sind.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das oder die Linsenelemente effizient hergestellt werden kann respektive können. Insbesondere ist es somit vorteilhaf ^¬ ter Weise ermöglicht, eine Vielzahl von solchen Linsenelementen effizient und kostengünstig herzustellen. Dadurch ist in vorteilhafter Weise eine effiziente Massenfertigung eines solchen Linsenelements ermöglicht.

Nach einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Halbleiterchip in der Formulierung "Projektionsoptik zum Abbilden von mittels eines optoelektronischen Halbleiterchips emit- tierter elektromagnetischer Strahlung" um den optoelektronischen Halbleiterchip, wie er vorstehend oder nachstehend be ^¬ schrieben ist.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zugeord- neten Leuchtstoffe auf einer jeweiligen Deckfläche der Halb ^¬ leiterschichtenfolgen aufgebracht sind.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente Konversion der erzeugten elektromagneti- sehen Strahlung bewirkt werden kann.

Dass die Leuchtstoffe den Pixeln zugeordnet sind, bedeutet insbesondere, dass die Leuchtstoffe in einer Hauptabstrahl ^¬ richtung der Pixel angeordnet sind. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass ein Hauptanteil der in der aktiven Zone erzeugten elektromagnetischen Strahlung konvertiert wird. Dadurch wird eine effiziente Wellenlängenkon ^¬ version bewirkt. In einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip als ein Volumenemitter ausgebildet.

In einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip als ein Topemitter ausgebildet.

In einer Ausführungsform umfasst der Halbleiterchip einen Träger, zum Beispiel ein Substrat, auf welchem die Halb ^¬ leiterschichtenfolgen aufgebracht sind. Das Substrat ist nach einer Ausführungsform ein Aufwachssubstrat, auf welchem die Halbleiterschichtenfolgen aufgewachsen sind .

In einer Ausführungsform umfasst der Träger eine Oberseite und eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite.

In einer Ausführungsform sind die Halbleiterschichtenfolgen auf der Oberseite aufgebracht.

In einer Ausführungsform ist der Träger für die in der jeweiligen aktiven Zone erzeugte elektromagnetische Strahlung zu ^¬ mindest teilweise transparent, insbesondere vollständig transparent.

In einer Ausführungsform sind die Leuchtstoffe auf einer Seite des Trägers aufgebracht, die den Halbleiterschichtenfolgen abgewandt ist. Zum Beispiel umfasst der Träger eine Oberseite und eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite. Die

Halbleiterschichtenfolgen sind zum Beispiel auf der Oberseite des Trägers aufgebracht. Die Leuchtstoffe sind zum Beispiel auf der Unterseite des Trägers aufgebracht. In einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip als ein Dünnfilmchip ausgebildet.

In einer Ausführungsform ist der Träger aus Saphir gebildet. Der Halbleiterchip kann somit als ein Saphir-Chip bezeichnet werden.

In einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip als ein Oberflächenemitter, auch Topemitter genannt, ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwei Leuchtstoffe mit jeweils einer unterschiedlichen Konversionseigenschaft vorgesehen sind, wobei die zwei Leuchtstoffe den lichtemittierenden Pixeln einem Schachbrettmuster entsprechend zugeordnet sind.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine Farbe des mittels in der Summe mittels des Halb ^¬ leiterchips emittierten Lichts effizient eingestellt werden kann. Insbesondere kann dadurch in vorteilhafter Weise eine effiziente farbhomogene Ausleuchtung einer Fläche bewirkt werden .

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leuchtstoffe den lichtemittierenden Pixeln einem basierend auf den jeweiligen Konversionseigenschaften festgelegten Muster entsprechend zugeordnet sind.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass über das Vorsehen eines entsprechenden Musters eine vorbestimmte spektrale Verteilung des emittierten Lichts bewirkt werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die lichtemittierenden Pixel in einer Matrix aus Spalten und Zeilen angeordnet sind, wobei je Spalte und je Zeile 16, insbesonde ^¬ re 8, lichtemittierende Pixel vorgesehen sind.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass aufgrund dieser gleichmäßigen oder gleichförmigen Anordnung eine effiziente homogene Beleuchtung einer Fläche ermög ^¬ licht ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die lichtemittierenden Pixel in einer Matrix aus Spalten und Zeilen angeordnet sind. Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Halbleiterchip eine quadratische Form mit einer Kantenlänge von 2,0 mm +/- 10 % aufweist. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der Halbleiterchip kompakt aufgebaut ist und somit zum Beispiel in Endgeräten, insbesondere in Mobiltelefonen oder allgemein mobilen Endgeräten, effizient eingebaut werden kann .

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Halbleiterchip eine quadratische Form aufweist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine der Konversionseigenschaften eine Wellenlängenkonversion der in der jeweiligen aktiven Zone erzeugten elektromagnetischen Strahlung in elektromagnetische Strahlung aufweisend eine Farbtemperatur von 6000 K +/- 800 K umfasst, so dass die entsprechend konvertierte elektromagnetische Strahlung einen Farbton im Bereich von Cx = 0,30 bis Cx = 0,37 und von

Cy = 0,29 bis Cy = 0,37 des CIE-Normvalenzsystems aufweist, und wobei eine andere der Konversionseigenschaften eine Wellenlängenkonversion der in der jeweiligen aktiven Zone er- zeugten elektromagnetischen Strahlung in elektromagnetische

Strahlung aufweisend eine Farbtemperatur von 2250 K +/- 500 K umfasst, so dass die entsprechend konvertierte elektromagne ^¬ tische Strahlung einen Farbton im Bereich von Cx = 0,45 bis Cx = 0,55 und von Cy = 0,40 bis Cy = 0,48 des CIE- Normvalenzsystems aufweist.

Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass mittels entsprechender Ansteuerung der einzelnen Pixel die in der Summe konvertierte elektromagnetische Farbe einen einstellbaren Farbton aufweist, der zwischen einer kaltweißen Farbe, also einer Farbtemperatur von 6000 Kelvin +- 800 Kelvin, und einer warmweißen Farbe, also einer Farbtemperatur von 2250 Kelvin +- 500 Kelvin, liegt. Ein entsprechend aufgebautes Beleuchtungssystem kann somit in vorteilhafter Weise eine Fläche mit einem Beleuchtungslicht beleuchten, welches eine Farbtemperatur im vorstehend bezeichneten Bereich aufweist. Nach einer Ausführungsform ist das mobile Endgerät zum Beispiel ein Mobiltelefon.

Nach einer Ausführungsform ist eine Aperturblende vorgesehen, die im Strahlengang des mittels der Projektionsoptik abgebildeten Lichts angeordnet ist. Das heißt also insbesondere, dass die mittels des Halbleiterchips emittierte elektromagne ^¬ tischen Strahlung erst mittels der Projektionsoptik abgebildet wird, bevor es auf die Aperturblende trifft.

Nach einer Ausführungsform weist die Aperturblende eine kreisförmige Apertur auf. Ein Durchmesser der kreisförmigen Apertur beträgt zum Beispiel 2,1 mm +/- 10%. Nach einer Ausführungsform weist die Aperturblende eine oval- förmige Apertur auf.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite Fläche des zweiten Linsenelements der Aperturblende zugewandt ist.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Fläche des ersten Linsenelements der Aperturblende abgewandt ist .

Die Aperturblende ist nach einer Ausführungsform von der Projektionsoptik umfasst.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Apertur- blende eine Apertur aufweist, wobei die Apertur eine Form aufweist, die einer jeweiligen Streckung einer kreisförmigen Apertur um einen Mittelpunkt der kreisförmigen Apertur um einen ersten Aperturstreckfaktor von 1,1 +/- 10 % in eine radiale erste Streckrichtung und um einen zweiten Aperturstreck- faktor von 0,89 +/- 10 % in eine zur ersten Aperturstreckrichtung senkrecht verlaufende radiale zweite Aperturstreck ^¬ richtung entspricht. Ein Leuchtstoff im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet insbesondere eine Leuchtstoffkombination .

Nach einer Ausführungsform ist ein Leuchtstoff zum Beispiel Y ₃ (Ali_ _x Ga _x ) 5O12 : Ce . Ein Ce-Anteil beträgt zum Beispiel zwi ^¬ schen 0,5 Mol% und 5 Mol%, beispielsweise zwischen 0,5 Mol% und 2,5 Mol%, jeweils bezogen auf die Seltenerdmetalle und einem Gallium-Anteil x zwischen 0 und 0,5. In einer Ausführungsform ist ein Leuchtstoff zum Beispiel:

(Gd, Lu, b, Y) 3 (AI, Ga, D) 5 (0, X) 12 :RE, mit X = Halogenid oder ein zweiwertiges Element, D = drei- oder 4-wertiges Element und RE = Seltenerdmetalle als Aktivator, insbesondere Ce mit zum Beispiel einem optionalen Co-Dotierstoff .

In einer Ausführungsform ist der Leuchtstoff zum Beispiel: Y ₃ (Ali_ _x Ga _x ) 5O12 : Ce . Ein Ce-Anteil beträgt zum Beispiel zwi ^¬ schen 0,5 Mol% und 5 Mol%, beispielsweise zwischen 0,5 Mol% und 3 Mol% jeweils bezogen auf die Seltenerdmetalle und einem Gallium-Anteil x zwischen 0 und 0,5.

In einer Ausführungsform ist der Leuchtstoff zum Beispiel: Sr ( Sr _a Cai- _a ) S1 ₂ AI ₂ N ₆ : RE, mit a zwischen 0 und 1, beispielsweise zwischen 0,5 und 1, und RE = Seltenerdmetalle als Aktivator, insbesondere Eu mit zum Beispiel einem optionalen Co- Dotierstoff .

In einer Ausführungsform ist ein Leuchtstoff eine Kombination aus mehreren der vorstehend bezeichneten Leuchtstoffe.

In einer Ausführungsform beträgt ein Abstand zwischen dem Halbleiterchip und der ersten Fläche des ersten Linsenelements 0,173 mm +/- 10 %.

In einer Ausführungsform beträgt eine Dicke des ersten Linse nelements 1,034 mm +/- 10 %. In einer Ausführungsform beträgt ein Abstand zwischen der zweiten Fläche des ersten Linsenelements und der ersten Flä ^¬ che des zweiten Linsenelements (also der Abstand zwischen den zwei Linsenelementen) 0,073 mm +/- 10%.

In einer Ausführungsform beträgt eine Dicke des zweiten Linsenelements 2,460 mm +/- 10 %.

In einer Ausführungsform beträgt ein Abstand zwischen der zweiten Fläche des zweiten Linsenelements und der Apertur ^¬ blende 0,198 mm +/- 10 %.

In einer Ausführungsform emittieren die lichtemittierenden Pixel elektromagnetische Strahlung im Bereich zwischen 440 nm und 470 nm.

In einer Ausführungsform sind die lichtemittierenden Pixel als Oberflächenemitter ausgebildet. Der Halbleiterchip ist insofern insbesondere als ein Oberflächenemitter ausgebildet.

Sofern Saphir als Träger für die lichtemittierenden Pixel verwendet wird, ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass Seitenflächen des Trägers lichtundurchlässig abgedeckt sind .

Das Ziel ist ein für das menschliche Auge im Wesentlichen weiß erscheinenden Halbleiterchip.

Sofern vorstehend oder nachstehend die Formulierung „Licht" verwendet ist, soll die Formulierung „elektromagnetische Strahlung" mitgelesen werden und umgekehrt.

In einer Ausführungsform umfasst die Projektionsoptik als Linsenelemente ausschließlich das erste Linsenelement und das zweite Linsenelement. Das heißt also insbesondere, dass die Projektionsoptik vorzugsweise genau zwei Linsenelemente um ^¬ fasst: Das erste Linsenelement und das zweite Linsenelement. Die Projektionsoptik umfasst somit vorzugsweise kein drittes Linsenelement .

In einer Ausführungsform sind beide Linsenelemente nicht- rotationssymmetrisch.

In einer Ausführungsform sind die beiden Linsenelemente aus dem gleichen Material gebildet. Das heißt also insbesondere, dass die Brechzahlen der beiden Linsenelemente gleich sind.

In einer Ausführungsform ist das erste Linsenelement als Sin- gletlinse ausgebildet. Das erste Linsenelement ist also vor ^¬ zugsweise aus einer einzigen Linse gebildet. In einer Ausführungsform ist das zweite Linsenelement als

Singletlinse ausgebildet. Das zweite Linsenelement ist also vorzugsweise aus einer einzigen Linse gebildet.

In einer Ausführungsform ist eine Apertur vorgesehen, die nachfolgend auch als eine Aperturblende bezeichnet werden kann .

Die Apertur ist nach einer Ausführungsform der ersten lichtbrechenden Fläche des ersten Linsenelements gegenüberliegend angeordnet. Die Apertur ist also vorzugsweise nicht zwischen den beiden Linsenelementen angeordnet.

Die Apertur ist nach einer Ausführungsform der zweiten lichtbrechenden Fläche des zweiten Linsenelements gegenüberliegend angeordnet. Die Apertur ist also vorzugsweise nicht zwischen den beiden Linsenelementen angeordnet.

Die Apertur ist nach einer Ausführungsform vor einem der Linsenelemente am Ausgang der Projektionsoptik angeordnet. Die Apertur ist also vorzugsweise nicht zwischen den beiden Linsenelementen angeordnet. In einer Ausführungsform ist das erste Linsenelement frei von einer Planfläche. Das erste Linsenelement ist also vorzugs ^¬ weise verschieden von einer plankonvexen Linse. In einer Ausführungsform ist das zweite Linsenelement frei von einer Planfläche. Das zweite Linsenelement ist also vor ^¬ zugsweise verschieden von einer plankonvexen Linse.

In einer Ausführungsform ist die Projektionsoptik ausgebil- det, ein Quadrat in ein Rechteck abzubilden. Das heißt also beispielsweise, dass ein quadratischer Halbleiterchip in einen rechteckigen Halbleiterchip abgebildet wird.

In einer Ausführungsform ist die Projektionsoptik ausgebil- det, den Halbleiterchip unscharf abzubilden.

In einer Ausführungsform ist die Projektionsoptik ausgebildet, nicht-aplanatisch abzubilden. Eine Seitenlänge des Halbleiterchips wird nachfolgend bei ^¬ spielsweise mit De bezeichnet.

Ein Abstand zwischen dem Halbleiterchip und der zweiten Fläche des zweiten Linsenelements kann auch als Höhe der Projek- tionsoptik bezeichnet werden. Dieser Abstand wird nachfolgend mit Dz bezeichnet.

Eine Breite des zweiten Linsenelements wird nachfolgend bei ^¬ spielsweise mit DL bezeichnet.

Nach einer Ausführungsform ist: 1 mm < De < 4 mm. In einer Ausführungsform ist De = 2 mm.

In einer Ausführungsform ist: 1,4 * De < Dz < 2,4 * De.

In einer Ausführungsform ist: 1, 4 * De < DL < 2, 0 * De.

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, wobei einen ersten optoelektronischen Halbleiterchip,

Fig. 2 einen zweiten optoelektronischen Halbleiterchip,

Fig. 3 eine spektrale Verteilung von mittels eines ers ^¬ ten Leuchtstoffs konvertierter elektromagneti ^¬ scher Strahlung,

Fig. 4 eine spektrale Verteilung von mittels eines zwei ^¬ ten Leuchtstoffs konvertierter elektromagneti ^¬ scher Strahlung,

Fig. 5 einen jeweiligen Farbort, der in den Fig. 3 und 4 gezeigten spektralen Verteilungen bezogen auf das CIE-NormvalenzSystem,

Fig. 6 optoelektronisches BeieuchtungsSystem,

Fig. 7 eine Projektionsoptik,

Fig. 8 einen ersten Betriebszustand eines dritten opto ^¬ elektronischen Halbleiterchips,

Fig. 9 eine Intensitätsverteilung der elektromagnetischen Strahlung, die mittels des im ersten Be- triebszustand betriebenen dritten optoelektronischen Halbleiterchips emittiert wird,

Fig. 10 einen zweiten Betriebszustand des dritten opto- elektronischen Halbleiterchips,

Fig. 11 eine Intensitätsverteilung der elektromagnetischen Strahlung, die mittels des im zweiten Betriebszustand betriebenen dritten optoelektroni- sehen Halbleiterchips emittiert wird,

Fig. 12 einen dritten Betriebszustand des dritten optoelektronischen Halbleiterchips, Fig. 13 eine Intensitätsverteilung der elektromagnetischen Strahlung, die mittels des im dritten Betriebszustand betriebenen dritten optoelektronischen Halbleiterchips emittiert wird, Fig. 14 eine Beleuchtungsstärkeverteilung von Beleuchtungslicht, welches aus einer Abbildung durch ei ^¬ ne Projektionsoptik der elektromagnetischen

Strahlung resultiert, die von dem im ersten Betriebszustand betriebenen dritten optoelektroni- sehen Halbleiterchip emittiert wird,

Fig. 15 eine Beleuchtungsstärkeverteilung von Beleuchtungslicht, welches aus einer Abbildung durch ei ^¬ ne Projektionsoptik der elektromagnetischen

Strahlung resultiert, die von dem im zweiten Betriebszustand betriebenen dritten optoelektronischen Halbleiterchip emittiert wird,

Fig. 16 eine Beleuchtungsstärkeverteilung von Beleuch- tungslicht, welches aus einer Abbildung durch ei ^¬ ne Projektionsoptik der elektromagnetischen

Strahlung resultiert, die von dem im dritten Be- triebszustand betriebenen dritten optoelektronischen Halbleiterchip emittiert wird,

Fig. 17 eine Kamera,

Fig. 18 ein Endgerät,

Fig. 19 das in Fig. 6 gezeigte optoelektronische Beleuch ^¬ tungssystem in einer weiteren Ansicht,

Fig. 20 das in Fig. 6 respektive Fig. 19 gezeigte opto ^¬ elektronische Beleuchtungssystem in einem Gehäuse, Fig. 21 bis 23 jeweils eine Ansicht des in Fig. 20 gezeigten gehäusten optoelektronischen Beleuchtungssystems und

Fig. 24 der Halbleiterchip und die beiden Linsenelemente des in Fig. 6 respektive Fig. 19 gezeigten opto ^¬ elektronischen Beleuchtungssystems . zeigen . Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszei ^¬ chen verwendet werden.

Ferner ist vorgesehen, dass der Übersicht halber nicht in jeder Zeichnung alle Bezugszeichen eingezeichnet sind.

Gemäß der schematischen Schnittdarstellung der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen ersten opto ^¬ elektronischen Halbleiterchips 1 näher erläutert. Der opto ^¬ elektronische Halbleiterchip 1 umfasst eine Halbleiterschich- tenfolge 11, 12, 13 mit einer n-leitenden Halbleiterschicht 11, einer aktiven Zone 13 und einer p-leitenden Halbleiterschicht 12. Ferner umfasst der optoelektronische Halbleiterchip 1 eine n- Kontaktierungsschicht 21, die mit der n-leitenden Halbleiter ^¬ schicht 11 in direktem Kontakt steht und elektrisch leitend ausgebildet ist, sowie eine p-Kontaktierungsschicht 22, die direkt an die p-leitende Halbleiterschicht 12 angrenzt und ebenfalls elektrisch leitend ausgebildet ist. Der optoelekt ^¬ ronische Halbleiterchip 1 umfasst zudem eine erste Isolati ^¬ onsschicht 31, eine zweite Isolationsschicht 32, eine dritte Isolationsschicht 33 und eine vierte Isolationsschicht 34. Die dritte Isolationsschicht 33 ist zwischen der p-leitenden Halbleiterschicht 12 und der n-Kontaktierungsschicht 21 ange ^¬ ordnet und verläuft quer zur Haupterstreckungsebene des opto ^¬ elektronischen Halbleiterchips 1. Die dritte Isolations ^¬ schicht 33 grenzt direkt an alle Seitenflächen der n- Kontaktierungsschicht 21 und der p-leitenden Halbleiterschicht 12. Die dritte Isolationsschicht 33 kann die p- leitende Halbleiterschicht 12 von der n-

Kontaktierungsschicht 21 elektrisch und/oder optisch isolie ^¬ ren .

Durch die dritte Isolationsschicht 33 wird insbesondere be ^¬ wirkt, dass Bereiche der aktiven Zone 13 und der p-leitenden Halbleiterschicht 12 gebildet sind, die voneinander

elektrisch isoliert sind, so dass diese Bereiche lichtemit- tierende Pixel 71, 72 bilden. Diese Pixel 71, 72 weisen somit jeweils eine aktive Zone 13 aufweisende Halbleiterschichten ^¬ folge 11, 12, 13 auf.

Pixel im Sinne der vorliegenden Erfindung können auch als Bildpunkte bezeichnet werden.

Die Pixel 71, 72 sind durch einen Graben 111 voneinander getrennt. Es ist insbesondere möglich, dass die n- Kontaktierungsschicht 21 reflektierend und/oder die dritte Isolationsschicht 33 strahlungsundurchlässig ausgebildet sind, sodass die Pixel 71, 72 optisch voneinander getrennt sind. Ferner ermöglicht der Graben 111 eine optimale elektri ^¬ sche und/oder optische Trennung der Pixel 71, 72. Die Breite der n-Kontaktierungsschicht 21, das heißt ihre Ausdehnung entlang einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Pixel 71, 72, kann hierbei zum Beispiel in einem Bereich von wenigstens 2 ym bis höchstens 10 ym liegen. Ferner kann der laterale Abstand zweier benachbarter Pixel 71, 72 entlang einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten dieser benachbarten Pixel 71, 72 zum Beispiel in einem Bereich von wenigstens 5 ym bis höchstens 20 ym liegen.

Die zweite 32 und die dritte Isolationsschicht 33 verlaufen jeweils quer zur Haupterstreckungsebene der Halbleiterschich ^¬ tenfolge 11, 12, 13. Mit anderen Worten, die zweite und die dritte Isolationsschicht 32, 33 sind jeweils an den Seiten ^¬ flanken 70 der Pixel 71, 72 angeordnet.

Ferner umfasst der optoelektronische Halbleiterchip 1 eine Metallisierungsschicht 23, die auf der zweiten 32 und dritten Isolationsschicht 33 angeordnet ist. Die Metallisierungs ^¬ schicht 23 ist elektrisch nicht mit der Halbleiterschichtenfolge 11, 12, 13, der n-Kontaktierungsschicht 21 und/oder der p-Kontaktierungsschicht 22 verbunden. Der optoelektronische Halbleiterchip 1 kann zudem einen Aufwachsträger 7 umfassen. Der Aufwachsträger 7 kann beispielsweise mit Saphir oder einem anderen Material, welches sich zum Aufwachsen von Halbleiterschichtenfolgen 11, 12, 13 eignet, gebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass der optoelektronische Halbleiterchip 1 keinen Träger 7 umfasst. Bevorzugt ist der Aufwachsträger 7 aus einem Material gebil ^¬ det, das strahlungsdurchlässig für die von der aktiven Zone 13 emittierte elektromagnetische Strahlung ausgebildet ist. Bevorzugt strahlt der optoelektronische Halbleiterchip 1 dann in Richtung des Aufwachsträgers 7 ab.

Der Aufwachsträger 7, der allgemein zum Beispiel ein Träger sein kann, umfasst eine Oberseite 7a und einer der Oberseite gegenüberliegende Unterseite 7c, die auch als eine Bodenseite bezeichnet werden kann. Die Halbleiterschichtenfolge 11, 12, 13 ist auf der Oberseite 7a aufgebracht mit der n-leitenden Halbleiterschicht 11 als erste Halbleiterschicht.

Der optoelektronische Halbleiterchip 1 umfasst zwei verschie ^¬ den ausgebildete Leuchtstoffe 80, 81. Das heißt, dass die beiden Leuchtstoffe 80, 81 jeweils eine unterschiedliche Kon ^¬ versionseigenschaft aufweisen. Zum Beispiel unterscheidet sich eine Farbtemperatur des mittels der Leuchtstoffe 80, 81 jeweiligen konvertierten Lichts.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Leuchtstoff 80 auf einer Deckfläche 22a der p-Kontaktierungsschicht 22 des Pixels 72 aufgebracht ist.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Leuchtstoff 81 auf einer Deckfläche 22a der p-Kontaktierungsschicht 22 des Pixels 71 aufgebracht ist.

Der Leuchtstoff 80, 81 ist nach einer Ausführungsform als eine Leuchtstoffschicht auf die entsprechende Deckfläche 22a aufgebracht . Das heißt also, dass zum Beispiel der Leuchtstoff 81 dem Pi ^¬ xel 71 zugeordnet ist. Der Leuchtstoff 80 ist dem Pixel 72 zugeordnet .

Die beiden Leuchtstoffe 80, 81 sind zum Beispiel auf der Bo- denseite 7c des Aufwachsträgers 7 aufgebracht. Hierbei sind die beiden Leuchtstoffe 80, 81 derart auf der Bodenseite oder Unterseite 7c des Aufwachsträgers 7 aufgebracht, dass sie den Pixeln 71, 72 jeweils zugewandt und gegenüberliegend angeord ^¬ net sind. Diese Ausführungsform ist besonders sinnvoll, wenn der Aufwachsträger 7 für die erzeugte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise strahlungsdurchlässig ist. In Fig. 1 sind beide Möglichkeiten (Aufbringen auf der Deckschicht 22a und auf der Unterseite 7c) gezeichnet, wobei dem Fachmann klar ist, dass abhängig davon, wohin eine Hauptemissionsrichtung oder Hauptabstrahlrichtung der in der jeweili- gen aktiven Zone 13 erzeugte elektromagnetischen Strahlung zeigt, in dieser Richtung dann auch der Leuchtstoff 80, 81 vorgesehen wird.

Durch entsprechende Ansteuerung der beiden Pixel 71, 72 kann somit elektromagnetische Strahlung in der jeweiligen aktiven Zone 13 erzeugt werden. Diese erzeugte elektromagnetische Strahlung 13 wird durch die Leuchtstoffe 80, 81 konvertiert. Die entsprechende elektromagnetische Strahlung wird als konvertierte elektromagnetische Strahlung bezeichnet.

Da die Konversionseigenschaften der Leuchtstoffe 80, 81 unterschiedlich sind, wird sich somit auch die entsprechende konvertierte elektromagnetische Strahlung voneinander unter ^¬ scheiden. So kann zum Beispiel die mittels des Leucht- Stoffs 80 konvertierte elektromagnetische Strahlung eine Farbtemperatur von 6000 K +- 800 K umfassen, so dass die konvertierte elektromagnetische Strahlung einen Farbton im Bereich Cx = 0,30 bis Cx = 0,37 und von Cy = 0,29 bis

Cy = 0,37 des CIE-Normvalenzsystems aufweist.

Zum Beispiel ist vorgesehen, dass die mittels des Leucht ^¬ stoffs 81 konvertierte elektromagnetische Strahlung eine Farbtemperatur von 2250 K +- 500 K aufweist, so dass die konvertierte elektromagnetische Strahlung eine Farbtemperatur im Bereich von Cx = 0,45 bis Cx = 0,55 und von Cy = 0,40 bis Cy = 0,48 des CIE-Normvalenzsystems aufweist.

In der Summe wird es dann zu einer Farbmischung der jeweiligen konvertierten elektromagnetischen Strahlung kommen abhän- gig insbesondere davon, wie die jeweiligen Intensitäten der konvertierte elektromagnetischen Strahlungen sind. Die konvertierte elektromagnetische Strahlung wird nach einer Ausführungsform mittels einer Projektionsoptik abgebildet, wie sie vor- oder nachstehend beschrieben ist. In der in Fig. 1 gewählten Darstellung sind lediglich zwei

Pixel 71, 72 gezeigt. Der Halbleiterchip 1 umfasst nach einer Ausführungsform mehr als zwei Pixel. Zum Beispiel sind die Pixel in einer Matrix angeordnet, die aus Spalten und Zeilen gebildet ist. Zum Beispiel sind je Spalte und je Zeile 16, insbesondere 8, lichtemittierende Pixel vorgesehen.

Fig. 2 zeigt einen zweiten optoelektronischen Halbleiterchip 201 in einer Draufsicht. Der zweite Halbleiterchip 201 ist im Vergleich zum ersten Halbleiterchip der Fig. 1 vereinfachter und schematischer dargestellt. Auf eine explizite Darstellung der Halbleiter ^¬ schichtenfolgen und der aktiven Zonen, so wie es noch im Detail in Fig. 1 gezeigt ist, wurde der Übersicht wegen abgese- hen.

Der zweite optoelektronische Halbleiterchip 201 umfasst meh ^¬ rere lichtemittierende Pixel 203, die einzeln ansteuerbar sind. Die mehreren lichtemittierenden Pixel sind in einer Matrix angeordnet, wobei die Matrix aus Zeilen und Spalten gebildet ist. Die Matrix umfasst 6 · 6 lichtemittierende Pi ^¬ xel. Das heißt, dass je Zeile und je Spalte sechs lichtemit ^¬ tierende Pixel vorgesehen sind. Den Pixeln 203 ist jeweils ein Leuchtstoff zugeordnet, wobei für den optoelektronischen Halbleiterchip 201 zwei verschieden ausgebildete Leuchtstoffe verwendet sind. Das heißt, dass der optoelektronische Halbleiterchip 201 einen ersten Leuchtstoff und einen zweiten Leuchtstoff umfasst, die jeweils eine unterschiedliche Konversionseigenschaft aufweisen.

Der erste Leuchtstoff konvertiert elektromagnetische Strah ^¬ lung, die mittels der aktiven Zone eines lichtemittierenden Pixels emittiert wird, in elektromagnetische Strahlung, die eine spektrale Verteilung aufweist, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist . Der zweite Leuchtstoff konvertiert die elektromagnetische Strahlung, die mittels der aktiven Zone eines lichtemittie ^¬ renden Pixels erzeugt wird, in elektromagnetische Strahlung, die eine spektrale Verteilung aufweist, wie sie in Fig. 4 ge ^¬ zeigt ist.

Der erste Leuchtstoff ist zum Beispiel

Y ₃ (Ali_ _x Ga _x ) 5O12 : Ce . Ein Ce-Anteil beträgt zum Beispiel zwi ^¬ schen 0,5 Mol% und 5 Mol%, beispielsweise zwischen 0,5 Mol% und 2,5 Mol%, jeweils bezogen auf die Seltenerdmetalle und einem Gallium-Anteil x zwischen 0 und 0,5.

In einer Ausführungsform ist der erste Leuchtstoff zum Beispiel :

(Gd, Lu, b, Y) 3 (AI, Ga, D) 5 (0, X) 12 :RE, mit X = Halogenid oder ein zweiwertiges Element, D = drei- oder 4-wertiges Element und RE = Seltenerdmetalle als Aktivator, insbesondere Ce mit zum Beispiel einem optionalen Co-Dotierstoff .

Aufgrund der spektralen Verteilung kann der erste Leuchtstoff auch als ein kaltweißer Leuchtstoff bezeichnet werden.

Der zweite Leuchtstoff ist zum Beispiel zum Beispiel:

Y ₃ (Ali_ _x Ga _x ) 5O12 : Ce . Ein Ce-Anteil beträgt zum Beispiel zwi ^¬ schen 0,5 Mol% und 5 Mol%, beispielsweise zwischen 0,5 Mol% und 3 Mol% jeweils bezogen auf die Seltenerdmetalle und einem Gallium-Anteil x zwischen 0 und 0,5.

In einer Ausführungsform ist der zweite Leuchtstoff zum Beispiel :

Sr ( Sr _a Cai- _a ) S1 ₂ AI _{2 6} : RE, mit a zwischen 0 und 1, beispielsweise zwischen 0,5 und 1, und RE = Seltenerdmetalle als Aktivator, insbesondere Eu mit zum Beispiel einem optionalen Co- Dotierstoff . In einer Ausführungsform ist der zweite Leuchtstoff zum Beispiel :

(Gd, Lu, Tb, Y) 3 (AI, Ga, D) 5 (0, X) 12 :RE, mit X = Halogenid oder ein zweiwertiges Element, D = drei- oder 4-wertiges Element und RE = Seltenerdmetalle als Aktivator, insbesondere Ce mit zum Beispiel einem optionalen Co-Dotierstoff .

Aufgrund der spektralen Verteilung kann der zweite Leucht- stoff auch als ein warmweißer Leuchtstoff bezeichnet werden.

Es ist vorgesehen, dass diese zwei Leuchtstoffe den licht ^¬ emittierenden Pixel 203 einem Schachbrettmuster entsprechend zugeordnet sind.

Zeichnerisch ist dies wie folgt dargestellt: ein Pixel 203, welchem der erste Leuchtstoff zugeordnet ist, wird zusätzlich noch mit dem Bezugszeichen 205 bezeichnet. Ein lichtemittierendes Pixel 203, welchem der zweite Leucht ^¬ stoff zugeordnet ist, wird zusätzlich noch mit dem Bezugszei ^¬ chen 207 bezeichnet.

Um die unterschiedliche Farbe der konvertierten elektromagne- tischen Strahlung zeichnerisch darzustellen, wurden unterschiedliche Schraffüren verwendet.

Da die lichtemittierenden Pixel 203 einzeln ansteuerbar sind, ist es somit in vorteilhafter Weise ermöglicht, zum Beispiel ausschließlich die lichtemittierenden Pixel 205 oder ausschließlich die lichtemittierenden Pixel 207 anzuschalten. Entsprechend kann dadurch in vorteilhafter Weise der optoelektronische Halbleiterchip 201 Licht mit zwei unterschied ^¬ lichen Farbtemperaturen emittieren.

Abhängig von einer Anzahl an aktivierten lichtemittierenden Pixeln 207 und einer Anzahl an aktivierten lichtemittierenden Pixeln 205 kann zum Beispiel in vorteilhafter Weise eine be- stimmte Farbtemperatur des mittels des Halbleiterchips 201 emittierten Lichts eingestellt werden, wobei diese Farbtempe ^¬ ratur zwischen den beiden Farbtemperaturen des jeweiligen konvertierten Lichts entsprechend bei ausschließlicher Akti- vierung der lichtemittierenden Pixel 205 und bei ausschließlicher Aktivierung der lichtemittierenden Pixel 207 liegt.

Fig. 3 zeigt eine spektrale Verteilung einer durch den vorstehend bezeichneten ersten Leuchtstoff konvertierten elekt- romagnetischen Strahlung.

Das Bezugszeichen 301 zeigt auf die Abszisse. Das Bezugszei ^¬ chen 305 zeigt auf die Ordinate. Aufgetragen ist die Intensi ^¬ tät in willkürlichen Einheiten über die Wellenlängen in Nano- metern.

Der spektrale Verlauf ist mit dem Bezugszeichen 307 gekennzeichnet . Fig. 4 zeigt eine spektrale Verteilung einer durch den vorstehend bezeichneten zweiten Leuchtstoff konvertierten elektromagnetischen Strahlung.

Das Bezugszeichen 401 zeigt auf die Abszisse. Das Bezugszei- chen 405 zeigt auf die Ordinate. Aufgetragen ist die Intensi ^¬ tät in willkürlichen Einheiten über die Wellenlänge in Nano- metern. Der spektrale Verlauf ist mit dem Bezugszeichen 407 gekennzeichnet . Zu erkennen ist, dass sich die beiden spektralen Verläufe 307, 407 voneinander unterscheiden. Zum Beispiel liegt ein globales Maximum der spektralen Verteilung 307 bei etwa 450 nm. Zum Beispiel liegt ein globales Maximum der spektralen Verteilung 407 bei etwa 600 nm. Dies hat seine Ursache insbe- sondere in den unterschiedlichen Konversionseigenschaften der beiden Leuchtstoffe. Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung des CIE- Normvalenzsystems , welches auch als CIE-Normfarbsystem be ^¬ zeichnet werden kann. Das Bezugszeichen 501 zeigt auf die Cx-Achse des CIE-

Normvalenzsystems . Das Bezugszeichen 503 zeigt auf die Cy- Achse des CIE-Normvalenzsystems .

Das Bezugszeichen 505 zeigt auf die Planckkurve im CIE- Normvalenzsystem.

Ein erster Ort 507 auf der Planckkurve 505 entspricht einer Farbtemperatur im CIE-Normvalenzsystem einer elektromagnetischen Strahlung aufweisend die spektrale Verteilung 307, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist.

Ein zweiter Ort 509 auf der Planckkurve 505 entspricht einer Farbtemperatur im CIE-Normvalenzsystem einer elektromagnetischen Strahlung aufweisend die spektrale Verteilung 407, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist.

Die beiden Orte 507, 509 können, müssen aber nicht exakt auf der Planckkurve 505 liegen. Zum Beispiel ist im Rahmen der Erfindung auch eine Abweichung von 10 % von der Planckkurve 505 zulässig. Es ist also beispielsweise eine jeweilige spektrale Verteilung 307, 407 vorgesehen, deren Farbort in einem Bereich von 10 % um die Plankkurve 505 liegt.

Das Bezugszeichen 511 zeigt auf eine Mischgerade, auf der diejenigen Farborte der mittels des Halbleiterchips 201 emit ^¬ tierten (und somit konvertierten) elektromagnetischen Strahlung liegen, die durch entsprechende Ansteuerung der beiden lichtemittierenden Pixel 205, 207 eingestellt werden können. Das heißt also, dass der optoelektronische Halbleiterchip 201 bei entsprechender Ansteuerung der lichtemittierenden Pixel 205, 207 Licht emittieren kann, welches einen Farbort aufweist, der auf der Mischgeraden 511 liegt. Fig. 6 zeigt eine vereinfacht dargestellte seitliche

Schnittansicht eines optoelektronischen Beleuchtungssys ^¬ tems 601.

Das Beleuchtungssystem 601 umfasst einen optoelektronischen Halbleiterchip 603, der beispielsweise quadratisch ist. Der Übersicht halber ist der optoelektronische Halbleiterchip 603 sehr vereinfacht in Form eines dicken Strichs dargestellt. Die weiteren Elemente des Halbleiterchips 603 sind der Über ^¬ sicht halber nicht dargestellt. Dennoch handelt es sich bei dem Halbleiterchip 603 um einen optoelektronischen Halbleiterchip, wie er vorstehend oder nachstehend beschrieben ist. Zum Beispiel ist der Halbleiterchips 603 analog zum Halbleiterchip 1 oder zum Halbleiterchip 201 ausgebildet.

Das optoelektronische Beleuchtungssystem 601 umfasst eine Projektionsoptik 605 zum Abbilden von mittels eines optoelektronischen Halbleiterchips emittierter elektromagneti- scher Strahlung.

Die Projektionsoptik 605 ist also ausgebildet, die elektro ^¬ magnetische Strahlung, welche mittels des Halbleiterchips 603 emittiert wird, abzubilden. Die Projektionsoptik 605 bildet diese elektromagnetische Strahlung auf eine Fläche 609 ab. Ein Strahlengang der mittels des Halbleiterchips 603 emit ^¬ tierter elektromagnetischer Strahlung durch die Projektionsoptik 605 auf die Fläche 609 ist symbolisch mittels mehre ^¬ rer Lichtstrahlen 607 dargestellt.

Die Projektionsoptik 605 umfasst ein erstes Linsenelement 611 und ein zweites Linsenelement 613. Die beiden Linsenelemen ^¬ te 611, 613 sind beabstandet zueinander angeordnet. Der Ab ^¬ stand beträgt zum Beispiel 0,073 mm +/- 10 %.

Das erste Linsenelement 611 weist eine erste lichtbrechende Fläche 615 auf. Das erste Linsenelement 611 weist eine zweite lichtbrechende Fläche 617 auf. Die erste Fläche 615 liegt der zweiten Fläche 617 gegenüber. Die erste Fläche 615 ist somit der zweiten Fläche 617 zugewandt und umgekehrt.

Das zweite Linsenelement 613 weist eine lichtbrechende Flä- che 619 und eine zweite lichtbrechende Fläche 621 auf. Die beiden lichtbrechenden Flächen 619, 621 liegen einander gegenüber und sind einander zugewandt.

Die zweite Fläche 617 des ersten Linsenelements 611 ist der ersten Fläche 619 des zweiten Linsenelements 613 zugewandt.

Die erste lichtbrechende Fläche 615 des ersten Linsenele ^¬ ments 611 weist einen asphärenförmigen Flächenabschnitt 623 auf, der eine asphärische Linse bildet. Diese asphärische Linse wird im Folgenden ebenfalls mit dem Bezugszeichen 623 bezeichnet .

Die zweite lichtbrechende Fläche 617 des ersten Linsenele ^¬ ments 611 weist einen asphärenförmigen Flächenabschnitt 625 auf, wobei der Flächenabschnitt 625 eine asphärische Linse bildet. Diese asphärische Linse wird im Folgenden ebenfalls mit dem Bezugszeichen 625 bezeichnet.

Die erste lichtbrechende Fläche 619 des zweiten Linsenele- ments 613 weist einen asphärenförmigen Flächenabschnitt 627 auf. Der asphärenförmige Flächenabschnitt 627 bildet eine as ^¬ phärische Linse. Diese asphärische Linse wird im Folgenden ebenfalls mit dem Bezugszeichen 627 bezeichnet. Die zweite lichtbrechende Fläche 621 des zweiten Linsenele ^¬ ments 613 weist einen asphärenförmigen Flächenabschnitt 629 auf. Der asphärenförmige Flächenabschnitt 629 bildet eine as ^¬ phärische Linse. Diese asphärische Linse wird im Folgenden ebenfalls mit dem Bezugszeichen 629 bezeichnet.

Die jeweiligen optischen Achsen der beiden Linsenelemente 611, 613 sind kollinear zueinander angeordnet und liegen somit entlang einer gemeinsamen Achse. Diese gemeinsame opti ^¬ sche Achse ist mit dem Bezugszeichen 631 bezeichnet.

Elektromagnetische Strahlung, die mittels des Halbleiter- chips 603 emittiert wird, wird somit zuerst durch das erste Linsenelement 611 strahlen, dann durch das zweite Linsenele ^¬ ment 613 und dann entsprechend auf die Fläche 609 abgebildet werden. Das heißt, dass die mittels des Halbleiterchips 603 emittierte elektromagnetische Strahlung mittels der vier as- phärischen Linsen 623, 625, 627, 629 auf die Fläche 609 abge ^¬ bildet wird.

Zwischen der Fläche 609 und der zweiten Fläche 621 des zwei ^¬ ten Linsenelements 613 ist eine Aperturblende 633 vorgesehen. Ein Abstand zwischen der Aperturblende 633 und der zweiten lichtbrechenden Fläche 621 des zweiten Linsenelements 613 be ^¬ trägt zum Beispiel 0,198 mm +/- 10 %.

Eine Apertur 634 der Aperturblende 633 ist zum Beispiel kreisförmig oder oval. Eine kreisförmige Aperturblende 633 weist zum Beispiel einen Durchmesser von 2,1 mm +/- 10 % auf.

Die asphärische Linse 623 der ersten lichtbrechenden Flä ^¬ che 615 des ersten Linsenelements 611 ist nach einer Ausfüh- rungsform durch folgende Formel festgelegt:

2

er

z(r) = + alr ² + a2r ⁴ + a3r ⁶ + a4r ⁸ + a5r ¹⁰ + a6r ¹²

+ a7r ¹⁴ + a8r ¹⁶ , wobei z die Pfeilhöhe in mm ist, r der radiale Abstand zur optischen Achse des ersten Linsenelements ist, c die Schei ^¬ telkrümmung ist mit c = 1/R, wobei R der Scheitelradius ist mit R = -5,187 mm +/- 10 %, wobei k die konische Konstante ist mit k = 8,381 +/- 10%, wobei od = 0,000 +/- 0,001, a2 = - 0,005 +/- 10 %, 3 = -0,011 +/- 10 %, 4 = -0,001 +/- 10 %, 5 = 0,0001 +/- 10 %, 6 = 0,0002 +/- 10 %, al = 0,0003 +/- 10 %, 8 = -2,092e-005 +/- 10 %. Die asphärische Linse 625 der zweiten lichtbrechenden Flä ^¬ che 617 des ersten Linsenelements 611 ist nach einer Ausfüh ^¬ rungsform durch folgende Formel festgelegt:

2

cr

z(r) + alr ² + a2r ⁴ + a3r ⁶ + a4r ⁸ + a5r ¹⁰ + a6r

+ a7r ¹⁴ + a8r ¹⁶ , wobei z die Pfeilhöhe in mm ist, r der radiale Abstand zur optischen Achse des ersten Linsenelements ist, c die Schei ^¬ telkrümmung ist mit c = 1/R, wobei R der Scheitelradius ist mit R = 3,426 mm +/- 10 %, wobei k die konische Konstante ist mit k = -8,413 +/- 10%, wobei od = 0,000 +/- 0,001, a2 = - 0,124 +/- 10 %, 3 = 0,013 +/- 10 %, 4 = 0,010 +/- 10 %, 5 = -5,688e-005 +/- 10 %, 6 = -0,0002 +/- 10 %, al = -0,0001 +/- 10 %, 8 = l,605e-005 +/- 10 %.

Die asphärische Linse 627 der ersten lichtbrechenden Fläche 619 des zweiten Linsenelements 613 ist nach einer Ausfüh rungsform durch folgende Formel festgelegt:

2

cr

z(r) = + alr ² + a2r ⁴ + a3r ⁶ + a4r ⁸ + a5r ¹⁰ + a6r ¹²

+ a7r ¹⁴ + a8r ¹⁶ , wobei z die Pfeilhöhe in mm ist, r der radiale Abstand zur optischen Achse des ersten Linsenelements ist, c die Schei ^¬ telkrümmung ist mit c = 1/R, wobei R der Scheitelradius ist mit R = -1,316 mm +/- 10 %, wobei k die konische Konstante ist mit k = -0,595 +/- 10%, wobei al = 0,000 +/- 0,001, a2 = 0,028 +/- 10 %, a3 = -0,003 +/- 10 %, a4 = 0,001 +/- 10 %, a5 = 0,0006 +/- 10 %, a6 = 9,062e-006 +/- 10 %, al = 2,451e-006 +/- 10 %, a8 = -l,130e-005 +/- 10 %.

Die asphärische Linse 629 der zweiten lichtbrechenden Flä ^¬ che 621 des zweiten Linsenelements 613 ist nach einer Ausfüh ^¬ rungsform durch folgende Formel festgelegt: z(r) = + alr ² + a2r ⁴ + a3r ⁶ + a4r ⁸ + a5r ¹⁰ + a6r ¹²

+ a7r ¹⁴ + a8r ¹⁶ , wobei z die Pfeilhöhe in mm ist, r der radiale Abstand zur optischen Achse des ersten Linsenelements ist, c die Schei ^¬ telkrümmung ist mit c = 1/R, wobei R der Scheitelradius ist mit R = 2,923 mm +/- 10 %, k die konische Konstante ist mit k = 1,617 +/- 10%, wobei od = 0,000 +/- 0,001, 2 = 0,044 +/- 10 %, 3 = -0,077 +/- 10 %, 4 = -0,009 +/- 10 %, 5 = 0,006 +/- 10 %, 6 = 0,003 +/- 10 %, al = 0,0009 +/- 10 %, 8 = -0,001 +/- 10 %.

Nach einer Ausführungsform ist das erste Linsenelement 611 ein Spritzgussbauteil, insbesondere ein Spritzgussbauteil aus Polycarbonat .

Nach einer Ausführungsform ist das zweite Linsenelement 613 ein Spritzgussbauteil, insbesondere ein Spritzgussbauteil aus Polycarbonat.

Durch das Vorsehen einer Projektionsoptik 605, wie sie vorstehend beschrieben ist, wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das mittels des Halbleiterchips 603 emittierte Licht effizient auf die Fläche 609 abgebildet wer ^¬ den kann. Die Fläche 609 kann somit in vorteilhafter Weise effizient beleuchtet werden. Insbesondere ist es so in vor ^¬ teilhafter Weise ermöglicht, dass die Fläche 609 homogen und insbesondere farbhomogen beleuchtet wird.

Die Fläche 609 ist zum Beispiel als Platzhalter für eine zu beleuchtende Szene zu verstehen. Eine Szene ist zum Beispiel eine Anordnung aus einem oder mehreren Objekten und einer o- der mehreren Personen. Bei ungünstigen Lichtverhältnissen ist es zum Beispiel sinnvoll, eine solche Szene zu beleuchten, um mittels einer Kamera ein ausreichend beleuchtetes Bild dieser Szene aufnehmen zu können. Durch das Vorsehen eines opto- elektronischen Beleuchtungssystems 601, wie es vorstehend be ^¬ schrieben ist, kann eine solche Szene effizient beleuchtet werden. Insbesondere kann eine Farbtemperatur des Beleuchtungslichts effizient eingestellt werden. Dies aufgrund des Vorsehens eines Halbleiterchips aufweisend unterschiedlich ausgebildete Leuchtstoffe, wie er vorstehend oder nachstehend beschrieben ist. Durch das Einstellen einer bestimmten Farbtemperatur des Beleuchtungslichts, also die auf die Fläche 609 abgebildete elektromagnetische Strahlung, kann zum Bei- spiel in vorteilhafter Weise ein Farbstich im aufgenommenen

Bild vermieden werden. Zum Beispiel kann durch ein Einstellen einer bestimmten Farbtemperatur ein Gesicht in einem unter dem entsprechenden Beleuchtungslicht aufgenommenen Bild einen für den menschlichen Betrachter natürlichen Farbton aufwei- sen.

Die Fläche 609 ist also in der realen Anwendung in der Regel von dem Beleuchtungssystem 601 deutlich weiter entfernt als es in der Fig. 6 dargestellt ist.

Insbesondere wird der technische Vorteil bewirkt, dass eine farbhomogene Abbildung erzielt wird. Insbesondere wird der technische Vorteil bewirkt, dass eine definierte Beleuch ^¬ tungsstärkeverteilung auf der zu beleuchtenden Fläche 609 (Zielfläche oder Zielbereich) eingestellt werden kann.

Vorzugsweise wird respektive ist eine Beleuchtungsstärkever ^¬ teilung eingestellt, die in den äußersten Ecken der Fläche 609 jeweils eine Beleuchtungsstärke zwischen 20 % und 40 % bezogen auf eine Beleuchtungsstärke in der Mitte der Fläche

609 aufweist, insbesondere sofern alle lichtemittierenden Pi ^¬ xel aktiviert sind, also Licht emittieren.

Vorzugsweise wird respektive ist eine Beleuchtungsstärkever- teilung eingestellt, die in den äußersten Ecken der Fläche

609 jeweils eine Beleuchtungsstärke derart aufweist, dass ein Mittelwert über die jeweiligen Beleuchtungsstärken (bei einer viereckigen Fläche also den Mittelwert über die vier Ecken) zwischen 20 % und 40 % bezogen auf eine Beleuchtungsstärke in der Mitte der Fläche 609 beträgt, insbesondere sofern alle lichtemittierenden Pixel aktiviert sind, also Licht emittie ^¬ ren .

An dieser Stelle wird angemerkt, dass die in Fig. 6 gezeigten und beschriebenen Elemente auch jedes einzeln für sich offenbart sind. Fig. 7 zeigt eine zweite Projektionsoptik 701 zum Abbilden von mittels eines optoelektronischen Halbleiterchips emit ^¬ tierter elektromagnetischer Strahlung.

Die Projektionsoptik 701 umfasst ein erstes Linsenelement 703 und ein zweites Linsenelement 705, die beabstandet zueinander angeordnet sind. In der in Fig. 7 gezeigten Darstellung der Projektionsoptik 701 mag zwar der Eindruck entstehen, dass die beiden Linsenelemente 703, 705 als ein gemeinsames Bau ^¬ teil ausgebildet sind. Dennoch wird explizit darauf hingewie- sen, dass die beiden Linsenelemente 703, 705 als körperlich voneinander getrennt ausgebildete Bauteile sind.

Das erste Linsenelement 703 weist eine erste lichtbrechende Fläche 706 auf. Das erste Linsenelement 703 weist eine zweite lichtbrechende Fläche 707 auf, die der ersten lichtbrechenden Fläche 706 gegenüberliegt.

Das zweite Linsenelement 705 weist eine erste lichtbrechende Fläche 709 auf. Das zweite Linsenelement 705 weist eine zwei- te lichtbrechende Fläche 711 auf, die der ersten lichtbre ^¬ chende Fläche 709 gegenüberliegt.

Die beiden Linsenelemente 703, 705 sind derart angeordnet, dass die zweite lichtbrechende Fläche 707 des ersten Linsen- elements 703 der ersten lichtbrechenden Fläche 709 des zwei ^¬ ten Linsenelements 705 zugewandt ist. Die vier lichtbrechenden Flächen 706, 707, 709 und 711 weisen jeweils einen asphärenförmigen Flächenabschnitt auf, so dass der jeweilige Flächenabschnitt eine asphärische Linse bildet. Aufgrund der in Fig. 7 gewählten Darstellung der Projektionsoptik 701 ist die asphärische Linse der ersten lichtbre ^¬ chenden Fläche 706 des ersten Linsenelements 703 nicht sicht ^¬ bar . Die asphärische Linse der zweiten lichtbrechenden Fläche 707 des ersten Linsenelements 703 ist mit dem Bezugszeichen 713 gekennzeichnet .

Die asphärische Linse der ersten lichtbrechenden Fläche 709 des zweiten Linsenelements 705 ist mit dem Bezugszeichen 715 gekennzeichnet .

Die asphärische Linse der zweiten lichtbrechenden Fläche 711 des zweiten Linsenelements 705 ist mit dem Bezugszeichen 717 gekennzeichnet.

Die asphärische Linse der ersten lichtbrechenden Fläche 706 weist eine Form auf, die aus der Asphärenform der asphärischen Linse 623 der ersten lichtbrechenden Fläche 615 des ersten Linsenelements 611 der Projektionsoptik 605 durch eine Streckung um den Linsenschwerpunkt (aus zeichnerischen Gründen nicht dargestellt) des ersten Linsenelements 611 in eine erste radiale Streckrichtung um einen Streckfaktor von 1,1 +- 10 % und in eine radiale zweite Streckrichtung, die senkrecht zur ersten Streckrichtung verläuft, um einen Streckfaktor von 0,89 +- 10 % hervorgeht.

Die asphärische Linse 713 der zweiten lichtbrechenden Flä ^¬ che 707 des ersten Linsenelements 703 geht aus der Asphären- form der asphärischen Linse 625 der zweiten lichtbrechenden

Fläche 617 des ersten Linsenelements 611 der Projektionsoptik 605 durch die vorstehend im Zusammenhang mit der asphärischen Linse der ersten lichtbrechenden Fläche 706 des ersten Linse- nelements 703 beschriebenen Streckung mit den gleichen

Streckfaktoren analog hervor.

Die asphärische Linse 715 der ersten lichtbrechenden Flä- che 709 des zweiten Linsenelements 705 geht aus der Asphären ^¬ form der asphärischen Linse 627 der ersten lichtbrechenden Fläche 619 des zweiten Linsenelements 613 der Projekti ^¬ onsoptik 605 durch die im Zusammenhang mit der asphärischen Linse der ersten lichtbrechenden Fläche 706 respektive der asphärische Linse 713 der zweiten lichtbrechenden Fläche 707 des ersten Linsenelements 703 beschriebenen Streckung mit den gleichen Streckfaktoren analog hervor.

Eine Form der asphärischen Linse 717 der zweiten lichtbre- chenden Fläche 711 des zweiten Linsenelements 705 geht analog aus der Asphärenform der asphärische Linse 629 der zweiten lichtbrechenden Fläche 621 des zweiten Linsenelements 613 der Projektionsoptik 605 durch die vorbezeichnete Streckung mit den gleichen Streckfaktoren analog hervor.

Zur Veranschaulichung sind exemplarisch für die asphärische Linse 717 ein Linsenschwerpunkt 723 der zweiten Linse 717 der zweiten lichtbrechenden Fläche 711 des zweiten Linsenelements 705, eine erste radiale Streckrichtung 719 und eine radiale zweite Streckrichtung 721, die senkrecht zur ersten Streckrichtung 719 verläuft, eingezeichnet.

Die beiden Linsenelemente 703, 705 sind analog zu den Lin ^¬ sen 611, 613 der Projektionsoptik 605 mit ihren jeweiligen optischen Achsen kollinear angeordnet, sie weisen also eine gemeinsame optische Achse 631 auf.

In einer Ausführungsform umfasst die zweite Projektionsoptik 701 eine Aperturblende (nicht gezeigt) . Die Aperturblende ist zum Beispiel analog zu der ersten Projektionsoptik 605 der zweiten Fläche 621 des zweiten Linsenelements 613 zugewandt. Die Aperturblende ist zum Beispiel im Strahlengang des mit- tels der zweiten Projektionsoptik 701 abgebildeten Lichts angeordnet .

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Apertur- blende der zweiten Projektionsoptik 701 analog zu der vorstehend beschriebenen Streckung um die entsprechenden Streckfaktoren gestreckt ist. Somit wird eine ursprünglich kreisförmige Apertur zu einer ovalen Apertur. Das heißt also, dass nach einer Ausführungsform eine Projektionsoptik vorgesehen ist, die ovale asphärische Linsen auf ^¬ weist, die aus den im Zusammenhang mit der Projektionsop ^¬ tik 605 beschriebenen rotationssymmetrischen asphärischen Linsen durch die entsprechende vorbezeichnete Streckung her- vorgehen.

Nach einer Ausführungsform liegt ein Wert für den ersten Streckfaktor in die erste Streckrichtung 719 im Bereich von 1,1 +- 10 %.

Nach einer Ausführungsform liegt ein Wert für den zweiten Streckfaktor in die zweite Streckrichtung 721 in einem Bereich von 0,89 +- 10 % . Fig. 8 zeigt einen ersten Betriebszustand eines dritten opto ^¬ elektronischen Halbleiterchips 801 in einer Draufsicht.

Der vereinfacht dargestellte optoelektronische Halbleiterchip 801 weist eine quadratische Form und mehrere einzelne ansteu- erbare lichtemittierende Pixel auf. Die einzeln ansteuerbaren lichtemittierenden Pixel 803 sind in einer Matrix angeordnet, die durch 16 Spalten und 16 Zeilen gebildet ist. Das heißt, dass je Spalte und je Zeile jeweils 16 lichtemittierende Pi ^¬ xel 803 vorgesehen sind.

Den Pixeln 803 ist jeweils ein Leuchtstoff zugeordnet, wobei die zugeordneten Leuchtstoffe jeweils zumindest teilweise ei ^¬ ne unterschiedliche Konversionseigenschaft aufweisen. Zur Orientierung ist ein Koordinatensystem 805 eingezeichnet. Das Koordinatensystem 805 ist ein x-y-z-Koordinatensystem. Das Bezugszeichen 807 zeigt auf die x-Achse. Das Bezugszei- chen 809 zeigt auf die y-Achse. Das Bezugszeichen 811 zeigt auf die z-Achse.

Der Chip 801 liegt in der x-y-Ebene. Ferner sind in den Zeichnungen der Fig. 8 bis 13 Verbindungslinien zwischen den Mittelpunkten der gegenüberliegenden Kanten des quadratischen Halbleiterchips 801 eingezeichnet. Dies hat lediglich zeichnerische Gründe, um den Mittelpunkt des Halbleiterchips 801 unmittelbar kenntlich zu machen. In der Realität sind diese Linien nicht vorhanden.

In dem ersten Betriebszustand des Halbleiterchips 801 sind sämtliche 16 · 16 lichtemittierenden Pixel 803 aktiviert, leuchten also.

Fig. 9 zeigt die diesem ersten Betriebszustand entsprechende Intensitätsverteilung des emittierten Lichts.

Fig. 10 zeigt den optoelektronischen Halbleiterchip 801 in einem zweiten Betriebszustand. Hierbei sind lediglich 4 · 4 lichtemittierende Pixel 803 im Zentrum des Halbleiter ^¬ chips 801 aktiviert, also leuchten nur diese 16 lichtemittie ^¬ renden Pixel. Dieser Bereich im Zentrum des Halbleiterchips 801 ist mit dem Bezugszeichen 1001 bezeichnet.

Fig. 11 zeigt die dem zweiten Betriebszustand entsprechende Intensitätsverteilung des emittierten Lichts.

Fig. 12 zeigte den optoelektronischen Halbleiterchip 801 in einem dritten Betriebszustand. In diesem dritten Betriebszu ^¬ stand sind nur 4 · 4 lichtemittierende Pixel 803 in der bezo ^¬ gen auf die Papierebene linken oberen Ecke des Halbleiter- chips 801 aktiviert. Dieser Bereich in der linken oberen Ecke ist mit dem Bezugszeichen 1301 gekennzeichnet.

Fig. 13 zeigt die entsprechende Intensitätsverteilung des im dritten Betriebszustand betriebenen Halbleiterchips 801.

Das mittels des Halbleiterchips 801 emittierte Licht wird mittels einer Projektionsoptik analog auf eine Fläche abge ^¬ bildet, wie vorstehend zum Beispiel beispielhaft im Zusammen- hang mit der Fig. 6 beschrieben wurde.

Die den drei verschiedenen Betriebszuständen entsprechende Intensitätsverteilung des abgebildeten Lichts wird im Folgenden als Beleuchtungsstärkeverteilung bezeichnet.

Fig. 14 zeigt die Beleuchtungsstärkeverteilung von elektromagnetischer Strahlung, die mittels des im ersten Betriebszustand betriebenen Halbleiterchips 801 emittiert und mittels einer Projektionsoptik auf eine Fläche abgebildet wurde.

Das Bezugszeichen 1401 zeigt auf die x-Achse. Die Einheit be ^¬ trägt Millimeter. Das Bezugszeichen 1403 zeigt auf die y- Achse. Die Einheit beträgt Millimeter. Der Punkt mit den Ko ^¬ ordinaten x = 0 und y = 0 entspricht dem Mittelpunkt des Halbleiterchips 801.

Die ursprünglichen Punktlichtquellen, also die lichtemittierenden Pixel 803, erscheinen nun als eine relativ dazu homogenere Fläche. Das heißt, dass die Fläche trotz der Verwen- dung von mehreren Punktlichtquellen effizient homogen und insbesondere farbhomogen beleuchtet werden kann.

Für die in Fig. 14 dargestellte Beleuchtungsstärkeverteilung gilt max . lx/lm = 0,22. Ix steht für die maximale Beleuch- tungsstärke. Im steht für den Lichtstrom des mittels des

Halbleiterchips 801 emittierten Lichts. Die Werte für lx in Abhängigkeit von x und y sind als unterschiedliche Schraffu- ren dargestellt. Eine Skala mit dem Bezugszeichen 1405 gibt entsprechend der gezeichneten Schraffuren die Werte für lx an. Der Graph gemäß Fig. 14 zeigt also graphisch den Verlauf lx über x und y . Fig. 15 zeigt die entsprechende Beleuchtungsstärkeverteilung der elektromagnetischen Strahlung, die von dem im zweiten Betriebszustand betriebenen optoelektronischen Halbleiterchip 801 emittiert wurde. Die im Zusammenhang mit der Fig. 14 ge ^¬ machten Ausführungen gelten analog.

Hier ist max . lx/lm = 2,94.

Fig. 16 zeigt eine entsprechende Beleuchtungsstärkeverteilung der elektromagnetischen Strahlung, die mittels des im dritten Betriebszustand betriebenen optoelektronischen Halbleiterchips 801 emittiert wurde. Die im Zusammenhang mit der Fig. 14 gemachten Ausführungen gelten analog.

Hier ist max. lx/lm = 1,16.

Fig. 17 zeigt eine Kamera 1801 zum Aufnehmen eines Bildes.

Die Kamera 1801 umfasst ein optoelektronisches Beleuchtungs ^¬ system 1803 gemäß einer Ausführungsform der hier vorliegenden Erfindung.

Fig. 18 zeigt ein Endgerät 1901, welches eine Kamera 1903 zum Aufnehmen eines Bildes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.

Das Endgerät 1901 ist zum Beispiel ein mobiles Endgerät, zum Beispiel ein Smartphone .

Die Erfindung umfasst also insbesondere den Gedanken, eine lichtemittierende Diode mit einer zusammenhängenden Chipflä ^¬ che (optoelektronischer Halbleiterchip umfassend mehrere einzeln ansteuerbare lichtemittierende Pixel) und einer ange- passten Primäroptik (Projektionsoptik) bereitzustellen, deren Emissionsfarbe durch geeignete Ansteuerung der einzelnen lichtemittierenden Pixel geändert werden kann. Eine auszuleuchtende Fläche, zum Beispiel in einer Mobiltelefon-Blitz- Anwendung, kann dadurch in vorteilhafter Weise in allen Be- triebszuständen des Halbleiterchips farbhomogen ausgeleuchtet werden. Es wird insbesondere eine zweilinsige Projektionsop ^¬ tik vorgeschlagen.

Das heißt also, dass mittels eines Einzelchips (optoelektro- nischer Halbleiterchip) , der eine einstellbare Emissionsfarbe aufweist, in Kombination mit einer kompakten Projektionsoptik, eine effiziente farbhomogene Ausleuchtung bewirkt werden kann . Das erfindungsgemäße Konzept ist insbesondere in Blitzlicht ^¬ anwendungen einsetzbar und wird nach einer Ausführungsform auch in einer solchen eingesetzt.

Das heißt also, dass das optoelektronische Beleuchtungssystem zum Beispiel als ein Blitzlichtsystem ausgebildet ist.

Durch das erfindungsgemäße Konzept kann in vorteilhafter Wei ^¬ se eine Verringerung des Platzbedarfs bewirkt werden, da nun nur noch ein Halbleiterchip statt wie bisher üblich zwei Halbleiterchips benötigt werden.

Ferner werden eine Verkleinerung und eine Homogenisierung des Erscheinungsbildes der optischen Lichtaustrittsfläche des Halbleiterchips bewirkt.

Ferner wird in vorteilhafter Weise ein homogenes Erschei ^¬ nungsbild der Leuchtstoffe im ausgeschalteten Zustand des Halbleiterchips bewirkt, da das menschliche Auge die einzel ^¬ nen lichtemittierenden Pixel mit ihren Leuchtstoffen nicht auflösen kann und so eine homogene LeuchtstoffSchicht er ^¬ scheint . Fig. 19 zeigt das in Fig. 6 gezeigte optoelektronische Be ^¬ leuchtungssystem 601 in einer weiteren Ansicht.

Der Halbleiterchip 603 ist auf einem Träger 1905 angeordnet, der beispielsweise eine Leiterplatte zur elektrischen Kontak- tierung des Halbleiterchips 603 ist.

Das erste Linsenelement 611 ist mittels einer ersten Halte ^¬ rung 1907 gehaltert, wobei die erste Halterung 1907 nur sche- matisch gezeichnet ist.

Das zweite Linsenelement 611 ist mittels einer zweiten Halte ^¬ rung 1909 gehaltert, wobei die zweite Halterung 1909 nur schematisch gezeichnet ist.

Der Übersicht halber ist die Aperturblende 633 nicht gezeigt.

Fig. 20 zeigt das in Fig. 6 respektive Fig. 19 gezeigte opto ^¬ elektronische Beleuchtungssystem 601 in einem Gehäuse 2001.

Die Aperturblende 633 ist beispielsweise in dem Gehäuse 2001 integriert .

Fig. 21 bis 23 zeigen jeweils eine Ansicht des in Fig. 20 ge- zeigten gehäusten optoelektronischen Beleuchtungssystems 601.

Fig. 21 und 23 zeigen eine Querschnittsansicht. Fig. 22 zeigt eine Ansicht von oben. Eine Länge des Trägers 1905 ist mit einem Bemaßungsdoppel ^¬ pfeil mit dem Bezugszeichen 2101 gekennzeichnet. Die Länge des Trägers 1905 beträgt beispielsweise 10 mm.

Der Träger 1905 ist beispielsweise quadratisch.

Eine Höhe des Gehäuses 2001 relativ zum Träger 1905 ist mit einem Bemaßungsdoppelpfeil mit dem Bezugszeichen 2103 gekenn- zeichnet. Die Höhe des Gehäuses 2001 beträgt beispielsweise 4,936 mm .

Ein Durchmesser der Aperturblende 633 ist mit einem Bema- ßungsdoppelpfeil mit dem Bezugszeichen 2105 gekennzeichnet. Der Durchmesser der Aperturblende 633 beträgt beispielsweise 2,530 mm oder beispielsweise 2,047 mm.

Fig. 24 zeigt den Halbleiterchip 603 ohne Träger 1905 und die beiden Linsenelemente des in Fig. 6 respektive Fig. 19 ge ^¬ zeigten optoelektronischen Beleuchtungssystems 601.

Eine Seitenlänge des Halbleiterchips 603 ist mit einem Bema- ßungsdoppelpfeil mit dem Bezugszeichen 2401 gekennzeichnet. Die Seitenlänge wird nachfolgend mit De bezeichnet.

Ein Abstand zwischen dem Halbleiterchip 603 und der zweiten Fläche 621 des zweiten Linsenelements 613 ist mit einem Bema- ßungsdoppelpfeil mit dem Bezugszeichen 2403 gekennzeichnet. Dieser Abstand kann auch als Höhe der Projektionsoptik bezeichnet werden. Dieser Abstand wird nachfolgend mit Dz be ^¬ zeichnet .

Eine Breite des zweiten Linsenelements 613 ist mit einem Be- maßungsdoppelpfeil mit dem Bezugszeichen 2405 gekennzeichnet. Diese Breite wird nachfolgend mit DL bezeichnet.

Nach einer Ausführungsform ist: 1 mm < De < 4 mm.

In einer Ausführungsform ist De = 2 mm.

In einer Ausführungsform ist:

1,4 * De < Dz < 2,4 * De.

In einer Ausführungsform ist: 1,4 * De < DL < 2,0 * De.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiele näher illustriert und beschriebenen wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

BEZUGSZEICHENLISTE

1 optoelektronischer Halbleiterchip

11, 12, 13 Halbleiterschichtenfolge

11 n-leitende Halbleiterschicht

12 p-leitende Halbleiterschicht

13 aktive Zone

21 n-Kontaktierungsschicht

22 p-Kontaktierungsschicht

22a Deckfläche der p-Kontaktierungsschicht

23 Metallisierungsschicht

7 Träger

7a Oberseite des Trägers

7c Unterseite des Trägers

70 Seitenflanke der Pixel

31 erste Isolationsschicht

32 zweite Isolationsschicht

33 dritte Isolationsschicht

34 vierte Isolationsschicht

71, 72 Pixel

111 Graben

80, 81 Leuchtstoff

201 optoelektronischer Halbleiterchip

203, 205 lichtemittierende Pixel

205 lichtemittierendes Pixel mit einem ersten

Leuchtstoff

207 lichtemittierendes Pixel mit einem zwei ^¬ ten Leuchtstoff

301 Abs zisse

305 Ordinate

307 spektraler Verlauf

401 Abs zisse

405 Ordinate

407 spektraler Verlauf

501 Abszisse

503 Ordinate

505 Planckkurve

507, 509 Orte auf der Planckkurve 511 Mischgerade

601 optoelektronisches Beleuchtungssystem

603 optoelektronischer Halbleiterchip

605 Projektionsoptik

607 Lichtstrahlen

609 Fläche

611 erstes Linsenelement

613 zweites Linsenelement

615 erste lichtbrechende Fläche des ersten

Linsenelements

617 zweite lichtbrechende Fläche des ersten

Linsenelements

619 erste lichtbrechende Fläche des zweiten

Linsenelements

621 zweite lichtbrechende Fläche des zweiten

Linsenelements

623, 625, 627, 629 asphärische Linsen

631 optische Achse

633 Aperturblende

634 Apertur

701 Projektionsoptik

703 erstes Linsenelement

705 zweites Linsenelement

706 erste lichtbrechende Fläche des ersten

Linsenelements

707 zweite lichtbrechende Fläche des ersten

Linsenelements

709 erste lichtbrechende Fläche des zweiten

Linsenelements

711 zweite lichtbrechende Fläche des zweiten

Linsenelements

713, 715, 717 asphärische Linsen

719 erste radiale Streckrichtung

721 zweite radiale Streckrichtung

723 Linsenschwerpunkt des zweiten Linsenele ^¬ ments

801 optoelektronischer Halbleiterchip

803 lichtemittierende Pixel 805 x, y, z-Koordinatensystem

807 x-Achse

809 y-Achse

811 z-Achse

1001 Zentrumsbereich

1301 Eckbereich

1401 x-Achse

1403 y-Achse

1405 Skala

1801 Kamera

1803 optoelektronisches BeieuchtungsSystem

1901 Endgerät

1903 Kamera

1905 Träger

1907 erste Halterung

1909 zweite Halterung

2001 Gehäuse