本發明涉及一種用于均勻地照射彎曲的、不平坦的或多面體面的照明裝置，包括多個平坦的板上芯片led模塊，這些板上芯片led模塊至少成對地鄰近布置，其中每個板上芯片led模塊具有多個發光led。本發明還涉及一種照明單元和一種應用。

背景技術：

需要對彎曲的、多面體的或者不平坦的面進行均勻照射的應用領域是硬化和曝光以對用于對不平坦物體的內側或外側涂層的漆、粘合劑、樹脂和其他光反應材料進行干燥、固化或曝光。

對此的示例是通道修復，其中已知的是，管道或軟管的內側配備有軟管形式的可光固化的涂層或物質。為了使所謂的“軟管襯墊（schlauch-liner）”、即在外表面具有保護塑料膜的樹脂浸漬的玻璃纖維組織變硬，在通道修復時強迫燈穿過軟管或管道，以便借助于密集的照明分段地連續地使涂層材料干燥和硬化。相應的燈系統對于彎曲理想地彎至90°。相應地被涂層的管道和軟管的典型直徑在幾厘米直至幾米的范圍中。

在這種方式中，需要均勻的曝光來全面地達到對涂層材料的均勻干燥和硬化。照射的典型均勻性容差處于小于所定義的平均值的±15%的范圍中。對所照明的內壁的輻照強度對于該應用來說為幾μw/cm²直至100w/cm²。

為了達到高的光功率，相應的已知燈系統配備有只比其被設計用于的管道內徑小幾毫米的直徑。但是，燈也可以處于與待輻照的面相距直至幾米。

對于其它徑向對稱的凸的空心物體的內部照射，已知類似的要求。這例如適用在照明技術的領域中，例如對于建筑光、對于長形物體或者具有特定截面幾何形狀的空腔的uv固化和曝光。相應的幾何形狀例如是管道、圓錐體、球體、多面體等等。

對于光固化的通道修復的應用示例來說迄今為止大多數情況下采用提供密集的光輸出的氣體放電燈。傳統使用的基于氣體放電的燈產生強烈的熱輻射或紅外輻射，所述熱輻射或紅外輻射在將燈過近地靠近要照明的對象時或在過于持久地輻照時加熱該對象和待硬化的涂層。對于uv固化過程來說，這意味著可能分解待交聯的聚合物。在通道修復中可能因此熱損害待固化的襯墊材料。

已知的燈尤其是對于較大的管道直徑是合適的，但是由于所述燈的結構尺寸而較少用于例如在房屋管線領域中存在的較小的管道直徑，該較小的管道直徑具有相應于160mm標稱直徑或更小的典型管道直徑。對此沒有可拖拽通過具有45°角或90°角的拱的氣體放電燈系統可用。

對于小的結構尺寸，傳統的uv燈技術受到燈的可達到的最小尺寸限制。在這方面的其它約束也由于用于燈的在機械上魯棒的固著裝置和保護裝置的必要性而存在，所述固著裝置和保護裝置一般由用物質填充的玻璃外殼構成，在該玻璃外殼中，在兩個相對的電極之間或者通過用微波無電極地進行激勵而發生氣體放電。在例如圍繞燈的金屬棒形式的相應的機械上魯棒的固著裝置或保護裝置的情況下，要承擔對所發射輻射的遮蔽的后果。當需要均勻的輻照時、例如在uv固化中，輻射的該不均勻性是不利的。

尤其是為了達到高輻照強度使用多個傳統的玻璃燒瓶燈，當這些燈在例如管道的切線方向上并排布置時，由于這些燈的明顯的幾何伸長而使得達到均勻的照明變難。這由此導致，只有以對應于發射中心的間距的幾何間距才能進行所發射的輻射場的良好溢出，從而由在燈的發射中心之間缺少發射造成的輻照強度的擾動導致切線方向上的強烈的不均勻性。在這種情況下，可能必須采用成本高的光學系統來使照明均勻化。

技術實現要素：

因此，本發明所基于的任務是，提供一種用于對彎曲的、不平坦的或者多面體面進行均勻照射的照明裝置，所述照明裝置可應用于緊湊的空心物體或典型的內徑或外徑在幾毫米直至幾米范圍中的物體并且使得在所照明的內壁或外壁上的輻照強度在幾十μw/cm²直至100w/cm²的范圍中。該照明裝置尤其是將能用于通道修復。

該任務通過用于對彎曲的、不平坦的或者多面體面進行均勻照射的照明裝置來解決，該照明裝置包括多個平坦的板上芯片led模塊，這些板上芯片led模塊至少成對地鄰近布置，其中每個板上芯片led模塊具有多個發光led，該照明裝置通過如下方式擴展，即至少一對分別相鄰的板上芯片led模塊相對于其表面法線以大于0°的角布置。

本發明涉及led——也就是以板上芯片構造技術、也簡稱“cob”加工的發光二極管——的使用。板上芯片led模塊在本發明的范圍中被理解為這樣的單元，所述單元包括平面的襯底和以cob技術施加在該襯底上的未安裝殼體的led芯片以及必要時包括相應的導體線路。在此，將具有幾百μm直至幾毫米的典型棱邊長度的一個或多個未安裝殼體的led芯片施加在匹配的襯底上，這為全面地滿足所述的任務提出提供了良好的可能性。

cob技術是一種靈活的構造技術，其允許采用非常不同的構造和連接材料。在襯底技術的范圍中，可以使用用于構造高效能的led燈的高導熱材料（例如金屬芯電路板、金屬襯底、陶瓷襯底和硅襯底），但是也可以使用成本有利的fr4電路板或者特定的專門應用所需的襯底（例如玻璃或塑料）。因此，cob技術為成本和效能優化提供了大的回旋余地。

與可用較小的技術成本來應用的smt技術、也就是“表面安裝”技術相比——其中一般通過焊接到電路板上將一個或者典型地直至四個led芯片施加在每一個單個的殼體中，從制造技術的視角來看更復雜的板上芯片技術為該任務提出同樣提供了優點。

未安裝殼體的led芯片的微小性以及芯片在襯底上的可能布置的較大靈活性實現了與待照明的彎曲的、多面體的、非平坦的面的幾何形狀的良好匹配并且尤其是在照射待輻照的面的高均勻性方面實現了照明裝置的突出的優化可能性。led芯片在可能襯底上的布置能與所選擇的任務提出相匹配。對此，可以考慮led的已知輻射特性和效能以達到所期望的輻照強度和均勻性容差。

通過有針對性地對襯底幾何形狀和各個襯底的幾何布置以及led在各個襯底上的布置進行匹配，可以避免采用光學系統的必要性或者可以簡化光學系統。除此以外，led還因為其相對于振動的機械魯棒性、用于實現高壽命的可能性和通過適當選擇led以及對于表面輻射器來說典型的和良好可用或可影響的朗伯特輻射特性所實現的發射波長的可協調性而已知。

由于led的微小性和能夠將所述led以板上芯片技術緊靠地或密集地并排放置的可能性，發光中心之間的間隙還如此小，使得由于相鄰led的光錐的良好重疊而在led上方的較小間距時、例如僅僅100μm的間距時就已經實現了非常均勻的光輸出。此外，借助于led的光生成與非常少量的熱生成相聯系。同時，通過對led進行密集封裝的可能性可以實現直至幾十w/cm²的高輻照強度。led的機械魯棒性也是相對于易碎的和對于晃動敏感的氣體放電燈和白熾燈的優點。

led的電運行方式可以根據應用并且關于led的光學輸出功率、波長穩定性、熱方面、led的構造和壽命來進行優化。為此可以例如連續地以脈寬調制或者以恒定的加載技術來運行led，其中可以將可用的諸如運行電流、脈沖持續時間、脈沖模式、脈沖幅度的參數與應用相匹配并且對這些參數進行優化。

可以實現非常緊湊的高效能的照明裝置，該照明裝置具有幾毫米直至幾米范圍中的小直徑，從而可以強烈地照射小的和大的物體。在該應用情況下，這意味著可以實現高效能的彎曲的燈來修復房屋管線領域中的具有從80mm至300mm的內徑或標稱直徑的管道。除此之外，在該領域中也可以將該技術用于較大管道直徑，因為該系統允許高效能并且幾何尺寸是可高度縮放的。

led可以在220nm至超過4500nm的光譜范圍中用有針對性的發射波長來實現。因此可以實現具有精確定義的發射波長的照明裝置。因此在分析或工業應用領域中，可以將波長有針對性地與過程相匹配并且對波長進行優化。除此之外可以使用不同波長的led，以便作為所謂的“多波長燈”實現或仿制特定的發射光譜。

led以窄帶的方式利用幾十納米的典型帶寬進行發射。由此可以避免過程相關的或安全相關的敏感的光譜范圍，例如在波長高于400nm的應用（例如430nm時的軟管襯墊應用）時用于光固化的激勵電池（zellirritierend）的uv-a、uv-b和uv-c發射或者uv固化中的利用led的紅外輻射，所述光譜范圍可能損害例如由塑料構成的對溫度敏感的對象。這是相對于以光譜寬帶的方式進行發射的中壓和高壓氣體放電燈的優點。此外光譜窄帶的發射實現了波長到波長敏感性的過程窗的優化。由此相對于寬帶光源提高了能量效率，其中在該寬帶光源中發射不期望的或者不貢獻于所期望過程的光譜范圍中的能量分量。

因為所使用的led在許多情況下不發射紅外輻射，所以裝置的溫度保持在小于60℃的范圍中，從而不存在對于人體組織的燒傷風險。

led的其它優點在于，led可以在苛刻的環境下運行，必要時在實現燈的匹配的殼體技術的情況下，例如在高壓、低壓氣氛下，在潮氣條件下，在水中，在積塵環境中，在振動的機器中或者在高的加速條件下運行。所述led可比傳統的燈更快地開關。在幾微秒中就已經達到了其滿輸出功率。由此取消了在與開關過程相聯系的應用中采用機械振動器的必要性。尤其是在uv光譜和在可見光光譜中的led是無汞的和環境友好的。所述led因此可以在關鍵的環境中例如在食品工業和飲用水供給中采用。led提供多于10000小時的壽命并且因此超越了大多數傳統的燈，使得能夠降低維護成本。

因為led一般組裝在平坦的面或襯底上，所以板上芯片led模塊根據本發明至少部分地彼此傾斜地布置或至少幾個分別相鄰的板上芯片led模塊關于其表面法線以大于0°的角布置。在此情況下，所調整的幾何形狀應當盡可能好地與待照明的面的幾何形狀一致。從制造技術來看，找到了關于板上芯片led模塊的數量和尺寸的折衷。待照明的表面在本發明范圍中還可以具有由彎曲和平坦的面構成的組合或者如例如多面體面那樣不是連續平坦的。

在較大的平坦的部分面的情況下，可以優選將板上芯片led模塊中的兩個或更多個彼此沒有傾斜地布置。

cob技術相對于smt技術所提供的優點是，可以為襯底的每個面單元組裝更多的led，以便實現所要求的功率密度。此外，在smt技術中為了均勻的光分布要保持的間距由于幾毫米的殼體大小而較大，因為面led的所發射光的大約75％以120°開啟角度的光錐中發射。只有當相鄰led的光錐充分重疊并且用led裝備的襯底面足夠伸展時，才達到對待照明面的均勻的輻照。在smt技術中所使用的安裝了殼體的led具有5－10mm的典型的棱邊長度時，相鄰led的最小間距同樣為例如5－10mm（芯片到芯片）。因此，對于led的輻射場的足夠重疊并且從而對于在不使用光學系統情況下的足夠高的均勻的光分布，需要led與輻照面之間的從少數幾厘米到幾厘米的足夠高的間距。而cob技術實現了幾十微米的最小芯片間距，從而相鄰led的光錐在相當的間距時就已經良好重疊，使得在對象上不形成暗處。

本發明照明裝置的有利的擴展方案在于，板上芯片led模塊得出縱向伸長的照明裝置，該照明裝置至少分段地沿著其縱向伸長具有不規則的或者規則的多邊形的截面或者布置成規則的或不規則的多面形狀、尤其是布置成柏拉圖式（platonisch）或阿基米德式（archimedisch）的物體。cob技術中所提到的led的幾何形狀允許在避免技術上麻煩和成本高的復雜光學系統的情況下對徑向對稱的凸的空心物體進行均勻的照射和照明。所述幾何形狀也可以用平面襯底來特別簡單地制造并且允許非常均勻的光強分布。在此，具有多邊形截面的縱向伸長形狀特別適用于這樣的應用，在所述應用中，軟管或管道的內側或者管道或軟管的外側配備有待硬化的涂層。非縱向伸長的多面體形狀對于非縱向伸長的空腔或物體來說是特別適合的。

該結構原理也可以應用于具有小的徑向對稱的物體和應用于不完全徑向對稱的物體、例如半個物體。這同樣可以應用于幾種情況中，在這些情況中，要照明或要照射的物體不是凸的，而是凹的或者主要是凸的或凹的并且具有從規則物體中突出的或凹陷的結構，例如半管道、星形、方形管道中的矩形銑削等等的截面幾何形狀。

所述光源可以與要照明空心物體或物體的幾何形狀相匹配，并且在必要時幾乎完全填滿空心物體的內部空間或由待照明物體來幾乎完全填滿。這種幾何匹配包括了選擇芯片大小和幾何形狀，關于芯片的位置來布置芯片和芯片彼此之間的取向。因此為了沒有陰影的運行過程、網格狀的或六角形的封裝結構例如設置并排的行的錯位的芯片布置。另外的匹配參量是襯底的大小、幾何形狀和布置以及上面定位有襯底的物體的幾何形狀。

如果優選照明裝置的形狀是靈活的，則照明裝置可與待照明表面的不同的或變化的形狀相匹配。

為了對空腔的內壁或物體的外壁進行照明，優選地規定，板上芯片led模塊的led被布置為指向外面或者指向照明裝置的空腔中。

在一個有利的擴展方案中，至少兩個板上芯片led模塊與共同的冷卻體連接，所述冷卻體尤其是可與冷卻循環連接或者與冷卻循環連接。因此將熱損耗功率從led芯片引走，所通過的方式是，板上芯片led模塊被綁定到冷卻體上。這借助于導熱膏或者通過粘接、焊接或者燒結來進行。所述冷卻體可以用作為燈體并且使用不同的冷卻機制。常見的機制是對流冷卻、空氣冷卻、水冷卻和蒸發冷卻。要使用的機制可以根據應用來優化，其中供給和冷卻介質的費用方面、冷卻效率、冷卻容量、可用性以及要為該應用準備的位置需求都有影響。

因為led具有直至百分之幾十的效率并且在運行中不應超過特定的極限溫度，所以在cob技術中達到的較高封裝密度要求冷卻體的較高的冷卻效能。因為冷卻體的冷卻效能通過較大的體積而得到促進，所以該冷卻體的盡可能大的截面是期望的。同樣出于該理由，到空心物體的待照明內表面的間距應當是小的。在這種情形下，以cob技術組裝的密集封裝的led允許比例如以smt技術組裝的led更均勻地照射。

通過組裝在平面襯底上的led來達到均勻地照射例如徑向對稱的凸的物體的不平坦面通過如下方式變得困難，即盡管相鄰襯底上的led的輻射錐應當重疊，但是這些led位于彼此傾斜的襯底平面上。例如在八角形的情況下，該表面法線之間的傾斜角為45°，使得在兩個相鄰襯底之間的邊界處產生接界led的光錐的重疊，該重疊比襯底的相鄰led的發射錐的重疊要小。

為了將通過在邊界區域中的減小的重疊所帶來的強度擾動保持得小，有利地規定，具有led的板上芯片led模塊的布局與位置有關地變化，尤其是向板上芯片led模塊的邊緣區域減小或增加。在該密度變化的情況下不需要光學系統來在兩個板上芯片led模塊之間的棱邊處產生輻射分布的均勻化。

在該情形下同樣有利的是，在板上芯片led模塊上，led被布置為直至緊挨著板上芯片led模塊的邊緣，也就是直至襯底的邊界。因此，led芯片之間的空隙在邊界兩側被最小化并且發射錐的重疊被最大化。

同樣有利地，cob技術允許板上芯片led模塊的各個led或led組能彼此分開地供給電流。因此，可以借助對不同led芯片的不同電流供給來使輻射分布均勻化，所通過的方式是，例如對在板上芯片led模塊邊緣處的led芯片用比在模塊中心的那些led芯片更高的電壓或更高的電流來操控。在串聯和/或并聯的情況下，所述組優選由對應于平方數（也就是4、9、16、25、36、49、64…）的數量的led構成。

照明裝置的led可以單個地或者成組地互連為使得可以用低電壓來運行光源。該措施尤其是在潮濕環境中提供了高的觸碰安全性。

特別優選的是，板上芯片led模塊的能彼此分開地用電流供給的led組布置在板上芯片led模塊的行、半面或象限中。

用于使輻射分布均勻化的該前述措施可以用cob技術良好地實現。

為了保護led，板上芯片led模塊的led優選至少分段地被光學透明的或漫射的材料覆蓋或者澆注到光學透明的或漫射的材料中。led可以用硅樹脂、環氧樹脂或者聚氨酯材料澆注以受到相對于機械負荷、水、灰塵的保護以及用于電氣和熱隔離。除此之外，led可以由透明的或不透明的或漫射的玻璃來保護，例如高硼硅、浮法玻璃或者石英玻璃。在本發明范圍中，應將漫射材料理解為乳狀透明的材料。兩種保護技術可以既應用于各個led也應用于led組。

優選地，用于覆蓋材料的側面限制或者用于澆注材料的圍擋是光學透明的和/或在led的表面上方具有不超過相鄰led之間的間距的高度。該措施同樣解決了，將尤其是在界面處由圍擋造成的遮蔽保持得最小。因此在針對澆注應用堤壩和填充技術時，使用透明的或不透明的或漫射的材料作為堤壩或邊框，以便有助于兩個襯底的邊緣led的輻射場的重疊。

在一個有利的擴展方案中規定，板上芯片led模塊具有至少一個成像的和/或不成像的初級光學的和/或次級光學的元件，尤其是至少一個來自反射器、透鏡和菲涅耳透鏡的組的光學元件。

此外，照明裝置優選包括至少一個傳感器，尤其是檢測照明裝置的運行狀態的光傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、運動傳感器、電壓傳感器、電流傳感器和磁場傳感器的組中的至少一個傳感器。因此，可以將反饋照明裝置的運行狀態的傳感器放置在led襯底上或者照明裝置的其它位置處。通過反饋機制因此可以主動地影響與過程相關的參量，例如影響運行電流、對特定led或組的操控、冷卻循環、燈形狀、燈或所照明對象的運動、對象的溫度，以便優化過程流程和結果。同樣可以補償容差或者退化過程。

本發明所基于的任務還通過一種照明單元來解決，該照明單元包括控制裝置、連線線路以及至少一個如前所述的本發明照明裝置，以及通過一種將前述照明裝置用于照射至少一個分段地凸的空心物體——尤其是用于對光活性漆、粘合劑和樹脂、尤其是軟管襯墊進行干燥、固化和/或曝光——的應用來解決。

根據本發明的照明設備和應用例如在通道和管道修復的領域上提供了高輻射強度和輻射分布的高均勻性并且同時即使在小管道的90°彎曲下仍然提供良好的弧形可通過性的優點。多個板上芯片led模塊可以柔性地相互耦合并且被拉拽通過管道，以便輸出所需劑量的輻射來使光活性的涂層硬化并且同時實現足夠的拖拽速度。

結合本發明照明裝置所提到的特征和優點以同樣的方式也適用于根據本發明的照明設備和根據本發明的應用，并且反之亦然。

附圖說明

下面在不限制一般發明構思的情況下根據實施例參照附圖描述本發明，其中關于所有在文字中沒有詳細闡述的本發明細節明確地參照附圖。

圖1示出板上芯片led模塊的示意性圖示，

圖2示出兩個彼此傾斜布置的板上芯片led模塊的示意性圖示，

圖3示出經封裝的板上芯片led模塊的示意性圖示，

圖4示出另一經封裝的板上芯片led模塊的示意性圖示，

圖5以示意性圖示示出物體和本發明照明裝置的不同的可能幾何形狀，

圖6以示意性圖示示出物體和本發明照明裝置的其它的不同的可能幾何形狀，

圖7以示意性圖示示出物體和本發明照明裝置的其它的不同的可能幾何形狀，

圖8示出本發明照明裝置的示意性截面圖，

圖9示出板上芯片led模塊中的led的不同的操控可能性，

圖10示出另一本發明照明裝置的示意性截面圖，

圖11示出本發明照明設備的示意性圖示，

圖12示出本發明照明裝置的輻射分布的均勻性的圖示。

具體實施方式

在下面的圖中，相同的或相同類型的元件或相應的部分分別配備相同的附圖標記，從而放棄相應的重新的介紹。

在圖1中以截面圖示意性示出板上芯片led模塊1，其中在兩個并行布置的襯底2、2’上以規則的間距布置導體線路3、3’和led芯片4、4’。襯底2、2’例如可以是能以剛性的、半柔性的或者柔性的襯底技術構造的金屬芯電路板、陶瓷襯底或者fr4襯底。出于清楚的原因，沒有為圖1的所有重復的元件配備附圖標記，但是附圖標記涉及所有相同類型的元件。

用線來表示led芯片4、4’的光錐5、5’。led近似地為朗伯特輻射器，其在120°的開啟角度內輻射所輻射的總光功率的大約75%。發射錐5、5’在相鄰led芯片4、4’的邊界處的良好重疊在以芯片間距（也稱為“pitch（跨距）”）為數量級的間距處就已經得出，從而沿著led芯片4、4’的行無法測量到明顯的強度調制。這因此引起了，該行上方的強度最小值和強度最大值通過相鄰led芯片4、4’以及其它周圍環境的led芯片的發射錐5、5’的良好重疊而被平均開（wegmitteln）。

如果裝備led芯片4、4’的面相對于測量間距是伸長的并且該間距充分地大于led芯片的跨距，則測量到具有與均勻的漫發光的面相似的特性的均勻的強度分布。

圖2以截面圖示出具有彼此傾斜的襯底12、12’的兩個板上芯片led模塊11、11’，所述板上芯片led模塊分別具有多個導體線路13、13’和帶有發射錐15、15’的led芯片14、14’。所述板上芯片led模塊在銜接處16彼此銜接。展示出，甚至在板上芯片led模塊11、11’彼此傾斜的情況下也可實現發射錐15、15’在銜接處16的良好重疊，因為在銜接處16的區域中具有較弱照射的區域17也僅僅非常局部地限制。在使用cob技術和在led芯片14、14’之間實現小的跨距以及裝備到直至襯底12、12’的邊緣的情況下，也可以在兩個襯底12、12’之間的銜接棱邊16上達到非常均勻的光分布。同樣可以將板上芯片led模塊11、11’的幾何形狀與要均勻照明或照射的面的幾何形狀相匹配。

圖3示意性地以截面圖示出板上芯片led模塊21，其中襯底22上的導體線路23上的led芯片24由用波浪填充示出的玻璃蓋25保護。這提供了免受對led芯片24的機械損害以及免受腐蝕、潮氣、污染和其它干擾因素或危及功能的因素的保護。空隙27可以包含空氣、保護氣體、例如水或油的液體、或者例如硅樹脂凝膠的凝膠，并且必要時也可以是對周圍環境嚴密地密封的。該圍擋在側面由邊緣26、26’限制，在所述邊緣26、26’上施加玻璃蓋25。玻璃蓋25以及邊緣26、26’由透明的或者至少乳狀透明的材料構成。

在圖4中示意性地以截面圖示出具有襯底32、導體線路33和led芯片34的板上芯片led模塊31，其中led芯片34通過具有透明澆注材料35的澆注體來保護。設置了堤壩形式的側面圍擋36、36’，所述圍擋包圍了在硬化之前為液態或凝膠狀的澆注材料35。用波浪圖案標識的透明澆注材料35例如包括硅樹脂、丙烯酸酯、聚氨酯材料。邊框或圍擋36、36’同樣可以是透明的、非透明的、乳狀透明的或者還可以是不透明的。

在圖3以及在圖4中這樣選擇側面限制的高度，即在邊緣處不形成明顯的遮蔽。側壁26、26’或圍擋36、36’僅僅少量地超過led芯片24、34的表面。

在圖5a）至5c）中示意性地以截面圖示出物體和本發明照明裝置的不同的可能的對稱幾何形狀。在圖5a）中示出的本發明照明裝置40包括8個以規則八角多邊形的形式布置的板上芯片led模塊41，并且布置在具有圓形截面的空心物體42的內部。該空心物體42的內壁因此被均勻照射。

圖5b）示出具有板上芯片led模塊41’的同樣為八角形的本發明照明裝置40’，其布置在具有同樣為八角形幾何形狀的空心物體42’的內部。有利地，這些八角形的棱邊被相對于彼此移動為使得照明裝置41’的可能略微發光較弱的角點被設置在空心物體42’的面中心的對面。通過這種方式，空心物體42’的距離較遠的角區域也被良好地照射到。

在圖5c）中示意性示出通過具有板上芯片led模塊41’’的多面體形的照明裝置40’’對具有高徑向對稱的非縱向伸長或者圓柱形的三維物體42’’進行均勻照射的示例。物體42’’是空心球體，照明裝置40’’是具有12個平坦的五角形面的向外照射的十二面體。

在圖6a）至6c中借助于物體47、47’、47’’，照明裝置45、45’、45’’以及板上芯片led模塊46、46’、46’’示出與圖5a）至5c）相補充的情況。在此，在圖6a）至6c）中，物體47、47’、47’’從外部被照射，并且照明裝置45、45’、45’’被構造為空心物體，所述照明裝置的板上芯片led模塊46、46’、46’’向空腔中輻射到布置在那里的物體47、47’、47’’。

圖7a）至圖7c）以示意性截面圖示出非對稱幾何形狀的待照明或照射物體52、52’、52’’的三個示例。這些圖說明了，在物體具有小徑向對稱或者不具有凸的幾何形狀的情況下，應用具有板上芯片led模塊的照明裝置的幾何形狀匹配的本發明方案來均勻地照明或照射物體。

因此在圖7a）中示出具有平整側面53的半圓形管道52，在該管道中布置具有板上芯片led模塊51的本發明照明裝置50，在這些板上芯片led模塊中，作為平整發光的面54與半管道52的平整側面53相對地布置。

在圖7b）中明顯的是，通過將照明裝置50’的幾何形狀或其板上芯片led模塊51’的布置與待輻射物體52’的形狀相匹配可以均勻地照射整個待輻射的面。在這種情況下涉及具有凹處56的管道，照明裝置50’中的凹處55被設置在該凹處56對面。

在圖7c）中，物體52’’的截面是橢圓形的。對于照明裝置50’’來說，選擇板上芯片led模塊51’’的六角形布置，該布置在該橢圓形的縱軸方向上延伸。

圖8以截面圖詳細示出本發明的照明裝置60。在具有半個六角形的截面形狀的冷卻體65上布置三個板上芯片led模塊61、61’、61’’，它們分別具有襯底62、導體線路63和led芯片64。該草圖示出了用于改變襯底63上的相鄰led芯片65的間距的可能性，該可能性在cob技術中給出。這種附加的自由度允許除了在圖5、6和7中所示的照明裝置的幾何形狀匹配之外對均勻性的進一步優化。因此根據圖8可以通過局部提高芯片密度來抑制或完全避免銜接棱邊66、66’處的強度分布中銜接棱邊66、66’處的幾何形狀引起的最小值。從圖2可看到的發射錐在銜接處的重疊減小在該情況下通過相對于led芯片64在板上芯片led模塊61、61’、61’’中心處的較大跨距而更密地放置led芯片64來得到補償。

在圖9a）至9d）中示意性示出板上芯片led模塊71-71’’’上的led72的接線73-73’’’，利用所述接線實現均勻的光輸出。cob技術使得能夠在襯底上組裝的led72的接線方面進行靈活的選擇。襯底上的導體線路導向的布局確定了led72的接線73-73’’’，并且鑒于對照明裝置的相應要求在相應襯底技術的設計規則的范圍中進行選擇。

原則上可以對led72單個地接線并且因此單獨地操控。但是這在大量的led芯片72的情況下由于大量的導體線路和供給線路而一般是不適宜的。替代地，將led與串聯和并聯電路相組合地互連成陣列。較小的陣列在此在光學輸出功率的局部協調中提供較高的靈活性并且因此在對物體照明或照射中改善可達到的均勻性方面提供優化可能性。

在圖9a）中示出這樣的情況，其中板上芯片led模塊71的所有led72以串聯和并聯方式被施加通道“ch1”中的直流電壓。得出在板上芯片led模塊71的面上均勻的亮度。

在圖9b）中示出這樣的情況，其中板上芯片led模塊71’的led72劃分成四個象限74-74’’’。因此，照度可以在四個通道“ch1”至“ch4”中在每個象限74-74’’’中被不同地調整。

圖9c）示出一種情形，其中板上芯片led模塊71’’上的各個行的led72被用四個通道“ch1”至“ch4”單個地操控。因此，可以用較高的電流來運行在兩個相互傾斜的相鄰襯底的邊緣處的led支路或行，以便抵抗在該邊緣區域中的減小的強度。

在圖9d）中，板上芯片led模塊71’’’上的面被劃分成兩個半面75，75’，分別分開地運行這兩個半面。

圖10以截面圖示意性示出具有圓形殼體84的根據本發明的圓柱形的照明裝置80。該照明裝置80包括具有空腔83的八角形冷卻體82，例如水在該像平面中循環地流過該空腔。在該冷卻體82的側面上施加板上芯片led模塊81¹-81⁸。模塊的幾何布置和相鄰板上芯片led模塊81¹-81⁸的相鄰led芯片之間的可通過cob技術達到的小的間距使得led的發射錐能夠良好地重疊并且因此在距離輻射表面的間距較短時就能夠實現在切線方向上良好的均勻的輻射。光源由圓柱形的保護玻璃84包圍。

照明裝置80的幾何形狀以及led在板上芯片led模塊81¹-81⁸上的布置與圓柱形的空心物體匹配，該空心物體的內壁可以由在其附近的源均勻輻射。這樣的光源例如在通道修復中需要。

在圖11中示出根據本發明的示例性的照明設備90的模塊化構造。該照明設備90包括四個根據本發明的圓柱形的照明裝置93-93’’’，所述照明裝置具有匹配的幾何形狀。它們例如可以如圖10中的照明裝置80那樣構成。照明裝置93-93’’’包括示出為照明裝置93-93’’’處的黑色盒體的連接單元94-94’’’，在這些連接單元處供給線路92與照明裝置93-93’’’連接。

照明裝置93-93’’’包括具有一個或多個led的至少一個襯底，該至少一個襯底施加在可以是冷卻體的物體上。作為冷卻過程尤其是考慮利用氣體、液體冷卻或傳導冷卻的對流冷卻。冷卻體例如可以借助于對金屬等進行銑切、沖孔、切割、折疊、刻蝕、共熔接合來制造。照明裝置可以裝入到殼體中。

此外，可以在照明單元90中集成用于尤其是例如溫度、照明強度、電流強度、電壓的傳感器，所述傳感器將運行狀態報告給檢查和供給單元91并且能夠進行運行條件的匹配。連接單元94-94’’’實現了在照明裝置93-93’’’的數量方面的模塊化擴展以及用于維護目的的可更換性。照明裝置93-93’’’可以經由剛性的或柔性的連接單元94-94’’’耦合，從而所述照明裝置剛性地彼此串聯或者柔性地借助于保護軟管、金屬彈簧等彼此串聯，使得光源能彎曲地在管道中被拖拽。柔性的或剛性的供給線路92連接照明裝置94-94’’’與檢查和供給單元91，該檢查和供給單元91可以包含電供給裝置和利用冷卻介質的供給裝置，并且實現了有針對性的對有關運行參數的控制。

在圖12中示出在本發明照明裝置的效能和均勻性方面對輻射特性的測量的結果。所述照明裝置是縱向伸長的、在截面中為八角形的照明裝置，其具有在切線方向上規則分布的板上芯片led模塊。所述測量借助于具有14cm管道直徑的管道來實施，其中燈距離管道內壁的間距大約為1.75cm。達到了直至＞1w/cm²的輻照強度。照明裝置93-93’’’上的led芯片的總數量超過300個。

圖12中的坐標系是極坐標系。從0°進行到360°的角描述了圍繞照明裝置進行測量的切線方向、徑向坐標、任意單位的亮度。在周長上取平均的亮度101通過虛線示出，亮度的實際測量值100用實線連接。所述測量示出，在管道直徑為14cm的情況下照明裝置在切線方向上的均勻性可以改善超過±5%。

所有提到的特征、還有只從附圖中獲悉的特征以及與其它特征相組合公開的各個特征，單獨地以及以組合的方式被視作為對本發明重要的。根據本發明的實施方式可以通過各個特征或者多個特征的組合來滿足。

附圖標記列表

1板上芯片led模塊

2、2’襯底

3、3’導體線路

4、4’led

5、5’光錐

6銜接處

11、11’板上芯片led模塊

12、12’襯底

13、13’導體線路

14、14’led

15、15’光錐

16銜接處

17較弱照射的區域

21板上芯片led模塊

22襯底

23導體線路

24led

25透明蓋

26、26’邊緣

27內部空間

31板上芯片led模塊

32襯底

33導體線路

34led

35透明的澆注材料

36、36’圍擋

40、40’、40’’照明裝置

41、41’、41’’板上芯片led模塊

42、42’、42’’空心物體

45、45’、45’’照明裝置

46、46’、46’’板上芯片led模塊

47、47’、47’’被照明的物體

51、51’、51’’板上芯片led模塊

52、52’、52’’被照明的物體

53物體的平面側

54發光表面的平面側

55發明表面中的凹處

56物體中的凹處

60照明裝置

61-61’’板上芯片led模塊

62襯底

63導體線路

64led

65冷卻體

66、66’銜接棱邊

71-71’’’板上芯片led模塊

72led

73-73’’’電路的接線圖

74-74’’’象限

75、75’半表面

80照明裝置

81¹-81⁸板上芯片led模塊

82冷卻體

83空腔

84保護玻璃

85空間

90多部分照明單元

91檢查和供給單元

92連接線路

93-93’’’照明裝置

94-94’’’連接單元

100所測量的亮度

101平均亮度。