用于投影装置的光模块制造方法及图纸

技术编号:16287213 阅读:32 留言:0更新日期:2017-09-25 11:10
本发明专利技术涉及一种用于具有LARP模块的投影装置的光模块,其中尤其将在黄色的波长范围中发射的发光材料用于发光材料。由发光材料发出的辐射借助于偏振分束器分成s偏振的和p偏振的分量。s偏振的分量借助于二向色分束器又分为绿色的和红色的分量。这些分量分别导向工业用激光光束分析仪的LCD面板。工业用激光光束分析仪的另外的LCD面板借助在蓝色的波长范围中发射的激光装置的辐射来触发。因此,在工业用激光光束分析仪的输出端处提供p偏振的RGB信号。所述信号被引导到偏振分束器处,在那所述辐射与之前穿过LCD面板的在黄色的波长范围中的p偏振的辐射叠加。因此,在输出端处提供RGBY信号,其中在没有集光率损耗的情况下对发光材料的所有输出辐射进行转换。

Optical module for projection device

The invention relates to an optical module for a projection device having an LARP module, in particular a luminescent material emitting in a yellow wavelength range for luminescent material. Radiation emitted by a luminescent material is divided into S polarized and P polarized components by means of a polarizing beam splitter. The component of the S polarization is divided into green and red components by means of the two color beam splitter. These components are directed to the LCD panel of the industrial laser beam analyzer, respectively. The additional LCD panel of the industrial laser beam analyzer triggers the radiation of the laser device emitted in the blue wavelength range. Therefore, an P polarized RGB signal is provided at the output end of an industrial laser beam analyzer. The signal is directed to the polarization beam splitter where the radiation is superimposed with the polarization of the P in the Yellow wavelength range prior to passing through the LCD panel. Thus, an RGBY signal is provided at the output, wherein all the output radiation of the luminescent material is converted without the loss of the collector rate.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于投影装置的光模块,所述光模块包括:至少一个光源,所述光源设计为发出部分偏振的辐射;以及第一偏振分束器,所述第一偏振分束器设置在由至少一个光源发出的辐射的光路中,其中偏振分束器设计为:在第一输出端处提供第一偏振的辐射并且在第二输出端处提供第二偏振的辐射。
技术介绍
这种光模块从DE19607510C2中已知。在该文献的图1中示出一种光模块,其中由光源产生的光通量落到偏振分束器上。因此,在所述偏振分束器的输出端处提供p偏振的光分量以及s偏振的光分量。s偏振的光分量被引导到第一LCD面板上。p偏振的光分量借助于两个二向色镜分为红色的、绿色的和蓝色的光通量。红色的光通量落到第二LCD面板上,绿色的光通量落到第三LCD面板上并且蓝色的光通量落到第四LCD面板上。落到相应的LCD面板上的光通量借助于通过视频信号提供的图像数据来调制并且随后借助于两个二向色镜再次组合。借助于第二偏振分束器,将s偏振的光分量随后再次与红色的、绿色的和蓝色的光通量组合,又导向投影物镜并且随后投影到屏幕上。因此,从所述文献中已知的光模块除了两个偏振分束器以外还需要四个二向色镜。这导致不期望地高的成本,所述成本对于特定的应用是不期望的。此外,从提到的文献中已知的光模块相对大地构成,使得所述光模块不能够用于特定的应用,例如在移动电话中的投影装置。
技术实现思路
因此,本专利技术基于的目的是,对这种类型的光模块进行改进,使得所述光模块能够在低成本并且空间需求尽可能小的情况下实现。所述目的通过本文中的光模块来实现。本专利技术基于下述知识,当将由至少一个激光装置、转换装置和二向色分束器组成的组合用作光源时,能够最优地实现上文所述的目的。以这种方式可能的是,在最小的空间上实现发出部分偏振的辐射的光源。术语“部分偏振的辐射”在下文中理解为随机偏振的辐射(regellospolarisierteStrahlung)以及局部偏振的辐射,尤其是非偏振的辐射。此外,用于激发的在蓝色的波长范围中放射的激光装置的光附加地用于透射设为用于蓝色的光通量的LCD面板。以这种方式实现了,本专利技术借助仅两个二向色镜是足够的。最后提出,四个LCD面板中的三个设置在工业用激光光束分析仪(Beamcube)处。作为结果,能够实现用于投影装置的光模块,所述光模块一方面低成本地制造,另一方面能够在空间需求特别小的情况下实现。特别重要的优点在于,借助于根据本专利技术的光模块能够实现例如具有色彩红色、绿色、蓝色、黄色(RGBY)的四通道LCD系统,然而从上文提到的文献中已知的光模块仅能够实现常见的三通道LCD系统(RGB)。特别要指出的是,RGB部分和Y部分能够在根据本专利技术的光模块中空间地叠加,而集光率不会变差。因此,所有的由光源产生的光能够在集光率保持不变的情况下使用。此外,在根据本专利技术的光模块中得出至今未知的灵活性:例如借助过强(überbetont)的黄色连同过强的蓝色能够产生白色的、即无色的或非彩色的光部分以用于提高光流(Lichtstrom)。这尤其能够以有益的方式使用在数据投影和视频投影中。如已经提到的那样,特别有利的是,第二激光装置是至少一个第一激光装置中的至少一个。至少一个第一激光装置尤其能够是激光装置的矩阵,所述矩阵作为结果放射部分偏振的光。所述激光装置中的一个或多个能够形成第二激光装置,例如通过继续使用在转换装置饱和时穿过所述转换装置的辐射。替选地,第二激光装置能够由与第一激光装置不同的激光装置构成。当在选择蓝色通道的光谱时期望更大的自由度时,这尤其是有利的。例如,转换装置能够在440nm的波长下被激发,而第二激光装置提供在460nm的波长下的辐射。优选的是,在穿过第一偏振分束器的辐射的光路中设置有第二转向装置,所述第二转向装置设计为:将穿过第一偏振分束器的辐射转向到第二偏振分束器上。优选地,第一转向装置包括串联接入的第一转向镜和第二转向镜。以这种方式,能够将相应的光流引导到工业用激光光束分析仪的第二输入端上。第二转向装置也优选包括串联接入的第一转向镜和第二转向镜。这能够实现将穿过第一偏振分束器的光流导向到第二偏振分束器上。在根据本专利技术的光模块的一个变型形式中,对于不同的光谱部分提供同样长的射束路径。尤其地,从各个LCD面板到设置在射束组合装置的下游的物镜的各个射束路径是同样长的,使得通过所述物镜能够将全部四个色彩分量清晰地投影到屏幕上。这通过下述方式实现:第一转向装置包括第一转向镜,其中在穿过第二二向色分束器的辐射的光路和工业用激光光束分析仪的第一输入端中设置有第三转向装置,所述第三转向装置优选包括转向镜。优选地,在该变型形式中,第二转向装置同样包括转向镜。那么,全部四个色彩分量通过设置在射束组合装置的下游的物镜的清晰成像的上述优点尤其能够在下述情况下实现:第一二向色分束器、第二二向色分束器、第一转向装置、第二转向装置、第三转向装置和工业用激光光束分析仪相对于彼此设置为,使得下述距离在+/-10%、尤其+/-0%的范围中是相等的:在第一二向色分束器中开始、经由第一输入端射入到工业用激光光束分析仪中、穿过工业用激光光束分析仪并且在其输出端处射出、直至第二偏振分束器的光路的距离;然后,在第一二向色分束器中开始、经由第二输入端射入到工业用激光光束分析仪中、穿过工业用激光光束分析仪并且在其输出端处射出、直至所述第二偏振分束器的光路的距离;以及最后在第一二向色分束器中开始、经由第二转向装置直至第二偏振分束器的光路的距离。本专利技术也能够用于产生3D投影。在本文中,第一光学单元由第二二向色分束器、工业用激光光束分析仪、第一转向装置以及第二激光装置构成,其中设有这种类型的第二光学单元,其中在第二输入端的上游接入的LCD面板是第四LCD面板,其中第二光学单元设置在第二转向装置和第二偏振分束器之间的光路中。因此,借助于第一光学单元能够实现限定第一色彩空间,而第二光学单元限定第二色彩空间。因此,通过使用偏光眼镜能够为用户提供3D视图。对于所有的实施例优选的是,转换装置包含具有在黄色的波长范围中的主导波长的发光材料。以这种方式,能够通过借助于在蓝色的波长范围中发射的至少一个激光装置进行激发来产生在红色的、绿色的以及黄色的波长范围中的光谱部分。根据本专利技术,在黄色的光谱范围中的主导波长包括下述光谱,所述光谱也具有在绿色的和红色的波长范围中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于投影装置的光模块(10),所述光模块包括:‑至少一个光源(12),所述光源设计为发出部分偏振的辐射;以及‑第一偏振分束器(20a),所述偏振分束器设置在由至少一个所述光源(12)发出的辐射的光路中,其中所述偏振分束器(20a)设计为:在第一输出端处提供第一偏振(S偏振)的辐射并且在第二输出端处提供第二偏振(P偏振)的辐射;其特征在于,所述光源(12)包括:‑至少一个第一激光装置(14a),所述第一激光装置设计为发出在蓝色的波长范围(B)中的辐射;‑转换装置(18),所述转换装置设置在由至少一个所述第一激光装置(14a)发出的辐射的光路中,其中所述转换装置(18)包含至少一种发光材料并且设计为:在通过至少一个所述第一激光装置(14a)的辐射激发时,发出在能预设的波长范围(G)中的辐射;以及‑第一二向色分束器(16a),所述第一二向色分束器设置在至少一个所述第一激光装置(14a)和所述转换装置(18)之间的光路中,其中所述第一二向色分束器(16a)构成为用于:将由至少一个所述第一激光装置(14a)发出的辐射与由所述转换装置(18)发出的辐射分开其中所述光模块(10)还包括:‑第一工业用激光光束分析仪(22),所述第一工业用激光光束分析仪具有第一输入端(24a)、第二输入端(24b)和第三输入端(24c)以及输出端(26),其中所述工业用激光光束分析仪(22)设置在于所述第一偏振分束器(20a)的所述第一输出端处提供的辐射的光路中,其中在所述工业用激光光束分析仪(22)的所述第一输入端(24a)的上游接入第一LCD面板(28a),在所述工业用激光光束分析仪(22)的所述第二输入端(24b)的上游接入第二LCD面板(28b)并且在所述工业用激光光束分析仪(22)的所述第三输入端(24c)的上游接入第三LCD面板(28c);‑第二二向色分束器(16b),所述第二二向色分束器设置在所述第一偏振分束器(20a)的所述第一输出端和所述工业用激光光束分析仪(22)的所述第一输入端(24a)之间,其中所述第二二向色分束器(16b)构成为对于在所述能预设的波长范围的第一子波长范围(G)中的辐射是透射的并且对于在所述能预设的波长范围的第二子波长范围(R)中的辐射是反射的;‑第一转向装置,所述第一转向装置设计为:将由所述第二二向色分束器(16b)反射的辐射转向到所述工业用激光光束分析仪(22)的所述第二输入端(24b)处;‑第二激光装置(14b),所述第二激光装置设计并且设置为:将在蓝色的波长范围(B)中的线性偏振的辐射发出到所述工业用激光光束分析仪(22)的所述第三输入端(24c)处;以及‑至少一个第四LCD面板(24d),所述第四LCD面板设置在穿过所述第一偏振分束器(20a)的辐射的光路和第二偏振分束器(20b)之内,其中所述第二偏振分束器(20b)设置为:将在所述工业用激光光束分析仪(22)的所述输出端(26)处提供的辐射至少和穿过所述第四LCD面板(24d)的辐射叠加。...

【技术特征摘要】
2012.11.23 DE 102012221467.41.一种用于投影装置的光模块(10),所述光模块包括:
-至少一个光源(12),所述光源设计为发出部分偏振的辐射;以

-第一偏振分束器(20a),所述偏振分束器设置在由至少一个所述
光源(12)发出的辐射的光路中,其中所述偏振分束器(20a)设计为:
在第一输出端处提供第一偏振(S偏振)的辐射并且在第二输出端处提
供第二偏振(P偏振)的辐射;
其特征在于,
所述光源(12)包括:
-至少一个第一激光装置(14a),所述第一激光装置设计为发出在
蓝色的波长范围(B)中的辐射;
-转换装置(18),所述转换装置设置在由至少一个所述第一激光
装置(14a)发出的辐射的光路中,其中所述转换装置(18)包含至少
一种发光材料并且设计为:在通过至少一个所述第一激光装置(14a)
的辐射激发时,发出在能预设的波长范围(G)中的辐射;以及
-第一二向色分束器(16a),所述第一二向色分束器设置在至少一
个所述第一激光装置(14a)和所述转换装置(18)之间的光路中,其
中所述第一二向色分束器(16a)构成为用于:将由至少一个所述第一
激光装置(14a)发出的辐射与由所述转换装置(18)发出的辐射分开
其中所述光模块(10)还包括:
-第一工业用激光光束分析仪(22),所述第一工业用激光光束分
析仪具有第一输入端(24a)、第二输入端(24b)和第三输入端(24c)
以及输出端(26),其中所述工业用激光光束分析仪(22)设置在于所
述第一偏振分束器(20a)的所述第一输出端处提供的辐射的光路中,
其中在所述工业用激光光束分析仪(22)的所述第一输入端(24a)的
上游接入第一LCD面板(28a),在所述工业用激光光束分析仪(22)
的所述第二输入端(24b)的上游接入第二LCD面板(28b)并且在所
述工业用激光光束分析仪(22)的所述第三输入端(24c)的上游接入
第三LCD面板(28c);
-第二二向色分束器(16b),所述第二二向色分束器设置在所述第
一偏振分束器(20a)的所述第一输出端和所述工业用激光光束分析仪
(22)的所述第一输入端(24a)之间,其中所述第二二向色分束器(16b)
构成为对于在所述能预设的波长范围的第一子波长范围(G)中的辐射

\t是透射的并且对于在所述能预设的波长范围的第二子波长范围(R)中
的辐射是反射的;
-第一转向装置,所述第一转向装置设计为:将由所述第二二向色
分束器(16b)反射的辐射转向到所述工业用激光光束分析仪(22)的
所述第二输入端(24b)处;
-第二激光装置(14b),所述第二激光装置设计并且设置为:将在
蓝色的波长范围(B)中的线性偏振的辐射发出到所述工业用激光光束
分析仪(22)的所述第三输入端(24c)处;以及
-至少一个第四LCD面板(24d),所述第四LCD面板设置在穿过
所述第一偏振分束器(20a)的辐射的光路和第二偏振分束器(20b)之
内,其中所述第二偏振分束器(20b)设置为:将在所述工业用激光光
束分析仪(22)的所述输出端(26)处提供的辐射至少和穿过所述第四
LCD面板(24d)的辐射叠加。
2.根据权利要求1所述的光模块(10),
其特征在于,
所述第二激光装置(14b)是至少一个所述第一激光装置(14a)中
的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的光模块(10),
其特征在于,
在穿过所述第一偏振分束器(20a)的辐射的光路中设置有第二转<...

【专利技术属性】
技术研发人员:克劳斯·芬斯特布施乌尔里希·哈特维希
申请(专利权)人:欧司朗股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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