具有两个光源的光学投影设备制造技术

说明一种光学投影设备，具有：-第一光源（1），-第二光源（2），和-在运行时由第一光源（1）和第二光源（2）照亮的成像元件（8），其中-第一光源（1）包括在运行时发射红光的发光二极管芯片（11），并且-第二光源（2）包括在运行时发射绿光的第一发光二极管芯片（21）和在运行时发射蓝光的第二发光二极管芯片（22），其中第二发光二极管芯片（22）在第一发光二极管芯片（21）上布置在第一发光二极管芯片（21）的辐射出射面（212）处，使得在运行时在第一发光二极管芯片（21）中生成的电磁辐射通过第二发光二极管芯片（22）射出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有两个光源的光学投影设备说明一种光学投影设备。要解决的任务在于，说明一种具有提高的效率的光学投影设备。根据光学投影设备的至少一个实施方式，所述光学投影设备具有第一光源和第二光源。所述光学投影设备因此包括两个光源。所述光学投影设备优选是双通道投影设备，该双通道投影设备具有仅仅两个光源，这些光源的光能混合成白光。根据光学投影设备的至少一个实施方式，所述光学投影设备包括成像元件。所述成像元件例如可以是LCD面板或者微反射镜阵列。在光学投影设备运行时，所述成像元件由第一光源和第二光源照亮。成像元件调制第一和第二 光源的光并且以此方式生成例如投射到投影面上的图像。根据光学投影设备的至少一个实施方式,第一光源包括在运行时发射红光的发光二极管芯片。第一光源在此可以包括恰好一个发射红光的发光二极管芯片或者多个在运行时发射红光的发光二极管芯片。所述光源优选不包括在运行时发射不同于红色的其他颜色的光的发光二极管芯片。根据光学投影设备的至少一个实施方式，第二光源包括第一发光二极管芯片和第二发光二极管芯片。第一发光二极管芯片在运行时发射绿光并且第二发光二极管芯片在运行时发射蓝光。第二发光二极管芯片在此在第一发光二极管芯片上布置在第一发光二极管芯片的辐射出射面处。也就是说，第一和第二发光二极管芯片相叠地堆叠布置，其中发射蓝光的发光二极管芯片在其辐射方向上布置在发射绿光的发光二极管芯片的后面。也就是说，在第一发光二极管芯片运行时生成的电磁辐射通过第二发光二极管芯片射出。第二发光二极管芯片为此以对于在第一发光二极管芯片中生成的电磁辐射辐射可透过的方式来构造。第一和第二发光二极管芯片可以单片集成地制造。也就是说，第一和第二发光二极管芯片例如可以在单个外延设备中彼此跟随地外延生长。替换地，第一和第二发光二极管芯片可以彼此分开地制造并且例如可以借助粘接工艺彼此连接。第二光源在此可以包括第一和第二发光二极管芯片的恰好一个堆叠。此外，第二光源可以包括多个这种堆叠。在每种情况下，第二光源优选仅仅包括第一和第二发光二极管芯片的堆叠并且例如不包括诸如红色发光二极管芯片的其他发光二极管芯片。根据光学投影设备的至少一个实施方式,光学投影设备包括第一光源、第二光源和成像元件，该成像元件在运行时由第一和第二光源照亮。第一光源包括在运行时发射红光的发光二极管芯片。第二光源包括在运行时发射绿光的第一发光二极管芯片和在运行时发射蓝光的第二发光二极管芯片，其中第二发光二极管芯片在第一发光二极管芯片上布置在第一发光二极管芯片的辐射出射面处，使得在运行时在第一发光二极管芯片中生成的电磁辐射通过第二发光二极管芯片射出。这里所述的光学投影设备优选是双通道投影设备。在双通道投影设备中可以通过单个发光二极管光源生成一个基色一例如绿色，而其他两个基色一例如红色和蓝色一由在其上并排布置有红色和蓝色发光二极管芯片的发光二极管模块生成。为了两个色通道(例如一个是绿色并且另一个是蓝色-红色)的叠加和均匀化，可以使用分光镜和诸如微透镜阵列(所谓的复眼阵列)或者棒状光学积分器(所谓的积分棒)的光学部件。通过透镜系统，光于是可以连续地偏转到诸如数字反射镜装置(DMD)的成像元件上并且通过投影光学系统放大地投射到银幕上。这里所述的光学投影设备现在基于如下考虑。展度保持(Etendue-Erhaltung)定则——按照该定则展度与(Sm W '2 A成比例一表明，对于光学投影设备中的每个微显示器(也就是例如对于投影设备的成像元件中的每个微反射镜)都存在该光学投影设备的光源的发光二极管芯片的最大可用发光面。微显示器的展度在此由其面积A及其接受角 来确定。发光二极管发光面的扩大不具有正面效应，因为没有附加的光能够输入耦合到该光学系统中。 在其中红色和蓝色共享最大可用的发光面而绿色由单个的发光二极管模块生成的双通道投影系统中，蓝色和红色的发光二极管芯片以较高的电流密度运行，因为对于这些发光二极管芯片只有光学投影设备的绿色通道的半个发光面可用。但是，发光二极管的效率尤其在蓝色和绿色发光二极管的情况下剧烈地随着升高的电流密度而下降，使得双通道投影系统的总效率由于该升高的电流密度而受到损失。这里所述的投影系统——该投影系统具有第二光源，该第二光源包括与具有红色发光二极管芯片的第一光源相组合的绿色和蓝色发光二极管芯片的堆叠布置——的优点现在在于，为发射绿光和发射蓝光的发光二极管芯片提供了完全可用的发光面。发射绿光和发射蓝光的发光二极管芯片的电流密度因此不必选择为大于在三通道投影设备时的电流密度，所述三通道投影设备为每种基色使用合适的、单色的发光二极管模块。根据光学投影设备的至少一个实施方式，第一光源被设置为发射红光并且第二光源被设置为发射绿光、蓝光和/或蓝绿光。也就是说，在投影设备运行时光源至少分时地发射所述颜色的光。根据光学投影设备的至少一个实施方式，第二光源具有镜反射层，该镜反射层在第一发光二极管芯片处固定在背向第二发光二极管芯片的侧处。所述镜反射层例如是介电的和/或金属的反射镜，其适于既反射第一发光二极管芯片的绿光又反射第二发光二极管芯片的蓝光。根据光学投影设备的至少一个实施方式，光学投影设备包括控制装置，该控制装置适于在第二光源的第二发光二极管芯片运行时使第二光源的第一发光二极管芯片短路。也就是说，控制装置被设置为总是在第二光源的第二发光二极管芯片运行时使第一发光二极管芯片短路。通过这种方式，在第一发光二极管芯片中生成的载流子对不能辐射地(strahlend)重组。第一发光二极管芯片由此不能通过第二发光二极管芯片的电磁辐射而被激励以再发射光。根据光学投影设备的至少一个实施方式，在第二光源的第二发光二极管芯片中在运行时生成的蓝光的一部分在第二光源的第一发光二极管芯片中被吸收并且所吸收的光在那里激励绿光的生成，使得第二光源在第二发光二极管芯片运行时发射由蓝光和绿光构成的混合光。也就是说，在这种情况下，由第二发光二极管芯片的蓝光在第一发光二极管芯片中激励绿光不会由于第一发光二极管芯片的短路而受到抑制，而是附加地生成绿光。根据光学投影设备的至少一个实施方式，所述控制装置具有两个运行状态。在第一运行状态中，第二光源的第一发光二极管芯片在第二光源的第二发光二极管芯片运行时被短路，使得第二光源在第二发光二极管芯片运行时发射纯色的蓝光。在第二运行状态中，第一发光二极管芯片在第二光源的第二发光二极管运行时不被短路，使得第二光源在第二发光二极管芯片运行时发射由蓝光和绿光构成的混合光。也就是说，借助于所述控制装置可以选择，第二光源是发射纯色的蓝光还是第二光源发射蓝绿混合光。在第一运行状态中，投影设备适于以特别大的色空间(Farbraum)显示图像。在第二运行状态中，色空间受到限制，因为不生成纯的蓝光。但是另一方面，第二光源的效率得到提高，因为使用了蓝色散射光的一部分以生成绿光。 根据光学投影设备的至少一个实施方式，透镜光学地连接到第一光源的发光二极管芯片的辐射出射面。光学地连接在此意味着，所述透镜在没有气隙的情况下布置在发光二极管芯片后面。例如，所述透镜可以直接安放到发光二极管芯片的辐射出射面上。此外可能的是，所述透镜通过例如折射率匹配凝胶(Index Matching Gel)或者光学粘合剂与发光二极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S格勒奇，S科库尔，M萨巴蒂尔，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：