用于投影或者照明裝置的光模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于投影或者照明裝置的光模塊，包括:激勵(lì)輻射源，其設(shè)計(jì)用于發(fā)出具有能預(yù)設(shè)的偏振的激勵(lì)輻射；至少一個(gè)第一發(fā)光材料，其設(shè)計(jì)用于使激勵(lì)輻射轉(zhuǎn)換為第一轉(zhuǎn)換輻射；輸出端，在其上能提供輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)至少逐階段地包括第一轉(zhuǎn)換輻射和/或激勵(lì)輻射；以及至少一個(gè)第一偏振分光器。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明普遍地涉及例如用于投影或者照明裝置的光模塊，在其中，一方面不僅由激光器本身使用(即不轉(zhuǎn)換)所謂的栗浦光-在后面稱為激勵(lì)輻射-而且將其引導(dǎo)到發(fā)光材料上，以便使用由發(fā)光材料轉(zhuǎn)換的光。在這一點(diǎn)上，在現(xiàn)有技術(shù)中已知以下光模塊，其包括發(fā)光材料輪，該發(fā)光材料輪一方面具有以發(fā)光材料涂覆的區(qū)段，另一方面具有帶有狹槽或者鏡的區(qū)段。根據(jù)栗浦光是否射到具有發(fā)光材料的區(qū)段上或者具有狹槽或者鏡的區(qū)段上，將轉(zhuǎn)換的光或者栗浦光引導(dǎo)到光模塊的輸出端。
[0003]這種已知的光模塊的缺點(diǎn)在于，從第一顏色到第二顏色的過(guò)渡基本上取決于從發(fā)光材料輪上的發(fā)光材料到狹槽或者鏡元件的過(guò)渡。在現(xiàn)有技術(shù)中，從一個(gè)區(qū)段到另一個(gè)區(qū)段的過(guò)渡例如為8°。對(duì)于以120Hz的頻率運(yùn)行的360°的發(fā)光材料輪，切換時(shí)間僅為0.2msο這妨礙了這種光模塊的成像質(zhì)量。除此之外，各個(gè)顏色的比例通過(guò)選擇發(fā)光材料輪來(lái)固定地預(yù)設(shè)，并且不能夠在光模塊的運(yùn)行中改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的目的在于，如下地改進(jìn)開(kāi)頭所述的光模塊，使得基本上提供以下可行性，其在光模塊運(yùn)行中根據(jù)期望改變輸出信號(hào)的組成。此外，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)一種顏色到另外一種顏色的快速過(guò)渡。
[0005]本發(fā)明通過(guò)一種用于投影或者照明裝置的光模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，其包括:
[0006]激勵(lì)輻射源，激勵(lì)輻射源設(shè)計(jì)用于發(fā)出具有能預(yù)設(shè)的偏振的激勵(lì)輻射；
[0007]至少一種第一發(fā)光材料，第一發(fā)光材料設(shè)計(jì)用于使激勵(lì)輻射轉(zhuǎn)換為第一轉(zhuǎn)換輻射；
[0008]輸出端，在輸出端處能提供輸出信號(hào)，輸出信號(hào)至少逐階段地包括第一轉(zhuǎn)換輻射和/或激勵(lì)輻射；
[0009]至少一個(gè)第一偏振分光器(Polarisat1nsstrahlteiler)；
[0010]光模塊還包括第一偏振調(diào)制器(Polarisat1nsmodulator)，第一偏振調(diào)制器串行地布置在激勵(lì)輻射源和第一偏振分光器之間，其中，第一偏振調(diào)制器設(shè)計(jì)用于根據(jù)控制信號(hào)修改激勵(lì)輻射源的能預(yù)設(shè)的偏振；其中，第一偏振分光器設(shè)計(jì)用于根據(jù)偏振在兩個(gè)相互并行的光學(xué)子路徑之間劃分入射到第一偏振分光器上的輻射；其中，第一光學(xué)子路徑包括至少一個(gè)第一發(fā)光材料并且在光模塊的輸出端處結(jié)束；其中，第二光學(xué)子路徑在繞開(kāi)至少一個(gè)第一發(fā)光材料的情況下在光模塊的輸出端處結(jié)束。
[0011]本發(fā)明基于以下認(rèn)知，當(dāng)設(shè)置了能借助控制裝置驅(qū)控的偏振調(diào)制器時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，利用該偏振調(diào)制器能夠與發(fā)光材料輪的旋轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)地改變具有不同偏振的輻射份額。通過(guò)偏振分光器的相應(yīng)布置，此時(shí)能夠不同地繼續(xù)處理光。因此，光能夠不改變地導(dǎo)至輸出端或者經(jīng)過(guò)至少一個(gè)發(fā)光材料。也能夠提出，將光輸送給不同的發(fā)光材料以及此外可選地在輸出端處不改變地被提供。
[0012]特別有利的是，借助于根據(jù)本發(fā)明的光模塊能夠?qū)崿F(xiàn)在激勵(lì)輻射和轉(zhuǎn)換輻射之間的快速轉(zhuǎn)變，因?yàn)榍袚Q速度現(xiàn)在取決于偏振調(diào)制器的切換速度并且不再取決于從發(fā)光材料輪上的發(fā)光材料到狹槽或者鏡元件的過(guò)渡。在根據(jù)本發(fā)明的光模塊中，能夠沒(méi)有問(wèn)題地實(shí)現(xiàn)低于0.05ms的切換時(shí)間。由于更高的切換速度而產(chǎn)生比已知的光模塊中更少的損失。除此之外，能夠以更高的切換頻率運(yùn)行光模塊，這抵抗了色減效應(yīng)(Color-Braking-Effekt)。該效應(yīng)在現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致了，觀察者在眼睛運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠識(shí)別投影或者照明射線分裂成不同顏色，而在其上僅投影了白色平面。
[0013]此外，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的做法能夠?qū)崿F(xiàn)能以極低噪聲地工作的光模塊。如果在現(xiàn)有技術(shù)中在發(fā)光材料輪中設(shè)置狹槽，那么由此出現(xiàn)的渦流就產(chǎn)生了不期望的高的噪聲級(jí)。如果使狹槽玻璃化，那么就導(dǎo)致了不期望的高的制造成本。
[0014]因此，根據(jù)本發(fā)明的光模塊還包括第一偏振調(diào)制器，其串行地布置在激勵(lì)輻射源和第一偏振分光器之間，其中，第一偏振調(diào)制器設(shè)計(jì)用于根據(jù)控制信號(hào)修改激勵(lì)輻射源的預(yù)設(shè)的偏振。第一偏振分光器設(shè)計(jì)用于，根據(jù)偏振將入射到其上的輻射在第一和第二兩個(gè)相互并行的光學(xué)子路徑之間進(jìn)行劃分。在此，第一光學(xué)子路徑包括至少一個(gè)第一發(fā)光材料并且在光模塊的輸出端處結(jié)束。第二光學(xué)子路徑在繞開(kāi)至少一個(gè)第一發(fā)光材料的情況下同樣在光模塊的輸出端處結(jié)束。在此，第二光學(xué)子路徑能夠設(shè)計(jì)為，在輸出端處提供激勵(lì)輻射。可替換地或附加地，其也能夠包括至少一個(gè)第二發(fā)光材料，從而在光模塊的輸出端處能附加地提供由第二發(fā)光材料生成的轉(zhuǎn)換輻射。
[0015]以這種方式，通過(guò)相應(yīng)地控制偏振調(diào)制器，能夠根據(jù)期望在第一和第二光學(xué)子路徑之間劃分光，從而能夠改變經(jīng)由第一光學(xué)子路徑提供的光相比于經(jīng)由第二光學(xué)子路徑提供的光的份額。因此，能夠例如特別是借助于軟件并且由此在光模塊的運(yùn)行期間改變時(shí)間點(diǎn)和由第一和第二光學(xué)子路徑提供的光的持續(xù)時(shí)間、即例如激勵(lì)輻射的持續(xù)時(shí)間和由第一發(fā)光材料每時(shí)間單位轉(zhuǎn)換的光的持續(xù)時(shí)間。也能夠以另一種顏色為代價(jià)增大一種顏色的份額。因此與現(xiàn)有技術(shù)相比，由激勵(lì)輻射源發(fā)出的激勵(lì)輻射用于照明或投影應(yīng)用的百分比更高，這導(dǎo)致了根據(jù)本發(fā)明的光模塊的高效率。
[0016]特別地，應(yīng)用液晶作為偏振調(diào)制器，液晶能夠根據(jù)在其上施加的電壓將光的偏振轉(zhuǎn)動(dòng)直到90°為止。根據(jù)偏振的轉(zhuǎn)動(dòng)，光或多或少地引導(dǎo)到第一或第二光學(xué)子路徑中，然后光從那里導(dǎo)向輸出端。偏振調(diào)制器的同義的術(shù)語(yǔ)是偏振旋轉(zhuǎn)器。
[0017]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，光模塊還包括:第二偏振調(diào)制器和第二偏振分光器的串行連接，串行連接與第一偏振分光器串行地布置在第二光學(xué)子路徑中；以及至少一個(gè)第二發(fā)光材料，其中，第二偏振分光器設(shè)計(jì)用于根據(jù)偏振將入射到其上的輻射劃分到兩個(gè)另外的相互并行的光學(xué)子路徑中，其中，這兩個(gè)另外的光學(xué)子路徑中的一個(gè)包括至少一個(gè)第二發(fā)光材料并且在光模塊的輸出端處結(jié)束，其中，這兩個(gè)另外的光學(xué)子路徑中的另一個(gè)在繞開(kāi)至少一個(gè)第二發(fā)光材料的情況下在光模塊的輸出端處結(jié)束。最后提到的光學(xué)子路徑能夠因此要么包括第三發(fā)光材料，然而其也能夠設(shè)計(jì)為沒(méi)有發(fā)光材料的，從而在光模塊的輸出端處提供激勵(lì)輻射。以這種方式也能夠在應(yīng)用多于一個(gè)發(fā)光材料時(shí)根據(jù)期望改變輸出信號(hào)的組成。
[0018]在該構(gòu)思的改進(jìn)方案中，光模塊能夠包括至少一個(gè)另外的由偏振調(diào)制器和偏振分光器構(gòu)成的串行連接以及至少一個(gè)另外的發(fā)光材料，該串行連接布置在另外的光學(xué)子路徑中的至少一個(gè)中，其中，另外的偏振分光器設(shè)計(jì)用于根據(jù)偏振將入射到其上的輻射劃分在兩個(gè)另外的相互并行的光學(xué)子路徑中，其中，另外的光學(xué)子路徑中的一個(gè)包括至少一個(gè)另外的發(fā)光材料并且在輸出端處結(jié)束，其中，另外的光學(xué)子路徑中的另一個(gè)在繞開(kāi)并行的子路徑的至少一個(gè)另外的發(fā)光材料的情況下在光模塊的輸出端處結(jié)束。如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的，該原理能夠擴(kuò)展到任意多的發(fā)光材料，從而在輸出端處實(shí)現(xiàn)了所期望的色區(qū)的精確設(shè)定。
[0019]如已經(jīng)短暫地提及過(guò)的，在繞開(kāi)具有一個(gè)發(fā)光材料的光學(xué)子路徑的情況下在輸出端處結(jié)束的光學(xué)子路徑能夠要么自身具有至少一個(gè)發(fā)光材料、要么不具有發(fā)光材料。在第一種情況下，在輸出端處附加地提供由至少一個(gè)發(fā)光材料提供的轉(zhuǎn)換輻射，在第二種情況下，任何情況下都在輸出端處提供激勵(lì)輻射。
[0020]優(yōu)選地，光模塊還包括控制裝置，其設(shè)計(jì)用于在相應(yīng)的偏振調(diào)制器處提供相應(yīng)的控制信號(hào)。以這種方式能夠特別精確地控制或者調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的組成。
[0021]在這一點(diǎn)上，控制裝置能夠設(shè)計(jì)用于從代表要投影的圖像內(nèi)容的信號(hào)中推導(dǎo)出相應(yīng)的控制信號(hào)。換句話說(shuō)，輸出信號(hào)的組成直接經(jīng)由要投影的圖像內(nèi)容控制。根據(jù)本發(fā)明的光模塊能夠根據(jù)要投影的圖像內(nèi)容實(shí)現(xiàn)輸出