專利名稱：發(fā)光裝置和具有至少一個(gè)這種發(fā)光裝置的投影器的制作方法
發(fā)光裝置和具有至少一個(gè)這種發(fā)光裝置的投影器提出了一種發(fā)光裝置。此外，提出了一種具有至少一個(gè)這種發(fā)光裝置的投影器。一個(gè)要解決的任務(wù)在于提出一種具有高發(fā)光密度的發(fā)光裝置。另一要解決的任務(wù)在于提出一種具有至少一個(gè)這種發(fā)光裝置的投影器。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置包括至少一個(gè)光電子半導(dǎo)體芯片。該半導(dǎo)體芯片構(gòu)建為產(chǎn)生在紫外或可見(jiàn)光譜范圍中的電磁輻射。該半導(dǎo)體芯片可以是發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置具有至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器，其構(gòu)建為發(fā)射具有在360nm到485nm之間(其中包括邊界值)的波長(zhǎng)的初級(jí)輻射，尤其是在 380nm到460nm之間(其中包括邊界值)的波長(zhǎng)的初級(jí)輻射。換言之，初級(jí)輻射通過(guò)至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器來(lái)產(chǎn)生。發(fā)光裝置尤其可以沒(méi)有發(fā)光二極管，使得初級(jí)輻射僅僅通過(guò)半導(dǎo)體激光器來(lái)產(chǎn)生。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置包含至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置。轉(zhuǎn)換裝置在初級(jí)輻射的輻射方向上設(shè)置在半導(dǎo)體激光器之后并且構(gòu)建為將初級(jí)輻射的至少一部分轉(zhuǎn)換成次級(jí)輻射。次級(jí)輻射具有與初級(jí)輻射不同的、優(yōu)選更大的波長(zhǎng)。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射通過(guò)次級(jí)輻射或通過(guò)次級(jí)輻射和初級(jí)輻射混合來(lái)形成。如果由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射是混合輻射，則輻射優(yōu)選在離開(kāi)發(fā)光裝置時(shí)已被混合。由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射尤其是在輻射的整個(gè)射束橫截面上是均勻的。換言之，在整個(gè)射束橫截面上由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射的色度坐標(biāo)與關(guān)于整個(gè)射束橫截面所求的平均值在標(biāo)準(zhǔn)色表中偏差最多0. 05個(gè)單位，尤其是偏差最多0. 025個(gè)單位。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射具有最多為50 μ m的光學(xué)相干長(zhǎng)度。優(yōu)選地，光學(xué)相干長(zhǎng)度最大為10 μ m，尤其是最大2.5 μ m。換言之，由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射為非相干輻射，其不能干涉。由此，可以避免在將相干輻射例如用于投影目的時(shí)會(huì)出現(xiàn)的如斑點(diǎn)圖案的效應(yīng)。在發(fā)光裝置中使用轉(zhuǎn)換裝置尤其基于如下構(gòu)思發(fā)光裝置的初級(jí)輻射由半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生，其由此具有比較大的相干長(zhǎng)度并且能干涉。通過(guò)使用尤其包含多個(gè)彼此獨(dú)立的色心或者發(fā)光點(diǎn)的轉(zhuǎn)換裝置，產(chǎn)生了非相干的次級(jí)輻射。由于多個(gè)例如色心彼此去耦合地吸收初級(jí)輻射并且時(shí)間上錯(cuò)移地并且彼此不相關(guān)地發(fā)射經(jīng)轉(zhuǎn)換的輻射(次級(jí)輻射)，所以次級(jí)輻射尤其是非相干的。在各個(gè)例如色心之間的空間上限定的關(guān)系在通常情況下也并未給定。因此，由各個(gè)例如色心發(fā)射的次級(jí)輻射相對(duì)于由相鄰的色心發(fā)射的次級(jí)輻射并不具有固定的或限定的相位關(guān)系。此外，次級(jí)輻射與初級(jí)輻射相比具有比較大的光譜寬度。由此，同樣減小了相干長(zhǎng)度。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，光學(xué)相干長(zhǎng)度小于或者等于由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射的平均波長(zhǎng)的平方與該輻射的光譜帶寬之商乘以恒定的因數(shù)L ≤ k λ 20/ Δ λL在此表示由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射的光學(xué)相干長(zhǎng)度，λ ^表示由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射的平均波長(zhǎng)，而△ λ表示輻射的光譜寬度。尤其是，光學(xué)相干長(zhǎng)度最高為通過(guò)上式得到的值的90 %，尤其是最高75 %。通過(guò)上面所說(shuō)明的式子可以根據(jù)輻射的帶寬和平均波長(zhǎng)估計(jì)輻射的光學(xué)相干長(zhǎng)度。因數(shù)K是在1的量級(jí)的實(shí)數(shù)，該因數(shù)與輻射的光譜包絡(luò)線有關(guān)。換言之，由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射可以具有比針對(duì)具有相應(yīng)的光譜寬度的輻射根據(jù)上面的式子得到的相干長(zhǎng)度更短的相干長(zhǎng)度。光學(xué)相干長(zhǎng)度于是可以尤其比光譜上寬帶的光源(該光源例如基于激光器)的相干長(zhǎng)度更短。如果發(fā)光裝置發(fā)射的輻射是由初級(jí)輻射和次級(jí)輻射構(gòu)成的混合輻射，則輻射在此情況下也具有小的相干長(zhǎng)度，因?yàn)橥ㄟ^(guò)初級(jí)輻射和次級(jí)輻射的混合破壞了相位關(guān)系并且因此破壞了干涉能力。光學(xué)相關(guān)長(zhǎng)度例如可以通過(guò)干涉儀來(lái)確定。干涉儀例如具有兩個(gè)干涉儀臂，它們彼此呈現(xiàn)出可變的長(zhǎng)度差。如果輻射通過(guò)兩個(gè)臂被導(dǎo)向并且隨后疊加，則根據(jù)臂的長(zhǎng)度差顯示出干涉圖案。壁長(zhǎng)度差的從其開(kāi)始不再顯示干涉圖案的長(zhǎng)度于是為光學(xué)相干長(zhǎng)度。在發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式中，該發(fā)光裝置包含至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器，該半導(dǎo)體激光器構(gòu)建為發(fā)射具有在360nm到485nm之間(其中包括邊界值)的波長(zhǎng)的初級(jí)輻射。此外，發(fā)光裝置包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，其設(shè)置在半導(dǎo)體激光器之后并且構(gòu)建為將初級(jí)輻射的至少一部分轉(zhuǎn)換為具有不同于初級(jí)輻射的更大波長(zhǎng)的次級(jí)輻射。由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射在此情況下顯現(xiàn)出最高為5 μ m的光學(xué)相干長(zhǎng)度。通過(guò)發(fā)射相干輻射的半導(dǎo)體激光器可以有效地成形初級(jí)輻射，尤其是可以將初級(jí)輻射會(huì)聚。由此，可以實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)換裝置中的初級(jí)輻射的高功率密度。與此同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)次級(jí)輻射的高發(fā)光密度和次級(jí)輻射的近似點(diǎn)狀的發(fā)射。通過(guò)小的光學(xué)相干長(zhǎng)度，例如可以避免例如在投影由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射時(shí)的斑點(diǎn)圖案。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，轉(zhuǎn)換裝置沒(méi)有有機(jī)材料或者大體上沒(méi)有有機(jī)材料。例如，轉(zhuǎn)換裝置包含基質(zhì)材料，其由玻璃或者燒結(jié)的陶瓷構(gòu)成。例如發(fā)光材料顆?；虬l(fā)光材料色素嵌入到基質(zhì)材料中。有機(jī)材料通常僅僅能夠有條件地耐受光化學(xué)損傷，其中該光化學(xué)損傷會(huì)在尤其是初級(jí)輻射的高發(fā)光密度的情況下出現(xiàn)。如果轉(zhuǎn)換裝置不包括有機(jī)材料，則可以實(shí)現(xiàn)次級(jí)輻射的高發(fā)光密度。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置包括至少一種鈰或銪摻雜的發(fā)光材料。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置包括的色心或者發(fā)光點(diǎn)的濃度為至少107 μ m3，優(yōu)選為至少5*107 μ m3，尤其為IO8/ μ m3。色心或者發(fā)光點(diǎn)優(yōu)選統(tǒng)計(jì)分布在轉(zhuǎn)換裝置中，使得在彼此相鄰的色心或者發(fā)光點(diǎn)之間不形成固定的或者規(guī)則的、 類似柵格的空間關(guān)系，并且彼此獨(dú)立地發(fā)射次級(jí)輻射。通過(guò)彼此獨(dú)立地發(fā)射的色心或者發(fā)光點(diǎn)的如此高的密度，可以實(shí)現(xiàn)次級(jí)輻射的特別小的光學(xué)相干長(zhǎng)度。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，通過(guò)初級(jí)輻射在轉(zhuǎn)換裝置中激發(fā)至少同真空光速與轉(zhuǎn)換裝置的衰變時(shí)間之積除以相干長(zhǎng)度一樣多的色心或者發(fā)光點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)于N ^ (cT)/LL在此表示光學(xué)相干長(zhǎng)度，c表示真空光速，T表示轉(zhuǎn)換裝置的尤其指數(shù)的衰變時(shí)間并且N表示通過(guò)初級(jí)輻射激發(fā)的色心或發(fā)光點(diǎn)的數(shù)目。優(yōu)選地，N大于或等于上式的右側(cè)的十倍，尤其是大于或等于五十倍。
換言之，轉(zhuǎn)換裝置的衰變時(shí)間越大，則激發(fā)色心或發(fā)光點(diǎn)越多。例如，N大于106， 尤其是大于108。被激發(fā)的色心或者發(fā)光點(diǎn)的大數(shù)目(相對(duì)于衰變時(shí)間)可以允許小的相干長(zhǎng)度。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，次級(jí)輻射在從轉(zhuǎn)換裝置出射時(shí)的發(fā)光密度至少局部為至少lkW/cm2。優(yōu)選地，發(fā)光密度超過(guò)lOkW/cm2，特別優(yōu)選為lOOkW/cm2，尤其為 1000kW/cm2。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置包括導(dǎo)熱的第一支承體。所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置至少間接地、尤其是直接地安置在第一支承體上。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換裝置的材料與第一支承體的材料直接接觸。由此，保證了有效的熱耦合并且保證了從轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)第一支承體的有效熱量散發(fā)。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，第一支承體至少對(duì)于次級(jí)輻射的一部分透明地或者反射地構(gòu)建。透明在此意味著次級(jí)輻射的至少90%、優(yōu)選至少95%穿過(guò)第一支承體，而未經(jīng)歷散射或者吸收。反射意味著射到第一支承體上的次級(jí)輻射的至少90%、優(yōu)選至少95%在其上被反射。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，第一支承體對(duì)于初級(jí)輻射透明地或者不透射地構(gòu)建。透明意味著初級(jí)輻射的至少90%、優(yōu)選至少95%穿過(guò)第一支承體，而不被吸收或者散射。不透射意味著初級(jí)輻射的最多1%?？梢源┻^(guò)第一支承體。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置包括至少一個(gè)準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)。該準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)在初級(jí)輻射和/或次級(jí)輻射的輻射方向上設(shè)置在轉(zhuǎn)換裝置之后。通過(guò)準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)可以減小和/或調(diào)節(jié)通過(guò)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的次級(jí)輻射的發(fā)散角。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)可以是消色差透鏡。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，次級(jí)輻射的發(fā)散角在通過(guò)準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)之后至少局部最高為10°，優(yōu)選最高5°，尤其最高為1.5°。次級(jí)輻射的小的發(fā)散性使得(例如在設(shè)置在后的光學(xué)元件中)次級(jí)輻射的射束引導(dǎo)及其射束成形容易。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，至少一個(gè)準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建為從初級(jí)輻射成形平行的射束。平行在此可以表示射束的發(fā)散角最高為1°、優(yōu)選最高為0.5°。這由此能夠?qū)崿F(xiàn)在小的空間區(qū)域中產(chǎn)生具有高的發(fā)光密度的次級(jí)輻射。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置具有至少一個(gè)由初級(jí)輻射照射的轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)光斑點(diǎn)。發(fā)光斑點(diǎn)在此尤其是轉(zhuǎn)換裝置的如下的優(yōu)選連貫的面初級(jí)輻射通過(guò)該面侵入轉(zhuǎn)換裝置中。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，轉(zhuǎn)換裝置施加在光入射面上，尤其是在發(fā)光斑點(diǎn)的區(qū)域中和/或在光出射面上。由此，改善了光從轉(zhuǎn)換裝置或者至轉(zhuǎn)換裝置中的耦合輸出和耦合輸入。在光入射面和光出射面上也出現(xiàn)光散射，通過(guò)光散射可以減小輻射的相干長(zhǎng)度。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，所述至少一個(gè)發(fā)光斑點(diǎn)具有最高0. 5mm2的面積，優(yōu)選最高0. Imm2的面積。例如，發(fā)光斑點(diǎn)的面積間隔地在10 μ m2到10000 μ m2之間(其中包括邊界值)，尤其是在100 μ m2到2000 μ m2之間(其中包括邊界值)。換言之，次級(jí)輻射在點(diǎn)狀區(qū)域中產(chǎn)生。如果輻射入射面關(guān)于轉(zhuǎn)換裝置的初級(jí)輻射而粗化，則發(fā)光斑點(diǎn)的面積應(yīng)理解為由將實(shí)際被初級(jí)輻射照明的面投影到垂直于初級(jí)輻射的射束軸線的尤其是虛構(gòu)的平面上而得到的面積。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置具有至少兩個(gè)半導(dǎo)體激光器，它們照射同樣的發(fā)光斑點(diǎn)。換言之，所述至少兩個(gè)半導(dǎo)體激光器在制造精度和調(diào)節(jié)精度的范圍中照射轉(zhuǎn)換裝置的相同部位。通過(guò)使用兩個(gè)半導(dǎo)體激光器來(lái)照明相同的發(fā)光斑點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于次級(jí)輻射的特別高的發(fā)光密度。如果轉(zhuǎn)換裝置是由至少兩種不同的發(fā)光材料構(gòu)成的混合物，則照射發(fā)光斑點(diǎn)的半導(dǎo)體激光器可以具有初級(jí)輻射的不同波長(zhǎng)，以便保證次級(jí)輻射的特別有效的產(chǎn)生。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置除了具有第一支承體之外還具有至少一個(gè)第二支承體。轉(zhuǎn)換裝置分別與支承體至少間接接觸，尤其是直接接觸。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，轉(zhuǎn)換裝置處于第一支承體與第二支承體之間。尤其是，轉(zhuǎn)換裝置的材料可以分別與第一支承體和第二支承體的材料直接接觸。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，初級(jí)輻射穿過(guò)支承體的至少之一。尤其是，初級(jí)輻射不僅可以穿過(guò)第一支承體而且可以穿過(guò)第二支承體。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，轉(zhuǎn)換裝置施加在第一支承體的主側(cè)上。主側(cè)關(guān)于次級(jí)輻射反射性地構(gòu)建或者設(shè)置有關(guān)于次級(jí)輻射反射性地起作用的涂層，使得在主側(cè)上反射次級(jí)輻射的至少90%，尤其是至少95%。同樣，主側(cè)優(yōu)選關(guān)于初級(jí)輻射反射性地構(gòu)建或設(shè)置有反射性的涂層。換言之，并不通過(guò)穿過(guò)轉(zhuǎn)換裝置的透射來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而是通過(guò)在第一支承體上的反射來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而且，初級(jí)輻射和/或次級(jí)輻射的射束路徑、射束軸線或主輻射方向在第一支承體的主側(cè)上經(jīng)歷方向改變。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置包括至少三個(gè)半導(dǎo)體激光器。這些半導(dǎo)體激光器中的兩個(gè)照明轉(zhuǎn)換裝置的至少兩個(gè)不同的發(fā)光斑點(diǎn)。由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射包括紅色、綠色和藍(lán)色的光。例如，為此使用半導(dǎo)體激光器中的兩個(gè)，從初級(jí)輻射的藍(lán)色或者紫外光經(jīng)由轉(zhuǎn)換在不同發(fā)光斑點(diǎn)上產(chǎn)生紅色和綠色光。藍(lán)色光同樣可以經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生或者也可以通過(guò)所述三個(gè)半導(dǎo)體激光器之一的初級(jí)輻射來(lái)形成。由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射于是例如是由紅色、綠色和藍(lán)色的、分別尤其是借助轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光構(gòu)成的混合物，或是例如次級(jí)輻射的紅色和綠色光以及次級(jí)輻射的藍(lán)色光構(gòu)成的混合物。在由半導(dǎo)體激光器照明的發(fā)光斑點(diǎn)上可以使用彼此不同的轉(zhuǎn)換裝置或者轉(zhuǎn)換裝置的混合物，使得例如發(fā)光斑點(diǎn)之一僅僅發(fā)射紅色次級(jí)輻射而發(fā)光斑點(diǎn)的另一個(gè)僅僅發(fā)射綠色次級(jí)輻射。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，可以彼此無(wú)關(guān)地產(chǎn)生紅色、綠色和藍(lán)色光。這可以通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)光斑點(diǎn)被不同的半導(dǎo)體激光器照射，并且半導(dǎo)體激光器在其強(qiáng)度方面在時(shí)域中能夠可變化地設(shè)置。于是可以在不同的時(shí)刻尤其是彼此獨(dú)立地設(shè)置不同的強(qiáng)度。同樣可能的是，在所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器與轉(zhuǎn)換裝置之間存在可以調(diào)整初級(jí)輻射的強(qiáng)度的部件。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，紅色、綠色和藍(lán)色光共同經(jīng)過(guò)射束路徑的至少一部分。換言之，紅色、綠色和藍(lán)色光彼此平行地引導(dǎo)，并且至少沿著射束路徑的部分段在制造公差的范圍內(nèi)具有相同的射束軸線。優(yōu)選地，紅色、綠色和藍(lán)色光是分別平行的射
束ο根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置包括至少一個(gè)調(diào)制器，該調(diào)制器處于次級(jí)輻射的射束路徑中，并且構(gòu)建為通過(guò)透射或者反射調(diào)節(jié)次級(jí)輻射的強(qiáng)度。調(diào)制器可以是液晶單元、空間光調(diào)制器(英語(yǔ)=Spatial Light Modulator，縮寫SLM)。同樣可能的是，調(diào)制器通過(guò)至少一個(gè)普克爾斯盒(Pockels-Zelle)或克爾盒(Kerr-Zelle)形成。如果調(diào)制器起到透射作用，于是根據(jù)時(shí)間可以調(diào)節(jié)穿過(guò)調(diào)制器的次級(jí)輻射的強(qiáng)度。如果調(diào)制器反射性地起作用，則反射率或者反射方向可以隨時(shí)間變化。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射的強(qiáng)度和/或色度坐標(biāo)能夠以至少IOMHz的頻率、尤其是至少25MHz的頻率調(diào)諧。該調(diào)諧例如可以通過(guò)數(shù)字微鏡裝置(縮寫DMD)實(shí)現(xiàn)。這樣高的調(diào)諧率能夠?qū)崿F(xiàn)將發(fā)光裝置例如使用在投影器中，尤其是使用在所謂的飛點(diǎn)投影器中。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，第一支承體機(jī)械上可移動(dòng)地支承并且具有至少兩個(gè)區(qū)域，這些區(qū)域設(shè)置有彼此不同的轉(zhuǎn)換裝置。如果使支承體移動(dòng)，則初級(jí)輻射例如照射不同的區(qū)域并且因此照射不同的轉(zhuǎn)換裝置。尤其是，第一支承體可以在一個(gè)方向上、特別僅僅在垂直于初級(jí)輻射的射束軸線的方向上移動(dòng)，使得例如初級(jí)輻射和/或次級(jí)輻射的射束路徑并未由于第一支承體的移動(dòng)而出現(xiàn)改變或并未顯著改變。由此，于是次級(jí)輻射的色度坐標(biāo)可以通過(guò)第一支承體的定位或者移動(dòng)來(lái)確定。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，其上施加有轉(zhuǎn)換裝置的第一支承體機(jī)械上可移動(dòng)地支承。支承體在垂直于初級(jí)輻射的射束軸線的方向上至少有時(shí)以至少lcm/s、尤其是至少5cm/s的速度移動(dòng)。由此，可以限制轉(zhuǎn)換裝置的熱負(fù)載。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，第一和/或第二支承體具有至少40W/(mK)、 優(yōu)選至少120W(mK)、尤其至少300W(mK)的導(dǎo)熱系數(shù)。例如，第一支承體配置有碳化硅、藍(lán)寶石、鉆石或者尤其是透明的陶瓷譬如A1N。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，發(fā)光裝置包括至少一個(gè)孔徑光闌，其設(shè)置在轉(zhuǎn)換裝置之后。通過(guò)孔徑光闌可以防止散射輻射離開(kāi)發(fā)光裝置，使得由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射在限定的、小的空間區(qū)域中被發(fā)射，并且在例如設(shè)置在發(fā)光裝置之后的光學(xué)元件中能夠?qū)崿F(xiàn)射束成形。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，在第一支承體的主面上的、其上安置有轉(zhuǎn)換裝置的區(qū)域具有如下直徑該直徑最高對(duì)應(yīng)于發(fā)光斑點(diǎn)的平均直徑的三倍、尤其最高兩倍、 優(yōu)選最高為發(fā)光斑點(diǎn)的平均直徑的1. 2倍。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置具有偏轉(zhuǎn)單元和/或成像單元， 其位于射束路徑中或射束路徑上。偏轉(zhuǎn)單元可以通過(guò)空間光調(diào)制器形成。成像單元可以是液晶掩模(Fluessigkristallmaske) ο根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，轉(zhuǎn)換裝置與半導(dǎo)體激光器熱去耦。也就是說(shuō)， 未發(fā)生或未明顯發(fā)生從轉(zhuǎn)換裝置到半導(dǎo)體激光器上的熱串?dāng)_，反之亦然。這能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)光裝置在強(qiáng)度和色度坐標(biāo)方面特別穩(wěn)定的運(yùn)行。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，該發(fā)光裝置包括可表面安裝的殼體，在該殼體中安裝有所述至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器。同樣，所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置可以部分或完全處于殼體中。殼體例如根據(jù)出版物US 2007/0091945 Al來(lái)構(gòu)建，其關(guān)于在那里所描述的殼體和那里所描述的方法的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。殼體同樣可以是根據(jù)出版物US 2008/0116551 Al的殼體，其關(guān)于在那里所描述的部件和在那里所描述的用于這種部件的制造方法的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，殼體構(gòu)建為所謂的晶體管單輪廓 (Transistor Single Outline)殼體，縮寫為 TO 殼體。根據(jù)發(fā)光裝置的至少一個(gè)實(shí)施形式，整個(gè)發(fā)光裝置的體積在0. Olmm3到60mm3之間 (其中包括邊界值)的范圍中，尤其在0.4mm3到Smm3之間(其中包括邊界值)的范圍中。此外，提出了一種投影器。該投影器包括至少一個(gè)根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置以及至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)單元和/或至少一個(gè)成像單元。其中可以使用在此所描述的發(fā)光裝置的一些應(yīng)用領(lǐng)域例如是顯示器或者顯示設(shè)備的背光照明。此外，在此所描述的發(fā)光裝置也可以使用在用于投影目的的照明設(shè)備中，使用在聚光燈或光輻射器中，或者使用在一般照明中。在下文中參照附圖借助實(shí)施例更為詳細(xì)地闡述了在此所描述的發(fā)光裝置以及在此所描述的投影器。相同的附圖標(biāo)記在此說(shuō)明了各個(gè)附圖中的相同的元件。然而在此并未示出合乎比例的關(guān)系，更確切地說(shuō)，為了更好理解為可以夸大地示出各個(gè)元件。其中

圖1至5示出了在此所描述的帶有第一支承體的發(fā)光裝置的實(shí)施例的示意圖，圖6至8示出了在此所描述的帶有第二支承體的發(fā)光裝置的實(shí)施例的示意圖，圖9示出了在此所描述的帶有構(gòu)建為光學(xué)系統(tǒng)的第一支承體的發(fā)光裝置的實(shí)施例的示意圖，圖10和11示出了在此所描述的帶有不同的轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)光裝置的實(shí)施例的示意圖，圖12示出了在此所描述的發(fā)光裝置的實(shí)施例的示意圖，其中多個(gè)半導(dǎo)體激光器照射一個(gè)發(fā)光斑點(diǎn)，圖13至15示出了在此所描述的發(fā)光裝置的另外的實(shí)施例的示意圖，圖16和17示出了在此所描述的投影器的實(shí)施例的示意圖，圖18和19示出了另外的在此所描述的發(fā)光裝置的實(shí)施例的示意圖，并且圖20至29示出了在此所描述的帶有殼體的發(fā)光裝置的實(shí)施例的示意圖。在圖1中示出了發(fā)光裝置1的一個(gè)實(shí)施例。半導(dǎo)體激光器2發(fā)射初級(jí)輻射P，通過(guò)帶單箭頭的線象征性地表示。初級(jí)輻射P具有在370nm到400nm之間的波長(zhǎng)。在初級(jí)輻射 P的輻射方向上在半導(dǎo)體激光器2之后設(shè)置有轉(zhuǎn)換裝置3，其以層的方式施加在第一支承體 4的主側(cè)40上。在垂直于主側(cè)40的方向上，轉(zhuǎn)換裝置3的層厚度在大約1 μ m到1000 μ m 之間，優(yōu)選在3μπι到300μπι之間(其中包括邊界值)。轉(zhuǎn)換裝置3包括鈰和/或銪摻雜的至少一種發(fā)光材料。通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置3吸收初級(jí)輻射P并且轉(zhuǎn)換成較長(zhǎng)波長(zhǎng)的次級(jí)輻射S。次級(jí)輻射S 的主輻射方向通過(guò)帶雙箭頭的線象征性地表示。初級(jí)輻射P(其為激光輻射)與次級(jí)輻射 S相比具有非常大的光學(xué)相干長(zhǎng)度。通過(guò)使用帶有多個(gè)色心或發(fā)光點(diǎn)的轉(zhuǎn)換裝置3，強(qiáng)烈地縮短相干長(zhǎng)度，并且可以抑制干擾性的效應(yīng)，例如抑制斑點(diǎn)圖案引起的干擾效應(yīng)。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)6在輻射方向上以小的間距安置在轉(zhuǎn)換裝置3之后。達(dá)到準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)6的次級(jí)輻射S被成形為近似平行的射束。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)6可以是所謂的消色差透鏡。任選地，在輻射方向上在準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)6之后設(shè)置有過(guò)濾器15。過(guò)濾器15可以是濾色器和/或偏振過(guò)濾器。通過(guò)過(guò)濾器15可以過(guò)濾掉確定的光譜成分。尤其是，過(guò)濾器15可以關(guān)于初級(jí)輻射P不透射地構(gòu)建。在此情況下，由發(fā)光裝置1發(fā)射的輻射R(通過(guò)帶有實(shí)心箭頭的線象征性地表示)僅僅是次級(jí)輻射S的至少一部分。在根據(jù)圖2的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換裝置3僅僅在具有直徑D的小的區(qū)域41中施加在第一支承體4的主側(cè)40上。具有直徑d的發(fā)光斑點(diǎn)7通過(guò)初級(jí)輻射P在轉(zhuǎn)換裝置3的朝著半導(dǎo)體激光器2的側(cè)上照射的面積來(lái)限定。直徑的比例D/d在1的量級(jí)中。發(fā)光斑點(diǎn)7具有在10 μ m2到10，000 μ m2之間(其中包括邊界值)的面積。發(fā)光斑點(diǎn)7例如可以借助絲網(wǎng)印刷方法或也可以借助光刻工藝結(jié)構(gòu)化地施加在支承體4上。為了通過(guò)初級(jí)輻射P實(shí)現(xiàn)這種小的發(fā)光斑點(diǎn)7，在半導(dǎo)體激光器2與轉(zhuǎn)換裝置3之間可以安置有圖2中未示出的透
^Ml O根據(jù)圖3，發(fā)光裝置1包括孔徑光闌12。該孔徑光闌12設(shè)置在平面地施加到支承體4上的轉(zhuǎn)換裝置3的朝著半導(dǎo)體激光器2的主側(cè)上。例如，孔徑光闌通過(guò)具有金、銀、鉬、 鈀、鈦、鉻或其他可以關(guān)于次級(jí)輻射高反射性構(gòu)建的金屬的金屬化物來(lái)形成。同樣，孔徑光闌12可以借助例如布拉格反射器形式的介電層序列來(lái)形成。在此情況下，孔徑光闌12具有如氧化鋁、氧化硅、氮化硅、氧化鉭、氧化鈦、氧化鈮和/或氧化釹的層序列。各個(gè)層分別優(yōu)選地具有次級(jí)輻射S的波長(zhǎng)的四分之一的光學(xué)厚度。也可能的是，孔徑光闌12的材料起吸收作用并且例如是碳黑。次級(jí)輻射S的功率為數(shù)十毫瓦到數(shù)百毫瓦，但也可以為數(shù)瓦。為了散發(fā)由于在轉(zhuǎn)換裝置3中的轉(zhuǎn)換而得到的熱量，支承體4優(yōu)選借助具有高導(dǎo)熱性的材料來(lái)形成，例如借助藍(lán)寶石或者碳化硅來(lái)形成。同樣，支承體4可以借助玻璃或者陶瓷來(lái)形成?？梢詫⑵渌牧咸砑拥街С畜w4用于提高導(dǎo)熱性。在根據(jù)圖4的實(shí)施例中，孔徑光闌12設(shè)置在轉(zhuǎn)換裝置3與支承體4之間。孔徑光闌12的材料可以用于在轉(zhuǎn)換裝置3與支承體4之間改進(jìn)粘附。在圖5中所示的是，孔徑光闌12處于支承體4的背離轉(zhuǎn)換裝置3的主側(cè)上。支承體4關(guān)于次級(jí)輻射S的波長(zhǎng)透明地構(gòu)建并且優(yōu)選地具有在25 μ m到500 μ m之間(其中包括邊界值)的范圍中的厚度。在圖6中，發(fā)光裝置1包括第二支承體5。轉(zhuǎn)換裝置3處于第一支承體4與第二支承體5之間并且分別與支承體4、5直接接觸。此外，發(fā)光裝置1包括兩個(gè)保持器16，其預(yù)選借助金屬形成并且改進(jìn)了熱量從支承體4、5的導(dǎo)出。第一支承體4不僅關(guān)于初級(jí)輻射P而且關(guān)于次級(jí)輻射S是透明的。第二支承體5 關(guān)于初級(jí)輻射P是透明的，并且可以對(duì)于次級(jí)輻射S起反射作用。通過(guò)支承體4、5的這種構(gòu)型可能的是，由發(fā)光裝置1發(fā)射的輻射R由初級(jí)輻射P和次級(jí)輻射S的混合物構(gòu)成。轉(zhuǎn)換裝置3可以是通過(guò)絲網(wǎng)印刷施加到支承體4上的磷光體層。第二支承體5于是例如粘合到轉(zhuǎn)換裝置3上。轉(zhuǎn)換裝置3例如包含晶體材料和/或陶瓷材料或由晶體材料和/或陶瓷材料構(gòu)成，色心統(tǒng)計(jì)分布地引入到該材料中。如果轉(zhuǎn)換裝置3由晶體材料構(gòu)建， 則例如從較大的晶體中鋸割出薄的小片，其為轉(zhuǎn)換裝置3。轉(zhuǎn)換裝置3的小片于是可以通過(guò)薄的粘合層例如固定在第一支承體4上。粘合劑在此優(yōu)選地具有高導(dǎo)熱性和耐輻射性?？商孢x地，可能的是，轉(zhuǎn)換裝置3通過(guò)晶片接合方法安置在支承體4、5上。在此， 薄的二氧化硅層施加到轉(zhuǎn)換裝置3的主面上以及施加到支承體4、5的主側(cè)上。通過(guò)壓力和熱量，促進(jìn)在轉(zhuǎn)換裝置3與支承體4、5之間通過(guò)二氧化硅層的持久連接。二氧化硅層在圖 6中未示出。用于連接第一支承體4和轉(zhuǎn)換裝置3的另一可能性是陶瓷的、透明的以及含轉(zhuǎn)換器的層的綜合物，它們包括轉(zhuǎn)換裝置3。在此情況下，用于透明的層或第一支承體4的初始材料即例如氧化鋁粉末鋪開(kāi)為厚層。隨后以小的厚度將用于轉(zhuǎn)換裝置3的初始材料施加到該層上。通過(guò)接著燒結(jié)于是可以形成唯一的陶瓷層，使得在此情況下，第一支承體4和轉(zhuǎn)換裝置3可以一體式地實(shí)施。在根據(jù)圖7的實(shí)施例中，在第一支承體4的主側(cè)40上施加有涂層8，其為布拉格反射器。涂層8關(guān)于初級(jí)輻射P是透射的，而關(guān)于次級(jí)輻射S是高反射性的。由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射R是由初級(jí)輻射P和次級(jí)輻射S構(gòu)成的混合物。為了改進(jìn)熱量從轉(zhuǎn)換裝置3的散發(fā)，該轉(zhuǎn)換裝置又位于第一支承體4與第二支承體5之間。在根據(jù)圖8的實(shí)施例中，第二支承體5具有截錐狀凹處，在該凹處中存在轉(zhuǎn)換裝置 3。第二支承體5的邊緣51關(guān)于次級(jí)輻射S反射性地構(gòu)建。例如，第二支承體5實(shí)心地借助金屬形成。不同于圖8中所示，邊緣51可以具有拋物面形式，使得通過(guò)次級(jí)輻射S在邊緣51 上的反射可以得到平行的射束。邊緣51可以關(guān)于射束路徑9旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地成形。射束路徑 9通過(guò)初級(jí)輻射P和由發(fā)光裝置1發(fā)射的輻射R的主輻射方向來(lái)限定。在圖9中示出了一個(gè)實(shí)施例，其中第一支承體4透鏡狀地成形。由此，在第一支承體4的背離轉(zhuǎn)換裝置3的彎曲的外表面上將次級(jí)輻射S朝著光軸和朝著射束路徑9地偏轉(zhuǎn)。 為了附加的準(zhǔn)直，發(fā)光裝置1包括構(gòu)建為凹凸透鏡的透鏡17。次級(jí)輻射S在透鏡17和第一支承體4的邊界面上的光折射在圖9中僅僅示例性地示出。不同于圖9中所示，第一支承體4的朝著半導(dǎo)體激光器2的主側(cè)40可以并非是平坦的而是彎曲的。同樣可能的是，轉(zhuǎn)換裝置3可以位于支承體4中的未示出的凹處中。在根據(jù)圖10的實(shí)施例中，三個(gè)不同的轉(zhuǎn)換裝置3a_3c通過(guò)來(lái)自唯一的半導(dǎo)體激光器2的光導(dǎo)體供給初級(jí)輻射P，其中三個(gè)不同的轉(zhuǎn)換裝置分別施加在支承體4上的小的區(qū)域中。轉(zhuǎn)換裝置3a-3c、支承體4、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)6和過(guò)濾器15a_15c的布置可以類似于譬如根據(jù)圖2所構(gòu)建的實(shí)施例。轉(zhuǎn)換裝置3a_3c構(gòu)建為用于產(chǎn)生紅色、綠色和藍(lán)色的光。過(guò)濾器15a_15c構(gòu)建為分別透射相應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置3a_3c發(fā)射的次級(jí)輻射S的光譜范圍。過(guò)濾器15a_15c關(guān)于初級(jí)輻射P是不透射的。由發(fā)光裝置1發(fā)射的輻射R是次級(jí)輻射Sa-Sc的混合物。在根據(jù)圖11的發(fā)光裝置1的實(shí)施例中，該發(fā)光裝置具有三個(gè)半導(dǎo)體激光器2a_2c， 其產(chǎn)生三種不同的初級(jí)輻射Pa-Pc。通過(guò)三個(gè)不同的轉(zhuǎn)換裝置3a_3c產(chǎn)生三種次級(jí)輻射 Sa-Sc，其具有不同的波長(zhǎng)。由發(fā)光裝置1發(fā)射的輻射R是由這三種次級(jí)輻射Sa-Sc構(gòu)成的混合輻射?？赡艿氖?，半導(dǎo)體激光器2a_2c在略微不同的波長(zhǎng)情況下發(fā)射，使得不同的轉(zhuǎn)換裝置3a_3c可以被有效地光學(xué)泵浦?？商孢x地，半導(dǎo)體激光器2a_2c可以是相同的半導(dǎo)體激光器，使得簡(jiǎn)化了半導(dǎo)體激光器2a_2c的激勵(lì)或供電。在圖12中示出了發(fā)光裝置1，其中四個(gè)半導(dǎo)體激光器2通過(guò)透鏡17耦合到光纖中并且共同照射轉(zhuǎn)換裝置3的發(fā)光斑點(diǎn)7，以便實(shí)現(xiàn)次級(jí)輻射S的特別高的發(fā)光密度。
根據(jù)圖13，發(fā)光裝置1具有調(diào)制器11。調(diào)制器11例如通過(guò)液晶掩模、空間光調(diào)制器、克爾盒或普克爾斯盒形成。通過(guò)調(diào)制器11可以經(jīng)由反射或者透射尤其是調(diào)節(jié)初級(jí)輻射 P或者次級(jí)輻射S的強(qiáng)度。優(yōu)選地，調(diào)制器11可以以至少10MHz、尤其是至少25MHz的頻率調(diào)諧或反應(yīng)。根據(jù)圖13A，在初級(jí)輻射P的光路上，調(diào)制器11位于半導(dǎo)體激光器2與轉(zhuǎn)換裝置之間。根據(jù)圖13B，調(diào)制器11在次級(jí)輻射S的光路上安置在準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)6與支承體4之間。在圖13C中示出了，調(diào)制器11集成到光纖中，光纖構(gòu)建為將泵浦輻射P從四個(gè)半導(dǎo)體激光器2引導(dǎo)至轉(zhuǎn)換裝置3。參見(jiàn)圖13D，調(diào)制器11也可以在光路中處于過(guò)濾器15之后，使得可以調(diào)制由初級(jí)輻射P和次級(jí)輻射S構(gòu)成的混合輻射。在根據(jù)圖14的實(shí)施例中，發(fā)光裝置1具有三個(gè)相同的半導(dǎo)體激光器2a_2c。初級(jí)輻射Pa-Pc具有在藍(lán)色光譜范圍中的波長(zhǎng)。初級(jí)輻射Pb、Pc被轉(zhuǎn)換裝置3b、3c轉(zhuǎn)換成綠色次級(jí)輻射Sb和紅色次級(jí)輻射Sc。并不進(jìn)行初級(jí)輻射Pa的轉(zhuǎn)換。由發(fā)光裝置1發(fā)射的輻射 R于是為初級(jí)輻射Pa和次級(jí)輻射Sb、Sc構(gòu)成的混合物。在圖15中示出了發(fā)光裝置1的一個(gè)實(shí)施例，其中轉(zhuǎn)換裝置3直接施加在半導(dǎo)體激光器2上。這尤其是會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換裝置3與半導(dǎo)體激光器2熱耦合。在圖16中示出了投影器10的一個(gè)實(shí)施例。三個(gè)發(fā)光裝置Ia-Ic發(fā)射紅色、綠色和藍(lán)色次級(jí)輻射Sa-Sc。通過(guò)鏡18a-18c(其可以構(gòu)建為二色性的鏡并且例如包括多個(gè)介電層)，將次級(jí)輻射Sa-Sc導(dǎo)向到共同的射束路徑9上。在共同的射束路徑9中存在調(diào)制器 11，通過(guò)該調(diào)制器可以以高的頻率調(diào)制由發(fā)光裝置1發(fā)射的輻射R的色度坐標(biāo)以及次級(jí)輻射Sa-Sc的強(qiáng)度。在調(diào)制器11之后設(shè)置有偏轉(zhuǎn)單元13，其可以借助空間光調(diào)制器或者快速移動(dòng)的鏡來(lái)形成。通過(guò)偏轉(zhuǎn)單元13偏轉(zhuǎn)輻射R(該輻射R為近似平行射束)并且快速地在投影面 19上引導(dǎo)，在該投影面上于是顯現(xiàn)圖像。根據(jù)圖16的投影器10于是尤其是所謂的飛點(diǎn)投影器。對(duì)于根據(jù)圖16的視圖可替選地，同樣可能的是，三個(gè)不同的調(diào)制器11例如分別處于次級(jí)輻射Sa-Sc的光路中。根據(jù)圖17的投影器10擁有成像單元14，其在共同的射束路徑9中設(shè)置在調(diào)制器 11之后。成像單元14可以具有液晶掩?；驍?shù)字微鏡裝置(縮寫DMD)。在成像單元14之后設(shè)置有透鏡17，其將由發(fā)光裝置1或投影器10發(fā)射的輻射R成像到投影面19上。透鏡 17也可以是透鏡系統(tǒng)。根據(jù)圖18的發(fā)光裝置1具有唯一的轉(zhuǎn)換裝置3，該轉(zhuǎn)換裝置施加在支承體4的小區(qū)域41中。在轉(zhuǎn)換裝置3之后設(shè)置有準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)6。在輻射方向上在準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)6之后存在偏轉(zhuǎn)單元13。該偏轉(zhuǎn)單元13可以是可移動(dòng)的鏡或者也可以是光纖。通過(guò)偏轉(zhuǎn)單元 13將次級(jí)輻射S劃分成次級(jí)輻射Sa-Sc。次級(jí)輻射Sa-Sc可以分別是白色光或者光譜上被劃分的紅色、綠色和藍(lán)色的光。在次級(jí)輻射Sa-Sc之后分別可選地設(shè)置有成像單元14a_14c 和/或過(guò)濾器15。由發(fā)光裝置1發(fā)射的輻射R由穿過(guò)過(guò)濾器15和/或成像單元14a-14c 的次級(jí)輻射Sa-Sc組成。在根據(jù)圖19的實(shí)施例中，支承體4可移動(dòng)地設(shè)置。換言之，支承體4可以在垂直于射束路徑9的方向上推移和定位，其中在支承體上施加有帶有尤其彼此不同的轉(zhuǎn)換裝置 3a-3c的三個(gè)區(qū)域41a_41c。轉(zhuǎn)換裝置3a_3c在垂直于主側(cè)40的方向上可以具有不同的厚度。第一支承體4的移動(dòng)方向通過(guò)雙箭頭來(lái)表示。通過(guò)第一支承體4在垂直于射束路徑9的方向上的推移，可能的是，根據(jù)第一支承體4的位置，由初級(jí)輻射P照射不同的區(qū)域41a-41c并且因此照射不同的轉(zhuǎn)換裝置3a_3c。 根據(jù)第一支承體的位置于是可以確定由發(fā)光裝置1發(fā)射的輻射R的強(qiáng)度和/或色度坐標(biāo)。根據(jù)圖19A，例如產(chǎn)生綠色光，根據(jù)圖19B例如產(chǎn)生紅色光而根據(jù)圖19C例如產(chǎn)生藍(lán)色光。通過(guò)可以可選地安置在準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)6之后的過(guò)濾器15，可以進(jìn)一步限制由發(fā)光裝置1發(fā)射的輻射R的色度坐標(biāo)。根據(jù)圖19的發(fā)光裝置1例如可以使用在激光指示器(Laserpointer)中，其根據(jù)第一支承體的位置以不同的顏色發(fā)射。在此情況下，第一支承體4例如保持在分別可通過(guò)例如第一支承體4的卡入而固定的三個(gè)位置中。在發(fā)光裝置1發(fā)射輻射R期間，第一支承體4的位置于是優(yōu)選并不改變。同樣可能的是，第一支承體4比較快速地移動(dòng)，使得轉(zhuǎn)換裝置3a_3c以快速順序交替地被初級(jí)輻射P照射。這例如降低了由于初級(jí)輻射P的轉(zhuǎn)換而對(duì)轉(zhuǎn)換裝置3a-3c產(chǎn)生的熱負(fù)荷。在第一支承體4快速移動(dòng)的情況下(例如通過(guò)旋轉(zhuǎn))，發(fā)光裝置1例如可以使用在投影器中。在此情況下，尤其在半導(dǎo)體激光器2與帶有轉(zhuǎn)換裝置3a-3c的第一支承體4之間存在圖19中未示出的調(diào)制器。在根據(jù)圖20的實(shí)施例中，尤其是恰好一個(gè)半導(dǎo)體激光器2完全在殼體20中。殼體20可以是可表面安裝的殼體，例如可SMT焊接的殼體。殼體20也可以構(gòu)建為所謂的晶體管單輪廓?dú)んw，縮寫為TO殼體。殼體20例如通過(guò)焊接或者導(dǎo)電的粘合劑固定在不屬于發(fā)光裝置1的本體21上。隨著將殼體20固定在本體21上優(yōu)選也進(jìn)行發(fā)光裝置1的電連接，其中本體尤其是可以構(gòu)建為冷卻體或電路板。半導(dǎo)體激光器2發(fā)射具有在平行于本體21的主側(cè)23的方向上比較大的發(fā)散角的初級(jí)輻射P。初級(jí)輻射P通過(guò)箭頭線象征性地表示。初級(jí)輻射P隨后通過(guò)棱鏡22在垂直于主側(cè)23的方向上轉(zhuǎn)向。棱鏡22例如通過(guò)在朝著半導(dǎo)體激光器2的側(cè)上的全反射或者未示出的反射性涂層起作用。在輻射方向上，在棱鏡22之后設(shè)置有存在轉(zhuǎn)換裝置3，其在第一支承體4上以層的方式施加在朝著半導(dǎo)體激光器2的側(cè)上。第一支承體4優(yōu)選關(guān)于在圖20中未示出的次級(jí)輻射S是透射的而關(guān)于初級(jí)輻射P是透射的或者是不可透過(guò)的。在其中未施加轉(zhuǎn)換裝置3的第一支承體4的區(qū)域中存在孔徑光闌12的材料。由此保證了僅僅在轉(zhuǎn)換裝置3所處的區(qū)域中從發(fā)光裝置1出射輻射。在根據(jù)圖21的實(shí)施例中，在棱鏡22與半導(dǎo)體激光器2之間安置有透鏡17。通過(guò)透鏡17可能的是，將初級(jí)輻射P會(huì)聚到轉(zhuǎn)換裝置3中。根據(jù)圖21，殼體20 —體式地例如通過(guò)塑料基本體形成。同樣，殼體20可以由多個(gè)部分組成。在圖22中示出的是，轉(zhuǎn)換裝置3可以嵌入在基質(zhì)材料中?；|(zhì)材料優(yōu)選通過(guò)與第一支承體4相同的材料形成。尤其是，轉(zhuǎn)換裝置和第一支承體4可以由此一體式地實(shí)施。例如，轉(zhuǎn)換裝置3和第一支承體4的材料可以通過(guò)就共同的燒結(jié)工藝彼此組合或者連接。
如在圖23中可看到的那樣，在第一支承體4上雙側(cè)地施加有轉(zhuǎn)換裝置3a、b。第一支承體4可以是薄的透明的陶瓷板。帶有轉(zhuǎn)換裝置3a、3b的第一支承體4施加在第二支承體5上。轉(zhuǎn)換裝置3a、3b以及第一支承體4可以任選地完全或者部分引入到第二支承體 5的凹處中。轉(zhuǎn)換裝置3a、3b可以包含同樣的或者不同的發(fā)光材料。在根據(jù)圖24的實(shí)施例中，第一支承體24同樣例如是陶瓷小片，在第一支承體4的一側(cè)上施加有轉(zhuǎn)換裝置3，并且在背離轉(zhuǎn)換裝置3和半導(dǎo)體激光器2的側(cè)上層狀地施加有過(guò)濾器15。任選地，可能的是，第二支承體5具有色素、顆?；蝾伭系幕旌衔铮沟玫诙С畜w 5可以承擔(dān)過(guò)濾器15的功能。根據(jù)圖25的發(fā)光裝置1具有兩種不同的轉(zhuǎn)換裝置3a、3b。轉(zhuǎn)換裝置3a、3b嵌入到第一支承體4的傳導(dǎo)熱量的基質(zhì)材料中。由此，實(shí)現(xiàn)有效地將熱量從轉(zhuǎn)換裝置3傳導(dǎo)出。 同樣可能的是，與圖25中所示不同，例如轉(zhuǎn)換裝置3b嵌入到基質(zhì)材料中，第二支承體5由該基質(zhì)材料形成。在一方面為轉(zhuǎn)換裝置3a、3b與第一支承體4而另一方面為棱鏡22之間存在涂層 8。該涂層8關(guān)于初級(jí)輻射P起透射作用而關(guān)于圖25中未繪制的次級(jí)輻射S起反射作用， 使得關(guān)于來(lái)自發(fā)光裝置1的次級(jí)輻射S的耦合輸出效率提高。在圖26中描繪了例如根據(jù)圖20至25的發(fā)光裝置1的俯視圖。殼體20具有圓形的輪廓。在圓形凹處中存在三個(gè)半導(dǎo)體激光器2a-2c，其發(fā)射初級(jí)輻射P。通過(guò)棱鏡22將初級(jí)輻射P導(dǎo)向到轉(zhuǎn)換裝置3上并且轉(zhuǎn)換成次級(jí)輻射Sa-Sc，次級(jí)輻射在垂直于視圖平面的方向上離開(kāi)發(fā)裝置1。半導(dǎo)體激光器2a_2c可以相同地或者不同地構(gòu)建?？赡艿氖牵雽?dǎo)體激光器2a_2c 直接施加在本體21上并且直接電接觸該本體。在根據(jù)圖27的發(fā)光裝置1中，半導(dǎo)體激光器2a、2b設(shè)置為使得其將初級(jí)輻射Pa、 Pb反平行地發(fā)射。初級(jí)輻射Pa、Pb的轉(zhuǎn)向通過(guò)兩個(gè)棱鏡22朝著轉(zhuǎn)換裝置3進(jìn)行。在根據(jù)圖28的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換裝置3施加在棱鏡22上，其同時(shí)形成第一支承體3。 棱鏡22的朝著半導(dǎo)體激光器2的側(cè)(在該側(cè)上施加有轉(zhuǎn)換裝置3)關(guān)于初級(jí)輻射P以及關(guān)于次級(jí)輻射S起反射作用。由此，可以減小轉(zhuǎn)換裝置3的層厚度，因?yàn)槌跫?jí)輻射P由于在棱鏡22上的反射而有效地利用轉(zhuǎn)換裝置3的雙倍的層厚度。第二支承體5例如關(guān)于初級(jí)輻射P不透光地實(shí)施并且關(guān)于次級(jí)輻射S透射地實(shí)施。優(yōu)選地，第二支承體5關(guān)于次級(jí)輻射 S是透明的并且例如設(shè)置有抗反射地作用的、在圖28中未示出的涂層。在根據(jù)圖29的實(shí)施例中，不僅半導(dǎo)體激光器2以及轉(zhuǎn)換裝置3直接施加在第一支承體4上。初級(jí)輻射P通過(guò)安置在殼體20上的棱鏡22朝著轉(zhuǎn)換裝置3和第一支承體4轉(zhuǎn)向。由發(fā)光裝置1發(fā)射的輻射R穿過(guò)透明的導(dǎo)熱的第一支承體4。在第一支承體4的主側(cè) 40上例如施加有電印制導(dǎo)線，用于為半導(dǎo)體激光器2供電。任選地，可以將圖29中未示出的孔徑光闌安置在支承體4中。在此所描述的本發(fā)明并未通過(guò)參照實(shí)施例的描而受限。更確切地說(shuō)，本發(fā)明包括任意新的特征以及特征的任意組合，尤其包含在權(quán)利要求中的特征的任意組合，即使該特征或者組合本身并未明確地在權(quán)利要求或者實(shí)施例中予以說(shuō)明。本專利申請(qǐng)要求德國(guó)專利申請(qǐng)10 2008 063 634. 7的優(yōu)選權(quán)，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引
用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置(1)，具有:-至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器(2)，其構(gòu)建為發(fā)射波長(zhǎng)在360nm到485nm之間的初級(jí)輻射 (P)，其中包括邊界值，以及-至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置(3)，其設(shè)置在半導(dǎo)體激光器(2)之后并且構(gòu)建為將初級(jí)輻射(P) 的至少一部分轉(zhuǎn)換為具有與初級(jí)輻射(P)不同的更大波長(zhǎng)的次級(jí)輻射(S)， 其中由發(fā)光裝置(1)發(fā)射的輻射(R)具有最高為50ym的光學(xué)相干長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置(1)，其中次級(jí)輻射(S)的發(fā)光密度在從轉(zhuǎn)換裝置(3)出射時(shí)至少局部為至少lkW/cm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置(1)，其包括導(dǎo)熱的第一支承體(4)，在第一支承體上至少間接地安置轉(zhuǎn)換裝置(3)，所述第一支承體對(duì)于次級(jí)輻射(S)的至少一部分是透明的或者起反射作用，并且所述第一支承體對(duì)于初級(jí)輻射(P)是透明的或者不能穿透的。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置(1)，其包括設(shè)置在轉(zhuǎn)換裝置(3)之后的至少一個(gè)準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)(6)，其中次級(jí)輻射(S)的發(fā)散角在通過(guò)準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)(6)之后至少局部最高為10°。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置(1)，其中轉(zhuǎn)換裝置(3)的被初級(jí)輻射(P) 照射的至少一個(gè)發(fā)光斑點(diǎn)(7)具有最高0. 5mm2的面積。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置(1)，其中至少兩個(gè)半導(dǎo)體激光器(2)照射相同的發(fā)光斑點(diǎn)(7)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置(1)，其中轉(zhuǎn)換裝置(3)處于第一支承體(4) 與第二支承體(5)之間，并且分別至少間接地接觸支承體(4，5)，其中初級(jí)輻射(P)穿過(guò)支承體(4，5)的至少之一。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置(1)，其中轉(zhuǎn)換裝置(3)施加在第一支承體(4)的主側(cè)(40)上，所述第一支承體(4)的主側(cè)(40)至少關(guān)于次級(jí)輻射(S)起反射作用或者設(shè)置有反射性涂層(8)，并且其中通過(guò)第一支承體(4)將射束路徑(9)在其方向上改變。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置(1)，其包括至少三個(gè)半導(dǎo)體激光器(2)，其中所述半導(dǎo)體激光器(2)的至少兩個(gè)照射所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置(3)的至少兩個(gè)不同的發(fā)光斑點(diǎn)(7)，并且其中由發(fā)光裝置發(fā)射的輻射(R)包括紅色、綠色和藍(lán)色光。
10.根據(jù)上一權(quán)利要求所述的發(fā)光裝置(1)，其中能夠彼此獨(dú)立地產(chǎn)生紅色、綠色和藍(lán)色光并且共同經(jīng)過(guò)所述射束路徑(9)的至少一部分。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置(1)，其包括至少一個(gè)調(diào)制器(11)，所述調(diào)制器處于次級(jí)輻射(S)的射束路徑(9)中，并且構(gòu)建為通過(guò)透射或反射調(diào)節(jié)次級(jí)輻射(S) 的強(qiáng)度。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置(1)，其中由發(fā)光裝置(1)發(fā)射的輻射(R) 的強(qiáng)度和/或色度坐標(biāo)能夠以至少IOMHz的頻率調(diào)諧。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置(1)，其中第一支承體(4)能夠機(jī)械移動(dòng)地支承并且具有設(shè)置有彼此不同的轉(zhuǎn)換裝置(3)的至少兩個(gè)區(qū)域(41)，使得通過(guò)第一支承體 (4)的移動(dòng)能夠確定次級(jí)輻射(S)的色度坐標(biāo)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置(1)，其中-第一支承體(4)具有至少40W/(mK)的導(dǎo)熱性，-至少一個(gè)孔徑光闌(12)設(shè)置在轉(zhuǎn)換裝置(3)之后，或者轉(zhuǎn)換裝置(3)安置在第一支承體(4)的具有如下直徑(D)的區(qū)域(41)中該直徑最高對(duì)應(yīng)于發(fā)光斑點(diǎn)(7)的平均直徑 (d)的三倍，以及-偏轉(zhuǎn)單元(13)和/或成像單元(14)處于射束路徑(9)中或射束路徑(9)上。
15. 一種投影器(10)，具有至少一個(gè)根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)光裝置(1)和至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)單元(13)和/或至少一個(gè)成像單元(14)。
全文摘要
在發(fā)光裝置(1)的至少一個(gè)實(shí)施形式中，該發(fā)光裝置包含至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器(2)，其構(gòu)建為發(fā)射波長(zhǎng)在360nm到485nm之間的初級(jí)輻射(P)，其中包括邊界值。此外，發(fā)光裝置(1)包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置(3)，其設(shè)置在半導(dǎo)體激光器(2)之后并且構(gòu)建為將初級(jí)輻射(P)的至少一部分轉(zhuǎn)換為具有與初級(jí)輻射(P)不同的更大波長(zhǎng)的次級(jí)輻射(S)。由發(fā)光裝置(1)發(fā)射的輻射(R)具有最高為50μm的光學(xué)相干長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)H04N9/31GK102246527SQ200980150254
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者克里斯托夫·艾克勒, 多米尼克·艾澤特, 尤偉·斯特勞斯, 斯蒂芬妮·布魯寧戈夫, 松克·托茨, 迪米特里·蒂尼, 阿爾弗雷德·萊爾, 魯?shù)婪颉へ惲纸?馬丁 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司