[发明专利]光学投影设备

说明书

本发明提出了一种光学投影设备。该光学投影设备例如适合于在投影面(譬如投影银幕)上显示图像信息。

本专利申请要求德国专利申请102006012448.0和德国专利申请102006031076.4的优先权，它们的公开内容通过引用结合于此。

一个要解决的问题尤其在于，提出一种可以成本特别低廉地制造的投影设备。

根据光学投影设备的至少一个实施形式，该光学投影设备包括多个发光二极管芯片。发光二极管芯片形成了投影设备的光源。也就是说，发光二极管芯片产生如下的光：借助该光由光学投影设备将图像信息投影到投影面上。

根据至少一个实施形式，光学投影设备包括至少一个光学元件，所述光学元件与至少一个发光二极管芯片关联。也就是说，光学元件在发光二极管芯片的主辐射方向上设置在发光二极管芯片之后。换句话说，光学元件设置为使得发光二极管芯片在工作中所发射的电磁辐射的至少一部分(优选为大部分)通过光学元件的光入射面进入该光学元件。

优选的是，该光学元件以所描述的方式与多个发光二极管芯片(例如至少两个发光二极管芯片)关联。特别优选的是，光学投影设备包括多个这种光学元件，其中每个光学元件都与至少一个发光二极管芯片关联。优选的是，光学元件构建为完全体(Vollkoerper)。也就是说，例如光学元件无空腔地由透明材料构成。

根据光学投影设备的至少一个实施形式，投影设备的发光二极管芯片中的至少一个发光二极管芯片的光耦合输出面以折射率匹配的方式光学连接到所关联的光学元件的光入射面。在此，发光二极管芯片的光耦合输出面理解为如下的面：在发光二极管芯片中所生成的电磁辐射的大部分通过该面离开发光二极管芯片。发光二极管芯片的光耦合输出面例如可以是发光二极管芯片的半导体本体的外表面的一部分。

折射率匹配例如是在发光二极管芯片的光耦合输出面和所关联的光学元件的光入射面之间的间隙用折射率大于1的材料填充。也就是说，例如在发光二极管芯片的光耦合输出面和所关联的光学元件的光入射面之间没有气隙。换句话说，在从该材料过渡至光学元件时的折射率跳变小于从空气过渡至光学元件时的折射率跳变。

根据光学投影设备的至少一个实施形式，光学投影设备具有多个发光二极管芯片。此外，光学投影设备具有至少一个带有光入射面的光学元件。光学元件与至少一个发光二极管芯片关联，其中发光二极管芯片的光耦合输出面以折射率匹配的方式光学连接到所关联的光学元件的光入射面。

根据光学投影设备的至少一个实施形式，在至少一个发光二极管芯片的光耦合输出面和所关联的光学元件的光入射面之间的间隙用至少一种材料填充，该材料的折射率为至少1.3。优选的是，该材料的折射率为至少1.4，特别优选为至少1.5。例如，该材料是折射率匹配凝胶、耦合凝胶或者光学粘合剂。该材料可以润湿发光二极管芯片的光耦合输出面和光学元件的光入射面，并且将这两个面彼此相连。然而也可能的是，发光二极管芯片设置有浇注材料的薄层，该浇注材料例如可以包含硅氧烷和/或环氧树脂。在这种情况下，光学元件的光入射面和薄的浇注材料用折射率匹配的材料润湿。此外可能的是，光学元件的光入射面在浇注材料(发光二极管芯片的光耦合输出面被以该浇注材料润湿)硬化之前被压到尚软的浇注材料中。在这种情况中，于是发光二极管芯片的光耦合输出面以及光学元件的光入射面被浇注材料润湿。

无论如何，在发光二极管芯片的光耦合输出面和所关联的光学元件的光入射面之间都设置有一种材料，使得发光二极管芯片所发射的电磁辐射的至少大部分在其通过光入射面进入光学元件中之前不通过具有小于1.3的折射率的材料。

特别优选的是，该材料的折射率近似对应于构成光学元件的材料的折射率。近似意味着，该材料的折射率最大偏离构成光学元件的材料的折射率的正/负百分之十。优选的是，该材料的折射率最大偏离构成光学元件的材料的折射率的正/负百分之五，特别优选为偏离最大正/负百分之二。