[发明专利]发光装置和具有至少一个这种发光装置的投影器

说明书

提出了一种发光装置。此外，提出了一种具有至少一个这种发光装置的投影器。

一个要解决的任务在于提出一种具有高发光密度的发光装置。另一要解决的任务在于提出一种具有至少一个这种发光装置的投影器。

根据发光装置的至少一个实施形式，该发光装置包括至少一个光电子半导体芯片。该半导体芯片构建为产生在紫外或可见光谱范围中的电磁辐射。该半导体芯片可以是发光二极管或半导体激光器。

根据发光装置的至少一个实施形式，该发光装置具有至少一个半导体激光器，其构建为发射具有在360nm到485nm之间(其中包括边界值)的波长的初级辐射，尤其是在380nm到460nm之间(其中包括边界值)的波长的初级辐射。换言之，初级辐射通过至少一个半导体激光器来产生。发光装置尤其可以没有发光二极管，使得初级辐射仅仅通过半导体激光器来产生。

根据发光装置的至少一个实施形式，该发光装置包含至少一个转换装置。转换装置在初级辐射的辐射方向上设置在半导体激光器之后并且构建为将初级辐射的至少一部分转换成次级辐射。次级辐射具有与初级辐射不同的、优选更大的波长。

根据发光装置的至少一个实施形式，由发光装置发射的辐射通过次级辐射或通过次级辐射和初级辐射混合来形成。如果由发光装置发射的辐射是混合辐射，则辐射优选在离开发光装置时已被混合。由发光装置发射的辐射尤其是在辐射的整个射束横截面上是均匀的。换言之，在整个射束横截面上由发光装置发射的辐射的色度坐标与关于整个射束横截面所求的平均值在标准色表中偏差最多0.05个单位，尤其是偏差最多0.025个单位。

根据发光装置的至少一个实施形式，由发光装置发射的辐射具有最多为50μm的光学相干长度。优选地，光学相干长度最大为10μm，尤其是最大2.5μm。换言之，由发光装置发射的辐射为非相干辐射，其不能干涉。由此，可以避免在将相干辐射例如用于投影目的时会出现的如斑点图案的效应。

在发光装置中使用转换装置尤其基于如下构思：发光装置的初级辐射由半导体激光器产生，其由此具有比较大的相干长度并且能干涉。通过使用尤其包含多个彼此独立的色心或者发光点的转换装置，产生了非相干的次级辐射。由于多个例如色心彼此去耦合地吸收初级辐射并且时间上错移地并且彼此不相关地发射经转换的辐射(次级辐射)，所以次级辐射尤其是非相干的。在各个例如色心之间的空间上限定的关系在通常情况下也并未给定。因此，由各个例如色心发射的次级辐射相对于由相邻的色心发射的次级辐射并不具有固定的或限定的相位关系。此外，次级辐射与初级辐射相比具有比较大的光谱宽度。由此，同样减小了相干长度。

根据发光装置的至少一个实施形式，光学相干长度小于或者等于由发光装置发射的辐射的平均波长的平方与该辐射的光谱带宽之商乘以恒定的因数：

L≤kλ²₀/Δλ

L在此表示由发光装置发射的辐射的光学相干长度，λ₀表示由发光装置发射的辐射的平均波长，而Δλ表示辐射的光谱宽度。尤其是，光学相干长度最高为通过上式得到的值的90％，尤其是最高75％。

通过上面所说明的式子可以根据辐射的带宽和平均波长估计辐射的光学相干长度。因数K是在1的量级的实数，该因数与辐射的光谱包络线有关。换言之，由发光装置发射的辐射可以具有比针对具有相应的光谱宽度的辐射根据上面的式子得到的相干长度更短的相干长度。光学相干长度于是可以尤其比光谱上宽带的光源(该光源例如基于激光器)的相干长度更短。

如果发光装置发射的辐射是由初级辐射和次级辐射构成的混合辐射，则辐射在此情况下也具有小的相干长度，因为通过初级辐射和次级辐射的混合破坏了相位关系并且因此破坏了干涉能力。

光学相关长度例如可以通过干涉仪来确定。干涉仪例如具有两个干涉仪臂，它们彼此呈现出可变的长度差。如果辐射通过两个臂被导向并且随后叠加，则根据臂的长度差显示出干涉图案。壁长度差的从其开始不再显示干涉图案的长度于是为光学相干长度。

在发光装置的至少一个实施形式中，该发光装置包含至少一个半导体激光器，该半导体激光器构建为发射具有在360nm到485nm之间(其中包括边界值)的波长的初级辐射。此外，发光装置包括至少一个转换装置，其设置在半导体激光器之后并且构建为将初级辐射的至少一部分转换为具有不同于初级辐射的更大波长的次级辐射。由发光装置发射的辐射在此情况下显现出最高为5μm的光学相干长度。