[发明专利]用于为投影仪提供多色光束的装置和方法、投影仪和制造方法

说明书

本发明涉及一种用于为投影仪提供多色光束的装置（100）。该装置（100）包括第一光源（105）、第二光源（106）、波导元件（110）、射束形成机构（115）和结构元件（120）。波导元件（110）成形用于导引第一光源（105）的光的第一波导（125）、用于导引第二光源（106）的光的第二波导（126）和用于耦出来自第一波导（125）和第二波导（126）的光的耦出区域（130）。射束形成机构（115）构造用于，在使用从耦出区域（130）耦出的光的情况下形成多色光束。在结构元件（120）上布置有第一光源（105）、第二光源（106）、波导元件（110）和射束形成机构（115）。

技术领域

本发明基于根据独立权利要求类型所述的一种装置或一种方法。

背景技术

可以例如为数据眼镜或可穿戴设备使用微型化的投影系统。为了将不同颜色的光束聚集成一个光束，可以使用玻璃纤维。

DE 601 22 267 T2公开了一种与可以用于光学的和光电的数据处理的光子结构元件相关的光学的组合器。光学的组合器是设计在硅盐酸玻璃体中的波导结构。在组合器中聚集不同波长的光。

发明内容

在这种背景下，用在此提出的方案提出了根据独立权利要求所述的用于为投影仪提供多色光束的一种装置和一种方法、一种投影仪和一种用于制造为投影仪提供多色光束的装置的制造方法。通过在从属权利要求中提及的措施实现了在独立权利要求中说明的装置的有利的扩展方案和改进方案。

用这种方案有利地能够由多个不同颜色的光束形成一股多色光束。通过使用针对每个光源具有各一个成形（ausformen）在波导元件中的光学的波导的波导元件，可以提供有高射束质量的多色的、能高频调制的光束。这能有利地以紧凑的构造形式实现并且因此实现了在此所提出的装置结合所谓的微型投影仪、即微型化的投影系统的应用，所述投影系统例如可以用于数据眼镜、电子手表（智能手表）或移动电话（智能手机）。

提出了一种用于为投影仪提供多色光束的装置。所述装置具有至少一个第一光源和第二光源。此外，所述装置还包括波导元件、射束形成机构和结构元件。波导元件成形用于导引第一光源的光的第一波导、用于导引第二光源的光的第二波导和用于耦出来自第一波导和第二波导的光的耦出区域。射束形成机构构造用于，在使用从耦出区域耦出的光的情况下形成多色光束。在结构元件上布置有第一光源、第二光源、波导元件和射束形成机构。

投影仪例如涉及一种高分辨率的微型化的投影系统，即用于诸如数据眼镜之类的可穿戴设备的所谓的迷你投影仪或微型投影仪。所述装置可以称为用于投影仪的多色光源模块，并且设计带有两个、三个或更多个光源，例如设计成红绿蓝光源模块。第一和第二光源可以例如实现为基于不同的半导体技术的边缘发射激光二极管（例如实现为DFB和DBR激光器）、边缘发射的超发光LED或垂直发射的激光二极管（所谓的VCSEL）或不同光源类型的组合。为了实现第一和第二光源，可以例如使用带有所提及的光源形状（Lichtquellenausformung）的商业上通用的芯片，其具有约500 µm x 500 µm x100 µm（长x宽x高）的外部尺寸。波导元件可以由具有比芯材更低的折射率的护套材料构成，其中，以芯材来成形第一和第二波导。例如使用二氧化硅作为用于波导元件的护套材料，使用氮化硅、氮氧化硅或铌酸锂作为芯材。替代地，也可以使用聚合物或混合聚合物作为护套材料。芯材可以嵌入护套材料中，以便成形波导。波导元件因此可以是这样一种元件，该元件包括由护套材料构成的一些区域和由芯材构成的一些区域。在此，波导元件可以一体式设计。波导可以是通过光刻曝光工艺在波导元件中成形的波导。耦出区域能实现为波导元件的一部分。射束形成机构可以例如包括一个或多个微透镜。结构元件可以成形为机械的结构件，在该结构元件上可以例如借助钎焊工艺或借助共晶键合来固定所述装置的所有其它的部件。