CN117063118A

CN117063118A - 投影仪和投影系统

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Publication number: CN117063118A
Application number: CN202280024466.8A
Authority: CN
Inventors: 约尔格·埃里希·索尔格; 蒂尔曼·吕格海默; 克里斯托夫·沃尔特
Original assignee: Ams Osram International Ltd
Current assignee: Ams Osram International Ltd
Priority date: 2021-04-16
Filing date: 2022-04-12
Publication date: 2023-11-14
Also published as: DE112022000372A5; DE102021109640A1; WO2022218979A1

Abstract

在至少一个实施方式中，投影仪包括(1)：‑用于产生具有第一色彩的第一辐射(R1)的第一光电子半导体芯片(21)，‑用于产生具有第二色彩的第二辐射(R2)的第二光电子半导体芯片(22)，以及‑波长转换元件(3)，该波长转换元件被设置用于从第一辐射(R1)的第一部分(P1)产生具有第三色彩的第三辐射(R3)。

Description

投影仪和投影系统

提出一种投影仪。此外，还提出一种投影系统。

所要实现的目的在于：提供一种能够有效运行的投影仪。

此外，该目的由具有独立专利权利要求的特征的投影仪和投影系统来实现。优选的改进方案是从属权利要求的主题。

根据至少一个实施方式，投影仪包括一个或多个第一光电子半导体芯片。至少一个第一光电子半导体芯片被设置用于产生具有第一色彩的第一辐射。特别地，第一色彩是蓝色，使得第一辐射是蓝光。至少一个第一光电子半导体芯片优选地是激光二极管，当然至少一个第一光电子半导体芯片也能够是发光二极管(简称为LED)或者是超辐射发光二极管(简称为S-LED)。可行的激光二极管的示例是VCSEL，即具有垂直腔的表面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)，或者HCSEL，即具有水平腔的表面发射激光器(Horizontal Cavity Surface Emitting Laser)。在此，垂直表示平行于激光二极管的半导体层序列的生长方向的腔，水平表示垂直于生长方向的腔，并且表面发射尤其是指辐射平行于生长方向发射。

根据至少一个实施方式，投影仪包括一个或多个第二光电子半导体芯片。至少一个第二光电子半导体芯片被设置用于产生具有第二色彩的第二辐射。特别地，第二色彩是红色，使得第二辐射是红光。优选地，至少一个第二光电子半导体芯片同样是激光二极管，例如VCSEL或HCSEL，当然至少一个第二光电子半导体芯片也能够是LED或S-LED。

根据至少一个实施方式，投影仪包括一个或多个波长转换元件，特别是恰好一个波长转换元件。波长转换元件被设置用于产生具有第三色彩的第三辐射。特别地，第三色彩是绿色，使得第三辐射是绿光。

根据至少一个实施方式，波长转换元件从第一辐射的第一部分产生第三辐射。特别地，在波长转换元件中将第一部分完全转换成第三辐射，其中部分转换也是可行的。

根据至少一个实施方式，波长转换元件包括来自以下组的至少一种发光材料：来自通用体系(Gd,Lu,Tb,Y)₃(Al,Ga,D)₅(O,X)₁₂:RE的石榴石，其中X＝卤化物、N或二价元素，D＝三价或四价元素，RE＝稀土金属，例如Lu₃(Al_1-xGa_x)₅O₁₂:Ce³⁺、Y₃(Al_1-xGa_x)₅O₁₂:Ce³⁺；例如来自体系Li_xM_yLn_zSi_12-(m+n)Al_(m+n)O_nN_16-n的SiAlONe；来自体系Si_6-xAl_zO_yN_8-y:RE_z的beta-SiAlONe，其中RE＝稀土金属；氮化原硅酸盐(Nitrido-Orthosilikate)，例如AE_2-x- _aRE_xEu_aSiO_4-xN_x或AE_2-x-aRE_xEu_aSi_1-yO_4-x-2yN_x，其中RE＝稀土金属，AE＝碱土金属，或例如(Ba,Sr,Ca,Mg)₂SiO₄:Eu²⁺；来自BaO-MgO-Al₂O₃体系的BAM发光材料，例如BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺；卤代磷酸盐，例如M₅(PO₄)₃(Cl,F):(Eu²⁺,Sb²⁺,Mn²⁺)；基于钾、硅和氟的KSF发光材料，例如K₂SiF₆:Mn⁴⁺。替代地或附加地，能够将所谓的量子点作为转换器材料引入到波长转换元件中。这里，优选的是包含II-VI族化合物和/或III-V族化合物和/或IV-VI族化合物和/或金属纳米晶体的纳米晶体材料形式的量子点。此外，波长转换元件能够具有量子阱结构，进而能够至少部分地外延生长。

根据至少一个实施方式，至少一个第一光电子半导体芯片和/或至少一个第二光电子半导体芯片分别包括半导体层序列。半导体层序列分别具有至少一个有源区，该有源区在运行中被设置用于产生第一辐射或第二辐射。所产生的辐射优选是相干的。半导体层序列优选分别基于III-V族化合物半导体材料。半导体材料为例如Al_nIn_1-n-mGa_mN的氮化物化合物半导体材料，或者例如Al_nIn_1-n-mGa_mP的磷化物化合物半导体材料，或者例如Al_nIn_1-n-mGa_mAs或例如Al_nGa_mIn_1-n-mAs_kP_1-k的砷化物半导体材料，其中0≤n≤1，0≤m≤1，n+m≤1以及0≤k<1。在此，优选地，对于半导体层序列的至少一层或者所有层，适用的是：0<n≤0.8、0.4≤m<1和n+m≤0.95以及0<k≤0.5。在此，半导体层序列能够分别具有掺杂材料以及附加组成部分。然而，为了简单起见，仅说明半导体层序列的晶格的主要组成部分，即Al、As、Ga、In、N或P，即使这些组成部分能够部分地被少量其他材料替代和/或补充也如此。

至少一个第一光电子半导体芯片的半导体层序列优选基于材料体系Al_nIn_1-n- _mGa_mN，至少一个第二光电子半导体芯片的半导体层序列基于材料体系Al_nIn_1-n-mGa_mP。

在至少一个实施方式中，投影仪包括：用于产生具有第一色彩的第一辐射的第一光电子半导体芯片；用于产生具有第二色彩的第二辐射的第二光电子半导体芯片。此外，投影仪包括波长转换元件，该波长转换元件被设置用于从第一辐射的第一部分产生具有第三色彩的第三辐射。可选地，投影仪还包括分束器和散射板，其中波长转换元件被设置用于完全转换第一辐射的第一部分，分束器被设置用于在波长转换元件前分支出第一辐射的第二部分，并且散射板安装在第一辐射的第二部分的射束路径中、第一部分已经被分支出去的位置处。

在此描述的概念实现了：在改进显色性的同时，改进了例如利用半导体激光器泵浦的投影系统的效率。在此，此处所描述的概念尤其侧重于以下两点：

-通过有针对性地混合来自另外的激光光源、尤其发射红色的激光器的光来直接产生图像显示所需的红光。相反，其他投影仪从在黄色或绿色光谱范围内具有最大值的发光材料光谱的长波边缘过滤红光。为此，为了产生相对较少的红光必须使用大量短波的泵浦辐射。

-发光材料发射的光谱宽长波的分支通常直至进入不可见的近红外的光谱范围中。这种分支需要大量能量以供其产生，但对色彩显示和图像亮度没有贡献。

在传统的投影仪中，通常使用HID灯(即高压放电灯)作为光源。这些灯价格便宜，并结合了在宽发射光谱下高发光密度(也称为光通量)和高效率的优点。宽发射光谱能够用于实现投影仪的良好的色彩再现。这种HID灯的缺点是使用寿命短。仅运行约1500小时至2000小时的运行持续时间后，出现显著的亮度损失或甚至完全失效。因此，需要定期更换HID灯。

近年来，半导体激光器在其亮度、效率和成本方面取得了长足的进步。半导体激光器的使用寿命可以达到20000至30000运行小时的数量级。因此，能够消除基于HID的投影仪的主要问题，即HID灯的使用寿命短。在此背景下寻求：在投影系统中通过半导体激光器作为光源来取代HID灯。

能够用于取代HID灯的半导体激光器优选地具有蓝色的、光谱非常窄带的发射，例如具有大约2nm的光谱宽度的发射。通常使用的波长为445nm至465nm。当然，蓝光不足以显示整个色彩空间。因此，发光材料(也称为磷光体)利用蓝色泵浦波长来激发，以获得用于要显示的图像的其他波长。

通过利用激光泵浦荧光体，在发光材料处出现非常高的能量密度；激光泵浦发光材料的这种系统也称为激光激活远程磷光体，或简称LARP。为此已知且合适的磷光体的选择非常受限，或者对于一些应用，没有适合的、发射红色的发光材料是可用的或者是已知的。发射红色的发光材料在通常的LARP功率密度下由于出现的斯托克斯位移产生的自热伴随所谓的温度猝灭并且由于光通量中的高功率密度、所谓的功率淬火而非常快速地达到其极限。此外，具有在红色光谱范围内发射的发光材料通常同样在不可见的长波范围内发射。为了解决这些困难，尤其可以想到两种解决方案：使用光谱宽带的发射绿光的发光材料并从发射光谱的长波分支中滤除红光，或者使用红色发射器，即特别是直接产生红光的光源。

在此处描述的投影仪中，短波的、即发射蓝色的泵浦光源优选地由发射红色的光源补充。为了能够达到较高的发光密度，为此目的使用发射红色的激光器。但原则上也能够使用LED。

此外，提出：共同地经由波长转换元件或磷光体元件引导蓝色辐射和红色辐射。在此，磷光体元件能够在透射装置和反射装置中运行。由于功率密度高，建议将波长转换元件设计为所谓的荧光轮，使得波长转换元件移动并且波长转换元件的相同区域不会持久地暴露于泵浦辐射。

蓝色激光辐射优选地经由分束器在波长转换元件前从射束路径中导出，并且绕过波长转换元件。必要时，蓝光的射束轮廓例如通过散射元件匹配于经过波长转换元件的光、即尤其为红光的射束轮廓或在波长转换元件中通过转换产生的光、即尤其绿光的射束轮廓。

蓝光和红光优选地经由波长转换元件进行引导。在此，优选仅散射红光，而将蓝色泵浦辐射转换成绿光。为了分离绿光和红光，在波长转换元件后能够存在另外的分束器。

因此，通过所描述的结构产生三个光射束，这些光射束能够分别引导到单独的成像单元上。成像单元例如是LCD元件或LCoS元件，但也能够是例如DLM镜、DMD或MEM镜。在此，LCD代表液晶显示器，并且LCoS代表硅基液晶。DLP表示数字光处理，DMD代表数字微镜设备，并且MEM代表微光机电系统。

由于蓝色和红色发射能够具有不同的温度相关性，有利的是，经由相应的传感装置(例如，光电二极管)来监控射束路径中的不同色彩的光通量，即特别是红色、绿色和蓝色，并且必要时相应地对光源进行再调节。

在此描述的概念可以容易地集成到现有的投影系统中。以相对较少的变化就能够在现有的投影仪架构中实现这一概念。此外，通过进一步扩展红色波长范围内的色彩空间以及通过改进红色光谱的色彩饱和度来改进色彩再现。可以通过直接的红光源实现光谱效率的改进；相反，在其他投影仪中由于将蓝光转换为红光和绿光，而存在较高的转换损失和散射损失。此外，由于省略了不可见范围内的光谱的长波的红色分支，效率得到了改进，否则在使用用于产生红光和绿光的发光材料时会出现该红色分支。因为红光是通过光源的直接发射产生的，因此能够以窄带绿色发射的发光材料运行。为了实现良好的色彩饱和度，期望各色彩的光谱窄带发射。蓝色泵浦源和红色光源是光谱窄带的。由于红色发射不是通过转换产生的，因此绿色发射的波长转换元件尤其能够被设置为使得与还必须产生红光的发光材料相比，该波长转换元件同样以更窄的光谱带的方式发射。

因此，综上所述，更高的投影效率和改进的色彩再现是可行的，其中仅需要对现有的投影仪架构进行相对较小的干预。

在此描述的投影仪例如可以在汽车领域或航空领域中使用，例如用于平视显示器。同样地，在此描述的投影仪能够用于点照明，例如在舞台上的点照明。在普通照明领域中的应用也是可行的。

根据至少一个实施方式，第一光电子半导体芯片包括第一激光二极管或者是第一激光二极管。在此，第一辐射优选是蓝光。相应地，第二光电子半导体芯片包括第二激光二极管或者是第二激光二极管并且第二辐射是红光。第三辐射特别优选是绿光。

根据至少一个实施方式，波长转换元件被设置用于对第一辐射的第一部分进行完全转化。这意味着，到达波长转换元件的所有或基本上所有第一辐射被转换成第三辐射。

根据至少一个实施方式，投影仪还包括分束器，该分束器被设置用于在波长转换元件前分支出第一辐射的第二部分。换言之，第二部分随后不到达波长转换元件。

根据至少一个实施方式，投影仪还包括至少一个散射板。散射板位于第一辐射的射束路径中，特别是位于第一辐射的第二部分的射束路径中，更确切地说优选地位于第一部分已经分支出去的位置处。也就是说，仅第二部分而不是第一部分随后穿过散射板。

根据至少一个实施方式，第二辐射穿过波长转换元件。在此，优选地，波长转换元件对于第二辐射是无源光学元件。在本文中，无源尤其是指尽管通过波长转换元件能够改变第二辐射的至少一部分的方向，但是波长转换元件对第二辐射的光谱组成和/或强度没有或没有显著影响。也就是说，波长转换元件能够是用于第二辐射的散射元件，并且优选地不是关于第二辐射的波长转换元件，而仅是用于第一辐射的波长转换元件。

根据至少一个实施方式，投影仪还包括分色器。例如，分色器在光学上位于波长转换元件后。特别地，分色器被设置用于将第二辐射与第三辐射分离。分色器例如是二向色镜，例如布拉格镜。

根据至少一个实施方式，为第一辐射、第二辐射和第三辐射至少局部地提供三个单独的射束路径。这尤其适用于分色器后的路线，进而也适用于波长转换元件后的路线。

根据至少一个实施方式，投影仪还包括至少一个色块。色块尤其位于第三辐射的射束路径中，更确切地说优选地位于波长转换元件后。例如，色块是二向色镜。

根据至少一个实施方式，色块对于第三辐射是可透过的，对于第二辐射是不可透过的。因此可以借助于色块来实现第二辐射和第三辐射彼此的分离。

根据投影仪的至少一个实施方式，第二辐射绕过波长转换元件。也就是说，第二辐射于是不与波长转换元件相互作用。

根据投影仪的至少一个实施方式，波长转换元件被设置用于对第一辐射进行部分转换。也就是说，在该设计方案中，整个第一辐射和可选地第二辐射能够被引导通过波长转换元件。因此，仅第一辐射的一部分被波长转换元件转换，使得第一辐射的要由投影仪放射的第二部分也穿过波长转换元件。

根据至少一个实施方式，在投影仪中，为第一辐射、第二辐射和第三辐射至少局部地提供共同的射束路径。也就是说，第一辐射、第二辐射和第三辐射在投影仪内局部地穿过相同的路径。

根据至少一个实施方式，投影仪还包括至少一个传感装置。传感装置被设置用于确定第一辐射和/或第二辐射和/或第三辐射的强度。借助于传感装置，例如可以补偿第一辐射和第二辐射以及可选地第三辐射的强度的不同的温度相关性。为此，传感装置例如包括多个光电二极管。传感装置能够直接或间接连接到用于光电子半导体芯片的调节电子装置和/或连接到用于波长转换元件的控制元件，例如冷却单元或加热单元。

根据至少一个实施方式，波长转换元件以透射运行。替代地，波长转换元件以反射运行。如果存在多个波长转换元件，则两种运行类型，即反射和透射也能够彼此组合地存在。

根据至少一个实施方式，紧接在波长转换元件后的第三辐射的光谱范围与第二辐射的光谱范围重叠。也就是说，第三辐射也能够达到更长的波长直到第二辐射处。

替代地，紧接在波长转换元件后的第三辐射与第二辐射在光谱上间隔开。换言之，第二辐射和第三辐射的光谱在投影仪内的任何位置处都不重叠。

根据至少一个实施方式，第一辐射和/或第二辐射具有至多5nm或至多3nm的光谱半宽度。在此，光谱半宽度尤其是指最大值的一半高度上的值，也被称为FWHM。

根据至少一个实施方式，紧接在波长转换元件后的第三辐射的光谱半宽度为至少10nm或至少20nm。替代地或附加地，第三辐射的该半宽度为至多100nm或者至多70nm或者至多45nm。换言之，第三辐射是相对光谱窄带的。

根据至少一个实施方式，最大强度的波长位于以下光谱范围内：

-对于第一辐射，445nm至475nm或450nm至465nm，其中包括边界值，和/或

-对于第二辐射，605nm至630nm或615nm至625nm，其中包括边界值，和/或

-对于第三辐射，520nm至555nm或530nm至545nm，其中包括边界值。

根据至少一个实施方式，投影仪没有可移动部件。特别地，投影仪不需要发光材料轮，也被称为荧光轮。

另外，提出一种具有如结合上述实施方式中的一个或多个描述的投影仪的投影系统。因此，投影系统的特征也针对投影仪公开，反之亦然。

在至少一个实施方式中，投影系统包括一个或多个投影仪以及至少一个成像单元。在此，投影仪对成像单元进行照射。成像单元能够包括或者是有源元件，例如MEM或LCoS，或者成像单元是无源元件，例如屏幕或投影屏幕。

根据至少一个实施方式，成像单元是硅基液晶元件(LcoS)或者包括LCoS。特别地，在该情况下，投影仪可以没有任何成像单元。

因此，所提出的用于投影系统、特别是投影仪的光源能够在没有可移动部件的情况下运行。不需要所谓的磷光轮。

所提出的光源在单独的通道中彼此分离地、可以说均匀地提供红、绿、蓝三原色。因此，光源特别适用于LCoS成像仪，而不是DLP成像仪。

下面参照附图根据实施例更详细地解释在此描述的投影仪和在此描述的投影系统。在此，相同的附图标记在各附图中表示相同的元件。然而，在此没有示出比例，更确切地说，为了更好地理解，能够夸大地示出各元件。

附图示出：

图1示出了本文所述的投影仪的一个实施例的示意图，

图2示出了投影仪的变型的光谱特性的示意图，

图3示出了本文所述的投影仪的一个实施例的光谱特性的示意图，

图4至图6示出了本文所述的投影仪的其他实施例的示意图，以及

图7示出具有本文所述的投影仪的投影系统的一个实施例的示意图。

在图1中示意性地示出了投影仪1的一个实施例。投影仪1包括作为主光源的第一光电子半导体芯片21和第二光电子半导体芯片22。半导体芯片21、22能够彼此靠近地安装在共同的载体上，并且共享朝向分束器41的相同的光学路径。半导体芯片21、22优选地是激光二极管或者包括激光二极管。在此，第一半导体芯片21被设置用于产生第一辐射R1，第二半导体芯片22被设置用于产生第二辐射R2。第一辐射R1是蓝光B，第二辐射R2是红光R。

在分束器41处，第一辐射R1被分成第一部分P1和第二部分P2。第二部分P2被设置用于离开投影仪1。第一部分P1到达波长转换元件3并且尽可能完全地转换成第三辐射R3。第三辐射优选地是光谱上相对窄带的绿光G。也就是说，在波长转换元件3后优选地在相应的射束路径中不再存在蓝光。第二辐射R2优选地穿过波长转换元件3而不进行任何波长转换。

优选地，分色器43位于波长转换元件3后，例如，第三辐射R3穿过该分色器而第二辐射R2在该分色器处被反射。可选地，对第二辐射R2不可透过的色块44能够位于第三辐射R3的进一步射束路径中。此外，对于第一辐射R1的任何小的残留物，色块44也能够是不可透过的。

因此，在色块44、分色器43和分束器41后存在第一辐射R1、第二辐射R2和第三辐射R3的三个不同的射束路径。为了所有辐射R1、R2、R3在有关辐射发散方面具有相同的特性，散射板42能够位于第二部分P2的射束路径中。通过散射板42能够在第二部分42中引起与通过波长转换元件3在第二辐射R2和第三辐射R3中引起的发散相同的发散。

可选地，投影仪1尤其在红光、绿光和蓝光的三个单独的射束路径的端部处包括成像单元61、62、63。成像单元61、62、63例如是LCD掩模。然而，替代地，这种成像单元也可以存在于投影仪1之外。

因此，在此处描述的投影仪1中，借助于波长转换元件3仅产生绿光G而不产生红光R，对于红光，存在呈第二光电子半导体芯片22形式的单独的光源。结合图2和图3更详细地解释与此相关的效率和光谱特性的改进。

可选地，投影仪1具有传感装置5，该传感装置例如包括多个光电二极管。因此，能够对辐射R1、R2、R3中的每个或者至少对第一辐射R1和第二辐射R2进行强度测量。然后，辐射R1、R2、R3的强度能够经由调节电子装置(未示出)相互协调，以便能够确保时间上保持不变的色彩再现质量。例如，第一辐射R1和第二辐射R2是通过将穿过布拉格镜45的辐射部分分别引导到光电二极管上来进行检测，或者例如，在第三辐射R3的情况下，来自色块44的反射用于强度测量。

在此，在图2中示出了在投影仪的变型9中出现的情况：在此，仅存在一个用于产生蓝光B的半导体芯片，而红光R和绿光G是通过发光材料产生的。因此，发光材料必须具有较宽的发射光谱，从绿色光谱范围到红色光谱范围。滤波器是定义各个光谱范围B、R、G所必需的，因此，由发光材料产生的光的相对大的部分被该滤波器隔断。

因此，特别是在红色光谱范围内，朝向比可用的红色光谱范围R规定的波长更长的波长形成效率损失71。此外，由于绿色光谱范围被完全利用，绿光G因此具有较大的光谱宽度，特别是绿光G在允许的光谱范围内具有几乎保持不变的强度，因此导致了色域损失72。

相比之下，在此处描述的投影仪1中，波长转换元件3可以被选择为使得绿色光谱范围G内的光谱窄带发射就足够了，不需要红色光谱范围内的发射，参见图3。此外，第三辐射R3能够在绿色光谱范围G内具有显著的最大值，使得可以显示更大的色域。

例如，第一辐射R1和第二辐射R2的光谱宽度是2nm，而第三辐射R3的光谱宽度是10nm至30nm，其中包括边界值。

与图3中的图示不同，波长转换元件3的发射光谱也可以从绿色光谱范围G开始直到红色光谱范围R，其中这对于投影仪1的功能不是决定性的。

在图4中示出了投影仪1的另一个实施例。在此，第二光电子半导体芯片22以与第一光电子半导体芯片21光学分离的方式安装，使得第一辐射R1和第二辐射R2能够具有完全分离的射束路径。如在第一辐射R1的第二部分P2的射束路径中一样，散射板42能够可选地位于第二辐射R2的射束路径中，以便模拟波长转换元件3的散射特性。

此外，在图4中作为另一个选项示出：波长转换元件3能够被可移动地支承，用双箭头表示。也就是说，波长转换元件3能够是所谓的旋转荧光轮，或者波长转换元件3是不断移动的小板。通过可移动的波长转换元件3可以减少发光材料的光化学负荷和/或热负荷，因为波长转换元件3的相同位置不会持久地暴露于第一辐射R1。通过波长转换元件3的移动，其转换特性优选地不改变或不显著改变。这种可移动的波长转换元件3也能够存在于所有其他的实施例中。

另外，图1至图3的实施方案同样适用于图4，反之亦然。

在图5的实施例中示出：第一辐射R1、第二辐射R2和第三辐射R3能够局部地占用相同的射束路径，例如直到波长转换元件3后。经由分色器43的可选的射束分离可以连接在下游。

另外，图1至图4的实施方案同样适用于图5，反之亦然。

根据图6，波长转换元件3以反射运行，而不是如图1、图4和图5中的实施例那样以透射运行。在此，基本的射束路径对应于图4的实施例，其中在图6中未绘出可选的散射板。同样地，这种以反射运行的波长转换元件3能够在图1至图5的实施例中使用。

另外，图1至图5的实施方案同样适用于图6，反之亦然。

在图7中示出了投影系统10的一个实施例。投影系统10包括至少一个例如结合图1、图4、图5或图6所解释的投影仪1。成像单元12由投影仪1照明。在此，成像单元12能够是有源元件，例如MEM或LCoS，使得投影仪1能够没有成像单元61、62、63。替代地，成像单元12是无源元件，例如屏幕或投影屏幕。

另外，图1至图6的实施方案同样适用于图7，反之亦然。

在此描述的本发明并不局限于基于实施例的描述。更确切地说，本发明包括任何新特征以及任何特征组合，尤其是包含在专利权利要求中的任何特征组合，即使该特征或该组合本身没有在专利权利要求或实施例中明确说明也是如此。

本专利申请要求德国专利申请10 2021 109 640.5的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

附图标记列表

1投影仪

21第一光电子半导体芯片

22第二光电子半导体芯片

3波长转换元件

41分束器

42散射板

43分色器

44色块

45镜

5传感装置

61用于蓝光的成像单元

62用于红光的成像单元

63用于绿光的成像单元

71效率损失

72色域损失

9投影仪的变型

10投影系统

12成像单元

I强度

P1第一辐射的第一部分

P2第一辐射的第二部分

R1第一辐射(蓝色；B)

R2第二辐射(红色；R)

R3第三辐射(绿色；G)

λ波长

Claims

1.一种投影仪(1)，具有

-用于产生具有第一色彩的第一辐射(R1)的第一光电子半导体芯片(21)，

-用于产生具有第二色彩的第二辐射(R2)的第二光电子半导体芯片(22)，

-波长转换元件(3)，所述波长转换元件被设置用于从所述第一辐射(R1)的第一部分(P1)产生具有第三色彩的第三辐射(R3)，

-分束器(41)，以及

-散射板(42)，

其中，

-所述波长转换元件(3)被设置用于对所述第一辐射(R1)的第一部分(P1)进行完全转换，

-所述分束器(41)被设置用于在所述波长转换元件(3)前分支出所述第一辐射(R1)的第二部分(P2)，并且

-所述散射板(42)安装在所述第一辐射(R1)的第二部分(P2)的射束路径中、所述第一部分(P1)已经被分支出去的位置处。

2.根据前一项权利要求所述的投影仪(1)，

其中，

-所述第一光电子半导体芯片(21)包括第一激光二极管并且所述第一辐射(R1)是蓝光，

-所述第二光电子半导体芯片(22)包括第二激光二极管并且所述第二辐射(R2)是红光，并且

-所述第三辐射(R3)是绿光。

3.根据前述权利要求之一所述的投影仪(1)，

其中，所述第二辐射(R2)穿过所述波长转换元件(3)，

其中，所述波长转换元件(3)对于所述第二辐射(R2)是无源光学元件。

4.根据前一项权利要求所述的投影仪(1)，

还包括在所述波长转换元件(3)后的分色器(43)，

其中，所述分色器(43)被设置用于将所述第二辐射(R2)与所述第三辐射(R3)分离，使得为所述第一辐射、所述第二辐射和所述第三辐射(R1、R2、R3)至少局部地提供三个单独的射束路径。

5.根据前述权利要求之一所述的投影仪(1)，

还包括在所述波长转换元件(3)后、在所述第三辐射(R2)的射束路径中的色块(44)，

其中，所述色块(44)对于所述第三辐射(R3)是可透过的，对于所述第二辐射(R2)是不可透过的。

6.根据权利要求1或2所述的投影仪(1)，

其中，所述第二辐射(R2)绕过所述波长转换元件(3)，使得所述第二辐射(R2)不与所述波长转换元件(3)相互作用。

7.根据前述权利要求之一所述的投影仪(1)，

还包括传感装置(5)，所述传感装置被设置用于确定所述第一辐射(R1)和所述第二辐射(R2)的强度，使得能够补偿所述第一辐射(R1)和所述第二辐射(R2)的强度的不同的温度相关性。

8.根据前述权利要求之一所述的投影仪(1)，

其中，所述波长转换元件(3)以透射运行。

9.根据权利要求1至8之一所述的投影仪(1)，

其中，所述波长转换元件(3)以反射运行。

10.根据前述权利要求之一所述的投影仪(1)，

其中，紧接在所述波长转换元件(3)后的所述第三辐射(R3)的光谱范围与所述第二辐射(R2)的光谱范围重叠。

11.根据前述权利要求之一所述的投影仪(1)，

其中，所述第一辐射(R1)和所述第二辐射(R2)分别具有至多5nm的光谱半宽度，并且紧接在所述波长转换元件(3)后的所述第三辐射(R3)的光谱半宽度是10nm至100nm，其中包括边界值，

其中，所述第一辐射(R1)、所述第二辐射(R2)和所述第三辐射(R3)的最大强度的波长位于以下光谱范围内：

-对于所述第一辐射(R1)，445nm至475nm，其中包括边界值，

-对于所述第二辐射(R2)，605nm至630nm，其中包括边界值，并且

-对于所述第三辐射(R3)，520nm至555nm，其中包括边界值。

12.根据前述权利要求之一所述的投影仪(1)，

所述投影仪没有可移动部件。

13.一种投影仪(1)，具有

其中，所述波长转换元件(3)被设置用于对所述第一辐射(R1)进行部分转换，

其中，整个第一辐射(R1)以及第二辐射(R2)引导通过所述波长转换元件(3)，使得为所述第一辐射、所述第二辐射和所述第三辐射(R1、R2、R3)至少局部地提供共同的射束路径。

14.一种投影系统(10)，具有

-根据前述权利要求之一所述的投影仪(1)，以及

-成像单元(12)，

其中，所述投影仪(1)对所述成像单元(12)进行照射。

15.根据前一项权利要求所述的投影系统(10)，

其中，所述成像单元(12)包括或者是硅基液晶元件LCoS，并且其中，所述投影仪(1)没有成像单元。