DE102015115495A1

DE102015115495A1 - Anordnung mit optoelektronischen Bauelementen, mit einem Konversionselement

Info

Publication number: DE102015115495A1
Application number: DE102015115495.1A
Authority: DE
Inventors: Stefan Morgott; Benjamin Schulz; Wolfgang Schnabel
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2017-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem ersten optoelektronischen Bauelement, das ausgebildet ist, um eine elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, mit einem Konversionselement, das ausgebildet ist, um die elektromagnetische Strahlung in der Wellenlänge zu einer Wellenlänge einer ersten elektromagnetischen Strahlung zu verschieben, mit einem zweiten optoelektronischen Bauelement, das ausgebildet ist, um eine zweite elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, mit einer optischen Einrichtung, die ausgebildet ist, um die zweite elektromagnetische Strahlung auf das Konversionselement zu lenken, wobei das Konversionselement ausgebildet ist, um die zweite elektromagnetische Strahlung in der Wellenlänge zu der Wellenlänge der ersten elektromagnetischen Strahlung zu verschieben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit optoelektronischen Bauelementen, die ein gemeinsames Konversionselement verwenden.
Im Stand der Technik sind lichtemittierende Dioden bekannt, die ein Konversionselement aufweisen. Dabei wird von der LED beispielsweise blaues Licht abgegeben und teilweise mit Hilfe des Konversionselementes in grünes Licht konvertiert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Anordnung mit optoelektronischen Bauelementen und einem Konversionselement bereitzustellen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Anordnung gemäß Anspruch 1 und durch den Lichtprojektor gemäß Anspruch 14 gelöst.
Weitere Ausbildungsformen der Anordnung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Anordnung mit einem ersten optoelektronischen Bauelement ist ausgebildet, um eine erste elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Zudem ist ein Konversionselement vorgesehen, das ausgebildet ist, um die elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise in der Wellenlänge zu einer Wellenlänge einer ersten elektromagnetischen Strahlung zu verschieben. Dabei kann eine Verschiebung zu einer kürzeren oder zu einer längeren Wellenlänge erfolgen. Weiterhin ist ein zweites optoelektronisches Bauelement vorgesehen, das ausgebildet ist, um eine zweite elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Zudem ist eine optische Einrichtung vorgesehen, die ausgebildet ist, um die zweite elektromagnetische Strahlung auf das Konversionselement zu lenken, wobei das Konversionselement ausgebildet ist, um die zweite elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise in der Wellenlänge zu der Wellenlänge der ersten elektromagnetischen Strahlung zu verschieben. Dabei kann eine Verschiebung zu einer kürzeren oder zu einer längeren Wellenlänge erfolgen. Dadurch kann eine hohe Lichtleistung erzeugt werden.
In einer Ausführung ist die optische Einrichtung ausgebildet, um die erste elektromagnetische Strahlung in einer Abstrahlrichtung abzugeben. Dabei kann die optische Einrichtung als Spektralfilter ausgebildet sein.
In einer Ausführung ist ein drittes optoelektronisches Bauelement vorgesehen, das ausgebildet ist, um eine dritte elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Die optische Einrichtung ist ausgebildet, um die erste elektromagnetische Strahlung in Richtung auf eine Abstrahlrichtung zu lenken, und um die dritte elektromagnetische Strahlung in Richtung auf die Abstrahlrichtung zu lenken.
In einer weiteren Ausführung weist die optische Einrichtung wenigstens einen Spektralfilter auf, wobei der Spektralfilter ausgebildet ist, um die von dem zweiten Bauelement abgegebene zweite elektromagnetische Strahlung auf das Konversionselement zu lenken, und wobei der Spektralfilter die Abstrahlwellenlänge der vom Konversionselement abgegebenen elektromagnetischen Strahlung in Richtung auf eine Abstrahlrichtung durchlässt.
In einer Ausführungsform ist die optische Einrichtung ausgebildet, um die von dem dritten Bauelement abgegebene dritte elektromagnetische Strahlung auf das Konversionselement zu lenken.
In einer Ausführungsform ist ein weiteres erstes optoelektronisches Bauelement vorgesehen, das ausgebildet ist, um eine weitere elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Zudem ist ein weiteres Konversionselement vorgesehen, das ausgebildet ist, um die weitere erste elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise in der Wellenlänge zu einer Wellenlänge einer weiteren ersten elektromagnetischen Strahlung zu verschieben. Dabei kann eine Verschiebung zu einer kürzeren oder zu einer längeren Wellenlänge erfolgen. Zudem ist ein weiteres zweites optoelektronisches Bauelement vorgesehen, das ausgebildet ist, um eine weitere zweite elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Zudem ist eine weitere optische Einrichtung vorgesehen, die ausgebildet ist, um die weitere zweite elektromagnetische Strahlung auf das weitere Konversionselement zu lenken, wobei das weitere Konversionselement ausgebildet ist, um die weitere zweite elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise in der Wellenlänge zu der Wellenlänge der weiteren ersten elektromagnetischen Strahlung zu verschieben. Dabei kann eine Verschiebung zu einer kürzeren oder zu einer längeren Wellenlänge erfolgen. Zudem ist eine dritte optische Einrichtung vorgesehen, die ausgebildet ist, um die elektromagnetischen Strahlen der zwei Konversionselemente in eine gemeinsame Abstrahlrichtung zu lenken. Dadurch wird eine erhöhte Flexibilität bei der Mischung von elektromagnetischen Strahlen erreicht. Zudem kann die Lichtleistung weiter erhöht werden.
In einer Ausführungsform sind die zweite optische Einrichtung und/oder die dritte optische Einrichtung als Spektralfilter ausgebildet.
In einer Ausführungsform erzeugen das erste Bauelement und das zweite Bauelement blaues Licht, wobei das Konversionsmaterial ausgebildet ist, das blaue Licht in grünes Licht zu konvertieren.
In einer Ausführungsform erzeugen das erste Bauelement und das zweite Bauelement blaues Licht, wobei das Konversionsmaterial ausgebildet ist, das blaue Licht in rotes Licht zu konvertieren.
In einer Ausführungsform erzeugen das erste Bauelement und das zweite Bauelement blaues Licht, wobei das Konversionsmaterial ausgebildet ist, das blaue Licht in gelbes Licht zu konvertieren.
In einer Ausführungsform erzeugen das weitere erste Bauelement und das weitere zweite Bauelement blaues Licht, wobei das weitere Konversionsmaterial ausgebildet ist, das blaue Licht in grünes Licht zu konvertieren.
In einer Ausführungsform erzeugen das weitere erste Bauelement und das weitere zweite Bauelement blaues Licht, wobei das weitere Konversionsmaterial ausgebildet ist, das blaue Licht in rotes Licht zu konvertieren.
In einer Ausführungsform erzeugen das weitere erste Bauelement und das weitere zweite Bauelement blaues Licht, wobei das weitere Konversionsmaterial ausgebildet ist, um das blaue Licht in gelbes Licht zu konvertieren.
In einer Ausführungsform ist die optische Einrichtung ausgebildet, um die zweite elektromagnetische Strahlung parallel zu einer Abstrahlrichtung auf das Konversionselement zu lenken.
In einer Ausführungsform ist wenigstens eines der optoelektronischen Bauelemente als Licht emittierende Diode oder als Laserdiode ausgebildet.
In einer Ausführungsform die Anordnung in einem Lichtprojektor, insbesondere in einem Beamer integriert.
Mit Hilfe der beschriebenen Anordnungen ist es möglich, z.B. für Lichtprojektoren Lichtquellen mit einer höheren Lichtintensität bereitzustellen. Mit Hilfe der beschriebenen Anordnungen können Mikrodisplays (DMD oder LCoS) mit einer höheren Lichtintensität versorgt werden. Dazu können einzelne optoelektronische Bauelemente verwendet werden, die eine geringere Lichtintensität aufweisen als benötigt wird.
Eine Grundidee der vorliegenden Anordnung besteht darin, dass ein Konversionselement mit mehreren optoelektronischen Bauelementen, insbesondere mit mehreren LEDs, mit Licht versorgt wird. Dabei kann ein Bauelement das Konversionselement in Transmissionsrichtung bestrahlen, wobei das andere Bauelement das Konversionselement parallel zur Transmissionsrichtung von oben bestrahlt. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln eine Erhöhung der Lichtintensität erreicht. Das optische Pumpen des Konversionselementes erhöht die Leuchtdichte des konvertierten Lichtes. Bei idealen Bedingungen könnte die Leuchtdichte verdoppelt werden.
Ein einfacher Aufbau wird dadurch erreicht, dass Spektralfilter zum Lenken beziehungsweise Filtern der elektromagnetischen Strahlung der optoelektronischen Bauelemente verwendet werden. Zudem kann mit Hilfe der Spektralfilter auch die konvertierte elektromagnetische Strahlung in eine gewünschte Abstrahlrichtung gelenkt werden.
Die beschriebenen optoelektronischen Bauelemente eignen sich insbesondere für den Aufbau eines Lichtprojektors.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei
1 eine erste Ausführungsform einer Anordnung mit zwei optoelektronischen Bauelementen und einem Konversionselement,
2 eine zweite Ausführungsform einer Anordnung mit drei optoelektronischen Bauelementen und einem Konversionselement, und
3 eine weitere Ausführungsform einer Anordnung mit fünf optoelektronischen Bauelementen und zwei Konversionselementen, und
4 einen Lichtprojektor mit einer Anordnung mit wenigstens zwei optoelektronischen Bauelementen und einem Konversionselement zeigt.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer Anordnung, wobei ein erstes optoelektronisches Bauelement 1 vorgesehen ist, das ein Konversionselement 2 aufweist. Zudem ist ein zweites optoelektronisches Bauelement 3 vorgesehen, das eine zweite elektromagnetische Strahlung 12 in Richtung einer optischen Einrichtung 4 aussendet. Das zweite optoelektronische Bauelement 3 ist in diesem Fall ohne Konversionselement ausgebildet und weist nur eine Schicht zur Erzeugung einer elektromagnetischen Strahlung auf. Das zweite optoelektronische Bauelement 3 kann abhängig von der gewählten Ausführung auch ein Konversionselement aufweisen. Die optische Einrichtung 4 ist ausgebildet, um die zweite elektromagnetische Strahlung 12 in Richtung auf das Konversionselement 2 zu lenken. Das Konversionselement 2 konvertiert wenigstens einen Teil der vom ersten optoelektronischen Bauelement 1 abgegeben elektromagnetischen Strahlung in eine erste elektromagnetische Strahlung 11 mit einer Abstrahlwellenlänge. Zudem konvertiert das Konversionselement 2 auch wenigstens einen Teil der zweiten elektromagnetischen Strahlung 12 in eine elektromagnetische Strahlung mit der Abstrahlwellenlänge.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das erste optoelektronische Bauelement 1 ein optisches Element 5 auf, das z.B. als Kollimator ausgebildet ist und zwei Linsen aufweist. Das optische Element 5 bündelt die vom Konversionselement 2 abgegebene elektromagnetische Strahlung in eine Abstrahlrichtung 20. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auch das zweite optoelektronische Bauelement 3 eine zweite Linse 6 zum Lenken der zweiten elektromagnetischen Strahlung 12 aufweisen. Die optische Einrichtung 4 ist ausgebildet, um die erste elektromagnetische Strahlung 11 in der Abstrahlrichtung 20 durchzulassen. Die optische Einrichtung 4 kann beispielsweise in Form eines Spektralfilters ausgebildet sein. Der Spektralfilter lässt einen vorgegebenen Wellenlängenbereich in Transmissionsrichtung durch und spiegelt einen zweiten Wellenlängenbereich zurück. Somit wird eine Anordnung erhalten, bei der das Konversionselement 2 nicht nur von dem ersten optoelektronischen Bauelement 1, sondern auch von dem zweiten Bauelement 3 mit elektromagnetischer Strahlung gepumpt wird. Auf diese Weise wird eine erhöhte Leuchtdichte (cd/m²) bei der von dem Konversionselement 2 konvertierten elektromagnetischen Strahlung erreicht. Somit können beispielsweise mehrere lichtemittierende Dioden oder Laserdioden verwendet werden, um die Leuchtdichte der Anordnung zu erhöhen. Bei idealen Bedingungen kann die Leuchtdichte des ersten Bauelementes und des zweiten Bauelementes addiert werden und von der Anordnung in der Abstrahlrichtung 20 abgegeben werden.
Das zweite Bauelement 3 kann beispielsweise ausgebildet ein, um als konvertiertes Licht grünes Licht abzugeben. Dazu kann das zweite Bauelement 3 z.B. eine lichtemittierende Diode aufweisen, die eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere blaues Licht oder Licht mit einer kürzeren Wellenlänge erzeugt, das von dem Konversionselement 2 in grünes Licht umgewandelt wird.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann das zweite Bauelement 3 auch ausgebildet sein, um rotes Licht abzugeben. Dazu kann das zweite Bauelement 3 z.B. eine lichtemittierende Diode aufweisen, die blaues Licht erzeugt, das von dem Konversionselement 2 in rotes Licht konvertiert wird.
Das erste Bauelement 1 kann in der Weise ausgebildet sein, dass das optische Bauelement 1 eine elektromagnetische Strahlung erzeugt, die von dem Konversionselement 2 des zweiten optischen Bauelementes 3 in die Abstrahlwellenlänge konvertiert werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform kann das zweite optische Bauelement 3 in der Weise ausgebildet sein, dass das zweite Bauelement 3 gelbes Licht abstrahlt. Auch dazu kann das zweite Bauelement 3 z.B. eine lichtemittierende Diode aufweisen, die eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere blaues Licht oder Licht mit einer kürzeren Wellenlänge erzeugt, das von dem Konversionselement 2 in gelbes Licht umgewandelt wird.
Die optische Einrichtung 4, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Spektralfilter ausgebildet ist, spiegelt die zweite elektromagnetische Strahlung 12 des zweiten Bauelementes 3 in Richtung auf das Konversionselement 2 des ersten Bauelementes 1. Gleichzeitig ist der Spektralfilter durchlässig für die Abstrahlwellenlänge.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anordnung, die gemäß Anordnung der 1 aufgebaut ist, wobei jedoch zusätzlich ein drittes optoelektronisches Bauelement 7 vorgesehen ist. Das dritte Bauelement 7 ist ausgebildet, eine elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Das dritte Bauelement 7 ist in der Weise angeordnet und mit der optischen Einrichtung 4 gekoppelt, dass die dritte elektromagnetische Strahlung 13 des dritten Bauelementes 7 über die optische Einrichtung 4 in die Abstrahlrichtung 20 umgelenkt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Bauelement 1 ausgebildet, um gelbes Licht auszusenden. Das zweite Bauelement 3 ist ausgebildet, um eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere blaues Licht oder Licht mit einer kürzeren Wellenlänge zu erzeugen, das über die optische Einrichtung 4 auf das Konversionselement 2 des ersten Bauelementes 1 gelenkt wird. Die zweite elektromagnetische Strahlung 12 des zweiten Bauelementes 3 wird vom Konversionselement 2 ebenfalls in gelbes Licht umgewandelt und in die Abstrahlrichtung 20 abgegeben. Zudem wird durch das dritte Bauelement 7 blaues Licht zu dem gelben Licht hinzugefügt. Als Folge davon wird weißes Licht in der Abstrahlrichtung 20 abgegeben. Somit kann eine weiße Lichtquelle mit hoher Leuchtdichte bereitgestellt werden, obwohl die einzelnen Bauelemente 1, 3, 7 eine geringere Leuchtdichte aufweisen.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Anordnung, die eine Kombination der Anordnungen der 2 und der 1 darstellt. Bei dieser Ausführungsform werden die elektromagnetischen Strahlungen der Anordnungen der 1 und der Anordnung der 2 mit Hilfe einer dritten optischen Einrichtung 21 addiert. Die dritte optische Einrichtung 21 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Spektralfilter ausgebildet.
Die dritte Anordnung weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine erste Anordnung mit zwei optoelektronischen Bauelementen 1, 3 auf, die gemäß 1 angeordnet und ausgebildet sind, um eine erste Abstrahlwellenlänge über eine erste Abstrahlrichtung 22 bereitzustellen. Zudem ist eine zweite Anordnung gemäß 2 vorgesehen, die eine zweite Abstrahlwellenlänge in einer zweiten Abstrahlrichtung 23 bereitstellt. Die erste und die zweite Abstrahlwellenlänge werden mit Hilfe der dritten optischen Einrichtung 21 in eine gemeinsame Abstrahlrichtung 24 gebündelt. In der dargestellten Ausführung ist die dritte optische Einrichtung 21 in Form eines Spektralfilters ausgebildet, wobei der Spektralfilter die Abstrahlwellenlänge der ersten Abstrahlwelle durchlässt und die Abstrahlwellenlänge der zweiten Abstrahlwelle reflektiert. Der Spektralfilter ist geneigt in der Weise angeordnet, dass die erste Abstrahlwelle über eine Rückseite eingestrahlt und über eine Vorderseite abgestrahlt wird. Die zweite Abstrahlwellenlänge wird auf die Vorderseite eingestrahlt und über die Vorderseite in die gemeinsame Abstrahlrichtung 24 umgelenkt.
Die erste Anordnung 31 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als erstes optoelektronisches Bauelement 1 z.B. eine lichtemittierende Diode mit einem Konversionselement 2 auf. Das Konversionselement 2 ist ausgebildet, um die elektromagnetische Strahlung des ersten Bauelementes 1 in rotes Licht zu konvertieren. Die erste Anordnung 31 weist als zweites optoelektronisches Bauelement 3 z.B. eine lichtemittierende Diode auf, die eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere blaues Licht oder Licht mit einer kürzeren Wellenlänge erzeugt und über die erste optische Einrichtung 4 dem Konversionselement 2 des Bauelementes 1 zuführt. Das Konversionselement 2 konvertiert auch die elektromagnetische Strahlung des zweiten Bauelementes 3 in rotes Licht und gibt dieses in die erste Abstrahlrichtung 22 ab.
Die optische Einrichtung 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Spektralfilter ausgebildet. Der Spektralfilter lenkt die zweite elektromagnetische Strahlung 2 in Richtung auf das Konversionselement 2 um. Zudem ist der Spektralfilter für die elektromagnetische Strahlung des ersten Bauelementes 1 in der ersten Abstrahlrichtung 22, d.h. in Transmissionsrichtung durchlässig. Somit wird insgesamt rotes Licht mit einer hohen Leuchtdichte über die erste Abstrahlrichtung 22 der dritten optischen Einrichtung 21 zugeführt. Die dritte optische Einrichtung 21 ist ausgebildet, um das rote Licht der ersten Anordnung 31 in Transmission durchzulassen.
Zudem ist die zweite Anordnung 32 vorgesehen, die ein weiteres erstes Bauelement 41 aufweist. Das weitere erste Bauelement 41 weist ein weiteres Konversionselement 42 auf. Das weitere erste Bauelement 41 ist ausgebildet, um grünes Licht in einer zweiten Abstrahlrichtung 23 abzugeben. Dazu kann das weitere erste Bauelement z.B. eine lichtemittierende Diode aufweisen, die eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere blaues Licht oder Licht mit einer kürzeren Wellenlänge erzeugt und in das weitere Konversionselement 42 einstrahlt. Das weitere Konversionselement 42 wandelt das Licht der Diode in grünes Licht um. Zudem ist ein weiteres zweites optoelektronisches Bauelement 43 vorgesehen, das über eine zweite optische Einrichtung 44 elektromagnetische Strahlung an das weitere Konversionselement 42 abgibt. Die zweite optische Einrichtung 44 ist gemäß der ersten optischen Einrichtung aufgebaut und z.B. in Form eines Spektralfilters ausgebildet. Das weitere zweite optoelektronische Bauelement 43 kann z.B. eine lichtemittierende Diode aufweisen, die blaues Licht erzeugt. Das weitere Konversionselement 42 konvertiert die elektromagnetische Strahlung 12 des weiteren zweiten Bauelementes 43 ebenfalls in grünes Licht und gibt das konvertierte grüne Licht ebenfalls in die zweite Abstrahlrichtung 23 ab. Zudem ist ein drittes optoelektronisches Bauelement 7 vorgesehen, das eine dritte elektromagnetische Strahlung 13 erzeugt, die mit Hilfe der zweiten optischen Einrichtung 44 in die zweite Abstrahlrichtung 23 umgelenkt wird. Das dritte optoelektronische Bauelement 7 kann z.B. ausgebildet sein, um blaues Licht zu erzeugen. Das zweite Bauelement 3 kann ausgebildet sein, um blaues Licht zu erzeugen. Das weitere zweite Bauelement 43 und das dritte Bauelement 7 können ebenfalls ausgebildet sein, um blaues Licht zu erzeugen.
Die dritte optische Einrichtung 21 ist ausgebildet, um die elektromagnetische Strahlung der zweiten Abstrahlrichtung 23 in die gemeinsame Abstrahlrichtung 24 umzulenken. Auf diese Weise wird die elektromagnetische Strahlung der ersten und der zweiten Anordnung 31, 32 addiert. Die dritte optische Einrichtung kann als Spektralfilter ausgebildet sein.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auch auf das dritte optoelektronische Bauelement 7 verzichtet werden. Somit wird in der gemeinsamen Abstrahlrichtung 24 nur rotes und grünes Licht abgegeben.
Jedes der optoelektronischen Bauelemente kann über optische Mittel wie zum Beispiel eine Linse oder Konversionselemente verfügen, mit denen die elektromagnetische Strahlung geformt und/oder gerichtet oder in der Wellenlänge verändert werden kann. Zudem können auch Spiegel und weitere optische Elemente vorgesehen sein.
Anstelle von lichtemittierenden Dioden können die optoelektronischen Bauelemente auch in Form von Laserdioden ausgebildet sein.
Die Konversionselemente sind in der Weise ausgebildet, dass konvertierte elektromagnetische Strahlung im Wesentlichen auf einer Oberseite abgegeben wird. Dazu kann das Konversionselement in einen entsprechenden vierseitigen Rahmen eingebettet sein, der beispielsweise aus Titanoxyd gebildet ist. Das Konversionselement kann beispielsweise Phosphor als Konversionsmaterial aufweisen. Das Konversionselement kann beispielsweise grünen, gelben oder roten Phosphor aufweisen. Das optoelektronischen Bauelemente können Arrays von lichtemittierenden Dioden und/oder Laserdioden aufweisen, deren Licht mit Hilfe der und/oder des Konversionselementes in eine gewünschte Farbe wie zum Beispiel Grün oder Rot konvertiert wird. Eine Besonderheit der vorgeschlagenen Anordnungen besteht auch darin, dass ein Konversionselement von der Unterseite und von der Oberseite mit elektromagnetischer Strahlung versorgt wird. Ein Vorteil einer lichtemittierenden Diode mit einem Konversionselement gegenüber über einer Diode mit dem gleichen Wellenlängenspektrum aber ohne Konversionselement besteht darin, dass die Effizienz und die Lichtstärke bei höheren Temperaturen sich weniger ändern.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die dritte optische Einrichtung 21 in der Weise ausgebildet sein, dass das rote Licht der ersten Anordnung 31, das blaue Licht der zweiten Anordnung 32 und das grüne Licht der zweiten Anordnung 32 in unterschiedliche Richtungen abgelenkt werden kann, um entsprechende unterschiedliche Pixel eines Bildes mit unterschiedlichen Farben zu versorgen.
Somit kann diese Anordnung beispielsweise bei einem Projektor eingesetzt werden, mit dem Mikrospiegel mit Licht mit unterschiedlichen Farben versorgt werden. Mit Hilfe der beschriebenen Anordnungen kann eine hohe Leuchtdichte zur Versorgung der einzelnen Mikrospiegel beziehungsweise zur Darstellung der einzelnen Bildpixel erreicht werden. Damit können Projektoren mit DLP-Technologie realisiert werden. Bei der DLP-Technologie sind eine Vielzahl von schwenkbar angeordneten, mikroskopisch kleinen Spiegeln vorgesehen. Mit Hilfe der beschriebenen Anordnungen können die einzelnen Spiegel der DLP-Technologie mit Licht mit höherer Leuchtdichte trotz leistungsschwächerer optoelektronischer Bauelemente versorgt werden.
4 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Projektor 35, der z.B. nach einer DLP-Technologie funktioniert. Dabei kann die erste und/oder die zweite Anordnung 31, 32 vorgesehen sein, um ein Mikrospiegelarray 33 mit Licht zu versorgen. Das Mikrospiegelarray 33 erzeugt eine gewünschte Bildprojektion 34, die vom Projektor 35 ausgegeben wird.
Zudem kann die Anordnung 31, 32 auch bei anderen Anwendungen wie zum Beispiel bei Projektoren mit Flüssigkristall auf Silizium (LCoS) eingesetzt werden, die eine Art Hybridsystem aus LCD- und DLP-Technologie darstellen. Bei der LCoS-Technologie werden Flüssigkristallpaneele eingesetzt, wobei für jeden Bildpixel ein Flüssigkristallpaneel vorgesehen ist. Die Anordnungen 31, 32 können vorgesehen sein, um jeweils eines der Flüssigkristallpaneele mit Licht zu versorgen. Abhängig davon, ob das Flüssigkristallpaneel angesteuert ist oder nicht, ist das Flüssigkristallpaneel für das Licht transmissiv. Die Flüssigkristalle sind auf einer Spiegelschicht angeordnet. Somit kann bei ausgeschaltetem Flüssigkristall das Licht über die Spiegelschicht weiter zur Ausgabe eines Bildes reflektiert werden. Ist das Flüssigkristallpaneel aktiviert, wird das Licht abgeschattet.
Die beschriebenen Wellenlängen bzw. Farben der elektromagnetischen Strahlungen sind nur beispielhaft gewählt. Es können auch andere Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlungen verwendet werden. Beispielsweise können die Konversionselemente auch eine Verschiebung der einfallenden elektromagnetischen Strahlung zu einer kürzeren Wellenlänge ausführen.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: erstes optoelektronisches Bauelement
2: Konversionselement
3: zweites optoelektronisches Bauelement
4: optische Einrichtung
5: optisches Element
6: zweite Linse
7: drittes optoelektronisches Bauelement
11: erste elektromagnetische Strahlung
12: zweite elektromagnetische Strahlung
13: dritte elektromagnetische Strahlung
20: Abstrahlrichtung
21: dritte optische Einrichtung
22: erste Abstrahlrichtung
23: zweite Abstrahlrichtung
24: gemeinsame Abstrahlrichtung
31: erste Anordnung
32: zweite Anordnung
33: Mikrospiegelarray
34: Bildprojektion
35: Projektor
41: weiteres erstes Bauelement
42: weiteres Konversionselement
43: weiteres zweites Bauelement
44: zweite optische Einrichtung

Claims

Anordnung mit einem ersten optoelektronischen Bauelement (1), das ausgebildet ist, um eine elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, mit einem Konversionselement (2), das ausgebildet ist, um die elektromagnetische Strahlung in der Wellenlänge zu einer Wellenlänge einer ersten elektromagnetischen Strahlung (11) zu verschieben, mit einem zweiten optoelektronischen Bauelement (3), das ausgebildet ist, um eine zweite elektromagnetische Strahlung (12) zu erzeugen, mit einer optischen Einrichtung (4), die ausgebildet ist, um die zweite elektromagnetische Strahlung (12) auf das Konversionselement (2) zu lenken, wobei das Konversionselement (2) ausgebildet ist, um die zweite elektromagnetische Strahlung (12) in der Wellenlänge zu der Wellenlänge der ersten elektromagnetischen Strahlung (11) zu verschieben.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die optische Einrichtung (4) ausgebildet ist, um die erste elektromagnetische Strahlung (11) in einer Abstrahlrichtung (20) abzugeben.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die optische Einrichtung (4) als Spektralfilter ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem dritten optoelektronischen Bauelement (7), das ausgebildet ist, um eine dritte elektromagnetische Strahlung (13) zu erzeugen, wobei die optische Einrichtung (4) ausgebildet ist, die erste elektromagnetische Strahlung (11) in Richtung auf eine Abstrahlrichtung (20) zu lenken, und wobei die optische Einrichtung (4) ausgebildet ist, um die dritte elektromagnetische Strahlung (13) in Richtung auf die Abstrahlrichtung (20) zu lenken.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optische Einrichtung (4) wenigstens einen Spektralfilter aufweist, wobei der Spektralfilter ausgebildet ist, um die von dem zweiten Bauelement (3) abgegebene zweite elektromagnetische Strahlung (12) auf das Konversionselement (2) zu lenken, und wobei der Spektralfilter die vom Konversionselement abgegebenen ersten elektromagnetische Strahlung (11) in Richtung auf eine Abstrahlrichtung (20) durchzulassen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, mit einem weiteren ersten optoelektronischen Bauelement (41), das ausgebildet ist, um eine weitere elektromagnetische Strahlung (11) zu erzeugen, mit einem weiteren Konversionselement (42), das ausgebildet ist, um die weitere elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise in der Wellenlänge zu der Wellenlänge einer weiteren ersten elektromagnetischen Strahlung (11) zu verschieben, mit einem weiteren zweiten optoelektronischen Bauelement (43), das ausgebildet ist, um eine weitere zweite elektromagnetische Strahlung (12) zu erzeugen, mit einer weiteren optischen Einrichtung (44), die ausgebildet ist, um die weitere zweite elektromagnetische Strahlung (12) auf das weitere Konversionselement (42) zu lenken, wobei das weitere Konversionselement (42) ausgebildet ist, um die weitere zweite elektromagnetische Strahlung (12) wenigstens teilweise in der Wellenlänge zu der Wellenlänge der weiteren ersten elektromagnetischen Strahlung (11) zu verschieben, und mit einer dritten optischen Einrichtung (21), die ausgebildet ist, die elektromagnetischen Strahlen der zwei Konversionselemente (2, 42) in eine gemeinsame Abstrahlrichtung (24) zu lenken.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei die zweite optische Einrichtung (44) und/oder die dritte optische Einrichtung (21) als Spektralfilter ausgebildet sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Bauelement (1) und das zweite Bauelement (3) blaues Licht oder eine elektromagnetische Strahlung mit kürzerer Wellenlänge erzeugen, wobei das Konversionsmaterial (2) ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung des ersten und des zweiten Bauelementes (1, 3) in grünes Licht zu konvertieren.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erste Bauelement (1) und das zweite Bauelement (3) blaues Licht oder eine elektromagnetische Strahlung mit kürzerer Wellenlänge erzeugen, wobei das Konversionsmaterial (2) ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung des ersten und des zweiten Bauelementes (1, 3) in rotes Licht zu konvertieren, oder wobei das erste Bauelement (1) und das zweite Bauelement (3) blaues Licht oder eine elektromagnetische Strahlung mit kürzerer Wellenlänge erzeugen, und wobei das Konversionsmaterial (2) ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung des ersten und des zweiten Bauelementes (1, 3) in gelbes Licht zu konvertieren.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 9, wobei das dritte Bauelement ausgebildet ist, um blaues Licht oder eine elektromagnetische Strahlung mit kürzerer Wellenlänge zu erzeugen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei das weitere erste Bauelement (41) und das weitere zweite Bauelement (43) blaues Licht oder eine elektromagnetische Strahlung mit kürzerer Wellenlänge erzeugen, wobei das weitere Konversionsmaterial (42) ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung in grünes Licht zu konvertieren, oder wobei das weitere erste Bauelement (41) und das weitere zweite Bauelement (43) blaues Licht oder eine elektromagnetische Strahlung mit kürzerer Wellenlänge erzeugen, wobei das weitere Konversionsmaterial (42) ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung in rotes Licht zu konvertieren, oder wobei das weitere erste Bauelement (41) und das weitere zweite Bauelement (43) blaues Licht oder eine elektromagnetische Strahlung mit kürzerer Wellenlänge erzeugen, und wobei das weitere Konversionsmaterial (42) ausgebildet ist, um die elektromagnetische Strahlung in gelbes Licht zu konvertieren.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optische Einrichtung (4) ausgebildet ist, um die zweite elektromagnetische Strahlung (12) parallel zu einer Abstrahlrichtung (20) auf das Konversionselement (2) zu lenken.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eines der optoelektronischen Bauelemente (1, 3, 7, 41, 43) als Licht emittierende Diode oder als Laserdiode ausgebildet ist.
Lichtprojektor (35) mit einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.