(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式投影装置において、
第１の光源（１）と、第２の光源（２）と、前記第１の光源（１）と前記第２の光源（２）の動作中に照射されるイメージ形成素子（８）と、制御装置（３０）とが設けられており、
前記制御装置（３０）は、前記第２の光源（２）の第２の発光ダイオードチップ（２２）の動作中、前記第２の光源（２）の第１の発光ダイオードチップ（２１）を短絡し、
前記第１の光源（１）は、動作中に赤色光を送出する発光ダイオードチップ（１１）を含み、
前記第２の光源（２）は、動作中に緑色光を送出する第１の発光ダイオードチップ（２１）と、動作中に青色光を送出する第２の発光ダイオードチップ（２２）を含み、
前記第２の発光ダイオードチップ（２２）は、第１の発光ダイオードチップ（２１）の放射出射面（２１２）を介して該第１の発光ダイオードチップ（２１）の上に配置されていて、動作中、第１の発光ダイオードチップ（２１）において形成される電磁放射が第２の発光ダイオードチップ（２２）を通過し、
前記第１の光源（１）は赤色光を送出するために設けられており、前記第２の光源（２）は緑色光、青色光および／または青色光と緑色光との混合光を送出するために設けられていることを特徴とする、
光学式投影装置。
【請求項２】
前記第２の光源（２）はミラー層（２６）を有しており、該ミラー層（２６）は前記第１の発光ダイオードチップ（２１）の、前記第２の発光ダイオードチップ（２２）とは反対の側において、前記第１の発光ダイオードチップ（２１）に取り付けられている、請求項１記載の光学式投影装置。
【請求項３】
前記第２の光源（２）の第２の発光ダイオードチップ（２２）において動作中に発せられる青色光の一部分が、前記第２の光源（２）の第１の発光ダイオードチップ（２１）において吸収され、該第１の発光ダイオードチップ（２１）において緑色光の発生が励起され、前記第２の光源（２）は第２の発光ダイオードチップ（２２）の動作中、青色光と緑色光との混合光を送出する、請求項１または２記載の光学式投影装置。
【請求項４】
前記制御装置（３０）は、第１の動作状態と第２の動作状態を有しており、
前記第１の動作状態において、前記第２の光源（２）の第１の発光ダイオードチップ（２１）は、該第２の光源（２）の第２の発光ダイオードチップ（２２）の動作中、短絡されていて、該第２の光源（２）は前記第２の発光ダイオードチップ（２２）の動作中、青色光を送出し、
前記第２の動作状態において、前記第２の光源（２）は前記第２の発光ダイオードチップ（２２）の動作中、青色光と緑色光との混合光を送出する、
請求項１から３のいずれか１項記載の光学式投影装置。
【請求項５】
前記第１の光源（１）における発光ダイオードチップ（１１）の放射出射面（１３）にレンズ（１２）が光学的に接続されている、請求項１から４のいずれか１項記載の光学式投影装置。
【請求項６】
前記第１の光源（１）と前記イメージ形成素子（８）との間の光経路中と、前記第２の光源（２）と前記イメージ形成素子（８）との間の光経路中に、２色ミラー（５）が配置されている、請求項１から５のいずれか１項記載の光学式投影装置。
【請求項７】
前記第１の光源（１）と前記イメージ形成素子（８）との間の光経路中と、前記第２の光源（２）と前記イメージ形成素子（８）との間の光経路中には、それぞれ光学素子は配置されていない、請求項１から５のいずれか１項記載の光学式投影装置。
【請求項８】
前記第１の光源（１）と前記第２の光源（２）は、前記イメージ形成素子（８）をダイレクトに照射する、請求項１から５のいずれか１項記載の光学式投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学式投影装置に関する。
【０００２】
本発明の解決すべき課題は、効率の高められた光学式投影装置を提供することにある。
【０００３】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、光学式投影装置は第１の光源と第２の光源を備えている。つまりこの光学式投影装置には２つの光源が含まれている。光学式投影装置は有利には２チャネル型投影装置であり、これにはただ２つの光源が設けられており、それらの光を混合して白色光を発生させることができる。
【０００４】
本発明による光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、光学式投影装置はイメージ形成素子である。ここでイメージ形成素子として考えられるのは、たとえばＬＣＤパネルやマイクロミラーアレイである。光学式投影装置の動作中、イメージ形成素子は第１の光源と第２の光源によって照射される。その際、イメージ形成素子は第１の光源と第２の光源の光を変調し、このようにして１つのイメージを生成し、このイメージがたとえば投影面に投影される。
【０００５】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、第１の光源は動作中に赤色光を送出する発光ダイオードチップである。その際、第１の光源には、赤色光を送出するただ１つの発光ダイオードチップあるいは複数の発光ダイオードチップを設けることができ、それらの発光ダイオードチップは動作中、赤色光を送出する。有利にはこの光源は、赤色以外の他の色の光を動作中に送出する発光ダイオードチップを有していない。
【０００６】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、第２の光源は第１の発光ダイオードチップと第２の発光ダイオードチップを有している。第１の発光ダイオードチップは動作中、緑色光を送出し、第２の発光ダイオードチップは動作中、青色光を送出する。この場合、第２の発光ダイオードチップは、第１の発光ダイオードチップの上においてその放射出射面に配置されている。つまり、第１の発光ダイオードチップと第２の発光ダイオードチップは上下に積層されて配置されており、その際、青色光を送出する発光ダイオードチップは、放射方向において緑色光を送出する発光ダイオードチップの後ろに配置されている。つまり第１の発光ダイオードチップの動作中に生成される電磁放射は、第２の発光ダイオードチップを通って照射される。この目的で第２の発光ダイオードチップは、第１の発光ダイオードチップにおいて生成される電磁放射に対し放射透過性に構成されている。
【０００７】
第１および第２の発光ダイオードチップをモノリシックに集積して製造することができる。つまり第１および第２の発光ダイオードチップをたとえば、単一のエピタキシ装置内で相前後してエピタキシ成長させることができる。これに対する代案として、第１および第２の発光ダイオードチップを互いに別個に分離して製造することができ、たとえば接着プロセスにより互いに結合することができる。
【０００８】
その際、第２の光源が第１の発光ダイオードチップと第２の発光ダイオードチップから成るただ１つの積層体を有するように構成することができる。さらに第２の光源に、この種の積層体を複数設けることができる。いずれにせよ、第２の光源は有利には、第１の発光ダイオードチップと第２の発光ダイオードチップから成る積層体しか有しておらず、たとえば赤色発光ダイオードチップのような別の発光ダイオードチップを有していない。
【０００９】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば光学式投影装置は、第１の光源と第２の光源とイメージ形成素子を有しており、このイメージ形成素子は動作中、第１の光源と第２の光源とにより照射される。第１の光源は、動作中に赤色光を送出する発光ダイオードチップを有している。第２の光源は、動作中に緑色光を送出する第１の発光ダイオードチップと、動作中に青色光を送出する第２の発光ダイオードチップを有している。この場合、第２の発光ダイオードチップは、第１の発光ダイオードチップの上において第１の発光ダイオードチップの放射面上に配置されており、したがって動作中、第１の発光ダイオードチップにおいて生成される電磁放射が第２の発光ダイオードチップを通って照射される。
【００１０】
ここで説明している光学式投影装置は、有利には２チャネル投影装置である。２チャネル投影装置の場合、１つの原色たとえば緑色が単一の発光ダイオード光源によって生成される一方、他の２つの原色たとえば赤色と青色が、赤色発光ダイオードチップと青色発光ダイオードチップが並置された１つの発光ダイオードモジュールにより生成される。双方の色チャネル（たとえば一方は緑色、他方は青色−赤色）を重畳し均一化するために、２色ミラーないしはダイクロイックミラーと、光学コンポーネントたとえばマイクロレンズアレイ（いわゆるフライ・アイ・アレイFly-Eye-Arrays）またはロッド状のインテグレータ光学系（いわゆるロッドインテグレータIntegrator Rods）を用いることができる。この場合、レンズ系を介して、光をシーケンシャルにイメージ形成素子たとえばディジタルミラーデバイス（Digital Mirror Device DMD）の方向へ偏向し、投影光学系を介して拡大してスクリーンに投影させることができる。
【００１１】
ここで説明している光学式投影装置は以下の考察に基づくものである。エタンデュは(sin α)^2 Aに比例する、というエタンデュの保存則が意味するのは、光学投影装置におけるどのようなマイクロディスプレイについても（つまりたとえば投影装置のイメージ形成素子におけるどのようなマイクロディスプレイについても）、光学式投影装置の光源における発光ダイオードチップの利用可能な最大照射面積が得られる、ということである。この場合、マイクロディスプレイのエタンデュは、その面積Ａと受光角αとによって定まる。発光ダイオードチップの照射面積を拡大しても好ましい作用は得られない。それというのも、付加的な光を光学システムに入射できないからである。
【００１２】
利用可能な最大照射面積を赤色と青色とが分け合っている一方、ただ１つの発光ダイオードモジュールによって緑色が生成されるような２チャネル投影システムの場合、青色と赤色の発光ダイオードチップはいっそう高い電流密度で駆動される。その理由は、それらの発光ダイオードチップは、光学投影装置における緑色チャネルの照射面積の半分だけしか利用できないからである。ただし発光ダイオードの効率は、青色と緑色の発光ダイオードの場合には殊に、電流密度が高まると著しく低下するので、２チャネル投影システムの全効率はそのことによって影響を受ける。ここで説明する投影システムによれば第２の光源が設けられており、この第２の光源は、緑色発光ダイオードチップと青色発光ダイオードチップとから成る積層体を有しており、この積層体が赤色発光ダイオードチップを有する第１の光源と組み合わせられる。このような投影システムの利点は、緑色光と青色光を送出する発光ダイオードチップのために完全に利用可能な照射面が得られることにある。したがって、緑色光を送出する発光ダイオードチップと青色光を送出する発光ダイオードチップのための電流密度を、原色各々のために固有の単色の発光ダイオードモジュールを使用する３チャネル投影装置の場合よりも大きく選定する必要がない。
【００１３】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、第１の光源は赤色光を送出するために設けられており、第２の光源は緑色光、青色光および／または青緑色光を送出するために設けられている。つまり投影装置の動作中、光源は上述の色の光を少なくとも一時的に送出する。
【００１４】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、第２の光源はミラー層を有しており、このミラー層は第２の発光ダイオードチップとは反対側において第１の発光ダイオードチップに取り付けられている。ここでミラー層とはたとえば誘電体ミラーおよび／または金属製のミラーであり、これは第１の発光ダイオードチップの緑色光も第２の発光ダイオードチップの青色光も反射するのに適したものである。
【００１５】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、光学式投影装置は制御装置を有しており、この制御装置は、第２の光源の第２の発光ダイオードチップの動作中、第２の光源の第１の発光ダイオードチップを短絡するのに適したものである。つまり制御装置は、第２の光源の第２の発光ダイオードチップが駆動されるときは常に第１の発光ダイオードチップを短絡するように構成されている。このようにすれば、第１の発光ダイオードチップにおいて生成される電荷キャリアペアが放射しながら再結合することはできない。したがって第１の発光ダイオードチップは第２の発光ダイオードチップの電磁放射によっても、励起されて光を再放出することはできない。
【００１６】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、第２の光源の第２の発光ダイオードチップにおいて動作中に生成される青色光の一部分は、第２の光源の第１の発光ダイオードチップにおいて吸収され、吸収された光はそこにおいて緑色光の発生を励起し、第２の光源は第２の発光ダイオードチップの動作中、青色光と緑色光から成る混合光を送出する。つまりこの場合、第２の発光ダイオードチップの青色光による第１の発光ダイオードチップの緑色光の励起は、第１の発光ダイオードチップの短絡によって抑圧されるのではなく、付加的に緑色光が発生するのである。
【００１７】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、制御装置は２つの動作状態を有している。第１の動作状態において、第２の光源の第１の発光ダイオードチップは第２の光源の第２の発光ダイオードチップの動作中、短絡され、したがって第２の光源は第２の発光ダイオードチップの動作中、単に青色の光を送出する。第２の動作状態において、第１の発光ダイオードチップは第２の光源の第２の発光ダイオードチップの動作中、短絡されず、したがって第２の光源は第２の発光ダイオードチップの動作中、青色光と緑色光から成る混合光を送出する。
【００１８】
つまり制御装置によって、第２の光源が単に青色光を送出するのか、あるいは第２の光源が青色と緑色の混合光を送出するのかを選択することができる。
【００１９】
第１の動作状態において投影装置は、殊に広い色空間においてイメージを表示するのに適している。第２の動作状態の場合には色空間が制約される。なぜならば、単純な青色光が生成されないからである。しかしながらこの一方で第２の光源の効率は高まる。なぜならば、緑色光を生成するために青色の散乱光の一部分が利用されるからである。
【００２０】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、第１の光源の発光ダイオードチップの放射出射面にレンズが光学的に接続されている。ここで「光学的に接続されている」とは、レンズが発光ダイオードチップに続いて空隙なく配置されていることを意味する。たとえばレンズを、発光ダイオードチップの放射出射面にじかに載置することができる。さらにレンズを、たとえば屈折率整合剤Index Matching Gelまたは光学的なプラスチック材料を介して、発光ダイオードチップに接続することができる。たしかにレンズは、発光ダイオードチップの利用可能な照射面積を低減する、という欠点を有しているけれども、発光ダイオードチップからの赤色光の出射効率は７０％まで増加するので、光学式投影装置の効率がさらに高まることになる。
【００２１】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、第１の光源とイメージ形成素子との間の第１の光経路中と、第２の光源とイメージ形成素子との間の第２の光経路中に、ダイクロイックミラーないしは２色ミラーが配置されており、このミラーは、第１の光源の光と第２の光源の光をイメージ形成素子に向けて偏向するのに適したものである。この場合、青色発光ダイオードチップと赤色発光ダイオードチップが１つの共通の発光ダイオードモジュールとして配置されているような２チャネル投影装置の場合よりも、ダイクロイックミラーを単純に構成することができる。その理由は殊に、緑色光と青色光との間の波長の差は、赤色光と青色光との間の波長の差よりも著しく小さいことによる。ダイクロイックミラーがいっそう単純になることから、光学式投影装置のフィルタのフレネル損失が僅かになり、ひいては効率が高められる。
【００２２】
光学式投影装置の少なくとも１つの実施形態によれば、それぞれ第１の光源とイメージ形成素子との間の光経路中と、第２の光源とイメージ形成素子との間の光経路中には、光学素子は配置されていない。つまり、これらの光経路中には光学素子は設けられていない。換言すれば、第１の光源と第２の光源はイメージ形成素子をダイレクトに照射する。たとえばこの場合、ダイクロイックミラーはまったく用いられない。これら両方の光源をいくらかデフォーカシングすることによって、別の光学コンポーネントを設けることなく、イメージ形成素子の照射を十分均一に行うこともできる。この場合、３原色の混合はイメージ形成素子においてじかに行われ、このことによって、フレネル損失を回避しながら光学式投影装置の構造をきわめてコンパクトにすることができる。したがってこの光学式投影装置は、著しく効率が高い点で優れている。
【００２３】
次に、実施例に基づきそれらに対応する図面を参照しながら、本発明による光学式投影装置について詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】本発明による光学式投影装置のための第２の光源の実施形態を示す断面図
【図１Ｂ】本発明による光学式投影装置のための第２の光源の実施形態を示す断面図
【図１Ｃ】本発明による光学式投影装置における第２の光源の結線状態を示す図
【図２Ａ】本発明による光学式投影装置の特性を表すグラフ
【図２Ｂ】本発明による光学式投影装置の特性を表すグラフ
【図２Ｃ】本発明による光学式投影装置の特性を表すグラフ
【図３】本発明による光学式投影装置の特性を詳細に示すグラフ
【図４Ａ】本発明による光学式投影装置の実施例を示す図
【図４Ｂ】本発明による光学式投影装置の実施例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図中、同じ部材、同様の部材あるいは同じように動作する部材には、同じ参照符号が付されている。これらの図面ならびに図面に示されている部材相互間の大きさの比率は、縮尺どおりには示されてはおらず、むしろ見やすくするために、および／または理解しやすくするために、誇張された大きさで描かれている。
【００２６】
図１Ａには、本発明による光学式投影装置のための第２の光源２の第１の実施形態が示されている。第２の光源２は、第１の発光ダイオードチップ２１と第２の発光ダイオードチップ２２を備えている。さらに第２の光源２には支持体２５が含まれている。支持体２５と第１の発光ダイオードチップ２１との間にミラー層２６が配置されている。第１の発光ダイオードチップ２１と第２の発光ダイオードチップ２２は、接合手段２３を介して互いに接合されている。第２の発光ダイオードチップ２２の、第１の発光ダイオードチップ２１と向き合った側に、放射透過性として構成されているコンタクト層２４が設けられている。
【００２７】
第１の発光ダイオードチップ２１は緑色光を送出する発光ダイオードチップであり、これもＩｎＧａＮ半導体材料系をベースとしている。
【００２８】
第２の発光ダイオードチップ２２は緑色光に対し透過性であり基板レスの青色発光ダイオードチップであり、たとえばＩｎＧａＮ半導体材料系をベースとしている。
【００２９】
ミラー層２６はたとえば銀から成るミラーであり、これは緑色光も青色光も反射させるのに適したものである。支持体２５はたとえばゲルマニウムにより形成されている。
【００３０】
接合手段２３は放射透過性で形成されており、たとえばシリコンおよび／またはエポキシ樹脂から成る。放射透過性のコンタクト層２４はたとえば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）あるいはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などのようなＴＣＯ（Transparent Conductive Oxide）から成る。
【００３１】
第１の発光ダイオードチップ２１は出射構造部２１１を有することができ、これはたとえば第１の発光ダイオードチップ２１の、第２の発光ダイオードチップ２２と向き合った側の放射出射面２１１２の粗面化によって形成されている。
【００３２】
同様に、第２の発光ダイオードチップ２２は出射構造部２２１を有することができる。第２の発光ダイオードチップ２２の出射構造部２２１も、粗面化によって形成することができる。出射構造部２１１，２２１により、発光ダイオードチップの放射出射面を通して放射が貫通する確率がそれぞれ高められる。
【００３３】
第２の光源２の動作中、第２の発光ダイオードチップ２２はたとえば青色光を送出する。その際、青色光の一部分は、第１の発光ダイオードチップ２１に到達する可能性がある。青色光は第１の発光ダイオードチップ２１において部分的に吸収され、吸収された光の一部分は第１の発光ダイオードチップ２１において緑色光に変換される。第１の発光ダイオードチップ２１に到達した青色光の別の部分は、ミラー層２６において第２の発光ダイオードチップ２２に向かって反射し、青色光として第２の光源２から出射する。青色光により励起された緑色光（第２の光源における光流全体のうちの約３０％）を、光を発生させるために利用することができ、これによって第２の光源２は青色と緑色から成る混色光を送出する。これによって光学式投影装置の色空間のサイズは低減されるが、その効率は高められる。
【００３４】
択一的に、第２の発光ダイオードチップ２２の動作中に第１の発光ダイオードチップ２１を短絡することにより、緑色光の励起を抑えることができる。このための回路がたとえば図１Ｃに詳しく描かれている。この目的で第２の光源２は制御装置３０を有しており、これはスイッチとして実現されている。制御装置３０により第１の発光ダイオードチップ２１の接点２９Ａ，２９Ｂを短絡することができ、これによって第２の発光ダイオードチップ２２の動作中、第１の発光ダイオードチップ２１において電磁波を発生させないようにすることができる。
【００３５】
つまり制御装置３０は、第１の動作モードと第２の動作モードとを有している。第１の動作モードでは、第２の光源２における第１の発光ダイオードチップ２１は、第２の光源における第２の発光ダイオードチップ２２の動作中、短絡されており、これによって第２の光源２は第２の発光ダイオードチップ２２の動作中は青色光を送出するようになる。第２の動作モードでは、第２の光源２は第２の発光ダイオードチップ２２の動作中、青色光と緑色光から成る混色光を送出する。
【００３６】
図１Ｂには、第２の光源２に関する第２の実施形態の概略図が描かれており、ここで述べている光学式投影装置においてどのように用いられるかが示されている。この実施形態によれば、第１の発光ダイオードチップ２１と第２の発光ダイオードチップ２２はモノリシックに集積されるかたちで構成されている。つまり、これらの発光ダイオードチップは、エピタキシャル成長により上下に堆積されており、したがって第１の発光ダイオードチップ２１と第２の発光ダイオードチップ２２とを接合するための接合手段は不要となる。その際、発光ダイオードチップの接触接続は、ダクト２７ａ，２７ｂ，２８を介して行われ、これらのダクトは導電性材料によって充填されており、発光ダイオードチップ２１，２２のコンタクト層まで到達している。発光ダイオードチップ２１，２２の接触接続は、端子部２９ａ、２９ｂ，２９ｃを介して行われる。
【００３７】
図１Ａを参照しながら説明した光源と対比すると、図１Ｂに描かれている光源は効率が高められる点で優れている。その理由は殊に、接合手段２３または接合層２４において吸収が発生する可能性がないことによる。他方、図１Ｂに示されているような第２の光源の製造は、ダクト２７ａ，２７ｂ，２８の製造に必要とされる複雑な光技術に起因して、煩雑となりないしはコストがかかる。
【００３８】
図２Ａには、図１Ａに示したような第２の光源２の出射効率が示されている。棒グラフＡは、ＩＺＯから成る厚さ１００ｎｍのコンタクト層２４を備えた第２の光源２の効率を示す。棒グラフＢは、ＩＺＯから成る厚さ２５０ｎｍのコンタクト層２４を備えた第２の光源の効率を示す。この場合、棒グラフＡの出射効率は約８０％であり、棒グラフＢの出射効率は約６７％である。つまりコンタクト層２４に起因して、少なくとも２０％の光学損失が見込まれる。
【００３９】
図２Ｂには、第２の光源２の波長を表す軸上にｍｌｍ／ｎｍの単位で強度が示されており、この場合、緑色光の発生が第１の発光ダイオードチップ２１の短絡により阻止される（特性曲線Ａを参照）。さらに、第２の発光ダイオードチップ２２が作動され、緑色光の発生が阻止されていない状態において、第２の光源２の強度が示されている（特性曲線Ｂを参照）。点Ｄにおける強度の上昇は、第２の発光ダイオードチップ２２からの青色光子により緑色光子が励起されたことに起因するものである。第１の発光ダイオードチップ２１の短絡により、緑色光の発生を抑えることができる（領域Ｃ参照）。
【００４０】
図２Ｃには、累積された光束ＰｈｉＶが第２の光源２の波長に依存してｍｌｍの単位で示されている。この場合、第１の発光ダイオードチップ２１における緑色光の発生は、第２の発光ダイオードチップ２２の動作時には阻止されている（特性曲線Ｂ）。さらに特性曲線Ａとして、緑色光の発生が阻止されていない状態において、累積された光束が示されている。図２Ｃに示されているように、光束全体の約３０％効率を高めるため、第１の発光ダイオードチップ２１の緑色光を利用することができる（矢印Ｃも参照）。これに対し、緑色光の発生を抑圧した場合、いっそう広い色空間が生じる。
【００４１】
図３には、それぞれ異なる２つの２チャネル投影装置に関して、１ｍｍ平方あたりの電流密度ρＩが単位アンペアで示されている。この場合、光学式投影装置は、０．３″マイクロディスプレイを備え１Ｗの総出力を有する１６：９投影装置である。ここで棒グラフＡは赤色発光ダイオードチップの電流密度を示し、棒グラフＢは緑色発光ダイオードチップの電流密度を示し、棒グラフＣは青色発光ダイオードチップの電流密度を示す。
【００４２】
左側の棒グラフは、その下に描かれたボックスに示されているような状況における電流密度を表している。この場合、光学式投影装置は第１の光源３を有しており、これには赤色発光ダイオードチップ３１と青色発光ダイオードチップ３２が含まれている。さらにこの光学式投影装置には第２の光源４が含まれており、これには緑色発光ダイオードチップ４１だけが含まれている。
【００４３】
右側の棒グラフは、第２の光源２における積層された緑色発光ダイオードチップ２１および青色発光ダイオードチップ２２と、第１の光源１における赤色発光ダイオードチップ１１を備えた光学式投影装置に関するものである。その際、第１の光源１の赤色発光ダイオードチップ１１の放射出射面１３に続いてじかにレンズ１２が配置されている。
【００４４】
図３に示されているように、右側に描かれているようなケースでは青色発光ダイオードチップの電流密度は、左側に描かれているケースの５０％である。これによって、光学式投影装置の効率が高められるようになる。
【００４５】
図４Ａには、以下で説明する第１の実施形態による光学式投影装置の部分図が示されている。この光学式投影装置は、たとえば図３に示されているような第１の光源１を有している。さらに光学式投影装置は、たとえば図１Ａと図１Ｂを参照しながら詳述したような第２の光源２を有している。光学式投影装置はさらに２色ミラー５を有しており、このミラーによって、第１の光源１と第２の光源２の光ビームが単一の光経路としてまとめられる。光学式投影装置はさらに光学素子６，７を有しており、これらの光学素子をたとえばマイクロレンズアレイ６およびロッド状の混合光学系７とすることができる。第１の光源と第２の光源の光は、たとえばマイクロミラーアレイとすることのできるイメージ形成素子８に向かって交互に偏向される。イメージ形成素子８により変調された光は、投影光学系９から投影面１０に向かって偏向される。
【００４６】
図４Ｂに示されている光学式投影装置の場合、第１および第２の光源１，２とイメージ形成素子８との間には光学素子は設けられていない。この場合、光源１，２の光の均一化は、両方の光源をいくらかデフォーカシングすることによって行われ、したがって光の混合をイメージ形成素子８においてそのまま行うことができる。
【００４７】
総じていえば、青色発光ダイオードチップに対する電流密度の低減と、赤色発光ダイオードチップのための出射レンズ１２の使用とによって、青色発光ダイオードチップと赤色発光ダイオードチップを備えた発光ダイオードモジュールと緑色発光ダイオードチップを備えた発光ダイオードモジュールとを含む光学式投影装置に比べ、光学式投影装置の効率が全体的に約３０％ほど高められる。
【００４８】
これまで本発明について実施例に基づき説明してきたが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。むしろ本発明は、あらゆる新たな特徴ならびにそれらの特徴の組み合わせを含むものであり、それらは殊に特許請求の範囲に記載された特徴各々を含んでおり、それら自体がたとえ特許請求の範囲あるいは実施例に明示されていないにしても、本発明に含まれるものである。
【００４９】
たとえば各請求項の権利範囲は、赤色光、緑色光、青色光を送出する発光ダイオードチップとは異なる発光ダイオードチップが使用される光学式投影装置にも及ぶものである。ここで重要であるのは、発光ダイオードチップにより発せられた光を混合して白色光を発生させることができる点だけである。この場合、第１の光源には第１の波長領域をもつ少なくとも１つの発光ダイオードチップが使用される。
【００５０】
第２の光源において、第２の波長領域をもつ少なくとも１つの発光ダイオードチップが第１の発光ダイオードチップとして用いられ、第３の波長領域をもつ少なくとも１つの発光ダイオードチップが第２の発光ダイオードチップとして用いられる。この場合、第１の波長領域には最も長い波長の電磁放射が含まれ、第２の波長領域には中間の波長の電磁放射が、さらに第３の波長領域には最も短い波長の電磁放射が含まれる。
【００５１】
この特許出願はドイツ連邦共和国特許出願第１０２００９０３０５４９．１号の優先権を主張するものであり、この優先権主張に基づきその開示内容はこの特許出願に含まれるものとする。
【図１Ａ】
0005579265.tif 000002
【図１Ｂ】
0005579265.tif 000003
【図１Ｃ】
0005579265.tif 000004
【図２Ａ】
0005579265.tif 000005
【図２Ｂ】
0005579265.tif 000006
【図２Ｃ】
0005579265.tif 000007
【図３】
0005579265.tif 000008
【図４Ａ】
0005579265.tif 000009
【図４Ｂ】
0005579265.tif 000010