光源裝置、尤其在微鏡裝置中使用的光源裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種根據(jù)主權(quán)利要求的前序部分所述的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]所述光源裝置在不同的變型方案中普遍已知并且也稱作RGB模塊。功率強(qiáng)的且越來(lái)越小地度量的激光源的開(kāi)發(fā)使所述光源裝置變成微鏡裝置的或微鏡執(zhí)行器的重要組成部分，因?yàn)楸M管其小的空間延展但所述光源裝置仍可以產(chǎn)生亮的彩色像點(diǎn)。在此，所述光源裝置僅僅使用實(shí)際上需要的光。所述微鏡裝置例如可以在將來(lái)構(gòu)成微型投影裝置(Piko-Projektor)、迷你條形碼掃描儀或用于內(nèi)窺鏡的裝置的核心部件。然而，激光的使用在以下方面表現(xiàn)為不利:激光的高的相干性導(dǎo)致通過(guò)在光所朝向的屏幕上的干涉引起的斑點(diǎn)效應(yīng)。具有較低的相干性的半導(dǎo)體激光器的使用和其借助數(shù)百M(fèi)Hz的調(diào)制的運(yùn)行在過(guò)去能夠減小斑點(diǎn)效應(yīng)。但是在此，紅光源的線寬度通常如此窄，使得對(duì)于顯著的線擴(kuò)寬需要比對(duì)于兩個(gè)另外的光源可使用的調(diào)制頻率高得多的調(diào)制頻率(并且因此用于降低相干性)。但是，對(duì)于微鏡裝置或微鏡執(zhí)行器的可能的應(yīng)用領(lǐng)域、例如投影裝置、移動(dòng)電話、攝像機(jī)或筆記本電腦而言，大于1GHz的調(diào)制頻率是不再實(shí)用的或期望的。因此現(xiàn)有技術(shù)提出，使用兩個(gè)紅光源，它們以分別彼此垂直的偏振發(fā)射來(lái)自紅色光譜范圍的光。如果具有兩個(gè)彼此垂直的偏振的兩個(gè)射束路徑重疊，則斑點(diǎn)效應(yīng)能夠以因數(shù)1.41降低。然而，其中被證明為不利的是，為了兩個(gè)射束路徑的重疊需要偏振分束器，所述偏振分束器可能具有損壞閾值，所述損壞閾值限制來(lái)自紅色光譜范圍的光的光強(qiáng)、也即強(qiáng)度。此外要注意，激光二極管的激光通常具有非對(duì)稱的射束輪廓。如果具有彼此垂直的偏振的半導(dǎo)體激光器光重疊，則橢圓形的射束輪廓或射束橫截面的兩個(gè)大的半軸同樣彼此垂直地延伸，由此(由于來(lái)自不同光源的光的重疊)共同射束的射束寬度整體增大。因此，通過(guò)不利的方式降低了分辨能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)是，實(shí)現(xiàn)一種成本有利且簡(jiǎn)單的光源裝置，通過(guò)進(jìn)一步降低對(duì)于來(lái)自紅色光譜范圍的光的斑點(diǎn)效應(yīng)來(lái)改善所述光源裝置的分辨能力，其中減小或避免現(xiàn)有技術(shù)中的上述不利效應(yīng)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明設(shè)置一種光源裝置、尤其用于在微鏡裝置中使用的光源，所述光源裝置具有用于發(fā)射來(lái)自紅色光譜范圍的光的第一紅光源、用于發(fā)射來(lái)自紅色光譜范圍的光的第二紅光源。為了形成在屏幕上產(chǎn)生彩色點(diǎn)的共同光束，光源裝置附加地包括用于發(fā)射來(lái)自綠色光譜范圍的光的綠光源和用于發(fā)射來(lái)自藍(lán)色光譜范圍的光的藍(lán)光源。借助重疊單元以及尤其所述重疊單元的布置設(shè)置，使來(lái)自第一紅光源的光、來(lái)自第二紅光源的光、來(lái)自綠光源的光和來(lái)自藍(lán)光源的光共線地重疊成一個(gè)共同光束。在此根據(jù)本發(fā)明尤其設(shè)置，來(lái)自第一紅光源的光具有與來(lái)自第二紅光源的光的波長(zhǎng)不同的波長(zhǎng)。
[0005]尤其設(shè)置，來(lái)自第一紅光源的光的波長(zhǎng)與來(lái)自第二紅光源的光的波長(zhǎng)以超過(guò)8nm、優(yōu)選超過(guò)15nm而特別優(yōu)選超過(guò)20nm地不同。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的光源裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):降低通過(guò)來(lái)自紅色光譜范圍的光引起的斑點(diǎn)效應(yīng)。在此，可以放棄高的調(diào)制頻率(在GHz范圍中)，以便線寬度擴(kuò)寬。低于GHz范圍的調(diào)制頻率例如在光源裝置一一例如投影裝置、移動(dòng)電話、攝像機(jī)或筆記本電腦的潛在使用環(huán)境中是期望的。因?yàn)閮?yōu)選光由多個(gè)光學(xué)元件的例如由于其抗反射涂層引起的平行偏振，所以放棄具有不同偏振的光的重疊是另一優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)在使用環(huán)境中所使用的光學(xué)元件原本已經(jīng)具有多個(gè)涂層、尤其抗反射涂層時(shí)，所述優(yōu)點(diǎn)尤其起重要作用。(所述抗反射涂層通常必須已經(jīng)耗費(fèi)地與所述波長(zhǎng)范圍匹配，其在沒(méi)有失去抗反射涂層的效果的情況下，即使光束沒(méi)有準(zhǔn)確地以所設(shè)置的角到達(dá)抗反射涂層上。用于抗反射層的另一條件的添加通常僅僅以與額外成本相連的過(guò)大耗費(fèi)地實(shí)現(xiàn)。)
[0007]在另一實(shí)施方式中設(shè)置，第一紅光源、第二紅光源、綠光源和/或藍(lán)光源是半導(dǎo)體激光器。因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器通常可以小地度量，所以半導(dǎo)體激光器作為光源的使用隨之帶來(lái)以下優(yōu)點(diǎn):光源裝置可以作為整體地小地度量。此外，可以找到發(fā)射紅光的半導(dǎo)體激光器，所述半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長(zhǎng)以超過(guò)15nm地彼此不同，由此可以特別顯著地降低斑點(diǎn)效應(yīng)，因?yàn)樗丿B的光波的波長(zhǎng)差越大，斑點(diǎn)效應(yīng)的降低則越大。
[0008]在另一實(shí)施方式中設(shè)置，所述重疊單元如此布置，使得第二紅光源的光的傳播方向與所述共同光束的傳播方向共線地延伸。由此能夠?qū)崿F(xiàn)以下光源裝置:在所述光源裝置中能夠有利地放棄轉(zhuǎn)向單元、例如鏡或附加的重疊單元，所述附加的重疊單元否則負(fù)責(zé)使第一紅光源的、第二紅光源的、綠光源的或藍(lán)光源的光的傳播方向與所述共同光束的傳播方向共線地定向。
[0009]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中設(shè)置，至少一個(gè)重疊單元(11，12，13)是波長(zhǎng)選擇鏡。波長(zhǎng)選擇鏡例如涉及介質(zhì)鏡或分色鏡。波長(zhǎng)選擇鏡的使用隨之帶來(lái)以下優(yōu)點(diǎn):可以將光耦合輸入到共同射束中，而基本上不在其特性方面改變所述共同射束。
[0010]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中設(shè)置，所有重疊單元(11，12，13)是波長(zhǎng)選擇鏡。在該實(shí)施方式中，以有利的方式放棄偏振分束器的使用，所述偏振分束器通常具有損壞閾值，所述損壞閾值限制用于光源裝置的光源的光強(qiáng)或者強(qiáng)度。
[0011]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中設(shè)置，來(lái)自第一紅光源的、第二紅光源的、藍(lán)光源的和/或綠光源的光是脈沖式的。脈沖式光源的寬的線寬度以有利的方式附加地降低相干性并且因此也附加地降低斑點(diǎn)效應(yīng)。
[0012]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中設(shè)置，所述光源裝置具有至少一個(gè)用于射束成形的元件。例如可以在所述第一紅光源、所述第二光源、所述綠光源和/或所述藍(lán)光源的直接后方布置透鏡，所述透鏡至少部分補(bǔ)償從光源輸出的光的可能的發(fā)散。特別地，半導(dǎo)體激光器通常具有強(qiáng)烈的發(fā)散，其中其發(fā)散此外通常導(dǎo)致非對(duì)稱的射束輪廓。因此也可以設(shè)想，在一種優(yōu)選實(shí)施方式中使用柱體透鏡。借助用于射束成形的元件能夠?qū)崿F(xiàn)，與不具有射束成形的元件的相同光源裝置相比，以有利的方式通過(guò)所述發(fā)散的部分補(bǔ)償改善分辨能力。
[0013]本發(fā)明的另一主題是以下微鏡裝置:其具有至少一個(gè)根據(jù)上述實(shí)施方式中的一種實(shí)施方式的光源裝置。所述微鏡裝置可以利用光源裝置的正的特性來(lái)掃描圖像、例如條形碼。在此，微鏡裝置具有一個(gè)或多個(gè)鏡，所述一個(gè)或多個(gè)鏡對(duì)準(zhǔn)所述共同射束或者投影到屏幕上。
[0014]本發(fā)明的另一主題是以下投影裝置:其具有至少一個(gè)根據(jù)上述實(shí)施方式中的一種實(shí)施方式的光源裝置。所述投影裝置可以利用所述光源裝置的由于斑點(diǎn)效應(yīng)的降低而更高的分辨能力用于改善的圖像顯示。
[0015]本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)由附圖以及由根據(jù)附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的以下描述得出。在此，附圖僅僅示出本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式，其不限制基本的發(fā)明構(gòu)想。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光源裝置；
[0017]圖2示出激光在屏幕上的射束輪廓；
[0018]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的光源裝置的一種實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在不同的附圖中，相同的部分總是標(biāo)有相同的參考標(biāo)記并且因此通常分別也僅命名或提及一次。
[0020]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光源裝置1，所述光源裝置由一個(gè)藍(lán)光源22、一個(gè)綠光源21和兩個(gè)紅光源25和26組成，其中藍(lán)光源發(fā)射來(lái)自藍(lán)色光譜范圍220的光，綠光源發(fā)射來(lái)自綠色光譜范圍210的光，而所述兩個(gè)紅光源發(fā)射來(lái)自紅色光譜范圍250和260的光。對(duì)于在微鏡裝置中存在的光源裝置1通常設(shè)置，使來(lái)自紅光源、綠光源和藍(lán)光源21、22和25的光如此重疊，使得它們重疊地在屏幕上產(chǎn)生具有確定的顏色印象的點(diǎn)，其中所述點(diǎn)的分別期望的顏色印象通過(guò)來(lái)自紅色、綠色和藍(lán)色光譜范圍210、220和250的光的相對(duì)的混合比例(或