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Stand der Technik
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Projektionsmodul für den Einsatz in Consumer-Anwendungen, wie beispielsweise VR (virtual reality) oder AR (augmented reality) - Datenbrillen. Bei diesen Anwendungen werden Bilder oder auch nur Zusatzinformationen mit Hilfe eines scannenden Projektionsmoduls ins Sichtfeld eines Nutzers projiziert. Eine Realisierungsmöglichkeit hierfür besteht darin, die zweidimensionale Bildinformation direkt auf die Netzhaut zu projizieren, was als Retina-Scanverfahren bezeichnet wird. Die Bildinformation kann aber auch mit Hilfe von Lichtwellenleitern auf ein bzw. beide Brillengläser projiziert werden. Diese Variante wird als Waveguide-Verfahren bezeichnet.
In beiden Fällen umfasst das Projektionsmodul ein ansteuerbares Lasermodul mit mindestens einer Laserquelle zum Aussenden eines Laserstrahls vorgebbarer Intensität. Häufig kommen hier RGB (red, green blue) -Lasermodule mit Halbleiter-Laserdioden unterschiedlicher Wellenlängenbereiche zum Einsatz. Des Weiteren umfasst ein solches Projektionsmodul eine ansteuerbare Mikrospiegelanordnung zum Auslenken des Laserstrahls, wobei die Mikrospiegelanordnung für die Scanbewegung des Laserstrahls verantwortlich ist. Häufig umfasst eine solche Mikrospiegelanordnung zwei Spiegel, von denen einer für eine Horizontalbewegung des Laserstrahls verantwortlich ist, während der andere Spiegel eine Vertikalbewegung des Laserstrahls verursacht. Auf diese Weise kann die Bildinformation in aufeinanderfolgenden Frames projiziert werden, wobei jeder Frame in aus einzelnen Zeilen aufgebaut ist. Bekannt ist aber auch die Verwendung von Mikrospiegelanordnungen mit nur einem Spiegel, der den Laserstrahl sowohl horizontal als auch vertikal ablenkt. Damit kann der Laserstrahl ebenfalls zeilenweise über die Projektionsfläche geführt werden oder auch andere Scanbewegungen ausführen, wie z.B. eine Lissajou-förmige Bewegung.
Beim Retina-Scanverfahren wird der Laserstrahl mit Hilfe der Mikrospiegelanordnung auf ein holografisches oder optisch aktives Element im Bereich des Brillenglases gelenkt. Mit Hilfe dieses holographischen oder optisch aktiven Elements wird der Laserstrahl dann auf das Auge des Nutzers gerichtet. Dazu muss das Projektionsmodul in einer definierten Position und Ausrichtung relativ zum holographischen oder optisch aktiven Element im Bereich des Brillenglases angeordnet werden. Beim Waveguide-Verfahren wird der Ausgangsstrahl der Mikrospiegelanordnung in ein Brillenglas eingekoppelt, das als Lichtwellenleiter für den von der Mikrospiegelanordnung abgelenkten Laserstrahl fungiert. Dazu weist das Brillenglas eine örtlich definierte Einkoppelstruktur für den Laserstrahl und eine örtlich definierte Austrittsstruktur im Sichtfeld des Nutzers auf. Das Projektionsmodul muss hier in einer definierten Position und Ausrichtung relativ zur Einkoppelstruktur des Brillenglases angeordnet werden. In beiden Fällen sollten bei der Positionierung und Ausrichtung des Projektionsmoduls sehr kleine Toleranzfelder eingehalten werden, da sich Abweichungen sehr stark auf das Nutzerempfinden auswirken.
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Aufgabe der Erfindung
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Insbesondere bei Consumer-Anwendungen, wie z.B. einer VR/AR-Datenbrille, ist die Integration eines Projektionsmoduls in ein übergeordnetes Gesamtsystem in mehrerlei Hinsicht anspruchsvoll.
Im Hinblick auf eine mobile Nutzung wird eine möglichst platzsparende, kompakte Bauform angestrebt, die zudem in unterschiedliche Designs des Gesamtsystems integrierbar sein sollte. Die Integration des Projektionsmoduls im übergeordneten Gesamtsystem sollte technisch möglichst unkompliziert sein. Insbesondere sollte sich das Projektionsmodul sehr einfach und präzise relativ zu den übrigen optischen Komponenten des übergeordneten Gesamtsystems positionieren, ausrichten und justieren lassen. Im Fall einer VR/AR-Datenbrille sollte sich die Bauform an einer Standard-Brillengeometrie orientieren. Dabei spielt der Tragekomfort des Nutzers eine wesentliche Rolle. Zu beachten sind außerdem Sicherheitsaspekte bei der Verwendung in unmittelbarer Nähe des Auges.
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Kern und Vorteile der Erfindung
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Vorgeschlagen wird ein scannendes Laser-Projektionsmodul, das sich aufgrund seiner sehr kompakten Bauweise besonders gut für Consumer-Anwendungen eignet. Das erfindungsgemäße Projektionsmodul umfasst ein ansteuerbares Lasermodul mit mindestens einer Laserquelle zum Aussenden eines Laserstrahls vorgebbarer Intensität und eine ansteuerbare Mikrospiegelanordnung zum Auslenken des mindestens einen Laserstrahls. Des Weiteren umfasst das erfindungsgemäße Projektionsmodul einen Montageträger mit einer Trägervorderseite und einer Trägerrückseite und eine Strahlumlenkanordnung. Erfindungsgemäß ist das Lasermodul auf der Trägervorderseite angeordnet, die Mikrospiegelanordnung ist auf der Trägerrückseite angeordnet, und die Strahlumlenkanordnung ist so ausgelegt, dass der mindestens eine Laserstrahl vom Lasermodul auf der Trägervorderseite auf die Mikrospiegelanordnung auf der Trägerrückseite gelenkt wird.
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Erfindungsgemäß werden also sowohl die Trägervorderseite als auch die Trägerrückseite des Montageträgers als Montageflächen genutzt. Dies ermöglicht in einfacher Weise eine besonders kompakte Bauform des Projektionsmoduls. Außerdem kann dadurch für einzelne Baugruppen des Projektionsmoduls eine gezielte und partitionierbare Wärmeabfuhr realisiert werden, insbesondere für das Lasermodul auf der Trägervorderseite und für die Mikrospiegelanordnung auf der Trägerrückseite aber auch für die Strahlumlenkanordnung. Eine möglichst gute Wärmeabfuhr ist auch für weitere Komponenten des Projektionsmoduls von Vorteil, deren relative Positionierung und Ausrichtung kritisch sind und thermischen Einflüssen unterliegen. So ermöglicht das erfindungsgemäße Montagekonzept beispielsweise, optische Elemente zur Strahlzusammenführung (Beamcombiner), zur Strahlausrichtung und zur Strahlformung (Beamshaping) ggf. zusammengefasst in Baugruppen entweder auf der Trägervorderseite oder auf der Trägerrückseite zu positionieren, um so eine gute Wärmeabfuhr zu erreichen.
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Weitere Maßnahmen, die zu einer kompakten Bauform des erfindungsgemäßen Projektionsmoduls beitragen sind, das Lasermodul so auf der Trägervorderseite anzuordnen, dass der Laserstrahl im Wesentlichen parallel zur Trägervorderseite ausgesandt wird, und die Strahlumlenkanordnung so auszulegen, dass der Laserstrahl im Wesentlichen parallel zur Trägerrückseite auf die Mikrospiegelanordnung gelenkt wird. Bei dieser Variante können weitere optische Elemente einfach auf dem Montageträger montiert werden, und zwar sowohl auf der Trägervorderseite als auch auf der Trägerrückseite, um sie im Strahlengang zwischen Lasermodul und Mikrospiegelanordnung zu positionieren. Dadurch ergeben sich viele Optimierungsmöglichkeiten im Hinblick auf Kompaktheit und Wärmeabfuhr. In einer vorteilhaften Variante sind solche optischen Elemente zur Strahlzusammenführung und/oder Strahlausrichtung und/oder Strahlformung des Laserstrahls auf der Trägervorderseite zwischen dem Lasermodul und der Strahlumlenkanordnung angeordnet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Lasermodul und die Mikrospiegelanordnung so angeordnet sind und die Strahlumlenkanordnung so ausgelegt ist, dass der Laserstrahl im Wesentlichen U-förmig vom Lasermodul auf der Trägervorderseite zur Mikrospiegelanordnung auf der Trägerrückseite gelenkt wird. Auf diese Weise können Lasermodul und Mikrospiegelanordnung besonders platzsparend einander gegenüber auf der Vorder- und Rückseite des Montageträgers angeordnet werden.
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Grundsätzlich kann der vom Lasermodul ausgesandte Laserstrahl mit Hilfe der Strahlumlenkanordnung über eine Außenkante des Montageträgers von der Trägervorderseite auf die Trägerrückseite geführt werden. Dies muss beim Einbau des Projektionsmoduls gesondert berücksichtigt werden. Im Hinblick auf eine möglichst unkomplizierte Integration des Projektionsmoduls in ein übergeordnetes Gesamtsystem erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Montageträger eine Durchgangsöffnung aufweist und die Strahlumlenkanordnung so angeordnet und ausgelegt ist, dass der Laserstrahl vom Lasermodul auf der Trägervorderseite durch die Durchgangsöffnung auf die Mikrospiegelanordnung auf der Trägerrückseite gelenkt wird.
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Die optische Funktion der Strahlumlenkanordnung des erfindungsgemäßen Projektionsmoduls kann grundsätzlich mit Hilfe eines einzigen entsprechend konfigurierten optischen Elements erzielt werden. Die Strahlumlenkanordnung kann aber auch mehrere optische Elemente umfassen, deren Zusammenwirken die Strahlumlenkung des Laserstrahls bewirkt. Die einzelnen optischen Elemente einer derartigen Strahlumlenkanordnung können dann vorteilhafterweise räumlich verteilt positioniert werden, also beispielsweise ein erstes optisches Element auf der Trägervorderseite und ein zweites optisches Element auf der Trägerrückseite und/oder ein weiteres optisches Element im Bereich der Durchgangsöffnung des Montageträgers.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Projektionsmoduls ist die Strahlumlenkanordnung zusätzlich dazu ausgelegt, mindestens einen Teilstrahl des Laserstrahls auszukoppeln. Der Teilstrahl kann dann beispielsweise zur Funktionsüberwachung des Projektionsmoduls genutzt werden. In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn im Strahlengang des ausgekoppelten Teilstrahls ein Lichtsensor, wie beispielsweise eine Fotodiode, positioniert ist. Ein derartiger Lichtsensor kann für unterschiedliche system- und sicherheitsrelevante Regelungen bzw. Ansteuerungen des Lasermoduls und/oder der Mikrospiegelanordnung genutzt werden. Beispielhaft seien an dieser Stelle der Weißabgleich und ein Helligkeitsabgleich genannt, sowie eine Eyesafety-Überwachung.
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In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Projektionsmoduls erfolgt die elektrische Kontaktierung des Lasermoduls und/oder der Mikrospiegelanordnung und/oder des Lichtsensors über mindestens eine Leiterplatte, die am Montageträger festgelegt ist. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Flexleiterplatten, die einen variablen Einbau der für den Betrieb erforderlichen Elektronikkomponenten ermöglichen sowie eine flexible Positionierung der elektrischen Anschlussschnittstelle zu einem übergeordneten Gesamtsystem.
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Der Montageträger des erfindungsgemäßen Projektionsmoduls kann mit mindestens einer internen mechanischen Schnittstelle ausgestattet sein, die eine justierte Montage einzelner Komponenten, wie des Lasermoduls, der Mikrospiegelanordnung und/oder der Strahlumlenkanordnung, auf dem Montageträger unterstützt. Dadurch vereinfacht sich die Fertigung des erfindungsgemäßen Projektionsmoduls insbesondere dann deutlich, wenn beispielsweise für das Lasermodul und die Mikrospiegelanordnung vorassemblierte Baugruppen verwendet werden, die dann in einem Montageschritt auf dem Montageträger positioniert und fixiert werden.
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Wie bereits erwähnt, sollte die Integration des Projektionsmoduls im übergeordneten Gesamtsystem technisch möglichst unkompliziert sein. Insbesondere sollte sich das Projektionsmodul sehr einfach und präzise relativ zu den übrigen optischen Komponenten des übergeordneten Gesamtsystems positionieren, ausrichten und justieren lassen. Dazu kann der Montageträger des erfindungsgemäßen Projektionsmoduls mit mindestens einer externen mechanischen Schnittstelle ausgestattet sein. Diese externe mechanische Schnittstelle hat im Wesentlichen zwei Funktionen. Zum einen bildet sie eine Referenzfläche für die Kalibrierung und das optische Alignement von Lasermodul, Mikrospiegelanordnung, Strahlumlenkanordnung und den optischen Elementen zur Strahlzusammenführung, Strahlausrichtung und/oder Strahlformung. In dieser Funktion wird die externe mechanische Schnittstelle also bereits im Alignement- und Kalibrieprozess während der Fertigung des Projektionsmoduls genutzt. Zum anderen unterstützt sie einen justierten Einbau des Projektionsmoduls in einem übergeordneten Gesamtsystem. Eine derartige externe mechanische Schnittstelle kann einfach in Form eines mechanischen Anschlags und/oder mechanischer Befestigungsmittel realisiert sein, die mit einer entsprechenden mechanischen Schnittstelle des übergeordneten Gesamtsystems zusammenwirkt, um eine translatorische Bewegung in mindestens einer Raumrichtung, also eine lineare Verschiebung, und/oder eine rotatorische Bewegung um mindestens eine Raumrichtung, also eine Verdrehung, verhindert.
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Insgesamt ermöglicht das erfindungsgemäße Montagekonzept für ein Projektionsmodul eine gesamtsystemische Betrachtungsweise, um einen bestmöglichen Kompromiss zwischen Gewicht, Größe, Assemblierbarkeit, Robustheit, Serienfähigkeit und Kosten zu realisieren. Wie bereits erwähnt, eignet sich das erfindungsgemäße Projektionsmodul aufgrund seiner kompakten Bauform besonders gut für den Einsatz im Rahmen von Consumer-Anwendungen, wie z.B. VR/AR-Datenbrillen. An dieser Stelle sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Projektionsmodul auch in anderen übergeordneten Gesamtsystemen, beispielsweise aus dem Automotivbereich oder einem industriellen Umfeld, Verwendung finden kann.
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Figurenliste
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Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend am Beispiel eines Projektionsmoduls für eine VR/AR-Datenbrille anhand der Figuren erörtert.
- 1 veranschaulicht die Funktionsweise einer VR/AR-Datenbrille mit Retina-Scanverfahren;
- 2 zeigt die bestückte Trägervorderseite des Montageträgers eines erfindungsgemäßen Projektionsmoduls;
- 3 zeigt die bestückte Trägerrückseite des in 2 dargestellten Montageträgers;
- 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des in den 2 und 3 dargestellten Projektionsmoduls und
- 5 zeigt das in den 2 bis 4 dargestellte Projektionsmodul integriert bzw. montiert am Brillenbügel einer VR/AR-Datenbrille.
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Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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Bei 1 handelt es sich um eine schematische Teildarstellung des Nutzers einer VR/AR-Datenbrille von oben. Zu sehen ist ein Teil des Kopfs 1 mit dem rechten Auge 2 des Nutzers, wobei hier der gesamte Augapfel mit Pupille 3 dargestellt ist. Des Weiteren zeig 1 einen Teil der VR/AR-Datenbrille, nämlich das Brillengestell 5 mit dem rechten Brillenglas 6 und dem vorderen Teil des rechten Brillenbügels 7. An diesem Teil des Brillenbügels 7 ist ein ansteuerbares Projektionsmodul 8 angeordnet, das zumindest ein Lasermodul 81 und eine Mikrospiegelanordnung 82 umfasst. Mit Hilfe des Projektionsmoduls 8 werden Bildinformationen auf das rechte Brillenglas 6 projiziert. Dazu wird der vom Lasermodul 81 erzeugte Laserstrahl 9 mit Hilfe der Mikrospiegelanordnung 82 in einer scannenden Bewegung über einen Projektionsbereich des rechten Brillenglases 6 gelenkt, was hier durch die Darstellung der zentralen Position 91 des Laserstrahls 9 und der beiden maximal nach rechts und links ausgelenkten Positionen 92 und 93 des Laserstrahls 9 veranschaulicht wird.
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Der Projektionsbereich des Brillenglases 6 ist mit einer holographischen Funktion versehen, um den Laserstrahl 9 in jeder Scanposition möglichst auf die Pupille 3 und so auf die Netzhaut des Nutzers zu lenken.
1 veranschaulicht zum einen, dass ein Projektionsmodul der hier in Rede stehenden Art schon allein aufgrund des Einsatzorts - hier am Brillenbügel - möglichst klein und kompakt sein sollte. Zum anderen verdeutlicht 1, dass der Einsatz eines Projektionsmoduls im Rahmen einer VR/AR-Datenbrille hohe Anforderungen an eine exakte Justierung in Bezug auf die übrigen Komponenten des Gesamtsystems, insbesondere die holographische Funktion des Brillenglases, erfordert.
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Ein wesentlicher Aspekt des hier vorgeschlagenen Projektionsmoduls ist die Verteilung der einzelnen Komponenten auf Vorder- und Rückseite eines Montageträgers. Dies wird nachfolgend anhand der 2 bis 4 näher erläutert. Dazu zeigen 2 die bestückte Trägervorderseite und 3 die bestückte Trägerrückseite des Montageträgers 21 eines erfindungsgemäßen Projektionsmoduls 20, während das gesamte Projektionsmodul 20 in 4 in einer perspektivischen Seitenansicht dargestellt ist.
Das Projektionsmodul 20 umfasst ein ansteuerbares Lasermodul 22 mit drei Laserdioden R, G, B als Laserquellen. Die drei Laserdioden R, G, B senden Laserlicht unterschiedlicher Wellenläge und vorgebbarer Intensität aus, bevorzugt rotes (R), grünes (G) und blaues (B) Licht. Die Lichtintensität jeder einzelnen Laserdiode R, G, B wird in Abhängigkeit von den zu projizierenden Bildinformationen geregelt. Das Lasermodul 22 ist hier auf der Trägervorderseite angeordnet, und zwar so, dass die von den Laserdioden R, G, B erzeugten Laserstrahlen im Wesentlichen parallel zur Trägervorderseite ausgesandt werden. Diese Einzelstrahlen werden mit Hilfe einer optischen Anordnung zur Strahlzusammenführung, die aus nur einem oder auch aus mehreren optischen Elementen bestehen kann und als Beamcombiner 23 bezeichnet wird, zu einem Gesamtstrahl zusammengeführt. Der Gesamtstrahl wird dann mit Hilfe von weiteren optischen Elementen, hier zwei Beamshaping Prismen 24 und 25, ausgerichtet und geformt, wobei der Gesamtstrahl auch nach dem Austritt aus den Prismen 24 und 25 parallel zur Trägervorderseite verläuft. Wie aus 2 ersichtlich, sind im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sowohl der Beamcombiner 23 als auch die Beamshaping Prismen 24, 25 ebenfalls auf der Trägervorderseite montiert.
Für die Auslenkung des Gesamtstrahls zum Zwecke der scannenden Projektion von Bildinformationen umfasst das Projektionsmodul 20 ferner eine ansteuerbare Mikrospiegelanordnung 26, die erfindungsgemäß auf der Trägerrückseite angeordnet ist. Bei der Mikrospiegelanordnung 26 handelt es sich im hier dargestellten Ausführungsbeispiel um eine vorassemblierte Baugruppe mit einer ersten ansteuerbaren Mikrospiegelkomponente 261 zur horizontalen Ablenkung des Gesamtstrahls und mit einer zweiten ansteuerbaren Mikrospiegelkomponente 262 zur vertikalen Ablenkung des Gesamtstrahls. Die beiden Mikrospiegelkomponenten 261, 262 sind an einem sogenannten Skeleton-Halter 263 montiert, und zwar an definierten Positionen mit definiertem Abstand und definierter Orientierung zueinander, wie aus 3 ersichtlich. Eine justierte Montage des Skeleton-Halters 263 auf der Trägerrückseite des Montageträgers 21 wird wesentlich dadurch vereinfacht, dass der Montageträger 21 eine definierte Kante 211 als internen mechanische Schnittstelle für den Skeleton-Halter 263 aufweist, welcher mit einer entsprechenden Anschlagkante 27 ausgestattet ist.
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Erfindungsgemäß werden die Laserstrahlen bzw. der Gesamtstrahl, die vom Lasermodul 22 auf der Trägervorderseite erzeugt werden, mit Hilfe einer Strahlumlenkanordnung 28 auf die Mikrospiegelanordnung 26 auf der Trägerrückseite gelenkt. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Strahlumlenkanordnung 28 in einer Ausnehmung im Randbereich des Montageträgers 21 angeordnet, so dass sie sowohl in 2 als auch in 3 dargestellt ist. Der Montageträger könnte aber auch eine Durchgangsöffnung aufweisen, durch die der Gesamtstrahl mit Hilfe der Strahlumlenkanordnung vom Lasermodul auf der Trägervorderseite auf die Mikrospiegelanordnung auf der Trägerrückseite gelenkt wird. Die Strahlumlenkanordnung 28 kann beispielsweise in Form eines einzigen Umlenkprismas realisiert sein. Sie kann aber auch mehrere optische Elemente umfassen, deren Zusammenwirken die Strahlumlenkung des Gesamtstrahls bewirkt.
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Wie bereits erwähnt ist im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht nur das Lasermodul 22 so auf der Trägervorderseite angeordnet und ausgerichtet, dass die von den Laserdioden R, G, B erzeugten Laserstrahlen im Wesentlichen parallel zur Trägervorderseite ausgesandt werden. Auch die optischen Elemente, Beamcombiner 23 und Prismen 24 und 25 zur Strahlformung des Gesamtstrahls sind so auf der Trägervorderseite zwischen dem Lasermodul 22 und der Strahlumlenkanordnung 28 positioniert und ausgerichtet, dass der Gesamtlaserstrahl im Wesentlichen parallel zur Trägervorderseite verläuft. Zudem ist die Strahlumlenkanordnung 28 so ausgelegt, dass der Gesamtstrahl im Wesentlichen parallel zur Trägerrückseite auf die Mikrospiegelanordnung 26 gelenkt wird. Die 2 und 3 veranschaulichen, dass das Lasermodul 22 zusammen mit den optischen Elementen 23, 24, 25 auf der Trägervorderseite und die Mikrospiegelanordnung 26 auf der Trägerrückseite einander gegenüber angeordnet sind, so dass die von den Laserdioden R, G, B erzeugten Laserstrahlen bzw. der Gesamtstrahl hier im Wesentlichen U-förmig vom Lasermodul 22 auf der Trägervorderseite zur Mikrospiegelanordnung 26 auf der Trägerrückseite gelenkt wird, was zu einer besonders platzsparenden kompakten Bauform des Projektionsmoduls 20 beiträgt.
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Die Strahlumlenkanordnung 28 des hier beschriebenen Projektionsmoduls 20 ist dazu ausgelegt, mindestens einen Teilstrahl aus dem Gesamtstrahl auszukoppeln und auf einen Lichtsensor 29, z.B. eine Photodiode, zu lenken, die hier auf der Strahlumlenkanordnung 28 positioniert ist. Dieser Lichtsensor 29 kann vielfältig genutzt werden, beispielsweise zur Funktionsüberwachung des Projektionsmoduls 20 und zu Regelungszwecken, wie Weißabgleich oder Helligkeitsabgleich, oder auch zur Überwachung und Einhaltung von Augensicherheitsstandards.
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Die elektrische Kontaktierung der einzelnen Komponenten des hier beschriebenen Projektionsmoduls 20 erfolgt über eine Flexleiterplatte 31, die in einem ersten Montageschritt auf die Trägervorderseite des Montageträgers 21 auflaminiert wurde. Danach wurde die vorassemblierte Baugruppe der Mikrospiegelanordnung 26 auf der Trägerrückseite montiert, wobei die definierte Kante 211 der Montageträgers 21 einerseits und die entsprechende Anschlagkante 27 des Skeleton-Halters 263 andererseits für eine definierte Ausrichtung der Mikrospiegelanordnung 26 bezüglich dem Montageträger genutzt wurden. Die beiden Flexleiterplatten 32, 33 zur elektrischen Kontaktierung der beiden Mikrospiegelkomponenten 261, 261 wurden auf die Flexleiterplatte 31 auf der Trägervorderseite umgeklappt und dort angeschlossen und fixiert. Dann wurden die Komponenten, Lasermodul 22, Beamcombiner 23 und Prismen 24, 25, auf der Trägervorderseite montiert. In einem gesonderten Alignementschritt wurden die einzelnen Laserdioden R, G, B, und der Beamcombiner 23 zueinander ausgerichtet, bevor die Strahlumlenkanordnung 28 positioniert und bezüglich den Komponenten auf der Trägervorderseite und der Mikrospiegelanordnung 26 auf der Trägerrückseite ausgerichtet wurde.
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Der Montageträger 21 der hier beschriebenen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Projektionsmoduls 20 ist mit einer externen mechanischen Schnittstelle 212 ausgestattet. Diese externe mechanische Schnittstelle 212 bildet eine Referenzfläche für die Kalibrierung und das optische Alignement von Lasermodul 22, Mikrospiegelanordnung 26, Strahlumlenkanordnung 28 und die optischen Elemente, Beamcombiner 23 und Prismen 24, 25. Wie insbesondere aus 4 ersichtlich, ist die externe mechanische Schnittstelle hier in Form eines mechanischen Anschlags 212 realisiert, der im Zusammenwirken mit einer entsprechenden mechanischen Schnittstelle am Einbauort des Projektionsmoduls 20 eine translatorische Bewegung in mindestens einer Raumrichtung und/oder eine rotatorische Bewegung um mindestens eine Raumrichtung verhindert. Dies unterstützt einen justierten Einbau des Projektionsmoduls 20 in ein übergeordnetes Gesamtsystem, wie eine VR/AR-Datenbrille.
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5 veranschaulicht den Einbau des in den 2 bis 4 dargestellten Projektionsmoduls 20 an einem Brillenbügel 7 einer VR/AR-Datenbrille. Bei geeignetem Brillendesign ermöglicht die kompakte Bauform des Projektionsmoduls 20 eine Montage in unmittelbarer Nähe des Brillenglases, also noch vor dem Scharnier 4 des Brillenbügels. Des Weiteren kann das Projektionsmodul 20 aufgrund seiner kompakten Bauform auch bis zu einem gewissen Grad verdreht eingebaut werden, falls dies im Kontext des übergeordneten Gesamtsystems sinnvoll ist. So weist das Brillenglas 6 in der in 5 dargestellten Einbausituation eine Glasneigung von 5° auf. Dementsprechend ist auch das Projektionsmodul 20 mit einer Neigung von 5° am Brillenbügel 7 montiert.
Die erforderliche definierte Ausrichtung bzw. Orientierung des Projektionsmoduls 20 bezüglich dem Brillenglas 6 wird durch die externe mechanische Schnittstelle 212 deutlich vereinfacht.
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Abschließend sei noch einmal darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Konzept eines Projektionsmoduls nicht auf den Einsatz in einer VR/AR-Datenbrille beschränkt ist, sondern auch für andere Anwendungen eingesetzt werden kann, die eine besonders kompakte Bauform und gute Wärmeabfuhreigenschaften erfordern.
