WO2021214040A1 - Multilaser-anordnung und gehäusekappe für eine mulitlaser-anordnung - Google Patents

Multilaser-anordnung und gehäusekappe für eine mulitlaser-anordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2021214040A1
WO2021214040A1 PCT/EP2021/060213 EP2021060213W WO2021214040A1 WO 2021214040 A1 WO2021214040 A1 WO 2021214040A1 EP 2021060213 W EP2021060213 W EP 2021060213W WO 2021214040 A1 WO2021214040 A1 WO 2021214040A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
side wall
thickness
housing cap
lower edge
wall
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/060213
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Hettler
Christoph KIESL
Josef Gabler
Rainer Graf
Original Assignee
Schott Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott Ag filed Critical Schott Ag
Priority to JP2022558415A priority Critical patent/JP2023521578A/ja
Priority to CN202180029963.2A priority patent/CN115428279A/zh
Publication of WO2021214040A1 publication Critical patent/WO2021214040A1/de
Priority to US17/969,940 priority patent/US20230045559A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
    • H01S5/4093—Red, green and blue [RGB] generated directly by laser action or by a combination of laser action with nonlinear frequency conversion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/0406—Accessories for helmets
    • A42B3/042—Optical devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/30—Mounting radio sets or communication systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/0014—Measuring characteristics or properties thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02218—Material of the housings; Filling of the housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02253—Out-coupling of light using lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02257—Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02315—Support members, e.g. bases or carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031—Edge-emitting structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B2027/0178—Eyeglass type
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources

Definitions

  • the invention relates to a multi-laser arrangement, in particular an RGB laser module, and a housing cap for such a multi-laser arrangement.
  • Multilaser arrangements are used in particular in products for the reproduction of augmented reality (AR) or virtual reality (VR), for example in AR glasses or VR glasses.
  • a multilaser arrangement is a component with several lasers that can project an image onto the retina of a user. Often three edge emitting lasers (EEL) are used, one of the lasers emitting in the red wavelength range, one emitting in the green wavelength range, and one emitting in the blue wavelength range.
  • EEL edge emitting lasers
  • the three lasers are advantageously enclosed in a hermetically sealed housing, in particular to exclude moisture.
  • Blue laser diodes in particular typically require such a housing in order to achieve the desired longevity.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a multilaser arrangement, in particular an RGB laser module, a housing cap for such a multilaser arrangement, and a method for producing a housing cap which enables miniaturization, weight savings and / or optimization of the image.
  • the invention provides a multilaser arrangement, in particular an RGB laser module, which comprises a housing and a plurality of lasers which are arranged within the housing.
  • the housing comprises a base plate and a housing cap fastened on the base plate, the housing cap comprising at least one opening with a transparent element assigned to this opening for the passage of electromagnetic radiation.
  • the lasers are designed in particular as a first laser emitting in the red spectral range, a second laser emitting in the green spectral range and a third laser emitting in the blue spectral range.
  • the lasers are each arranged within the housing, at a distance from the base of the base plate, and preferably on a pedestal.
  • the lasers are preferably designed as edge emitting lasers (EEL).
  • the housing cap of the housing includes a top wall and one formed integrally with the top wall Side wall, which ends with a lower edge attached to the base plate.
  • the side wall has a first thickness measured in a direction perpendicular to its surface and a second thickness measured at the lower edge, in particular in the same direction, which is less than or equal to the first thickness.
  • a smaller design can advantageously be made possible and / or a lateral projection on the lower edge can be dispensed with or this can be minimized.
  • the width of a metallization (pad width) on a counterpart especially base plate, e.g. ceramic substrate
  • base plate e.g. ceramic substrate
  • the side wall at the lower edge on the inside of the housing cap has an outwardly curved surface, in particular such that the thickness of the side wall gradually decreases towards the lowest point of the side wall.
  • the side wall can be formed on the lower edge on the outside without a protrusion or have a protrusion which is preferably less than the first thickness, particularly preferably less than half the first thickness, even more preferably less than a quarter of the first thickness.
  • the lower edge of the side wall is attached to the base plate in such a way that between the lower edge of the Side wall and the base plate, a connecting material (for example a solder material) is introduced, in particular over a region which is shorter than the first thickness or the second thickness of the side wall along the direction of the first thickness or the second thickness of the side wall.
  • a connecting material for example a solder material
  • the lower edge of the side wall can be attached to the base plate in such a way that a connecting material (e.g. a solder material) is introduced between the surface curved outward on the inside of the housing cap and the base plate, in particular such that the connecting material is attached to the inside of the housing cap Housing cap protrudes higher from the base plate than between the lower edge of the side wall and the base plate.
  • a connecting material e.g. a solder material
  • the lower edge of the side wall can be attached to the base plate in such a way that a connecting material is introduced between the outside of the side wall and the base plate, e.g. between the protrusion and the base plate, in particular such that the connecting material is attached to the outside of the housing cap protrudes higher from the base plate than between the lower edge of the side wall and the base plate.
  • the side wall can be designed in such a way that it tapers at the lower edge, in particular tapers along a direction running from the upper edge to the lower edge.
  • the second thickness of the side wall measured at the lower edge can preferably be at least 5 percent smaller than that first thickness of the side wall, preferably at least 10 percent smaller, particularly preferably at least 15 percent smaller, even more preferably at least 20 percent smaller, or at least 25 percent smaller, or at least 30 percent smaller than the first thickness of the side wall.
  • the second thickness measured at the lower edge can correspond to a thickness of the side wall at the lowermost point of the side wall.
  • the first thickness of the side wall measured in the direction perpendicular to its surface, can correspond to a thickness of the side wall at a point which adjoins the top wall and / or a thickness of the side wall at a point which is between the top wall and the lower edge is located, in particular in a range of 25 to 75 percent between the top wall and the lower edge, and / or correspond to an average thickness of the side wall.
  • the second thickness of the side wall measured at the lower edge is measured in particular in the same direction as the first thickness of the side wall or in a direction which deviates therefrom by less than 45 degrees, less than 25 degrees, or less than 10 degrees.
  • the second thickness of the side wall measured at the lower edge is measured in particular in a direction which runs essentially parallel to the surface of the upper wall and / or the base of the base plate or in a direction which thereof is less than 45 degrees, less than 25 degrees , or deviates by less than 10 degrees.
  • the housing cap is designed like a hat, in such a way that the side wall formed in one piece with the upper wall is designed as a laterally circumferential wall with in particular four planar side walls.
  • the at least one opening of the housing cap is preferably arranged in the or a side wall.
  • a plurality of openings is preferably provided in the or one side wall, preferably corresponding to the number of lasers, particularly preferably three openings are provided.
  • the at least one opening in particular each of the plurality of openings, preferably has a greater extent along a direction from the upper wall to the lower edge than along a direction running perpendicular thereto in the side wall.
  • the at least one opening in particular each of the plurality of openings, can in particular have an elliptical shape with a main axis along a direction from the upper wall to the lower edge.
  • the housing cap can comprise the transparent element assigned to the at least one opening.
  • the transparent element can be attached to the side wall comprising the at least one opening, for example with a connecting material, in order to hermetically close the at least one opening. It can preferably be provided that the transparent element as a one-piece component hermetically seals each of a plurality of openings.
  • the transparent element is fastened on the outside of the housing cap, in particular on the outside of the or a side wall, in particular the side wall comprising the at least one opening, in particular with a connecting material (e.g. a solder material, e.g. glass solder).
  • a connecting material e.g. a solder material, e.g. glass solder.
  • the transparent element is preferably fastened at an angle to the surface of the side wall, in particular in such a way that the transparent element is at a greater distance from the side wall towards the lower edge of the side wall than towards the upper wall.
  • the transparent element can preferably be fastened at the lower edge on a protrusion formed on the outside of the side wall and, as a result, stand at an angle to the surface of the side wall.
  • the upper wall of the housing cap has a thickness, measured perpendicular to its surface, which is smaller than the first thickness of the side wall, in particular at least 10 percent smaller, or at least 20 percent smaller or at least 30 percent smaller than the first Side wall thickness. In this way, a weight saving can advantageously be achieved and / or a lightweight construction can be made possible.
  • the upper wall of the housing cap can also have a thickness, measured perpendicular to its surface, which is smaller than the second thickness of the side wall, in particular at least 10 percent smaller, or at least 20 percent smaller or at least 30 percent smaller than the second thickness of the side wall .
  • the top wall and the side wall formed integrally with the top wall may comprise or consist of metal.
  • the base plate can comprise ceramic or consist of ceramic or comprise metal or consist of metal.
  • the transparent element can comprise glass or sapphire or consist of glass or sapphire and / or have an optical coating, in particular an anti-reflective coating.
  • the invention also relates to a housing cap for a multi-laser arrangement, in particular a multi-laser arrangement as described above.
  • the housing cap according to the invention can in particular comprise one or more of the features described above in connection with the multilaser arrangement.
  • the invention also relates to a method for producing a housing cap, in particular a housing cap such as described above, in particular as described above in connection with the multilaser arrangement.
  • the method according to the invention comprises providing a flat starting material, in particular comprising or consisting of metal, preferably introducing one or more, in particular circular, openings in the flat starting material, deep-drawing the flat starting material, in such a way that a housing cap with a top wall and a side wall formed in one piece with the upper wall, in particular in such a way that the one or more openings are arranged as elliptical openings in a side wall and / or that the upper wall has a smaller thickness than the side wall, the trimming of the side wall at the lower edge, such that the side wall has a first thickness measured in the direction perpendicular to its surface and a second thickness measured at the lower edge, in particular in the same direction, which is less than or equal to the first thickness, and preferably the attachment of a transparent element preferably with a connecting material on the side wall comprising the at least one opening in order to hermetically seal the opening, in particular such that the transparent element is inclined to the surface of the side wall.
  • the invention relates to a device which comprises a multilaser arrangement, in particular an RGB laser module, as described above.
  • the invention relates to the following devices.
  • the invention relates in particular to a head-mounted display, in particular AR glasses or glasses, comprising a ok
  • Multilaser arrangement and / or a housing cap as described above are Multilaser arrangement and / or a housing cap as described above.
  • the invention also relates to a head-up display, comprising a multilaser arrangement and / or a housing cap according to the above description.
  • the invention also relates to a motorcycle helmet comprising a head-up display according to the description above.
  • the invention also relates to a projector comprising a multilaser arrangement and / or a housing cap according to the above description.
  • the invention also relates to a projector of a mobile device comprising a multilaser arrangement and / or a housing cap according to the description above.
  • the multilaser arrangement can accordingly comprise: a housing, with a housing cap, in which at least one opening with one of these associated transparent
  • Element for the passage of electromagnetic radiation is formed, a base plate, wherein a first laser, in particular emitting in the red spectral range of the visible spectrum, a second laser, in particular emitting in the green spectral range of the visible spectrum, and preferably a third laser, in particular in the blue spectral range of the visible spectrum emitting laser is arranged within the housing, wherein an electrical lead is led through the housing to a respective laser and, when a laser is operating, a major part of its emitted light passes through the transparent element, each laser i) preferably on a pedestal ii) is arranged at a distance from the base surface of the base plate and iii) the lasers are each aligned with one another, the main direction of the laser emission being essentially parallel to the base plate of the housing.
  • the use of a pedestal allows a very defined arrangement of the lasers within the housing and an optimization of the housing geometry, in particular its reduction in size while providing the Main part of the laser emissions as usable light.
  • the main part of the laser light is understood to be a proportion of more than 80%, preferably more than 85% and most preferably more than 90% of the light emitted by a respective laser through its end face emitting in the direction of the transparent element.
  • the pedestal can comprise a material with a heat capacity and specific thermal conductivity also defined by its size, which allows the respective lasers to be cooled in a targeted manner during their operation, thus to extract heat from them in a targeted manner and to give off this heat to the exterior of the housing.
  • the separate electronic control of the respective lasers is also advantageous, in particular including the base plate, whereby, depending on the displayed color or intensity, thus the luminance or chrominance of an image signal that may be displayed, not all lasers emit simultaneously and even completely during blanking or dark phases can be emission-free, and where there is only a slight optical interaction between the respective lasers within the housing, in which there is no optical interaction with one of the other lasers even with relatively high emissions, thus the electronic full modulation of one of the lasers, especially if it only emits with a significantly lower intensity, for example.
  • RGB laser module can be better integrated, in particular in applications that provide only a small amount of space, because then the base plate can be designed as a load-bearing assembly and, for example, accommodate further optical assemblies, in particular adjusted to the light emitted by the lasers.
  • the blue spectral range is the range of wavelengths from 450 nm to 490 nm
  • the green spectral range is the range of wavelengths from more than 490 nm to 560 nm
  • the red spectral range is the range of wavelengths from 630 nm to 700 nm assumed, so that with the presently disclosed multilaser arrangement a color space that is advantageous for the representation of visual signals can be provided.
  • more than one of the lasers or all lasers can emit light in the same spectral range, which can be advantageous, for example, when the multi-laser arrangement is used for lighting purposes.
  • the main direction of the laser emission is understood to be the optical axis of the laser light emitted by the respective laser or at least the preparation direction of the maximum intensity based on the maximum of a lateral intensity distribution of the emitted laser light and thus the direction of the axial translation of the lateral intensity maximum.
  • main emission direction is used synonymously for the main direction of laser emission.
  • the statement that the main direction of the laser emission is essentially parallel to the base plate of the housing defines that this main direction of the laser emission does not rise by more than 5 ° from the plane which is defined by the lower surface of the base or base plate 4 does not incline below it by more than 5 °.
  • a particularly advantageous arrangement results when the housing cap comprises metal or consists of metal and the base plate comprises metal or consists of metal and the housing cap is connected to the base plate by welding.
  • metal comprises is intended to reveal that, for example, a metallic body can be partially or completely covered with non-metallic coatings, such as oxide layers or lacquers, in particular highly absorbent matt lacquers.
  • connection of the housing cap to the base plate by welding or welding brings considerable advantages for the long-term operational stability for the multilaser arrangement, because then a fluid- and hermetically sealed connection can be provided between the housing cap and base plate, which, for example, conforms to the standard MIL-STD 883, method 1014 corresponds.
  • the transparent element can first be attached to the housing cap by a soldering process and only then, in particular after cleaning the housing cap, the welding process with the base plate can be carried out.
  • the pedestal is formed in one piece with the base plate, this results in advantages in terms of manufacturing technology, because then a correspondingly shaped base plate can already be provided inexpensively by material-removing surface processing or an embossing process.
  • the base plate comprises or consists of a metal such as cold-rolled steel CRS1010
  • the pedestal consists of a different material than the base plate, in particular of oxygen-free, highly conductive copper, OFHC, or includes it, and preferably that The platform is pressed, soldered or soldered to the base plate is welded, a pedestal with a defined advantageous specific thermal conductivity can be provided, the heat capacity of which is provided by its structural dimensions, its specific heat capacity and by its choice of material. This enables efficient temperature management through targeted cooling of the respective lasers.
  • a FAC lens (Fast Axis Collimating Lens) is arranged on the pedestal, preferably at a distance from the end face of the laser, in order to achieve the most efficient beam shaping possible with low intensity losses by shading a divergent beam of the emitted laser light.
  • the transparent element can particularly preferably comprise glass or consist of glass.
  • the glass of the transparent element can comprise quartz glass or borosilicate glass, for example.
  • the transparent element can also consist of sapphire or comprise sapphire, in particular in each case as a crystalline material.
  • the transparent element in a spectral range with a wavelength of 250 to 2000 nm has a transmission that is higher than 80%, particularly preferably higher than 90%, when this is measured in the direction of the radiation emitted by the lasers.
  • the terms of the light emitted by the lasers and the radiation emitted by the lasers are understood in the same sense and used synonymously.
  • the transparent element can be designed as a FAC lens (fast axis collimating lens) or also comprise a FAC lens (fast axis collimating lens), in particular attached to it.
  • the transparent element can be designed as a fiber board or comprise a fiber board.
  • the transparent element is held on the housing cap by means of glass solder or is held on a frame arranged on the housing cap by means of glass solder.
  • the transparent element can be held on the housing cap by means of a metallic solder, preferably AuSn solder.
  • a metallic solder preferably AuSn solder.
  • Another embodiment comprises a transparent element which is welded to the housing cap.
  • the angle of inclination of the wall of the housing cap relative to the normal direction of the base area of the base plate in a range from 35 ° to 60 °, preferably from 40 ° to 50 °, particularly preferably from 43 ° to 48 °, a back reflection of the emitted light on the transparent element back into one or more lasers can be suppressed very effectively.
  • These designs can generally do without an anti-reflective coating of the transparent element without creating disadvantages due to reflected or scattered light for the functionality of the multilaser arrangement.
  • angles of inclination specified above are preferably selected for the deliberate generation of a back reflection, which is used to measure the laser power by means of monitor photodiodes, which are also referred to here as monitor diodes.
  • a monitor diode can then also be arranged very advantageously below the transparent element and laser light reflected back from the transparent element can strike the monitor diode, so that a sensory signal for the intensity of the light emitted by a respective laser associated with the monitor diode can be obtained. In this way, a fast and effective feedback signal can be obtained, which enables the multilaser arrangement to be controlled precisely and in a controlled manner.
  • an upward direction also denotes its positive Z direction.
  • monitor diodes can be arranged behind the lasers, in particular on a carrier assigned to them, with each laser preferably having at least one dedicated monitor diode assigned and this carrier having conductive coatings as electrical leads for the respective monitor diode.
  • the light exit surface of the laser facing the transparent element is defined as the front side and the direction of propagation of the laser light emerging through this light exit surface is defined as emerging in the “forward direction” or emitted in the “forward direction”.
  • the expression arranged behind the lasers defines a position which is in front of the further light exit surface of the Laser, which is on the side facing away from the transparent element, is located.
  • the monitor diodes can preferably be arranged on a carrier, preferably comprising ceramics or made of ceramics, and the normal direction of the surface of the carrier on which the monitor diodes are arranged can be designed to be inclined relative to the main emission direction of at least one of the lasers, the inclination is in an angular range relative to the main emission direction from 3 ° to 15 °, preferably from 5 ° to 10 °, particularly preferably from 6 ° to 8 °.
  • a carrier preferably comprising ceramics or made of ceramics
  • the normal direction of the surface of the carrier on which the monitor diodes are arranged can be designed to be inclined relative to the main emission direction of at least one of the lasers, the inclination is in an angular range relative to the main emission direction from 3 ° to 15 °, preferably from 5 ° to 10 °, particularly preferably from 6 ° to 8 °.
  • the normal direction of at least that wall of the housing cap on which the transparent element is arranged is designed to be inclined relative to the main emission direction of at least one of the lasers, the inclination in an angular range relative to the main emission direction of 3 ° to 15 °, preferably of 5 ° to 10 °, particularly preferably from 6 ° to 8 °.
  • the housing cap can comprise a plurality of openings, a transparent element being assigned to each of these openings or a transparent element being assigned to all of these openings in common.
  • the housing cap comprises several openings, a transparent element being arranged at one of the openings, which forms a beam-shaping optical element selected from the group of optical elements which includes: spherical plano-convex or concavo-convex lenses, spherical or hemispherical lenses, aspherical plano-convex or concavo-convex lenses.
  • the multi-laser arrangement can be very compact and, due to its precise dimensions, possibly even optically pre-adjusted, which means that it can be integrated into external optical systems in an already adjusted manner based on the axial and lateral position of the optical elements.
  • the base plate of the multilaser arrangement can be inserted into a pre-formed, precisely arranged recess of the further optical system and already adjusted to the further optical system through this positioning.
  • heat can furthermore be given off in a defined manner from the multilaser arrangement and an additional cooling of the lasers of the multilaser arrangement can be carried out by the further optical system.
  • a light-conducting fiber is connected to the housing, in particular the housing cap, preferably by means of a fiber connector, in particular a detachably connectable fiber connector or with a permanently connectable fiber connector, further structural freedoms are created, because this allows the multilaser arrangement, for example, to be spaced from another optical System can be arranged, as this will be shown in more detail only by way of example at a later location for the further optical system provided by AR glasses.
  • each laser of the multi-laser arrangement is assigned a light-conducting fiber and the fibers assigned to the lasers are brought together in a fiber bundle in which these, with their respective fiber cores, are preferably arranged closely adjacent to one another and a common fiber cladding surrounding the fiber cores is preferably formed, can thereby continue to contribute to the structural compacting of a system consisting of a multilaser arrangement and a further optical system.
  • the human eye can, for example, in an assigned further optical device with a line-by-line image structure, through the superimposition of the components of the light of the first in the line direction , laser emitting in the red spectral range of the visible spectrum and the second laser emitting in the green spectral range of the visible spectrum and the third laser emitting in the blue spectral range of the visible spectrum emitting laser, a white color impression is created when these respective color components are superimposed so quickly in the respective line that a color change is no longer resolved by the human eye.
  • a fiber splicing process that is possibly extended in length can be dispensed with and the respective fiber of this embodiment can be made very short.
  • fiber, optical fiber and light-guiding fiber are each used for a fiber which is suitable for guiding the light of the laser emitting in the blue, green and red in the entire spectral range emitted by the lasers with low losses from their entry end to their exit end.
  • Such fibers are known to a person skilled in the art and require no further explanation.
  • the multilaser arrangement can advantageously include glass-metal feedthroughs for supply lines to the lasers and / or the monitor diodes.
  • the monitor diodes each have color filters, in particular color filters designed as bandpass filters for the emission wavelength of the respectively assigned laser, the light from the other lasers can be suppressed and a better signal / noise ratio or a better signal / noise ratio of the sensory signals of the monitor diodes can be obtained.
  • the base plate of the housing is designed as a reference potential and current-carrying, this can result in the electronic wiring of the multilaser arrangement is simplified and a housing that is operationally reliable for a user can be provided.
  • the base plate can be designed as a carrier for optical assemblies, in particular structurally so as to protrude under the housing cap.
  • the inside of the housing cap can be blackened, in particular matt blackened, with a lacquer or a coating, such as black chrome plating or a zinc-nickel coating, in particular also being used as an electrolytic coating.
  • a lacquer or a coating such as black chrome plating or a zinc-nickel coating, in particular also being used as an electrolytic coating.
  • the housing can advantageously have a protective device for the glass of the transparent element, which is designed in particular as a section protruding laterally beyond the transparent element.
  • a structurally attractive multilaser arrangement can be provided for many, especially mobile applications, if, for example, the housing has a height, in particular in the X direction, of 1.0 to 3.5 mm and / or a width, in particular in the Y direction , from 4 to 10 mm and / or a length, in particular in the Z direction, from 4 to 10 mm.
  • the directions indicated above, in particular the respective X, Y and Z directions, are explained in more detail in the context of the following detailed description, in particular with reference to the Cartesian coordinate system shown in FIG.
  • These mobile applications can, for example, AR glasses or glasses that include such a multilaser arrangement or also a head-up display, for example for helmet visors, for example a protective helmet such as a motorcycle helmet or a helmet for police or security forces or for devices or avionics equipment.
  • a helmet visor for example a protective helmet such as a motorcycle helmet or a helmet for police or security forces or for devices or avionics equipment.
  • Projectors can also benefit from the presently disclosed multilaser arrangement and its very small dimensions, in particular when it is used in mobile devices.
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of a multilaser arrangement shown for comparison
  • FIG. 2 shows two perspective representations of housing caps according to the invention for a multilaser arrangement
  • 3 shows a cross-sectional illustration of a multilaser arrangement shown for comparison
  • FIG. 11 shows a cross-sectional illustration of a further multilaser arrangement according to the invention
  • FIG. 12 shows a cross-sectional illustration of a side wall comprising the opening with a transparent element
  • 13 shows a cross-sectional illustration of a further multilaser arrangement according to the invention
  • 14 shows a perspective illustration of a further housing cap according to the invention for a multilaser arrangement.
  • FIG. 1 shows a multilaser arrangement 1 with a housing 2 comprising a housing cap 3, which is held on a base plate 4 in a fluid-tight and hermetically sealed manner.
  • weld S (not shown in FIG. 1), which extends essentially over the entire contact surface between the housing cap 3 and the base plate 4 under a lateral projection As of the housing cap 3 that forms a welding flange.
  • An object for example the housing of the multilaser arrangement, is regarded as hermetically tight or fluid-tight in the sense of the present disclosure if it has a leak rate of less than 1 ⁇ 10 3 mbar * 1 / sec when filled with He and 1 bar at room temperature Have pressure difference.
  • a leak rate of 1 * 10 8 mbar * l / s when filled with He and a pressure difference of 1 bar is preferred achieved. Since the level of tightness to be achieved can depend on the internal volume of the housing, the tightness achieved in the present case ensures that a partial pressure of the water in the housing of the multilaser arrangement does not exceed 5000ppm during the entire service life of the component.
  • a pedestal 5 is arranged on the base plate 4 (not shown in FIG. 1) or this is formed by the base plate 4 itself.
  • a first laser 6 emitting in the red spectral range of the visible spectrum (not shown in FIG. 1)
  • a second laser 7 emitting in the green spectral range of the visible spectrum (not shown in FIG. 1)
  • a third laser 8 (not shown in FIG. 1) emitting in the blue spectral range of the visible spectrum is arranged.
  • Each of the above-mentioned lasers 6, 7 and 8 is respectively arranged on the pedestal 5 and is attached to it in such a way that each of these lasers 6, 7 and 8 has a defined distance from the base surface 9 of the base plate 4.
  • the underside of the base plate is referred to as the base area 9 of the base plate.
  • the laser 6, 7 and 8 an opening 13 is formed in the housing cap 3, to which a transparent element 14 is attached.
  • the transparent element 14 is held on the housing cap 3 by means of a glass solder, for example.
  • the transparent element 14 is held on the housing cap 3 itself by means of a gold solder, for example with an AuSn solder.
  • the use of the gold solder allows the window 14 to be attached directly to the housing cap 3 with fewer demands on the structural dimensions, both on the transparent element 14 and on the housing cap 3.
  • the housing caps 3 each have three separate, in particular round, openings 13, each of the openings being provided for the laser light from one of the three lasers 6, 7 and 8.
  • the housing caps 3 also each include a transparent element 14, which is hermetically sealed to the side wall of the housing cap 3 comprising the openings 13 by means of a connecting material, in particular by means of solder, e.g. glass and / or metal solder.
  • the housing caps 3 with an integrated optical window can in particular be used for the hermetic encapsulation of RGB lasers.
  • This housing cap 3 can therefore also be referred to as an RGB cap.
  • the embodiment shown on the left in FIG. 2 is a housing cap 3 (RGB cap) which can be or can be produced by means of turning and milling technology. This can be particularly advantageous in terms of delivery time, costs and / or design flexibility.
  • the housing cap 3 accordingly has a milled metal housing in which concentric openings 13 (emitter openings) are made.
  • the transparent element 14 forms an optical window and can consist of sapphire or glass. Furthermore, an anti-reflective coating can be provided for increased transmission. In this way, radiation losses can be minimized.
  • the optical window is hermetically sealed to the metal housing by means of a soldering process (solder consisting e.g. of glass or metal solder).
  • the embodiment shown on the right in FIG. 2 is a housing cap 3 (RGB cap) which can be or is produced by means of a deep-drawing process. This can be advantageous for economic reasons and also offer further product advantages, which are described in more detail below.
  • RGB cap housing cap 3
  • the housing cap 3 accordingly has a deep-drawn metal housing in which concentric openings 13 (emitter openings) are made.
  • the transparent element 14 forms an optical window and can in turn consist of sapphire or glass. Furthermore, an anti-reflective coating can again be provided for increased transmission, whereby radiation losses can be minimized.
  • the optical window is hermetically sealed to the metal housing by means of a soldering process (solder consisting, for example, of glass or metal solder).
  • the housing cap 3 has, in particular, an upper wall 100 as well as a side wall 200 which is constructed in one piece with the upper wall 100 and which in this example is constructed around the z-axis. In this example, the side wall 200 is designed as a laterally circumferential wall with four planar side walls.
  • a rounded edge 101 is located between the top wall 100 and the side wall 200.
  • rounded edges 204 can also be located between the planar side walls.
  • a rounded edge 101 or 204 can be characterized by an outside radius on the outside of the housing cap 3 and / or by an inside radius on the inside of the housing cap 3.
  • the inner radius can, for example, correspond to the thickness dl or be in the range from half the thickness dl to twice the thickness dl.
  • FIG. 3 shows a multilaser arrangement 1 with a housing 2 with a housing cap 3, which is hermetically attached to a base plate 4, with a platform on which a first laser 6, as well as a second and third, is arranged on the base plate 4 Lasers 7 and 8 (not shown in Fig. 3) are arranged.
  • the housing cap 3 shown has a lateral projection As or a laterally protruding flange.
  • this projection As or the flange can limit the installation space and / or the lateral extent of the housing 2 and the position height of the transparent element 14 or the emitter openings 13.
  • FIG. 4 shows a multilaser arrangement 1 in which the metal body of the housing cap 3 is or can be manufactured using a deep-drawing process. An additional process step can be provided in which a possible Flange is trimmed, which can contribute to the desired shape.
  • the housing cap 3 of the multilaser arrangement 1 advantageously has smaller dimensions compared to the embodiment shown in FIG smaller dimension L1 ⁇ L2 can affect. However, trimming a flange can also contribute to smaller dimensions H1 ⁇ H2 or P1 ⁇ P2.
  • the housing cap 3 has an upper wall 100 and a side wall 200 which is formed in one piece with the upper wall 100 and which ends with a lower edge 201 fastened to the base plate 4.
  • the lower edge 201 is fastened to the base plate 4 with a connecting material 300.
  • the side wall has a first thickness dl measured in the perpendicular direction to its surface and a second thickness d2 measured at the lower edge 201, in particular in the same direction, which is smaller than or equal to (in this case equal to) the first thickness dl.
  • the housing cap 3 can generally have one or more rounded edges 101 or 204 (not shown in the cross-sectional representations).
  • FIG. 5 shows a multilaser arrangement 1 with a housing cap 3, the side wall 200 having an outwardly curved surface 202 at the lower edge 201 on the inside of the housing cap 3, such that the second thickness d2 is smaller than the first thickness d1, and such that the The thickness of the side wall gradually decreases towards the lowest point of the side wall.
  • the connecting material 300 extends over a region which, along the direction of the first thickness dl or the second thickness d2 of the side wall, is shorter than the first thickness dl or the second thickness d2.
  • an outwardly drawn radius is created on the inside of the base of the cap.
  • the wall thickness at the base of the cap tapers so that the connecting material can extend along a reduced width (pad width or metallization width on the counterpart, e.g. the base plate is reduced). This contributes to the miniaturization of the assembly or increases the installation space within the housing 2.
  • FIG. 6 shows the lower edge 201 of a side wall 200 of a housing cap 3, the surface 202, which is curved outward on the inside of the housing cap 3, being curved according to a radius R.
  • the housing cap 3 again has a second thickness d2 on the lower edge 201, which is smaller than the first thickness d1.
  • the side wall 200 has on the lower edge 201 on the outside an overhang 203 which is less than the first thickness dl, in particular less than a fifth of the first thickness dl.
  • the protrusion 203 is also less than the second thickness d2.
  • 7 shows a multilaser arrangement 1 with a housing cap 3, the lower edge 201 of the side wall 200 being fastened to the base plate 4 in such a way that between the surface 202 curved outward on the inside of the housing cap and the base plate 4 Connection material 301 is introduced.
  • the connecting material 300 and 301 are continuous connecting material, the connecting material 301 attached to the curved surface 202 protruding higher from the base plate than the connecting material 300 between the lower edge 201 of the side wall 200 and the base plate 4.
  • an outwardly drawn radius can arise on the inside of the foot of the cap, so that for later use (soldering to the base plate) there is the advantage that the radius that is formed on the inside of the wall on the one hand the effective soldering area of the housing cap (in particular the metal part) is enlarged, and on the other hand a larger meniscus angle of the connecting material (in particular solder) can form.
  • the connecting material in particular solder
  • more material volume in particular solder volume
  • FIG. 8 shows the lower edge 201 of a side wall 200 of a housing cap 3 with an overhang 20 which is less than the first thickness dl, in particular less than a fifth of the first thickness dl, and a uniform connecting material attached to the lower edge 201 300, 301, the part 301 of the connecting material attached to the curved surface 202 protruding higher.
  • FIG. 9 shows a further embodiment with a lower edge 201 of a side wall 200 of a housing cap 3, connecting material 303 being provided between the base plate 4 (not shown in FIG. 9) and the side wall, which is attached to the outside of the side wall 200, for example on an overhang.
  • the connecting material 300 can thus form a solder meniscus on the outside of the housing cap 3.
  • the connecting material 303 that adjoins the outside of the side wall 200 can protrude higher from the base plate than the connecting material 300 that is additionally present between the lower edge 201 of the side wall 200 and the base plate 4 be attached as already described above.
  • the connecting material 303 and any connecting material 300 and / or 301 that may be present is preferably a coherent connecting material.
  • a narrower connecting material web in particular solder web
  • a narrower connecting material web can advantageously be achieved through the thickness d2 at the lower edge, which is smaller than the thickness d1, and in particular through a tapering and / or rounding.
  • an advantage with regard to the dimensions compared to sharp-edged components and / or components with a flange (with and without a solder meniscus) can be achieved.
  • FIG. 10 shows a multilaser arrangement 1 with a housing cap 3 which, at the lower edge 201 on the inside of the housing cap 3, has an outwardly curved shape Has surface 202, so that the second thickness d2 is smaller than the first thickness dl, and the thickness of the side wall gradually decreases towards the lowermost point of the side wall.
  • the outwardly curved surface 202 serves in this case as a guide when joining the housing cap 3 to the base plate 4.
  • the base plate 4 can therefore be at least partially embedded in the housing cap 3, whereby the height of the assembly can be further minimized.
  • the base plate 4 can have laterally curved end faces which can be connected with connecting material to the curved surface 202 of the side wall 200 of the housing cap 3 (not shown in FIG. 9).
  • the radius drawn outward on the inside of the base of the cap can be formed.
  • this has the particular advantage that the radius that is formed on the inside of the wall can be used as an improved guide aid when joining the cap to the base plate. This can also result in savings in length and width of the overall package, in particular Hl ⁇ H2 and LI ⁇ L2.
  • FIG. 11 shows a multilaser arrangement 1 with a housing cap 3, which has a protrusion 203 on the lower edge 201 on the outside of the side wall 200.
  • a protrusion 203 can also arise on the outside of the housing cap 3 or the metal housing.
  • This overhang has the particularly advantageous effect that it inclines the fastened (soldered) window a little.
  • lasers in particular EEL
  • connection material 302 in particular solder, e.g. glass solder and / or metal solder.
  • FIG. 13 shows a multilaser arrangement 1, the upper wall 100 of the housing cap 3 having a thickness d3 which is smaller than the first thickness dl of the side wall.
  • the different wall thicknesses can be made possible, for example, by pre-stamping the starting material (for example one of the metal strip) before the deep-drawing process.
  • 14 shows a housing cap 3 with openings 13 which have a greater extent along a direction from the upper wall 100 to the lower edge 201 of the side wall 200 (z-direction) than along a direction running perpendicular thereto in the side wall (y- Direction).
  • the openings 13 are elliptically shaped. This has the particular advantage of adapting to an elliptical laser beam profile and thus enables smaller dimensions in the y-direction.
  • the beam profile of an EEL laser typically has an elliptical character.
  • Another advantage is an increased mechanical stability of the housing cap 3.
  • a starting material with introduced openings is used in the production process of the cap (e.g. a pre-punched tape)
  • elliptical openings can be formed by the subsequent deep-drawing process.
  • An advantage here is also less tool wear and / or longer tool life (tool life, less waste during punching), since less material has to be removed compared to concentric openings.
  • caps with a lower height can be produced using pre-cut strips.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Multilaser-Anordnung mit einer Mehrzahl von Lasern, eine Gehäusekappe für eine solche Multilaser-Anordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Gehäusekappe, wobei die Gehäusekappe eine obere Wand und eine einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand, welche mit einem unteren Rand endet, sowie eine Öffnung für den Durchtritt elektromagnetischer Strahlung aufweist und wobei die Seitenwand eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene erste Dicke aufweist sowie eine am unteren Rand, insbesondere in derselben Richtung, gemessene zweite Dicke, welche kleiner oder gleich der ersten Dicke ist.

Description

Multilaser-Anordnung und Gehäusekappe für eine Multilaser-
Anordnung
Die Erfindung betrifft eine Multilaser-Anordnung, insbesondere ein RGB-Lasermodul, sowie eine Gehäusekappe für eine solche Multilaser-Anordnung.
Multilaser-Anordnungen kommen insbesondere in Produkten zur Wiedergabe von Augmented Reality (AR) bzw. Virtual Reality (VR) zum Einsatz, bspw. in AR-Brillen oder VR-Brillen. Bei einer Multilaser-Anordnung handelt es sich um ein Bauteil mit mehreren Lasern, welche ein Bild auf die Retina eines Benutzers projizieren können. Häufig kommen dabei drei Edge-Emitting-Laser (EEL) zum Einsatz, wobei einer der Laser im roten Wellenlängenbereich emittiert, einer im grünen Wellenlängenbereich emittiert, und einer im blauen Wellenlängenbereich emittiert.
Die drei Laser werden im Hinblick auf eine zuverlässige Langlebigkeit, vorteilhaft in ein hermetisch dichtes Gehäuse, insbesondere zum Ausschluss von Feuchtigkeit, eingeschlossen. Vor allem blaue Laser-Dioden benötigen typischerweise ein solches Gehäuse, um eine gewünschte Langlebigkeit zu ermöglichen.
Benutzerwünsche an AR- oder VR-Produkte und insbesondere an AR- oder VR-Brillen sind ein unauffälliges Erscheinungsbild welches von demjenigen herkömmlicher Produkte bzw. Brillen nicht oder kaum zu unterscheiden ist, ein möglichst hoher Tragekomfort, sowie ein qualitativ hochwertiges Bild. Daher ist zunehmend eine Miniaturisierung, Gewichtseinsparung und Optimierung von Multilaser-Anordnungen gewünscht. Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Multilaser-Anordnung, insbesondere ein RGB-Lasermodul, eine Gehäusekappe für eine solche Multilaser-Anordnung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Gehäusekappe anzugeben, welche eine Miniaturisierung, Gewichtseinsparung und/oder Optimierung des Bildes ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Multilaser-Anordnung, insbesondere ein RGB-Lasermodul, bereit, welches ein Gehäuse und eine Mehrzahl von Lasern, welche innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, umfasst.
Das Gehäuse umfasst eine Bodenplatte und eine auf der Bodenplatte befestigte Gehäusekappe, wobei die Gehäusekappe zumindest eine Öffnung mit einem dieser Öffnung zugeordneten transparenten Element für den Durchtritt elektromagnetischer Strahlung umfasst.
Die Laser sind insbesondere als ein im roten Spektralbereich emittierender ersten Laser, ein im grünen Spektralbereich emittierender zweiten Laser und ein im blauen Spektralbereich emittierender dritter Laser ausgebildet .
Die Laser sind jeweils innerhalb des Gehäuses, beabstandet zur Grundfläche der Bodenplatte, und bevorzugt auf einem Podest angeordnet. Die Laser sind vorzugsweise als Edge- Emitting-Laser (EEL) ausgebildet.
Die Gehäusekappe des Gehäuses umfasst eine obere Wand und eine einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand, welche mit einem auf der Bodenplatte befestigten unteren Rand endet.
Ferner weist die Seitenwand eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene erste Dicke auf sowie eine am unteren Rand, insbesondere in derselben Richtung, gemessene zweite Dicke, welche kleiner oder gleich der ersten Dicke ist.
Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine kleinere Bauform ermöglicht werden und/oder auf eine seitliche Auskragung am unteren Rand verzichtet werden oder diese minimiert werden. Insbesondere kann die Breite einer Metallisierung (Padbreite) auf einem Gegenstück (insb. Bodenplatte, z.B. Keramiksubstrat) reduziert werden, was zu einer Miniaturisierung der Baugruppe beiträgt bzw. den Bauraum innerhalb des Gehäuses erhöht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Seitenwand am unteren Rand auf der Innenseite der Gehäusekappe eine nach außen gekrümmte Oberfläche au, insbesondere derart, dass die Dicke der Seitenwand zur untersten Stelle der Seitenwand hin graduell abnimmt.
Die Seitenwand kann am unteren Rand auf der Außenseite ohne Überstand ausgebildet sein oder einen Überstand aufweisen, welcher vorzugsweise geringer ist als die erste Dicke, besonders bevorzugt geringer ist als die Hälfte der ersten Dicke, nochmals bevorzugter geringer ist als ein Viertel der ersten Dicke.
Bevorzugt ist der untere Rand der Seitenwand derart an der Bodenplatte befestigt, dass zwischen dem unteren Rand der Seitenwand und der Bodenplatte ein Verbindungsmaterial (z.B. ein Lotmaterial) eingebracht ist, insbesondere über einen Bereich welcher entlang der Richtung der ersten Dicke oder der zweiten Dicke der Seitenwand kürzer ist als die erste Dicke oder die zweite Dicke der Seitenwand.
Der untere Rand der Seitenwand kann derart an der Bodenplatte befestigt sein, dass zwischen dem auf der auf der Innenseite der Gehäusekappe nach außen gekrümmten Oberfläche und der Bodenplatte ein Verbindungsmaterial (z.B. ein Lotmaterial) eingebracht ist, insbesondere derart, dass das Verbindungsmaterial an der Innenseite der Gehäusekappe höher von der Bodenplatte hervorsteht als zwischen dem unteren Rand der Seitenwand und der Bodenplatte .
Alternativ oder zusätzlich kann der untere Rand der Seitenwand derart an der Bodenplatte befestigt sein, dass zwischen der Außenseite der Seitenwand und der Bodenplatte, z.B. zwischen dem Überstand und der Bodenplatte, ein Verbindungsmaterial eingebracht ist, insbesondere derart, dass das Verbindungsmaterial an der Außenseite der Gehäusekappe höher von der Bodenplatte hervorsteht als zwischen dem unteren Rand der Seitenwand und der Bodenplatte .
Die Seitenwand kann derart ausgebildet sein, dass diese sich am unteren Rand verjüngt, insbesondere sich entlang einer von dem oberen Rand zum unteren Rand verlaufenden Richtung verjüngt.
Bevorzugt kann die am unteren Rand gemessene zweite Dicke der Seitenwand zumindest 5 Prozent kleiner sein als die erste Dicke der Seitenwand, vorzugsweise zumindest 10 Prozent kleiner sein, besonders bevorzugt zumindest 15 Prozent kleiner sein, nochmals bevorzugter zumindest 20 Prozent kleiner sein, oder zumindest 25 Prozent kleiner sein, oder zumindest 30 Prozent kleiner sein als die erste Dicke der Seitenwand.
Die am unteren Rand gemessene zweite Dicke kann einer Dicke der Seitenwand an der untersten Stelle der Seitenwand entsprechen.
Die in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene erste Dicke der Seitenwand kann einer Dicke der Seitenwand an einer Stelle entsprechen, welche an die obere Wand angrenzt, und/oder einer Dicke der Seitenwand an einer Stelle, welche sich zwischen der oberen Wand und dem unteren Rand befindet, insbesondere in einem Bereich von 25 bis 75 Prozent zwischen der oberen Wand und dem unteren Rand, befindet, und/oder einer durchschnittlichen Dicke der Seitenwand entsprechen.
Die am unteren Rand gemessene zweite Dicke der Seitenwand ist insbesondere in derselben Richtung gemessen, wie die erste Dicke der Seitenwand oder in einer Richtung, welche davon weniger als 45 Grad, weniger als 25 Grad, oder weniger als 10 Grad abweicht.
Die am unteren Rand gemessene zweite Dicke der Seitenwand ist insbesondere in einer Richtung gemessen, welche im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche der oberen Wand und/oder der Grundfläche der Bodenplatte verläuft oder in einer Richtung, welche davon weniger als 45 Grad, weniger als 25 Grad, oder weniger als 10 Grad abweicht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gehäusekappe hutartig ausgebildet, derart, dass die einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand als seitlich umlaufende Wandung mit insbesondere vier planaren Seitenwänden ausgebildet ist.
Die zumindest eine Öffnung der Gehäusekappe ist vorzugsweise in der oder einer Seitenwand angeordnet.
Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Öffnungen in der oder einer Seitenwand vorgesehen, bevorzugt entsprechend der Anzahl der Laser, besonders bevorzugt sind drei Öffnungen vorgesehen .
Die zumindest eine Öffnung, insbesondere jede der Mehrzahl von Öffnungen, weist vorzugsweise eine größere Ausdehnung entlang einer Richtung von der oberen Wand zum unteren Rand aufweist als entlang einer senkrecht dazu in der Seitenwand verlaufenden Richtung.
Die zumindest eine Öffnung, insbesondere jede der Mehrzahl von Öffnungen, kann insbesondere eine elliptische Form mit einer Hauptachse entlang einer Richtung von der oberen Wand zum unteren Rand aufweisen.
Die Gehäusekappe kann das der zumindest einen Öffnung zugeordnete transparente Element umfassen. Das transparente Element kann etwa mit einem Verbindungsmaterial an der die zumindest eine Öffnung umfassenden Seitenwand angebracht sein, um die zumindest eine Öffnung hermetisch zu verschließen. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das transparente Element als einstückiges Bauteil jede einer Mehrzahl von Öffnungen hermetisch verschließt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das transparente Element auf der Außenseite der Gehäusekappe, insbesondere auf der Außenseite der oder einer Seitenwand, insbesondere der die zumindest eine Öffnung umfassenden Seitenwand, insbesondere mit einem Verbindungsmaterial (z.B. einem Lotmaterial, z.B. Glaslot) befestigt.
Das transparente Element ist vorzugsweise schräg zu der Oberfläche der Seitenwand befestigt, insbesondere derart, dass das transparente Element zum unteren Rand der Seitenwand hin einen größeren Abstand von der Seitenwand aufweist, als zur oberen Wand hin.
Hierdurch kann eine Rückreflexion des emittierten Lichts am transparenten Element zurück in einen oder mehrere Laser sehr effektiv unterdrückt werden.
Vorzugsweise kann das transparente Element am unteren Rand auf einem auf der Außenseite der Seitenwand ausgebildeten Überstand befestigt sein und insbesondere dadurch schräg zu der Oberfläche der Seitenwand stehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die obere Wand der Gehäusekappe eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene Dicke auf, welche kleiner ist als die erste Dicke der Seitenwand, insbesondere zumindest 10 Prozent kleiner, oder zumindest 20 Prozent kleiner oder zumindest 30 Prozent kleiner als die erste Dicke der Seitenwand . Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine Gewichtersparnis erzielt werden und/oder eine Leichtbauweise ermöglicht werden.
Auch kann die obere Wand der Gehäusekappe eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene Dicke aufweisen, welche kleiner ist als die zweite Dicke der Seitenwand, insbesondere zumindest 10 Prozent kleiner, oder zumindest 20 Prozent kleiner oder zumindest 30 Prozent kleiner als die zweite Dicke der Seitenwand.
Die obere Wand und die einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand kann Metall umfassen oder aus Metall bestehen.
Die Bodenplatte kann Keramik umfassen oder aus Keramik bestehen oder Metall umfassen oder aus Metall bestehen.
Das transparente Element kann Glas oder Saphir umfassen oder aus Glas oder Saphir bestehen und/oder eine optische Vergütung insbesondere eine Antireflexbeschichtung aufweisen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Gehäusekappe für eine Multilaser-Anordnung, insbesondere einer Multilaser- Anordnung wie vorstehend beschrieben. Die erfindungsgemäße Gehäusekappe kann insbesondere eines oder mehrere der vorstehend im Zusammenhang mit der Multilaser-Anordnung beschriebenen Merkmale umfassen.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Gehäusekappe, insbesondere einer Gehäusekappe wie vorstehend beschrieben, insbesondere wie vorstehend im Zusammenhang mit der Multilaser-Anordnung beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Bereitstellen eines flachen Ausgangsmaterials, insbesondere umfassend oder bestehend aus Metall, vorzugsweise das Einbringen eines oder mehrerer, insbesondere kreisrunder, Öffnungen in das flache Ausgangsmaterial, das Tiefziehen des flachen Ausgangsmaterials, derart, dass eine Gehäusekappe mit einer oberen Wand und eine einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand entsteht, insbesondere derart, dass die eine oder mehreren Öffnungen als elliptische Öffnungen in einer Seitenwand angeordnet sind und/oder, dass die obere Wand eine kleinere Dicke aufweist als die Seitenwand, das Beschneiden der Seitenwand am unteren Rand, derart, dass die Seitenwand eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene erste Dicke aufweist sowie eine am unteren Rand, insbesondere in derselben Richtung, gemessene zweite Dicke, welche kleiner oder gleich der ersten Dicke ist, und vorzugsweise das Befestigen eines transparenten Elements vorzugsweise mit einem Verbindungsmaterial an der die zumindest eine Öffnung umfassenden Seitenwand, um die Öffnung hermetisch zu verschließen, insbesondere derart, dass das transparente Element schräg zu der Oberfläche der Seitenwand steht.
Schließlich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, welche eine Multilaser-Anordnung, insbesondere ein RGB-Lasermodul, wie vorstehend beschrieben, umfasst. Insbesondere betrifft die Erfindung die folgenden Vorrichtungen.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Head-Mounted- Display, insbesondere AR-Brille oder Brille, umfassend eine io
Multilaser-Anordnung und/oder eine Gehäusekappe gemäß der vorstehenden Beschreibung.
Ferner betrifft die Erfindung ein Head-Up-Display, umfassend eine Multilaser-Anordnung und/oder eine Gehäusekappe gemäß der vorstehenden Beschreibung.
Zudem betrifft die Erfindung einen Motorradhelm umfassend einen Head-Up-Display gemäß der vorstehenden Beschreibung.
Außerdem betrifft die Erfindung einen Projektor umfassend eine Multilaser-Anordnung und/oder eine Gehäusekappe gemäß der vorstehenden Beschreibung.
Schließlich betrifft die Erfindung noch einen Projektor eines Mobilgerätes umfassend eine Multilaser-Anordnung und/oder eine Gehäusekappe gemäß der vorstehenden Beschreibung .
Die prioritätsbegründende deutsche Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 102020 110 658.0 sowie das deutsche Gebrauchsmuster mit dem Aktenzeichen 202021 102 072.5 werden hiermit durch Bezugnahme inkorporiert und gehören damit vollumfänglich auch zum Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung als wären sie in dieser Schrift enthalten. Die Merkmale der hiermit inkorporierten Schriften entsprechen insbesondere den Merkmalen im Rahmen dieser Schrift, wenn eine überstimmende Bezeichnung vorliegt.
Insbesondere kann die Multilaser-Anordnung demnach umfassen: ein Gehäuse, mit einer Gehäusekappe, in welcher zumindest eine Öffnung mit einem dieser zugeordneten transparenten
Element für den Durchtritt elektromagnetischer Strahlung ausgebildet ist, einer Bodenplatte, wobei ein erster, insbesondere im roten Spektralbereich des sichtbaren Spektrums emittierender Laser, ein zweiter, insbesondere im grünen Spektralbereich des sichtbaren Spektrums emittierender Laser sowie vorzugsweise ein dritter, insbesondere im blauen Spektralbereich des sichtbaren Spektrums emittierenden Laser innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei eine elektrische Zuleitung durch das Gehäuse zu einem jeweiligen Laser geführt ist und bei Betrieb eines Lasers ein Hauptteil von dessen emittiertem Licht durch das transparente Element hindurch tritt wobei jeder Laser jeweils i) vorzugsweise auf einem Podest ii) beabstandet zur Grundfläche der Bodenplatte angeordnet ist und iii) die Laser jeweils zueinander ausgerichtet sind, wobei die Hauptrichtung der Laseremission im Wesentlichen parallel zur Bodenplatte des Gehäuses erfolgt.
Die Verwendung eines Podestes erlaubt eine sehr definierte Anordnung der Laser innerhalb des Gehäuses und eine Optimierung der Gehäusegeometrie, insbesondere dessen Verkleinerung bei gleichzeitiger Bereitstellung des Hauptteils der Laseremissionen als nutzbares Licht. Als Hauptteil des Laserlichts wird ein Anteil von mehr als 80 %, bevorzugt mehr als 85 % und am bevorzugtesten von mehr als 90 % des von einem jeweiligen Laser durch dessen in Richtung des transparenten Elements emittierender Stirnfläche emittierten Lichts verstanden.
Ferner kann das Podest ein Material mit einer auch durch dessen Größe definierten Wärmekapazität und spezifischen Wärmeleitfähigkeit umfassen, welche es gestattet die jeweiligen Laser gezielt während deren Betrieb zu entwärmen, somit diesen gezielt Wärme zu entziehen und dabei diese Wärme an das Äußere des Gehäuses abzugeben.
Vorteilhaft ist bei dieser Multilaseranordnung auch die getrennte elektronische Ansteuerbarkeit der jeweiligen Laser, insbesondere auch unter Einbeziehung der Bodenplatte wobei je nach dargestellter Farbe oder Intensität, somit der Luminanz oder Chrominanz eines gegebenenfalls dargestellten Bildsignals nicht alle Laser gleichzeitig emittieren und sogar während Austast- oder Dunkelphasen vollständig emissionsfrei sein können, und wobei innerhalb des Gehäuses eine nur geringe optische Wechselwirkung zwischen den jeweiligen Lasern vorliegt, bei welcher es auch bei relativ hohen Emissionen, somit der elektronischen Vollaussteuerung eines der Laser, nicht zu einer optischen Wechselwirkung mit einem der jeweils anderen Lasern führt, insbesondere wenn dieser beispielsweise nur mit einer deutlich geringeren Intensität emittiert.
Ein Vorteil gegenüber beispielsweise senkrecht zur Bodenplatte abstrahlenden Halbleiteranordnungen besteht auch in der besseren Integrierbarkeit des RGB-Lasermoduls, insbesondere bei Anwendungen, welche nur geringen Raum zur Verfügung stellen, denn dann kann die Bodenplatte als tragende Baugruppe ausgebildet sein und beispielsweise weitere optische Baugruppen, insbesondere zu dem von den Lasern emittiertem Licht justiert aufnehmen.
Generell wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als blauer Spektralbereich der Bereich der Wellenlängen von 450 nm bis 490 nm, als grüner Spektralbereich der Bereich der Wellenlängen von mehr als 490 nm bis 560 nm und als roter Spektralbereich der Bereich der Wellenlängen von 630 nm bis 700 nm angenommen, sodass mit der vorliegend offenbarten Multilaser-Anordnung ein für die Darstellung visueller Signale vorteilhafter Farbraum bereitgestellt werden kann.
Alternativ kann auch mehr als einer der Laser oder können alle Laser im gleichen Spektralbereich Licht emittieren, welches beispielsweise dann vorteilhaft sein kann, wenn die Multilaser-Anordnung zu Beleuchtungszwecken eingesetzt wird.
Als die Hauptrichtung der Laseremission wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung die optische Achse des vom jeweiligen Lasers emittierten Laserlichts oder zumindest die Ausbereitungsrichtung der maximalen Intensität bezogen auf das Maximum einer lateralen Intensitätsverteilung des emittierten Laserlichts und somit die Richtung der axialen Translation des lateralen Intensitätsmaximums verstanden.
Synonym wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auch um der Kürze Willen der Begriff der Hauptemissionsrichtung für die Hauptrichtung der Laseremission gebraucht. Die Aussage, dass die Hauptrichtung der Laseremission im Wesentlichen parallel zur Bodenplatte des Gehäuses erfolgt definiert, dass sich diese Hauptrichtung der Laseremission nicht um mehr als 5° aus der Ebene, welche durch die untere Oberfläche der Boden- oder Grundplatte 4 definiert wird, erhebt oder sich nicht um mehr als 5° unter diese neigt.
Eine besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn die Gehäusekappe Metall umfasst oder aus Metall besteht und die Bodenplatte Metall umfasst oder aus Metall besteht und Gehäusekappe mit der Bodenplatte durch Schweißen verbunden ist.
Hierbei soll die Aussage „Metall umfasst" offenbaren, dass beispielsweise ein metallischer Körper mit nichtmetallischen Beschichtungen, wie beispielsweise Oxidschichten oder Lacken, insbesondere stark absorbierenden Mattlacken teilweise oder vollständig überzogen sein kann.
Die Verbindung der Gehäusekappe mit der Bodenplatte durch Schweißen oder Verschweißen bringt erhebliche Vorteile für die Dauerbetriebsfestigkeit für die Multilaser-Anordnung, denn dann kann eine fluid- und hermetisch dichte Verbindung zwischen Gehäusekappe und Bodenplatte bereitgestellt werden, welche beispielsweise dem Standard MIL-STD 883, Methode 1014 entspricht.
Häufig werden beim Verlöten derartiger Gehäuse, beispielsweise einer Gehäusekappe mit einem vorzugsweise metallisch beschichteten Keramiksubstrat als Bodenplatte Flußmittel wie Ameisensäure in einer Stickstoff- oder Wasserstoffatmosphäre verwendet, von welchen nachfolgend Reste im Gehäuse verbleiben, die selbst auch nur als Spuren bereits mit dem Halbleitermaterial von im blauen Spektralbereich emittierenden Halbleiterlasern wechselwirken und dieses schädigen können.
Dies ist bei der vorliegend beschriebenen Ausführungsform nicht der Fall, denn bei dieser kann beispielsweise das transparente Element an der Gehäusekappe zunächst durch einen Lötvorgang befestigt und erst nachfolgend, insbesondere nach einer Reinigung der Gehäusekappe, der Schweißvorgang mit der Bodenplatte vorgenommen werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass in der Atmosphäre innerhalb des Gehäuses ein Gehalt an H2O von weniger als 5000 ppm vorhanden ist und durch die gasdichte Ausführung des Gehäuses auch über die ganze Lebensdauer des Bauteils dieser gerade noch zulässige Wasserpartialdruck nicht überschritten wird, entsprechend dem Standard MIL883, Method 1018.
Wenn das Podest einstückig mit der Bodenplatte ausgebildet ist, ergeben sich hierdurch fertigungstechnische Vorteile, denn dann kann eine entsprechend geformte Bodenplatte bereits durch einen materialabragende Oberflächenbearbeitung oder einen Prägevorgang kostengünstig bereitgestellt werden.
Wenn jedoch die Bodenplatte ein Metall wie beispielsweise kaltgewalzten Stahl CRS1010, umfasst oder aus diesem besteht und das Podest aus einem anderen Material als die Bodenplatte, insbesondere aus sauerstofffreiem hochleitfähigem Kupfer, OFHC, Oxiygen-free high conductive Copper, besteht oder dieses umfasst und vorzugsweise das Podest mit der Bodenplatte verpresst, verlötet oder verschweißt ist, kann hierdurch ein Podest mit einer definierten vorteilhaften spezifischen Wärmeleitfähigkeit bereitgestellt werden, dessen Wärmekapazität durch seine baulichen Abmessungen, seine spezifische Wärmekapazität und durch dessen Materialauswahl bereitgestellt ist. Hierdurch wird ein effizientes Temperaturmanagement durch eine gezielte Entwärmung der jeweiligen Laser ermöglicht.
Hierbei sind die vorstehenden Materialangaben lediglich beispielhaft angegeben und können stattdessen auch weitere Metalle, wie beispielsweise Aluminium, Stähle oder Edelstähle, sowie austenitische und ferritische Edelstähle, bevorzugt jedoch nur soweit diese bei der Durchführung der Erfindung rostfrei bleiben. Ferner sind prinzipiell auch Titan sowie Monell-Legierung mit hohem Kupferanteil oder auch Einschmelzlegierungen umfassend NiFe-Legierungen oder NiFeCo-Legierungen verwendbar.
Bei weiteren vorteilhaften Ausführungsformen ist eine FAC- Linse (Fast-Axis-Collimating-Linse) am Podest, vorzugsweise beabstandet zur Stirnfläche der Laser angeordnet, um hierdurch eine möglichst effiziente Strahlformung mit geringen Intensitätsverlusten durch Abschattung eines divergenten Strahlenbündels des emittierten Laserlichts zu erhalten.
Besonders bevorzugt kann das transparente Element Glas umfassen oder aus Glas bestehen. Hierbei kann das Glas des transparenten Elements beispielsweise Quarzglas oder Borosilikatglas umfassen. Ferner kann das transparente Element auch aus Saphir bestehen oder Saphir, insbesondere jeweils als kristallisches Material, umfassen. Generell weist jedoch das transparente Element in einem Spektralbereich mit einer Wellenlänge von 250 bis 2000 nm eine Transmission auf, die höher ist als 80%, besonders bevorzugt höher als 90 %, wenn diese in Richtung der von den Lasern emittierten Strahlung gemessen wird.
Im Sinne der vorliegenden Offenbarung werden die Begriffe des von den Lasern emittierten Lichts und der von den Lasern emittierten Strahlung in gleichem Sinne verstanden und synonym gebraucht.
In weiterer Ausgestaltung kann das transparente Element als FAC-Linse (Fast-Axis-Collimating-Linse) ausgebildet sein oder auch eine FAC-Linse (Fast-Axis-Collimating-Linse), insbesondere an diesem angebracht umfassen.
Alternativ kann das transparente Element als Faserplatte ausgebildet sein oder eine Faserplatte umfassen.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist das transparente Element mittels Glaslot an der Gehäusekappe gehalten oder ist mittels Glaslot an einem an der Gehäusekappe angeordneten Rahmen gehalten.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen, welche geringere Abmessungen aufweisen sollen als die vorstehend erwähnten, Glaslot zur Verbindung des transparenten Elements mit der Gehäusekappe einsetzenden Ausführungsformen, kann das transparente Element mittels eines metallischen Lotes, bevorzugt AuSn-Lotes an der Gehäusekappe gehalten sein. Eine weitere Ausgestaltung umfasst ein transparentes Element, welches an der Gehäusekappe angeschweißt ist.
Wenn zumindest diejenige Wand der Gehäusekappe, an welcher das transparente Element angeordnet ist, relativ zur Bodenplatte geneigt ausgebildet ist wobei der Neigungswinkel der Wand der Gehäusekappe relativ zur Normalenrichtung der Grundfläche der Bodenplatte in einem Bereich von 35° bis 60°, bevorzugt von 40° bis 50°, besonders bevorzugt von 43° bis 48° liegt, kann eine Rückreflexion des emittierten Lichts am transparenten Element zurück in einen oder mehrere Laser sehr effektiv unterdrückt werden. Diese Bauformen können in der Regel auf eine Antireflexbeschichtung des transparenten Elements verzichten, ohne hierbei Nachteile durch reflektiertes oder gestreutes Licht für die Funktionstüchtigkeit für die Multilaser-Anordnung zu erzeugen.
Die vorstehend angegebenen Neigungswinkel sind bevorzugt für die bewusste Erzeugung einer Rückreflexion, die zur Messung der Laserleistung mittels Monitor-Photodioden, welche vorliegend auch als Monitordioden bezeichnet werden, verwendet wird, ausgewählt.
Zur Unterdrückung von direkter Rückreflexion in den Laserresonator der jeweiligen Laser des RGB-Lasermoduls genügen jedoch bereits auch kleinere Winkel mit beispielsweise typisch 7°-15°.
Sehr vorteilhaft kann dann auch eine Monitordiode, unterhalb des transparente Elements angeordnet sein und vom transparenten Element rückreflektiertes Laserlicht auf die Monitordiode treffen, sodass ein sensorisches Signal für die Intensität des von einem jeweiligen, der Monitordiode zugeordneten Lasers emittierten Lichts erhalten werden kann. Hierdurch kann eine schnelles und effektives Rückkopplungssignal erhalten werden, welches eine präzise und kontrollierte Ansteuerung der Multilaser-Anordnung ermöglicht .
Hierbei ist der Begriff unterhalb relativ zur Bodenplatte und zur Gehäusekappe zu verstehen. Senkrecht von der Bodenplatte ausgehend, somit in Normalenrichtung, in Richtung der Gehäusekappe wird als nach oben gerichtet verstanden. In dieser Richtung kann sich somit ein Körper in dieser Richtung oberhalb, unterhalb oder in gleicher Höhe wie ein anderer Körper befinden. Unter Bezugnahme auf ein an späterem Ort beschriebenes kartesisches Koordinatensystems bezeichnet nach oben gerichtet auch dessen positive Z-Richtung.
Alternativ oder zusätzlich können Monitordioden hinter den Lasern, insbesondere auf einem diesen zugeordneten Träger angeordnet sein, wobei vorzugsweise jedem Laser zumindest eine eigene Monitordiode zugeordnet ist und dieser Träger leitfähige Beschichtungen als elektrische Zuleitungen für die jeweilige Monitordiode aufweisen kann.
Im Sinne der vorliegenden Offenbarung wird die Lichtaustrittsfläche der Laser, welche dem transparenten Element zugewandt ist, als Vorderseite und die Ausbreitungsrichtung des durch diese Lichtaustrittsfläche tretenden Laserlichts als in „Vorwärtsrichtung" austretend oder in „Vorwärtsrichtung" emittiert definiert. Der Ausdruck hinter den Lasern angeordnet definiert eine Lage, welche sich vor der weiteren Lichtaustrittsfläche der Laser, welche auf der dem transparenten Element abgewandten Seite liegt, befindet.
Bevorzugt können dabei die Monitordioden an einem, vorzugsweise Keramik umfassenden oder aus Keramik bestehenden Träger angeordnet sein, und kann die Normalenrichtung der Fläche des Trägers, an welcher die Monitordioden angeordnet sind, relativ zur Hauptemissionsrichtung zumindest eines der Laser schräg stehend ausgebildet sein, wobei die Schrägstellung in einem Winkelbereich relativ zur Hauptemissionsrichtung von 3° bis 15°, bevorzugt von 5° bis 10°, besonders bevorzugt von 6° bis 8° liegt. Hierdurch wird sehr effektiv aus der Rückseite der Laser austretendes Licht derart von den Monitordioden reflektiert, dass dieses nicht mehr zurück in einen der Laser tritt und folglich keine unerwünschten optischen Wechselwirkungen, wie beispielsweise Modenkopplungen von Resonatormoden der jeweiligen Laser auftreten.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Normalenrichtung zumindest derjenigen Wand der Gehäusekappe, an welcher das transparente Element angeordnet ist, relativ zur Hauptemissionsrichtung zumindest eines der Laser schräg stehend ausgebildet wobei die Schrägstellung in einem Winkelbereich relativ zur Hauptemissionsrichtung von 3° bis 15°, bevorzugt von 5° bis 10°, besonders bevorzugt von 6° bis 8° liegt. Hierdurch wird sehr effektiv aus der Vorderseite der Laser austretendes Licht derart von den Oberflächen des transparenten Elements reflektiert, dass dieses nicht mehr zurück in einen der Laser tritt und folglich keine unerwünschten optischen Wechselwirkungen, wie beispielsweise Koppelungen der Resonatormoden der jeweiligen Laser auftreten.
In alternativer Ausgestaltung kann die Gehäusekappe mehrere Öffnungen umfassen, wobei jeweils ein transparentes Element jeweils einer dieser Öffnungen zugeordnet ist oder ein transparentes Element allen dieser Öffnungen gemeinsam zugeordnet ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung umfasst die Gehäusekappe mehrere Öffnungen, wobei jeweils ein transparentes Element an einer der Öffnungen angeordnet ist, welches ein strahlformendes optisches Element ausbildet, das aus der Gruppe optischer Elemente ausgewählt ist, welche umfasst: sphärische plankonvexe oder konkavkonvexe Linsen, kugel- oder halbkugelförmige Linsen, asphärische plankonvexe oder konkavkonvexe Linsen.
Hierdurch kann die Multilaser-Anordnung sehr kompakt und durch deren präzise Abmessungen gegebenenfalls sogar optisch vorjustiert, dies bedeutet von der axialen und lateralen Lage der optischen Elemente her bereits justiert in externe optische Systeme integriert werden. Hierbei kann gegebenenfalls die Bodenplatte der Multilaser-Anordnung in eine vorgeformte, präzise angeordnete Ausnehmung des weiteren optischen Systems eingesetzt und bereits durch diese Positionierung zum weiteren optischen System justiert aufgenommen werden. Durch den Kontakt der Bodenplatte mit dem weiteren optischen System kann weiterhin Wärme aus der Multilaser-Anordnung definiert abgegeben werden und eine zusätzliche Entwärmung der Laser der Multilaser-Anordnung durch das weitere optische System vorgenommen werden. Wenn eine lichtleitende Faser mit dem Gehäuse, insbesondere der Gehäusekappe, vorzugsweise mittels eines Faserverbinders, insbesondere einem lösbar verbindbaren Faserverbinder oder mit einem dauerhaft verbindbaren Faserverbinder verbunden ist, werden weitere konstruktive Freiheiten geschaffen, denn hierdurch kann die Multilaser- Anordnung beispielsweise beabstandet zu einem weiteren optischen System angeordnet werden, wie dieses lediglich beispielhaft an späterem Ort für das durch eine AR-Brille bereitgestellte weiter optische System detaillierter dargestellt werden wird.
Wenn einem jeden Laser der Multilaser-Anordnung eine lichtleitende Faser zugeordnet ist und die den Lasern zugeordnete Fasern in einem Faserbündel zusammengeführt sind, in welchem diese mit deren jeweiligen Faserkernen vorzugsweise eng benachbart zueinander angeordnet sind und vorzugsweise ein gemeinsamer, die Faserkerne umgebender Fasermantel ausgebildet wird, kann hierdurch weiterhin zur baulichen Kompaktierung eines Systems aus Multilaser- Anordnung und weiterem optischen System beigetragen werden. Wenn beispielsweise dabei die optischen Fasern nebeneinander in einer Ebene angeordnet sind, in welcher die Zeilenrichtung einer zugeordneten bildgebenden Einrichtung verläuft, kann beispielsweise bei einer zugeordneten weiteren optischen Einrichtung mit einem zeilenweisen Bildaufbau das menschliche Auge durch die in Zeilenrichtung erfolgende Überlagerung der Anteile des Lichtes des ersten, im roten Spektralbereich des sichtbaren Spektrums emittierenden Lasers sowie des zweiten, im grünen Spektralbereich des sichtbaren Spektrums emittierenden Lasers sowie des dritten im blauen Spektralbereich des sichtbaren Spektrums emittierenden Lasers, bereits ein weißer Farbeindruck entstehen, wenn diese jeweiligen Farbanteile in der jeweiligen Zeile so schnell überlagert, dass eine Farbänderung vom menschlichen Auge nicht mehr aufgelöst wird. Hierdurch kann auf eine in der Länge gegebenenfalls ausgedehnten Faserspleißvorgang verzichtet und die jeweilige Faser dieser Ausführungsform sehr kurz ausgebildet werden.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wir der Begriff der Faser, der optischen Faser sowie der lichtleitenden Faser jeweils für eine Faser verwendet, welche geeignet ist, das Licht des im Blauen, Grünen und Roten emittierenden Lasers im gesamten, von den Lasern emittierten Spektralbereich zu führen und mit geringen Verlusten von deren Eintrittsende zu deren Austrittsende zu übertragen. Derartige Fasern sind einem Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.
Vorteilhaft kann die Multilaser-Anordnung Glas-Metall- Durchführungen für Zuleitungen zu den Lasern und/oder den Monitordioden umfassen.
Wenn die Monitordioden jeweils Farbfilter aufweisen, insbesondere jeweils für die Emissionswellenlänge des jeweils zugeordneten Lasers als Bandpass ausgebildete Farbfilter, kann das Licht der jeweils weiteren Laser unterdrückt und ein besseres Signal/Störsignal- oder ein besserer Signal/Rauschabstand der sensorischen Signale der Monitordioden erhalten werden.
Wenn die Bodenplatte des Gehäuses als Bezugspotential sowie stromführend ausgebildet ist, kann hierdurch die elektronische Beschaltung der Multilaser-Anordnung vereinfacht und ein für einen Benutzer betriebssicheres Gehäuse bereitgestellt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann die Bodenplatte als Träger optischer Baugruppen, insbesondere baulich unter der Gehäusekappe hervorkragend ausgebildet sein.
Zur Unterdrückung von Streulicht kann die Innenseite der Gehäusekappe geschwärzt, insbesondere mattiert geschwärzt ausgebildet sein, wobei ein Lack oder eine Beschichtung, wie beispielsweise eine Schwarzverchromung oder eine Zink- Nickel-Beschichtung, insbesondere auch als elektrolytische Beschichtung einsetzbar sind. Auf diese Weise können im Spektralbereich des von den Lasern emittierten Lichts von einer derart beschichteten Oberfläche 98 % und mehr des auf diese Oberfläche auftreffenden Lichts absorbiert werden.
Vorteilhaft kann das Gehäuse eine Schutzeinrichtung für das Glas des transparenten Elements aufweisen, welche insbesondere als in seitlicher Richtung über das transparente Element hervorstehender Abschnitt ausgebildet ist.
Eine baulich attraktive Multilaser-Anordnung kann für viele, insbesondere mobile Anwendungsfälle bereitgestellt werden, wenn beispielsweise das Gehäuse Gehäuseabmessungen eine Höhe, insbesondere in X-Richtung, von 1,0 bis 3,5 mm und/oder eine Breite, insbesondere in Y-Richtung, von 4 bis 10 mm und/oder eine Länge, insbesondere in Z-Richtung, von 4 bis 10 mm umfasst. Die vorstehend angegebenen Richtungen, insbesondere die jeweilige X-, Y- und Z-Richtung werden im Rahmen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, insbesondere unter Bezugnahme auf das in Figur 1 dargestellte kartesische Koordinatensystem, ausführlicher erläutert.
Diese mobilen Anwendungsfälle können beispielsweise eine AR-Brille oder Brille, welche eine derartige Multilaser- Anordnung umfasst oder auch ein Head-Up-Display beispielsweise für Helm-Visiere, beispielsweise eines Schutzhelms wie eines Motorradhelms oder eines Helms für Polizei- oder Sicherheitskräfte oder für Geräte oder Einrichtungen der Avionik, betreffen.
Auch Projektoren können von der vorliegend offenbarten Multilaser-Anordnung und deren sehr geringen Abmessungen profitieren, insbesondere bei deren Anwendung in Mobilgeräten .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen detaillierter und unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer zum Vergleich gezeigten Multilaser-Anordnung,
Fig. 2 zwei perspektivische Darstellungen erfindungsgemäßer Gehäusekappen für eine Multilaser-Anordnung, Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung einer zum Vergleich gezeigten Multilaser-Anordnung,
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Multilaser-Anordnung,
Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Multilaser-Anordnung,
Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung des unteren Randes einer Seitenwand,
Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Multilaser-Anordnung,
Fig. 8 eine Querschnittsdarstellung des unteren Randes einer Seitenwand mit Verbindungsmaterial,
Fig. 9 eine Querschnittsdarstellung des unteren Randes einer Seitenwand mit Verbindungsmaterial,
Fig. 10 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Multilaser-Anordnung,
Fig. 11 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Multilaser-Anordnung,
Fig. 12 eine Querschnittsdarstellung einer die Öffnung umfassenden Seitenwand mit transparentem Element,
Fig. 13 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Multilaser-Anordnung, Fig. 14 eine perspektivische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Gehäusekappe für eine Multilaser-Anordnung .
Bei der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche oder gleich wirkende Baugruppen oder Bestandteile. Dies gilt auch für die inkorporierte deutsche Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 102020 110 658.0 und das inkorporierte deutsche Gebrauchsmuster mit dem Aktenzeichen 202021 102 072.5.
Fig. 1 zeigt zum Vergleich eine Multilaser-Anordnung 1 mit einem Gehäuse 2 umfassend eine Gehäusekappe 3, welche an einer Bodenplatte 4 fluid- und hermetisch dicht gehalten ist.
Zwischen Gehäusekappe 3 und Bodenplatte 4 befindet sich eine Schweißnaht S (in Fig. 1 nicht gezeigt), welche sich im Wesentlichen über die gesamte Kontaktfläche zwischen Gehäusekappe 3 und Bodenplatte 4 unter einer einen Schweißflansch ausbildenden seitlichen Auskragung As der Gehäusekappe 3 erstreckt.
Als hermetisch dicht oder auch fluiddicht wird im Sinne der vorliegenden Offenbarung ein Gegenstand, beispielsweise das Gehäuse der Multilaser-Anordnung dann angesehen werden, wenn dieses bei Raumtemperatur eine Leckrate von weniger als lxl03 mbar * 1/sec bei einer Befüllung mit He und 1 bar Druckdifferenz aufweisen.
Bevorzugt wird jedoch eine Leckrate von 1* 108 mbar*l/s bei einer Befüllung mit He und 1 bar Druckdifferenz erreicht. Da der zu erreichende Wert der Dichtigkeit abhängig von dem Gehäuse Innenvolumen sein kann, stellt die vorliegend erreichte Dichtigkeit jedoch sicher, dass während der vollständigen Lebensdauer des Bauteils ein Partialdruck des Wassers im Gehäuse der Multilaser- Anordnung den Wert von 5000ppm nicht übersteigt.
An der Bodenplatte 4 ist ein Podest 5 angeordnet (in Fig. 1 nicht gezeigt) oder dieses wird durch die Bodenplatte 4 selbst ausgebildet.
Innerhalb des Gehäuses 2 ist bei bevorzugten Ausführungsformen ein erster, im roten Spektralbereich des sichtbaren Spektrums emittierender Laser 6 (in Fig. 1 nicht gezeigt), ein zweiter, im grünen Spektralbereich des sichtbaren Spektrums emittierender Laser 7 (in Fig. 1 nicht gezeigt) sowie ein dritter im blauen Spektralbereich des sichtbaren Spektrums emittierenden Laser 8 (in Fig. 1 nicht gezeigt) angeordnet.
Jeder der vorstehend erwähnten Laser 6, 7 und 8 ist jeweils auf dem Podest 5 angeordnet und ist auf diesem so angebracht, dass jeder dieser Laser 6, 7 und 8 einen definierten Abstand zur Grundfläche 9 der Bodenplatte 4 aufweist. Als Grundfläche 9 der Bodenplatte wird deren Unterseite bezeichnet.
Vor den vorderseitigen Lichtaustrittsflächen 10, 11 und 12
(in Fig. 1 nicht gezeigt), der Laser 6, 7 und 8 ist in der Gehäusekappe 3 eine Öffnung 13 ausgebildet, an welcher ein transparentes Element 14 angebracht ist. Das transparente Element 14 ist bei einer bevorzugten Ausführungsformen beispielsweise mittels eines Glaslots an der Gehäusekappe 3 gehalten.
In alternativer Ausgestaltung ist das transparente Element 14 mittels eines Goldlots, beispielsweise mit einem AuSn- Lot an der Gehäusekappe 3 selbst gehalten.
Die Verwendung des Goldlotes erlaubt die direkte Anbringung des Fensters 14 an der Gehäusekappe 3 mit geringeren Anforderungen an die baulichen Abmessungen sowohl an das transparente Element 14 als auch an die Gehäusekappe 3.
Fig. 2 zeigt zwei erfindungsgemäße Gehäusekappen 3 für eine Multilaser-Anordnung 1. Die Gehäusekappen 3 weisen jeweils drei getrennte, insbesondere runde, Öffnungen 13 auf, wobei jede der Öffnungen für das Laserlicht eines der drei Laser 6, 7 und 8 vorgesehen ist.
Die Gehäusekappen 3 umfassen zudem jeweils ein transparentes Element 14, welches mittels eines Verbindungsmaterials, insbesondere mittels Lot, z.B. Glas- und/oder Metalllot hermetisch dicht mit der die Öffnungen 13 umfassenden Seitenwand der Gehäusekappe 3 verbunden ist.
Die Gehäusekappen 3 mit integriertem optischen Fenster können insbesondere zur hermetischen Verkapselung von RGB- Lasern verwendet werden. Diese Gehäusekappe 3 kann daher auch als RGB-Cap bezeichnet werden.
Die in Fig. 2 links gezeigte Ausführungsform ist eine Gehäusekappe 3 (RGB-Cap) welche mittels Dreh- und Frästechnik herstellbar oder hergestellt ist. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein im Hinblick auf Lieferzeit, Kosten und/oder Design-Flexibilität.
Die Gehäusekappe 3 weist demnach ein gefrästes Metallgehäuse auf in welchem konzentrische Öffnungen 13 (Emitter-Öffnungen) eingebracht sind. Das transparente Element 14 bildet ein optisches Fenster und kann aus Saphir oder Glas bestehen. Ferner kann eine Antireflex- Beschichtung für eine erhöhte Transmission vorgesehen sein. Hierdurch können Strahlungsverluste minimiert werden. Das optische Fenster ist mittels eines Lötprozesses mit dem Metallgehäuse hermetisch dicht verbunden (Lot bestehend z.B. aus Glas- oder Metalllot).
Die in Fig. 2 rechts gezeigte Ausführungsform ist eine Gehäusekappe 3 (RGB-Cap) welche mittels eines Tiefziehverfahrens herstellbar oder hergestellt ist. Dies kann aus ökonomischen Gründen vorteilhaft sein und zudem weitere Produktvorteile bieten, welche nachfolgend näher beschrieben werden.
Die Gehäusekappe 3 weist demnach ein tiefgezogenes Metallgehäuse auf in welchem konzentrische Öffnungen 13 (Emitter-Öffnungen) eingebracht sind. Das transparente Element 14 bildet ein optisches Fenster und kann wiederum aus Saphir oder Glas bestehen. Ferner kann wiederum eine Antireflex-Beschichtung für eine erhöhte Transmission vorgesehen sein, wodurch Strahlungsverluste minimiert werden können. Das optische Fenster ist mittels eines Lötprozesses mit dem Metallgehäuse hermetisch dicht verbunden (Lot bestehend z.B. aus Glas- oder Metalllot). Die Gehäusekappe 3 weist insbesondere eine obere Wand 100 auf sowie eine einstückig mit der oberen Wand 100 ausgebildete Seitenwand 200, welche in diesem Beispiel um die z-Achse umlaufend ausgebildet ist. Die Seitenwand 200 ist in diesem Beispiel als seitlich umlaufende Wandung mit vier planaren Seitenwänden ausgebildet. Zwischen der oberen Wand 100 und der Seitenwand 200 befindet sich eine abgerundete Kante 101. Vorzugsweise können sich auch zwischen den planaren Seitenwänden abgerundete Kanten 204 befinden. Eine abgerundete Kante 101 bzw. 204 kann durch einen Außenradius auf der Außenseite der Gehäusekappe 3 und/oder durch einen Innenradius an der Innenseite der Gehäusekappe 3 gekennzeichnet sein. Der Innenradius kann beispielsweise der Dicke dl entsprechen oder im Bereich der halben Dicke dl bis zur doppelten Dicke dl liegen.
Fig. 3 zeigt zum Vergleich eine Multilaser-Anordnung 1 mit einem Gehäuse 2 mit Gehäusekappe 3, welche an einer Bodenplatte 4 hermetisch befestigt ist, wobei auf der Bodenplatte 4 ein Podest angeordnet ist, auf welchem ein erster Laser 6, sowie ein zweiter und dritter Laser 7 und 8 (in Fig. 3 nicht gezeigt) angeordnet sind.
Die gezeigte Gehäusekappe 3 weist eine seitliche Auskragung As auf bzw. einen seitlich abstehenden Flansch auf. Diese Auskragung As bzw. der Flansch kann jedoch den Bauraum und/oder die laterale Ausdehnung des Gehäuses 2 sowie die Positionshöhe des transparenten Elements 14 bzw. der Emitter-Öffnungen 13 limitieren.
Fig. 4 zeigt eine Multilaser-Anordnung 1 bei welcher der Metallkörper der Gehäusekappe 3 mit einem Tiefziehprozess hergestellt oder herstellbar ist. Es kann ein zusätzlicher Prozessschritt vorgesehen sein, in welchem ein etwaiger Flansch beschnitten wird, was zur gewünschten Formgebung beitragen kann.
Die Gehäusekappe 3 der Multilaser-Anordnung 1 weist gegenüber der in Fig. 3 zum Vergleich gezeigten Ausführung in vorteilhafter Weise kleinere Abmessungen auf: H1<H2, L1<L2 und/oder P1<P2, wobei sich der Vorteil besonders deutlich und vorteilhaft in einer kleineren Abmessung L1<L2 auswirken kann. Eine Beschneidung eines Flansches kann aber auch zu kleineren Abmessungen H1<H2 bzw. P1<P2 beitragen.
Die Gehäusekappe 3 weist eine obere Wand 100 auf und eine einstückig mit der oberen Wand 100 ausgebildete Seitenwand 200, welche mit einem auf der Bodenplatte 4 befestigten unteren Rand 201 endet. Der untere Rand 201 ist mit einem Verbindungsmaterial 300 auf der Bodenplatte 4 befestigt.
Die Seitenwand weist eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene erste Dicke dl auf sowie eine am unteren Rand 201, insbesondere in derselben Richtung, gemessene zweite Dicke d2, welche kleiner oder gleich (in diesem Fall gleich) der ersten Dicke dl ist.
Wie bereits beschrieben kann die Gehäusekappe 3 allgemein eine oder mehrere abgerundete Kanten 101 bzw. 204 aufweisen (in den Querschnittsdarstellungen nicht gezeigt).
Fig. 5 zeigt eine Multilaser-Anordnung 1 mit einer Gehäusekappe 3, wobei die Seitenwand 200 am unteren Rand 201 auf der Innenseite der Gehäusekappe 3 eine nach außen gekrümmte Oberfläche 202 aufweist, derart, die zweite Dicke d2 kleiner ist als die erste Dicke dl, und derart, dass die Dicke der Seitenwand zur untersten Stelle der Seitenwand hin graduell abnimmt.
Das Verbindungsmaterial 300 erstreckt sich über einen Bereich welcher entlang der Richtung der ersten Dicke dl bzw. der zweiten Dicke d2 der Seitenwand kürzer ist als die erste Dicke dl oder die zweite Dicke d2.
Insbesondere aufgrund des Herstellungsprozesses mittels Tiefziehprozess entsteht an der Innenseite des Fußes der Kappe ein nach außen gezogener Radius. Für die spätere Anwendung (Verlötung mit der Bodenplatte 4) ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass die Wandstärke am Fuß der Kappe sich verjüngt, so dass sich das Verbindungsmaterial entlang einer reduzierten Breite erstrecken kann (Padbreite bzw. Metallisierungsbreite auf dem Gegenstück, z.B. der Bodenplatte ist reduziert). Dies trägt zur Miniaturisierung der Baugruppe bei bzw. erhöht den Bauraum innerhalb des Gehäuses 2.
Fig. 6 zeigt den unteren Rand 201 einer Seitenwand 200 einer Gehäusekappe 3, wobei die auf der Innenseite der Gehäusekappe 3 nach außen gekrümmte Oberfläche 202 gemäß eines Radius R gekrümmt ist. Die Gehäusekappe 3 weist wiederum am unteren Rand 201 eine zweite Dicke d2 auf, welche kleiner ist als die erste Dicke dl.
Ferner weist die Seitenwand 200 am unteren Rand 201 auf der Außenseite einen Überstand 203 auf, welcher geringer ist als die erste Dicke dl, insbesondere geringer als ein Fünftel der ersten Dicke dl. Der Überstand 203 ist auch geringer als die zweite Dicke d2. Fig. 7 zeigt eine Multilaser-Anordnung 1 mit einer Gehäusekappe 3, wobei der untere Rand 201 der Seitenwand 200 derart an der Bodenplatte 4 befestigt ist, dass zwischen dem auf der auf der Innenseite der Gehäusekappe nach außen gekrümmten Oberfläche 202 und der Bodenplatte 4 ein Verbindungsmaterial 301 eingebracht ist. Es handelt sich in diesem Fall bei dem Verbindungsmaterial 300 und 301 um zusammenhängendes Verbindungsmaterial, wobei das an der gekrümmten Oberfläche 202 angebrachte Verbindungsmaterial 301 höher von der Bodenplatte hervorsteht als das Verbindungsmaterial 300 zwischen dem unteren Rand 201 der Seitenwand 200 und der Bodenplatte 4.
Insbesondere aufgrund des Herstellungsprozesses mittels Tiefziehprozess kann an der Innenseite des Fußes der Kappe ein nach außen gezogener Radius entstehen, so dass sich für die spätere Anwendung (Verlötung mit der Bodenplatte) der Vorteil ergibt, dass durch den sich bildenden Radius an der Innenseite der Wandung einerseits die effektive Lötfläche der Gehäusekappe (insb. Metallteils) vergrößert wird, und andererseits sich ein größerer Meniskuswinkel des Verbindungsmaterials (insb. Lots) ausbilden kann. Des Weiteren kann bei gleicher Breite des Verbindungsmaterials (Padbreite) mehr Materialvolumen (insb. Lotvolumen) aufgebracht werden. Diese drei Punkte verhelfen zu einer stabileren Verbindung (insb. Lötverbindung) und damit zu einem beständigerem Produkt.
Fig. 8 zeigt den unteren Rand 201 einer Seitenwand 200 einer Gehäusekappe 3 mit einem Überstand 20, welcher geringer ist als die erste Dicke dl, insbesondere geringer als ein Fünftel der ersten Dicke dl, und einem am unteren Rand 201 angebrachten einheitlichen Verbindungsmaterial 300, 301, wobei der Teil 301 des Verbindungsmaterials, welcher an der gekrümmten Oberfläche 202 angefügt ist höher hervorsteht .
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem unteren Rand 201 einer Seitenwand 200 einer Gehäusekappe 3, wobei zwischen der Bodenplatte 4 (in Fig. 9 nicht gezeigt) und der Seitenwand Verbindungsmaterial 303 vorgesehen ist, welches an der Außenseite der Seitenwand 200 angebracht ist, z.B. an einem Überstand. Das Verbindungsmaterial 300 kann somit auf der Außenseite der Gehäusekappe 3 einen Lotmeniskus bilden. Das Verbindungsmaterial 303, das an der Außenseite der Seitenwand 200 angrenzt, kann höher von der Bodenplatte hervorstehen als verzugsweise zusätzlich vorhandenes Verbindungsmaterial 300 zwischen dem unteren Rand 201 der Seitenwand 200 und der Bodenplatte 4. Vorzugsweise kann auch auf der Innenseite der Seitenwand 200 angrenzendes Verbindungsmaterial 301 angebracht sein wie bereits vorstehend beschrieben. Das Verbindungsmaterial 303 und ggf. vorhandenes Verbindungsmaterial 300 und/oder 301 ist vorzugsweise zusammenhängendes Verbindungsmaterial. Allgemein kann durch die gegenüber der Dicke dl kleinere Dicke d2 am unteren Rand, und insbesondere durch eine Verjüngung und/oder Abrundung, in vorteilhafter Weise ein schmalerer Verbindungsmaterialsteg (insb. Lotsteg) erzielt werden. Hierdurch kann insbesondere ein Vorteil im Hinblick auf die Abmessungen gegenüber scharfkantigen Bauteilen und/oder Bauteilen mit Flansch (mit und ohne Lotmeniskus) erzielt werden.
Fig. 10 zeigt eine Multilaser-Anordnung 1 mit einer Gehäusekappe 3, welche am unteren Rand 201 auf der Innenseite der Gehäusekappe 3 eine nach außen gekrümmte Oberfläche 202 aufweist, so dass, die zweite Dicke d2 kleiner ist als die erste Dicke dl, und die Dicke der Seitenwand zur untersten Stelle der Seitenwand hin graduell abnimmt.
Die nach außen gekrümmte Oberfläche 202 dient in diesem Fall als Führungshilfe beim Fügen der Gehäusekappe 3 mit der Bodenplatte 4. Die Bodenplatte 4 kann demnach in der Gehäusekappe 3 zumindest teilweise eingelassen sein, wodurch die Höhe der Baugruppe noch weiter minimiert werden kann. Die Bodenplatte 4 kann dazu seitlich gekrümmte Stirnseiten aufweisen welche mit Verbindungsmaterial mit der gekrümmten Oberfläche 202 der Seitenwand 200 der Gehäusekappe 3 verbunden sein können (in Fig. 9 nicht gezeigt).
Insbesondere kann aufgrund des Herstellungsprozesses mittels Tiefziehprozess der an Innenseite des Fußes der Kappe nach außen gezogener Radius gebildet werden. Dies ergibt für die spätere Anwendung insbesondere den Vorteil, dass der sich bildenden Radius an der Innenseite der Wandung als verbesserte Führungshilfe beim Fügen der Kappe mit der Bodenplatte verwendet werden kann. Hieraus kann sich zusätzlich eine Einsparung in Länge und Breite des Gesamtpackages ergeben, insbesondere Hl < H2 und LI < L2.
Fig. 11 zeigt eine Multilaser-Anordnung 1 mit einer Gehäusekappe 3, welche einen Überstand 203 am unteren Rand 201 auf der Außenseite der Seitenwand 200 aufweist. Das transparente Element 14, welches auf der Außenseite der Gehäusekappe 3, insbesondere mit Verbindungsmaterial 302 befestigt ist, ist am unteren Rand 201 auf diesem Überstand 203 befestigt, so dass das transparente Element schräg zu der Oberfläche der Seitenwand 200 steht.
Insbesondere aufgrund des Herstellungsprozesses mittels Tiefziehprozess kann neben dem inneren Radius ebenfalls ein Überstand 203 an der Außenseite der Gehäusekappe 3 bzw. des Metallgehäuses entstehen. Dieser Überstand hat insbesondere die vorteilhafte Auswirkung, dass durch ihn das befestigte (aufgelötete) Fenster ein wenig geneigt wird. Generell sollte in der Anwendung von Lasern (insb. EEL) vermieden werden, dass Teile der emittierten Laser-Strahlung 400 zurück in die Laser-Kavität reflektiert wird. Aufgrund der Schrägstellung des transparenten Elements 14 wird der Anteil an reflektierten Strahlen 401 an unkritische Stellen innerhalb des Gehäuses 2 abgelenkt.
Fig. 12 zeigt eine Multilaser-Anordnung 1, wobei das transparente Element um die Öffnung 13 mit Verbindungsmaterial 302 (insb. Lot, z.B. Glaslot und/oder Metalllot) an der Seitenwand 200 der Gehäusekappe 3 befestigt ist.
Fig. 13 zeigt eine Multilaser-Anordnung 1, wobei die obere Wand 100 der Gehäusekappe 3 eine Dicke d3 aufweist, welche kleiner ist als die erste Dicke dl der Seitenwand. Ein Vorteil hierin liegt in einer Gewichtsersparnis und/oder einer Leichtbauweise.
Die unterschiedlichen Wandstärken können z.B. durch ein Vorprägen des Ausgangsmaterials (z.B. eines des Metallbandes) vor dem Tiefziehprozess ermöglicht werden. Fig. 14 zeigt eine Gehäusekappe 3 mit Öffnungen 13, welche entlang einer Richtung von der oberen Wand 100 zum unteren Rand 201 der Seitenwand 200 (z-Richtung) eine größere Ausdehnung aufweisen, als entlang einer senkrecht dazu in der Seitenwand verlaufenden Richtung (y-Richtung). In dem konkreten Beispiel sind die Öffnungen 13 elliptisch geformt. Dies hat insbesondere den Vorteil einer Anpassung an ein elliptisches Laser-Strahlprofil und ermöglicht damit eine geringere Abmessung in y-Richtung. Insbesondere das Strahlprofil eines EEL-Lasers hat typischerweise einen elliptischen Charakter. Ein weiterer Vorteil ist eine erhöhte mechanische Stabilität der Gehäusekappe 3.
Insbesondere wenn bei dem Herstellungsprozess der Kappe ein Ausgangsmaterial mit eingebrachten Öffnungen verwendet wird (z.B. ein vorgestanztes Band), können durch den anschließenden Tiefziehprozess elliptische Öffnungen gebildet werden. Ein Vorteil ist dabei auch ein geringerer Werkzeug-Verschleiß bzw. längere Werkzeugstandzeit (Werkzeuglebensdauer, weniger Abfall beim Stanzen), da im Vergleich zu konzentrischen Öffnungen weniger Material abzutragen ist. Zudem können durch vorgestanzte Bänder aus Prozessgründen Kappen mit geringerer Höhe produziert werden.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile jeweils einzeln oder in Kombination verwirklicht werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Multilaser-Anordnung (1), insbesondere RGB-Lasermodul, umfassend: ein Gehäuse (2) mit einer Bodenplatte (4) und einer auf der Bodenplatte (4) befestigten Gehäusekappe
(3), wobei die Gehäusekappe (3) zumindest eine Öffnung (13) mit einem dieser Öffnung zugeordneten transparenten Element (14) für den Durchtritt elektromagnetischer Strahlung umfasst, eine Mehrzahl von Lasern, insbesondere einen im roten Spektralbereich emittierenden ersten Laser (6), einen im grünen Spektralbereich emittierenden zweiten Laser (7) und einen im blauen Spektralbereich emittierenden dritten Laser (8), wobei die Laser jeweils innerhalb des Gehäuses (2), beabstandet zur Grundfläche (9) der Bodenplatte
(4), und bevorzugt auf einem Podest (5) angeordnet sind, wobei die Gehäusekappe (3) des Gehäuses (2) eine obere Wand (100) und eine einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand (200) umfasst, welche mit einem auf der Bodenplatte (4) befestigten unteren Rand (201) endet, und wobei die Seitenwand (200) eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene erste Dicke (dl) aufweist sowie eine am unteren Rand (201), insbesondere in derselben Richtung, gemessene zweite Dicke (d2), welche kleiner oder gleich der ersten Dicke (dl) ist.
2. Multilaser-Anordnung nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die Seitenwand am unteren Rand auf der Innenseite der Gehäusekappe eine nach außen gekrümmte Oberfläche (202) aufweist, insbesondere derart, dass die Dicke der Seitenwand zur untersten Stelle der Seitenwand hin graduell abnimmt und/oder wobei die Seitenwand am unteren Rand auf der Außenseite ohne Überstand ausgebildet ist oder einen Überstand (203) aufweist, welcher vorzugsweise geringer ist als die erste Dicke, besonders bevorzugt geringer ist als die Hälfte der ersten Dicke, nochmals bevorzugter geringer ist als ein Viertel der ersten Dicke.
3. Multilaser-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der untere Rand der Seitenwand derart an der Bodenplatte befestigt ist, dass zwischen dem unteren Rand der Seitenwand und der Bodenplatte ein Verbindungsmaterial (300) eingebracht ist, insbesondere über einen Bereich welcher entlang der Richtung der ersten Dicke oder der zweiten Dicke der Seitenwand kürzer ist als die erste Dicke oder die zweite Dicke der Seitenwand und/oder wobei der untere Rand der Seitenwand derart an der Bodenplatte befestigt ist, dass zwischen dem auf der auf der Innenseite der Gehäusekappe nach außen gekrümmten Oberfläche (202) und der Bodenplatte ein Verbindungsmaterial (301) eingebracht ist, insbesondere derart, dass das Verbindungsmaterial (301) an der Innenseite der Gehäusekappe höher von der Bodenplatte hervorsteht als zwischen dem unteren Rand der Seitenwand und der Bodenplatte und/oder wobei der untere Rand der Seitenwand derart an der Bodenplatte befestigt ist, dass zwischen der Außenseite der Seitenwand und der Bodenplatte, z.B. zwischen dem Überstand (203) und der Bodenplatte, ein Verbindungsmaterial (303) eingebracht ist, insbesondere derart, dass das Verbindungsmaterial (301) an der Außenseite der Gehäusekappe höher von der Bodenplatte hervorsteht als zwischen dem unteren Rand der Seitenwand und der Bodenplatte.
4. Multilaser-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich die Seitenwand am unteren Rand verjüngt, insbesondere sich entlang einer von dem oberen Rand zum unteren Rand verlaufenden Richtung verjüngt, und/oder wobei die am unteren Rand gemessene zweite Dicke der Seitenwand zumindest 5 Prozent kleiner ist als die erste Dicke der Seitenwand, vorzugsweise zumindest 10 Prozent kleiner ist, besonders bevorzugt zumindest 15 Prozent kleiner ist, nochmals bevorzugter zumindest 20 Prozent kleiner ist, oder zumindest 25 Prozent kleiner ist, oder zumindest 30 Prozent kleiner ist als die erste Dicke der Seitenwand.
5. Multilaser-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die am unteren Rand gemessene zweite Dicke einer Dicke der Seitenwand an der untersten Stelle der Seitenwand entspricht und/oder wobei die in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene erste Dicke der Seitenwand einer Dicke der Seitenwand an einer Stelle entspricht, welche an die obere Wand angrenzt, einer Dicke der Seitenwand an einer Stelle entspricht, welche sich zwischen der oberen Wand und dem unteren Rand befindet, insbesondere in einem Bereich von 25 bis 75 Prozent zwischen der oberen Wand und dem unteren Rand, befindet, und/oder einer durchschnittlichen Dicke der Seitenwand entspricht.
6. Multilaser-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die am unteren Rand gemessene zweite Dicke der Seitenwand in derselben Richtung gemessen ist, wie die erste Dicke der Seitenwand oder in einer Richtung, welche davon weniger als 45 Grad, weniger als 25 Grad, oder weniger als 10 Grad abweicht und/oder wobei die am unteren Rand gemessene zweite Dicke der Seitenwand in einer Richtung gemessen ist, welche im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche der oberen Wand und/oder der Grundfläche der Bodenplatte verläuft oder in einer Richtung welche davon weniger als 45 Grad, weniger als 25 Grad, oder weniger als 10 Grad abweicht.
7. Multilaser-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gehäusekappe hutartig ausgebildet ist, derart, dass die einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand als seitlich umlaufende Wandung mit insbesondere vier planaren Seitenwänden ausgebildet ist, und/oder wobei die zumindest eine Öffnung der Gehäusekappe in der oder einer Seitenwand angeordnet ist, und/oder wobei vorzugsweise eine Mehrzahl von Öffnungen in der oder einer Seitenwand vorgesehen sind, bevorzugt entsprechend der Anzahl der Laser, besonders bevorzugt drei Öffnungen vorgesehen sind,
8. Multilaser-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Öffnung, insbesondere jede der Mehrzahl von Öffnungen, eine größere Ausdehnung entlang einer Richtung von der oberen Wand zum unteren Rand aufweist als entlang einer senkrecht dazu in der Seitenwand verlaufenden Richtung, und/oder wobei die zumindest eine Öffnung, insbesondere jede der Mehrzahl von Öffnungen, eine elliptische Form mit einer Hauptachse entlang einer Richtung von der oberen Wand zum unteren Rand aufweist.
9. Multilaser-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gehäusekappe das der zumindest einen Öffnung zugeordnete transparente Element umfasst, wobei das transparente Element vorzugsweise mit einem Verbindungsmaterial an der die zumindest eine Öffnung umfassenden Seitenwand angebracht ist, um die zumindest eine Öffnung hermetisch zu verschließen, wobei das transparente Element vorzugsweise als einstückiges Bauteil jede der Mehrzahl von Öffnungen hermetisch verschließt.
10. Multilaser-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das transparente Element auf der Außenseite der Gehäusekappe, insbesondere auf der Außenseite der oder einer Seitenwand, insbesondere der die zumindest eine Öffnung umfassenden Seitenwand, insbesondere mit einem Verbindungsmaterial befestigt ist, wobei das transparente Element vorzugsweise schräg zu der Oberfläche der Seitenwand befestigt ist, insbesondere derart, dass das transparente Element zum unteren Rand der Seitenwand hin einen größeren Abstand von der Seitenwand aufweist, wobei das transparente Element vorzugsweise am unteren Rand auf dem auf der Außenseite der Seitenwand ausgebildeten Überstand befestigt ist und insbesondere dadurch schräg zu der Oberfläche der Seitenwand steht.
11. Multilaser-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die obere Wand der Gehäusekappe eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene Dicke aufweist, welche kleiner ist als die erste Dicke der Seitenwand, insbesondere zumindest 10 Prozent kleiner, oder zumindest 20 Prozent kleiner oder zumindest 30 Prozent kleiner, und/oder wobei die obere Wand der Gehäusekappe eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene Dicke aufweist, welche kleiner ist als die zweite Dicke der Seitenwand, insbesondere zumindest 10 Prozent kleiner, oder zumindest 20 Prozent kleiner oder zumindest 30 Prozent kleiner.
12. Multilaser-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die obere Wand und die einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand Metall umfasst oder aus Metall besteht, und/oder wobei die Bodenplatte Keramik umfasst oder aus Keramik besteht oder Metall umfasst oder aus Metall besteht, und/oder wobei das transparente Element Glas oder Saphir umfasst oder aus Glas oder Saphir besteht und/oder eine optische Vergütung bevorzugt eine Antireflexbeschichtung aufweist.
13. Gehäusekappe für eine Multilaser-Anordnung, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine obere Wand und eine einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand, welche mit einem unteren Rand endet, sowie eine Öffnung für den Durchtritt elektromagnetischer Strahlung, wobei die Seitenwand eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene erste Dicke aufweist sowie eine am unteren Rand, insbesondere in derselben Richtung, gemessene zweite Dicke, welche kleiner oder gleich der ersten Dicke ist.
14. Gehäusekappe nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die Seitenwand am unteren Rand auf der Innenseite der Gehäusekappe eine nach außen gekrümmte Oberfläche aufweist, insbesondere derart, dass die Dicke der Seitenwand zur untersten Stelle der Seitenwand hin graduell abnimmt und/oder wobei die Seitenwand am unteren Rand auf der Außenseite ohne Überstand ausgebildet ist oder einen Überstand aufweist, welcher vorzugsweise geringer ist als die erste Dicke, besonders bevorzugt geringer ist als die Hälfte der ersten Dicke, nochmals bevorzugter geringer ist als ein Viertel der ersten Dicke.
15. Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich die Seitenwand am unteren Rand verjüngt, insbesondere sich entlang einer von dem oberen Rand zum unteren Rand verlaufenden Richtung verjüngt, und/oder wobei die am unteren Rand gemessene zweite Dicke der Seitenwand zumindest 5 Prozent kleiner ist als die erste Dicke der Seitenwand, vorzugsweise zumindest 10 Prozent kleiner ist, besonders bevorzugt zumindest 15 Prozent kleiner ist, nochmals bevorzugter zumindest 20 Prozent kleiner ist, oder zumindest 25 Prozent kleiner ist, oder zumindest 30 Prozent kleiner ist als die erste Dicke der Seitenwand.
16. Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die am unteren Rand gemessene zweite Dicke einer Dicke der Seitenwand an der untersten Stelle der Seitenwand entspricht und/oder wobei die in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene erste Dicke der Seitenwand einer Dicke der Seitenwand an einer Stelle entspricht, welche an die obere Wand angrenzt, einer Dicke der Seitenwand an einer Stelle entspricht, welche sich zwischen der oberen Wand und dem unteren Rand befindet, insbesondere in einem Bereich von 25 bis 75 Prozent zwischen der oberen Wand und dem unteren Rand, befindet, und/oder einer durchschnittlichen Dicke der Seitenwand entspricht.
17. Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die am unteren Rand gemessene zweite Dicke der Seitenwand in derselben Richtung gemessen ist, wie die erste Dicke der Seitenwand oder in einer Richtung, welche davon weniger als 45 Grad, weniger als 25 Grad, oder weniger als 10 Grad abweicht und/oder wobei die am unteren Rand gemessene zweite Dicke der Seitenwand in einer Richtung gemessen ist, welche im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche der oberen Wand verläuft oder in einer Richtung welche davon weniger als 45 Grad, weniger als 25 Grad, oder weniger als 10 Grad abweicht.
18. Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gehäusekappe hutartig ausgebildet ist, derart, dass die einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand als seitlich umlaufende Wandung mit insbesondere vier planaren Seitenwänden ausgebildet ist, und/oder wobei die zumindest eine Öffnung der Gehäusekappe in der oder einer Seitenwand angeordnet ist, und/oder wobei vorzugsweise eine Mehrzahl von Öffnungen in der oder einer Seitenwand vorgesehen sind, bevorzugt drei Öffnungen vorgesehen sind,
19. Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Öffnung, insbesondere jede der Mehrzahl von Öffnungen, eine größere Ausdehnung entlang einer Richtung von der oberen Wand zum unteren Rand aufweist als entlang einer senkrecht dazu in der Seitenwand verlaufenden Richtung, und/oder wobei die zumindest eine Öffnung, insbesondere jede der Mehrzahl von Öffnungen, eine elliptische Form mit einer Hauptachse entlang einer Richtung von der oberen Wand zum unteren Rand aufweist.
20. Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gehäusekappe ein transparentes Element umfasst, welches der zumindest einen Öffnung zugeordnet ist, wobei das transparente Element vorzugsweise mit einem Verbindungsmaterial an der die zumindest eine Öffnung umfassenden Seitenwand angebracht ist, um die zumindest eine Öffnung hermetisch zu verschließen, wobei das transparente Element vorzugsweise als einstückiges Bauteil jede der Mehrzahl von Öffnungen hermetisch verschließt.
21. Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das transparente Element auf der Außenseite der Gehäusekappe, insbesondere auf der Außenseite der oder einer Seitenwand, insbesondere der die zumindest eine Öffnung umfassenden Seitenwand, insbesondere mit einem Verbindungsmaterial befestigt ist, wobei das transparente Element vorzugsweise schräg zu der Oberfläche der Seitenwand befestigt ist, insbesondere derart, dass das transparente Element zum unteren Rand der Seitenwand hin einen größeren Abstand von der Seitenwand aufweist, wobei das transparente Element vorzugsweise am unteren Rand auf dem auf der Außenseite der Seitenwand ausgebildeten Überstand befestigt ist und insbesondere dadurch schräg zu der Oberfläche der Seitenwand steht.
22. Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die obere Wand der Gehäusekappe eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene Dicke aufweist, welche kleiner ist als die erste Dicke der Seitenwand, insbesondere zumindest 10 Prozent kleiner, oder zumindest 20 Prozent kleiner oder zumindest 30 Prozent kleiner, und/oder wobei die obere Wand der Gehäusekappe eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene Dicke aufweist, welche kleiner ist als die zweite Dicke der Seitenwand, insbesondere zumindest 10 Prozent kleiner, oder zumindest 20 Prozent kleiner oder zumindest 30 Prozent kleiner.
23. Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die obere Wand und die einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand Metall umfasst oder aus Metall besteht, und/oder wobei das transparente Element Glas oder Saphir umfasst oder aus Glas oder Saphir besteht und/oder eine optische Vergütung bevorzugt eine Antireflexbeschichtung aufweist.
24. Gehäusekappe, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die obere Wand und die einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand mittels eines Tiefziehprozesses hergestellt oder herstellbar ist.
25. Verfahren zur Herstellung einer Gehäusekappe, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend:
Bereitstellen eines flachen Ausgangsmaterials, insbesondere umfassend oder bestehend aus Metall,
Vorzugsweise Einbringen eines oder mehrerer, insbesondere kreisrunder, Öffnungen in das flache Ausgangsmaterial,
Tiefziehen des flachen Ausgangsmaterials, derart, dass eine Gehäusekappe mit einer oberen Wand und eine einstückig mit der oberen Wand ausgebildete Seitenwand entsteht, insbesondere derart, dass die eine oder mehreren Öffnungen als elliptische Öffnungen in einer Seitenwand angeordnet sind und/oder, dass die obere Wand eine kleinere Dicke aufweist als die Seitenwand, Beschneiden der Seitenwand am unteren Rand, derart, dass die Seitenwand eine in senkrechter Richtung zu ihrer Oberfläche gemessene erste Dicke aufweist sowie eine am unteren Rand, insbesondere in derselben Richtung, gemessene zweite Dicke, welche kleiner oder gleich der ersten Dicke ist,
Vorzugsweise Befestigen eines transparenten Elements vorzugsweise mit einem Verbindungsmaterial an der die zumindest eine Öffnung umfassenden Seitenwand, um die Öffnung hermetisch zu verschließen, insbesondere derart, dass das transparente Element schräg zu der Oberfläche der Seitenwand steht.
26. Head-Mounted-Display, insbesondere AR-Brille oder Brille, umfassend eine Multilaser-Anordnung und/oder eine Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche.
27. Head-Up-Display, umfassend eine Multilaser-Anordnung und/oder eine Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche.
28. Motorradhelm umfassend einen Head-Up-Display nach vorstehendem Anspruch.
29. Projektor umfassend eine Multilaser-Anordnung und/oder eine Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche.
30. Projektor eines Mobilgerätes umfassend eine
Multilaser-Anordnung und/oder eine Gehäusekappe nach einem der vorstehenden Ansprüche.
PCT/EP2021/060213 2020-04-20 2021-04-20 Multilaser-anordnung und gehäusekappe für eine mulitlaser-anordnung WO2021214040A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022558415A JP2023521578A (ja) 2020-04-20 2021-04-20 マルチレーザ装置およびマルチレーザ装置用のハウジングキャップ
CN202180029963.2A CN115428279A (zh) 2020-04-20 2021-04-20 多激光器装置和用于多激光器装置的壳体盖
US17/969,940 US20230045559A1 (en) 2020-04-20 2022-10-20 Multilaser arrangement and housing cap for a multilaser arrangement

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020110658.0A DE102020110658A1 (de) 2020-04-20 2020-04-20 Multilaser-Anordnung, insbesondere RGB-Lasermodul sowie diese umfassende Vorrichtungen
DE102020110658.0 2020-04-20

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/969,940 Continuation US20230045559A1 (en) 2020-04-20 2022-10-20 Multilaser arrangement and housing cap for a multilaser arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021214040A1 true WO2021214040A1 (de) 2021-10-28

Family

ID=75625579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/060213 WO2021214040A1 (de) 2020-04-20 2021-04-20 Multilaser-anordnung und gehäusekappe für eine mulitlaser-anordnung

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11862941B2 (de)
JP (2) JP2023521578A (de)
CN (2) CN113540978A (de)
DE (2) DE102020110658A1 (de)
WO (1) WO2021214040A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022108127A1 (de) 2022-04-05 2023-10-05 Schott Ag Gehäusekappe und Gehäuse für eine Elektronikkomponente

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020110658A1 (de) 2020-04-20 2021-10-21 Schott Ag Multilaser-Anordnung, insbesondere RGB-Lasermodul sowie diese umfassende Vorrichtungen
JP2021190463A (ja) 2020-05-26 2021-12-13 日亜化学工業株式会社 発光装置
CN216743962U (zh) * 2021-08-16 2022-06-14 辛院厅 投射装置
DE102022106948A1 (de) 2022-03-24 2023-09-28 Ams-Osram International Gmbh Optoelektronisches bauelement
CN117021168A (zh) * 2023-10-10 2023-11-10 北京炎凌嘉业机电设备有限公司 适用于复合防爆机器人激光导航的激光传感器防护罩

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017211609A1 (de) * 2016-07-08 2018-01-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optisches Modul
US20190097381A1 (en) * 2017-09-28 2019-03-28 Nichia Corporation Light source device
US20190229499A1 (en) * 2016-12-23 2019-07-25 Nlight, Inc. Low cost optical pump laser package
DE102019133930A1 (de) * 2018-12-12 2020-06-18 Nichia Corporation Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Moduls, lichtemittierendes Modul und Projektor

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5436920A (en) 1993-05-18 1995-07-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser device
DE10027136C2 (de) 2000-05-31 2002-11-21 Luigi Grasso Mobiles System zur Erzeugung eines virtuellen Displays
JP5227525B2 (ja) 2007-03-23 2013-07-03 株式会社日立製作所 生体光計測装置
KR20090040590A (ko) 2007-10-22 2009-04-27 삼성전기주식회사 레이저 모듈 패키지 및 이를 이용한 디스플레이 장치
JP2011066028A (ja) 2009-09-15 2011-03-31 Hitachi Ltd 多波長光源装置
JP2012038789A (ja) 2010-08-04 2012-02-23 Alps Electric Co Ltd 半導体レーザ装置
US9285592B2 (en) 2011-08-18 2016-03-15 Google Inc. Wearable device with input and output structures
DE102011081417A1 (de) 2011-08-23 2012-09-20 Siemens Ag Optoelektronisches Bauelement
DE102012205513B4 (de) 2012-04-04 2021-12-09 Osram Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Strahlungsanordnung und Strahlungsanordnung
US9243761B2 (en) 2013-02-28 2016-01-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical assembly and method for assembling the same, and optical module implemented with optical assembly
DE102014202220B3 (de) 2013-12-03 2015-05-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung eines Deckelsubstrats und gehäustes strahlungsemittierendes Bauelement
JP6624899B2 (ja) * 2015-11-18 2019-12-25 住友電気工業株式会社 光モジュール及び光モジュールの製造方法
US20190098267A1 (en) 2017-09-27 2019-03-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Hololens light engine with linear array imagers and mems
US10771155B2 (en) 2017-09-28 2020-09-08 Soraa Laser Diode, Inc. Intelligent visible light with a gallium and nitrogen containing laser source
US10527856B2 (en) * 2017-10-25 2020-01-07 North Inc. Free space multiple laser diode module with fast axis collimator
DE102018106504B4 (de) * 2018-03-20 2020-03-12 Schott Ag Anordnung mit einem TO-Gehäuse, Verfahren zu dessen Herstellung sowie optisches Datenübertragungssystem
DE102018106685A1 (de) 2018-03-21 2019-09-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterlaser und projektor
JP7226445B2 (ja) 2018-06-29 2023-02-21 住友電気工業株式会社 光モジュール
DE102020110658A1 (de) 2020-04-20 2021-10-21 Schott Ag Multilaser-Anordnung, insbesondere RGB-Lasermodul sowie diese umfassende Vorrichtungen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017211609A1 (de) * 2016-07-08 2018-01-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optisches Modul
US20190229499A1 (en) * 2016-12-23 2019-07-25 Nlight, Inc. Low cost optical pump laser package
US20190097381A1 (en) * 2017-09-28 2019-03-28 Nichia Corporation Light source device
DE102019133930A1 (de) * 2018-12-12 2020-06-18 Nichia Corporation Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Moduls, lichtemittierendes Modul und Projektor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022108127A1 (de) 2022-04-05 2023-10-05 Schott Ag Gehäusekappe und Gehäuse für eine Elektronikkomponente
WO2023193975A1 (de) 2022-04-05 2023-10-12 Schott Ag Gehäusekappe und gehäuse für eine elektronikkomponente

Also Published As

Publication number Publication date
US20230045559A1 (en) 2023-02-09
DE102020110658A1 (de) 2021-10-21
JP2023521578A (ja) 2023-05-25
CN113540978A (zh) 2021-10-22
JP2021174991A (ja) 2021-11-01
CN115428279A (zh) 2022-12-02
DE202021102072U1 (de) 2022-04-26
US20210328412A1 (en) 2021-10-21
US11862941B2 (en) 2024-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021214040A1 (de) Multilaser-anordnung und gehäusekappe für eine mulitlaser-anordnung
EP2386792B1 (de) LED-Lichtmodul
EP2976817B1 (de) Laseranordnung
EP2771612A1 (de) Beleuchtungseinrichtung für ein kraftfahrzeug
WO2012113603A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung
EP1593109B1 (de) Optikelement für wechselverkehrszeichen
EP3015761B1 (de) Leuchtenbaugruppe mit optischem element
EP1965244A2 (de) Optische Anordnung und optisches Verfahren
DE19543570B4 (de) Beleuchtungseinheit für ein Endoskop
EP3527875A1 (de) Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem brennglasblech
WO2020212221A1 (de) Halbleiterlaser und materialbearbeitungsverfharen mit einem halbleiterlaser
EP3071879B1 (de) Optisches element und beleuchtungsvorrichtung mit optischem element
EP1408362A1 (de) Leuchte, insbesondere Fahrzeugleuchte
EP3516688B1 (de) Kraftfahrzeug-scheinwerfer mit einer aufgelöteten smd-led
DE112015006054T5 (de) Beleuchtungseinheit und Endoskop
EP2269901A1 (de) Balkenförmige Rückleuchte für ein Zweirad
EP1522459A2 (de) Innenleuchte für Fahrzeuge
AT515853B1 (de) Leuchtrahmen
DE202020107070U1 (de) Multilaser-Anordnung, insbesondere RGB-Lasermodul sowie diese umfassende Vorrichtungen
EP1643473B1 (de) Optisches Element für Wechselverkehrszeichen
WO2013160456A1 (de) Optische vorrichtung und beleuchtungseinrichtung
DE102013102891B4 (de) Laseranordnung
WO2021004806A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge
DE102005023210A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Strahlung sowie Nachtsichtgerät mit einer solchen Vorrichtung
DE102016106851A1 (de) Lichtemittierendes Bauelement

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21720451

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022558415

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21720451

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1