[发明专利]照明系统及其在视频显示单元中运行的方法

说明书

技术领域

本发明属于视频显示技术领域，尤其涉及视频显示器照明的技术。 

背景技术

通常情况下，投影电视和其他的投影显示器需要采用照明系统，如采用照明灯管发光，这些光最终用来产生图像。举例来说，数字光处理(DLP)系统，包括照明系统，利用一个专门的高压汞弧灯作为光源。这种灯给照明系统提供最初的白光，这些光后来被光学元件(如色轮)分裂或者分散为三个原色，即红、绿、蓝(RGB)。此后，RGB光通过另外的光学器件混合后产生彩色图像。在这种照明系统中，光学元件和其他用来进行光分裂或者混合装置的光聚集效率较低，这将影响到图像质量。此外，上述用来进行光分裂或者混合的装置可能占用照明系统较大的空间。因此，这些装置将导致投影电视和其他的投影显示器的尺寸扩大。此外，上述系统中的弧灯的使用寿命较短，可能需要频繁更换。更换弧灯时，需要进行拆卸投影电视和其他的投影显示器的其他部件，操作繁琐。而且，弧灯中使用的汞属于对环境有害的物质。 

因此，有必要设计一种不使用弧灯作为照明源的视频显示装置，并且还能提供高效的照明光源。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种照明系统及其在视频显示单元中运行的方法，旨在解决现有技术中存在的视频显示单元照明系统尺寸过大、维护繁琐的问题。 

本发明是这样实现的，一种照明系统，所述的照明系统包括： 

由两个或者两个以上的发光二极管LED组成的LED模块，所述的LED用来发射光；

两个或者两个以上的微透镜，所述微透镜的数目与所述LED的数目对应且分布在与其对应的LED之后，所述微透镜与对应的LED都近似垂直于穿透两者的同一轴线，所述的微透镜用来分配从所述的LED发射的光在孔径上的分布强度；所述的光在孔径上的分布强度由所述LED模块中的LED的位置决定；所述的两个或者两个以上的微透镜分布于同一平面内，排列成微透镜阵列，设置于所述的LED和孔径之间；所述微透镜阵列的中心区域传输光的效率高于所述微透镜阵列周边区域传输光的效率。 

所述的LED的数目为5个或者7个或者11个。 

所述LED用来发射红色光或者绿色光或者蓝色光。 

所述两个或者两个以上的微透镜在对称线两侧对称分布。 

所述两个或者两个以上的微透镜在对称线两侧不对称分布。 

本发明还提供了一种视频显示单元的照明系统运行的方法，所述的方法包括如下步骤： 

由两个或者两个以上的LED组成的LED模块发射光； 

由分布于同一平面内的两个或者两个以上的微透镜组成的微透镜阵列接收所述LED模块发射的光，所述微透镜的数目与所述LED的数目对应且分布在与其对应的LED之后，所述微透镜与对应的LED都近似垂直于穿透两者的同一轴线，所述微透镜阵列的中心区域传输光的效率高于所述微透镜阵列周边区域传输光的效率；所述LED模块发射的光通过所述微透镜阵列之后在孔径上聚集，所述的光在孔径上的分布强度由所述LED模块中的LED的位置决定；所述孔径将所述的光传输到所述的视频显示单元的光导器件。 

还包括：对所述LED发射的光进行脉冲调制。 

所述的LED发射的光为红色光或者绿色光或者蓝色光。 

所述的LED发射的光被传输到所述微透镜阵列之前，经过准直仪准直。 

所述的光在通过所述微透镜阵列之后，在所述孔径上聚焦之前，还经过透 镜发散。 

本发明还提供了一种视频显示单元，所述视频显示单元包括照明系统，所述的系统包括由两个或者两个以上的LED组成的LED模块、两个或者两个以上的微透镜、成像系统和投影系统，其中： 

所述LED模块的LED用来发射光； 

所述微透镜的数目与所述LED的数目对应且分布在与其对应的LED之后，所述微透镜与对应的LED都近似垂直于穿透两者的同一轴线，所述微透镜用来分配从所述的LED发射的光在孔径上的分布强度；所述的光在孔径上的分布强度由所述LED模块中的LED的位置决定； 

所述成像系统用来根据所述照明系统发射的光成像； 

所述的投影系统用来将图像投射在所述视频显示单元的屏幕上；所述的两个或者两个以上的微透镜分布在同一平面内，排列成微透镜阵列，设置于所述的LED和孔径之间； 

所述微透镜阵列的中心区域传输光的效率高于所述透镜阵列周边区域传输光的效率。 

所述的LED的数目为5个或者7个或者11个。