[发明专利]光源模块

说明书

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种光源模块。该光源模块包括发光器、实心积分光学部件和透镜，发光器具有光出射表面，实心积分光学部件被对准以在入射面上接受从发光器发出的光并将光传送到出射面，透镜被对准以接受来自出射面的光。透镜包括具有曲率半径的大致半球状的部分，实心积分光学部件的出射面具有出射面对角线。该曲率半径与出射面对角线的比率大于0.7。实心积分光学部件和透镜各具有折射率，透镜的折射率与实心积分光学部件的折射率的比率大于1。

在另一方面，本发明提供了一种照明系统。该照明系统包括至少一个光源模块。光源模块包括发光器、实心积分光学部件和透镜，发光器具有光出射表面，实心积分光学部件被对准以在入射面上接受从发光器发出的光并将光传送到出射面，透镜被对准以接受来自出射面的光。透镜包括具有曲率半径的大致半球状的部分，实心积分光学部件的出射面具有出射面对角线。该曲率半径与出射面对角线的比率大于0.7。实心积分光学部件和透镜各具有折射率，透镜的折射率与实心积分光学部件的折射率的比率大于1。所述照明系统还包括光学元件，其被设置成将光从所述至少一个光源模块传送到照明目标。

在另一个方面，本发明提供了一种投影系统。该投影系统包括至少一个光源模块、和成像器。光源模块包括发光器、实心积分光学部件和透镜，发光器具有光出射表面，实心积分光学部件被对准以在入射面上接受从发光器发出的光并将光传送到出射面，透镜被对准以接受来自出射面的光。透镜包括具有曲率半径的大致半球状的部分，实心积分光学部件的出射面具有出射面对角线。该曲率半径与出射面对角线的比率大于0.7。实心积分光学部件和透镜各具有折射率，透镜的折射率与实心积分光学部件的折射率的比率大于1。投影系统还包括光学元件和投影透镜元件，光学元件被设置成将照明光从所述至少一个光源模块传送到成像器，投影透镜元件被设置成从成像器接收图像光并投影图像光。

在下面的具体实施方式中本公开的这些以及其他方面将是显而易见的。然而，在任何情况下都不应将以上的发明内容理解为对权利要求书保护的发明主题的限制。

附图说明

参照附图描述本发明，其中：

图1是投影系统的示意剖视图。

图2是发光器的示意前视图。

图3是光源模块的示意剖视图。

图4a是实心积分光学部件的示意轴测图。

图4b是实心积分光学部件的示意前视图。

图5是另一个光源模块的示意剖视图。

图6a是表示从实心积分光学部件到具有相同折射率的透镜的光的示意图。

图6b是表示从实心积分光学部件到具有较高折射率的透镜的光的示意图。

图7是表示效率与R/d的关系的图。

具体实施方式

光源模块广泛用于照明系统，可具有多种应用，其中包括投影显示器、液晶显示器的背光源以及其他应用。投影系统可以包括光源、照明光学部件、成像器、投影光学部件和投影屏。照明光学部件收集来自于光源的光并以预定方式将其导向至一个或多个成像器。成像器(或者说图像形成装置)由经电子线路调整和处理的数字信号控制并产生对应于该信号的图像。随后投影光学部件放大图像并将其投影到投影屏上。作为投影显示系统的光源，白光源(例如弧光灯)连同色轮一直以来并且至今仍然常常被使用。最近作为另一种方案采用了发光二极管(LED)，因其具有更长的寿命、更高的效率和优越的热特性。

在固态照明元件、光学元件和显示器元件中的最新进展使得可以生成极小的全彩色投影机。为了使这些彩色投影机足够小以便结合到例如移动电话的便携设备中，必需研究出非常高效且紧凑的合并颜色的装置。用单个成像器产生彩色投影的方法主要有两种。第一种方法称为“色序法”(Color-Sequential)，其中包括将来自(例如)各个红、绿和蓝光源的光叠加，并将这些颜色的光以特定的时序方式传送到单色成像器上。第二种方法称为“滤色法”(Color-Filtering)，其中包括将白色光源的光传送到具有红/绿/蓝色滤光器的成像器上。本发明的光源模块适用于色序类型或者是滤色类型的投影系统。