[发明专利]用于投影型显示器的照明装置和投影型显示设备

说明书

                      发明背景

本发明涉及一种有效采用万花筒的用于投影型显示器的照明装置和投影型显示设备。

采用放电灯例如汞灯、金属卤化物灯、或氙灯作为投影型显示器的光源是一个传统取向。

然而，基于灯的光源含有许多不必要的光学成份，通过投影型显示器中的光学滤波器例如UV滤波器、IR滤波器、二向色反射镜等加以阻断，其中该投影型显示器一般采用基于三基色的光学驱动。因此，此中包含了不仅导致成本增加而且由于杂散光和发热而引起各种缺陷的因素。

光学半导体元件例如LED等可以用作新的光源选择，用以替代上述那些光源。例如，InGaAlP(红色)LED1元件具有标准为大约2V的正向电压，通常工作在20mA，其光源的电功率仅为0.04W。因而显然投影型显示器光源需要大量的光源。另外，这些半导体元件具有大的光束发散角、高折射系数和低的空气透射率的缺点。为了克服这些缺点，有可能考虑在照射表面的相对一侧应当设置一个反射器，并且应当将灯元件表面涂覆以透镜状的树脂材料，以提高其定向性和光输出效率，可见于一般的单个LED灯结构中。

然而，在此结构中，在设有大量单个LED灯的情况下，光源的形状具有较大的尺寸，因而系统增大了许多并且成本增加。另外，例如在采用液晶作为灯泡的情况下，照明角变得太大以致于包括对比度等在内的图象质量由于视场的影响而降低。因而引致很多缺陷，例如，难以构造含有投影透镜部件的实现高效率聚光的光学系统。

如上所述，传统投影型显示器具有大尺寸的光源。部件的数量增加，使其结构复杂化。另一个问题在于当采用LED时其光通量不足。

                        发明概要

因而，本发明的目的在于提供一种用于投影型显示器的照明装置和一种显示设备，它们都具有简单的结构和较小的尺寸，并且可以获得充分的照明光量。

本发明的另一个目的在于提供一种用于投影型显示器的照明装置，具有改进的照明性能和较高的可靠性。

本发明的再一个目的在于提供一种用于投影型显示器的照明装置，具有较高的性能和较低的成本。

为了实现上述目的，根据本发明的一种照明装置包括：万花筒，具有一个照射表面，与一灯泡相对并且位于该灯泡的光入射部分一侧，使得该照射表面的中心轴基本对应于所述灯泡的光轴；一个漫反射表面，设置在离开照射表面一间隔处；和反射镜，用于围绕照射表面与漫反射表面之间的空间，其中万花筒在沿中心轴方向任意位置处具有大于漫反射表面的截面区域；以及光源，具有用于将光束导引向万花筒中漫反射表面的光导装置。

根据本发明的一种投影型显示设备，包括：灯泡；万花筒，具有一个照射表面，与所述灯泡相对并且位于该灯泡的光入射部分一侧，使得照射表面的中心轴基本对应于所述灯泡的光轴；一个漫反射表面，设置在离开照射表面一间隔处；和反射镜，用于围绕照射表面与漫反射表面之间的空间，其中万花筒在沿中心轴方向任意位置处具有大于漫反射表面的截面区域；和光导装置，用于将激光束照射向万花筒中的漫反射表面。

在本发明中，漫反射表面与光导装置的光出射部之间的距离Ls由一函数表达，该函数采用至少a作为漫反射表面的反射面积，b作为依赖于照射表面的灯泡照明设定范围的面积，d作为从漫反射表面至照射表面的距离，以及Δθ作为在将光导装置插入万花筒中的插入位置处光导装置的插入角。

另外，在本发明中，漫反射表面形成为具有曲率的凸面形状。

另外，在本发明中，漫反射表面形成为具有曲率的凸面形状，并且漫反射表面与光导装置的光出射部之间的距离Ls由一函数表达，该函数采用至少a作为漫反射表面的反射面积，b作为依赖于照射表面的灯泡照明设定范围的面积，d作为从漫反射表面至照射表面的距离，以及Δθ作为在将光导装置插入万花筒中的插入位置处光导装置的插入角。

本发明的其它目的和优点将在下面的说明中给出，部分可由该说明清楚了解，或者可以通过本发明的应用来认知。本发明的目的和优点可以通过下面特别给出的手段及其组合来实现和达到。

附图的简要说明

所附图面，被引入本说明书并且构成本说明书的一个部分，显示了本发明的当前实施例，并且与上述一般说明以及下述详细说明一起，用于说明本发明的原理。

图1为表示一例根据本发明的投影型显示设备的结构示意图；

图2为感应发射光源的结构例的示意图；

图3A和3B为能级和相应能级处功率密度分布的示意图，用于说明感应发射光源的原理；

图4为能级示意图，用于说明感应发射光源的另一原理；