[发明专利]具有多个发光元件的投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的投影系统。

背景技术

DE60309400T2描述一种投影系统，所述投影系统具有多个发光元件，例如LED，在所述发光元件的下游分别设置有光学积分器，所述光学积分器允许均匀地照亮投影表面。

同样地，WO2008/027692A2以及WO97/01727A1描述借助于光学积分器将光从发光元件中耦合输出。从参考文献EP2211090A1中已知用于照亮投影表面的投影系统。根据EP2211090A1的投影系统具有分别由多个发光元件组成的光源。光元件分别发射不同波长的光。每个发光元件的光耦合输入到投影系统的光学积分器的入射开口中，使得全部发光元件的混合的且准直的光在所述光学积分器的出射开口处射出。通过成像光学装置将从每个积分器的出射开口中射出的光投影到投影表面上。

由于几何关系和普遍的光学法则，在此不仅引起积分器的出射开口的成像，而且还引起通过积分器可见的入射开口的成像，在此处还未混合发光元件的光。通过这两个成像在投影表面上的叠加，使得感觉到的成像质量变差。

这应当通过在EP2211090A1中提出的扩散器来改进。然而，扩散器的缺点是将光效率变差。

发明内容

本发明的目的是，提供一种上述类型的投影系统，其中能够改进成像质量而不必承受上文所提到的缺点。

该目的通过权利要求1的特征来实现。

在本发明中，通过光学元件产生积分器的入射开口的和出射开口的虚拟图像，所述虚拟图像彼此间的间距大于光学积分器的长度。在将出射开口的虚拟图像成像到投影表面上时，从现在开始积分器的入射开口的虚拟图像成像到远离投影表面的平面中，由此其对出射面的成像的干扰影响变得小到可以忽略。

由此，能够放弃使用使照亮效率变差的扩散元件。

此外，进一步通过为每个光源应用积分器以将光从发光元件中耦合输出的方式确保投影系统的效率。光学积分器执行相加的颜色混合。因此，仅当需要时才必须产生特定波长的光。在产生彩色图像时的光谱过滤和伴随于此的效率损失是多余的。

优选地，每个光源包含不同颜色(RGB)的至少三个发光元件，能够选择性地操纵所述发光元件，使得从积分器的出射开口中射出的混合的且准直的光具有能选择性地选择的颜色。因此，除了白光之外也能够产生所应用的发光元件允许的全部混合颜色。

优选地，成像光学装置通过至少一个菲涅尔透镜形成。因此，能够得到具有例如0.5m至1m的大的焦距、例如0.7至1.2的大的孔径比和小的重量的成像光学装置。通过沿着光学轴线布置多个菲涅尔透镜还能够降低成像误差。

优选地，投影系统包含多个分别具有相关联的凸透镜的矩阵状地设置的且能选择性操纵的光源，使得在投影表面上能够对相应的像素图像成像。因此，在以小的耗费适当地操纵时能够例如在作为投影表面的建筑物墙壁上显示足够分辨率的图像以及影像。

在此，成像光学装置的直径大于由矩阵状地设置的光源所占据的面的最大的扩展。由此能够避免通过光晕引起的损失。

在从属权利要求中得出其他的有利的设计方案。

附图说明

下面，应当根据实施例详细阐述本发明。附图示出：

图1a示出根据本发明的投影系统的一个实施例的示意图；

图1b示出根据该实施例的RGB多芯片LED的示意俯视图；

图2a示出根据第一对比例的投影系统的光路的示意图；

图2b示出根据该实施例的投影系统的光路的示意图；和

图3示出根据该实施例的投影系统的改进形式。

具体实施方式

在图1a中示出根据本发明的优选的实施形式的投影系统100。投影系统100沿着整个光学轴线1以如下顺序具有光源10、作为光学元件的凸透镜20和成像光学装置30。成像光学装置30通过两个菲涅尔透镜31和32构成。