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CN1854810A - 光源模块和采用该光源模块的图像投影设备 - Google Patents

光源模块和采用该光源模块的图像投影设备 Download PDF

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CN1854810A CNA2006100898053A CN200610089805A CN1854810A CN 1854810 A CN1854810 A CN 1854810A CN A2006100898053 A CNA2006100898053 A CN A2006100898053A CN 200610089805 A CN200610089805 A CN 200610089805A CN 1854810 A CN1854810 A CN 1854810A
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Abstract

本发明公开了一种光源模块和采用该光源模块的图像投影设备。光源模块包括：发光芯片，其安装在基底上以产生并发射照明光，并且具有反射性，以反射入射在发光芯片上的光；反射镜，其与基底耦合，以将来自发光芯片的光朝向前方向反射；以及偏振对准单元，其安装在反射镜的出射端，以通过反射使入射在偏振对准单元上的一部分光返回，并使来自发光芯片的光在一个方向上偏振并输出该偏振光，其中入射在偏振对准单元上的光的返回光被反射镜和基底中至少一个反射回偏振对准单元。

Description

光源模块和采用该光源模块的图像投影设备
技术领域
本发明涉及一种照明单元和采用该照明单元的图像投影设备，更具体地，涉及一种设计成可增加光效率的照明单元和采用该照明单元的提供更明亮屏幕的图像投影设备。
背景技术
照明单元通常包括用于发光的光源和用于传输从该光源发出的光的照明光学系统。这种照明单元广泛地应用于图像投影设备，该图像投影设备利用成像装置(例如，不是自发光的液晶显示装置(LCD))形成图像。
由于通常用于照明单元的光源的金属卤化物灯或超高压汞灯的寿命最多为几千小时，因此需要频繁地更换新的灯。为了消除频繁更换的不便，开始研究使用寿命相对较长的小尺寸发光元件(例如，发光二极管(LED))作为照明单元的光源。
由于LED发射散射光，因此照明单元应当具有准直功能，以收集从LED发出的光并将其导向一特定方向。
使用LED作为光源的图像投影设备执行将LED发出的光聚集到成像装置上的操作。聚集在成像装置上的光量决定了图像投影设备整个屏幕的亮度。可聚集在成像装置上的光量由成像装置的光源面积发散度(etendue)与LED亮度的乘积决定。
亮度是每单位面积或者每单位立体角的通量。光源面积发散度是LED(光源)的发光面积与从LED发出的光的立体角的乘积。理想地，光源面积发散度可以是恒定的，使得LED的发光面积和来自LED的光的立体角的乘积与成像装置的面积和入射到成像装置的光的立体角的乘积相同。成像装置的光源面积发散度由几何学决定。
因此，可以通过增加LED的亮度来增加图像投影设备的亮度。然而，由于生产工艺的约束限制了LED的亮度。
此外，在使用透射型LCD或反射型LCD(例如，硅上液晶LCOS)作为成像装置的情况下，至少50％的输入光会因LCD的偏振性质而损失掉。
因此，由于生产工艺的约束限制了LED自身的发光亮度，故需要增加成像装置中用作有效光的光量，以获得更高亮度的图像投影设备。
发明内容
本发明提供一种光源模块和采用该光源模块的图像投影设备，该光源模块能够为图像投影设备的成像装置产生准直且偏振的光，以防止因成像装置的偏振性而引起的光损失。
根据本发明的一个方面，提供了一种光源模块，其包括：发光芯片，其安装在基底上以产生并发射照明光，并且具有反射性，以反射入射到其上的光；反射镜，其与基底耦合，以将来自发光芯片的光朝向前方向反射；以及偏振对准单元，其安装在反射镜的出射端(exit end)，以通过反射使入射在偏振对准单元上的一部分光返回，并使来自发光芯片的光在一个方向上偏振并输出该偏振光，其中入射在偏振对准单元上的光的返回光被反射镜和基底中至少一个反射回偏振对准单元。
该光源模块还可包括透镜片，所述透镜片安装于偏振对准单元与发光芯片之间并在横穿光路的中心部分具有透镜，来自发光芯片的一些光沿着所述光路被直接导向偏振对准单元。
透镜可以是焦点位于发光芯片的表面上或该表面附近的凸透镜，并且透镜片可以由透明材料制成。
反射镜可以具有抛物线形状，并且发光芯片可以设置在反射镜的焦点处或者该焦点附近。
发光芯片可以是从具有标准表面尺寸(normal surface size)的单发光芯片、具有均为标准表面尺寸的多个发光芯片的芯片阵列以及表面尺寸相对标准表面尺寸较大的单发光芯片中选出的一种发光芯片。
基底的面对反射镜出射端的表面可以是反射表面。
偏振对准单元可包括：偏振片，其设置在反射镜的出射端，以使入射在该偏振片上的光的第一线性偏振分量通过并使入射在该偏振片上的光的第二线性偏振分量返回，第二线性偏振分量正交于第一线性偏振分量；和四分之一波片，其设置在发光芯片与偏振片之间，以改变入射在该四分之一波片上的光的偏振。
偏振对准单元可包括：多个偏振光分束器，用以根据入射在该偏振光分束器上的光的偏振而选择性地透射或者反射入射在该偏振光分束器上的光；多个反射器，其分别设置在偏振光分束器附近，以与偏振光分束器形成阵列结构，反射器反射从偏振光分束器反射的光，以在与透过该偏振光分束器的光平行的方向上引导该从偏振光分束器反射的光；多个半波片，其分别设置在反射器的输出表面上，以改变从反射器反射的光的偏振；和多个反射片，其分别设置在反射器的面对发光芯片的表面上，反射片使入射在反射片上的光返回。
根据本发明的另一方面，提供一种图像投影设备，其包括：至少一个根据本发明一个方面的光源模块；利用偏振的成像装置，用于接收从光源模块照射的光，以根据输入的图像信号形成图像；和投影透镜单元，用于将成像装置形成的图像以放大尺寸投影到屏幕上。
多个光源模块可以设置在图像投影设备中，以输出不同颜色的光，该图像投影设备还可包括：合色棱镜(color synthesis prism)，用于合成(combine)从光源模块输出的彩色光，以将合成后的光引导在单一光路中；和光学积分器，用于使从光源模块输出的光均匀化。
成像装置可以是反射型LCD，该图像投影设备还可包括设置在光源模块与反射型LCD之间的偏振选择光路变换器，以根据入射在该偏振选择光路变换器上的光的偏振而选择性地透射或反射入射在该偏振选择光路变换器上的光，从而将来自光源模块的光导向反射型LCD并将从反射型LCD反射的带有图像信息的光导向屏幕。
成像装置可以是透射型LCD。
光学积分器可以包括一对蝇眼透镜。
附图说明
本发明的上述和其它特点与优点将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例而变得更加明显，附图中：
图1是示出根据本发明实施例的光源模块的结构的示意图；
图2示出根据本发明实施例的采用图1所示的光源模块的图像投影设备；
图3示出根据本发明另一实施例的采用图1所示的光源模块的图像投影设备；和
图4A和图4B是示出根据本发明另一实施例的光源模块的结构的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图更加全面地描述本发明，附图中示出本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明实施例的光源模块1的结构的示意图。
参照图1，该光源模块1包括：安装在基底2上以产生并发射照明光的发光芯片3；反射镜5，用于将来自发光芯片3的光沿向前方向反射；安装在反射镜5的出射端的偏振对准单元8；以及形成有横穿光路的透镜7a的透镜片7，来自发光源3的光沿着所述光路被直接导向偏振对准单元8。
发光芯片3可具有用于反射入射光的反射性。正如所熟知的，一般的发光芯片具有反射性的平滑表面。发光芯片3可包括附加的反射层(未示出)，以增加其反射率，使其大于一般发光芯片的基本反射率。例如，该反射层可以形成在发光芯片3的衬底与堆叠在该衬底上的半导体层之间。借助于该增大的反射率，发光芯片3可以更加有效地将从偏振对准单元8返回的光反射回偏振对准单元8。
通过使阵列封装的多个具有相对较小表面积的小LED芯片邻近布置，发光芯片3可包括LED芯片阵列，或者该发光芯片3可包括表面尺寸比小LED芯片大的相对较大的LED芯片。
具有较小表面积的小LED芯片可以是标准尺寸(normal size)的LED芯片(例如，1mm×1mm的LED芯片)。该LED芯片阵列是多个标准尺寸的LED芯片的两维阵列(n×n)。相对较大的LED芯片具有比标准尺寸LED芯片大的表面尺寸。LED芯片的表面尺寸越大，该LED所具有的发光活性层就越大。具有较大表面尺寸的LED与具有较小表面尺寸的LED相比可产生更多的光。
当发光芯片3包括具有多个小LED芯片的LED芯片阵列或者相对较大的LED芯片时，与使用标准尺寸的LED芯片的情况相比该光源模块1能够输出更多的光。
可选择地，发光芯片3可包括具有标准表面尺寸的LED芯片。此外，该发光芯片3可以包括另一种类型的单发光芯片或者另一种类型的发光芯片阵列，而不是包括LED芯片阵列或者相对较大的LED芯片。例如，该发光芯片3可以由有机电致发光(EL)或场发射显示(FED)的单芯片或者其阵列形成。
发光芯片3安装在基底2上。面对反射镜5的出射端的基底2的表面可以是反射表面，用于反射从偏振对准单元8返回的光。由于发光芯片3实际上不是一个点光源而是一个面光源，因此一些从偏振对准单元8返回的光可能会被导向基底2而不是发光芯片3。因此，当基底2的表面形成为反射表面时，可以增加所返回的光被再次引导回偏振对准单元8的比率。
反射镜5与其上安装有发光芯片3的基底2耦合(couple)。反射镜5将来自发光芯片3的光沿向前方向反射。
反射镜5可具有抛物线的形状，而发光芯片3可放置在反射镜5的焦点上或者该焦点附近。在这种情况下，从发光芯片3发出并被反射镜5反射的光被准直为基本平行的光，并由反射镜5反射。由于发光芯片3不是点光源而实际上是面光源，因此准直后的光，也就是该基本平行的光，并不是精确的平行光。
偏振对准单元8安装在反射镜5的出射端，用于通过反射返回一部分入射光并输出从发光芯片3发出且转换为单偏振光的光。
在该实施例中，偏振对准单元8设置在反射镜5的出射端，并包括偏振片9a和四分之一波片9b。该偏振片9a使入射光的第一线性偏振分量通过并使入射光的第二线性偏振分量返回，例如对其进行反射。四分之一波片9b设置于发光芯片3与偏振片9a之间以改变偏振。
偏振片9a可以是反射偏振器。该反射偏振器形成为各向同性的材料阵列，从而其使入射光的一个偏振分量透过而反射另一偏振分量。
透镜片7安装在偏振对准单元8与发光芯片3之间。形成在透镜片7中心的透镜7a与发光芯片3同轴。该透镜片7可由透明材料制成。
透镜7a可以是凸透镜，其焦点在发光芯片3的表面上或者该表面附近。因此，从发光芯片3直接朝向偏振对准单元8发出的光被透镜7a准直为基本平行的光。
通过光源模块1的该再循环结构，可以获得效率至少为50％(理想的为100％)的偏振且准直的光。
也就是，从发光芯片3发出的发散光通过在抛物反射镜5处的反射被转换为近似直的光。此外，从发光芯片3发出的发散光的中心部分由透镜片7的透镜7a会聚为大致直的光。
从发光芯片3发出的光近似为非偏振光，这样，在通过四分之一波片9b之后，该光的P偏振分量(或S偏振分量)透过偏振片9a而该直光的S偏振分量(或P偏振分量)被偏振片9a反射从而返回。由偏振片9a反射的S(或P)偏振光沿相反的方向通过四分之一波片9b被导向发光芯片3。发光芯片3再次反射重新定向(redirected)的S(或者P)偏振光。由发光芯片3反射的重新定向的S(或P)偏振光再次被反射镜5反射或者由透镜7a会聚，由此转换为直光。该直光再次通过四分之一波片9b。当该S(或P)偏振光通过四分之一波片9b时，由于该光通过四分之一波片9b两次，因此其被转换为P(或S)偏振光。因此，上述的返回光此时通过偏振片9a，从而光源模块1能够以至少50％(理想的为100％)的效率输出该P(或S)偏振光。
如图1所示，返回光在依次被反射镜5的一部分、发光芯片3以及反射镜5的另一部分反射后，可以大部分地被重新导向偏振对准单元8。此外，返回光在依次通过透镜7a的一部分、被发光芯片3反射、以及通过透镜7a的另一部分后，可以大部分地被重新导向偏振对准单元8。也就是，大部分的返回光被发光芯片3反射回并再次向偏振对准单元8行进。
即使发光芯片3位于抛物反射镜5的焦点上或者焦点附近，也可能有一些返回光被导向基底2而不是发光芯片3，这是因为发光芯片3不是点光源而是面光源。因此，当基底2的面对反射镜5出射端的表面被处理成反射表面时，返回光再次朝向偏振对准单元8行进的比率可以进一步增加。
根据该实施例，由于光源模块1的再循环结构，能够以至少50％(理想的为100％)的效率从发光芯片3发出的非偏振光中获得偏振且准直的光。由此，可以获得高亮度。此外，通过采用光源模块1作为照明光源，带有利用偏振的诸如透射型LCD或反射型LCD(例如，LCOS)的成像装置的图像投影设备可以提供足够亮的图像。
在该实施例中，光源模块1包括抛物反射镜。可选择地，光源模块1可包括椭圆反射镜。在该可选择的情况中，发光芯片3可以位于该椭圆反射镜的一个焦点上或者该焦点附近，透镜片7的透镜7a可形成为用于会聚入射的发散光，并且光源模块1中可进一步包括位于椭圆反射镜的出射端的透镜系统(未示出)，以便准直会聚光或者在会聚光被发散后对光进行准直。从上面的描述中本领域的普通技术人员能够容易地理解该可选择光源模块的结构。因此，将省去对其的详细描述和附图。
图2示出采用图1所示的光源模块1作为照明光源的图像投影设备的实施例。
参照图2，根据本发明实施例的图像投影设备包括第一光源模块1R、第二光源模块1G、第三光源模块1B、成像装置80和投影透镜单元90。成像装置80通过接收来自三个光源模块1R、1G和1B的光而形成对应于输入图像信号的图像。投影透镜单元90将成像装置80形成的图像以放大尺寸投影到屏幕上。
提供第一到第三光源模块1R、1G和1B以照射不同颜色的光。例如，第一光源模块1R可包括发射红光的红发光芯片3R，第二光源模块1G可包括发射绿光的绿发光芯片3G，第三光源模块1B可包括发射蓝光的蓝发光芯片3B。图1中所示的光源模块1可用于光源模块1R、1G和1B。
该图像投影设备还可包括合色棱镜20(例如，分合色立方棱镜(X-cubeprism))，用于合成从光源模块1R、1G和1B发出的彩色光以将其引导在单一光路中。也就是，使从光源模块1R、1G和1B发出的红、绿和蓝色光入射到合色棱镜20中，合色棱镜20将它们合成并将它们导向同一光路。
可选择地，根据本发明实施例的图像投影设备可包括具有发射白光的发光芯片的单一光源模块。在这种情况中，不需要合色棱镜20。也就是，根据本发明实施例的图像投影设备可包括至少一个光源模块。光源模块的数目可以根据应用场合而改变。
图像投影设备还可包括光学积分器50，用于使从光源模块1R、1G和1B发出并由合色棱镜20合成的光均匀化。光学积分器50可以是图2所示的一对蝇眼透镜。所述蝇眼透镜各自包括具有多个凸透镜单元或柱面透镜单元的透镜单元阵列。
该图像投影设备还可包括穿过光学积分器50与成像装置80之间的光路的中继透镜60，用于根据成像装置80的有效区域增大或减小从光学积分器50发出的光束。
成像装置80通过以像素单位控制入射的均匀照明光来形成图像。成像装置80可以是透射型LCD。透射型LCD通过根据图像信号以像素单位改变入射的均匀照明光的偏振而选择性地开启或关闭透射光来形成图像。
图3示出根据本发明另一实施例的图像投影设备，其中包括了反射型成像装置180，而不是图2所示的透射型成像装置80。图2和3中相同的元件由相同的附图标记表示，并省略对其的描述。
参照图3，根据本发明另一实施例的图像投影设备包括成像装置180，例如反射型LCD(例如，LCOS)。该反射型LCD通过以像素单位选择性地反射入射的均匀照明光来形成图像。也就是，反射型LCD通过根据图像信号以像素单位改变入射光的偏振而选择性地开启或关闭反射光来形成图像。
当将反射型LCD用于成像装置180时，成像投影设备还可包括偏振选择光路变换器(例如，偏振光分束器(polarizing beam splitter)170)，用于根据偏振透射或反射入射光。该偏振光分束器170通过将来自光源模块1R、1G和1B的一种偏振光导向反射型LCD而将从反射型LCD反射的另一种偏振光导向投影透镜单元90来改变光路。
如图2和3所示，对于具有利用偏振的诸如透射型LCD和反射型LCD(例如，LCOS)的成像装置的图像投影设备，可以使用根据本发明实施例的光源模块1作为照明光源。该图像投影设备通过采用光源模块1可以形成足够明亮的图像。
图4A和4B是示出根据本发明另一实施例的光源模块110的结构的示意图。该实施例的光源模块110除了具有与图1所示的偏振对准单元8不同的偏振对准单元280以外，具有与图1所示的光源模块1基本相同的结构。
参照图4A和4B，光源模块110包括偏振对准单元280。该偏振对准单元280包括多个小偏振光分束器281、多个反射器283、多个半波片285、以及多个反射片287，其中所述多个反射器283布置成邻近所述多个小偏振光分束器281中的每一个以与偏振光分束器281形成阵列结构，所述多个半波片285分别设置在反射器283的输出表面上，所述多个反射片287分别设置在反射器283的面对发光芯片3的表面上。该偏振对准单元280耦合在反射镜5的出射端。
小偏振光分束器281根据入射光的偏振选择性地透射或反射入射光。反射器283以与透过小偏振光分束器281的光平行的方向反射从小偏振光分束器281反射来的光。半波片285改变从反射器283反射的光的偏振以使其与透过小偏振光分束器281的光的偏振相同。例如，在S(或P)偏振光通过小偏振光分束器281而P(或S)偏振光被小偏振光分束器281反射的情况下，半波片285将P(或S)偏振光转换为S(或P)偏振光。因此，偏振对准单元280可以输出在一个方向上偏振的光。
所述多个反射片287反射直接导向反射器283的光以使该光返回。由于存在反射片287以及根据小偏振光分束器281与反射器283交替布置的阵列结构，从发光芯片3发出的全部光就能够在一个方向上偏振并且由于偏振而没有损耗地输出。
从根据小偏振光分束器281与反射器283交替排列的阵列结构获得的多个反射片287的排列距离，可以最优地设计成使得通过从反射片287反射而返回的光的比率最大，其中所述光被反射芯片3反射，然后向着小偏振光分束器281所在的区域行进。这是因为被反射的光的量根据返回次数的增加而减少。
在上述的光源模块110中，从发光芯片3发出、并通过从反射镜5反射或折射通过透镜片7的透镜7a而变成直光、然后朝向小偏振光分束器281所在的区域行进的光，在偏振对准单元280的作用下直接偏振为一个方向并从光源模块110输出，如图4A所示。
如图4B所示，从发光芯片3发出并由反射镜5朝向反射片287反射的光在反射片287的作用下返回。所返回的光在依次由反射镜5的一部分、发光芯片3(或基底2)、以及反射镜5的另一部分反射后被导向小偏振光分束器281所在的区域。该光在偏振对准单元280的作用下沿一个方向偏振并从光源模块110输出。
从发光芯片3发出并直接进入透镜片7的透镜72从而被折射为直光的光的返回光按如下行进。通过透镜7a的折射而变为直光、然后朝向反射片287所在的区域行进的光通过从反射片287反射而返回。该返回光通过反向行进而被导向发光芯片3(或基底2)，并从发光芯片3(或基底2)反射。大部分反射光在由透镜7a折射后被导向偏振光分束器281。随后，该光在偏振对准单元280的作用下沿一个方向偏振并从光源模块110输出。
这里，一些返回光可能再次前进至反射片287以重复返回。重复进行返回操作的光越少，可从光源模块110中输出的光就越多。
在根据本发明的另一实施例中，光源模块110可包括椭圆反射镜，而不是抛物反射镜。
在这种情况下，发光芯片3可以位于椭圆反射镜的任一焦点上或其附近，透镜片7的透镜7a可以形成为用于会聚入射的发散光，并且光源模块110中可进一步包括位于椭圆反射镜出射端的透镜系统(未示出)，用于准直会聚光或者在会聚光被发散后对光进行准直。从该描述中，本领域的普通技术人员可以容易地理解该可选择的光源模块的结构。因此，将省略对其的详细描述和附图。
根据该实施例，由于光源模块110的再循环结构，可以以至少50％(理想的为100％)的效率从发光芯片3发出的非偏振发散光中获得偏振且准直的光。因此，可以获得高亮度。
因此，对于具有利用偏振的诸如透射型LCD和反射型LCD(例如，LCOS)的成像装置的图像投影设备，如图2和3所示，光源模块110可以用作照明光源。该图像投影设备通过采用光源模块110可形成足够明亮的图像。从上面的描述中本领域的普通技术人员可以容易地理解将光源模块110应用到具有利用偏振的成像装置的图像投影设备中的实施例。因此，将省略对其的详细描述和附图。
根据本发明，光源模块产生准直且偏振的光，使得具有利用偏振的成像装置的图像投影设备可以通过采用光源模块作为光源而在没有因成像装置的偏振性引起的光损失的条件下进行操作。因此，该图像投影设备能够形成足够明亮的图像。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离由后附权利要求限定的本发明的精神和范围的条件下，可以做各种形式和细节上的改变。
本申请要求于2005年4月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0034159的优先权，这里将其全部公开内容引作参考。

Claims (19)

1.一种光源模块，包括：
发光芯片，其安装在基底上以产生并发射照明光，并且具有反射性，以反射入射到其上的光；
反射镜，其与所述基底耦合，以将来自发光芯片的光朝向前方向反射；和
偏振对准单元，其安装在反射镜的出射端，以通过反射使入射在偏振对准单元上的一部分光返回，并使来自发光芯片的光在一个方向上偏振并输出该偏振光，
其中入射在所述偏振对准单元上的光的返回光被所述反射镜和所述基底中至少一个反射回所述偏振对准单元。
2.如权利要求1所述的光源模块，其中，还包括透镜片，所述透镜片安装于所述偏振对准单元与所述发光芯片之间，并在横穿光路的中心部分具有透镜，而来自发光芯片的一些光沿着所述光路被直接导向所述偏振对准单元。
3.如权利要求2所述的光源模块，其中，所述透镜是焦点位于所述发光芯片的表面上或该表面附近的凸透镜，并且所述透镜片由透明材料制成。
4.如权利要求3所述的光源模块，其中，所述反射镜具有抛物线形状，并且所述发光芯片设置在所述反射镜的焦点处或者该焦点附近。
5.如权利要求4所述的光源模块，其中，所述发光芯片是从具有标准表面尺寸的单发光芯片、具有均为标准表面尺寸的多个发光芯片的芯片阵列以及表面尺寸相对标准表面尺寸较大的单发光芯片中选出的一种发光芯片。
6.如权利要求1所述的光源模块，其中，所述反射镜具有抛物线形状，并且所述发光芯片设置在所述反射镜的焦点处或者该焦点附近。
7.如权利要求1所述的光源模块，其中，所述发光芯片是从具有标准表面尺寸的单发光芯片、具有均为标准表面尺寸的多个发光芯片的芯片阵列以及表面尺寸相对标准表面尺寸较大的单发光芯片中选出的一种发光芯片。
8.如权利要求1所述的光源模块，其中，所述基底的面对所述反射镜的出射端的表面是反射表面。
9.如权利要求1-8中任一项所述的光源模块，其中，所述偏振对准单元包括：
偏振片，其设置在所述反射镜的出射端，以使入射在该偏振片上的光的第一线性偏振分量通过并使入射在该偏振片上的光的第二线性偏振分量返回，所述第二线性偏振分量正交于所述第一线性偏振分量；和
四分之一波片，其设置在所述发光芯片与所述偏振片之间，以改变入射在该四分之一波片上的光的偏振。
10.如权利要求1-8中任一项所述的光源模块，其中，所述偏振对准单元包括：
多个偏振光分束器，用以根据入射在该偏振光分束器上的光的偏振而选择性地透射或者反射入射在该偏振光分束器上的光；
多个反射器，其分别设置在所述偏振光分束器附近，以与所述偏振光分束器形成阵列结构，所述反射器反射从偏振光分束器反射的光，以在与透过该偏振光分束器的光平行的方向上引导该从偏振光分束器反射的光；
多个半波片，其分别设置在所述反射器的输出表面上，以改变从所述反射器反射的光的偏振；和
多个反射片，其分别设置在所述反射器的面对所述发光芯片的表面上，所述反射片使入射在所述反射片上的光返回。
11.一种图像投影设备，包括：
至少一个如权利要求1到8中任一项所述的光源模块；
利用偏振的成像装置，用于接收从所述光源模块照射的光，以根据输入的图像信号形成图像；和
投影透镜单元，用于将所述成像装置形成的图像以放大尺寸投影到屏幕上。
12.如权利要求11所述的图像投影设备，其中，所述偏振对准单元包括：
偏振片，其设置在所述反射镜的出射端，以使入射在该偏振片上的光的第一线性偏振分量通过并使入射在该偏振片上的光的第二线性偏振分量返回，所述第二线性偏振分量正交于所述第一线性偏振分量；和
四分之一波片，其设置在所述发光芯片与所述偏振片之间，以改变入射在该四分之一波片上的光的偏振。
13.如权利要求12所述的图像投影设备，其中，设置多个光源模块以输出不同颜色的光，该设备还包括：
合色棱镜，用于合成从所述光源模块输出的彩色光，以将合成后的光引导在单一光路中；和
光学积分器，用于使从所述光源模块输出的光均匀化。
14.如权利要求11所述的图像投影设备，其中，所述偏振对准单元包括：
多个偏振光分束器，用以根据入射在该偏振光分束器上的光的偏振而选择性地透射或者反射入射在该偏振光分束器上的光；
多个反射器，其分别设置在所述偏振光分束器附近，以与所述偏振光分束器形成阵列结构，所述反射器反射从偏振光分束器反射的光，以在与透过该偏振光分束器的光平行的方向上引导该光；
多个半波片，其分别设置在所述反射器的输出表面上，以改变从所述反射器反射的光的偏振；和
多个反射片，其分别设置在所述反射器的面对所述发光芯片的表面上，所述反射片使入射在所述反射片上的光返回。
15.如权利要求14所述的图像投影设备，其中，设置多个光源模块以输出不同颜色的光，该设备还包括：
合色棱镜，用于合成从所述光源模块输出的彩色光，以将合成后的光引导在单一光路中；和
光学积分器，用于使从所述光源模块输出的光均匀化。
16.如权利要求11所述的图像投影设备，其中，所述成像装置是反射型液晶显示器，该设备还包括设置在所述光源模块与反射型液晶显示器之间的偏振选择光路变换器，以根据入射在该偏振选择光路变换器上的光的偏振而选择性地透射或反射入射在该偏振选择光路变换器上的光，从而将来自所述光源模块的光导向所述反射型液晶显示器并将从所述反射型液晶显示器反射的带有图像信息的光导向屏幕。
17.如权利要求11所述的图像投影设备，其中，所述成像装置是透射型液晶显示器。
18.如权利要求11所述的图像投影设备，其中，设置多个光源模块以输出不同颜色的光，该设备还包括：
合色棱镜，用于合成从所述光源模块输出的彩色光，以将合成后的光引导在单一光路中；和
光学积分器，用于使从所述光源模块输出的光均匀化。
19.如权利要求18所述的图像投影设备，其中，所述光学积分器包括一对蝇眼透镜。
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