RU2453070C2 - Осветительное устройство, включающее цветоделительную панель для повторного использования ненужного света - Google Patents
Осветительное устройство, включающее цветоделительную панель для повторного использования ненужного света Download PDFInfo
- Publication number
- RU2453070C2 RU2453070C2 RU2009129109/07A RU2009129109A RU2453070C2 RU 2453070 C2 RU2453070 C2 RU 2453070C2 RU 2009129109/07 A RU2009129109/07 A RU 2009129109/07A RU 2009129109 A RU2009129109 A RU 2009129109A RU 2453070 C2 RU2453070 C2 RU 2453070C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- color
- reuse
- lighting device
- green
- Prior art date
Links
- 238000005286 illumination Methods 0.000 title description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 12
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 6
- 230000003098 cholesteric effect Effects 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 3
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/145—Beam splitting or combining systems operating by reflection only having sequential partially reflecting surfaces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
- G02B27/102—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
- H04N9/3108—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators by using a single electronic spatial light modulator
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3111—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3158—Modulator illumination systems for controlling the spectrum
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к проекционным системам, а именно к источникам освещения таких систем. Техническим результатом является уменьшение объема и повышение энергоэффективности источников освещения. Результат достигается тем, что источник (100) освещения включает в себя, по меньшей мере, один светоизлучающий диод (104), например в матрице из LED, которая создает свет с короткой длиной волны. Один или несколько элементов (114А) преобразования длины волны, например люминофорных элементов, преобразуют, по меньшей мере, часть света с короткой длиной волны от LED (104) в большие длины волн, например Красный и Зеленый. Дихроичный элемент (110), помещенный между LED и элементом(ами) преобразования длины волны, пропускает свет от LED и отражает большие длины волн от элемента(ов) преобразования длины волны. Панель (120) выбора цвета выбирает цвета света, которые нужно создать с помощью осветительного устройства (100) и которые нужно повторно использовать для другой возможности для преобразования элементом(ами) (114А) преобразования длины волны или для отражения дихроичным элементом (110). Панель (120) выбора цвета может работать в одной или обеих из пространственной области и временной области. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил.
Description
Настоящее изобретение имеет отношение к осветительному устройству на основе светоизлучающего диода.
Проекционные системы с высокой яркостью обычно требуют источника освещения, который имеет большой объем и высокую стоимость. Типичные источники освещения используют, например, ртутные лампы высокого давления или, в качестве альтернативы, три светоизлучающих диода (LED), то есть по одному LED для каждого цвета, и дополнительные требования к пространству для дихроичных фильтров для объединения света систем с единственной панелью. Имеется желание уменьшить объем и стоимость источников освещения, например, для использования в компактных формирователях изображения, иногда называемых "карманными проекторами".
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения источник освещения включает в себя LED или матрицу из LED, которые создают свет с короткой длиной волны, например Синий свет. Один или несколько элементов преобразования длины волны, например люминофорные элементы, преобразуют, по меньшей мере, часть света от LED в большие длины волн, например Красный и Зеленый. Дихроичный элемент, помещенный между LED и элементом(ами) преобразования длины волны, пропускает свет от LED и отражает большие длины волн от элемента(ов) преобразования длины волны. Панель выбора цвета выбирает цвета света для создания с помощью осветительного устройства и для повторного использования для другой возможности быть преобразованными элементом(ами) преобразования длины волны или быть отраженными дихроичным элементом. Панель выбора цвета может работать в одной или обеих из пространственной области и временной области.
Фиг.1 и 2 иллюстрируют осветительные устройства в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 иллюстрирует вид сверху цветоделительной панели, которая работает в пространственной области и включает в себя некоторое количество отдельных пикселей, которые пропускают Красный, Зеленый или Синий свет.
Фиг.4 иллюстрирует вид крупным планом работы отдельного пикселя в цветоделительной панели, проиллюстрированной на фиг.3.
Фиг.5 иллюстрирует вид сверху цветоделительной панели, которая работает в пространственной области и включает в себя некоторое количество отдельных полос, которые пропускают Красный, Зеленый или Синий свет.
Фиг.6 иллюстрирует расширенный вид в перспективе цветоделительной панели, которая отражает свет в одном состоянии поляризации и любые нежелательные цвета и пропускает желаемый цвет и состояние поляризации во временной области.
Фиг.7 иллюстрирует расширенный вид в перспективе цветоделительной панели, которая включает в себя некоторое количество полос, которые отражают свет в одном состоянии поляризации и любые нежелательные цвета и пропускают желаемый цвет и состояние поляризации, и работают в пространственной и временной областях.
Фиг.8 иллюстрирует вид сверху цветоделительной панели из фиг.7 и показывает объединенные цвета, созданные цветоделительной панелью, и как полосы могут управляться для прокрутки.
Фиг.9 - график, который иллюстрирует спектры излучений Синего, Зеленого и Красного и поглощений Зеленого и Красного от осветительного устройства.
Фиг.10 иллюстрирует другое осветительное устройство, которое использует систему пяти основных цветов.
Фиг.1 иллюстрирует осветительное устройство 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Осветительное устройство 100 допускает обеспечение равномерного освещения и больше 50% выигрыша в эффективности для проекционных систем с единственной панелью путем повторного использования света, отклоненного в начале микродисплеем. Осветительное устройство 100 имеет компактное исполнение (приблизительно 0,5"×0,5"×1,8" с исполнением 0,5"F#1,8) и может снизить стоимость путем использования матрицы из LED, которые создают приблизительно одинаковые длины волн (например, Синий), тогда как традиционные системы требуют разные типы LED для создания разных желаемых цветов света, например Синего, Зеленого и Красного. Кроме того, осветительное устройство 100 обладает высокой яркостью вследствие высокой эффективности повторного использования для света, который не используется сразу.
Как проиллюстрировано на фиг.1, осветительное устройство 100 включает в себя матрицу 102 из LED 104, которые создают синий (или другой коротковолновый) свет и которые показаны смонтированными на подложке 106 и/или радиаторе. LED 104 могут включать в себя фотонные кристаллы для управления моделью углового излучения, чтобы собирать большую часть света в конус, который не больше, например, 45°. В качестве альтернативы, концентратор параболической конструкции (CPC) или прямоугольный преобразователь (RAT), или другое аналогичное оптическое устройство может использоваться для управления моделью углового излучения матрицы 102 из LED 104. Использование фотонных кристаллов является выгодным, поскольку оно уменьшает размер осветительного устройства 100.
Матрица 102 из LED 104 соединяется с оптическим концентратором 108, который может быть твердотельным оптическим концентратором. Оптический концентратор 108 включает в себя дихроичный фильтр 110 на входной поверхности оптического концентратора 108. Дихроичный фильтр 110 пропускает синий свет, но отражает большие длины волн. Керамический диск 112 оптически соединяется с выходной поверхностью оптического концентратора 108. Один или несколько элементов 114A и 114B преобразования длины волны наносятся или прикрепляются к керамическому диску 112. Элементы 114A и 114B преобразования длины волны являются, например, Красным и Зеленым люминофорами, соответственно, или, в качестве альтернативы, люминофором типа алюмоиттриевого граната. Красный люминофор 114A может помещаться перед Зеленым люминофором 114B, то есть ближе к керамическому диску 112, из-за повторного поглощения зеленых спектров излучения некоторыми красными люминофорами, такими как BSSN. Люминофорные экраны могут быть превращены в керамический диск, или, в качестве альтернативы, люминофоры могут наноситься на прозрачную подложку, которая не обязательно должна быть керамической. Порядок элементов 114A и 114B преобразования длины волны также играет роль при повторном использовании. Керамический диск 112 прозрачен для синего светового пучка накачки, а также преобразованного света. Радиатор 113 с внутренней отражающей поверхностью может быть сформирован вокруг керамического диска 112 и может использоваться для опоры керамического диска 112 и элементов преобразования длины волны.
Элементы 114A и 114B преобразования длины волны преобразуют синий световой пучок накачки для создания Красного и Зеленого света. Толщина элементов 114A и 114B преобразования длины волны выполнена так, чтобы пропускалось достаточное количество синего светового пучка накачки, чтобы создать насыщенное Красное, Зеленое и Синее спектральное излучение с хорошим балансом белого для системы, включающей LCD и проекционный объектив. Элементы 114A и 114B преобразования длины волны испускают преобразованный свет в прямом направлении, а также в обратном направлении, то есть обратно по направлению к матрице 102 из LED 104. Дихроичный фильтр 110, однако, отражает и в силу этого повторно использует обратно излученный преобразованный свет.
Коллиматор 116 оптический соединяется с элементами 114A и 114B преобразования длины волны и принимает Красное, Зеленое и Синее спектральное излучение. Цветоделительная панель 120 монтируется на выходе коллиматора 116. Цветоделительная панель 120 может использовать технологию, например, работающую на пропускание LCD или LCOS, которая может повторно использовать неиспользованный свет. Элементы выбора цвета могут при желании встраиваться в панель. Ненужный свет может быть повторно использован в одной из пространственной области, временной области или обеих. Повторное использование во временной области может включать в себя пространственную прокрутку, которая будет обсуждаться ниже. Повторное использование значительно увеличивает выходной сигнал для Красного и Зеленого света. В случае повторного использования Синего света световой пучок накачки будет повторно использоваться для дополнительного преобразования длины волны элементов 114A и 114B преобразования длины волны, посредством этого дополнительно увеличивая яркость света, пропущенного через дисплей. Один или несколько проекционных объективов 118 принимают и проецируют свет от панели 120.
Как описано выше, цветоделительная панель 120 пропускает желаемый цвет и отражает ненужный свет обратно для повторного использования. В одном варианте осуществления цветоделительная панель 120 формирует цвет в пространственной области. Например, цветоделительная панель 120 может быть, например, работающей на пропускание панелью LCOS, которая производится Kopin Corporation of Westboro, штат Массачусетс. В качестве альтернативы цветоделительная панель 120 может использовать другие технологии, например поликремниевую панель с быстрым переключением, в которой вместо использования постоянных цветовых фильтров LCD быстро включается и выключается в сочетании с источником света R,G,B для создания перекрывающихся Красных, Зеленых и Синих изображений на проецируемом изображении.
Фиг.2 иллюстрирует другой вариант осуществления осветительного устройства 150. Осветительное устройство 150 включает в себя матрицу 152 из LED 154, например, на подложке 156. Элемент 164 преобразования длины волны преобразует синий световой пучок накачки для создания Красного и Зеленого света, а дихроичный фильтр 160, который находится между матрицей 152 и элементом 164 преобразования длины волны, пропускает синий световой пучок накачки и отражает Красный и Зеленый свет. Элемент 164 преобразования длины волны может быть сформирован из керамической пластины, иногда называемой в этом документе "люминесцентной керамикой". Радиатор 165 с внутренними отражающими поверхностями может использоваться для опоры люминесцентного керамического элемента 164 преобразования длины волны. Для более подробной информации, относящейся к люминесцентной керамике, которая может использоваться с настоящим изобретением, см. публикацию Патента США № 2005/0269582, которая включается в этот документ путем ссылки. Аналогичное осветительное устройство описывается в Патенте США с порядковым номером 11/463443, "Illumination Device with Wavelength Converting Element Side Holding Heat Sink" под авторством Bierhuizen и др., поданном 9 августа 2006 г., который принадлежит тому же заявителю вместе с данной заявкой и включается в этот документ путем ссылки. В качестве альтернативы, один или несколько элементов преобразования длины волны может наноситься или прикрепляться к прозрачному керамическому диску, который описывается в фиг.1. Коллиматор 116 оптически соединяется с элементом 164 преобразования длины волны и принимает Красное, Зеленое и Синее спектральное излучение. Кроме того, цветоделительная панель 120 монтируется на выходе коллиматора 116 и используется для передачи и повторного использования цветов в одной или обеих пространственной и временной областях.
Фиг.3 и 4 иллюстрируют работу работающей на пропускание панели LCOS, которая функционирует как цветоделительная панель 120. Как проиллюстрировано на фиг.3, панель 200 состоит из некоторого количества отдельных элементов или пикселей 202, которые пропускают Красный, Зеленый или Синий свет. В качестве примера, фиг.3 иллюстрирует три пикселя, которые пропускают Красный свет (пиксель 202R), Зеленый свет (пиксель 202G) и Синий свет (пиксель 202B). Панель 200 состоит из матрицы Красных, Зеленых и Синих пикселей.
Фиг.4 иллюстрирует работу пикселя 202R. Как проиллюстрировано сплошной линией 204, пиксель 202R принимает неполяризованный свет, который содержит Красные, Зеленые и Синие спектральные излучения от коллиматора 116. Когда пиксель 202R становится пропускающим, Красный свет, имеющий одно состояние поляризации, пропускается, как указывается линией 206. Неполяризованный Зеленый и Синий свет отражаются пикселем 202R, как указывается линиями 208 и 210, как и другие состояния поляризации Красного света, как указывается стрелкой 212. Когда пиксель 202R не является пропускающим, отражается весь спектр падающего света. Таким образом, пиксель 202R непрерывно повторно использует Зеленый и Синий свет и повторно использует выбранное состояние поляризации или все состояния поляризации Красного света в зависимости от того, является ли пиксель 202R пропускающим. Зеленый и Синий пиксели 202G и 202B работают аналогичным образом.
Как описано выше, цветоделительная панель 120 может быть работающей на пропускание LCD. Отражающие цветовые фильтры, например, которые производятся Ocean Optics of Dunedin, штат Флорида, могут использоваться вместо поглощающих фильтров. В качестве примера может использоваться фильтр прокручивания, например, как описанный в публикации Патента США № 2006/0187520 под авторством Bierhuizen, поданного 17 мая 2002 г. и опубликованного 24 августа 2006 г., который включается в этот документ путем ссылки.
В другом варианте осуществления цветоделительная панель 120 может создавать цвет в полосатом цветовом шаблоне в отличие от создания цвета в пикселях. Как проиллюстрировано на фиг.5, панель 250 включает в себя некоторое количество отдельных элементов или полос 252, которые пропускают Красный, Зеленый или Синий свет. Фиг.5 иллюстрирует три полосы, которые пропускают Красный свет (полоса 252R), Зеленый свет (полоса 252G) и Синий свет (полоса 252B). Панель 250 состоит из матрицы Красных, Зеленых и Синих полос. Панель 250 создает цвет в пространственной области аналогично показанной на фиг.3 и 4 панели 200, за исключением того, что отдельные цветовые компоненты являются полосами, в отличие от пикселя. Полосы 252 в панели 250 включают в себя отражающий цветовой фильтр, который пропускает один спектр цвета, тогда как другие цвета отражаются. Этот вариант осуществления является подходящим, например, в недорогой системе, например карманных проекторах, поскольку разрешение играет меньшую роль, и такие панели относительно недороги. Отраженный свет повторно используется среди элементов 114A и 114B преобразования длины волны и отражается дихроичным фильтром 110, и имеет другой шанс быть пропущенным через панель, когда свет падает на пиксель соответствующего цвета.
В другом варианте осуществления цветоделительная панель 120 может создавать цвет во временной области, то есть выбранный для пропускания цвет меняется со временем. В качестве примера цветоделительная панель 120 может быть холестерической цветовой панелью 300, например проиллюстрированной в расширенном виде в перспективе на фиг.6, которая отражает свет в одном состоянии поляризации и отражает любые нежелательные цвета и пропускает желаемый цвет и состояние поляризации по всей цветоделительной панели 300. Панель 300 включает в себя отдельно управляемые цветовые фильтры 304, 306 и 308 вместе с отражающим поляризатором 302, например проволочно-решетчатым поляризатором. Каждый из управляемых цветовых фильтров 304, 306 и 308 либо пропускает конкретный цвет света наряду с отражением других цветов, либо пропускает все цвета. В качестве примера фильтр 304 может пропускать Красный наряду с отражением Синего и Зеленого, фильтр 306 может пропускать Зеленый наряду с отражением Красного и Синего, и фильтр 308 может пропускать Синий наряду с отражением Красного и Зеленого. Таким образом, путем выбора одного из фильтров 304, 306 и 308 для пропускания его конкретного цвета и отражения других цветов и выбора оставшихся фильтров как прозрачных панель 300 может управляться для создания Красного, Зеленого или Синего света. Кроме того, отражающий поляризатор 302 пропускает только свет, имеющий желаемое состояние поляризации, и отражает оставшийся свет. Соответственно, свет повторно используется на основе цвета и состояния поляризации.
Создание цвета во временной области обладает преимуществом возврата синего светового пучка накачки в элементы 114A и 114B преобразования длины волны в периоде, когда включены либо Красный, либо Зеленый, посредством этого увеличивая яркость Красного/Зеленого. Кроме того, кроме переключения между насыщенными Красным, Зеленым и Синим спектрами цвета холестерическая цветовая панель 300 также может управляться для пропускания как Синего, так и Красного/Зеленого (или даже Желтого) одновременно, создавая белый источник для ненасыщенных изображений, посредством этого дополнительно увеличивая яркость. Одна цветовая панель, которая может использоваться, производится Rolic Technologies, Ltd. of Allschwil, Швейцария, и описывается в "Advanced Electronic Color Switch for Time-Sequential Projection" под авторством Bachels и др., SID Symposium Digest of Technical Papers, том 32, выпуск 1, стр.1080-1083.
В другом варианте осуществления цветоделительная панель 120 может создавать цвет в объединенной временной и пространственной области. В качестве примера цветоделительная панель 120 может быть полосатой холестерической цветовой панелью 350, например проиллюстрированной в расширенном виде в перспективе на фиг.7. Панель 350 аналогична панели 300 на фиг.6 с отражающим поляризатором и отдельно управляемыми цветовыми фильтрами 354, 356 и 358, например, для Красного, Зеленого и Синего. Управляемые цветовые фильтры 354, 356 и 358, однако, включают в себя некоторое количество независимо управляемых полос 354a, 356a, 358a, которые могут управляться для пропускания конкретного цвета света наряду с отражением других цветов, или пропускают все цвета. Полосы могут управляться для прокрутки, чтобы отдельные цвета, созданные панелью 350, прокручивались, например, вниз, как проиллюстрировано стрелкой 360 на фиг.8, которая иллюстрирует вид сверху панели 350, показывающей объединенные цвета, созданные цветовыми фильтрами 354, 356 и 358. Полосы в фильтрах 354, 356 и 358 могут управляться, чтобы некоторое количество соседних полос в фильтре было отражающим, как проиллюстрировано на фиг.8, или чтобы соседние полосы в фильтре не были отражающими, как проиллюстрировано на фиг.7.
Таким образом, полосатая холестерическая цветовая панель 350 создает цвет в пространственной области, а также во временной области, что преимущественно, поскольку может использоваться с технологиями единственной панели с относительно медленным переключением, наряду с повторным использованием всех трех цветов одновременно. Аналогичное полосатое переключение цвета описывается в WO03098329 и US 2004/0174692, которые включаются в этот документ путем ссылки. Использование полосатой холестерической цветовой панели 350 с осветительным устройством 100/150, однако, лучше по сравнению с описанной в WO03098329 и US 2004/0174692 из-за использования матрицы из LED одинакового типа, элементов 114a/114b преобразования длины волны и дихроичного фильтра 110, что увеличивает эффективность повторного использования.
Фиг.9 - график, который иллюстрирует спектры Синего излучения 402, Зеленого излучения 408 и Красного излучения 410, а также поглощения 404 Зеленого и поглощения 406 Красного от осветительного устройства 100. Спектральная информация на фиг.9 иллюстрирует спектральные кривые поглощения и излучения люминофора и показывает, что Синий свет по большей части будет поглощаться при повторном использовании, а красный/зеленый будут излучаться, но что также некоторая часть повторно использованного зеленого света будет поглощаться красным излучающим люминофором. Таким образом, соотношения между Синим светом и Красным/Зеленым люминофорами нужно уравновешивать для правильной белой точки системы после учета всех факторов повторного использования/поглощения и (пере-)излучения люминофора.
Фиг.10 иллюстрирует другое осветительное устройство 500, которое использует систему пяти основных цветов, чтобы обеспечить более богатые цвета и увеличить яркость. Осветительное устройство 500 включает в себя источник 510 Красного/Зеленого освещения и источник 520 Голубого освещения. Источник 510 Красного/Зеленого освещения включает в себя матрицу 512 Синих LED, элемент 514 концентратора с дихроичным фильтром 515. Элемент 516 преобразования длины волны, который может быть, например, отдельными элементами 516 преобразования длины волны Красного/Зеленого или объединенными элементами, сделанными, например, из алюмоиттриевого граната, помещается между концентратором 514 и коллиматором 518.
Источник 520 Голубого освещения включает в себя матрицу 522 Синих LED, дихроичный фильтр 523, элемент 524 преобразования длины волны Голубого и элемент 526 коллиматора. Источник 520 Голубого освещения обеспечивает достаточно Синего света для создания хорошего баланса белого в созданном свете. Дихроичный фильтр 530 помещается между источником 510 Красного/Зеленого освещения и источником 520 Голубого освещения. Осветительные объективы 533 фокусируют объединенный свет через отражающий поляризатор 534 в переключатель 536 цвета, например FLC LCOS, к проекционным объективам 538. Переключать 536 цвета будет пропускать Синий свет в одном периоде наряду с отражением Голубого, или наоборот. Когда Синий свет повторно используется, он создаст дополнительную поддержку преобразованному Голубому свету.
Хотя настоящее изобретение иллюстрируется по отношению к определенным вариантам осуществления для образовательных целей, настоящее изобретение этим не ограничивается. Могут быть сделаны различные адаптации и модификации без отклонения от объема изобретения. Поэтому сущность и объем прилагаемой формулы изобретения не следует ограничивать вышеизложенным описанием.
Claims (15)
1. Осветительное устройство 100, содержащее: по меньшей мере, один светоизлучающий диод 104, который создает свет, имеющий первый диапазон длин волн; по меньшей мере, один элемент 114А преобразования длины волны, преобразующий, по меньшей мере, часть света, имеющего первый диапазон длин волн, в свет, имеющий второй диапазон длин волн; и цветоделительную панель 120 для выбора света в одном или нескольких цветовых диапазонах, который нужно создать с помощью осветительного устройства, и выбора света из других цветовых диапазонов, который нужно повторно использовать, где выбор цветовых диапазонов света, который нужно создать и повторно использовать, находится, по меньшей мере, в одной из пространственной области и временной области.
2. Осветительное устройство по п.1, дополнительно содержащее дихроичный элемент 110, помещенный между матрицей светоизлучающих диодов 104 и, по меньшей мере, одним элементом 114А преобразования длины волны, причем дихроичный элемент 110 пропускает свет, имеющий первый диапазон длин волн, и отражает свет, имеющий второй диапазон длин волн.
3. Осветительное устройство по п.1, дополнительно содержащее: коллиматор 116 между, по меньшей мере, одним элементом 114А преобразования длины волны и цветоделительной панелью 120.
4. Осветительное устройство по п.1, дополнительно содержащее: элемент 108 концентратора между, по меньшей мере, одним светоизлучающим диодом 104 и, по меньшей мере, одним элементом 114А преобразования длины волны.
5. Осветительное устройство 500 по п.2, дополнительно содержащее: второй, по меньшей мере, один светоизлучающий диод 522; второй, по меньшей мере, один элемент 524 преобразования длины волны, преобразующий, по меньшей мере, часть света от второго, по меньшей мере, одного светоизлучающего диода 522; и второй дихроичный элемент 530, помещенный для приема и объединения света, преобразованного, по меньшей мере, одним элементом 516 преобразования длины волны, и света, преобразованного вторым, по меньшей мере, одним элементом 524 преобразования длины волны; где цветоделительная панель 536 помещается для приема света, объединенного вторым дихроичным элементом.
6. Осветительное устройство по п.1, в котором часть света для повторного использования, которая имеет длины волн в первом диапазоне длин волн, повторно используется путем приема, по меньшей мере, одним элементом 114А преобразования длины волны и преобразования в свет, имеющий второй диапазон длин волн, и другая часть света для повторного использования, которая имеет длины волн во втором диапазоне длин волн, повторно используется путем отражения дихроичным элементом 110.
7. Осветительное устройство по п.1, в котором цветоделительная панель 120 выбирает цветовые диапазоны для создания и цветовые диапазоны для повторного использования в пространственной области так, чтобы разные местоположения на цветоделительной панели 120 выбирали разные цветовые диапазоны для создания и разные цветовые диапазоны для повторного использования.
8. Осветительное устройство по п.1, в котором цветоделительная панель 120 выбирает цветовые диапазоны для создания и цветовые диапазоны для повторного использования во временной области так, чтобы во всех местоположениях цветоделительной панели 120 одновременно выбирался одинаковый цветовой диапазон для создания и выбирался одинаковый цветовой диапазон для повторного использования, и чтобы цветовой диапазон, выбранный для создания, и цветовой диапазон, выбранный для повторного использования, менялись со временем.
9. Осветительное устройство по п.1, в котором цветоделительная панель 120 выбирает цветовые диапазоны для создания и цветовые диапазоны для повторного использования в пространственной области и временной области так, чтобы разные местоположения на цветоделительной панели 120 выбирали разные цветовые диапазоны для создания и разные цветовые диапазоны для повторного использования, и чтобы цветовой диапазон, выбранный для создания, и цветовой диапазон, выбранный для повторного использования, менялись со временем.
10. Способ создания света из источника 100 освещения, содержащий этапы, на которых: формируют синий свет, по меньшей мере, из одного светоизлучающего диода 104; преобразуют, по меньшей мере, часть синего света, по меньшей мере, от одного светоизлучающего диода 104 для создания красного света и зеленого света; и выбирают цвета света для создания, где невыбранные цвета используются повторно.
11. Способ по п.10, дополнительно содержащий этап, на котором пропускают синий свет через фильтр 110 перед преобразованием, по меньшей мере, части синего света, по меньшей мере, от одного светоизлучающего диода 104 для создания красного света и зеленого света, где фильтр 110 отражает красный свет и зеленый свет.
12. Способ по п.11, в котором, когда невыбранным цветом является синий, синий свет повторно используется путем его преобразования, чтобы создать красный свет и зеленый свет, и где невыбранным цветом является красный или зеленый, красный свет или зеленый свет повторно используется путем его отражения фильтром 110.
13. Способ по п.10, в котором этап, на котором выбирают цвет света для создания, выполняется, по меньшей мере, в одной из пространственной области и временной области.
14. Способ по п.13, в котором этап, на котором выбирают цвет света для создания, выполняется в пространственной области так, чтобы цвет света, созданного источником освещения, менялся в пространстве.
15. Способ по п.13, в котором этап, на котором выбирают цвет света для создания, выполняется во временной области так, чтобы цвет света, созданного источником освещения, менялся со временем.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/618,634 | 2006-12-29 | ||
US11/618,634 US7845822B2 (en) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | Illumination device including a color selecting panel for recycling unwanted light |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009129109A RU2009129109A (ru) | 2011-02-10 |
RU2453070C2 true RU2453070C2 (ru) | 2012-06-10 |
Family
ID=39471872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009129109/07A RU2453070C2 (ru) | 2006-12-29 | 2007-12-20 | Осветительное устройство, включающее цветоделительную панель для повторного использования ненужного света |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7845822B2 (ru) |
EP (1) | EP2100462A2 (ru) |
JP (1) | JP5495791B2 (ru) |
KR (1) | KR101468131B1 (ru) |
CN (1) | CN101675668B (ru) |
BR (1) | BRPI0720658A8 (ru) |
RU (1) | RU2453070C2 (ru) |
TW (1) | TW200842404A (ru) |
WO (1) | WO2008081385A2 (ru) |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010537364A (ja) * | 2007-08-16 | 2010-12-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 照明アセンブリ |
US20090201577A1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-08-13 | Chroma Technology Corporation | Light source |
EP2250818A1 (en) * | 2008-02-08 | 2010-11-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Light module device |
CN101514803B (zh) * | 2008-02-20 | 2011-06-22 | 富士迈半导体精密工业(上海)有限公司 | 照明装置 |
US20100214282A1 (en) | 2009-02-24 | 2010-08-26 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Apparatus for providing light source modulation in dual modulator displays |
CN102422080A (zh) * | 2009-05-07 | 2012-04-18 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有磷光体和分色滤光器的发光装置 |
CN102549335A (zh) * | 2009-09-17 | 2012-07-04 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有断电状态白色外观的发光器件 |
TWI461818B (zh) * | 2010-02-03 | 2014-11-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 投影機 |
JP5617288B2 (ja) | 2010-03-18 | 2014-11-05 | セイコーエプソン株式会社 | 照明装置及びプロジェクター |
EP2556293B1 (en) * | 2010-04-07 | 2018-01-10 | Appotronics Corporation Limited | High brightness illumination device using double-sided excitation of wavelength conversion materials |
CN102455512B (zh) * | 2010-10-21 | 2014-03-12 | 中强光电股份有限公司 | 照明装置及投影装置 |
US8773453B2 (en) | 2010-12-17 | 2014-07-08 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Techniques for quantum dot illumination |
WO2012088454A1 (en) | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Energy Focus, Inc. | An elongated led lighting arrangement |
JP5780153B2 (ja) * | 2011-01-24 | 2015-09-16 | 株式会社Jvcケンウッド | 光源装置及び投射型表示装置 |
JP2012243701A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Stanley Electric Co Ltd | 光源装置および照明装置 |
US9075299B2 (en) * | 2011-08-27 | 2015-07-07 | Appotronics Corporation Limited | Light source with wavelength conversion device and filter plate |
RU2586385C2 (ru) * | 2011-09-20 | 2016-06-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Светоизлучающий модуль, лампа, осветительное устройство и устройство отображения |
US10310363B2 (en) | 2011-09-22 | 2019-06-04 | Delta Electronics, Inc. | Phosphor device with spectrum of converted light comprising at least a color light |
US10688527B2 (en) | 2011-09-22 | 2020-06-23 | Delta Electronics, Inc. | Phosphor device comprising plural phosphor agents for converting waveband light into plural color lights with different wavelength peaks |
TWI448806B (zh) * | 2011-09-22 | 2014-08-11 | Delta Electronics Inc | 螢光劑裝置及其所適用之光源系統及投影設備 |
TWI450019B (zh) | 2011-10-06 | 2014-08-21 | Acer Inc | 照明系統與投影裝置 |
CN103091955B (zh) * | 2011-11-08 | 2017-09-01 | 宏碁股份有限公司 | 照明系统与投影装置 |
US9205277B2 (en) | 2012-02-21 | 2015-12-08 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Color adaptive therapeutic light control system |
WO2013128544A1 (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | 株式会社 セルシステム | 照明装置 |
JPWO2013128544A1 (ja) * | 2012-02-27 | 2015-07-30 | 株式会社セルシステム | 照明装置 |
US20150085464A1 (en) * | 2012-03-22 | 2015-03-26 | Nec Corporation | Light emitting device |
TW201341725A (zh) * | 2012-04-13 | 2013-10-16 | 瑞儀光電股份有限公司 | 光源模組 |
US8870428B2 (en) | 2012-06-20 | 2014-10-28 | Energy Focus, Inc. | Elongated LED lighting arrangement |
JP2014017344A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Olympus Corp | 光源装置 |
KR102118309B1 (ko) | 2012-09-19 | 2020-06-03 | 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 | 양자점/리모트 인광 디스플레이 시스템 개선 |
US9940881B2 (en) | 2013-03-08 | 2018-04-10 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Techniques for dual modulation display with light conversion |
JP5733376B2 (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-10 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクター |
JP5783272B2 (ja) * | 2014-01-06 | 2015-09-24 | カシオ計算機株式会社 | 発光ユニット及びプロジェクタ |
CN111243533B (zh) | 2014-03-26 | 2022-11-25 | 杜比实验室特许公司 | 各种显示器中的全局光补偿 |
RU2721996C2 (ru) * | 2015-04-01 | 2020-05-25 | Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. | Светоизлучающее устройство высокой яркости |
US10261330B2 (en) | 2015-08-25 | 2019-04-16 | Christie Digital Systems Usa, Inc. | System for producing an output light beam of a given spectrum |
US10094536B1 (en) * | 2017-03-15 | 2018-10-09 | Optomak, Inc. | Compact high-spectral-radiance fluorescent light source including a parabolic mirror |
US10527256B2 (en) | 2017-03-15 | 2020-01-07 | Optomak, Inc. | Compact high-spectral-radiance light source including a parabolic mirror and plano-convex fluorescent body |
CN108803212A (zh) * | 2017-04-27 | 2018-11-13 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 波长转换器件、发光光源和投影设备 |
US20230152678A1 (en) * | 2020-04-08 | 2023-05-18 | Ams-Osram International Gmbh | Radiation-emitting device, and projector equipped therewith |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU786063A1 (ru) * | 1978-07-27 | 1980-12-07 | Предприятие П/Я Г-4937 | Цветна проекционна светоклапанна система |
RU2112323C1 (ru) * | 1989-11-01 | 1998-05-27 | Аура Системз, Инк. | Телевизионное дисплейное устройство, способ проецирования изображения на экране, телевизионное устройство, способ визуального воспроизведения элемента изображения на экране, способ визуального воспроизведения множества элементов изображения на экране |
WO2003098329A1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-27 | Infocus Corporation | Imaging light source with polarization and color recovery |
EP1605199A2 (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-14 | LumiLeds Lighting U.S., LLC | Remote wavelength conversion in an illumination device |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG47360A1 (en) * | 1994-11-14 | 1998-04-17 | Hoffmann La Roche | Colour display with serially-connected lc filters |
US6341867B1 (en) * | 1998-02-18 | 2002-01-29 | Seiko Epson Corporation | Polarized light illumination device and projector |
US6273589B1 (en) * | 1999-01-29 | 2001-08-14 | Agilent Technologies, Inc. | Solid state illumination source utilizing dichroic reflectors |
US7324279B2 (en) * | 2000-12-28 | 2008-01-29 | Texas Instruments Incorporated | Dual modulator projection system |
JP2003139939A (ja) * | 2001-11-07 | 2003-05-14 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示装置用カラーフィルタ |
KR100839285B1 (ko) * | 2002-04-23 | 2008-06-17 | 엘지전자 주식회사 | 컬러드럼을 이용한 투사장치 |
US7144133B2 (en) | 2002-05-17 | 2006-12-05 | Infocus Corporation | Transflective color recovery |
US6899440B2 (en) | 2002-05-17 | 2005-05-31 | Infocus Corporation | Polarized light source system with mirror and polarization converter |
JP4027164B2 (ja) * | 2002-06-21 | 2007-12-26 | 株式会社日立製作所 | 表示装置 |
JP3551187B2 (ja) * | 2002-11-28 | 2004-08-04 | セイコーエプソン株式会社 | 光学素子及び照明装置並びに投射型表示装置 |
US6871982B2 (en) * | 2003-01-24 | 2005-03-29 | Digital Optics International Corporation | High-density illumination system |
US7245072B2 (en) * | 2003-01-27 | 2007-07-17 | 3M Innovative Properties Company | Phosphor based light sources having a polymeric long pass reflector |
US7040774B2 (en) * | 2003-05-23 | 2006-05-09 | Goldeneye, Inc. | Illumination systems utilizing multiple wavelength light recycling |
US6995355B2 (en) * | 2003-06-23 | 2006-02-07 | Advanced Optical Technologies, Llc | Optical integrating chamber lighting using multiple color sources |
US7052152B2 (en) * | 2003-10-03 | 2006-05-30 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | LCD backlight using two-dimensional array LEDs |
US7361938B2 (en) | 2004-06-03 | 2008-04-22 | Philips Lumileds Lighting Company Llc | Luminescent ceramic for a light emitting device |
US7352124B2 (en) * | 2004-09-28 | 2008-04-01 | Goldeneye, Inc. | Light recycling illumination systems utilizing light emitting diodes |
US7285791B2 (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-23 | Goldeneye, Inc. | Wavelength conversion chip for use in solid-state lighting and method for making same |
JP2007265626A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Seiko Epson Corp | 照明装置及びプロジェクタ |
-
2006
- 2006-12-29 US US11/618,634 patent/US7845822B2/en active Active
-
2007
- 2007-12-20 JP JP2009543561A patent/JP5495791B2/ja active Active
- 2007-12-20 CN CN2007800488526A patent/CN101675668B/zh active Active
- 2007-12-20 EP EP07859485A patent/EP2100462A2/en not_active Ceased
- 2007-12-20 WO PCT/IB2007/055261 patent/WO2008081385A2/en active Application Filing
- 2007-12-20 RU RU2009129109/07A patent/RU2453070C2/ru active
- 2007-12-20 KR KR1020097015893A patent/KR101468131B1/ko active Active
- 2007-12-20 BR BRPI0720658A patent/BRPI0720658A8/pt not_active IP Right Cessation
- 2007-12-27 TW TW096150611A patent/TW200842404A/zh unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU786063A1 (ru) * | 1978-07-27 | 1980-12-07 | Предприятие П/Я Г-4937 | Цветна проекционна светоклапанна система |
RU2112323C1 (ru) * | 1989-11-01 | 1998-05-27 | Аура Системз, Инк. | Телевизионное дисплейное устройство, способ проецирования изображения на экране, телевизионное устройство, способ визуального воспроизведения элемента изображения на экране, способ визуального воспроизведения множества элементов изображения на экране |
WO2003098329A1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-27 | Infocus Corporation | Imaging light source with polarization and color recovery |
EP1605199A2 (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-14 | LumiLeds Lighting U.S., LLC | Remote wavelength conversion in an illumination device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101675668A (zh) | 2010-03-17 |
BRPI0720658A2 (pt) | 2014-01-07 |
JP5495791B2 (ja) | 2014-05-21 |
CN101675668B (zh) | 2013-02-13 |
US20080158873A1 (en) | 2008-07-03 |
BRPI0720658A8 (pt) | 2016-11-22 |
KR101468131B1 (ko) | 2014-12-05 |
WO2008081385A3 (en) | 2008-08-28 |
WO2008081385A8 (en) | 2009-12-23 |
EP2100462A2 (en) | 2009-09-16 |
TW200842404A (en) | 2008-11-01 |
US7845822B2 (en) | 2010-12-07 |
KR20090094472A (ko) | 2009-09-07 |
JP2010515096A (ja) | 2010-05-06 |
WO2008081385A2 (en) | 2008-07-10 |
RU2009129109A (ru) | 2011-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2453070C2 (ru) | Осветительное устройство, включающее цветоделительную панель для повторного использования ненужного света | |
US7070281B2 (en) | Light source device and projection display | |
RU2490816C2 (ru) | Модульное осветительное устройство | |
US20090128781A1 (en) | LED multiplexer and recycler and micro-projector incorporating the Same | |
US7461950B2 (en) | Field sequential lighting device and image projecting device | |
US8593580B2 (en) | Projection-type display apparatus | |
EP2360523B1 (en) | Solid-State Light Source Device | |
WO2009091610A1 (en) | Light multiplexer and recycler, and micro-projector incorporating the same | |
KR101694191B1 (ko) | 하나 이상의 광원을 구비한 광파이프를 사용하여 휘도를 증가시키기 위한 리사이클링 시스템 및 방법, 및 이를 포함하는 프로젝터 | |
RU2549910C1 (ru) | Проектор | |
US9016865B2 (en) | Illumination device and projection type display device using the same | |
CN1667500A (zh) | 照明装置、图像显示装置和投影机 | |
CN109643050A (zh) | 照明装置和图像投影装置 | |
JP4118244B2 (ja) | 照明装置及び投写型映像表示装置 | |
JP2004151173A (ja) | 光学エンジン | |
JP2005202210A (ja) | 投写型表示装置の光源装置と投写型表示装置 | |
JP5804536B2 (ja) | 照明光学系および投写型表示装置 | |
TWI501019B (zh) | 光多工器暨回收器,及其組合的微投影機 | |
CN114077135B (zh) | 光回收组件及投影装置 | |
CN112867968B (zh) | 光学装置、光源装置和投影仪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180306 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180511 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210827 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |