一种系统(100)包含红色发光二极管(LED)(108)、蓝色LED(104)及绿色LED(106)。所述系统(100)还包含红色激光器(138)、第一滤光器(128)、第二滤光器(116)及透镜(118)。所述系统(100)包含第一光学路径(148)，其包含所述红色LED(108)、所述红色激光器(138)、所述第一滤光器(128)、所述第二滤光器(116)及所述透镜(118)，其中所述第一滤光器(128)具有滤光器响应以透射来自所述红色激光器(138)的红光及反射来自所述红色LED(108)的红光。所述系统(100)还包含第二光学路径(124)，其包含所述蓝色LED(104)、所述绿色LED(106)、所述第二滤光器(116)及所述透镜(118)，其中所述第二滤光器(116)具有滤光器响应以透射来自所述蓝色LED(104)的蓝光、透射来自所述绿色LED(106)的绿光、反射来自所述红色激光器(138)的红光及反射来自所述红色LED(108)的红光。射来自所述红色LED(108)的红光。射来自所述红色LED(108)的红光。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有红色激光器辅助的LED照明
技术介绍
[0001]一些光学投影系统使用发光二极管(LED)(例如蓝色、绿色及红色LED)作为照明源。投影系统的输出图像质量可通过从照明源实现更高亮度来改进。实现更高亮度的一种方式是增加来自绿色LED的输出。一些绿色LED在蓝色LED的输出侧上具有磷光体。此类型的绿色LED称为经转换绿色LED。绿色LED内的内部蓝色LED照射磷光体，其致使磷光体发射绿光。绿色LED光输出可通过将蓝光照射到磷光体的顶面及底面上来改进。利用此额外蓝光从顶侧及底侧激发磷光体称为顶侧泵浦(TSP)绿色LED。对于TSP架构，通常使用外部蓝色LED来照射经转换绿色LED的前侧。此外部照明致使绿色LED发射更多绿光。绿光输出可增加高达50％。
技术实现思路
[0002]在一些实例中，一种系统包含红色LED、蓝色LED及绿色LED。所述系统还包含红色激光器、第一滤光器、第二滤光器及透镜。所述系统包含第一光学路径，其包含所述红色LED、所述红色激光器、所述第一滤光器、所述第二滤光器及所述透镜，其中所述第一滤光器具有滤光器响应以透射来自所述红色激光器的红光及反射来自所述红色LED的红光。所述系统还包含第二光学路径，其包含所述蓝色LED、所述绿色LED、所述第二滤光器及所述透镜，其中所述第二滤光器具有滤光器响应以透射来自所述蓝色LED的蓝光、透射来自所述绿色LED的绿光、反射来自所述红色激光器的红光及反射来自所述红色LED的红光。
[0003]在一些实例中，一种系统包含：红色LED，其经配置以发射第一波长处的红光；蓝色LED，其经配置以发射第二波长处的蓝光；及绿色LED，其经配置以发射第三波长处的绿光。所述系统包含经配置以发射第四波长处的红光的激光器，其中所述第四波长大于所述第一波长。所述系统还包含经配置以接收所述第一波长处的所述红光、所述第二波长处的所述蓝光、所述第三波长处的所述绿光及所述第四波长处的所述红光且将所述所接收红光、蓝光及绿光传输到光学投影仪的透镜。
[0004]在一些实例中，一种系统包含：红色LED，其经配置以发射第一波长处的红光；蓝色LED，其经配置以发射第二波长处的蓝光；及绿色LED，其经配置以发射第三波长处的绿光。所述系统包含经配置以发射第四波长处的红光的激光器，其中所述第四波长大于所述第一波长。所述系统还包括经配置以反射约所述第一波长处的所述红光且透射约所述第四波长处的所述红光的滤光器。所述系统还包含经配置以接收所述第一波长处的所述红光、所述第二波长处的所述蓝光、所述第三波长处的所述绿光及所述第四波长处的所述红光且经由投影透镜投射图像的投影系统。
附图说明
[0005]为了详细描述各种实例，现将参考附图，其中：
[0006]图1是各种实例中用于具有红色激光器辅助的发光二极管(LED)照明的系统。
[0007]图2是各种实例中用于具有红色激光器辅助的LED照明的系统。
[0008]图3是各种实例中具有及不具有红色激光器辅助的源功率对投影仪流明的曲线图。
[0009]图4是各种实例中具有及不具有红色激光器辅助的投影仪效率的曲线图。
[0010]图5是各种实例中的光谱响应的曲线图。
[0011]图6是各种实例中的光谱响应及反射率滤光器响应的曲线图。
[0012]图7是各种实例中的光学投影系统。
具体实施方式
[0013]如上文描述，可增加绿光输出来改进LED光学投影系统中的亮度。然而，增加绿光输出存在其它问题，例如当投影系统试图产生白光时。具体来说，在不对应增加红光输出的情况下增加绿光输出可致使所得白光具有浅绿色。这是因为红色LED通常无法供应足够红光来平衡绿色输出增加。添加红色LED通常无法充分增加红光输出，因为投影系统可使用LED的多少发射面积存在限制。此限制由投影仪系统的光展量给出。光展量是从给定光源发射的光有多少可通过投影仪光学系统的测量。一旦投影仪系统的光展量由LED完全利用，则无法收集来自LED的额外光。在具有TSP绿色LED的投影仪的情况中，可用绿光通常比适当白光色彩平衡投影仪输出所需的红光更多。在所述情况中，必须将绿色LED调低到比绿色LED能够产生的输出更低的输出，其限制投影仪输出流明。当投影仪系统的光展量充满时，添加更多光的唯一方式是加入当前未由LED源发射的其它波长的光。
[0014]在本文的实例中，具有比红色LED更长的波长的红色激光器用于通过组合来自激光器的红光与来自LED的红光来增加投影仪的总红色输出。在一些实例中，红色激光器可产生比红色LED更长的波长处的光，其意味着红色激光器可与红色LED光组合且不受使用额外红色LED或较大红色LED时发生的光展量限制。可使用二向色滤光器将红色激光器添加到光学系统。因为红色激光器具有比红色LED更长的波长，所以滤光器用于将由红色LED发射且引导到投影系统的照明组件中的光添加到红色激光器。通过经由红色激光器添加更多红光，绿色输出可用TSP绿色LED增加，且可增加投影系统的总流明输出，同时维持适当白色平衡。在一些实例投影系统中，用红色激光器增加红色输出及用TSP增加绿色输出可引起白色亮度增加高达40％。红色激光器还可实现投影系统的更高效率。举例来说，如果投影系统的流明要求较低，那么添加红色激光器能够至少减小红色LED电流同时仍实现输出流明要求，其提高LED效率。本文描述的各种实例可在具有TSP的投影系统或不具有TSP的投影系统中实施。
[0015]图1是各种实例中具有红色激光器辅助的LED照明系统100。在一些实例中，LED照明系统100可为光投影系统的部分，例如在一个实例中空间光调制器(SLM)光学投影仪。LED照明系统100包含实例光投影系统的一些组件以及由源于LED照明系统100内且从LED照明系统100发射的光采用的实例光学路径(在本文称为路径)。LED照明系统100包含投影光学器件102以接收源于LED照明系统100内的光且将图像投射到观看者。SLM(未展示)还可接收源于LED照明系统100内的光且接着将所述光引导到投影光学器件102。投影光学器件102包含用于通过光学路径投射图像的任何合适光学组件，例如投影透镜、其它透镜、光圈、棱镜等。举例来说，来自LED照明系统100的光可在由SLM反射到光圈之前通过一或多个棱镜。光圈可调整从SLM反射到投影仪的输出透镜的光。
108发射。在一个实例中，来自红色激光器组138的光为约640nm。在其它实例中，来自红色激光器组138的光可在另一波长处。在一些实例中，光可高于635nm。在其它实例中，来自红色激光器组138的光可为638nm、642nm或在633到660nm的范围内。
[0021]来自红色激光器组138的光由于其波长、带宽及偏振而在本文的实例中有用。在一些实例中，使用波长、带宽及偏振的不同组合。如果使用来自红激光器组138的偏振光，那么可在实例系统中有效使用较短波长。如果激光器光源是随机偏振的，那么较高波长是有用的。在一个实例中，使用的激光器光的波长越长，添加到红光的额外流明越少。在一些例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：红色发光二极管(LED)、蓝色LED及绿色LED；红色激光器；第一滤光器、第二滤光器及透镜；第一光学路径，其包含所述红色LED、所述红色激光器、所述第一滤光器、所述第二滤光器及所述透镜，其中所述第一滤光器具有滤光器响应以透射来自所述红色激光器的红光且反射来自所述红色LED的红光；及第二光学路径，其包含所述蓝色LED、所述绿色LED、所述第二滤光器及所述透镜，其中所述第二滤光器具有滤光器响应以透射来自所述蓝色LED的蓝光、透射来自所述绿色LED的绿光、反射来自所述红色激光器的红光及反射来自所述红色LED的红光。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述蓝色LED是第一蓝色LED，且所述系统进一步包括：第二蓝色LED及第三滤光器，其中所述第三滤光器具有反射来自所述第一蓝色LED及所述第二蓝色LED的蓝光的响应；及第三光学路径，其包含所述第二蓝色LED、所述第三滤光器及所述绿色LED。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一滤光器具有滤光器响应以透射来自所述红色激光器的s偏振光且反射来自所述红色激光器的p偏振光。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一滤光器具有响应以透射约640纳米处的光且反射低于约620纳米的光。5.一种系统，其包括：红色发光二极管(LED)，其经配置以发射第一波长处的红光；蓝色LED，其经配置以发射第二波长处的蓝光；绿色LED，其经配置以发射第三波长处的绿光；激光器，其经配置以发射第四波长处的红光，其中所述第四波长大于所述第一波长；及透镜，其经配置以接收所述第一波长处的所述红光、所述第二波长处的所述蓝光、所述第三波长处的所述绿光及所述第四波长处的所述红光且将所述所接收红光、蓝光及绿光透射到光学投影仪。6.根据权利要求5所述的系统，其进一步包括经配置以反射约所述第一波长处的所述红光且透射约所述第四波长处的所述红光的滤光器。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第四波长处的所述红光是s偏振光，且所述滤光器进一步经配置以透射约所述第四波长处的s偏振光。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述滤光器进一步经配置以透射高于所述第四波长的波长处的随机偏振光。9.根据权利要求5所述的系统，其中所述蓝色LED是第一蓝色LED，且所述系统进一步包括：第二蓝色LED，其经配置以发射所述第二波长处的蓝光；及滤光器，其经配置以...
【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：
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