特許 6389902 光源モジュール及び投影デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6389902

(24)【登録日】2018年8月24日

(45)【発行日】2018年9月12日

(54)【発明の名称】光源モジュール及び投影デバイス

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/10 20060101AFI20180903BHJP

   G02B 27/18 20060101ALI20180903BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20180903BHJP

【ＦＩ】

   G02B27/10

   G02B27/18 A

   F21S2/00 340

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-567773(P2016-567773)

(86)(22)【出願日】2015年5月6日

(65)【公表番号】特表2017-516151(P2017-516151A)

(43)【公表日】2017年6月15日

(86)【国際出願番号】CN2015078354

(87)【国際公開番号】WO2015176608

(87)【国際公開日】20151126

【審査請求日】2016年11月16日

(31)【優先権主張番号】201420256311.X

(32)【優先日】2014年5月19日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】514090979

【氏名又は名称】深▲せん▼市光峰光電技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＯＴＲＯＮＩＣＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ ＬＩＭＩＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】ウー シーリィァン

【審査官】 右田 昌士

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２１９４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０２８０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４０２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３０１７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０３０６９８８３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 特表２００９−５０５４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０６０５０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１６４６０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特許第５１６３６４９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 国際公開第２００９／０１９９７３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２７／１０ − ２７／２０

Ｇ０２Ｂ ２７／２８

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０２Ｂ ６／２８

Ｈ０１Ｓ ３／００ − ４／００

Ｈ０１Ｓ ５／００ − ５／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源アレイと、前記光源アレイに対応して設置されるレンズアレイとを備える光源モジュールであって、さらに、
前記光源アレイ及びレンズアレイの一部の領域を被覆する集光レンズと、
前記集光レンズと前記レンズアレイとの間に位置する反射鏡アレイとを備え、
前記反射鏡アレイは、複数の反射鏡又は複数の反射鏡及び１つ以上の偏光フィルターを有し、前記集光レンズに被覆されていない光源アレイの各光源から出射した光ビームの光通路は、少なくとも２つの反射鏡又は１つの偏光フィルター及び少なくとも１つの反射鏡を有し、且つ各光通路上の最後の１つの反射鏡又は偏光フィルターは、何れも前記集光レンズに被覆されている領域に位置し、
前記光源アレイは、Ｍ列×Ｎ行の光源を備える光源モジュールであって、前記光源アレイの１列又は１行において、前記集光レンズの光軸の少なくとも片側には２つ以上の光源を有しており、かつ、２回に反射された後の、前記集光レンズの光軸から遠い光源の少なくとも１つの光源から出射された光ビームは、２回に反射された後または反射されない、前記集光レンズの光軸に近い光源の少なくとも１つの光源から出射された光ビームより、前記集光レンズの光軸に近いことを特徴とする光源モジュール。

【請求項2】

前記光源アレイは、Ｍ列×Ｎ行の光源を備える光源モジュールであって、
前記光源アレイの１列又は1行における前記集光レンズに被覆されている光源は、中間領域に位置する単独の光源又は隣接する２つの光源であることを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。

【請求項3】

前記反射鏡アレイが複数の反射鏡を備える場合、前記集光レンズに被覆されていない各光源から出射した光ビームの光通路は何れも２つの反射鏡を有することを特徴とする請求項２に記載の光源モジュール。

【請求項4】

各光通路の第１の反射鏡は、何れもレンズアレイによりコリメートされた光ビームの出射方向に設置されており、対応する光ビームを、前記集光レンズに被覆されている領域に位置する第２の反射鏡に反射させることに用いられ、第２の反射鏡はさらに該光ビームを前記集光レンズに反射させ、
前記集光レンズの光軸に対して同じ側に位置する光源から出射した光ビームの光通路上の前記第２の反射鏡は、同じ反射鏡であることを特徴とする請求項３に記載の光源モジュール。

【請求項5】

前記反射鏡アレイが複数の反射鏡及び１つ以上の偏光フィルターを備える場合、前記集光レンズに被覆されていない各光源から出射した光ビームの光通路は、何れも１つの偏光フィルター及び少なくとも１つの反射鏡を有することを特徴とする請求項２に記載の光源モジュール。

【請求項6】

前記集光レンズに被覆されていない全ての光源から出射した光ビームの光通路上の偏光フィルターは、同じ偏光フィルターであることを特徴とする請求項５に記載の光源モジュール。

【請求項7】

前記集光レンズの光軸に対して１つの側に位置する光源から出射した光ビームの光通路は、１つの反射鏡を有し、前記集光レンズの光軸に対してもう１つの側に位置する光源から出射した光ビームの光通路は、２つの反射鏡を有することを特徴とする請求項６に記載の光源モジュール。

【請求項8】

前記集光レンズに被覆されておらず、前記集光レンズの光軸に対して両側に位置する対称的な光源から出射した光ビームの光通路上の第１の反射鏡は、対称して設置されていることを特徴とする請求項４又は７に記載の光源モジュール。

【請求項9】

前記集光レンズは、直径が６ｍｍ以上〜７ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項８に記載の光源モジュール。

【請求項10】

請求項１〜９の何れか１つに記載の光源モジュールを備えることを特徴とする投影デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学技術分野に関し、特に、光源モジュール及び投影デバイスに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、レーザ投影機は、寿命が長く、画面の輝度が高く、色彩が豊かである等のメリットがあるため、テレビジョン投影、マイクロ投影及び家庭娯楽等のシステムに幅広く応用されている。その中に、従来のレーザ投影機は、一般的に、レーザ光源を用いてレーザ光を出射し、当該レーザ光を蛍光ホイールの異なる波長変換材料に入射させ、赤色、青色及び緑色の被励起光を順次に励起させ、そして、異なる色の被励起光を１つの光に合成し、投影画像の表示を行う。

【0003】

従来の投影デバイスは、その光源モジュールの構造が図１に表示されるように、光源アレイ１１と前記光源アレイ１１に対応して設置されるレンズアレイ１２とを備え、その中に、各レンズは、それぞれ１つの光源に対応して設置されることにより、各光源の出力光を平行光にコリメートするように、該光源の出力光を集光してコリメートさせる。また、当該投影デバイスは、集光レンズ１３を更に備える。当該集光レンズ１３は、集光してコリメートされた平行光を合焦させ、合焦後の光線を後続する蛍光ホイール等の装置に伝送させ、異なる色の光を励起させ、様々な画面の表示を行う。

【0004】

しかしながら、全ての光源から発した光ビームを集光させるには、当該投影デバイスにおける集光レンズ１３は、光源アレイ１１の全体の領域をほぼ被覆する必要がある。従って、集光レンズのサイズがより大きく、厳格なサイズの要求がある応用を満足することができず、投影デバイスの応用に不利である。

【0005】

発明者は、検討により以下のことを発見した。各光源から出射される光ビームの光通路は、何れも１つの反射鏡が設置され、即ち、図２に示す他の種類の投影デバイスの光源モジュールにおいては、光源アレイ２１に対応して設置されるレンズアレイ２２と集光レンズ２３との間に階段状で配列される反射鏡アレイ２４を設置しており、各反射鏡は、１つの光源から出射された光ビームを反射する。当該投影デバイスは、光ビーム間の距離を縮小することができ、このため、より小さいサイズの集光レンズを用いることができるが、当該集光レンズ及び投影デバイスのサイズは、依然として厳格なサイズの要求がある応用を満足することができない。

【発明の概要】

【0006】

上述した内容を鑑み、本発明は、従来技術における集光レンズのサイズがより大きく、厳格なサイズの要求がある応用を満足することができず、投影デバイスの応用に不利であるという課題を解決することが可能な光源モジュール及び投影デバイスを提供している。

【0007】

上述した目的を実現するために、本発明は、以下の技術案を提供している。
光源モジュールであって、光源アレイと、前記光源アレイに対応して設置されるレンズアレイとを備え、当該光源モジュールは、前記光源アレイ及び前記レンズアレイの一部の領域を被覆する集光レンズと、前記集光レンズと前記レンズアレイとの間に位置する反射鏡アレイとを更に備え、前記反射鏡アレイは、複数の反射鏡を備える又は複数の反射鏡及び偏光フィルターを備え、前記集光レンズに被覆されていない光源アレイの各光源から出射した光ビームの光通路は、何れも少なくとも２つの反射鏡又は少なくとも１つの反射鏡及び１つの偏光フィルターを有し、且つ各光通路上の最後の１つの反射鏡又は偏光フィルターは、何れも前記集光レンズに被覆されている領域に位置する。

【0008】

好ましくは、前記光源アレイはＭ列×Ｎ行の光源を備え、前記光源アレイの１列又は１行における前記集光レンズに被覆されている光源は、中間領域に位置する単独の光源又は隣接する２つの光源である。

【0009】

好ましくは、前記反射鏡アレイが複数の反射鏡を備える場合、前記集光レンズに被覆されていない各光源から出射した光ビームの光通路は何れも２つの反射鏡を有する。

【0010】

好ましくは、前記集光レンズの光軸と同じ側に位置する光源から出射した光ビームの光通路上の第２の反射鏡は、同じ反射鏡である。

【0011】

好ましくは、前記反射鏡アレイが複数の反射鏡及び偏光フィルターを備える場合、前記集光レンズに被覆されていない各光源から出射した光ビームの光通路は、何れも少なくとも１つの反射鏡及び１つの偏光フィルターを有する。

【0012】

好ましくは、前記集光レンズに被覆されていない全ての光源から出射した光ビームの光通路上の偏光フィルターは、同じ偏光フィルターである。

【0013】

好ましくは、前記集光レンズの光軸の１つの側に位置する光源から出射した光ビームの光通路は、１つの反射鏡を有し、前記集光レンズの光軸のもう１つの側に位置する光源から出射した光ビームの光通路は、２つの反射鏡を有する。

【0014】

好ましくは、前記集光レンズに被覆されておらず、前記集光レンズの光軸の両側に位置する対称的な光源から出射した光ビームの光通路上の第１の反射鏡は、対称して設置されている。

【0015】

好ましくは、前記集光レンズは、直径が６ｍｍ以上〜７ｍｍ以下の範囲にある。

【0016】

本発明は、上述の何れか１つの光源モジュールを備える投影デバイスを提供している。

【発明の効果】

【0017】

従来技術に比べ、本発明による技術案は、以下のメリットを有する。
本発明による光源モジュール及び投影デバイスにおいては、集光レンズに被覆されていない光源から出射した光ビームの光通路は、何れも少なくとも２つの反射鏡、又は少なくとも１つの反射鏡及び１つの偏光フィルターを有し、それぞれの光通路上の最後の１つの反射鏡又は偏光フィルターは、何れも前記集光レンズに被覆されている領域に位置している。これにより、集光レンズへ直接に入射することができない光ビームを前記集光レンズに伝送することができる。前記集光レンズは、光源アレイの全ての領域を被覆せずに、全ての光源から出射した光ビームを集光させることができるため、本発明による集光レンズはサイズがより小さく、さらに実際の応用要求に適することができ、投影デバイスの応用に有利である。

【0018】

以下、本発明の実施例又は従来技術の技術案をより分かりやすく説明するために、実施例又は従来技術を説明する際に用いられる図面を簡単に説明する。当然ながら、これらの図面は、本発明の一部の実施例に過ぎず、当業者が創造性の労働をせずに、これらの図面から他の図面を得ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】は、従来技術における１つの投影デバイスの光源モジュールの構造模式図である。

【図2】は、従来技術におけるもう１つの投影デバイスの光源モジュールの構造模式図である。

【図3】は、本発明の実施例１による一つの光源モジュールの構造模式図である。

【図4】は、本発明の実施例２による一つの光源モジュールの構造模式図である。

【図5】は、本発明の実施例３による一つの光源モジュールの構造模式図である。

【図6】は、本発明の実施例４によるもう１つの光源モジュールの構造模式図である 。

【図7】は、本発明の実施例５による一つの光源モジュールの構造模式図である。

【図8】は、本発明の実施例５による光源モジュールのもう１つの偏光フィルターの構造模式図である。

【図9】は、本発明の実施例６による光源モジュールの構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

背景技術に記載されているように、図１に示す光源モジュールにおいては、集光レンズ１３は、全ての光源から発した光ビームを集光させるために、光源アレイ１１の全体の領域をほぼ被覆する必要がある。従って、集光レンズ１３のサイズがより大きいことで、投影デバイスのサイズがより大きくなり、応用に不利である。

【0021】

故に、従来技術における上述した問題を解決するために、本発明は、光源アレイ及び前記光源アレイに対応して設置されるレンズアレイを備える光源モジュールを提供している。当該光源モジュールは、前記光源アレイ及びレンズアレイの一部の領域を被覆する集光レンズと、前記集光レンズとレンズアレイとの間に位置する反射鏡アレイとを更に備え、前記反射鏡アレイは、複数の反射鏡を備える又は複数の反射鏡及び偏光フィルターを備え、その中に、前記集光レンズに被覆されていない光源アレイの各光源から出射した光ビームの光通路は何れも、少なくとも２つの反射鏡を有する又は少なくとも１つの反射鏡及び１つの偏光フィルターを有し、各光通路上の最後の１つの反射鏡又は偏光フィルターは何れも、前記集光レンズに被覆されている領域に設置される。

【0022】

本発明は、上述の光源モジュールを備える投影デバイスを更に提供している。

【0023】

本発明による光源モジュール及び投影デバイスにおいては、前記集光レンズに被覆されていない光源から出射した光ビームの光通路は何れも、少なくとも２つの反射鏡を有する又は少なくとも１つの反射鏡及び１つの偏光フィルターを有し、各光通路上の最後の１つの反射鏡又は偏光フィルターは何れも、前記集光レンズに被覆されている領域に設置されており、これにより、集光レンズへ直接に入射することができない光ビームを前記集光レンズに伝送することができる。前記集光レンズは、光源アレイの全ての領域を被覆せずに、全ての光源から出射した光ビームを集光させることができるため、本発明の集光レンズはサイズがより小さく、さらに実際の応用要求に適することができ、投影デバイスの応用に有利である。

【0024】

上述の内容は、本発明の中心的な思想である。本発明の上述した目的、特徴及びメリットをより分かりやすくするために、以下、図面を参照しながら、本発明の具体的な実施例を詳しく説明する。

【0025】

本発明を十分に理解するために、後述において多くの細かい内容を記載しているが、ここで記載されている内容と違う実施形態を用いて本発明を説明しても良い。また、当業者は、本発明の精神から逸脱しなければ、類似する応用をしても良い。よって、本発明は、以下に記載されている具体的な実施例に限定されない。

【0026】

以下、模式図を参照しながら、本発明を詳しく説明する。なお、本発明の実施例を詳しく説明する際、説明の便宜上、示されている部材の構造の断面図に対して通常の比例で一部拡大せず、しかも前記模式図は、例にすぎず、本発明の特許保護の範囲を制限しない。また、実際に製造する際、長さ、幅及び深さの３つの三次元空間サイズを含むべきである。

【0027】

以下、幾つかの実施例により詳しく説明する。

【0028】

実施例１
本実施例は、図３に示すように、複数の光源を有する光源アレイ３１と当該光源アレイ３１に対応して設置されるレンズアレイ３２とを備える光源モジュールを提供している。そのレンズアレイ３２における各レンズは、それぞれ光源アレイ３１における１つの光源に対応して設置されており、これにより、各光源の出力光を集光してコリメートさせる。

【0029】

本実施例における光源モジュールは、光源アレイ３１及びレンズアレイ３２の一部の領域を被覆する集光レンズ３３と、反射鏡アレイ３４を更に備える。その中、集光レンズ３３は直径が６ｍｍ以上〜７ｍｍ以下の範囲にあり、好ましくは６．５ｍｍである。反射鏡アレイ３４は、集光レンズ３３とレンズアレイ３２との間に設置されており、複数の反射鏡を備える。前記集光レンズ３３に被覆されていない光源アレイ３１の各光源から出射した光ビームの光通路は何れも、２つの反射鏡を有し、各光通路の最後の１つの反射鏡は何れも前記集光レンズ３３に被覆されている領域に設置される。

【0030】

本実施例においては、光源アレイ３１はＭ列×Ｎ行の光源を有して、Ｍ、Ｎの値は必要に応じて設定することができる。図３においては、１列又は１行の光源を例として本発明による光源モジュールの構造及び原理を説明し、本発明の他の実施例の図面に関する説明は、同じである。

【0031】

本実施例においては、集光レンズ３３に被覆されている光源は、前記列又は行における中間領域に設置される単独の光源３１２である。図３に示すように、集光レンズ３３に被覆されている光源３１２から出射した光ビームは、集光レンズ３３へ直接に入射することができるが、集光レンズ３３に被覆されていない光源３１０、３１１、３１３及び３１４から出射した光ビームは、反射鏡などの装置を介しないと、集光レンズ３３へ直接に入射することができない。よって、集光レンズ３３に被覆されていない光源から出射した光ビームを集光レンズ３３に入射させ、且つ集光レンズ３３に到達した光ビームの間の距離をより小さくするために、本実施例において、集光レンズ３３に被覆されていない各光源の光通路には、何れも２つの反射鏡が設置されており、各光通路の第１の反射鏡は、何れもレンズアレイ３２によりコリメートされた光ビームの出射方向に設置されており、対応する光ビームを、集光レンズ３３に被覆されている領域に位置する第２の反射鏡に反射されることに用いられ、第２の反射鏡はさらに該光ビームを集光レンズ３３に反射させる。

【0032】

当然ながら、他の実施例においては、集光レンズ３３に被覆されていない光源アレイの任意の１つの光源の光通路の第２の反射鏡を偏光フィルターと取替えても良く、この場合、当該光通路は１つの反射鏡及び１つの偏光フィルターを有し、当該偏光フィルターは集光レンズ３３に被覆される領域に設置されており、これにより、対応する光ビームを集光レンズ３３に反射させる。また、集光レンズ３３に被覆されていない光源アレイの任意の１つの光源の光通路上の第２の反射鏡は、対応する光ビームを集光レンズ３３に反射させることができれば、他の光学素子と取り替えても良い。

【0033】

本実施例においては、各光ビームが全て集光レンズ３３に伝送され、且つ集光レンズ３３に入射した光ビームの間の距離が最も小さく、これにより、集光レンズ３３は全ての光ビームを所望の出射方向及び位置に集光させ、続いて、異なる色の光を励起させ、様々な画面を表示するために、図３に示すように、集光レンズ３３の光軸（図３の破線）と同じ側に設置される異なる光通路上の第１の反射鏡は、垂直方向における高さの差がより小さく、同じ光通路上の第２の反射鏡と第１の反射鏡は、高さが同じであり、異なる光通路の第２の反射鏡は、垂直方向における高さの差もより小さい。

【0034】

１列又は1行の光源の数は奇数であり、且つ集光レンズ３３に被覆されている光源が中間に設置される単独の光源である場合、図３に示すように、集光レンズ３３に被覆されていない光源は、当該集光レンズ３３の光軸の両側に対称的に配列され、このとき、対称する２つの光源の光通路に位置する第１の反射鏡は、対称して設置されても良く、第２の反射鏡も対称して設置されても良く、即ち、光源３１０及び光源３１４の光通路上の２つの反射鏡の位置はそれぞれ対称して設置されており、光源３１１及び光源３１３の光通路上の２つの反射鏡の位置はそれぞれ対称して設置される。当然ながら、他の実施例においては、具体的な応用状況に応じて反射鏡の間の距離及び配列を調整することができ、図３に示す一つの配列方式に限定されていない。

【0035】

本実施例による光源モジュールにおいては、集光レンズに被覆されていない光源から出射した光ビームの光通路は、何れも２つの反射鏡を有し、各光通路の最後の１つの反射鏡は、何れも前記集光レンズに被覆されている領域に設置される。これにより、集光レンズへ直接に入射することができない光ビームを前記集光レンズに伝送することができる。前記集光レンズは、光源アレイの全ての領域を被覆せずに、全ての光源から出射した光ビームを集光させることができるため、本発明における集光レンズは、サイズがより小さく、さらに実際の応用要求に適することができ、投影デバイスの応用に有利である。また、図２の光源モジュールに比べ、本実施例の反射鏡アレイは高さが半分に減少され、さらに集光レンズ及び光源モジュールのサイズを小さくして、厳格なサイズの要求がある応用にさらに適することができる。

【0036】

実施例２
本実施例は光源モジュールを提供している。図４に示すように、当該光源モジュールは、光源アレイ４１、レンズアレイ４２及び集光レンズ４３が何れも実施例１と同じであり、集光レンズ４３に被覆されていない光源から出射した光ビームの光通路も、前記光ビームを集光レンズ４３に伝送する２つの反射鏡を有する。当該実施例２と実施例１の相違点は、集光レンズ４３の光軸と同じ側に位置する光源から出射した光ビームの光通路の第２の反射鏡は、同じ反射鏡である。

【0037】

即ち、図４に示すように、光源４１２から出射した光ビームは集光レンズ４３へ直接に入射し、集光レンズ４３の光軸と同じ側に設置される光源４１０及び４１１から出射した光ビームの光通路上に第１の反射鏡と、第２の反射鏡とを有し、即ち、光源４１０から出射した光ビームは、反射鏡を介して集光レンズ４３に被覆される領域に位置する反射鏡に入射し、その後、反射鏡に反射されて集光レンズ３３に入射する。光源４１１から出射した光ビームは、反射鏡を介して集光レンズ４３に被覆される領域に位置する反射鏡に入射し、その後、反射鏡に反射されて集光レンズ３３に入射する。なお、異なる光通路上の光ビームが同一の反射鏡に入射する位置は異なり、具体的には、異なる光通路上の第１の反射鏡の高さの差を調整することにより、異なる入射位置を実現することができ、これにより、一定の距離を有する平行光ビームになり、その後、平行光ビームが集光レンズ４３により集光される。同じく、集光レンズ４３の光軸のもう１つの側に設置される光源４１３及び４１４の光通路及び反射鏡の位置関係も上記と同じであっても良く、ここで繰り返して説明しない。

【0038】

他の実施例においては、集光レンズ４３に被覆されていない光源アレイの任意の１つの光源の光通路の第２の反射鏡を偏光フィルターと取替えても良く、例えば、反射鏡を偏光フィルターと取替えても良く、光線を反射することができる他の光学素子と取替えても良く、その光学素子は、対応する光ビームを集光レンズ４３に反射することができれば良い。

【0039】

本実施例においては、集光レンズ３３に被覆されている光源は、中間に位置する単独の光源であり、集光レンズ４３の光軸の両側に位置する光通路の２つの反射鏡は、それぞれ対称して設置されており、例えば、光源４１０の光通路上の２つの反射鏡の位置はそれぞれ光源４１４の光通路上の２つの反射鏡の位置と対称し、光源４１１の光通路上の２つの反射鏡の位置はそれぞれ光源４１３の光通路上の２つの反射鏡の位置と対称する。

【0040】

本実施例による光源モジュールにおいては、集光レンズに被覆されていない光源から出射した光ビームの光通路は何れも少なくとも２つの反射鏡を有することで、集光レンズへ直接に入射することができない光ビームを前記集光レンズに伝送する。前記集光レンズは、光源アレイの全ての領域を被覆せずに、全ての光源から出射した光ビームを集光させることができるため、本発明における集光レンズは、サイズが比較的小さく、さらに実際の応用要求に適することができ、投影デバイスの応用に有利である。

【0041】

本実施例においては、集光レンズの光軸と同じ側に位置する光源から出射した光ビームの光通路の第２の反射鏡は、同じ反射鏡であることで、反射鏡の数を減少して、コストを低減することができる。また、図２の光源モジュールに比べ、本実施例の反射鏡アレイは高さが半分に減少され、集光レンズのサイズを小さくして、さらに厳格なサイズの要求がある応用にさらに適することができる。

【0042】

実施例３
本実施例は光源モジュールを提供している。図５に示すように、当該光源モジュールは、光源アレイ５１、レンズアレイ５２及び集光レンズ５３等が実施例１と同じであり、集光レンズ５３に被覆されていない光源から出射した光ビームの光通路も、前記光ビームを集光レンズ５３に伝送するための２つの反射鏡を有する。同じく、他の実施例において、集光レンズ５３に被覆されていない光源アレイの任意の１つの光源の光通路上の第２の反射鏡を偏光フィルター又は反射機能を有する他の光学素子と取替えても良い。本実施例と実施例１との相違点は、実施例１による集光レンズ３３に被覆されている光源は、１列又は１行における中間領域に位置する単独の光源であるが、本実施例においては、集光レンズ５３に被覆されている光源は、１列又は１行における隣接する２つの光源であり、図５では光源５１１及び光源５１２である。

【0043】

図５に示すように、光源５１１及び５１２から出射した光ビームは、集光レンズ５３に直接に入射し、光源５１０、５１３及び５１４から出射した光ビームは、それぞれ２つの反射鏡により集光レンズ５３に伝送する。集光レンズ５３に入射した光ビームの間の距離が最短であるように、集光レンズ５３の光軸と同じ側に位置する光源５１３及び光源５１４から出射した光ビームの光通路上の第１の反射鏡の高さの差を比較的小さくすることで、反射された光ビームの間の距離が最短になり、集光レンズ５３に入射した平行光ビームの間の距離をさらに小さくすることができる。このとき、光源５１０の光通路上の２つの反射鏡の位置は、光源５１４の光通路上の２つの反射鏡の位置と互いに対称してもよく、本実施例では、これに対して制限しない。

【0044】

実施例１による光源モジュールに比べ、本実施例の光源モジュールは、集光レンズのサイズを減少したとともに、隣接する２つの光源が集光レンズに被覆されることで、反射鏡の数を減少し、コストを低減し、構造を簡略化することができる。

【0045】

実施例４
本実施例は光源モジュールを提供している。図６に示すように、当該光源モジュールは、その光源アレイ６１、レンズアレイ６２及び集光レンズ６３等が何れも実施例３と同じである。本実施例と実施例３との相違点は、本実施例においては、集光レンズの光軸と同じ側に位置する被覆されていない光源から出射した光ビームの光通路上の第２の反射鏡は、同じ反射鏡であり、図６に示すように、集光レンズ６４の光軸と同じ側に位置する光源６１３及び光源６１４から出射した光ビームの光通路上の第２の反射鏡は、同じ反射鏡６４１である。同様に、集光レンズ６３に被覆されていない光源アレイの任意の１つの光源の光通路上の第２の反射鏡を偏光フィルター又は反射機能を有する他の光学素子と取替えても良く、例えば、反射鏡６４１は偏光フィルターであっても良い。

【0046】

実施例３による光源モジュールに比べ、本実施例の光源モジュールは、集光レンズのサイズを減少したとともに、集光レンズの光軸と同じ側に位置する被覆されていない隣接する２つの光源の光通路上の第２の反射鏡が同じ反射鏡であるように設置することにより、反射鏡の数を減少し、コストを低減し、構造を簡略化することができる。

【0047】

実施例５
本実施例は光源モジュールを提供している。図７に示すように、当該光源モジュールは、光源アレイ７１と当該光源アレイ７１に対応して設置されるレンズアレイ７２とを備え、レンズアレイ７２における各レンズは、何れも光源アレイ７１における１つの光源に対応して設置されており、これにより、各光源の出力光を集光してコリメートすることができる。本実施例における光源モジュールは、光源アレイ７１及びレンズアレイ７２の一部の領域を被覆する集光レンズ７３と、集光レンズ７３とレンズアレイ７２との間に位置し、複数の反射鏡及び偏光フィルターを備える反射鏡アレイ７４とを更に備える。

【0048】

本実施例においては、前記集光レンズ７３に被覆されていない光源から出射した光ビームの光通路は、少なくとも１つの反射鏡及び１つの偏光フィルターを有し、且つ偏光フィルターを有する光通路上の偏光フィルターは、何れも同じ偏光フィルター７４０であり、当該偏光フィルター７４０は、集光レンズ７３に被覆されている領域に位置する。当然ながら、他の実施例においては、異なる光通路は、異なる偏光フィルターが設置されることができるが、本実施例において同じ偏光フィルターが設置されることで、コストを低減し、構造を簡略化することができる。

【0049】

また、本実施例においては、集光レンズ７３に被覆されている光源は、隣接する２つの光源７１１及び７１２である。当然ながら、他の実施例においては、集光レンズ７３は、単独の光源を被覆しても良い。本実施例の光源モジュールでは、単独の光源を被覆する場合に比べ、反射鏡の数を減少し、コストを低減し、構造を簡略化することができる。

【0050】

本実施例では、１つの偏光フィルター７４０のみを使用して、且つ該偏光フィルター７４０が集光レンズ７３と光源７１１及び７１２との間に、集光レンズ７３に被覆されている領域に設置されるため、光源７１１及び７１２から出射した光ビームも、偏光フィルター７４０を介して集光レンズ７３に入射する。当然ながら、他の実施例においては、光源７１１及び７１２から出射した光ビームは、偏光フィルター７４０を通過せずに集光レンズ７３に入射してもよく、それは偏光フィルター７４０のサイズを変更すれば実現できるものであり、例えば、図８に示す偏光フィルター８４０に変更すれば実現できる。

【0051】

また、前記集光レンズの光軸の1つの側に位置する光源から出射した光ビームの光通路は、１つの反射鏡を有し、前記集光レンズの光軸のもう１つの側に位置する光源から出射した光ビームの光通路は、２つの反射鏡を有する。図７に示すように、集光レンズ７３の光軸の１つの側に位置する光源７１３及び７１４から出射した光ビームの光通路は、それぞれ１つの反射鏡を有し、光ビームは、反射鏡に反射された後、偏光フィルター７４０に入射して、偏光フィルター７４０に反射された後、集光レンズ７３に入射する。集光レンズ７３の光軸のもう１つの側に位置する光源７１０から出射した光通路は、２つの反射鏡を有し、光ビームは、２つの反射鏡に反射された後、偏光フィルター７４０に入射し、偏光フィルター７４０を透過した後、集光レンズ７３に入射する。その後、集光レンズ７３は、全ての光ビームを所望の出射方向及び位置に集光することで、続いて、異なる色の光を励起され、様々な画面を表示する機能を行う。

【0052】

本実施例による光源モジュールにおいては、集光レンズに被覆されていない光源から出射した光ビームの光通路は、何れも少なくとも１つの反射鏡及び１つの偏光フィルターを有することで、集光レンズへ直接に入射することができない光ビームを前記集光レンズに伝送する。前記集光レンズは、光源アレイの全ての領域を被覆せずに、全ての光源から出射した光ビームを集光させることができるため、本発明における集光レンズは、サイズが比較的小さく、さらに実際の応用要求に適することができ、投影デバイスの応用に有利である。

【0053】

また、本実施例においては、集光レンズに被覆されている光源は、隣接する２つの光源であるため、実施例１に比べ、反射鏡の数を減少し、コストを低減し、構造を簡略化することができる。なお、図２の光源モジュールに比べ、本実施例の反射鏡アレイの高さが半分に減少され、さらに集光レンズのサイズを小さくして、厳格なサイズの要求がある応用にさらに適することができる。

【0054】

実施例６
本実施例は光源モジュールを提供している。図９に示すように、当該光源モジュールは、光源アレイ９１、当該光源アレイ９１に対応して設置されるレンズアレイ９２及び集光レンズ９３が何れも実施例５と同じであり、本実施例と実施例５との相違点は、以下の通りである。集光レンズ９３に被覆されていない光源は、当該集光レンズ９３の１つの側に位置し、即ち、図９に示すように、集光レンズ９３に被覆されていない光源は、縁側に位置する光源９１０、９１１及び９１２であり、この場合、集光レンズ９３に被覆されていない光源から出射した光ビームの光通路は、何れも１つの反射鏡及び１つの偏光フィルター９４０を有し、当該偏光フィルター９４０は、集光レンズ９３に被覆されている領域に設置されることで、受光した各光源の光ビームを集光レンズ９３に反射する。一方、集光レンズ９３に被覆されている光源から出射した光ビームは、偏光フィルター９４０を通過してもよく、偏光フィルター９４０を通過しなくても良く、それは、対応して偏光フィルター９４０のサイズを調整すれば実現できるものである。

【0055】

他の実施例においては、集光レンズ９３に被覆されている光源から出射した光ビームが偏光フィルター９４０を通過しない場合、即ち、偏光フィルター９４０のサイズを変化させ、光源９１３及び９１４から出射した光ビームが偏光フィルター９４０を通過しないようにする場合、当該偏光フィルター９４０を反射鏡又は反射機能を有する他の光学素子と取り替えても良い。

【0056】

実施例５による光源モジュールに比べ、本実施例の光源モジュールは、集光レンズのサイズを減少したとともに、集光レンズに被覆されていない光源を集光レンズの光軸の１つの側に設置することにより、集光レンズに被覆されていない光源の光通路は１つの反射鏡のみを有すれば、光ビームを偏光フィルター及び集光レンズに反射することができる。このため、反射鏡の数を減少して、コストを低減し、構造を簡略化することができる。

【0057】

実施例７
本実施例は、上述の何れかの実施例による光源モジュールを採用する投影デバイスを提供している。本実施例の投影デバイスの光源モジュールは、従来の投影デバイスに比べ、サイズがより小さく、厳格なサイズの要求がある応用にさらに適することができ、投影デバイスの応用にさらに有利である。

【0058】

本明細書の各実施例については、段階式で説明を行い、各実施例と他の実施例の相違点を主に説明し、各実施例の同じ又は類似する部分について、互いに参照すれば良い。実施例の上述した説明を記載することで、当業者が本発明を実現又は使用することができる。当業者は、これらの実施例に対して様々な変更を容易に行うことができる。本明細書において定義されている一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱しなければ、他の実施例においても実現することができる。よって、本発明は、本明細書に記載のこれらの実施例に限らず、本明細書に公開されている原理及び新規性と一致する最も広い範囲に適することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】