[发明专利]固态光源装置、采用该装置的投影系统及集束照明灯具

权利要求书

1.一种固态光源装置，包括中空光学构件，光学构件的腔体内为空气、 真空或其它透光介质，光学构件上设有出光口，其特征在于，光学构件呈多面 体状，其上设有至少一个入光口，与入光口对应设有至少一个导光棱镜，该至 少一个导光棱镜位于光学构件内，且该至少一个导光棱镜底面与入光口对应， 光学构件外与入光口对应设有固态发光组件，光学构件内设有反射件，固态发 光组件发出的光经导光棱镜折射或全反射、反射件反射或直接从出光口射出。

2.如权利要求1所述的固态光源装置，其特征在于，所述光学构件为六 面体状光学构件，其前壁设有一个出光口，侧壁设有至少一个入光口，除出光 口、入光口外的光学构件的内壁面上设有反射件，导光棱镜的底面大小与入光 口匹配。

3.如权利要求2所述的固态光源装置，其特征在于，固态发光组件包括 发光板，发光板由热沉、封装在热沉上密集排布的发光芯片构成，发光板大小 与入光口匹配一致，发光板的发光面与导光棱镜底面匹配安装，二者的匹配面 之间留有空气隙，或者在匹配面之间设有折射率匹配剂；发光板的热沉上设有 半导体制冷器，制冷器后设有导热器，其中制冷器的制冷面与热沉的散热面贴 合，制冷器的发热面与导热器贴合，所述的贴合面之间设有导热剂。

4.如权利要求3所述的固态光源装置，其特征在于，所述的反射件为镜 面反射层。

5.如权利要求4所述的固态光源装置，其特征在于，与出光口相对的光 学构件内后壁面上设有棱锥状镜面反射层。

6.如权利要求5所述的固态光源装置，其特征在于，导光棱镜为条状楔 形棱镜，二个以上的导光棱镜平行无间隙组成导光棱镜阵列板，导光棱镜阵列 板与入光口大小匹配。

7.如权利要求6所述的固态光源装置，其特征在于，导光棱镜为非对称 棱镜，与底面夹角较大的导光棱镜的侧面朝向出光口。

8.如权利要求7所述的固态光源装置，其特征在于，出光口的大小与投 影光学系统匹配。

9.如权利要求2～8任意一项所述的固态光源装置，其特征在于，光学构 件四个侧壁在靠近后壁的位置分别都设有入光口，除出光口、入光口以外的光 学构件内壁面上设有反射件。

10.如权利要求9所述的固态光源装置，其特征在于，所述入光口在水平 方向的宽度小于入光口垂直方向的腔体宽度。

11.如权利要求1～8任意一项所述的固态光源装置，其特征在于，每个 入光口设置有不同的单基色发光板，对应的导光棱镜底面设置有只透过该基色 光的滤光介质膜。

12.如权利要求1～8任意一项所述的固态光源装置，其特征在于，光学 构件入光口外侧设有折光直角棱镜，折光直角棱镜相互垂直的两个侧面分别与 入光口的导光棱镜、发光板的发光面匹配，其倾斜侧面设有反射层，匹配面之 间设有空气隙或折射率匹配剂。

13.如权利要求1～8任意一项所述的固态光源装置，其特征在于，光学 构件入光口外侧设有合光棱镜组，合光棱镜组由一个三角棱镜和两个平行四边 形棱镜顺序叠合而成，三角棱镜的一个垂直侧面为出光面，其与光学构件入光 口内的导光棱镜匹配，三角棱镜的另一个垂直侧面及与其同侧的平行四边形棱 镜的底面为入光面，三者分别对应设有固态发光组件，合光棱镜组除入光面、 出光面以外的所有外侧面都设有反射层。

14.如权利要求13所述的固态光源装置，其特征在于，三角棱镜、平行 四边形棱镜之间的贴合面分别设置对一种单基色光产生反射对其余基色光透 过的分色膜，在三个棱镜的入光面都设有与其匹配的发光板，所述的每个发光 板均发出与其匹配的棱镜的分色膜所能反射的基色光，匹配面之间设有空气隙 或折射率匹配剂。

15.如权利要求1～8任意一项所述的固态光源装置，其特征在于，光学 构件相邻侧面的入光口沿出光口垂直方向相互交错设置，相应的导光棱镜、固 态发光组件也相互交错设置。