[发明专利]具有增强亮度的多路传送光管

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年9月29日提交的美国临时申请序列号61/246,698、于2010年9月13日提交的美国临时申请序列号61/382,189以及于2010年9月27日提交的美国实用新型申请序列号12/891,553的利益，上述申请通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及多路传送光源，并且更特别地涉及用于利用光管来实现多路传送LED或其它光输入件的增强光输出的系统和方法。

背景技术

一些光系统，例如投射系统，要求高的光输出。在管腔中测量的光输出通常需要在用于低环境光的小型系统的1500至2500ANSI管腔的范围内；用于较高光的中型应用的2500至4000ANSI管腔的范围内；以及用于不具有光控制的大房间的4000以上的ANSI管腔。在LED发展方面已经取得大的进展，参见例如通过引用并入的于2009年8月17日提交的标题为“RECYCLING SYSTEM AND METHOD FOR INCREASING BRIGHTNESS USING LIGHT PIPES WITH ONE OR MORE LIGHT SOURCES，AND A PROJECTOR INCORPORATING THE SAME”的普通受让的共同未决美国专利申请序列号12/542,341。然而，当期望混合(多路传送)具有不同颜色的光源(通常为具有基色RGB的LED)时，当前使用的技术或是昂贵或是在物理尺寸上大。因此，本领域对于这样的装置存在需求：所述装置允许在相对小的壳体中以经济的方式混合有色光源，同时仍实现对诸如投影仪系统的电力装置的足量光输出。

发明概述

多色光源在再循环壳体中混合以实现高的光输出。在一个实施方案中，诸如来自红色、绿色和蓝色LED的来自各种颜色光源的光一起多路传送，并且混合光的部分通过光管的输出孔隙。各颜色光的部分通过与孔隙相邻的定形反射表面和/或反射涂层被反向再循环。反射表面的形状使得将每种颜色的光引回至特定位置以使最终输出光最大化。在一个实施方案中，光从壳体的输出侧被引回至具有相同颜色的输入光源。在另一实施方案中，光从壳体的输出侧引回至光管的输入侧的被设计为反射该颜色光的涂层。然后，反射光朝向输出孔隙被反向反射，并且该反射光的部分再次朝向输入反射并且撞击该颜色光的起始源。以此方式，光(至少在理论上)无限地再循环，从而增加了壳体的总的光输出。在一些实施方案中，利用偏振使光再循环，在一些实施方案中，对输入光进行准直。

为了可以更佳地理解随后对本发明的详细描述，前面已经相当宽泛地概括了本发明的特征和技术优势。下面将对本发明的附加特征和优势进行说明，这些附加特征和优势形成了本发明的权利要求的主题。本领域技术人员应当理解的是，所公开的构思和具体实施方案可容易地用作改进或设计用于实现本发明的相同目的其它结构的基础。本领域技术人员还应当理解的是，这些等同构造不偏离如随附的权利要求中阐述的本发明的主旨和范围。被视为是本发明的特征的新颖性特征，关于其组织和操作方法，连同进一步的目的和优势，将从下面结合附图考虑的说明书中得到更好地理解。然而，应明确地理解，提供各幅图仅是为了示例和说明的目的，而不意在作为本发明的限制的定义。

附图说明

为了更加全面地理解本发明，现在将参照下面结合附图进行的说明，在附图中：

图1A至图1D图示了依照本发明的一个实施方案的使用光管的再循环光；

图2示出了在图1A至图1D中所示的实施方案中使用的输入表面上的涂层布置的一个实施方案；

图3示出了在图1A至图1D中所示的光管中使用的输出表面的一个实施方案；

图4示出了扩展以包括锥形光管的构思的一个实施方案；

图5示出了使用偏振再循环光管的优选实施方案；

图6A示出了可选的实施方案，其中光从壳体的输出侧被引回至具有相同颜色的输入光源；

图6B至图6E示出了与图6A中所示的实施方案一起使用的输入光颜色的各种布置；以及

图7示出了用于投影系统的图1A、图5或图6A的装置的一个实施方案。

发明详述