[发明专利]一种光源和显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及固态照明领域，更具体的说，是涉及一种光源和显示系统。 

背景技术

固态发光器件，包括LED(Light Emitting Diode，发光二极管)、LD(Laser Diode，激光二极管)，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接将电能转化为可见光。 

其中LED以及荧光粉覆盖的LED(phosphor-cover LED，PC-LED)多作为照明的光源适用于照明领域。荧光粉覆盖的LED的原理是将荧光粉涂覆在LED芯片的表面，利用LED发出的光来激发荧光粉并发出荧光。荧光粉覆盖的LED的最常见的例子是将黄色荧光粉涂覆于蓝光LED芯片表面，并被蓝光LED发射出的蓝光所激发产生黄色光，并与没有被吸收的剩余蓝光混合得到白光。另外，市场上也有将琥珀色荧光粉涂覆于蓝光LED表面并最终发射琥珀色光的LED产品。由于荧光粉覆盖LED具有和LED相同的优缺点，所以，下文中提到的LED包括LED芯片，以及荧光粉覆盖LED。 

美国专利US7547114描述了另一种固态光源的形态。在该方案中，利用一个固态光源的激发光来激发一个转动的荧光粉色轮，来产生荧光或荧光与激发光的混合光。该荧光粉色轮上可以包含一种荧光粉，也可以包含多种荧光粉用于产生颜色光序列。在该方案中，激发光源可以是LED，也可以是激光二极管。 

所以，固态发光器件就是指使用LED或LD发光，或利用LED或LD激发荧光材料发光的器件，其具体形势包括很多种，此处不一一赘述。在下文中，使用LED来举例进行具体说明。这并不限制其它类型的固态发光器件的使用，本领域的技术人员可以采用其它类型的固态发光器件对本发明中所举例的LED光源进行直接替换，仍然可以实现本发明的有益效果。 

现有的LED光源多采用如图1中所示的现有技术一实现R(red，红光)、G(green，绿光)、B(blue，蓝光)和W(White，白光)颜色的光源照明。其中，图1为现有技术一中的RGBW形式的LED排列图。四种可发出不同颜色光的 LED芯片紧密排列封装，然后由一个光收集器件收集光。现有技术一中的LED光源可以发出红光、绿光、蓝光以及白光，并且通过LED的分别控制，其所发出的光的色域很大，颜色饱和度的可调范围也会很大。 

但是，因为光学扩展量是四颗LED的光学扩展量之和，而根据光学扩展量守恒，光源光学扩展量越小，光源照明亮度越高的原理，现有技术一中的LED在实现RGBW颜色的光源照明的同时，无法实现高亮度的照明。 

图2示出了现有技术二可以减小光学扩展量的一种光源，如图2所示，该光源中通过十字形二向色镜将红(R)、绿(G)、蓝(B)三色LED输出的光束合为一束光束，该光源的光域扩展量等于一颗LED的光学扩展量。虽然在光学扩展量方面有一定的优点，但是利用图2中的结构无法合入与R、G、B三者中任一LED光谱交叠较大的另一LED发出的光束，例如常用于提高亮度的白光光束，因此在亮度方面仍有局限。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光源和显示系统，以克服现有技术中无法在合入与原始发光器件组中的任一LED光谱交叠较大的另一LED发出的光束。 

为实现上述目的，本发明一方面提供一种光源，包括：至少一个原始发光器件组和至少一个补光发光器件组，所述原始发光器件组包括至少两个彼此归一化光谱中重叠光谱的能量小于该两个中能量较小的50％的发光二极管LED，以及利用波长合光方式将原始发光器件组中的所有LED输出的光进行合光的波长合光器件；所述补光发光器件组包括至少一个LED，补光发光器件组的任一LED与原始发光器件组中的至少一LED的归一化光谱中重叠光谱的能量大于等于两者中能量较小的10％； 

所述光源还包括几何合光器件，所述几何合光器件将原始发光器件组最终输出的光束与补光发光器件组最终输出的光束利用几何合光的方式合为一束光束。 

另一方面，本发明还提供一种显示系统，其特征在于，包括上述的光源