[发明专利]照明单元、投影显示单元和直视型显示单元

权利要求书

1.一种照明单元，包括：

一个或多个光源，每个都包括固态发光器件，所述固态发光器件从所述固态发光器件的发光区域发射光，所述发光区域包括沿着预定方向排列的多个发光斑点；以及

光学部件，允许从所述固态发光器件入射的光通过并从其出射，

其中，所述光学部件包括改变从所述固态发光器件入射的光的指向角的一个或多个耦合透镜，

所述固态发光器件包括单个芯片或多个芯片，所述单个芯片发射单个波长范围内的光或多个波长范围内的光，所述多个芯片发射相同波长范围内的光或彼此不同的波长范围内的光，

具有所述多个发光斑点的所述固态发光器件中的所述芯片包括激光二极管，和

所述一个或多个耦合透镜中的第一耦合透镜沿着所述发光区域中的所述预定方向的透镜效应小于沿着与所述预定方向垂直的方向的透镜效应，发自具有所述多个发光斑点的所述固态发光器件的激光入射至所述第一耦合透镜上。

2.根据权利要求1所述的照明单元，其中，所述第一耦合透镜包括沿着所述预定方向不具有透镜效应的一个或多个柱面透镜。

3.根据权利要求2所述的照明单元，其中，所述第一耦合透镜包括第一柱面透镜和第二柱面透镜，所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜分别为凹透镜和凸透镜。

4.根据权利要求3所述的照明单元，其中

所述第一柱面透镜对入射在其上的激光的直径进行扩展，以及

所述第二柱面透镜使直径被所述第一柱面透镜扩展了的激光转换成在与所述预定方向垂直的平面内的基本平行光束，然后发射所述基本平行光束。

5.根据权利要求2所述的照明单元，其中，所述第一耦合透镜包括柱面透镜和畸变透镜，所述柱面透镜和所述畸变透镜分别为凹透镜和凸透镜。

6.根据权利要求2所述的照明单元，其中，所述第一耦合透镜包括由凸透镜构成的多个柱面透镜。

7.根据权利要求2所述的照明单元，其中，所述第一耦合透镜改变入射激光的指向角，从而将所述激光转换为在与所述预定方向垂直的平面内的基本平行光束，然后出射所述基本平行光束。

8.根据权利要求2所述的照明单元，其中，所述第一耦合透镜包括一个由凸透镜构成的柱面透镜。

9.根据权利要求1所述的照明单元，其中，所述光学部件包括所述一个或多个耦合透镜，以及使透过所述耦合透镜的光照射的预定照明区域中的辉度分布均匀化的积分器。

10.根据权利要求9所述的照明单元，其中，多个辉度分布区域分别由一个或多个所述耦合透镜入射的光通量在所述积分器的光入射平面上沿着所述预定方向形成。

11.根据权利要求10所述的照明单元，其中，在所述积分器中满足公式（1）和（2）：

φx≥φkx                  (1)

φy≥(φ1y/2)+(φny/2)+d   (2)

其中，φx为所述积分器在所述光入射平面上沿着与所述预定方向垂直的方向的有效尺寸，

φy为所述积分器在所述光入射平面上沿着所述预定方向的有效尺寸，

φk为形成所述多个辉度分布区域的各个光通量，其中k=1，2，......，或n，且n为2或更大的整数，

φkx为所述光通量φk中沿着与所述预定方向垂直的方向的光通量尺寸，

φ1y为所述光通量φ1中沿着所述预定方向的光通量尺寸，

φny为所述光通量φn中沿着所述预定方向的光通量尺寸，以及

d为所述光通量φ1以及φn的中心之间沿着所述预定方向的距离。

12.根据权利要求10所述的照明单元，其中

所述积分器包括一个或多个复眼透镜，每个复眼透镜都包括所述光入射平面上的多个晶胞，以及

满足公式（3）：

φkx>2.3p     (3)

其中，φk为形成所述多个辉度分布区域的各个光通量，其中k=1，2，......，或n，且n为2或更大的整数，

φkx为沿着与所述预定方向垂直的方向的光通量尺寸，以及

P为所述晶胞的节距。