[发明专利]光学照明装置

说明书

本发明公开一种照明装置，包括一漫射器和一光集聚元件。所述漫射器接收来自一光源的多个光线以作为一输入，并且分配所述多个光线以作为一输出。所述光集聚元件包括一输入光学孔径、一输出光学孔径及至少二侧壁，所述输入光学孔径被形成在一基部表面上，所述输出光学孔径被形成在所述基部表面的一相对表面上。所述多个侧壁大致上在所述输入光学孔径与所述输出光学孔径之间延伸。所述漫射器光学地附接到所述基部表面，使得来自所述漫射器的输出的多个光线通过所述输入光学孔径耦合进入所述光集聚元件。

技术领域

本发明涉及基板导引的多个光学器具，所述光学器具包括多个反射表面，所述多个反射表面由一共同的光传输基板承载。

背景技术

形式因素(form factor)作为对于诸多新应用的一关键赋能因素(criticalenabler)，已然成为在近眼显示技术(near eye display technology)中的设计创新的一主要驱动因素(central driver)。圆锥形或渐缩的(conical or tapered)光学性元件通常被用于组合多个波长的光及/或均匀化光(light and/or homogenizing light)均匀地穿过一出射孔径(exit aperture)，用于输入到被用于诸多近眼显示器的诸多光波导装置或系统。在这样的实现方式中，为了均匀地填充所述出射孔径，所述圆锥形或渐缩的的光学性元件在光传播的方向上相对于所述输入及出口孔径的尺寸必须是相对较长的。此外，传统的圆锥形或渐缩的光学性元件需要在所述输入孔径的上游及/或所述出射孔径的下游附加诸多光学性元件，以成形来自所述出射孔径的所述光输出，以用作对一后续光学系统的输入，诸如一光学波导件(optical waveguide)。

发明内容

本发明提供一种光学照明装置，所述光学照明装置包括一光集聚光学性元件(light collecting and concentrating optical element)、一漫射器(diffuser)及一光源(light source)。所述光集聚光学性元件具有一输入孔径(input aperture)，所述输入孔径被形成在一基部表面(base surface)上，并且所述漫射器被附接到所述基部表面。所述漫射器将接收自所述光源的多个光线分配到所述光集聚光学性元件，所述光集聚光学性元件从一输出孔径输出所述多个光线，因而产生一输出光束(output optical beam)，所述输出光束具有高度的空间均匀性及窄角度分布特性。所述光学性元件、所述漫射器及所述光源的几何结构的组合为所述光学照明装置提供几个关键优势，包括高功率效率以最小化热负荷、延长电池寿命及易于制造。

根据本发明的一实施例的教导，一种照明装置被提供。所述照明装置包括：一漫射器，用于接收来自一光源的多个光线以作为一输入，并且分配所述多个光线以作为一输出；及一光集聚元件，包括一输入光学孔径、一输出光学孔径及至少二侧壁表面，所述输入光学孔径被形成在一基部表面上，所述输出光学孔径被形成在所述基部表面的一相对表面上，所述至少二侧壁表面大致上在所述输入光学孔径与所述输出光学孔径之间延伸，其中所述漫射器光学地附接到所述基部表面，使得从所述漫射器输出的多个光线通过所述输入光学孔径被耦合进入所述光集聚元件。

可选地，所述照明装置还包括：一光源，用于传送所述多个光线进入所述漫射器作为所述输入。

可选地，所述基部表面及所述光源中的每一个具有一相关联的宽度，并且其中所述光源的所述宽度小于所述基部表面的所述宽度。

可选地，所述光源及所述漫射器中的每一个具有一相关联的宽度，并且其中所述光源的所述宽度小于所述漫射器的所述宽度。

可选地，所述光源及所述漫射器中的每一个具有一相关联的宽度，并且其中所述光源的所述宽度小于所述漫射器的所述宽度。

可选地，所述光源及所述漫射器中的每一个具有一相关联的宽度，并且其中所述光源的所述宽度小于所述漫射器的所述宽度。