本发明属于视频显示技术领域，尤其是一种视频显示器中的照明系统及其 运4亍方法。
通常情况下，投影电视和其他的投影显示器需要采用照明系统，如采用照 明灯管发光，这些光最终用来产生图像。很多的微显示系统，如数字光处理
(DLP )系统，都包括照明系统，利用一个专门的高压汞弧灯作为光源。这 种灯给照明系统提供最初的白光，这些光后来被光学元件(如色轮)分裂或者 分散为三个原色，即红、绿、蓝(RGB)。此后，RGB光通过另外的光学器件 混合后产生彩色图像。上述用来进行光分裂或者混合的装置可能占用照明系统 较大的空间，因此，这些装置将导致投影电视和其他的投影显示器的尺寸扩大。 此外，上述采用汞弧灯作为照明光源的照明系统存在较多的不足，如汞弧 々的寿命较短，需要频繁更换；并且，更换弧灯时，需要拆卸投影电视和其他 的投影显示器的其他部件，操作繁瑣。而且，弧灯中使用的汞属于对环境有害 的物质。
本发明所要解决的技术问题在于提供一种视频显示器中的照明系统及其运 行方法。
一种照明系统及其运行方法，该照明系统包括若干用于发射光的发光二极 管以及若干透镜元件，该透镜元件位于该发光二极管之后，其数目与发光二极 管的数目对应，该透镜元件用来调整发光二极管发射光的方向，将该发光二极管发射的光传输到对应的透镜。
本发明克服现有技术的不足，采用由多个发光二极管组成的照明模块替换 现有视频显示单元照明系统中的汞弧灯，使得视频显示单元的尺寸可以大幅度 的降低，并且方便了照明系统的维护，提高了光的传输效率，同时避免了汞弧 灯的使用，更有利于环保。
图1是本发明实施例提供的视频显示单元的原理框图2是本发明实施例提供的照明系统的原理框图3是本发明实施例提供包括微透镜组件的照明系统示意图4是本发明实施例流程图。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的视频显示单元的原理框图如图1所示，图1中标注为 10。视频显示单元10可以-是包括一个数字光处理系统(DLP)的投影电视或投 影机或类似的-见频显示单元。视频显示单元IO也可以是包括液晶显示器(LCD) 的投影电视，也可以是硅晶投影电视(LCOS),或者高温多晶硅投影电视 (HTPS)。
视频显示单元10包括照明系统12，该照明系统12用以产生白色或彩色光， 供成像系统14产生视频图像。照明系统12可由多个子照明系统组成，如HTPS 中雷竞技app官方版下载应用的照明系统。照明系统12包括光学和电子光学元件，这些光学和电子光 学元件用来取代传统照明系统中的弧灯。照明系统12包括脉冲调制发光二极管 (LED)组件，这些LED组件用来发光，如发射不同强度的RGB光。此外，照明系统12还包括一个光学装置——微透镜组件。该微透镜组件由多个透镜元 件组成，透镜元件的数目与LED的数目对应。微透镜组件用来收集LED发射 的RGB光，并用来将这些RGB光传输到孔径(aperture )。通过这种方式，照 明系统12可以高效的将其发射的光传输到视频显示单元10的光导器件。本领 域的普通技术人员都可以理解，上述的光导器件指的是安装在视频显示单元10 中的照明系统12之后的元器件。具体来说，这些元器件包括成像系统、投影系 统、屏幕，以及与之雷竞技app官方版下载相连的光学器件。
本发明实施例中照明系统12利用多个发光二极管，而不是传统的弧灯作为 光源。换句话说，没有采用灯泡和/或分光元件，如色轮、分色镜、过滤器等， 照明系统12将LED发射的光有效混合成不同强度的有色光及白光。因此，相 对于现有技术的照明系统而言，本发明实施例提供的视频显示单元10的照明系 统12的尺寸小于采用弧灯等类似装置来产生白光的照明系统。
, 如上文所述，照明系统12用来在成像系统14上投影、发光和聚焦。成像 系统14利用彩色光在在屏幕上24成像。成像系统14用来产生一个或一个以上 像素模式，用来校准像素视频显示单元10的像素偏移。通常来说，成像系统 14包括DLP,利用一个或一个以上DMDS产生一个#见频图象。此外，成像系 统14也可以包括液晶投影系统。本领域的普通技术人员都能够理解，实际应用 本发明提供的技术方案时，成像系统并不局限于上述的形式，其它的成像系统 也可以适用。
如图1所示，成像系统14用来将图像投影在投影系统16上。该投影系统 16包括一个或者多个镜片和/或透镜，用来将成像系统14生成的图像投射到屏 幕24上。
如图2所示，为本发明实施例提供的照明系统12的原理框图。如上所述， 照明系统12包括光生成和采集元件，用来生成有色和/或白光，并将其传递到 祝频显示单元10的后续元器件。照明系统12包括一个LED模块40，该LED 模块40由多个LED 42组成。每一个LED发射的光4皮调制为特定频率的脉冲波。每一LED42用来发射红、绿或蓝光。具体实现时，LED42可以是集成式 的，也可以发射出不同于红、绿或蓝的光。LED42的数量在本发明实施例中为 11个，当然也可以多于或者少于11个。具体应用本发明提供的技术方案时， 照明系统12可以包括多个LED模块，每个LED模块中的LED的数量由设计 需要、操作标准或者成本方面的因素所决定。
如果需要特别加重某一种颜色，可以通过在LED模块40中配置不同的LED 来实现42。例如，如果需要视频显示单元10的红调强于蓝色的色调，则 可以在LED模块40中配置比蓝色LED更多的红色LED。其他颜色的加重也 可以通过这种方式来实现。
LED模块40采用模组化设计，其中的LED 42的数量可以根据需要调整， 每一个LED都相对独立，可以轻易的安装或者拆卸。另外，如果一个或多个 LED42失灵或出现其他故障，视频显示单元IO仍可继续工作，尽管在彩色和/ 或亮度方面会有一些影响。因此，不同于使用弧灯的照明系统，如果弧灯出现 故障，整个视频显示单元都不能工作，本发明提供的技术方案使得一个或者多 个LED出现故障时，视频显示单元IO可以继续工作。本领域的普通技术人员 都理解，LED的平均寿命是要远远大于弧灯的平均寿命的，这也是本发明技术 方案的优势之一。
照明系统12还包括多个校准元件或准直仪44,用来提高对LED 42发射光 采集的效率。具体实施时，准直仪44可直接连接LED 42，也可接近LED 42 设置，还可以环绕LED42,以便LED 42部分嵌入式准直仪44内部，这样， 准直仪44可以最大限度的吸收LED 42所发射出的光。这样做可提高准直仪44 采集光的效率，确保大部分LED 42发射的光得到有效利用。
照明系统12还包括樣i透镜组件46，该樣i透镜组件46包括多个光学元件， 由多个微透镜或者透镜元件组成，其数量与LED模块40中的LED 42对应， 每一微透镜都用来采集LED42或者准直仪44发射的光。此外，在采集到LED 42发射的光之后，微透镜组件46将光传递到设置在其后的透镜48,同时改变光的传输方向，这样可确保将LED 42发射的光最大量的传递到透镜48。透镜 48用来将光线用来将光线传递到由^:影和成像元器件 組成的光导器件。
微透镜组件46用来影响每个LED 42在孔径50上的光强度分布。这种强 度可根据每一 LED 42中LED模块40的位置决定，并由微透镜组件46相对透 镜48和孔径50的方向确定。由此。通过照明系统12内部的^效透镜组件46 ， LED 42发射的光在孔径50上获得的适当的强度，以便成像。如果没有微透镜 组件46， LED 42发射的光将不能有效的在孔径50上聚集，从而形成可视图像。 ,.图3是本发明实施例提供包括微透镜组件的照明系统示意图，其中的照明 系统与微透镜组件与图2中的相似。如图所示，微透镜组件46设置于准直仪 44与透镜48之间。图中的微透镜组件46形成一个包括11个微透镜60的结构， 与LED模块40中的11个LED对应。其中的每一微透镜60的造型为具有类透 镜结构的半球形。本实施例中，微透镜60面向LED模块40的一面为平面造型， 而面向透镜48的一面为曲面或凸面造型。
如图3所示，微透镜60靠近轴线为对称线对称， 具体应用时，微透镜也可以设置成非对称的。此外，每一微透镜相对轴线都有其特定的定位，这种定位使得每一微透 镜都能最大限度的采集LED模块40中对应的LED发射的光。换句线用于将其相应的LED 42光学连接至透镜48与孔径50。
从而，微透镜组件46形成了一个整体的凹/凸面结构，截获光线并改变 其方向使其在透镜48上显现。如图所示，在到达微透镜组件46之前，光线 首先以略微分散的形式从LED模块40处出现。也即在LED模块40与微透镜 组件46之间时，光线时，光线后，光线汇聚，直到形成稳定的具有较小半径的光束。从而，透镜48使光线 的形状发生变化，以进入视频显示单元10的光导器件。微透镜60与透镜48对光线是本发明照明系统运行方法80流程图，包括如下的步骤 82、开始；
84、视频显示单元的照明系统通过LED发射光，如LED模块40中的LED 42。本步骤还可以包括利用准直仪44来对光线发射的光，并将上述发射光重新定向为朝 向透镜48。其中，LED模块40中每一LED 42发射的光分别由其对应的微透 镜60进行接收与重定向；
1、一种照明系统，所述照明系统包括若干用于发射光的发光二极管；若干透镜元件；其特征在于，所述的透镜元件位于所述的发光二极管之后，所述透镜元件的数目与所述发光二极管的数目对应，用来调整所述发光二极管发射光的方向，将所述发光二极管发射的光传输到对应的透镜。2、 根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统进一步包括位于所述的透镜之后的孔径。
3、 根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述发光二极管用来发射红色光或者绿色光或者蓝色光。
4、 根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述发光二极管采用发光二极管模块的方式设置，其中每一发光二极管可单独替换。
5、 根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述透镜元件沿连接所述发光二极管、透镜元件以及透镜的轴线所述的照明系统，其特征在于，所述透镜元件对称于所述轴线所述的照明系统，其特征在于，所述透镜元件不对称于所述轴线所述的照明系统，其特征在于，所述透镜元件与所述发光二极管——对应分布。
9、 根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述透镜元件用于提高传输到视频显示单元光导器件的光的传输效率。
10、 一种照明系统的运行方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤从若干发光二极管发射光；通过若干微透镜元件调整所述发射光的方向，所述^f敖透镜元件的数目与所述发光二极管的数目对应；通过透镜接收所述调整方向后的光，并将所述光聚焦于一孔径；从所述孔径再次传送所述光到所述^L频显示单元的光导器件。
11、 根据权利要求IO所述的照明系统的运行方法，其特征在于，所述光被调整为沿连接所述发光二极管、透镜元件以及透镜的轴线、 根据权利要求IO所述的照明系统的运行方法，其特征在于，所述方法还包括对所述发光二极管发射的光进行脉沖调制。
13、 根据权利要求IO所述的照明系统的运行方法，其特征在于，所述发光二极管发射红色光或者绿色光或者蓝色光。
14、 根据权利要求IO所述的照明系统的运行方法，其特征在于，所述方法还包括在所述发光二极管发射的光到达所述微透镜元件之前，对所述光进行准直。
本发明提供了一种照明系统及其运行方法，该照明系统包括若干用于发射光的发光二极管以及若干透镜元件，该透镜元件位于该发光二极管之后，其数目与发光二极管的数目对应，该透镜元件用来调整发光二极管发射光的方向，将该发光二极管发射的光传输到对应的透镜。本发明克服现有技术的不足，采用由多个发光二极管组成的照明模块替换现有视频显示单元照明系统中的汞弧灯，使得视频显示单元的尺寸可以大幅度的降低，并且方便了照明系统的维护，提高了光的传输效率，同时避免了汞弧灯的使用，更有利于环保。