具有准直结构的发光设备.pdf

本发明提供一种光准直结构(102)，包括准直第一特性的光的第一准直器(131)和准直第二特性的光的至少一个第二准直器(141)，其中该准直器的接收区域(132，142)至少部分地重叠，以及其中该准直器的输出区域(133，143)部分地重叠。该至少两个准直器基本上互相独立地动作。因此，所述准直器可以被互相独立地放置，以便提供对于照明单元的每个光源的良好的准直。而且，所述准直器可以被互相独立地设计，以便得到良好的光混频。

1.  一种光准直结构(102)，包括第一准直器(131)和至少一个第二准直器(41，其中：
每个所述准直器(131，141)是漏斗形的，并具有接收区域(132，142)和输出区域(133，143)，其中接收区域小于输出区域，以及具有侧壁(134，144)，其连接接收区域(132，142)与输出区域(133，143)；
所述第一准直器(131)的接收区域(132)和所述第二准直器(141)的接收区域(142)形成重叠区(150)，通过该重叠区光可以被接收到所述准直结构(102)中；
所述第一准直器(131)的输出区域(133)和所述第二准直器(141)的输出区域(143)部分地重叠；
所述第一准直器(131)的侧壁(134)对于第一特性的光是反射的，以及所述第二准直器(141)的侧壁(144)对于第二特性的光是反射的；
处在所述重叠区(150)与所述第二准直器(141)的侧壁(144)之间的光路上的、所述第一准直器(131)的侧壁(134)的部分(135)对于所述第二特性的光是透射的；以及
处在所述重叠区(150)与所述第一准直器(131)的侧壁(134)之间的光路上的、所述第二准直器(141)的侧壁(144)的部分(145)对于所述第一特性的光是透射的。

2.  按照权利要求1的光准直结构，其中所述第一光特性是第一波长间隔，以及所述第二光特性是第二波长间隔。

3.  按照前述权利要求的任一项的光准直结构，其中对于所述第二特性(104)的光是透射的、所述第一准直器(131)的侧壁(134)的所述部分(135)配备有对于所述特性(103)的光是反射的而对于所述第二特性(104)的光是透射的滤光器。

4.  按照前述权利要求的任一项的光准直结构，其中对于所述第一特性的光是透射的、所述第二准直器(141)的侧壁(144)的所述部分(145)配备有对于所述第二特性的光是反射的而对于所述第一特性的光是透射的滤光器。

5.  按照权利要求3或4的光准直结构，其中所述滤光器包括具有不同折射率和/或不同厚度的交替层的堆叠。

6.  按照前述权利要求的任一项的光准直结构，其中在第一和/或第二准直器(131，141)的侧壁(134，144)的表面与基片(105)的法线之间的角度随着远离所述基片而减小。

7.  按照前述权利要求的任一项的光准直结构，还包括具有接收区域(511)和输出区域(512)的预准直器(510)，其被安排成使得所述预准直器的所述输出区域(512)面对所述第一和第二准直器的所述接收区域。

8.  按照前述权利要求的任一项的光准直结构，还包括具有接收区域(611)和输出区域(603)的后准直器(610)，其被安排成使得所述后准直器的所述接收区域(602)面对所述第一和第二准直器的所述输出区域。

9.  一种发光设备，其至少包括照明单元(101)和按照权利要求1到8的任一项的准直结构(102)，该准直结构(102)被安排来接收和准直由所述照明单元(101)发射的光，其中
所述照明单元(101)至少包括用于发射第一特性的光的第一光源(103)和用于发射第二特性的光的第二光源(104)，以及
由所述照明单元(101)发射的光通过所述准直结构的所述重叠区(150)被接收到所述准直结构中。

10.  按照权利要求9的发光设备，其中所述第一光源(103)发射第一波长间隔的光，以及其中所述第二光源(104)发射第二波长间隔的光。

11.  按照权利要求9或10的发光设备，其中所述第一光源(103)包括第一发光二极管，以及其中所述第二光源(104)包括第二发光二极管。

12.  按照权利要求11的发光设备，其中所述第一发光二极管(103)和所述第二发光二极管(104)被并排地排列在基片上。

13.  按照权利要求9到12的任一项的发光设备，其中所述第一准直器(131)的输出区域(133)被居中地安排在所述第一光源(103)的前面，和/或其中所述第二准直器(141)的输出区域(143)被居中地安排在所述第二光源(104)的前面。

14.  按照权利要求9到13的任一项的发光设备，其中所述第一准直器(131)的接收区域(132)被居中地安排在所述第一光源(103)的前面，和/或其中所述第二准直器(141)的接收区域(142)被居中地安排在所述第二光源(104)的前面。

具有准直结构的发光设备
发明领域
本发明涉及一种光准直结构(light collimating structure)，以及涉及一种包括照明单元的、具有这样的光准直结构的发光设备，其中该光准直结构被安排来接收和准直由照明单元发射的光。
发明背景
最近，在增加发光二极管(LED)的亮度方面已经有了很大的进展。从而预期在未来几年内LED将变得足够明亮和便宜，以在具有可调节的颜色的灯中，以及在用于液晶显示器、前投影和后投影显示器和生成光图案的投影仪的背光中担当光源。
对于这些应用中的许多应用而言，希望光源发射经准直的光，其中可以设置光束形状和颜色。而且，颜色应当很好地被混合。
颜色可变性传统地是通过把不同颜色的几个LED编组成一个照明单元(像素)而得到的。通过在这样的照明单元中独立地寻址不同的LED，由每个LED发射的光的强度可被控制和变化，以使得可以设置来自那里的总的颜色。
混色和准直可以通过在准直器的入口处把照明单元的各LED靠近在一起地安置而达到。
然而，由于LED被放置在相对于准直器的不同的位置，所以混色是远非理想的，而且LED在准直器中的位置将导致在远场点处能够察觉的不同颜色区。
在美国专利申请No.2006/0001034 A1中描述了一种用来改进混色的方法，其中描述了被安排在准直漏斗的底部的RGB(红、绿、蓝)LED组件。该准直漏斗被填充以光混频的、光散射的材料，其被均匀地散布在用来填充准直漏斗的填充物树脂中。光混频材料用来改进从漏斗出射的光的混色。
然而，光混频材料将减小光利用效率，因为它将藉助于例如光的吸收和反过来朝向LED的反射而阻止至少部分的发射的光从漏斗出射。
而且，在准直漏斗中的散射材料，特别是靠近输出开口处，将负面地影响通过该设备可得到的准直。
因此，在本领域中需要一种如下的光准直结构，其可以准直来自并排地排列的几个LED的光，以及可以提供良好的混色而不需要填充准直器的混色的和光散射的材料。
发明概要
本发明的一个目的是至少部分地克服这个问题，以及提供一种准直设备，其可以准直来自多LED照明单元的光，并且其提供对于经准直的光的良好的混色。
本发明的另一个目的是提供一种包括多光源照明单元和这样的准直器的发光设备。
因此，在第一方面，本发明涉及到一种光准直结构，其至少包括第一和第二漏斗形准直器。每个准直器具有接收区域和输出区域，其中接收区域小于输出区域，以及具有侧壁，其连接接收区域与输出区域。所述第一准直器的接收区域和所述第二准直器的接收区域形成一个重叠区，通过该重叠区光可以被接收到所述准直结构中。所述第一准直器的输出区域和所述第二准直器的输出区域部分地重叠。
所述第一准直器的侧壁对于第一特性的光是反射的，以及所述第二准直器的侧壁对于第二特性的光是反射的。而且，处在所述重叠区与所述第二准直器的侧壁之间的光路上的、所述第一准直器的侧壁的部分对于所述第二特性的光是透射的。同样地，处在所述重叠区与所述第一准直器的侧壁之间的光路上的、所述第二准直器的侧壁的部分对于所述第一特性的光是透射的。
在第二方面，本发明涉及到一种发光设备，其至少包括照明单元和按照本发明的准直结构，该准直结构被安排来接收和准直由所述照明单元发射的光。该照明单元至少包括用于发射第一特性的光的第一光源和用于发射第二特性的光的第二光源，由所述照明单元发射的光通过准直结构的接收区域的所述重叠区被接收到所述准直结构中。
在本发明的发光设备中，来自照明单元中的所有光源的光在同一个准直结构中被准直。因此，该发光设备可以具有相对较紧凑的设计。
来自照明单元的所有光源的光经由接收区域的共享的重叠区进入准直结构。因此，光源可以被互相靠近地安置，这允许紧凑的设计和避免了对于在每个准直器中单独的接收区域的需要。
来自第一光源的光由第一准直器进行准直，以及来自第二光源的光由第二准直器进行准直。因此准直器实际上互相独立地动作。因此，准直器可以被互相独立地放置，以便提供对于照明单元的每个光源的良好的准直。而且，准直器可以被互相独立地设计，以使得获得良好的光混频。
第一光特性可以是第一波长间隔或第一偏振状态，以及第二光特性可以是第二波长间隔或第二偏振状态。因此，本发明的准直设备可被使用来准直和混合不同波长间隔的或不同偏振状态的光。
本发明的设备可被使用来准直和混合不同波长间隔的(例如不同的颜色)或不同偏振状态的光。
在本发明的实施例中，对于所述第二特性的光是透射的、所述第一准直器的侧壁的部分可以配备有对于所述第一特性的光是反射的而对于所述第二特性的光是透射的滤光器。同样地，对于所述第一特性的光是透射的、所述第二准直器的侧壁的部分可以配备有对于所述第二特性的光是反射的而对于所述第一特性的光是透射的滤光器。安排滤光器来操控选择性的透射和反射的可能性，给出了设计准直结构的自由度，因为滤光器可被安排在形成准直器侧壁的任何材料上，或甚至可以构成形成准直器侧壁的材料。
为了得到选择性的反射和选择性的透射，该侧壁的部分配备有(典型地被涂覆以，或包含有)具有想要的特性的滤色材料。
具有选择性的反射和透射特性的滤光器可包括具有不同折射率和/或不同厚度的交替层的堆叠。
这样的基于干涉堆叠(interference stack)的滤光器非常适合于作为选择性地透射和选择性地反射的滤光器，因为它们可以容易地被适配来选择性地反射和透射不同波长的光，并且对于感兴趣的波长具有非常低的吸收。
在本发明的实施例中，在第一和/或第二准直器的侧壁的表面与基片的法线之间的角度随着远离所述基片而减小。
当准直器的侧壁以这样的方式——即形成准直器的凹形的内表面——而被弯曲时，准直器的高度可以降低，以便得到与具有直侧壁的准直器相比较的相同的准直程度。
在本发明的实施例中，光准直结构还可包括具有接收区域和输出区域的预准直器，其被安排成使得所述预准直器的所述输出区域面对所述第一和第二准直器的所述接收区域。
通过把预准直器安排在光准直结构的接收侧，进入第一和第二准直器的至少之一的光被准直到某种程度。另外，这样的光准直结构可以易于制造。
在本发明的实施例中，光准直结构还可包括具有接收区域和输出区域的后准直器，其被安排成使得所述后准直器的所述接收区域面对所述第一和第二准直器的所述输出区域。
通过把后准直器安排在光准直结构的输出侧，可以进一步地准直输出的光。
在本发明的实施例中，所述第一光源可包括第一发光二极管，以及第二光源可包括第二发光二极管。第一发光二极管和第二发光二极管可被并排地排列在基片上。
所建议的准直结构很适合于准直和混合来自发光二极管的光。发光二极管典型地以半球图案发射光，并且常常希望进行光的准直。
特别是，所建议的准直结构很适合于准直来自密集地装配的发光二极管——诸如是多LED组件中的单独的二极管——的光，因为每种颜色的光基本上独立于其它颜色地被准直，即使来自所有LED的光都通过同一个重叠区进入准直结构也如此。
在本发明的实施例中，所述第一准直器的输出区域可被居中地(centrally)安排在所述第一光源的前面，和/或所述第二准直器的输出区域可被居中地安排在所述第二光源的前面。
在本发明的实施例中，所述第一准直器的接收区域可被居中地安排在所述第一光源的前面，和/或所述第二准直器的接收区域可被居中地安排在所述第二光源的前面。

附图简述
现在参照显示本发明的实施例的附图，更详细地描述本发明的这个和其它方面与优点。
图1以截面侧视图来图示本发明的一个实施例。
图2以截面侧视图来图示本发明的另一个实施例。
图3以透视顶视图来图示本发明的再一个实施例。
图4以顶视图来图示图3的实施例。
图5以截面侧视图来图示本发明的再一个实施例。
图6以截面侧视图来图示本发明的再一个实施例。
优选实施例详细说明
本发明部分地涉及到一种发光设备，其包括照明单元和准直结构，该准直结构被安排来接收和准直由照明单元发射的光。该准直结构本身形成本发明的主要设想的方面，虽然在这里它在下文中被描述为发光设备的部件。
本发明的发光设备的第一示例性实施例以截面图形式被图示在图1中。
该发光设备包括照明单元101，在其上安排光准直结构102。
照明单元101包括：第一发光二极管(LED)103，其能够发射第一波长间隔的光，例如是第一颜色的光；和第二发光二极管104，其能够发射第二波长间隔的光，例如是第二颜色的光。
正如这里使用的，“发光二极管”涉及所有的不同类型的发光二极管(LED)，包括基于有机体的LED、基于聚合物的LED和基于无机体的LED，它们在运行模式中发射从紫外到红外的、任何波长或波长间隔的光。在本申请的上下文中，发光二极管也被理解为包括激光二极管，即，发射激光的发光二极管。
发光二极管103、104被并排地排列在基片105上，以形成多LED组件。
该LED被安排成在沿基片105的法线的主方向上发射光。
考虑到由LED发射的光的主方向，光准直结构102被安排在LED 103、104的前面，以便接收和准直至少部分的所发射的光。
光准直结构102包括：第一准直器131，其被适配成准直由第一发光二极管103发射的光，即，第一波长间隔的光；和第二准直器141，其被适配成准直由第二发光二极管104发射的光，即，第二波长间隔的光。
正如这里使用的，术语“准直器”是指能够接收电磁(EM)辐射(例如，在从UV到IR的间隔中的光)并减小所接收的EM辐射的角展度(angularspread)角的光学元件。
每个准直器131、141包括面对照明单元101的接收区域132、142，由照明单元发射的光通过其进入准直器；以及包括输出区域133、143，光通过其从准直器出射。
该准直器是漏斗形的，这样，接收区域132、142小于各自的输出区域133、143，以及该准直器包括侧壁134、144，它们对于要被准直的光是反射的。由于准直器的漏斗形状，从准直器出射的光的角展度将小于被接收到准直器中的光的角展度。
第一准直器131的侧壁134对于由第一发光二极管103发射的光，即第一波长间隔的光，是反射的。同样地，第二准直器141的侧壁144对于由第二发光二极管104发射的光，即第二波长间隔的光，是反射的。
准直器的侧壁134、144被安排成使得第一准直器131的接收区域132和第二准直器141的接收区域142形成一个重叠区150。准直结构102被放置在照明单元101的前面，以使得由第一发光二极管103发射的光和由第二发光二极管104发射的光都通过这个重叠区150被透射到准直结构102中。
而且，第一准直器131的接收区域132被居中地定位在第一发光二极管103的前面，即，第一发光二极管103被安排在接收区域的中心点的后面。同样地，第二准直器141的接收区域142被居中地定位在第二发光二极管104的前面。
侧壁还被安排成使得第一准直器131的输出区域133和第二准直器141的输出区域143也重叠，这样，在输出区域的中心点之间的横向距离等于在接收区域的中心点之间的横向距离。
第一准直器131和第二准直器141的形状基本上是相同的，二者都具有相对于接收区域的法线对称的漏斗形状。
第一准直器131因此部分地被安排在第二准直器141内，以及反之亦然。因此，第一准直器131的侧壁134的部分135被放置在第二发光二极管104与第二准直器的侧壁144之间的光路上。同样地，第二准直器141的侧壁144的部分145被放置在第一发光二极管103与第一准直器的侧壁134之间的光路上。
位于第二准直器141中的、第一准直器131的部分135由如下的滤光器构成，该滤光器对于由第二发光二极管104发射的光是透射的、但对于由第一发光二极管103发射的光是反射的。因此，来自第二发光二极管104的光将基本上不受影响地透射通过第一准直器的侧壁的该部分135。
同样地，位于第一准直器131中的、第二准直器141的部分145由如下的滤光器构成，该滤光器对于由第一发光二极管103发射的光是透射的、但对于由第二发光二极管104发射的光是反射的。因此，来自第一发光二极管103的光将基本上不受影响地透射通过第二准直器的侧壁的该部分145。
总之，来自第一发光二极管103的光将通过在第一准直器131的侧壁134上被反射而被准直，以及来自第二发光二极管104的光将通过在第二准直器141的侧壁144上被反射而被准直，虽然第一准直器部分地位于第二准直器内，以及反之亦然。
由于在这个实施例中，两个准直器如此地具有相同的形状，以及由于每个发光二极管被定位在它们各自的准直器的中心，所以从第一准直器出射的光应当具有与从第二准直器出射的光相同的主方向和角展度。将只有对应于第一和第二LED之间的距离的小的横向位移。
本发明的第二实施例被图示于图2。在这个实施例中，与第一实施例的不同之处在于准直结构202的形状。照明单元201如以上对于第一实施例所描述的。
准直结构202包括：第一准直器231，其被适配成准直由第一发光二极管203发射的光，即第一波长间隔的光；以及第二准直器241，其被适配成准直由第二发光二极管204发射的光，即第二波长间隔的光。
每个准直器231、241包括面对照明单元201的接收区域232、242，由照明单元发射的光通过其进入准直器；以及包括输出区域233、243，光通过其从准直器出射。
该准直器是漏斗形状，这样，接收区域232、242小于相应的输出区域233、243，并且该准直器包括侧壁234、244，其对于要被准直的光是反射的。
第一准直器231的侧壁234对于由第一发光二极管203发射的光是反射的。同样地，第二准直器241的侧壁244对于由第二发光二极管104发射的光是反射的。
该准直器的侧壁234、244被安排成使得第一准直器231的接收区域232和第二准直器241的接收区域242基本上完全重叠，形成一个重叠区250。准直结构202被放置在照明单元201的前面，以使得由第一发光二极管203发射的光和由第二发光二极管204发射的光都通过这个重叠区250被透射到准直结构202中。
因为完全重叠，所以第一准直器231的接收区域232没有被居中地定位在第一LED 203的前面，以及第二准直器242的接收区域242没有被居中地定位在第二LED 204的前面。
侧壁234、244还被安排成使得第一准直器231的输出区域233和第二准直器241的输出区域243也重叠。然而，这里在输出区域的中心点之间的横向距离大于在接收区域的中心点之间的横向距离，因为后一个距离是零。
结果，准直器231、241相对于基片205的法线是非对称的。
第一发光二极管203被放置在重叠部分250的中心的一边(在这里是左边)，以及第二发光二极管204被放置在重叠部分的中心的相反的一边(在这里是右边)。
而且，第一准直器231的中心线向第一发光二极管203倾斜，以及第二准直器241的中心线向第二发光二极管204倾斜。
结果，虽然发光二极管203、204没有被安置在它们的各自的准直器的中心，但通过适当地选择中心线的倾斜角，从准直器出射231、241的光的主方向是沿着基片205的法线，以及从第一LED 103发射的光的角展度基本上等于从第二LED发出的光的角展度。
这个第二实施例优于上述的第一实施例的一个优点在于，由于接收区域的完全重叠，在第二实施例中的总接收区域(即，第一准直器的接收区域+第二准直器的接收区域一重叠部分)可被做成小于在第一实施例中的总接收区域。因此，当与第二实施例相比较时，第一实施例呈现集光率(etendue)的损失。
本发明的第三示例性实施例被图示于图3，其上显示按照本发明的发光设备的顶视截面图。
该发光设备包括：照明单元，其包括被安排在基片(未示出)上的第一LED 310、第二LED 320、第三LED 330和第四LED 340；以及准直结构，其被安排来接收和准直来自照明单元的光。
该准直结构包括：第一准直器311，用于准直由第一LED 310发射的光；第二准直器321，用于准直由第二LED 320发射的光；第三准直器331，用于准直由第三LED 330发射的光；以及第四准直器341，用于准直由第四LED 310发射的光。
每个准直器311、321、331、341都是漏斗形状，其接收区域小于输出区域，以及侧壁把接收区域与输出区域连接起来。准直器的侧壁对于来自它的对应的发光二极管的光是反射的。在顶视图中，准直器的截面是圆形的。
准直器311、321、331、341部分地位于每一个内，这样，接收区域313、323、333、343形成一个重叠区350。来自所有四个LED 310、320、330、340的光通过作为这个重叠区350的部分的接收区域的一部分，进入它们的各自的准直器。
而且，每个准直器都被安排成使得它的接收区域被居中地安排在它的对应的LED的前面。
正如在以上的实施例中那样，位于另一个准直器内(即，位于重叠区350与该另一个准直器的侧壁之间的光路上)的准直器的侧壁的部分，典型地藉助于分色滤光器(dichroic filter)，对于来自对应于该另一个准直器的发光二极管的光是透射的。因此，第一准直器311的侧壁的位于第二准直器321内的部分对于来自第二LED 320的光是透射的，位于第三准直器331内的部分对于来自第三LED 330的光是透射的，以及位于第四准直器341内的部分对于来自第四LED 340的光是透射的。类似的推理对于第二、第三和第四准直器的侧壁是成立的。
在对于这个第三实施例的替换例(未示出)中，第一、第二、第三和第四准直器的接收区域完全重叠，以使得光通过其被接收到准直器中的所述重叠区由四个准直器的四个接收区域的全部区域构成。而且，在这个替换例中，第一、第二、第三和第四准直器的输出区域也是部分地，而不是完全地重叠。
对于一个波长间隔的光是透射的、而对于另一个波长间隔的光则是反射的滤光器，例如，以集合术语(collective term)分色滤光器而为本领域技术人员所知。正如这里使用的，术语“分色滤光器”是指这样的滤光器，其反射一个或多个波长或波长范围的电磁辐射，以及透射另一个或多个波长或波长范围的电磁辐射，同时对于感兴趣的所有波长保持低的、典型地接近于零的吸收系数。
正如这里使用的，术语“波长间隔”是指连续的和不连续的波长间隔。
分色滤光器可以是高通、低通、带通或带阻型。
例子包括所谓的干涉堆叠。干涉堆叠是包含具有不同折射率和/或不同厚度的材料的交替层的多层堆叠。
干涉堆叠的一个例子包括Ta₂O₅和SiO₂的交替层，其中每层的厚度典型地约等于四分之一的空气中的波长除以折射率，其中空气中的波长等于分色滤光器反射的光的主波长。
本领域技术人员已知的且适合于在本发明中使用的分色滤光器的其它例子是这样的基于胆甾相液晶(所谓的光子晶体或全息层)的滤光器。
而且，所述的滤光器可以是非理想的，即不反射100％的在滤光器要反射光的波长范围中的光，和/或不透射100％的在滤光器要透射光的波长范围中的光。因此，术语“对于第一波长间隔的光是反射的而对于第二波长间隔的光是透射的滤光器”应当被理解为“至少部分地反射第一波长间隔的光且至少部分地透射第二波长间隔的光的滤光器”。
而且，这样的滤光器可被设计为反射两个波长间隔的光而同时透射第三波长间隔的光，例如，反射红和绿光而同时透射蓝光。
典型地，该滤光器被安排作为在侧壁上的涂层。
对于至少一个波长间隔的光是反射的准直器的侧壁可以由自支撑壁单元、在两个固体之间的交界面或在固体与周围的大气之间的交界面来组成。
在上述的实施例的附图中，准直器的侧壁被图示为直的，这是在侧壁的表面与基片的法线之间的角度是恒定的、与离基片的距离无关的意义上而言。
然而，本发明不限于此。事实上，在某些情形下，在侧壁的表面与基片的法线之间的角度是变化的，特别是随着远离基片而减小，这可以是有利的。例如，准直器的侧壁可以是弯曲的，以使得准直器的截面类似于抛物面的截面。一个这样的例子是通常被称为复合抛物面准直器的准直器形状。对于这样的准直器形状，与直壁准直器相比较，为了得到相同的准直度，准直器的高度可以减小。
在本发明的实施例中，正如图5所示的，预准直器510被安排在照明单元501与准直结构502之间，这样，进入本发明的准直结构502的光已经被预准直器准直到某个程度。该准直结构可以是按照本发明的任何准直结构，诸如以上描述的。
预准直器510典型地是具有接收区域511和输出区域512的漏斗形准直器。在本发明的发光设备中，预准直器的接收区域511被安排来接收由照明单元501发射的光。
预准直器510的输出区域512面对准直结构502的准直器的接收区域，典型地是面对准直结构的准直器的重叠区。预准直器的侧壁优选地对于来自照明单元中所有光源的光是反射的。
预准直器510和准直结构502可被形成为分开的物件，或可以是单个物件。
在本发明的实施例中，正如图6所示的，后准直器610被安排在本发明的准直结构602的输出侧，这样，从准直结构602出射的光被后准直器610进一步地准直。该准直结构可以是按照本发明的任何准直结构，诸如以上描述的。
后准直器610典型地是具有接收区域611和输出区域612的漏斗形准直器。
后准直器610的接收区域611面对准直结构602中的准直器的输出区域。后准直器的侧壁优选地对于来自照明单元中所有光源的光是反射的。
后准直器610和准直结构602可被形成为分开的物件，或可以是单个物件。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于以上描述的优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内有可能进行许多修改和改变。例如，虽然以上的实施例使用发光二极管作为光源，但在照明单元中可以利用任何其它光源，诸如象荧光灯管、白炽灯泡和放电灯。
本发明的准直结构不仅仅可被使用来准直和混合不同波长间隔或颜色的光。该准直结构替换地可被使用来准直和混合两个或多个不同偏振状态的光。因此，在这里的说明书的适当段落中，术语“波长间隔”可以用“偏振状态”替代，“分色滤光器”可以用“偏振滤光器”替代，以及“颜色”可以用“偏振”替代。
本发明不局限于形成准直结构的两个或四个准直器。正如本领域技术人员将认识到的，本发明对于具有形成准直结构的三个或多个准直器的实施例也是有效的。
本领域技术人员将认识到，准直器的侧壁的某些部分不处在任何其它准直器内。这样的部分——其典型地形成准直结构的外边界——因此可被做成对于任何波长的光是反射的，因为在某些情形下在这样的部分中对于某个波长间隔的光是选择性地反射并没有附加效果。这在图5和6上被例示，其中准直器的最外面的侧壁能够反射由光源发射的所有波长的光。
最后，可以通过把临近的滤色器(color filter)壁组合成反射两个或多个颜色的光的一个滤色器壁，和/或通过省去滤色器结构的一部分，从而简化所述结构。这样，滤色器结构可以变得更易于制造，同时仍旧可得到颜色非对称性的局部校正。例如，在图3上，可以运用仅仅四个最内部的分段和四个最外部的分段，省去其间的侧壁。这极大地简化了构造，同时仍旧可达到颜色均匀性的显著改进。