專利名稱：Led三基色光源的合光裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發光二極管(LED)光源合光裝置，特別是涉及一種由平面 分色鏡組成的合光裝置。
背景技術：
LED (發光二極管)體積小、亮度高、節能、環保，可以取代傳統的白 熾燈作為照明光源，在許多需要高亮度光源的場合，如投影系統光源，LCD 背光源，汽車燈具等場合，得到越來越廣泛的應用。
LED (發光二極管)的色彩非常豐富，能夠得到特別生動的圖像，成為
大家關注的對象。為了得到很高的亮度和很好的色譜，通常需要將三基色LED
發出的紅、綠、藍三種顏色的光線的通過合光裝置進行合光，以得到很好的 白光。
傳統的合光裝置大多采用立方棱鏡來實現。立方棱鏡一般是用四塊鍍膜 的棱鏡膠合而成，在棱鏡上鍍制分色膜的工藝比平面鏡復雜，棱鏡的制造成 本也比平面鏡高得多，而且棱鏡的重量比平面鏡重得多，只能用于需要較大 光斑的場合，不適合用于手機投影的微投系統。
實用新型內容
為解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種LED三基色光源的合光 裝置，它成本低，體積小，重量輕，合光效果好，可用于微投系統。 為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案
一種LED三基色光源的合光裝置，包括X形合光組件、LED三基色光源 以及合光接收器件，LED三基色光源由紅色LED發光器件、綠色LED發光 器件、藍色LED發光器件以及相應的驅動及控制電路組成，其特征是
X形合光組件是由一長兩短共三塊平板狀的分色鏡片拼接而成，兩塊短 分色鏡片位于同一平面上，該兩塊短分色鏡片與長分色鏡片呈直角交叉從而 構成X形，長分色鏡片和短分色鏡片的表面上敷設有分色膜層，從而在X形 合光組件的上方、下方、左方、右方形成供光線入射或出射的四個區域，所 述紅色LED發光器件、綠色LED發光器件、藍色LED發光器件、合光接收 器件分別設置在這四個區域中，且紅色LED發光器件、綠色LED發光器件、 藍色LED發光器件發出的中心主光線與所述分色膜層呈45度角入射，并平 行出射到所述合光接收器件。所述長分色鏡片呈左低右高設置，該長分色鏡片的表面上敷設的是反藍 透紅綠分色膜層 ，兩塊短分色鏡片的表面上敷設的是反紅透藍綠分色膜層，
所述紅色LED發光器件設置在X形合光組件右方，藍色LED發光器件設置 在X形合光組件左方，綠色LED發光器件設置在X形合光組件下方，合光接 收器件設置在X形合光組件上方。
所述X形合光組件安裝在基座上。
所述紅色LED發光器件、綠色LED發光器件、藍色LED發光器件的外 圍設置有反光罩，各反光罩的內表面上敷設有反光膜。
由于采用上述技術方案，本實用新型有以下積極有益效果 本系統采用低成本的三片平板狀的分色鏡片代替傳統的四塊高成本的棱 鏡實現合光，LED三基色光源發出的紅、綠、藍色光從右、下、左三個方向 進入分色鏡片后向同一方向出射，光程等距，有很高的合光效率和合光質量， 而且成本低、重量輕，調光簡便，結構緊湊、靈活性高，可作為手機投影的 微型投影器的合光裝置，也可作為以LED為光源的打印、掃描系統的合光裝 置，具有廣泛的應用前景。
圖1是本實用新型一實施例的結構示意圖。 圖2是圖1所示實施例的合光原理圖。 圖3是圖1中紅光反射的光路圖。 圖4是圖1中藍光反射的光路圖。 圖5是圖1中綠光透射的光路圖。
具體實施方式
1紅色LED發光器件 3藍色LED發光器件 5短分色鏡片 7反光膜 9反光膜 11反光罩
14反藍透紅綠分色膜層 16反紅透藍綠分色膜層 18驅動及控制電路
2綠色LED發光器件
4長分色鏡片 6短分色鏡片 8反光膜
10合光接收器件
12反光罩
15反紅透藍綠分色膜層 17驅動及控制電路
19驅動及控制電路
21紅色光束
22綠色光束
23藍色光束
13反光罩
20基座 24白色光束
請參照圖l、圖2、圖3、圖4、圖5，本實用新型是一種LED三基色光 源的合光裝置，包括X形合光組件、LED三基色光源以及合光接收器件，LED三基色光源由紅色LED發光器件1 、綠色LED發光器件2、藍色LED發光器 件3以及相應的驅動及控制電路組成。
X形合光組件是由一長兩短共三塊平板狀的分色鏡片拼接而成，長分色 鏡片4呈左低右高傾斜設置，傾斜角度與垂直方向成45度。兩塊短分色鏡片 5、 6位于同一平面上，該兩塊短分色鏡片5、 6與長分色鏡片4呈直角交叉從 而構成X形，該長分色鏡片4的表面上敷設有反藍透紅綠分色膜層14;該兩 塊短分色鏡片5、 6的表面上分別敷設有反紅透藍綠分色膜層15、 16，分色膜 層16也可以是反紅透綠分色膜層。
從而在X形合光組件的右方、下方、左方形成供光線入射的區域，在X 形合光組件的上方形成供光線出射的區域。
紅色LED發光器件1設置在X形合光組件右方，藍色LED發光器件3 設置在X形合光組件左方，綠色LED發光器件2設置在X形合光組件下方， 合光接收器件10設置在X形合光組件上方，且紅色LED發光器件1、綠色 LED發光器件2、藍色LED發光器件3發出的中心主光線與所述分色膜層呈 45度角入射，并平行出射到合光接收器件10。 X形合光組件安裝在基座20 上。
紅色LED發光器件1的外圍設置有反光罩11，反光罩11的內表面上敷 設有反光膜7。
綠色LED發光器件2的外圍設置有反光罩12，反光罩12的內表面上敷 設有反光膜8。
藍色LED發光器件3的外圍設置有反光罩13，反光罩13的內表面上敷 設有反光膜9。
紅色LED發光器件1由驅動及控制電路17控制。 綠色LED發光器件2由驅動及控制電路18控制。 藍色LED發光器件3由驅動及控制電路19控制。
驅動及控制電路17、 18、 19分別控制紅色LED發光器件1、綠色LED 發光器件2、藍色LED發光器件3輸出光束的功率和色度。
請參照圖3，由紅色LED發光器件1發出的光線經過反光罩11反射后， 成為紅色光束21,紅色光束21遇到短分色鏡片5、 6表面上的反紅透藍綠分 色膜層15、 16后被向上反射。
請參照圖4，由藍色LED發光器件3發出的光線經過反光罩13反射后， 成為藍色光束23，藍色光束23遇到長分色鏡片4表面上的反藍透紅綠分色膜 層14后被向上反射。
請參照圖5，由綠色LED發光器件2發出的光線經過反光罩12反射后， 成為綠色光束22，綠色光束22直接向上透過長分色鏡片4表面上的反藍透紅 綠分色膜層M和短分色鏡片5、 6表面上的反紅透藍綠分色膜層15、 16。
紅色光束21、綠色光束22、藍色光束23到達合光接收器件10的光程是 等距的。該三基色光束通過X形合光組件混合后，成為白色光束24，從而達 到了合光的目的。上述的反藍透紅綠分色膜層14和反紅透藍綠分色膜層15、 16的制備方 法均采用鈦的氧化物和二氧化硅交替組合膜系G/……H，L，H,L……/1,反藍透 紅綠分色膜層14采用14-32層，每層的光學厚度在25-350nm;反紅透藍綠分 色膜層15、 16采用22-36層，每層的光學厚度在25-330nm。
反光膜7、 8、 9的制備方法為現有技術，故本文不再加以贅述。
在上述實施例中，如果把藍色LED發光器件3和紅色LED發光器件1 的位置對調，可以得到另一實施方式，這時，在長分色鏡片4的表面上敷設 反紅透藍綠分色膜層；在兩塊短分色鏡片5、 6的表面上敷設反藍透紅綠分色 膜層，將紅色LED發光器件設置在X形合光組件的左方，藍色LED發光器 件設置在X形合光組件的右方，綠色LED發光器件設置在X形合光組件的下 方，三色光混合之后從X形合光組件的上方輸出到合光接收器件。
還可以把綠色LED發光器件2設置在X形合光組件的左方或右方，藍色 LED發光器件3或紅色LED發光器件1設置在X形合光組件的下方，三色光 混合之后從X形合光組件的上方輸出到合光接收器件10。
本裝置采用低成本的三片平板狀的分色鏡片代替傳統的四塊高成本的棱 鏡實現合光，LED三基色光源發出的紅、綠、藍色光從右、下、左三個方向 進入分色鏡片后向上方出射，由于采用X型結構，不但實現了光程等距，而 且體積比其它形式的結構減少一倍，利于器件的小型化。本系統有很高的合 光效率和合光質量，而且成本低、重量輕，調光簡便，結構緊湊、靈活性高， 可作為手機投影的微型投影器的合光裝置，也可作為以LED為光源的打印、 掃描裝置的合光裝置，具有廣泛的應用前景。
權利要求1.一種LED三基色光源的合光裝置，包括X形合光組件、LED三基色光源以及合光接收器件，LED三基色光源由紅色LED發光器件、綠色LED發光器件、藍色LED發光器件以及相應的驅動及控制電路組成，其特征是X形合光組件是由一長兩短共三塊平板狀的分色鏡片拼接而成，兩塊短分色鏡片位于同一平面上，該兩塊短分色鏡片與長分色鏡片呈直角交叉從而構成X形，長分色鏡片和短分色鏡片的表面上敷設有分色膜層，從而在X形合光組件的上方、下方、左方、右方形成供光線入射或出射的四個區域，所述紅色LED發光器件、綠色LED發光器件、藍色LED發光器件、合光接收器件分別設置在這四個區域中，且紅色LED發光器件、綠色LED發光器件、藍色LED發光器件發出的中心主光線與所述分色膜層呈45度角入射，并平行出射到所述合光接收器件。
2. 如權利要求1所述的LED三基色光源的合光裝置，其特征是所述 長分色鏡片呈左低右高設置，該長分色鏡片的表面上敷設的是反藍透紅綠分 色膜層；兩塊短分色鏡片的表面上敷設的是反紅透藍綠分色膜層，所述紅色 LED發光器件設置在X形合光組件右方，藍色LED發光器件設置在X形合 光組件左方，綠色LED發光器件設置在X形合光組件下方，合光接收器件設 置在X形合光組件上方。
3. 如權利要求1所述的LED三基色光源的合光裝置，其特征是所述X 形合光組件安裝在基座上。
4. 如權利要求1所述的LED三基色光源的合光裝置，其特征是所述 紅色LED發光器件、綠色LED發光器件、藍色LED發光器件的外圍設置有 反光罩，各反光罩的內表面上敷設有反光膜。
專利摘要一種LED三基色光源的合光裝置，包括X形合光組件、LED三基色光源以及合光接收器件，X形合光組件是由一長兩短共三塊平板狀的分色鏡片拼接而成，兩塊短分色鏡片位于同一平面上，兩塊短分色鏡片與長分色鏡片呈直角交叉從而構成X形，各分色鏡片的表面上敷設有分色膜層，從而在X形合光組件的上方、下方、左方、右方形成供光線入射或出射的四個區域，紅色LED發光器件、綠色LED發光器件、藍色LED發光器件、合光接收器件分別設置在這四個區域中，且紅色LED發光器件、綠色LED發光器件、藍色LED發光器件發出的中心主光線與所述分色膜層呈45度角入射，并平行出射到所述合光接收器件。本裝置成本低，體積小，重量輕，合光效果好，可用于微投系統。
文檔編號F21V9/08GK201322257SQ200820124069
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月2日 優先權日2008年12月2日
發明者黃加玉 申請人:黃加玉