专利名称：一种用于投影仪的可减少光学能量损失的led照明光路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学照明系统，尤其涉及一种用于投影仪的可减少光学能量损失 的LED照明光路。
背景技术：
现有技术中，投影仪的LED照明光路一般采用RGB合光系统，主要有两种一种是 直接合光，RGB LED芯片封装在同一块基板上，进行直接合光，但是此方案的亮度不高，色彩 均匀性差。第二种方案属于间接合光，如图1a和图1b所示，即三个LED光源通过四个光学 面进行合光，但此种方案的光学能量损失较大，并且，由于两片二向色镜的干涉，无法保证 三种颜色光的重合性和角度的一致性；另外，采用四个光学面使得整个RGB合光系统的结 构较大，紧凑性差。
因此设计一种用于投影仪的可减少光学能量损失的LED照明光路是一个需要解 决的技术问题。发明内容
本发明的目的在于提供一种用于投影仪的可减少光学能量损失的LED照明光路。
为实现上述目的，所述用于投影仪的可减少光学能量损失的LED照明光路，包括 第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源，所述第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED 光源依次发出第一光束、第二光束和第三光束；其特点是，所述LED照明光路还包括光楔， 所述光楔具有第一镀膜面和第二镀膜面，所述第一镀膜面反射第一光束，且透射第二光束 和第三光束；所述第二镀膜面反射第二光束，且透射第一光束和第三光束；并且，
所述第一光束经第一聚光镜聚光后入射至所述光楔的第一镀膜面，经该第一镀膜 面的反射后形成第一出射光，该第一出射光由后续系统接收；
所述第二光束经第一聚光镜聚光后入射至所述光楔的第一镀膜面，经该第一镀膜 面的透射后入射至所述第二镀膜面，然后顺次经该第二镀膜面的反射和第一镀膜面的透射 后形成第二出射光，该第二出射光由所述后续系统接收；
所述第三光束经第二聚光镜聚光后入射至所述光楔的第二镀膜面，然后顺次经第 二镀膜面的透射和第一镀膜面的透射后形成第三出射光，该第三出射光由所述后续系统接 收。
优选的是,所述第一 LED光源和第二 LED光源封装在同一壳体内，或者所述第一 LED光源和第二 LED光源放在一起。
优选的是，所述第一光束、第二光束和第三光束分别通过第一镀膜面和第二镀膜 面的反射或折射后，形成的第一出射光、第二出射光和第三出射光重合，共同由所述后续系 统接收。
优选的是，所述第一出射光、第二出射光和第三出射光入射至所述后续系统的角 度为90°。
本发明的有益效果在于，所述用于投影仪的可减少光学能量损失的LED照明光路 中，光楔的采用，使整个照明光路只具有两个光学面，大大减少了光学能量的损失；优化了 光线角度，提高了设计几何效率；第一 LED光源和第二 LED光源封装在一起，使得整体结构 更紧凑。
图1中的图1a和图1b示出了现有技术中投影仪的间接合光的LED照明光路的光 路不意图。
图2示出了本发明所述的用于投影仪的可减少光学能量损失的LED照明光路的一 个实施例的光路示意图。
图3示出了标有角度配置方案的LED照明光路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图2示出了本发明所述的用于投影仪的可减少光学能量损失的LED照明光路的一 个实施例的光路示意图，如图2所示，所述用于投影仪的可减少光学能量损失的LED照明光 路，包括第一 LED光源L1、第二 LED光源L2和第三LED光源L3，所述第一 LED光源L1、第二 LED光源L2和第三LED光源L3依次发出第一光束、第二光束和第三光束。所述LED照明光 路还包括光楔3，所述光楔3具有第一镀膜面SI和第二镀膜面S2，所述第一镀膜面SI反射 第一光束，且透射第二光束和第三光束；所述第二镀膜面S2反射第二光束,且透射第一光 束和第三光束。这里，第一镀膜面SI和第二镀膜面S2为现有技术，在本文中不再赘述。
所述第一光束经第一聚光镜I聚光后入射至所述光楔3的第一镀膜面SI，经该第 一镀膜面SI的反射后形成第一出射光,该第一出射光由后续系统4接收。
所述第二光束经第一聚光镜I聚光后入射至所述光楔3的第一镀膜面SI，经该第 一镀膜面SI的透射后入射至所述第二镀膜面S2，然后顺次经该第二镀膜面S2的反射和第 一镀膜面SI的透射后形成第二出射光，该第二出射光由所述后续系统4接收。
所述第三光束经第二聚光镜2聚光后入射至所述光楔3的第二镀膜面S2，然后顺 次经第二镀膜面S2的透射和第一镀膜面SI的透射后形成第三出射光，该第三出射光由所 述后续系统4接收。
特别地，为了使投影仪的结构做的更紧凑，所述第一 LED光源LI和第二 LED光源 L2封装在同一壳体内。
图3示出了标有角度配置方案的LED照明光路的示意图，如图3所示
所述第一 LED光源LI和第二 LED光源L2发出的第一光束(例如蓝光)和第二光束 (例如红光)在初始时是彼此平行的，第一光束经第一聚光镜I聚光后，照射到光楔3的第一 镀膜面SI的角度Al为48. 87°，由于第一镀膜面SI是反射第一光束的，则第一光束在第一 镀膜面SI处发生反射，其反射光称为第一出射光，第一出射光入射至后续系统4的角度Al 为 90。。
所述第二 LED光源L2发出的第二光束经第一聚光镜I聚光后，照射到光楔3的第 一镀膜面SI的角度BI为34. 63°，由于第一镀膜面SI是透射第二光束的，因此第二光束透射过第一镀膜面SI，并以角度B2 (等于25. 94° )入射至第二镀膜面S2上，由于第二镀膜 面S2是反射第二光束的，则第二光束在第二镀膜面S2处发生反射，然后该反射光以角度B3 (等于29. 84° )入射至第一镀膜面SI上，由于第一镀膜面SI是透射第二光束的，则第二光 束在第一镀膜面SI上发生折射，其折射角度B4为48. 87°，其折射光称为第二出射光，第二 出射光入射至所述后续系统4的角度B5为90°。
所述第三LED光源L3发出的第三光束(例如绿光)经第二聚光镜2聚光后，照射到 光楔3的第二镀膜面S2的角度Cl为41. 20°，由于第一镀膜面SI是透射第三光束的，则第 三光束在第二镀膜面S2处发生折射，折射角为29. 84°，然后该折射光以角度29. 84°入射 至第一镀膜面SI上，由于第一镀膜面SI是透射第三光束的，则第三光束在第一镀膜面SI 上发生折射，其折射角度C2为48. 87°，其折射光称为第三出射光，第三出射光入射至所述 后续系统4的角度C3为90°。
在本实施例中，所述光楔3的第一镀膜面SI与后续系统4的角度Dl为44. 7°，并 且第一镀膜面SI与第二镀膜面S2的夹角D2为3. 9°。通过上述结构与角度的设置，使这 三种颜色的光在进入后续系统4前的重合性和角度一致性都非常好，使得照明设计效率有 大幅度提升，即该第一出射光、第二出射光和第三出射光相互重合，形成白光，然后形成的 白光垂直地入射至所述后续系统4中。
通过调整SI，S2面的角度，即光楔3的夹角和LED光源与光楔3的相对位置，使进 入后续系统4的光线尽量满足设计需求，即进入后续系统4的光线尽量是平行入射。
综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本 发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。
权利要求
1.一种用于投影仪的可减少光学能量损失的LED照明光路，包括第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源，所述第一 LED光源、第二 LED光源和第三LED光源依次发出第一光束、第二光束和第三光束；其特征在于所述LED照明光路还包括光楔，所述光楔具有第一镀膜面和第二镀膜面，所述第一镀膜面反射第一光束，且透射第二光束和第三光束；所述第二镀膜面反射第二光束，且透射第一光束和第三光束；并且，所述第一光束经第一聚光镜聚光后入射至所述光楔的第一镀膜面，经该第一镀膜面的反射后形成第一出射光，该第一出射光由后续系统接收；所述第二光束经第一聚光镜聚光后入射至所述光楔的第一镀膜面，经该第一镀膜面的透射后入射至所述第二镀膜面，然后顺次经该第二镀膜面的反射和第一镀膜面的透射后形成第二出射光，该第二出射光由所述后续系统接收；所述第三光束经第二聚光镜聚光后入射至所述光楔的第二镀膜面，然后顺次经第二镀膜面的透射和第一镀膜面的透射后形成第三出射光，该第三出射光由所述后续系统接收。
2.根据权利要求1所述的用于投影仪的可减少光学能量损失的LED照明光路，其特征在于所述第一 LED光源和第二 LED光源封装在同一壳体内，或者所述第一 LED光源和第二 LED光源放在一起。
3.根据权利要求1所述的用于投影仪的可减少光学能量损失的LED照明光路，其特征在于所述第一光束、第二光束和第三光束分别通过第一镀膜面和第二镀膜面的反射或折射后，形成的第一出射光、第二出射光和第三出射光重合，共同由所述后续系统接收。
全文摘要
本发明公开了一种用于投影仪的可减少光学能量损失的LED照明光路，其包括第一LED光源、第二LED光源和第三LED光源，第一、第二和第三LED光源依次发出第一光束、第二光束和第三光束；其还包括的光楔具有第一镀膜面和第二镀膜面，第一镀膜面反射第一光束且透射第二光束和第三光束；第二镀膜面反射第二光束且透射第一光束和第三光束；第一光束依次经第一聚光镜和光楔后形成第一出射光，第二光束依次经第一聚光镜和光楔后形成第二出射光，第三光束依次经第二聚光镜和光楔后形成第三出射光，第一、第二和第三出射光均由后续系统接收。本发明中光楔的采用，使整个照明光路只具有两个光学面，大大减少了光学能量的损失；优化了光线角度，提高了设计几何效率。
文档编号G03B21/10GK103064241SQ20131001674
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者郭佳 申请人:成都迅达光电有限公司