专利名称：Led三基色光源的合光装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发光二极管(LED)光源合光装置，特别是涉及一种由平面 分色镜组成的合光装置。
背景技术：
LED (发光二极管)体积小、亮度高、节能、环保，可以取代传统的白 炽灯作为照明光源，在许多需要高亮度光源的场合，如投影系统光源，LCD 背光源，汽车灯具等场合，得到越来越广泛的应用。
LED (发光二极管)的色彩非常丰富，能够得到特别生动的图像，成为
大家关注的对象。为了得到很高的亮度和很好的色谱，通常需要将三基色LED
发出的红、绿、蓝三种颜色的光线的通过合光装置进行合光，以得到很好的 白光。
传统的合光装置大多采用立方棱镜来实现。立方棱镜一般是用四块镀膜 的棱镜胶合而成，在棱镜上镀制分色膜的工艺比平面镜复杂，棱镜的制造成 本也比平面镜高得多，而且棱镜的重量比平面镜重得多，只能用于需要较大 光斑的场合，不适合用于手机投影的微投系统。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种LED三基色光源的合光 装置，它成本低，体积小，重量轻，合光效果好，可用于微投系统。 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案
一种LED三基色光源的合光装置，包括X形合光组件、LED三基色光源 以及合光接收器件，LED三基色光源由红色LED发光器件、绿色LED发光 器件、蓝色LED发光器件以及相应的驱动及控制电路组成，其特征是
X形合光组件是由一长两短共三块平板状的分色镜片拼接而成，两块短 分色镜片位于同一平面上，该两块短分色镜片与长分色镜片呈直角交叉从而 构成X形，长分色镜片和短分色镜片的表面上敷设有分色膜层，从而在X形 合光组件的上方、下方、左方、右方形成供光线入射或出射的四个区域，所 述红色LED发光器件、绿色LED发光器件、蓝色LED发光器件、合光接收 器件分别设置在这四个区域中，且红色LED发光器件、绿色LED发光器件、 蓝色LED发光器件发出的中心主光线与所述分色膜层呈45度角入射，并平 行出射到所述合光接收器件。所述长分色镜片呈左低右高设置，该长分色镜片的表面上敷设的是反蓝 透红绿分色膜层 ，两块短分色镜片的表面上敷设的是反红透蓝绿分色膜层，
所述红色LED发光器件设置在X形合光组件右方，蓝色LED发光器件设置 在X形合光组件左方，绿色LED发光器件设置在X形合光组件下方，合光接 收器件设置在X形合光组件上方。
所述X形合光组件安装在基座上。
所述红色LED发光器件、绿色LED发光器件、蓝色LED发光器件的外 围设置有反光罩，各反光罩的内表面上敷设有反光膜。
由于采用上述技术方案，本实用新型有以下积极有益效果 本系统采用低成本的三片平板状的分色镜片代替传统的四块高成本的棱 镜实现合光，LED三基色光源发出的红、绿、蓝色光从右、下、左三个方向 进入分色镜片后向同一方向出射，光程等距，有很高的合光效率和合光质量， 而且成本低、重量轻，调光简便，结构紧凑、灵活性高，可作为手机投影的 微型投影器的合光装置，也可作为以LED为光源的打印、扫描系统的合光装 置，具有广泛的应用前景。
图1是本实用新型一实施例的结构示意图。 图2是图1所示实施例的合光原理图。 图3是图1中红光反射的光路图。 图4是图1中蓝光反射的光路图。 图5是图1中绿光透射的光路图。
具体实施方式
1红色LED发光器件 3蓝色LED发光器件 5短分色镜片 7反光膜 9反光膜 11反光罩
14反蓝透红绿分色膜层 16反红透蓝绿分色膜层 18驱动及控制电路
2绿色LED发光器件
4长分色镜片 6短分色镜片 8反光膜
10合光接收器件
12反光罩
15反红透蓝绿分色膜层 17驱动及控制电路
19驱动及控制电路
21红色光束
22绿色光束
23蓝色光束
13反光罩
20基座 24白色光束
请参照图l、图2、图3、图4、图5，本实用新型是一种LED三基色光 源的合光装置，包括X形合光组件、LED三基色光源以及合光接收器件，LED三基色光源由红色LED发光器件1 、绿色LED发光器件2、蓝色LED发光器 件3以及相应的驱动及控制电路组成。
X形合光组件是由一长两短共三块平板状的分色镜片拼接而成，长分色 镜片4呈左低右高倾斜设置，倾斜角度与垂直方向成45度。两块短分色镜片 5、 6位于同一平面上，该两块短分色镜片5、 6与长分色镜片4呈直角交叉从 而构成X形，该长分色镜片4的表面上敷设有反蓝透红绿分色膜层14;该两 块短分色镜片5、 6的表面上分别敷设有反红透蓝绿分色膜层15、 16，分色膜 层16也可以是反红透绿分色膜层。
从而在X形合光组件的右方、下方、左方形成供光线入射的区域，在X 形合光组件的上方形成供光线出射的区域。
红色LED发光器件1设置在X形合光组件右方，蓝色LED发光器件3 设置在X形合光组件左方，绿色LED发光器件2设置在X形合光组件下方， 合光接收器件10设置在X形合光组件上方，且红色LED发光器件1、绿色 LED发光器件2、蓝色LED发光器件3发出的中心主光线与所述分色膜层呈 45度角入射，并平行出射到合光接收器件10。 X形合光组件安装在基座20 上。
红色LED发光器件1的外围设置有反光罩11，反光罩11的内表面上敷 设有反光膜7。
绿色LED发光器件2的外围设置有反光罩12，反光罩12的内表面上敷 设有反光膜8。
蓝色LED发光器件3的外围设置有反光罩13，反光罩13的内表面上敷 设有反光膜9。
红色LED发光器件1由驱动及控制电路17控制。 绿色LED发光器件2由驱动及控制电路18控制。 蓝色LED发光器件3由驱动及控制电路19控制。
驱动及控制电路17、 18、 19分别控制红色LED发光器件1、绿色LED 发光器件2、蓝色LED发光器件3输出光束的功率和色度。
请参照图3，由红色LED发光器件1发出的光线经过反光罩11反射后， 成为红色光束21,红色光束21遇到短分色镜片5、 6表面上的反红透蓝绿分 色膜层15、 16后被向上反射。
请参照图4，由蓝色LED发光器件3发出的光线经过反光罩13反射后， 成为蓝色光束23，蓝色光束23遇到长分色镜片4表面上的反蓝透红绿分色膜 层14后被向上反射。
请参照图5，由绿色LED发光器件2发出的光线经过反光罩12反射后， 成为绿色光束22，绿色光束22直接向上透过长分色镜片4表面上的反蓝透红 绿分色膜层M和短分色镜片5、 6表面上的反红透蓝绿分色膜层15、 16。
红色光束21、绿色光束22、蓝色光束23到达合光接收器件10的光程是 等距的。该三基色光束通过X形合光组件混合后，成为白色光束24，从而达 到了合光的目的。上述的反蓝透红绿分色膜层14和反红透蓝绿分色膜层15、 16的制备方 法均采用钛的氧化物和二氧化硅交替组合膜系G/……H，L，H,L……/1,反蓝透 红绿分色膜层14采用14-32层，每层的光学厚度在25-350nm;反红透蓝绿分 色膜层15、 16采用22-36层，每层的光学厚度在25-330nm。
反光膜7、 8、 9的制备方法为现有技术，故本文不再加以赘述。
在上述实施例中，如果把蓝色LED发光器件3和红色LED发光器件1 的位置对调，可以得到另一实施方式，这时，在长分色镜片4的表面上敷设 反红透蓝绿分色膜层；在两块短分色镜片5、 6的表面上敷设反蓝透红绿分色 膜层，将红色LED发光器件设置在X形合光组件的左方，蓝色LED发光器 件设置在X形合光组件的右方，绿色LED发光器件设置在X形合光组件的下 方，三色光混合之后从X形合光组件的上方输出到合光接收器件。
还可以把绿色LED发光器件2设置在X形合光组件的左方或右方，蓝色 LED发光器件3或红色LED发光器件1设置在X形合光组件的下方，三色光 混合之后从X形合光组件的上方输出到合光接收器件10。
本装置采用低成本的三片平板状的分色镜片代替传统的四块高成本的棱 镜实现合光，LED三基色光源发出的红、绿、蓝色光从右、下、左三个方向 进入分色镜片后向上方出射，由于采用X型结构，不但实现了光程等距，而 且体积比其它形式的结构减少一倍，利于器件的小型化。本系统有很高的合 光效率和合光质量，而且成本低、重量轻，调光简便，结构紧凑、灵活性高， 可作为手机投影的微型投影器的合光装置，也可作为以LED为光源的打印、 扫描装置的合光装置，具有广泛的应用前景。
权利要求1.一种LED三基色光源的合光装置，包括X形合光组件、LED三基色光源以及合光接收器件，LED三基色光源由红色LED发光器件、绿色LED发光器件、蓝色LED发光器件以及相应的驱动及控制电路组成，其特征是X形合光组件是由一长两短共三块平板状的分色镜片拼接而成，两块短分色镜片位于同一平面上，该两块短分色镜片与长分色镜片呈直角交叉从而构成X形，长分色镜片和短分色镜片的表面上敷设有分色膜层，从而在X形合光组件的上方、下方、左方、右方形成供光线入射或出射的四个区域，所述红色LED发光器件、绿色LED发光器件、蓝色LED发光器件、合光接收器件分别设置在这四个区域中，且红色LED发光器件、绿色LED发光器件、蓝色LED发光器件发出的中心主光线与所述分色膜层呈45度角入射，并平行出射到所述合光接收器件。
2. 如权利要求1所述的LED三基色光源的合光装置，其特征是所述 长分色镜片呈左低右高设置，该长分色镜片的表面上敷设的是反蓝透红绿分 色膜层；两块短分色镜片的表面上敷设的是反红透蓝绿分色膜层，所述红色 LED发光器件设置在X形合光组件右方，蓝色LED发光器件设置在X形合 光组件左方，绿色LED发光器件设置在X形合光组件下方，合光接收器件设 置在X形合光组件上方。
3. 如权利要求1所述的LED三基色光源的合光装置，其特征是所述X 形合光组件安装在基座上。
4. 如权利要求1所述的LED三基色光源的合光装置，其特征是所述 红色LED发光器件、绿色LED发光器件、蓝色LED发光器件的外围设置有 反光罩，各反光罩的内表面上敷设有反光膜。
专利摘要一种LED三基色光源的合光装置，包括X形合光组件、LED三基色光源以及合光接收器件，X形合光组件是由一长两短共三块平板状的分色镜片拼接而成，两块短分色镜片位于同一平面上，两块短分色镜片与长分色镜片呈直角交叉从而构成X形，各分色镜片的表面上敷设有分色膜层，从而在X形合光组件的上方、下方、左方、右方形成供光线入射或出射的四个区域，红色LED发光器件、绿色LED发光器件、蓝色LED发光器件、合光接收器件分别设置在这四个区域中，且红色LED发光器件、绿色LED发光器件、蓝色LED发光器件发出的中心主光线与所述分色膜层呈45度角入射，并平行出射到所述合光接收器件。本装置成本低，体积小，重量轻，合光效果好，可用于微投系统。
文档编号F21V9/08GK201322257SQ200820124069
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年12月2日
发明者黄加玉 申请人:黄加玉