[发明专利]多基色LED的发光结构及其在投影机和照明系统中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及多基色LED光源，尤其涉及一种多基色LED的发光结构在投影机和照明系统中的应用，更具体的说，是涉及一种不同于传统的三基色(红：R，绿：G，蓝：B)而是三种以上基色完成的具有彩色图像的投影或照明。

背景技术

如图1所示的现有投影机包括R、B、G三基色LED光源的发光装置101、102、用于收集光源的光使其成为准直光束的两个准直单元201、202、用于使得R、G、B三色光合成一束的二向性滤光片301、使得合成光束成为均匀光的蝇眼透镜401、会聚镜501、用于改变光束行进路径的平面反射镜601、用于使得照明系统的孔径与微显示芯片DMD801相匹配的场镜701、用于对入射光进行调制的微显示芯片DMD801以及用于放大由显示装置形成的图像并将其朝向一屏幕投射的投影系统901。

通常三基色LED用作光源时，其中发红光的4个LED与发蓝光的4个LED集成在一个发光装置101上；发绿光的6个LED集成在一个发光装置102上。红光的中心波长是617nm，光通量是520lm；蓝光的中心波长是464nm，光通量是130lm；绿光的中心波长是520nm，光通量是470lm。按照三原色匹配原则，匹配出等能白光的相对亮度比例是1∶4.5907∶0.0601；可见红光和蓝光并不能完全利用；光源的耦合效率88％左右，DMD的反射效率大约60％左右。其整个光输出效率是50％左右。若需要增加光输出通量，按照传统的三基色技术，若要增加另外的至少一个波长的光源，必然会增加其整个照明系统光束扩展量。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的目的是：提供一种通过采用三基色以上的LED作为发光装置，在投影机和照明系统中，不增加光束扩展量的形成彩色图像，其颜色的色域和亮度都得以增大的发光结构，及其在投影机和照明系统中的应用。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：发光结构包括两个以上发光装置、二向性滤光片、蝇眼透镜和会聚镜，每个发光装置均设有一种或两种波长的LED，共设有三基色以上的LED，其中发光装置还分别设有非球面透镜和抛物面反射镜，非球面透镜的形状使LED发射出的小角度光折射成平行光，抛物面反射镜的形状使LED发射出的小角度以外光反射成平行光。

所述的发光结构在投影机中的应用，在发光结构的会聚镜射出光的光路上设平面反射镜，微显示芯片设置在会聚镜的后焦面下方、平面反射镜的反射光路上，还设有与微显示芯片相匹配的场镜以及投影系统。

所述的发光结构在照明系统中的应用，在发光结构的会聚镜射出光的光路上设平面反射镜，微显示芯片设置在会聚镜的后焦面下方、平面反射镜的反射光路上，还设有与微显示芯片相匹配的场镜以及平面透镜，使从发光装置发出的光束形成横截面的平行光。

本发明采用以上结构，最大效率的收集光源发出的光，使光线损失减小，提高光源的耦合效率，使从发光装置发出的光束形成具有一定横截面的平行光，同时增加至少一个波长的光源，形成彩色图像，如此大大增加了光的输出通量，其颜色的色域和亮度都得以增大。

该结构在投影机中的应用，可以根据需要设计微显示芯片，调制形成色彩丰富的图像，同时提高图像的亮度和清晰度，会聚镜、场镜使得投影的孔径与微显示芯片相匹配，投影系统用于放大由显示装置形成的图像并将其朝向一屏幕投射。

同理该结构在照明系统中的应用，可以提高照明的亮度。

附图说明

现结合附图对本实用新型做进一步阐述：

图1是现有投影机的结构示意图；

图2是本发明发光装置的结构示意图；

图3是本发明发光结构的示意图；

图4是本发明发光结构在投影机中的结构示意图；

图5是本发明发光结构在照明系统中的结构示意图。

具体实施方式