[发明专利]基于多色LED的投影照明系统

权利要求书

1.基于多色LED的投影照明系统，其特征在于：由1个末级光源单元(1)、2个以上的中间级光源单元(2)、1个合色准直器(3)和1个均光棒(4)串联而成；

其中，

末级光源单元(1)的出光端面的中心、中间级光源单元(2)的出光端面的中心、合色准直器(3)的轴心和均光棒(4)的轴心均位于同一直线上；

所述末级光源单元(1)由末级LED光源(11)和末级准直器(12)组成；其中，末级LED光源(11)的中心线与末级准直器(12)的中心线相互重合；将末级LED光源(11)中心线定义为主光轴线；

所述中间级光源单元(2)包括中间级LED光源(21)、中间级准直器(22)和中间级二向色镜(23)；其中，中间级LED光源(21)的中心线与中间级准直器(22)的中心线相互重合；中间级准直器(22)的出光面与中间级二向色镜(23)呈45°角，且中间级光源单元(2)的中心即为中间级光源单元(2)中二向色镜(23)的中心；

末级LED光源(11)的中心线、末级准直器(12)的中心线、中间级二向色镜(23)的中心、合色准直器(3)的轴心和均光棒(4)的轴心均与主光轴线相互重合；

通过末级准直器(12)、中间级准直器(22)和中间级二向色镜(23)的共同作用，将末级LED光源(11)、中间级LED光源(21)产生的光汇聚到主光轴线方向上，再通过合色准直器(3)聚焦到均光棒(4)的入射口；

末级光源单元(1)与相邻的采用红色LED的中间级光源单元(2)之间的间距L₁₂由靠近末级光源单元(1)的中间级光源单元(2)中的中间级准直器(22)出光口径所决定；L₁₂＝D₂₂/2+2mm；其中D₂₂是采用红色LED的中间级准直器出光口径；

相邻的两个中间级光源单元(2)之间的间距L₂₂由靠近合色准直器(3)一侧的采用绿色LED的中间级光源单元(2)中的中间级准直器(22)的出光口径和相邻的采用红色LED的中间级准直器(22)的出光口径所决定；L₂₂＝D₂₂/2+D₂₂’/2+2mm；其中D₂₂是采用红色LED的中间级准直器出光口径，D₂₂’是采用绿色LED的中间级准直器出光口径；

合色准直器(3)与采用绿色LED的中间级光源单元(2)之间的间距L₂₃由相邻中间级光源单元(2)中的中间级 准直器(22)的出光口径所确定；L₂₃＝D₂₂’/2+2mm；

合色准直器(3)和均光棒(4)之间的间距L₃₄＝R/tanγ+2mm，其中R是入射到合色准直器(3)的光束的口径；γ是能够被矩形均光棒(4)利用的光线最大收集角度。

2.根据权利要求1所述的基于多色LED的投影照明系统，其特征在于：

末级LED光源(11)和末级准直器(12)的相对位置为末级LED光源(11)和末级准直器(12)放置在同一个面上，并且末级LED光源(11)处于末级准直器(12)的内部空心结构的中心；

中间级LED光源(21)和中间级准直器(22)的相对位置为中间级LED光源(21)和中间级准直器(22)放置在同一个面上，并且中间级LED光源(21)处于中间级准直器(22)的内部空心结构的中心；

中间级准直器(22)和中间级二向色镜(23)的间距应满足：中间级准直器(22)出射的准直光束能够被中间级二向色镜(23)完全反射到下一级的中间级光源单元(2)中。