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CN102073139A - 一种led照明光源及投影机 - Google Patents

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CN102073139A CN201010562302XA CN201010562302A CN102073139A CN 102073139 A CN102073139 A CN 102073139A CN 201010562302X A CN201010562302X A CN 201010562302XA CN 201010562302 A CN201010562302 A CN 201010562302A CN 102073139 A CN102073139 A CN 102073139A
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light
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led lighting
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孟凡华
王鑫
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Vtron Technologies Ltd
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Abstract

本发明涉及可以用于投影系统的LED照明光源。该光源包括：两个或两个以上LED光源模组，以及用于将各个LED光源模组的出射光合成一组合光束的反射镜组。本发明的LED照明光源设置了多个LED光源模组，并通过用反射镜组将其合成一组合光束供投影仪使用，从而提高了照明光源的亮度。此外，若本LED照明光源的某一颜色的LED不能正常工作，尽管该颜色LED所在的光源模组的颜色输出受到影响，但是此时其他光源模组仍然正常工作，因此照明光源的整体颜色输出并未受到很大影响。

Description

一种LED照明光源及投影机
技术领域
本发明涉及可以用于投影系统中的照明光源，更具体的说，本发明涉及LED照明光源及具有该光源的投影机。
背景技术
随着LED技术的发展及普及，投影技术也越来越普遍的采用LED作为光源，以达到节能、环保和长寿命等目的。投影仪的亮度在很大程度上取决于光源的亮度。而目前单个LED的亮度由于受到芯片功率和散热等因素的限制，很难有大幅度提升。
虽然将多个不同颜色LED合成的光源，可以一定程度上提升投影机的亮度。但是由于该LED光源模组结构形式的限制，及LED芯片散热等方面的影响，无法将多个高亮度的同色LED芯片合并封装在同一基板上。因此目前投影机中使用的LED光源模组，大多仅采用单色LED各一片，在实际应用中，若某个颜色LED损坏，将会导致画面缺色，投影机无法正常使用。
因此提供一种亮度更高、可靠性更好的LED照明光源一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种亮度更高、可靠性更好的LED照明光源，使其不仅可以提高光源的亮度，还可以避免因光源中的某个LED损坏而导致的画面缺色。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种LED照明光源，该光源包括：两个或两个以上LED光源模组，以及用于将各个LED光源模组的出射光合成一组合光束的反射镜组。LED光源模组是指通过将多种颜色LED进行合光形成输出光的光源。例如通过三基色LED合成白光的白光LED光源模组。
作为改进之一：该LED照明光源包括两个LED光源模组，所述反射镜组为分别与该两个LED光源模组对应的两片反射镜。
作为改进之二：所述两个LED光源模组出射光的方向相反，所述反射镜组的两片反射镜的呈镜像对称。
作为改进之三：该LED照明光源还包括用于将该组合光束进行会聚的聚光透镜组。
作为改进之四：每个LED光源模组包括用于提供近似平行光的三组基色LED模组，和用于将各基色LED模组的光合成白光的二向色镜组。三组基色LED模组是指红光、蓝光和绿光LED模组。这三种光镜二向色镜组合光可得到白光。
作为改进之五：所述二向色镜包括用于将其中两组基色LED模组进行合光的第一二向色镜，和用于将该两组基色LED模组的合光与第三组基色LED模组的光合成白光的第二二向色镜。
作为改进之六：各组基色LED模组包括相应基色LED和准直镜组。各基色LED模组所采用的准直镜组可以采用相同的镜组，也可以是不同的镜组，而且也可以采用非球面镜以更好满足系统的设计需求。
作为改进之七：该LED照明光源还包括分别用于将各个LED光源模组的出射光进行调整压缩的若干调整透镜。
作为改进之八：所述调整透镜的光轴偏离其所对应的LED光源模组出射光的方向。
此外本发明还提供了一种采用上述LED照明光源的投影机。
与现有技术相比，有益效果是：本发明的LED照明光源设置了多个LED光源模组，并通过用反射镜组将其合成一组合光束供投影仪使用，从而提高了照明光源的亮度。此外，若本LED照明光源的某一颜色的LED不能正常工作，尽管该颜色LED所在的光源模组的颜色输出受到影响，但是此时其他光源模组仍然正常工作，因此照明光源的整体颜色输出并未受到很大影响。
附图说明
图1是实施例一的结构示意图；
图2是实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
实施例一
如图1所示，本实施例的LED照明光源包括两个LED光源模组10、反射镜组20和聚光透镜组30。
该两个LED光源模组10出射光的方向相反，且位于同一光轴上。该反射镜组20包括镜像对称且相互垂直的两片反射镜21。该两片反射镜分别位于两LED光源模组10的白光光束路径上，通过反射，将来自两光源模组的白光光束结合形成一组合光束，并导入到聚光透镜组30。若两个LED光源模组10的出射光并不在同一光轴上，则两片反射镜21的夹角需要做相应调整，以保证反射后的光线仍可合成为一组合光束。
该聚光透镜组30对组合光束进行会聚，即将两组LED所发出的光束会聚于后续光学系统入口处，以获得较高的系统照明效率。后续光学系统可以是光束匀化器（图未示）等装置。
每个LED光源模组10包括：绿色、蓝色和红色LED模组11、12、13，以及用于合成白光的两片二向色镜14、15。其中，绿光LED模组11由发绿色光的LED芯片及准直镜组构成，用以产生近似平行的绿光LED光束；蓝光LED模组12由发蓝色光的LED芯片及准直镜组构成，用以产生近似平行的蓝光LED光束；红光LED模组13由发红色光的LED芯片及准直镜组构成，用以产生近似平行的红光LED光束。在此实施例中，第一片二向色镜14透射蓝光、反射绿光，可以将蓝光LED光束和绿光LED光束合成蓝绿光束，而第二片二向色镜15反射红光、透射蓝光及绿光，可以将红光LED光束和蓝绿光束合光而得到白光光束。
在本实施例中，还采用调整透镜40对每个LED光源模组10出射的白光光束进行压缩调整，使光束更好的满足后面光学系统设计的需要，也可以不采用此调整透镜40，只要能满足设计要求即可。此外，准直镜组和聚光透镜组30分别采用了非球面透镜，可有效的减少镜片数量，以减少能量损耗，且结构简单、装配方便。
实施例二
如图2所示，本实施例的LED照明光源同样包括两个LED光源模组10’、反射镜组20’和聚光透镜组30’，其与实施例一的主要区别是LED光源模组的构造不同。
本实施例的LED光源模组采用的交叉镜合光方式，具体是：绿光LED模组11’的光轴为主光轴，而红光LED模组13’和蓝光LED模组12’的光轴均与主光轴垂直；两片二向色镜交叉设置在主光轴上，将红光和蓝光反射到主光轴上，同时还允许绿光穿透，从而将红光、蓝光和绿光会合成白光，然后通过调整透镜40’对白光光束进行调整压缩。其中第一片二向色镜14’反射红光、透射绿光、蓝光，第二片二向色镜15’反射蓝光、透射绿光、红光。同样的，为了达到更佳的设计效果，可以适当的将调整透镜40’向上偏移（离轴），以使得白光光束更好的满足后续光学系统设计的需要。
在本实施例中，反射镜组20’采用的是一块两边镀外反射膜的等腰棱镜，当然也可以采用其他有类似效果的光学器件。此外，该聚光透镜组30’采用了非球面透镜，可有效的减少镜片数量，以减少能量损耗，且结构简单、装配方便。
在上述两个实施例中，蓝光LED模组、绿光LED模组、红光LED模组所采用的准直镜组可以是相同的镜组，也可以采用不同的镜组，以更好的满足系统的设计需求。通过更换不同的二色向镜，蓝光LED模组、绿光LED模组、红光LED模组的位置可以进行调换。
此外，本发明还可以采用其他合光方式的LED光源，改变调整透镜的位置、采用不同的反射镜组结构、或采用不同材料结构的聚光透镜组，但是只要主框架不变，在允许范围内，对技术方案的细节进行调整或者变换，仍属于本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种LED照明光源，其特征在于包括：两个或两个以上LED光源模组，以及用于将各个LED光源模组的出射光合成一组合光束的反射镜组。
2.根据权利要求1所述的LED照明光源，其特征在于：该LED照明光源包括两个LED光源模组，所述反射镜组为分别与该两个LED光源模组对应的两片反射镜。
3.根据权利要求2所述的LED照明光源，其特征在于：所述两个LED光源模组出射光的方向相反，所述反射镜组的两片反射镜的呈镜像对称。
4.根据权利要求1至3任一所述的LED照明光源，其特征在于，该LED照明光源还包括：用于将该组合光束进行会聚的聚光透镜组。
5.根据权利要求1至3任一所述的LED照明光源，其特征在于，每个LED光源模组包括：用于提供近似平行光的三组基色LED模组，和用于将各基色LED模组的光合成白光的二向色镜组。
6.根据权利要求5所述的LED照明光源，其特征在于，所述二向色镜包括：用于将其中两组基色LED模组进行合光的第一二向色镜，和用于将该两组基色LED模组的合光与第三组基色LED模组的光合成白光的第二二向色镜。
7.根据权利要求6所述的LED照明光源，其特征在于：各组基色LED模组包括相应基色LED光源和准直镜组。
8.根据权利要求1至3任一所述的LED照明光源，其特征在于：该LED照明光源还包括分别用于将各个LED光源模组的出射光进行调整压缩的若干调整透镜。
9.根据权利要求8所述的LED照明光源，其特征在于：所述调整透镜的光轴偏离其所对应的LED光源模组出射光的方向。
10.一种投影机，其特征在于包括权利要求1-9任一所述的LED照明光源。
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