專利名稱：一種紅綠藍(lán)三色混光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種紅綠藍(lán)三色混光裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種紅綠藍(lán)三色混光裝置。
背景技術(shù)：
[0002]在光學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，有時(shí)需要將紅綠藍(lán)不同的色光混合產(chǎn)生白光，此時(shí)要求三色光能夠均勻分布，以達(dá)到良好的混光效果。比如使用LED作為投影顯示光源的投影機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、熱量小、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。[0003]由于LED屬于點(diǎn)光源，無法像傳統(tǒng)光源一樣采用橢球反光碗或者拋物面反光碗來提高照明光閥的效率，且LED的發(fā)光角較大，必須通過特定的光學(xué)器件進(jìn)行整合才能夠使光線與投影芯片品匹配，達(dá)到較好的混光效果和光能利用率。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型提供一種紅綠藍(lán)三色混光裝置，以解決三色混光的均勻性和出光效率的高要求。[0005]一種紅綠藍(lán)三色混光裝置，由三個(gè)側(cè)面和一個(gè)底面組成；紅綠藍(lán)三個(gè)LED光源分別放在底面三個(gè)半圓的中心位置。[0006]優(yōu)選的，所述側(cè)面是復(fù)合拋物線沿著底面掃描而成；所述底面是由三個(gè)半圓組合 。[0007]優(yōu)選的，任一復(fù)合拋物線段由如下方式形成[0008]以拋物線y2= 4fx的軸在其平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)Θ i角度的軸為基準(zhǔn)軸，經(jīng)過所述基準(zhǔn)軸上的兩定點(diǎn)且與該基準(zhǔn)軸垂直的直線與拋物線相交，且相交于該基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)的拋物線上兩點(diǎn)；所述拋物線上兩點(diǎn)之間的線段為復(fù)合拋物線段；[0009]所述角度Θ i稱為復(fù)合拋物線的軸旋轉(zhuǎn)角；所述的兩定點(diǎn)為拋物線的焦點(diǎn)在所述基準(zhǔn)軸上的投影點(diǎn)以及沿所述基準(zhǔn)軸在拋物線開口方向距該投影點(diǎn)距離為L = fcos Θ力化2 Θ i的點(diǎn)；其中f為該拋物線的焦距；[0011]所述半圓的半徑由所用光源的大小決定,所用LED光源能恰好放入半圓內(nèi)，LED中心與半圓圓心重合。[0012]可選的，根據(jù)權(quán)利要求3所述紅綠藍(lán)三色混光裝置，所述復(fù)合拋物線段的軸旋轉(zhuǎn)角由混合光束的發(fā)光角度確定。[0013]可選的，所述底面呈平板狀，在所述底面三個(gè)半圓的中心設(shè)有開孔。[0014]優(yōu)選的，在所述裝置的底壁和側(cè)壁內(nèi)側(cè)設(shè)置有反光層。[0015]可選的，所述反光層為金屬層。[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有光能利用率較高、制造成本低等優(yōu)勢(shì)。


[0017]圖1為本實(shí)用新型紅綠藍(lán)三色混光裝置實(shí)施例的示意圖；[0018]圖2為圖1沿DD方向的剖面示意圖；具體實(shí)施方式
[0019]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新 型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新 型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施的限制。[0020]
以下結(jié)合附圖具體說明本實(shí)用新型紅綠藍(lán)三色混光裝置。[0021]圖1為本實(shí)用新型的紅綠藍(lán)三色混光裝置實(shí)施例的示意圖。[0022]本實(shí)施例的紅綠藍(lán)三色混光裝置為設(shè)置有開口的腔體結(jié)構(gòu)。包括有底面和側(cè)面； 底面和側(cè)面的內(nèi)側(cè)面(即朝向腔體內(nèi)部的側(cè)面)構(gòu)成所述混光裝置的反射面，用于將光源 發(fā)出的光反射后經(jīng)由該腔體結(jié)構(gòu)的開口出射。反射后出射的光與直接經(jīng)由該腔體結(jié)構(gòu)開口 出射的光相疊加后的光強(qiáng)空間分布狀態(tài)即為混光裝置形成的光源的混光分布狀態(tài)。[0023]下面結(jié)合圖1詳細(xì)進(jìn)行說明。請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型的實(shí)施例紅綠藍(lán)三色混光裝 置包括底面2、側(cè)面1-1、側(cè)面1-2和側(cè)面1-3。所述側(cè)面1-1、側(cè)面1-2和側(cè)面1_3沿所述 底面2的邊緣圍置，從而形成一側(cè)具有開口的空腔。[0024]所述側(cè)面1-1、側(cè)面1-2和側(cè)面1-3為凹弧面，他們均由一復(fù)合拋物線沿著底面2 的邊緣掃描而成。圖2為圖1沿DD方向的剖面示意圖。[0025]底面2、側(cè)面1-1、側(cè)面1-2和側(cè)面1-3可以直接由反光材料構(gòu)成，其內(nèi)側(cè)面直接可 以作為反射面。[0026]此外，所述底面2、側(cè)面1-1、側(cè)面1-2和側(cè)面1-3還可以有其它材料構(gòu)成，在底面 和側(cè)面的內(nèi)側(cè)面設(shè)置反光層。所述反光層的可以是金屬層或者其它介質(zhì)層、金屬層包括例 如鋁層、銀層或者其它具有較大反射率、較少吸收的材料。任何能夠起到反光作用的材料或 者反光層或者其它方案均可以應(yīng)用于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)做出 相應(yīng)的選擇、替換和改變。[0027]本實(shí)施例中，以照明光源為郎伯型LED光源構(gòu)成的紅綠藍(lán)三色混光裝置，選擇光 源為IW的紅綠藍(lán)三顆LED光源，總的光通量為300流明為例。將上述三顆LED分別放置在 底面2-1、底面2-2和底面2-3位置處，混光裝置出口處光斑為圓形分布，光能的利用率為 96% ;照度的均勻性為O. 85。[0028]可見，本實(shí)用新型紅綠藍(lán)三色混光裝置能夠?qū)⒗什凸鈴?qiáng)分布光源混合在一起， 達(dá)到高的均勻性和光能利用率。相對(duì)于其他的混光方式(如毛玻璃)，應(yīng)用該混光裝置具有 光能利用率較高、制造成本低等優(yōu)勢(shì)。[0029]此外，應(yīng)用本實(shí)用新型紅綠藍(lán)三色混光裝置時(shí)，可以根據(jù)其復(fù)合拋物線段的軸旋 轉(zhuǎn)角選擇不同的內(nèi)凹弧面形狀以及尺寸大小，還可以在其中放置其它朗伯型光源，根據(jù)照 明面積的大小以及光強(qiáng)度的需要而進(jìn)行相應(yīng)的改變即可。而且，所述紅綠藍(lán)三色混光裝置 可單獨(dú)使用，也可以多個(gè)排列成矩陣同時(shí)使用。這里不再贅述，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用 新型的教導(dǎo)可以做出相應(yīng)的變更。[0030]此外，本實(shí)用新型紅綠藍(lán)三色混光裝置不僅能實(shí)現(xiàn)不同色光光源的混光，而且還 能實(shí)現(xiàn)多個(gè)單色光源的混光，以提高照明裝置的照度。[0031]本實(shí)用新型雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因 此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種紅綠藍(lán)三色混光裝置，其特征在于由三個(gè)側(cè)面和一個(gè)底面組成；紅綠藍(lán)三個(gè) LED光源分別放在底面三個(gè)半圓的中心位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅綠藍(lán)三色混光裝置，其特征在于所述側(cè)面是復(fù)合拋物線沿著底面掃描而成；所述底面是由三個(gè)半圓組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅綠藍(lán)三色混光裝置，其特征在于任一復(fù)合拋物線段由如下方式形成以拋物線I2 = 4fx的軸在其平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)Θ i角度的軸為基準(zhǔn)軸，經(jīng)過所述基準(zhǔn)軸上的兩定點(diǎn)且與該基準(zhǔn)軸垂直的直線與拋物線相交，且相交于該基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)的拋物線上兩點(diǎn)；所述拋物線上兩點(diǎn)之間的線段為復(fù)合拋物線段；所述角度Θ i稱為復(fù)合拋物線的軸旋轉(zhuǎn)角；所述的兩定點(diǎn)為拋物線的焦點(diǎn)在所述基準(zhǔn)軸上的投影點(diǎn)以及沿所述基準(zhǔn)軸在拋物線開口方向距該投影點(diǎn)距離為L = fcos Θ i/sin2 Θ i的點(diǎn)；其中f為該拋物線的焦距；所述半圓的半徑由所用光源的大小決定，所用LED光源能恰好放入半圓內(nèi)，LED中心與半圓圓心重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅綠藍(lán)三色混光裝置，其特征在于所述復(fù)合拋物線段的軸旋轉(zhuǎn)角由混合光束的發(fā)光角度確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的紅綠藍(lán)三色混光裝置，其特征在于所述底面呈平板狀，在所述底面三個(gè)半圓的中心設(shè)有開孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的紅綠藍(lán)三色混光裝置，其特征在于在所述裝置的底壁和側(cè)壁內(nèi)側(cè)設(shè)置有反光層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅綠藍(lán)三色混光裝置，其特征在于所述反光層為金屬層。
專利摘要一種紅綠藍(lán)三色混光裝置，包含光源及其混光器，混光器由三個(gè)側(cè)面和一個(gè)底面組成；所述側(cè)面是復(fù)合拋物線沿著底面掃描而成，紅綠藍(lán)三個(gè)LED光源分別放在底面三個(gè)半圓的中心位置。應(yīng)用本實(shí)用新型的裝置能實(shí)現(xiàn)高的出光效率和均勻性，滿足三色混光均勻性和照度的高要求。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202852688SQ20122035751
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月14日
發(fā)明者范長江, 任志君, 金洪震, 應(yīng)朝福 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)