CN101424789B - 混光器 - Google Patents
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Abstract
一种混光器，包括至少两个聚光反射装置和至少两个光源，所述至少两个聚光反射装置分别具有第一焦点和第二焦点，所述至少两个聚光反射装置之间共第一焦点设置，所述至少两个光源分别对应设置于至少两个聚光反射装置的第二焦点上，上述混光器还进一步包括一公共出光面和一场镜，该公共出光面经过第一焦点，该场镜设置于上述的公共出光面上，其中，所述聚光反射装置为一具有一长轴的椭球实体，上述第一焦点和第二焦点设置于该椭球实体的长轴上，该椭球实体还包括一挖空结构、一与挖空结构相对的出光面及连接挖空结构和出光面的外表面，上述挖空结构设置于该椭球实体第二焦点的一端，所述光源收容于上述挖空结构内。
Description
技术领域
本发明涉及一种混光器，尤其涉及一种应用于液晶显示领域和照明显示系统的混光器。
背景技术
液晶显示装置具有轻薄、低耗电和辐射少等特点，被广泛用于显示器、液晶电视、手机和笔记本电脑等领域，并成为显示器主流，同时其显示亮度和色彩显示效果具有更高要求。由于液晶本身不发光，需背光模组为其提供光源。背光模组通常分为直下式背光模组与侧光式背光模组。侧光式背光模组由于很难达到要求的亮度(请参见，用大功率白光LED实现高亮度背光源设计，汪显波等，现代显示，第72期，p51(2007))，因此，目前背光模组较多采用直下式背光结构。目前，背光模组的发光源主要采用冷阴极射线管和发光二极管阵列，由于发光二极管具高色彩饱和度、不含汞、高寿命等特性，已广泛被应用在背光模组中。
请参阅图1，是一种现有技术直下式背光模组的立体示意图。该背光模组10包括一底板11、设置在该底板11上的一发光二极管阵列12和设置在该底板11上方的一扩散板14。
该发光二极管阵列12由多个红、绿、蓝光发光二极管12a、12b、12c组成，其排布规律为：一排红光发光二极管12a、一排绿光发光二极管12b和一排蓝光发光二极管12c依序周期排布。该红、绿、蓝光发光二极管12a、12b、12c都为顶面发光的发光二极管。
该发光二极管阵列12的红、绿、蓝光发光二极管12a、12b、12c能分别发出红、绿、蓝三色光，该红、绿、蓝三色光在离开光源射向该扩散板14过程中不断进行混光，传输一定距离后混合成白光射至该扩散板14。
但是，由于背光模组10的尺寸大小限制，光束的混光距离有限，白光混合很难均匀，容易出现偏黄或偏蓝，从而无法达到所要求的白光，而且该背光模组10用于显示装置的背光时，混光不均容易使显示面板的不同区域出现色差现象。为了使三色光充分混合成白光，需要增加混光距离，但是这样做会增加该背光模组10的厚度，不符合背光模组日益轻薄化的发展趋势。
此外，当LED背光模组用于中等尺寸或大尺寸的LCD面板时，为了获得所需的亮度，必须使用大量的红色、绿色和蓝色的LED。当使用这些三色LED时，需要适当混合各颜色，以发射均匀的白光。
然而，混合大量的红色、绿色和蓝色的LED产生的白光，存在着能量低和色饱和度差等缺点；而且，混合LED后产生的白光不够均匀，显示的颜色也不能任意调整。
此外，在液晶显示领域和照明显示系统工作时，还需要将上述多个LED光源混合后，发出的光线会聚到相应的光学元件中。然而，LED光源的发光特性可以近似为朗伯体(Lambertian)，LED光源的发光角度可以近似为±90°。如果采用类似透镜等普通光学折射元件对LED光源发出的光线进行会聚，不能对LED光源发出的大角度光线起到会聚作用。如果采用曲面反射镜的方法对LED光源发出的光线进行会聚，从LED光源发出的小角度光线将不能很好地会聚。因此无论是折射元件还是透射元件都不能很好地会聚。由于单个LED光源的功率较小，且不能很好地将LED光源发出的光线会聚到相应的光学元件中。所以，目前的液晶显示领域和照明显示系统普遍存在亮度较低的问题。故，如何将多个LED光源发出的光线高效地会聚成为了一个研究热点。
有鉴于此，有必要提供一种混光器，该混光器能产生能量高、色饱和度高、颜色可调整，混合均匀的光，且能高效地将出射的光线高效地会聚到相应的光学元件中，从而提高液晶显示系统和照明显示系统的显示亮度和光能的利用率。
发明内容
一种混光器，包括至少两个聚光反射装置和至少两个光源，所述至少两个聚光反射装置分别具有第一焦点和第二焦点，所述至少两个聚光反射装置之间共第一焦点设置，所述至少两个光源分别对应设置于至少两个聚光反射装置的第二焦点上，上述混光器还进一步包括一公共出光面和一场镜，该公共出光面经过第一焦点，该场镜设置于上述的公共出光面上，其中，所述聚光反射装置为一具有一长轴的椭球实体，上述第一焦点和第二焦点设置于该椭球实体的长轴上，该椭球实体还包括一挖空结构、一与挖空结构相对的出光面及连接挖空结构和出光面的外表面，上述挖空结构设置于该椭球实体第二焦点的一端，所述光源收容于上述挖空结构内。
与现有技术相比，本实施例所提供的混光器具有以下优点：其一，由于所述聚光反射装置为一具有一长轴的椭球实体，上述第一焦点和第二焦点设置于该椭球实体的长轴上，该椭球实体还包括一挖空结构、一与挖空结构相对的出光面及连接挖空结构和出光面的外表面，上述挖空结构设置于该椭球实体第二焦点的一端，所述光源收容于上述挖空结构内。所以，该混光器可以同时利用聚光反射装置对光源发射光线的折射与反射作用，能很好地将光源发出的光线会聚到相应的光学元件中。其二，本实施例所提供的混光器，配合适当的控制器，个别操控各聚光反射装置中的光源的开启和关闭，可以实现颜色的任意调整，因此本实施例所提供的混光器不仅可以提供白光光源，也可以提供其他颜色的光源。故，在液晶显示领域和照明显示系统中使用上述的混光器，可以提高液晶显示领域和照明显示系统的显示亮度和光能的利用率。
附图说明
图1为一种现有技术的直下式背光模组的立体结构示意图。
图2为本技术方案实施例的混光器的立体结构示意图。
图3为本技术方案实施例的混光器的仰视图。
图4为本技术方案实施例的场镜的截面结构示意图。
图5为本技术方案实施例的单个聚光反射装置的截面结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例对本技术方案的混光器进行具体说明。
本技术方案提供了一种混光器，其包括至少两个聚光反射装置和至少两个光源。其中，所述至少两个聚光反射装置分别具有第一焦点和第二焦点，所述至少两个聚光反射装置之间共第一焦点设置，所述至少两个光源分别对应设置于至少两个聚光反射装置的第二焦点上，上述混光器还进一步包括一公共出光面和一场镜，该公共出光面经过第一焦点，该场镜对应设置在上述的公共出光面上。
请参阅图2及图3，本实施例中的混光器20包括第一聚光反射装置100、第二聚光反射装置200及第三聚光反射装置300。此外，本实施例的混光器20还进一步包括第一光源110、第二光源210及第三光源310。第一聚光反射装置100、第二聚光反射装置200及第三聚光反射装置300可分别为一椭球实体。第一聚光反射装置100具有一长轴L1及长轴L1上的第一焦点O和第二焦点A。第二聚光反射装置200具有一长轴L2及长轴L2上的第一焦点O和第二焦点B。第三聚光反射装置300具有一长轴L3及长轴L3上的第一焦点O和第二焦点C。上述三个聚光反射装置100，200，300共第一焦点O设置。第一光源110相对应地设置于第一聚光反射装置100的第二焦点A上；第二光源210相对应地设置于第二聚光反射装置200的第二焦点B上；第三光源310相对应地设置于第三聚光反射装置300的第二焦点C上。混光器20过公共的第一焦点O设置有一公共出光面23。本实施例，公共出光面23为一平面。可以理解，公共出光面23也可为一曲面，只需确保混合器20内部的光线，可以经过公共出光面23射出，并在公共的第一焦点O处混合即可。
如图4所示，混光器20还包括一场镜24。该场镜24为半球形或一球缺形的透镜。该场镜24包括一底面241和一球形的表面242。本实施例中，场镜24的底面241为圆形的平面。底面241半径为r，场镜24的表面242上的点的曲率半径为f，r与f满足以下条件：即f/r≥1。当场镜24的底面为平面形状时，该场镜24的底面241可通过胶粘结剂(光固化胶)粘结在公共出光面23上；或场镜24可在形成第一聚光反射装置100、第二聚光反射装置200及第三聚光反射装置300时，直接在公共出光面23上形成，即场镜24与第一聚光反射装置100、第二反射装置200、第三聚光反射装置300一体成型。当场镜24的底面241为其它形状时，可通过一固定装置将场镜24的底面241对应于公共出光面23间隔一定距离设置。可以理解，场镜24可以不限于上述的半球形或球缺形的形状，也可以采用其它形状，只需确保从公共出光面23出射的光线大部分都会聚到场镜24内即可。
该场镜24的大小可以根据实际需要进行选择，只需确保从混光器20的公共出光面23出射的光线大部分进入场镜24即可。该场镜24的材料为聚甲基苯烯酸甲酯(PMMA)或玻璃等透明材料。
混光器20中的光源可以是单色LED光源，也可以是复色LED光源。在本实施例中，光源为三个单色LED。第一光源110为红色LED，且设置在聚光反射装置100的第二焦点A上；第二光源210为绿色LED，且设置在聚光反射装置200的第二焦点B上；第三光源310为蓝色LED，且设置在聚光反射装置300的第二焦点C上。长轴L 1与公共出光面23的夹角为α1，长轴L2与公共出光面23的夹角为α2，长轴L3与公共出光面23的夹角为α3。其中，夹角α1、α2及α3的取值可以相同，也可以不相同，其取值范围为40°-70°。长轴L 1、长轴L2及长轴L3之间的夹角可以相等，也可以不相等。优选地，角度α1、α2及α3分别相等且都为60°；长轴L1、长轴L2及长轴L3之间的夹角相等。
以下将介绍第一聚光反射装置100的具体结构。第一聚光反射装置100可以为一椭球实体，其材料为聚甲基苯烯酸甲酯(PMMA)或玻璃等透明材料。第一聚光反射装置100包括一第一挖空结构121、与该第一挖空结构121相对的第一出光面23a及连接第一挖空结构121和第一出光面23a的第一外表面122。第一挖空结构121为设置于第一聚光反射装置100第二焦点A的一端且向第一聚光反射装置100内部凹陷的凹入部。第一挖空结构121包括第一侧面121a和第一底面121b，第一侧面121a为圆柱面、圆锥面，第一底面121b为球面。该球面的曲率半径的取值范围为2.6-3.5。可以理解，第一侧面121a还可为其他曲面，只需确保光源110发出的光，能够通过第一侧面121a导入第一聚光反射装置100内部即可。第一底面121b还可为平面或其他曲面，只需确保第一光源110发出的光，经过第一底面121b后，会聚到第一聚光反射装置100的第一焦点O处即可。
具体地，第一挖空结构121为在第一聚光反射装置100上挖去一复杂空间结构形成，该复杂空间结构为一平面图形围绕某一旋转轴旋转而形成。可以理解，在第一聚光反射装置100上挖去的复杂空间结构的大小，可以根据实际需要进行选择，其关键在于能够确保在第一聚光反射装置100上挖去一复杂空间结构后形成一足够大的空腔，可以将第一光源110放置在第一聚光反射装置100的第二焦点A上。第一外表面122为一连接第一挖空结构121和第一出光面23a的一椭球面。第一光源110收容于第一挖空结构121内，设置在第一聚光反射装置100的第二焦点A上且其发光面(未标示)与第一挖空结构121的第一底面121b相对。第一外表面122上可设置有增反膜(图未示)，用以增强第一外表面122的反射功能。
本实施例的第一聚光反射装置100工作过程中，由于第一光源110设置于第一聚光反射装置100的第二焦点A上，第一光源110发出的一部分光线经过挖空结构121的第一侧面121a导入第一聚光反射装置100内部后，经第一外表面122反射后到达第一聚光反射装置100的第一焦点O，并从第一焦点O处呈发散状射出；第一光源110发出的另一部分光线，经过第一挖空结构121的第一底面121b的会聚，到达了第一聚光反射装置100的第一焦点O上，并从第一焦点O处呈发散状射出。
与第一聚光反射装置100的结构相同，第二聚光反射装置200包括一第二挖空结构221、一与该第二挖空结构221相对的第二出光面23b及连接第二挖空结构221和第二出光面23b的第二外表面222；该第二挖空结构221包括一第二侧面221a和一第二底面221b。第三聚光反射装置300包括一第三挖空结构321、一与第三该挖空结构321相对的第三出光面23c及连接第三挖空结构321和第三出光面23c的第三外表面322；该第三挖空结构321包括一第三侧面321a和一第三底面321b。可以理解，混光器20的公共出光面23由第一聚光反射装置100的第一出光面23a、第二聚光反射装置200的第二出光面23b及第三聚光反射装置300的第三出光面23c组成。
本实施例所提供的混光器20具体制作过程为：提供三个聚光反射装置的预制体，并进行一预定形状的切割，从而使得使各聚光反射装置的长轴(L1、L2、L3)之间的夹角都相等且共第一焦点O设置；之后过公共的第一焦点O进行切割，从而形成一平面并使得平面与各聚光反射装置的夹角相同且都等于60°。上述的平面即为混光器的公共出光面23。制备一场镜24，将该场镜24通过胶粘结剂(光固化胶)粘结在公共出光面23上。
由于混光器20中，第一聚光反射装置100、第二聚光反射装置200及第三聚光反射装置300共第一焦点O设置，且第二聚光反射装置200、第三聚光反射装置300的工作原理与第一聚光反射装置100相同。故，第一聚光反射装置100发出的红光从第一焦点O处呈发散状射出，第二聚光反射装置200发出的绿光从第一焦点O处呈发散状射出，第三聚光反射装置300发出的蓝光也从第一焦点O处呈发散状射出。从而在混光器20的公共出光面23上的公共的第一焦点O处将红、绿、蓝三色光进行混合，从而产生白光。该白光从第一焦点O呈发散状射出。经设置在公共出光面23上的场镜24会聚后，该出射光束具有较小的孔径角，从而使得从混光器20出射的光线分布更加集中。此外，经场镜24的会聚后，该出射光线较从公共出光面23出射时，混合更加均匀。因此，本发明所提供的混光器20产生的白光分布集中、能量高且混合均匀。
可以理解，本实施例所述的混光器20并不仅限于各聚光反射装置长轴之间的夹角相等和各聚光反射装置的长轴与公共出光面23的夹角相等的设置方式。混光器20还可为各聚光反射装置长轴之间的夹角不相等或各聚光反射装置的长轴与公共出光面23的夹角不相等的方式设置，只需确保各聚光反射装置的共第一焦点O设置即可。
另外，本发明所提供的混光器20并不仅限于本实施例所述的含有三个聚光反射装置的混光器20。该混光器20还可为含有两个聚光反射装置或三个以上的聚光反射装置的混光器20，只需确保在该混光器20中的各聚光反射装置的共第一焦点O设置即可。可以理解，本实施例所提供的混光器20可根据各聚光反射装置中LED光源的不同，可以产生白光或其他颜色的光。此外，本实施例所提供的混光器20，配合适当的控制器，个别操控各聚光反射装置中的光源的开启和关闭，可以实现颜色的任意调整，因此本实施例所提供的混光器20不仅可以提供白光光源，也可以提供其他颜色的光源。
为了验证本实施例所提供的混光器20的混光效果和发射效率，采用照明设计软件LightTools将混光器20用于DLP投影显示系统中做以下仿真计算。该仿真设计的过程为，先设计出一个聚光反射装置并进行仿真计算，得到合适结果之后；再将三个聚光反射装置拼接在一起，进行最终的仿真计算。
(一)对单个聚光反射装置的参数进行设计和仿真计算。
如图5所示，在仿真过程中，设计了一个聚光反射装置400。该聚光反射装置400为一椭球实体，该椭球实体具有一长轴L4及一短轴L5。上述的聚光反射装置400包括一挖空结构421、与该挖空结构421相对的出光面423及连接挖空结构421和出光面423的外表面422。挖空结构421为设置于聚光反射装置400第二焦点D的一端且向聚光反射装置400内部凹陷的凹入部。该挖空结构421包括一侧面421a和一底面421b。其中，上述的底面421b为一球面，上述的侧面421a为一圆锥面。上述的出光面423为经过第一焦点O且垂直于长轴L4的平面。上述的外表面422为椭球面，且在该外表面422上镀上反射膜。
在该聚光反射装置400中，LED光源410设置于第二焦点D上。故，该聚光反射装置400可以将从LED光源410出射的大角度光线利用外表面422的椭球面反射会聚到第一焦点O上。将LED光源410出射的小角度光线利用底面421b的球面折射会聚到第一焦点O上。因此，该聚光反射装置400结合了折射元件和反射元件的优点，可以高效地把单个LED光源发出的光线会聚到第一焦点O上。
聚光反射装置400的各具体参数如下。LED光源410为一面光源，该LED光源410的发光面尺寸为0.5×0.5mm，光谱范围为400-700nm，发光特性为余弦辐射体。上述的聚光反射装置400为一由PMMA制成的椭球体。该椭球体的具体参数如下：其长轴L4长为10mm，短轴L5长为6mm，第一焦点O和第二焦点D之间的距离为4mm；底面421b为一段圆弧，其曲率半径为3mm，该圆弧与椭圆长轴L4的交点距第二焦点D的距离为1mm；侧面421a为一段圆锥曲面，其半锥顶角的正切值为0.075，其锥顶的位置位于椭球体长轴L4上，并与出光面423的距离为15.8mm。
用照明设计软件Light Tools对上述的聚光反射装置400建模，并进行仿真计算，接收面设置在出先面423上，追迹光线为100000条。在出光面423上，主要能量集中在直径为2mm的圆斑内。计算表明该结构的聚光反射装置400的出光效率可以达到94.4％。考虑到在DLP投影显示系统中使用的光学积分棒的工作角度为±45°，出射角为±45°时，可以接收的光能利用率为86％。
(二)选取三个上述的聚光反射装置400，组装成如图2所示的混光器，再进行仿真优化设计。
把上述的三个聚光反射装置400组装成如图2所示的混光器，其具体的制备方法如下：即上述的三个聚光反射装置共第一焦点O设置，且使各聚光反射装置的长轴(L1、L2、L3)之间的夹角相等；之后过公共的第一焦点O进行切割，从而形成一平面并使得平面与各聚光反射装置的夹角相同且都等于60°。上述的平面即为混光器20的公共出光面23。在公共出光面23上，通过光固化胶粘结场镜24。
用照明设计软件LightTools做仿真计算，第一LED光源、第二LED光源及第三LED光源的辐射波长分别550nm、430nm、670nm。接收面设置在出光面23上，追迹光线为100000条。当各聚光反射装置的长轴与出光面所形成的角度都相等时，即α1、α2和α3相等，将该夹角α1、α2及α3统一定义为α。当夹角α分别为：40°、50°、60°、70°时，计算出射光线角度为±90°和±45°时各自的出光效率。结果如表1所示。
表1 不同角度下混光器20的出光效率
经优化设计表明选用交角α为40°时，光斑能量集中在直径为8mm的区域内，出射角为±90°时的出射光效率可以达到75％，出射角为±45°时的出光效率最高，可以达到50％。由于DLP投影显示系统中的光学积分棒的几何尺寸一般为5.4×4mm，工作角度为±45°左右，所以夹角α为40°时，虽然在出射角为±45°时，出射光的效率较高，但是因光斑尺寸较大而不符合使用要求。
当夹角α为60°时，主要能量集中在直径为2.2mm的圆斑内，出射角为±90°时的出射光效率最高，可以达到81.5％，出射角为±45°时的出光效率为37％。夹角α为60°时虽然光斑大小符合要求，但是±45°时，混光器20的出射光的效率太低，也不符合使用要求。
为了解决前面两种情况遇到的问题，根据夹角α为60°时总的出光效率较高的特点，在公共出光面23上加一半径为4mm，曲率半经为2的半球形场镜24，用以减小出射光线的角度。计算表明光斑大小为直径为4mm，出射角为±90°时的出射光效率可以达到70％，出射角为±45°时的出射光效率也大大提高，可以达到61％。所以无论光斑尺寸还是出光效率都满足了光学积分棒的要求。
在公共出光面上设置了场镜24后，减小了出射光束的孔径角，使光能分布更加集中，提高了光能的利用率。在减小了孔径角的同时，也使得从公共出光面23出射的光线混合更加均匀，相应地提高了DLP投影显示系统的显示效果。
通过上述的仿真计算可知，本实施例所得到的混光器20，可以将LED光源发出的光能较高效率地会聚到光学积分棒中，从而提高了DLP投影显示系统的显示亮度和光能的利用率。此外，通过控制混光器20中的各聚光反射装置中LED光源的开启与关闭，可对从混光器20出光面出射的光实现时间分色。从而替代了DLP投影显示系统中的RGB色轮旋转实现时间分色，故，简化了系统结构。
与现有技术相比，本实施例所提供的混光器20具有以下优点：其一，各聚光反射装置都将光源发出的光会聚到各自的第一焦点O上，并呈发射状射出。由于在混光器20中各聚光反射装置共第一焦点O设置，且过公共的第一焦点O设置有一公共出光面23，因此各聚光反射装置发出的光就在公共出光面的第一焦点处混合。因此上述的混光器产生的光能量高、色饱和度高且混合均匀。其二，本实施例所提供的混光器20，配合适当的控制器，个别操控各聚光反射装置中的光源的开启和关闭，可以实现颜色的任意调整，因此本实施例所提供的混光器20不仅可以提供白光光源，也可以提供其他颜色的光源。其三，在公共出光面23上设置一场镜24。该场镜24可减小出射光线的孔径角，使光线分布更加集中，从而提高了从混光器20的公共出光面23出射的光线在液晶显示领域和照明显示系统中的利用率。此外，上述场镜24的设置，也使得从公共出光面20出射的光线混合更加均匀，相应地提高了液晶显示领域和照明显示系统的显示效果。故，在液晶显示领域和照明显示系统中使用上述的混光器20，可以提高液晶显示领域和照明显示系统的显示亮度和光能的利用率。
可以理解，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (19)
1.一种混光器，该混光器包括至少两个聚光反射装置和至少两个光源，所述至少两个聚光反射装置分别具有第一焦点和第二焦点，所述至少两个聚光反射装置之间共第一焦点设置，所述至少两个光源分别对应设置于至少两个聚光反射装置的第二焦点上，上述混光器进一步包括一公共出光面和一场镜，该公共出光面经过第一焦点，场镜对应设置于上述的公共出光面上，其特征在于，所述聚光反射装置为一具有一长轴的椭球实体，上述第一焦点和第二焦点设置于该椭球实体的长轴上，该椭球实体还包括一挖空结构、一与挖空结构相对的出光面及连接挖空结构和出光面的外表面，上述挖空结构设置于该椭球实体第二焦点的一端，所述光源收容于上述挖空结构内。
2.如权利要求1所述的混光器，其特征在于，所述场镜为一半球形或一球缺形的透镜，该场镜具有一底面和一表面。
3.如权利要求2所述的混光器，其特征在于，所述场镜的底面半径r和表面的曲率半径f满足以下条件：f/r≥1。
4.如权利要求2所述的混光器，其特征在于，所述场镜的底面通过光固化胶粘结于所述公共出光面上。
5.如权利要求2所述的混光器，其特征在于，所述场镜的底面与所述公共出光面间隔设置。
6.如权利要求2所述的混光器，其特征在于，所述场镜与各聚光反射装置一体成型。
7.如权利要求2所述的混光器，其特征在于，所述场镜的材料为聚甲基苯烯酸甲酯或玻璃。
8.如权利要求1所述的混光器，其特征在于，所述公共出光面由至少两个聚光反射装置的出光面组成。
9.如权利要求8所述的混光器，其特征在于，所述混光器的公共出光面为一平面或曲面。
10.如权利要求9所述的混光器，其特征在于，所述公共出光面与上述至少两个聚光反射装置的长轴之间的夹角的取值范围为40°-70°。
11.如权利要求1所述的混光器，其特征在于，所述挖空结构包括一侧面和一底面，光源设置于第二焦点上。
12.如权利要求11所述的混光器，其特征在于，所述侧面为一圆柱面或圆锥面。
13.如权利要求11所述的混光器，其特征在于，所述底面为一球面。
14.如权利要求1所述的混光器，其特征在于，所述外表面上设置有增反膜。
15.如权利要求1所述的混光器，其特征在于，所述光源为单色LED光源或复色LED光源。
16.如权利要求1所述的混光器，其特征在于，所述聚光反射装置的材料为聚甲基苯烯酸甲酯或玻璃。
17.如权利要求1所述的混光器，其特征在于，所述混光器包括三个聚光反射装置，其分别为第一聚光反射装置、第二聚光反射装置及第三聚光反射装置，上述三个聚光反射装置的长轴之间的夹角相等，上述三个聚光反射装置的长轴与公共出光面的夹角相等。
18.如权利要求17所述的混光器，其特征在于，所述公共出光面为平面，三个聚光反射装置的长轴与公共出光面的夹角相等且为60°。
19.如权利要求18所述的混光器，其特征在于，所述混光器分别采用红、绿、蓝三种单色LED作光源，且与混光器中的三个聚光反射装置相对应设置。
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