CN209657073U - 微型投影仪照明光路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微型投影仪领域。本实用新型所要解决的技术问题是提高三通道微型投影仪中绿光光源的发光量，增加投影仪的输出整体亮度。其实现的技术方案为利用投影仪中绿光光源的发光性质为该光源芯片发出的蓝光去激发芯片表面的特定荧光粉而发出大量绿色光线的发光原理，光源发出的光线经过准直透镜组准直后，使用二向色镜将光线中的蓝光光谱和绿光光谱分离，并使用反射镜将蓝光光谱原路返回，再次聚集到绿光光源表面激发荧光粉，从而使绿光光源能够发出更多的绿光，进而提高微型投影仪的整体亮度。

Description

微型投影仪照明光路

技术领域

本实用新型涉及微型投影仪领域。

背景技术

随着科技的发展，微型投影仪的便携性逐步走进千家万户，并随着LED光源的升级，微型投影仪的亮度也在逐渐提高，成为热门的家庭消费产品。常规的三通道微型投影仪的照明光路如图1所示，三个分别发出红、绿、蓝颜色的光源101、102、103发出的光线经过准直透镜组201、202、203后，其中102和103的光线经过第一片二向色镜301合光后经过中继透镜4，然后与101发出的光线在第二片二向色镜302处合成一束准直光线入射到复眼透镜5中进行混光，由此得到混光均匀的RGB光线。

在绿光LED发光量的发展中，人们发现实用蓝光激发特定的荧光粉可以得到大量波长在490nm～570nm的光谱，其中绿光的发光量比单使用绿光半导体芯片的单位面积发光量还大，这种绿光光源的标识为CG（Converted Green），在LED芯片表面有特定的荧光粉，发出的绿光为转化后的绿光，其光谱曲线如图4所示，其中实线为光源发出的光线中的光谱曲线，虚线为整个光束的人眼感光光谱。这种光源在微型投影仪中开始被使用，并衍生出目前的四通道投影照明光路，如图2所示。其中使用两只蓝光LED，分别为103和104，其中103负责为混合光线中提供蓝色光谱，104发出的蓝色光线经过准直透镜组204后，其蓝色光谱被第一片二向色镜301反射，经过准直透镜组202后聚焦照射到绿光光源102上，并激发芯片表面的荧光粉，促使102发出更多的绿光光谱，并汇集到整个照明光路中。

图2所述的四通道投影照明光路的投影输出亮度能够比图1所述的三通道方式约高百分之十五，新增的LED芯片及准直透镜组会带来成本增加，并增加LED控制的成本和复杂度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种微型投影仪照明光路方式，在不增加驱动功率的情况下提高绿光光源的发光量，进而提高微型投影仪的整体亮度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：微型投影仪照明光路，包括DLP微投和Lcos微投的照明光路，使用红绿蓝三色LED光源，三组准直透镜组，一片中继透镜，两片二向色镜，一片复眼透镜，并使用一片反射镜，共同组成该微型投影仪照明光路。

具体的，绿光光源的发光特性为转化后的绿光，光源标识为CG（ConvertedGreen），即LED芯片发出的波长为410nm～450nm的蓝色光线，该波段的光线激发芯片上的特定荧光粉，荧光粉受蓝光激后发出大量光谱为490nm～570nm的绿色光线。该绿光光源总共所发出光线的光谱曲线包含了一段光谱410nm～450nm的蓝光光线。

具体的，红、绿、蓝三只光源都配有单独的准直透镜组。

进一步的，二向色镜与光线的传播方向呈45°，二向色镜的透射光谱和反射光谱性质要与光源的安装位置匹配，以便于分离绿光中的蓝光光谱以及最终将红、绿、蓝三种色光合并成一束。

具体的，绿光光源发出的光线在准直后，二向色镜将光线中的蓝光光谱与绿光光谱分离。

进一步的，被分离的蓝光光谱垂直入射到反射镜处，经反射镜反射后沿原路返回，经过二向色镜和准直透镜组，照射到绿光光源上，并激发荧光粉，使绿光光源发出更多的绿光。

进一步的，三种色光被两片二向色镜合光后垂直入射进复眼透镜，形成所述微型投影仪照明光路。其中，中继透镜处于两片二向色镜之间的区域。

附图说明

图1是现有技术的一种三通道投影仪照明光路。

图2是现有技术的一种四通道投影仪照明光路。

图3是现有技术的绿光光源发光的光谱曲线。

图4是本实用新型实施例1的微型投影仪照明光路示意图。

图5是本实用新型实施例2的微型投影仪照明光路示意图。

图6是本实用新型实施例3的微型投影仪照明光路示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进一步说明。

本实用新型的微型投影仪照明光路，应用于DLP和Lcos微型投影仪，使用红绿蓝三色LED光源，三组准直透镜组，一片中继透镜，两片二向色镜，一片复眼透镜，并使用一片反射镜，共同组成该微型投影仪照明光路。

其中绿光光源的发光特性为转化后的绿光，光源标识为CG（Converted Green），即LED芯片发出的波长为410nm～450nm的蓝色光线，该波段的光线激发芯片上的特定荧光粉，荧光粉受蓝光激后发出大量光谱为490nm～570nm的绿色光线。该绿光光源总共所发出光线的光谱曲线如图3所示，包含了一段光谱410nm～450nm的蓝光光线。

实施例1

如图4所示，本例中有红绿蓝三种颜色的光源、三组准直透镜组、一片中继透镜、两片二向色镜、一片复眼透镜和一片反射镜共同组成，红、绿、蓝光源分别为101、102、103，红绿蓝三种光源发出的光线经过准直透镜组201、202、203后，被两片二向色镜301、302合成一束光线照射进复眼透镜5。

在本实施例中，第一片二向色镜的性质为主要光线成45°入射时透蓝反红绿，即该二向色镜对应沿该方向照射进的可见光线，可见光中的蓝光部分将穿过该二向色镜，而绿光和红光将被该二向色镜反射；第二片二向色镜的性质为主要光线成45°入射时反红透蓝绿，即沿该方向照射进的可见光，其中蓝光和绿光将穿过该二向色镜，而红光部分将被反射。

如上所述，绿光102和蓝光103发出的光线，经过准直透镜组202和203后，在第一片二向色镜301处合成一束蓝绿混合光线，经过中继透镜4后，与经准直后的红光光源101发出的红光在第二片二向色镜302处合成一束含有红绿蓝三种颜色的光线，共同照射进复眼透镜。

其中，绿光光源102的发光光谱中含有蓝色光谱，在准直后经过上述第一片二向色镜301时，蓝光透过301后垂直入射到反射镜6，并沿原路返回，再次透过301，再经过准直透镜组202后，光线聚集在光源102的表面，进而再次激发绿光光源上的荧光粉，使102发出更多的绿色光线，这些绿色光线在经过准直透镜组202后被二向色镜301反射，通过中继透镜4和第二片二向色镜302，与原有的红绿蓝三色光线共同照射进复眼透镜5中。以上，共同构成本实用新型微型投影仪照明光路。

实施例2

如图5所示，本实施例相比于实施例1，在于绿光光源102所处的位置和两片二向色镜301的性质存在差异。

在本实施例中，绿光光源的安装方向为正对复眼透镜。第一片二向色镜301的性质为主要光线成45°入射时反蓝透红绿，即该二向色镜对应沿该方向照射进的可见光线，可见光中的绿光和红光部分将穿过该二向色镜301，而蓝光部分将被该二向色镜301反射。

绿光光线与蓝光光线在二向色镜301处合成一束蓝绿光线，穿过中继透镜4后，与红光光线在302处汇合成一束含有红绿蓝三种颜色的光线。

其中，绿光光源的发出的光线含的蓝光光谱在第一片二向色镜301处被反射，垂直入射到反射镜6上，光线被反射镜6反射后沿原路返回，经过第一片二向色镜301时，蓝光光谱被再次反射，再经过准直透镜组202汇聚后聚集到绿光光源102表面，再次激发荧光粉，促使102发出更多的绿色光线，该绿色光线经过准直透镜组202，穿过第一片二向色镜301，穿过中继透镜4和第二片二向色镜302后，与原有的红绿蓝三色光线共同照射复眼5中，构成此实施例的微型投影仪照明光路。

实施例3

如图6所示，本实施例相比于实施例1，在于红光光源101、蓝光光源103和反射镜的安装位置不同，且两片二向色镜301和302的性质也与实施例1中的不同。

在本实施例中，反射镜安装正对于蓝光光源103安装，第一片二向色镜301的性质为主要光线45度入射时透红反蓝绿，即该二向色镜对应沿该方向照射进的可见光线，可见光中的红光部分将穿过该二向色镜301，而绿光和蓝光部分将被该二向色镜301反射，第二片二向色镜302的性质为主要光线45度入射时反蓝透红绿，即该二向色镜对应沿该方向照射进的可见光线，可见光中的红光和绿光部分将穿过该二向色镜302，而蓝光部分将被该二向色镜302反射。

绿光光线与红光光线在二向色镜301处合成一束红绿混合的光线，穿过中继透镜4后，与蓝光光线在302处汇合成一束含有红绿蓝三种颜色的光线。

其中，绿光光源的发出的光线含有的蓝光光谱和绿光光谱在第一片二向色镜301处均被反射，穿过中继透镜4，在第二片二向色镜302处，光线中的蓝色光谱被反射后垂直入射到反射镜6处，蓝色光谱被原路返回，经过第二片二向色镜302时被再次反射，穿过中继透镜4，经过二向色镜301时再被反射，穿过准直透镜组202后汇聚到绿光光源102表面，并激发荧光粉，所激发的绿光在经过准直透镜202、第一片二向色镜301、中继透镜4、第二片中继透镜302后，与原有的红绿蓝三色光线共同照射复眼5中，构成此实施例的微型投影仪照明光路。

Claims (7)

1.微型投影仪照明光路，包括DLP微投和LCOS微投的照明光路，其特征在于：使用红绿蓝三色LED光源，三组准直透镜组，一片中继透镜，两片二向色镜，一片复眼镜透镜，并使用一片反射镜共同组成的微型投影仪照明光路。

2.如权利要求1所述的照明光路，其中绿光光源发出的光为蓝光激发其表面的特定荧光粉，荧光粉受激后发出绿光，该绿光光源的发光光谱中包含蓝光波段和和绿光波段，该绿光光源标识为CG（Converted Green）。

3.如权利要求1所述的照明光路，绿光光源发出的光线被准直透镜组准直后经过二向色镜，使得光线中的蓝光光谱和绿光光谱被二向色镜分离，其中被分离后的蓝光光谱垂直入射到反射镜后被原路返回，重新回到绿光光源位置处激发其表面的荧光粉。

4.如权利要求1所述的照明光路，准直透镜组分别对红、绿、蓝光源发出的光线进行准直校正。

5.如权利要求1所述的照明光路，二向色镜的安装方式与光路传播方向呈45°，二向色镜的反射光谱和透射光谱的性质由红、绿、蓝光源所在的位置决定。

6.如权利要求1所述的照明光路，中继透镜处于两片二向色镜之间的区域。

7.如上述权利要求1～6任一项所述的照明光路，光源发出的光线经过准直透镜组准直后，其中绿光光源发出的光线中含有的蓝光光谱被二向色镜分离并被反射镜反射，沿路返回到绿光光源表面，再次激发光源表面的特定荧光粉产生更多的绿光光线，而后三种色光被两片二向色镜合光后垂直入射进复眼透镜，形成所述的微投照明光路。