CN102314064A - 一种投影机（投影仪）用复合光隧 - Google Patents
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Abstract
一种液晶投影仪用复合光隧，该光隧设置在光源的前方，包括光隧和平凸透镜或菲涅尔透镜，所述光隧的小端为光束射入口，大端为光束射出口；所述平凸透镜或菲涅尔透镜设置在光隧的射入口处；所述平凸透镜或菲涅尔透镜的凸面或模拟凸面朝向光隧的光束射出口设置。通过在光隧入口端设置平凸透镜，可使光源发出的带有较大角度的光，经过平凸透镜或菲涅尔透镜首先汇聚成较小角度的光，然后经过光隧侧壁的反光层进行进一步汇聚和均化，最后在出口处形成均匀汇聚的光束，照在工作面上，实现理想的光强，使投影机的亮度得到提升。
Description
技术领域
本发明涉及一种投影机（投影仪）用复合光隧。
背景技术
如图1所示，普通光源的光是发散的，当工作面100较小时，为了使光源1发出的光尽可能全部照射到工作面100，则需采用调整工作面100与光源1之间的距离的方法来实现。但当工作面很小时，单纯的减少两者之间的距离，会使工作面温度过高，而且受到安装位置等等因素影响。但如果光源距离工作面距离过远，光源1发出的光束6角度过大，则不能有效覆盖工作面100，光损失巨大，工作面100亮度也达不到要求。为了解决这个问题，如图2所示，在光源1与工作面100之间（光源前方）增加光隧2，光隧2通常为由圆台或棱台侧壁围成的空心圆台状或空心棱台，其内壁全部覆盖有反射层7，光隧2小端为光束入口，大端为光束出口；使用时，小端贴近光源1，大端临近工作面100。通过设置光隧，限制了光源1发出的光束在光源1与工作面100传播路径，可有效的防止光源1发出的光束过度发散。光隧可以配合灯泡等点光源和LED光源等平面光源使用。但现有技术中的光隧也存在很大缺点，无论采用平面光源还是点状光源其发出的光束，由于光的自身性质，在光隧2中都需经过多次反射才能够照射到工作面100上，使光源1发出的光在光隧2内的传播过程中损耗很大。
发明内容
针对现有技术光隧所存在的问题，本发明提供了一种新型的复合光隧，该光隧通过在光源处设置若干平凸透镜或菲涅尔透镜，在光束进入光隧时，首先对其光束进行调整，减小其发散角度，以实现减少其在光隧中反射次数，达到降低光束在传播过程中的光损目的。
为实现上述目的，本发明中公开一种液晶投影仪用复合光隧，该光隧设置在光源的前方，包括光隧和平凸透镜或菲涅尔透镜，所述光隧的小端为光束射入口，大端为光束射出口；所述平凸透镜或菲涅尔透镜设置在光隧的射入口处；所述平凸透镜或菲涅尔透镜的凸面或模拟凸面朝向光隧的光束射出口设置。
进一步，所述平凸透镜或菲涅尔透镜的光轴与所述光隧的轴线在同一条直线上。
进一步，由所述光源发出的光全部通过所述平凸透镜或菲涅尔透镜射入所述光隧中。
进一步，在所述复合光隧内还设置有若干组平凸透镜或菲涅尔透镜。
进一步，所述复合光隧还包括光源冷却装置，该装置包括集风罩和风机，所述集风罩为由圆台或棱台侧壁围城的空心圆台或空心棱台，其小端面积大于所述光隧的入口端面积，顶角大于光隧的顶角；所述集风罩设置在复合光隧的入口端；所述风机设置在所述光隧内，在所述风机的作用下风吹向所述光源，再通过由所述集风罩和光隧构成的组合风道吹出，为光源散热。
本发明中通过在其入口端设置平凸透镜或菲涅尔透镜，工作时，平凸透镜或菲涅尔透镜的平面端贴近平面光源。光源发出的带有较大角度的光束，首先经过平凸透镜汇聚成较小角度的光束，然后经过光隧内壁的反光层进行进一步汇聚和均化，最后在出口处形成均匀汇聚的光束，照在工作面上，实现理想的光强，使投影机的亮度得到提升。并且由于平凸透镜或菲涅尔透镜的聚光作用，减少了光束在光隧内壁的反射次数，减小了光损。本发明中的光隧为主要是配合LED平面光源使用的复合型光隧，其用在单片LCD投影机或单片LCOS投影机上，可以提高光源效率25-50%，将工作面与光源之间的距离缩短25-50%，进而提高投影机亮度，减小投影机体积。
附图说明
图1为投影仪中由光源所发出光在光源与工作面之间的传播；
图2为设置了现有技术中光隧后，投影仪光源发出的光在光源与工作面之间的传播；
图3为本发明中复合光隧的结构示意图；
图4为设置了本发明中复合光隧后，投影仪中光源所发出的光在光源与工作面之间的传播示意图。
具体实施方式
如图3、4所示，本发明中的复合光隧包括：光隧2和平凸透镜3，光隧2由圆台或棱台侧壁围成的空心圆台或棱台。其小口端为光束的射入口，其大口端为光束的射出口；光隧2的内壁上设置有反射层21，用于光的反射。平凸透镜3设置在光隧2的射入口，平凸透镜3的光轴与光隧2的轴线为同一条直线上。平凸透镜3的大小和形状应保证由发光源发出的光均通过平凸透镜3进入到光隧2中。平凸透镜3的曲率应根据光源1与工作面100之间的大小和距离关系选择使用，使由光源1所发出的光在光隧中尽可能少的被光隧内壁的反射层21反射。
为保证光源1的散热，除了在光源背面设置散热器9外，还在光隧2入口端设置一个集风罩4，在光隧2内设置有风机8。集风罩4形状的与光隧相似，并与光隧2相对应的为圆台侧壁或棱台侧壁围城的空心圆台或空心棱台，但其小端面口部积大于光隧2的入口端面积，顶角也大于光隧的顶角，集风罩4与光隧2组合后，两者之间的空间形成一个组合风道5，在风机8的作用下风吹向光源1，再由组风道5吹出，为光源1散热。
使用时，将复合光隧设置在光源1与工作面100之间，光束射入口贴近液晶投影仪光源设置，其射出口临近工作面100，使由光源1射出的光束通过复合光隧后，再射向工作面100。光源发出的带有较大角度的光束，经过设置在光隧2的光束射入口处的平凸透镜3首先汇聚成较小角度的光束，然后经过光隧2侧壁的反射层21进行进一步汇聚和均化，最后在光隧的射出口处形成均匀汇聚的光束，照射在工作面上，实现理想的均匀光强，使液晶投影机的亮度得到提升。另外，除了光隧2入口端设置有平凸透镜3外，还可在光隧2中设置若干组平凸透镜或菲涅尔透镜，这些平凸透镜或菲涅尔透镜的作用是进一步调整光束方向，使光束经过多次平凸透镜的折射后，使光束在光隧2中的反射次数更少，光损更少。另外，还可用菲涅尔透镜代替上述设置在光隧的射入口的平凸透镜， 菲涅尔透镜的凸面或模拟凸面朝向光隧2的射出口。本发明中的复合光隧除了应用在投影仪中之外，还可以广泛应用于需要把光源汇聚，均化的场合，如局部照明、远距离搜索、投影等领域。
Claims (5)
1.一种液晶投影仪用复合光隧，该光隧设置在光源的前方，其特征在于，包括光隧和平凸透镜或菲涅尔透镜，所述光隧的小端为光束射入口，大端为光束射出口；所述平凸透镜或菲涅尔透镜设置在光隧的射入口处；所述平凸透镜或菲涅尔透镜的凸面或模拟凸面朝向光隧的光束射出口设置。
2.根据权利要求1所述液晶投影仪用复合光隧，其特征在于，所述平凸透镜或菲涅尔透镜的光轴与所述光隧的轴线在同一条直线上。
3.根据权利要求1所述液晶投影仪用复合光隧，其特征在于，由所述光源发出的光全部通过所述平凸透镜或菲涅尔透镜射入所述光隧中。
4.根据权利要求1所述液晶投影仪用复合光隧，其特征在于，在所述复合光隧内还设置有若干组平凸透镜或菲涅尔透镜。
5.根据权利要求1所述液晶投影仪用复合光隧，其特征在于，所述复合光隧还包括光源冷却装置，该装置包括集风罩和风机，所述集风罩为由圆台或棱台侧壁围城的空心圆台或空心棱台，其小端面积大于所述光隧的入口端面积，顶角大于光隧的顶角；所述集风罩设置在复合光隧的入口端；所述风机设置在所述光隧内，在所述风机的作用下风吹向所述光源，再通过由所述集风罩和光隧构成的组合风道吹出，为光源散热。
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