CN103376632A - 投影机光源结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种投影机光源结构，其包括一个固态光源、一个准直透镜，一个聚光透镜以及一个匀光装置，所述固态光源产生一个照明光束，所述照明光束的光照路径为入射所述准直透镜后，出光形成水平光线再入射所述聚光透镜，所述聚光透镜将水平入射的所述照明光束汇集投射至所述匀光装置。本发明通过所述准直透镜使所述固态光源的所述照明光束穿透形成均匀的水平光线，可简化一般投影机光源的制程并符合环保的诉求。

Description

投影机光源结构

技术领域

本发明涉及一种投影机光源结构，尤指一种以穿透方式形成水平光线的投影机光源结构。

背景技术

一般投影机使用的光源大致可区分为非固态光源及固态光源，其中常用的非固态光源如钨卤素灯、金属卤化物灯、超高压汞灯或氙气灯等，其具有的共通特性是过热、高耗电、低灯泡寿命、体积过大、重量不轻、不易携带，尤其是这些非固态光源中包含有毒性的重金属难以回收处理，对环境造成严重的环保问题。近年来，电子产品发展以「轻、薄、短、小、成本低」的趋势发展，光学投影机产品也不例外，在光源部分采用以相对较低耗电、发热较少、体积较小且寿命较长的固态光源，如发光二极管(LED)、雷射光来作为光源。但是，投影机提高照明效能的关键要因是在于光源的发光特性与发光辉度。其中在发光辉度性能提升方面，非固态光源极大部分是由灯泡反射罩的设计来达成，该反射罩内缘形状可分为椭圆镜与抛物镜两种，其中椭圆镜反射罩使光源光线经反射后聚焦于投影机的匀光装置上，由该匀光装置均质该光线以产生高发光辉度。该抛物镜反射罩则是直接使光源光线经反射后形成高发光辉度的均匀平行光线，用以照射投影机的影像显示装置。然而，固态光源虽具有高亮度及色彩饱和度特性，但是在使用上并没有这样提升发光辉度的设置。目前固态光源仅是通过透镜组的光路径设置，对固态光源发出的光线进行引导，使该光源光束通过投影机的匀光装置产生投射光线。因此，有必要在改善非固态光源的环保问题以及固态光源的发光辉度提升问题上再进行研究改良。

发明内容

有鉴于此，有必要提供符合环境保护并可增加发光辉度的一种投影机光源结构。

本发明提供一种投影机光源结构，其包括一个固态光源、一个准直透镜，一个聚光透镜以及一个匀光装置，所述固态光源产生一个照明光束，所述照明光束的光照路径为入射所述准直透镜后，出光形成水平光线再入射所述聚光透镜，所述聚光透镜将水平入射的所述照明光束汇集投射至所述匀光装置。

相较现有技术，本发明的投影机光源结构，通过该固态光源具有符合环保的特性以及高亮度、色彩饱和度良好的特征，藉由所述准直透镜使所述照明光束在穿透后形成水平光线，所述照明光束均匀的水平照射能有效提升所述投影机光源的发光辉度。

附图说明

图1是本发明投影机光源结构的实施方式侧视图。

图2是本发明投影机光源结构的实施方式背视图。

主要元件符号说明

光源装置	10
		固态光源	12
照明光束	122
		准直透镜	14
第一入射面	142
		第一出光面	144
聚光透镜	16
		第二入射面	162
匀光装置	18

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作一具体介绍。

请参阅图1及图2所示，分别为本发明投影机光源结构的实施例侧视图以及背视图，所述光源结构10，包括一个固态光源12、一个准直透镜(Collimator Lens)14、一个聚光透镜(Condenser Lens)16以及一个匀光装置18。所述固态光源12的前方设置所述准直透镜14，所述准直透镜14前方再设置所述聚光透镜16，所述聚光透镜16的后方则设置所述匀光装置18。所述固态光源12产生一个照明光束122，所述照明光束122照射所述准直透镜14，并在穿透所述准直透镜14后射向所述聚光透镜16，所述聚光透镜16将汇集所述照明光束122投射至所述匀光装置18。所述匀光装置18将所述照明光束122光线均匀化后，使所述照明光束122射向投影机的影像显示装置(图中未标示)，用以产生投影影像，然后通过投影镜头对外投射影像。本发明在于使所述固态光源12产生的所述照明光束122进行均质化的处理技术，至于经过均质化处理后的投影影像运作，则非属本发明的技术特征，故于此不予赘述。所述固态光源12可以是发光二极管(LED)光源或是激光光源，用以产生投影所需要的所述照明光束122。所述固态光源12可以配合投影机投射影像的亮度需求，所述固态光源12可以为一个固态光源12或是为一组合的光源模块，组合的所述光源模块是由复数个所述固态光源12组合构成。本实施方式中，所述固态光源12是为由复数个所述固态光源12组成的光源模块，所述光源模块的复数个所述固态光源12以数组方式排列并达成电性连接。请参阅图2所示，所述光源模块的复数个所述固态光源12以数组方式排列在所述聚光透镜16的圆周范围内，复数个所述固态光源12数组为十字形数组。复数个所述固态光源12数组同时发射所述照明光束122形成集合式照明光束，从而达到投影机所需的设计投影亮度与色彩饱和度。复数个所述固态光源12的光源模块前方设置一个准直透镜14数组，所述准直透镜14数组以复数个所述准直透镜14排列构成，用以使每一个所述固态光源12对着一个所述准直透镜14。所述准直透镜14数组位于所述聚光透镜16的圆周范围内，所述准直透镜14数组配合以相同的十字形数组排列，用以确定使每一个所述固态光源12对着一个所述准直透镜14并保持相对位置的稳固。所述准直透镜14数组前方设置一个聚光透镜16，所述聚光透镜16的圆周范围内涵盖包括所述准直透镜14数组以及复数个所述固态光源12的光源模块，用以使每一个所述准直透镜14均对着所述聚光透镜16。所述聚光透镜16后方在聚焦的位置上设置所述匀光装置18，所述匀光装置18对入射的所述照明光束122进行均质化的处理。所述匀光装置18为光导管(Light Tunnel)元件。

所述固态光源12产生所述照明光束122的光路径，首先，所述照明光束122入射所述准直透镜14面向所述固态光源12的一个第一入射面142，然后穿过所述准直透镜14到达背向所述固态光源12的一个第一出光面144。所述照明光束122具有的发散光线，由所述准直透镜14的所述第一入射面142射入后，再经由所述第一出光面144射出时，所述照明光束122的发散光线被投射形成水平的光线。所述水平投射的光线具有良好的均质性，可提高所述固态光源12的发光辉度。接着，形成水平投射光线的所述照明光束122将投射至所述准直透镜14数组前方设置的所述聚光透镜16。所述聚光透镜16朝向所述准直透镜14数组的所述第一出光面144为一个第二入射面162，所述聚光透镜16的所述第二入射面162提供所述照明光束122的水平投射光线入射，并在通过所述聚光透镜16后汇集投射至所述匀光装置18。相较于习用灯泡运用反射罩的椭圆形球灯镜面，以反射方式设计汇集投射光线的技术，本发明使用通过所述准直透镜14形成水平投射光线的穿透方式技术，除了所述固态光源12较符合环保的诉求外，所述准直透镜14在制造成本以及发光辉度的效能上，显然都优于习用反射罩结构，在灯泡内缘椭球镜面的设计与制造成本。

本发明投影机光源结构，所述固态光源12符合环境保护的诉求，且具有高亮度及色彩饱和度特性，通过所述准直透镜14以穿透方式形成水平光线，再由所述聚光透镜16汇集投射，使所述固态光源12产生高发光辉度的合光光束，可有效提高投影机的亮度。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种投影机光源结构，其包括一个固态光源、一个准直透镜，一个聚光透镜以及一个匀光装置，所述固态光源产生一个照明光束，所述照明光束的光照路径为入射所述准直透镜后，出光形成水平光线再入射所述聚光透镜，所述聚光透镜将水平入射的所述照明光束汇集投射至所述匀光装置。

2.如权利要求1所述的投影机光源结构，其特征在于：所述固态光源的前方设置所述准直透镜，所述准直透镜面向所述固态光源为一个第一入射面，所述准直透镜背向所述固态光源为一个第一出光面。

3.如权利要求2所述的投影机光源结构，其特征在于：所述准直透镜前方设置所述聚光透镜，所述聚光透镜朝向所述准直透镜的所述第一出光面为一个第二入射面。

4.如权利要求2所述的投影机光源结构，其特征在于：所述固态光源是为光源模块，所述光源模块由复数个所述固态光源组成，所述复数个固态光源以数组方式排列并达成电性连接。

5.如权利要求1所述的投影机光源结构，其特征在于：所述固态光源是发光二极管(LED)光源或是激光光源。

6.如权利要求4所述的投影机光源结构，其特征在于：所述固态光源数组排列的光源模块前方设置一个准直透镜数组，所述准直透镜数组以复数个所述准直透镜排列构成，每一个所述固态光源对着一个所述准直透镜。

7.如权利要求6所述的投影机光源结构，其特征在于：所述光源模块的所述固态光源以十字形数组排列，所述准直透镜数组配合以相同的十字形数组排列。

8.如权利要求6所述的投影机光源结构，其特征在于：所述准直透镜数组前方设置一个聚光透镜，所述聚光透镜的圆周范围内涵盖包括所述准直透镜数组以及复数个所述固态光源的光源模块。

9.如权利要求8所述的投影机光源结构，其特征在于：所述聚光透镜朝向所述准直透镜数组的所述第一出光面为一个第二入射面。

10.如权利要求1所述的投影机光源结构，其特征在于：所述聚光透镜后方在聚焦的位置上设置所述匀光装置。

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