CN104714358A - 一种易加工生产的投影机照明模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学领域。一种易加工生产的投影机照明模组，包括一照明模组主体，照明模组主体包括三个发光元件，三个发光元件的发光波段不同；照明模组主体还包括一光学部件，光学部件包括三个相同结构的准直透镜、一块状棱镜；准直透镜分别为第一准直透镜、第二准直透镜、第三准直透镜，第一准直透镜与第二准直透镜的连接处设有第一半反射膜；第二准直透镜固定连接块状棱柱，块状棱镜与第三准直透镜的连接处设有第二半反射膜；三个发光元件分别朝向三个准直透镜的同时，分别朝向第一半反射膜的透射面、第一半反射膜的反射面，第二半反射膜的反射面；三个发光元件经光学部件后的出射方向一致。本发明有利于加工生产以及后期的装调。

Description

一种易加工生产的投影机照明模组
技术领域
本发明涉及光学领域，具体涉及照明模组。
背景技术
在以RGB三色激光器或RGB三色LED为光源的投影机光机引擎中，目前已有的解决方案都是采用准直透镜或聚光镜将RGB三颗光源分别准直或聚光，再通过二向色镜反射合光，再照射到图像源的方式。其中准直透镜或者聚光透镜的作用是将具有一定发散角的光源发出的光线平行出射或者汇聚出射。一般采用非非球面进行光学设计，可以极大地提高准直的程度，并且减小系统的尺寸。二向色镜是在平面反射镜表面镀半反射膜，可以实现将指定波段的光反射而其余波段的光全部透射。
目前的解决方案需要使用多个不同的透镜及二向色镜，器件数目较多且各个光学器件的相对位置精度要求很高，不利于照明模块尺寸的减小及加工制造成本的降低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种易加工生产的投影机照明模组，以解决上述技术问题中的至少一个。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种易加工生产的投影机照明模组，包括一照明模组主体，其特征在于，所述照明模组主体包括三个发光元件，所述三个发光元件的发光波段不同；
所述照明模组主体还包括一光学部件，所述光学部件包括三个相同结构的准直透镜、一块状棱镜；
所述准直透镜分别为第一准直透镜、第二准直透镜、第三准直透镜，所述第一准直透镜与所述第二准直透镜固定连接，所述第一准直透镜与所述第二准直透镜的连接处设有第一半反射膜；所述第二准直透镜固定连接所述块状棱柱，所述块状棱镜固定连接所述第三准直透镜，所述块状棱镜与所述第三准直透镜的连接处设有第二半反射膜；
所述第一半反射膜的反射面与所述第二半反射膜的反射面朝向一致；
所述三个发光元件分别朝向三个所述准直透镜的同时，分别朝向所述第一半反射膜的透射面、所述第一半反射膜的反射面，所述第二半反射膜的反射面；
所述三个发光元件经所述光学部件后的出射方向一致。
本发明具有结构紧凑、体积小巧等优点，且三个准直透镜结构相同有利于加工生产以及后期的装调。通过将三个不同发光波段的发光元件的出射光经光学部件进行整合，进行合光出射。
所述三个发光元件分别是蓝色发光元件、绿色发光元件、红色发光元件。
本发明通过光学部件的整合，从而将红光、绿光、蓝光合光出射。
照向所述第一准直透镜的发光元件经所述第一半反射膜沿着第一传输方向透射出第一准直透镜，经所述第二半反射膜仍沿着第一传输方向透射出第三准直透镜；
照向所述第二准直透镜的发光元件经所述第一半反射膜也沿着第一传输方向反射出所述第二准直透镜；经所述第二半反射膜仍沿着第一传输方向透射出第三准直透镜；
照向所述第三准直透镜的发光元件经所述第二半反射膜沿着第一传输方向反射出第三准直透镜。
所述准直透镜设有一入射面，所述准直透镜的入射面呈一非球面，所述发光元件的发光方向朝向所述准直透镜的入射面。
便于聚光。
所述准直透镜设有一倾角为45°的斜面，所述块状棱镜也设有一倾角为45°的斜面；
所述第一准直透镜或所述第二准直透镜的斜面上镀有第一半反射膜；
所述第三准直透镜的斜面上镀有第二半反射膜。
本发明通过准直透镜与块状棱镜的倾角一致，便于准直透镜与块状棱镜的固定连接。从而将三个发出不同颜色的发光元件经所述光学器件后出射光均朝向同一方向。
照向所述第一准直透镜的发光元件的发光方向与所述第一半反射膜的透射面呈45°夹角，与所述第二半反射膜的透射面呈45°夹角；
照向所述第二准直透镜的发光元件的发光方向与所述第一半反射膜的反射面呈45°夹角，与所述第二半反射膜的透射面呈45°夹角；
照向所述第三准直透镜的发光元件的发光方向与所述第二半反射膜的反射面呈45°夹角。
从而将三个发出不同颜色的发光元件经所述光学器件后出射光均朝向同一方向。
所述第一半反射膜的反射波段为照向所述第二准直透镜的发光元件的发光波段；
所述第二半反射膜的反射波段为照向所述第三准直透镜的发光元件的发光波段。
从而实现将指定波段的光反射而其余波段的光全部透射。
作为一种优选方案，所述蓝色发光元件的发光方向朝向所述第一准直透镜，所述绿色发光元件的发光方向朝向所述第二准直透镜，所述红色发光元件的发光方向朝向所述第三准直透镜；
所述第一半反射膜是透蓝反绿的半反射膜；
所述第二半反射膜是透蓝绿反红的半反射膜。
三个发光元件分别发出蓝光、绿光和红光，各自经过准直透镜后准直出射。从而实现RGB三色投影效果。
所述第一准直透镜与所述第二准直透镜通过光学胶固定连接，所述第二准直透镜与所述块状棱镜通过光学胶固定连接，所述块状棱镜与所述第三准直透镜通过光学胶固定连接。
本发明光学部件的各个组成部分经由光学胶粘合在一起构成一个完整器件，因此相对位置关系固定，极大降低了后续装配难度和成本。
所述发光元件是激光器或者LED灯。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
参照图1，一种易加工生产的投影机照明模组，包括一照明模组主体，照明模组主体包括三个发光元件7，三个发光元件7的发光波段不同；照明模组主体还包括一光学部件，光学部件包括三个相同结构的准直透镜、一块状棱镜4；准直透镜分别为第一准直透镜1、第二准直透镜2、第三准直透镜3，第一准直透镜1与第二准直透镜2固定连接，第一准直透镜1与第二准直透镜2的连接处设有第一半反射膜5；第二准直透镜2固定连接块状棱柱，块状棱镜4固定连接第三准直透镜3，块状棱镜4与第三准直透镜3的连接处设有第二半反射膜6；第一半反射膜5的反射面与第二半反射膜6的反射面朝向一致；三个发光元件7分别朝向三个准直透镜的同时，分别朝向第一半反射膜5的透射面、第一半反射膜5的反射面，第二半反射膜6的反射面；三个发光元件7经光学部件后的出射方向一致。本发明具有结构紧凑、体积小巧等优点，且三个准直透镜结构相同有利于加工生产以及后期的装调。通过将三个不同发光波段的发光元件的出射光经光学部件进行整合，进行合光出射。
三个发光元件7分别是蓝色发光元件、绿色发光元件、红色发光元件。本发明通过光学部件的整合，从而将红光、绿光、蓝光合光出射。
第一半反射膜的一面为一透射面，另一面为一反射面，第二半反射膜一面为一透射面，另一面为一反射面。
照向第一准直透镜1的发光元件7经第一半反射膜5沿着第一传输方向透射出第一准直透镜1，经第二半反射膜6仍沿着第一传输方向透射出第三准直透镜3；照向第二准直透镜2的发光元件7经第一半反射膜5也沿着第一传输方向反射出第二准直透镜2；经第二半反射膜6仍沿着第一传输方向透射出第三准直透镜3；照向第三准直透镜3的发光元件7经第二半反射膜6沿着第一传输方向反射出第三准直透镜3。
准直透镜设有一入射面，准直透镜的入射面呈一非球面，发光元件的发光方向朝向准直透镜的入射面。便于聚光。
准直透镜设有一倾角为45°的斜面，块状棱镜4也设有一倾角为45°的斜面；第一准直透镜1或第二准直透镜2的斜面上镀有第一半反射膜5；第三准直透镜3的斜面上镀有第二半反射膜6。本发明通过准直透镜与块状棱镜4的倾角一致，便于准直透镜与块状棱镜4的固定连接。从而将三个发出不同颜色的发光元件经光学器件后出射光均朝向同一方向。第二半反射膜6也可以镀在块状棱镜的斜面上。
照向第一准直透镜1的发光元件7的发光方向与第一半反射膜5的透射面呈45°夹角，与第二半反射膜6的透射面呈45°夹角；照向第二准直透镜2的发光元件的发光方向与第一半反射膜5的反射面呈45°夹角，与第二半反射膜6的透射面呈45°夹角；照向第三准直透镜3的发光元件7的发光方向与第二半反射膜6的反射面呈45°夹角。从而将三个发出不同颜色的发光元件经光学器件后出射光均朝向同一方向。第一半反射膜5的反射波段为照向第二准直透镜2的发光元件的发光波段；第二半反射膜6的反射波段为照向第三准直透镜3的发光元件的发光波段。从而实现将指定波段的光反射而其余波段的光全部透射。
作为一种优选方案，蓝色发光元件的发光方向朝向第一准直透镜1，绿色发光元件的发光方向朝向第二准直透镜2，红色发光元件的发光方向朝向第三准直透镜3；第一半反射膜5是透蓝反绿的半反射膜；第二半反射膜6是透蓝绿反红的半反射膜。三个发光元件7分别发出蓝光、绿光和红光，各自经过准直透镜后准直出射。从而实现RGB三色投影效果。也可以在第一半反射膜处镀一层透蓝反绿的反射膜，在第二半反射膜处镀一层透蓝绿反红的反射膜。以反射膜为半反射膜的反射面。
第一准直透镜1与第二准直透镜2通过光学胶固定连接，第二准直透镜2与块状棱镜4通过光学胶固定连接，块状棱镜4与第三准直透镜3通过光学胶固定连接。本发明光学部件的各个组成部分经由光学胶粘合在一起构成一个完整器件，因此相对位置关系固定，极大降低了后续装配难度和成本。发光元件是激光器或者LED灯。
照明模组主体还包括一控制系统，控制系统包括一微型处理器系统，微型处理器系统连接有一PWM驱动电路，PWM驱动电路连接三个发光元件7。本发明采用PWM技术对发光元件的亮度进行调节，以实现系统亮度调节的目的。采用PWM技术使发光稳定、色温调节范围大。微型处理器系统还连接一时钟模块。根据时钟模块对发光元件的发光间隔进行计时控制。照明模组主体上设有三个调节发光元件亮度的调节按钮，调节按钮连接微型处理器系统。实现操作者手动调节三个发光元件的亮度，发光元件亮度也可以通过微型处理器系统自适应调节。
微型处理器系统连接一无线通讯模块，照明模组主体通过无线通讯模块连接一终端设备；终端设备是手机、笔记本、台式电脑、平板电脑中的任意一种终端设备。本发明通过终端设备无线通讯连接照明模组主体，从而可以调节照明模组主体三个发光元件7各自的发光亮度，各自的发光时间，从而根据红蓝黄，三个发光情况的调整，生成不同亮度、色温颜色的出射光，进而调整RGB三色投影效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种易加工生产的投影机照明模组，包括一照明模组主体，其特征在于，所述照明模组主体包括三个发光元件，所述三个发光元件的发光波段不同；
所述照明模组主体还包括一光学部件，所述光学部件包括三个相同结构的准直透镜、一块状棱镜；所述准直透镜分别为第一准直透镜、第二准直透镜、第三准直透镜，所述第一准直透镜与所述第二准直透镜固定连接，所述第一准直透镜与所述第二准直透镜的连接处设有第一半反射膜；所述第二准直透镜固定连接所述块状棱柱，所述块状棱镜固定连接所述第三准直透镜，所述块状棱镜与所述第三准直透镜的连接处设有第二半反射膜；
所述第一半反射膜的反射面与所述第二半反射膜的反射面朝向一致；
所述三个发光元件分别朝向三个所述准直透镜的同时，分别朝向所述第一半反射膜的透射面、所述第一半反射膜的反射面，所述第二半反射膜的反射面；
所述三个发光元件经所述光学部件后的出射方向一致。
2.根据权利要求1所述的一种易加工生产的投影机照明模组，其特征在于：所述准直透镜设有一倾角为45°的斜面，所述块状棱镜也设有一倾角为45°的斜面；
所述第一准直透镜或所述第二准直透镜的斜面上镀有第一半反射膜；
所述第三准直透镜的斜面上镀有第二半反射膜。
3.根据权利要求2所述的一种易加工生产的投影机照明模组，其特征在于：照向所述第一准直透镜的发光元件的发光方向与所述第一半反射膜的透射面呈45°夹角，与所述第二半反射膜的透射面呈45°夹角；
照向所述第二准直透镜的发光元件的发光方向与所述第一半反射膜的反射面呈45°夹角，与所述第二半反射膜的透射面呈45°夹角；
照向所述第三准直透镜的发光元件的发光方向与所述第二半反射膜的反射面呈45°夹角。
4.根据权利要求1或3所述的一种易加工生产的投影机照明模组，其特征在于：照向所述第一准直透镜的发光元件经所述第一半反射膜沿着第一传输方向透射出第一准直透镜，经所述第二半反射膜仍沿着第一传输方向透射出第三准直透镜；
照向所述第二准直透镜的发光元件经所述第一半反射膜也沿着第一传输方向反射出所述第二准直透镜；经所述第二半反射膜仍沿着第一传输方向透射出第三准直透镜；
照向所述第三准直透镜的发光元件经所述第二半反射膜沿着第一传输方向反射出第三准直透镜。
5.根据权利要求4所述的一种易加工生产的投影机照明模组，其特征在于：所述第一半反射膜的反射波段为照向所述第二准直透镜的发光元件的发光波段；
所述第二半反射膜的反射波段为照向所述第三准直透镜的发光元件的发光波段。
6.根据权利要求5所述的一种易加工生产的投影机照明模组，其特征在于：所述三个发光元件分别是蓝色发光元件、绿色发光元件、红色发光元件。
7.根据权利要求6所述的一种易加工生产的投影机照明模组，其特征在于：所述蓝色发光元件的发光方向朝向所述第一准直透镜，所述绿色发光元件的发光方向朝向所述第二准直透镜，所述红色发光元件的发光方向朝向所述第三准直透镜；
所述第一半反射膜是透蓝反绿的半反射膜；
所述第二半反射膜是透蓝绿反红的半反射膜。
8.根据权利要求1所述的一种易加工生产的投影机照明模组，其特征在于：所述第一准直透镜与所述第二准直透镜通过光学胶固定连接，所述第二准直透镜与所述块状棱镜通过光学胶固定连接，所述块状棱镜与所述第三准直透镜通过光学胶固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种易加工生产的投影机照明模组，其特征在于：所述发光元件是激光器或者LED灯。
10.根据权利要求1所述的一种易加工生产的投影机照明模组，其特征在于：所述准直透镜设有一入射面，所述准直透镜的入射面呈一非球面，所述发光元件的发光方向朝向所述准直透镜的入射面。
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