CN104880901A - 一种双灯光源装置及投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双灯光源装置及投影装置，双灯光源装置包括，第一光源模块、第二光源模块以及均光单元，第一光源模块沿第一光路提供第一光束，第二光源模块沿第二光路提供第二光束，沿第一光路的第一光束自均光单元的入光端入射并自均光单元的出光端以第三光路射出，沿第二光路的第二光束自入光端入射并自出光端以第四光路射出，第一光路与均光单元的中心轴夹第一角度，第二光路与中心轴夹第二角度，第三光路与中心轴夹第三角度，第四光路与中心轴夹第四角度，入光端为具有凹面结构，且第一角度与该第二角度之和大于第三角度与第四角度之和。本发明的双灯光源装置可减小合光角度，结构简单、有利于微型化且成本较低。

Description

一种双灯光源装置及投影装置

技术领域

本发明是关于一种双灯光源装置及具有该双灯光源装置的投影装置，尤其是一种涉及可减小合光角度的双灯光源装置及具有该双灯光源装置的投影装置。

背景技术

随着科技的演进，各式各样的投影设备，例如投影装置(Projector)已被广泛地应用于家庭、学校或者各种商务场合中，以用于将一影像信号源所提供的影像信号放大显示于屏幕。

众所周知，亮度是考量投影装置性能的一个非常重要的参数，具备高亮度的投影装置能更好的适用于一些环境复杂的大型场所，同时能更好的提升对比度和颜色性能。为了达到高亮度的投影效果，开发出了一种双灯投影装置，其采用双灯提供的光束分别斜向射入，例如分别以+/-α角度射入到单一的积光柱而进入照明系统，如此，双灯投影装置光输出可达到单灯投影装置光输出的1.3倍，这样就可以实现高亮度的投影效果。但是，双灯合光后相较于单灯具有较大的光锥角，如图1所示，上述双灯投影光源的光束入射到积光柱后，两光束与积光柱的中心轴的夹角(例如，分别为α和-α)使得光束进入照明系统后光学效率降低。基于上述问题，开发出了一种新的双灯投影装置，其利用双积光柱来进行合光，以实现高亮度的投影效果。但上述使用双积光柱的双灯投影装置存在体积较大的问题，不利于微型化且成本较高。

因此，有必要设计一种新型的双灯光源装置及具有该双灯光源装置的投影装置以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光源装置及具有该光源装置的投影装置，其可减小合光角度，结构简单、有利于微型化且成本较低。

为达到上述目的，本发明提供了一种双灯光源装置，包括，

第一光源模块，沿第一光路提供第一光束；

第二光源模块，沿第二光路提供第二光束；以及

均光单元，设置于该第一光路以及该第二光路相互靠近的路径上，该均光单元具有中心轴，该第一光路与该中心轴夹第一角度，该第二光路与该中心轴夹第二角度，且该均光单元具有入光端以及出光端，该入光端为具有面向该第一光源模块以及该第二光源模块的凹面结构；

其中，沿该第一光路的该第一光束自该入光端入射该均光单元并自该出光端以第三光路射出，沿该第二光路的该第二光束自该入光端入射该均光单元并自该出光端以第四光路射出，该第三光路与该中心轴夹第三角度，该第四光路与该中心轴夹第四角度，且该第一角度与该第二角度之和大于该第三角度与该第四角度之和。

较佳的，该第一光路和该第二光路沿该中心轴对称。

较佳的，该第三角度小于该第一角度，该第四角度小于该第二角度。

较佳的，该凹面结构为球面、非球面或者曲面。

较佳的，该第一光路和该第二光路于该均光单元内交汇并分开。

较佳的，该均光单元为空心积光柱或者实心积光柱。

较佳的，该第一光源模块和第二光源模块为高压汞灯、发光二极管或者激光光源。

较佳的，该出光端为平面或者凸面。

较佳的，该出光端上设置有多个透镜。

为达到上述目的，本发明还提供了一种投影装置，包括：

如上所述的双灯光源装置；

光阀，用于将该双灯光源装置提供的光束转换成影像光并反射出去；以及

投影镜头，用于接收并反射该影像光。

与现有技术相比，本发明提供一种双灯光源装置及具有该双灯光源装置的投影装置，该第一光源模块提供的该第一光束沿该第一光路自该入光端入射该均光单元并自该出光端以第三光路射出，该第二光源模块提供的该第二光束沿该第二光路自该入光端入射该均光单元并自该出光端以第四光路射出，该第一光路与该中心轴夹第一角度，该第二光路与该中心轴夹第二角度，该第三光路与该中心轴夹第三角度，该第四光路与该中心轴夹第四角度，该入光端为凹面结构，该凹面结构使得该第一角度与该第二角度之和大于该第三角度与该第四角度之和。如此，减小了合光角度、提高了光学利用率、结构简单、有利于微型化且成本较低。

附图说明

图1为现有的双灯光源装置中均光单元匀光后的光束的能量空间分布和角度示意图。

图2为本发明实施例的双灯光源装置的结构示意图。

图3为本发明的双灯光源装置中均光单元匀光后的光束的能量空间分布和角度示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

图2为本发明实施例的双灯光源装置100的结构示意图。如图2所示，双灯光源装置100包含第一光源模块11、第二光源模块12和均光单元13。下面对双灯光源装置100的各元件的具体功能进行描述。

图3为本发明的双灯光源装置100中均光单元13匀光后的光束的能量空间分布和角度示意图。结合图2和图3所示，第一光源模块11沿第一光路L1提供第一光束110。第二光源模块12沿第二光路L2提供第二光束120。较佳的，该第一光源模块11和该第二光源模块12为高压汞灯、发光二极管或者激光光源，但不以此为限。均光单元13设置于该第一光路L1以及该第二光路L2相互靠近的路径上，该均光单元13具有中心轴，该第一光路L1与该中心轴O夹第一夹角A1，该第二光路L2与该中心轴O夹第二夹角A2，且该均光单元13具有入光端131和出光端132，该入光端131具有面向该第一光源模块11和该第二光源模块12的凹面结构1310。较佳的，该凹面结构1310为球面、非球面或者曲面，但不以此为限。于实际应用中，该均光单元13为空心积光柱或者实心积光柱，但不以此为限。其中，沿该第一光路L1的该第一光束110自该入光端131入射该均光单元13并自该出光端132以第三光路L3射出，沿该第二光路L2的该第二光束120自该入光端131入射该均光单元13并自该出光端132以第四光路L4射出，该第三光路L3与该中心轴O夹第三夹角A3，该第四光路L4与该中心轴O夹第四夹角A4,且该第一角度A1与该第二夹角A2之和大于该第三夹角A3与该第四夹角A4之和。即，该第一光束110和该第二光束120进入该均光单元13合光后，该第一光束110和该第二光束120(即，该第三光路L3和该第四光路L4)与该中心轴O的夹角之和变小，从而有利于提高光学效率，且本发明的双灯光源装置100使用均光单元进行合光，结构简单有利于微型化、且成本较低。

本实施例中，该第一光路L1和该第二光路L2沿该中心轴O对称，即该第一角度A1该第二角度A2。当然，该第一光路L1和该第二光路L2亦可不沿该中心轴O对称，具体由设计人员根据实际情况而定，并不以此为限。

进一步的，请继续参见图2和图3所示，该第三角度A3小于该第一夹角A1，该第四夹角A4小于该第二夹角A2，例如，该第一角度A1为γ度，该第二角度A2为-γ度，该第三夹角A3为-δ度，该第四夹角A4为δ度，且该0≦δ<γ。即经该均光单元13匀光后该第一光束110与该中心轴O之间的夹角相较于入射该均光单元13之前该第一光束110与该中心轴O之间的夹角变小，以及经该均光单元13匀光后该第二光束120与该中心轴O之间的夹角相较于入射该均光单元13之前该第二光束120与该中心轴O之间的夹角变小，如此，可提高光学效率。

进一步的，该第一光路L2和该第二光路L2于该均光单元13内交汇并分开，即于该匀光单元13合光自该出光端132射出。

进一步的，该出光端132可以为平面，但不以此为限，为了实现较好的匀光效果，该均光单元13的出光端132亦可以为凸面，并且该均光单元13的该出光端132上还可设置有多个透镜，但不以此为限，具体由设计人员根据实际情况而定。

综上，本发明提供一种双灯光源装置，该第一光源模块提供的该第一光束沿该第一光路自该入光端入射该均光单元并自该出光端以第三光路射出，该第二光源模块提供的该第二光束沿该第二光路自该入光端入射该均光单元并自该出光端以第四光路射出，该第一光路与该中心轴夹第一角度，该第二光路与该中心轴夹第二角度，该第三光路与该中心轴夹第三角度，该第四光路与该中心轴夹第四角度，该入光端为凹面结构，该凹面结构使得该第一角度与该第二角度之和大于该第三角度与该第四角度之和。如此，减小了合光角度、提高了光学利用率、结构简单、有利于微型化且成本较低。

于实际应用中，本发明图2和图3所示的双灯光源装置100可应用于投影装置中。投影装置包括上述实施例的双灯光源装置100、光阀以及投影镜头，其中，光阀用于将该双灯光源装置提供的光束转换成影像光并反射出去，投影镜头用于接收并反射该影像光，以成像。其中，双灯光源装置100的结构形式及工作原理可参照图2和图3及上述实施例描述，在此不再赘述。因此，该第一光源模块提供的该第一光束沿该第一光路自该入光端入射该均光单元并自该出光端以第三光路射出，该第二光源模块提供的该第二光束沿该第二光路自该入光端入射该均光单元并自该出光端以第四光路射出，该第一光路与该中心轴夹第一角度，该第二光路与该中心轴夹第二角度，该第三光路与该中心轴夹第三角度，该第四光路与该中心轴夹第四角度，该入光端为凹面结构，该凹面结构使得该第一角度与该第二角度之和大于该第三角度与该第四角度之和。如此，减小了合光角度、提高了光学利用率、结构简单、有利于微型化且成本较低。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种双灯光源装置，其特征在于，包括，

第一光源模块，沿第一光路提供第一光束；

第二光源模块，沿第二光路提供第二光束；以及

均光单元，设置于该第一光路以及该第二光路相互靠近的路径上，该均光单元具有中心轴，该第一光路与该中心轴夹第一角度，该第二光路与该中心轴夹第二角度，且该均光单元具有入光端以及出光端，该入光端为具有面向该第一光源模块以及该第二光源模块的凹面结构；

其中，沿该第一光路的该第一光束自该入光端入射该均光单元并自该出光端以第三光路射出，沿该第二光路的该第二光束自该入光端入射该均光单元并自该出光端以第四光路射出，该第三光路与该中心轴夹第三角度，该第四光路与该中心轴夹第四角度，且该第一角度与该第二角度之和大于该第三角度与该第四角度之和。

2.如权利要求1所述的双灯光源装置，其特征在于，该第一光路和该第二光路沿该中心轴对称。

3.如权利要求1所述的双灯光源装置，其特征在于，该第三角度小于该第一角度，该第四角度小于该第二角度。

4.如权利要求1所述的双灯光源装置，其特征在于，该凹面结构为球面、非球面或者曲面。

5.如权利要求1所述的双灯光源装置，其特征在于，该第一光路和该第二光路于该均光单元内交汇并分开。

6.如权利要求1所述的双灯光源装置，其特征在于，该均光单元为空心积光柱或者实心积光柱。

7.如权利要求1所述的双灯光源装置，其特征在于，该第一光源模块和第二光源模块为高压汞灯、发光二极管或者激光光源。

8.如权利要求1所述的双灯光源装置，其特征在于，该出光端为平面或者凸面。

9.如权利要求1所述的双灯光源装置，其特征在于，该出光端上设置有多个透镜。

10.一种投影装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项所述的双灯光源装置；

光阀，用于将该双灯光源装置提供的光束转换成影像光并反射出去；以及

投影镜头，用于接收并反射该影像光。