CN108303841A - 一种3d投影镜头及投影设备 - Google Patents

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黄文昊
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种3D投影镜头及投影设备，包括投影设备外壳、光源、中继透镜及光调制器，所述投影设备外壳内部设有所述光源、匀光元件、所述中继透镜及TIR棱镜，所述TIR棱镜一侧设有Philips棱镜及所述光调制器，所述TIR棱镜一侧设有3D投影镜头，所述3D投影镜头内部设有光接收器及前组镜头，所述前组镜头一侧设有PBS棱镜及第一后组镜头，所述PBS棱镜下方设有第二反光镜，所述第二反光镜一侧设有第二后组镜头，所述3D投影镜头一侧设有玻璃罩、微型吹气机及微型吸尘器，所述3D投影镜头一侧设有液晶显示屏。本发明使用多种棱镜，使光束不易分散；设置散热板，及时为工作后发热的光学元件散热；设置微型吹风机与微型吸尘器，及时处理玻璃罩上的灰尘。

Description

一种3D投影镜头及投影设备
技术领域
本发明涉及3D设备技术领域，特别是涉及一种3D投影镜头及投影设备。
背景技术
3D投影显示以其生动、立体的显示效果得到越来越广泛的应用。影院中常用的投影仪为了实现3D效果，需要专门的3D设备，目前常用的3D设备可以利用起偏器将自然光属性的图像光转变为线偏振光，然后通过时序调制的液晶器件将线偏振光转变为时序的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，左旋圆偏振光和右旋圆偏振光分别为左眼图像光和右眼图像光，二者叠合从而实现3D效果。该过程当中，自然光经过起偏器会损失一半的光，然后经过液晶器件再损失一部分光，由此导致投影仪整体的光效比较低。
为了减少3D设备在起偏器位置损失的光，本领域人员开发了双光路的3D系统，使得自然光属性的图像光经过PBS(polarizationbeamsplitter，偏振分光棱镜)棱镜分成S光和P光，S光透射，P光反射，反射的P光经过偏振转换器变为S光，两束S光经过液晶器件变为时序的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，最终在屏幕上合成为左眼图像光和右眼图像光。然而，由于镜头设计需要考虑镜头的通用性，通常将PBS设置在镜头后方作为附加器件，这样的设计方案会导致光束经过PBS棱镜分光的效率不高，并且PBS棱镜的体积需要做得比较大，使得制造成本过高。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种3D投影镜头及投影设备。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种3D投影镜头及投影设备，包括投影设备外壳、光源、中继透镜及光调制器，所述投影设备外壳内部设有所述光源，所述光源一侧设有匀光元件，所述匀光元件一侧设有所述中继透镜，所述中继透镜一侧下方设有TIR棱镜，所述TIR棱镜一侧设有Philips棱镜，所述Philips棱镜一侧设有所述光调制器，所述TIR棱镜一侧设有3D投影镜头，所述3D投影镜头内部设有光接收器，所述光接收器一侧设有前组镜头，所述前组镜头一侧设有PBS棱镜，所述PBS棱镜一侧设有第一后组镜头，所述第一后组镜头一侧设有液晶显示屏，所述PBS棱镜下方设有第二反光镜，所述第二反光镜一侧设有第二后组镜头，所述3D投影镜头一侧设有玻璃罩，所述玻璃罩一侧设有微型吹气机，所述玻璃罩一侧设有微型吸尘器，所述3D投影镜头一侧设有所述液晶显示屏。
进一步地，所述投影设备外壳与所述光源通过螺栓连接，所述匀光元件与所述投影设备外壳通过螺栓连接，所述3D投影镜头与所述投影设备外壳通过螺栓连接，散热板与所述投影设备外壳通过螺栓连接。
进一步地，所述光接收器镶嵌在所述前组镜头一侧，所述PBS棱镜与所述3D投影镜头通过螺栓连接，所述第一后组镜头与所述3D投影镜头通过螺栓连接，所述第二后组镜头与所述3D投影镜头通过螺栓连接。
进一步地，所述微型吹气机与所述3D投影镜头通过螺栓连接，所述微型吸尘器与所述3D投影镜头通过螺栓连接。
进一步地，所述光源与所述匀光元件通过光波连接，所述匀光元件与所述中继透镜通过光波连接，所述第一反光镜与所述中继透镜通过光波连接，所述中继透镜与所述TIR棱镜通过光波连接，所述Philips棱镜与所述TIR棱镜通过光波连接，所述光调制器与所述Philips棱镜通过光波连接。
进一步地，所述光接收器与所述TIR棱镜通过光波连接，所述前组镜头与所述PBS棱镜通过光波连接，所述第一后组镜头与所述PBS棱镜通过光波连接，所述第二反光镜与所述PBS棱镜通过光波连接，所述第二反光镜与所述第二后组镜头通过光波连接，所述3D镜头与所述液晶显示屏通过光波连接。
本发明的有益效果在于：使用多种棱镜，使光束不易分散；设置散热板，及时为工作后发热的光学元件散热；设置微型吹风机与微型吸尘器，及时处理玻璃罩上的灰尘。
附图说明
图1是本发明种3D投影镜头及投影设备的示意图；
图2是本发明种3D投影镜头的内部示意图；
图3是本发明种3D投影镜头的局部放大图。
其中：1、投影设备外壳；2、光源；3、匀光元件；4、中继透镜；5、第一反光镜；6、TIR棱镜；7、3D投影镜头；8、Philips棱镜；9、光调制器；10、散热板；11、光接收器；12、前组镜头；13、PBS棱镜；14、第一后组镜头；15、液晶显示屏；16、第二反光镜；17、第二后组镜头；18、玻璃罩；19、微型吹气机；20、微型吸尘器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-图3所示，一种3D投影镜头及投影设备，包括投影设备外壳1、光源2、中继透镜4及光调制器9，投影设备外壳1内部设有光源2，光源2一侧设有匀光元件3，匀光元件3一侧设有中继透镜4，中继透镜4一侧下方设有TIR棱镜6，TIR棱镜6一侧设有Philips棱镜8，Philips棱镜8一侧设有光调制器9，TIR棱镜6一侧设有3D投影镜头7，3D投影镜头7内部设有光接收器11，光接收器11一侧设有前组镜头12，前组镜头12一侧设有PBS棱镜13，PBS棱镜13一侧设有第一后组镜头14，第一后组镜头14一侧设有液晶显示屏15，PBS棱镜13下方设有第二反光镜16，第二反光镜16一侧设有第二后组镜头17，3D投影镜头7一侧设有玻璃罩18，玻璃罩18一侧设有微型吹气机19，玻璃罩18一侧设有微型吸尘器20，3D投影镜头7一侧设有液晶显示屏15。
光源2向匀光元件3发出光束，匀光元件3对光束进行匀光处理并出射至中继透镜4，中继透镜4将光束汇聚到第一反光镜5，光束经第一反光镜5反射至TIR棱镜6，并经TIR棱镜6进一步反射至Philips棱镜8，Philips棱镜8对光束进行透射、反射以及折射，从而将光束分光为多束分光束并射入光调制器9中，光调制器9调制光束，散热板10开始散热，将被调制后的光束汇聚并出射至3D投影镜头7，光接收器11接收并调制接收到的光束，前组镜头12处理光束后，光束射入PBS棱镜13，PBS棱镜13将光线分为两部分，一部分光线射入第一后组镜头14，经处理后射入液晶显示屏15上，另一部分光线由第二反光镜16折射后，射入第二后组镜头17，经处理后射入液晶显示屏15，，两束光线在液晶显示屏15上折叠呈现3D效果，微型吹气机19将玻璃罩18上的灰尘吹走，微型吸尘器20将灰尘吸走。
投影设备外壳1与光源2通过螺栓连接，匀光元件3与投影设备外壳1通过螺栓连接，3D投影镜头7与投影设备外壳1通过螺栓连接，散热板10与投影设备外壳1通过螺栓连接，光接收器11镶嵌在前组镜头12一侧，PBS棱镜13与3D投影镜头7通过螺栓连接，第一后组镜头17与3D投影镜头7通过螺栓连接，第二后组镜头与3D投影镜头7通过螺栓连接，微型吹气机19与3D投影镜头7通过螺栓连接，微型吸尘器20与3D投影镜头7通过螺栓连接，光源2与匀光元件3通过光波连接，匀光元件3与中继透镜4通过光波连接，第一反光镜5与中继透镜4通过光波连接，中继透镜4与TIR棱镜6通过光波连接，Philips棱镜8与TIR棱镜6通过光波连接，光调制器9与Philips棱镜8通过光波连接，光接收器11与TIR棱镜6通过光波连接，前组镜头12与PBS棱镜13通过光波连接，第一后组镜头14与PBS棱镜13通过光波连接，第二反光镜16与PBS棱镜13通过光波连接，第二反光镜16与第二后组镜头17通过光波连接，3D镜头与液晶显示屏15通过光波连接。
以上显示和描述了本发明的优选实施方式。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。

Claims (6)

1.一种3D投影镜头及投影设备，其特征在于：投影设备外壳(1)、光源(2)、中继透镜(4)及光调制器(9)，所述投影设备外壳(1)内部设有所述光源(2)，所述光源(2)一侧设有匀光元件(3)，所述匀光元件(3)一侧设有所述中继透镜(4)，所述中继透镜(4)一侧下方设有TIR棱镜(6)，所述TIR棱镜(6)一侧设有Philips棱镜(8)，所述Philips棱镜(8)一侧设有所述光调制器(9)，所述TIR棱镜(6)一侧设有3D投影镜头(7)，所述3D投影镜头(7)内部设有光接收器(11)，所述光接收器(11)一侧设有前组镜头(12)，所述前组镜头(12)一侧设有PBS棱镜(13)，所述PBS棱镜(13)一侧设有第一后组镜头(14)，所述第一后组镜头(14)一侧设有液晶显示屏(15)，所述PBS棱镜(13)下方设有第二反光镜(16)，所述第二反光镜(16)一侧设有第二后组镜头(17)，所述3D投影镜头(7)一侧设有玻璃罩(18)，所述玻璃罩(18)一侧设有微型吹气机(19)，所述玻璃罩(18)一侧设有微型吸尘器(20)，所述3D投影镜头(7)一侧设有所述液晶显示屏(15)。
2.根据权利要求1所述的一种3D投影镜头及投影设备，其特征在于：所述投影设备外壳(1)与所述光源(2)通过螺栓连接，所述匀光元件(3)与所述投影设备外壳(1)通过螺栓连接，所述3D投影镜头(7)与所述投影设备外壳(1)通过螺栓连接，散热板(10)与所述投影设备外壳(1)通过螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的一种3D投影镜头及投影设备，其特征在于：所述光接收器(11)镶嵌在所述前组镜头(12)一侧，所述PBS棱镜(13)与所述3D投影镜头(7)通过螺栓连接，所述第一后组镜头与所述3D投影镜头(7)通过螺栓连接，所述第二后组镜头(17)与所述3D投影镜头(7)通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的一种3D投影镜头及投影设备，其特征在于：所述微型吹气机(19)与所述3D投影镜头(7)通过螺栓连接，所述微型吸尘器(20)与所述3D投影镜头(7)通过螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的一种3D投影镜头及投影设备，其特征在于：所述光源(2)与所述匀光元件(3)通过光波连接，所述匀光元件(3)与所述中继透镜(4)通过光波连接，所述第一反光镜(5)与所述中继透镜(4)通过光波连接，所述中继透镜(4)与所述TIR棱镜(6)通过光波连接，所述Philips棱镜(8)与所述TIR棱镜(6)通过光波连接，所述光调制器(9)与所述Philips棱镜(8)通过光波连接。
6.根据权利要求1所述的一种3D投影镜头及投影设备，其特征在于：所述光接收器(11)与所述TIR棱镜(6)通过光波连接，所述前组镜头(12)与所述PBS棱镜(13)通过光波连接，所述第一后组镜头(14)与所述PBS棱镜(13)通过光波连接，所述第二反光镜(16)与所述PBS棱镜(13)通过光波连接，所述第二反光镜(16)与所述第二后组镜头(17)通过光波连接，所述3D投影镜头(7)与所述液晶显示屏(15)通过光波连接。
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