CN109210422A - 一种投影灯的光学结构及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种投影灯的光学结构及其应用，该结构包括LED光源，抛物面反光杯，聚光透镜，第一球面透镜、第二球面透镜、投影底片和非球面透镜；所述LED光源位于抛物面反光杯的焦点处，抛物面反光杯将LED光源发出的光线平行射出后经聚光透镜聚焦于一点，再经第一球面透镜与第二球面透镜配合，将聚光透镜聚焦的光线平行射出；经第一球面透镜和第二球面透镜配合出射的平行光照亮投影底片，经投影底片的光线再通过非球面透镜照射到所需投影平面上，得到投影图案。本发明投影灯的光学结构，结构简单，体积尺寸小，能满足安装空间范围小的要求，并具有更高的效率和更好的投影像质。

Description

一种投影灯的光学结构及其应用
技术领域
本发明属于投影设备技术领域，更具体地，涉及一种投影灯的光学结构及其应用。
背景技术
现有的投影设备光学结构利用LED光源，直接加上透镜组合及投影底片，组成整个投影灯的光学系统，然后投射到投影平面形成所需的图案，这样的光学结构体积很大，不能满足安装空间小的环境；并且由于LED光源的发光角度大，将其直接照射到透镜上，其光源的效率很低，投影出的画质亮度不高。有的投影设备或者利用显示器作为光照光源，然后经过透镜组合将显示器所展现的内容投影到所需投影平面。这样的投影设备能够更换显示器显示的图案快速改变投影图案，但是这种投影设备成本很高，价格高昂。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明目的在于提供一种投影灯的光学结构。该投影灯的光学结构透体积小，能够满足安装空间体积小的环境。并能有更好的投影画质和光源的效率。
本发明的另一目的在于提供上述投影灯的光学结构的应用。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种投影灯的光学结构，包括LED光源，抛物面反光杯，聚光透镜，第一球面透镜、第二球面透镜、投影底片和非球面透镜；所述LED光源位于所述抛物面反光杯的焦点处，所述抛物面反光杯将所述LED光源发出的光线平行射出后经聚光透镜聚焦于一点，再经第一球面透镜与第二球面透镜配合，将聚光透镜聚焦的光线平行射出，所述第一球面透镜的入射焦点位于所述聚光透镜的聚光焦点处；所述第二球面透镜的入射焦点位于所述第一球面透镜的出射焦点处，经第一球面透镜和第二球面透镜配合出射的平行光照亮投影底片，经投影底片的光线再通过非球面透镜照射到所需投影平面上，得到投影图案。
优选地，所述第一球面透镜的焦点位于所述聚光透镜的聚光焦点处。
优选地，所述投影底片为菲林片。
优选地，所述非球面透镜与所需投影平面的距离大于非球面透镜的二倍焦距。
进一步地，所述抛物面反光杯的内表面镀有反光膜。
优选地，所述反光膜为PET反光膜。
优选地，所述聚光透镜、第一球面透镜、第二球面透镜、非球面透镜的材料为聚碳酸酯或玻璃材料。
所述的投影灯的光学结构在光学投影领域中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明投影灯的光学结构透体积小，能够满足安装空间体积小的环境。
2.本发明能有更好的投影画质和光源的效率。
3.本发明的投影灯的光学结构镜头多为非球面透镜，降低了制造成本。
附图说明
图1为本发明的投影灯的光学结构。
附图标记：投影灯的光学结构100，LED光源1，抛物面反射杯2，聚光透镜3，第一球面透镜4，第二球面透镜5，投影底片6，非球面透镜7。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，一种投影灯的光学结构100，包括LED光源1，抛物面反射杯2，聚光透镜3，第一球面透镜4，第二球面透镜5，投影底片6和非球面透镜7。所述LED光源1位于抛物面反射杯2的焦点处，使得LED光源1光线经抛物面反射杯2反射后平行射出，提高了LED光源1的利用效率。LED光源1经抛物面反射杯2反射后平行射出的光线经聚光透镜3聚焦后，再经第一球面透镜4与第二球面透镜5将聚光透镜聚焦3的光线平行射出，第一球面透镜的入射焦点位于聚光透镜的聚光焦点处；第二球面透镜的入射焦点位于第一球面透镜的出射焦点处，经第一球面透镜4和第二球面透镜5配合出射的平行光照亮投影底片6，经投影底片6的光线再通过非球面透镜7照射到所需投影的平面上，得到投影图案。非球面透镜7离所需投影平面的距离必须大于非球面透镜7的二倍焦距，这样能投影出放大清晰的投影像。聚光透镜3聚焦可增加投影影像的亮度。
进一步地，所述抛物面反光杯2的内表面镀有反光膜，所述反光膜优选为PET反光膜。
进一步地，所述聚光透镜3、第一球面透镜4、第二球面透镜5、非球面透镜7的材料可为聚碳酸酯(PC)或玻璃材料。
需要说明的是本示例中所述聚光透镜3、第一球面透镜4、第二球面透镜5、非球面透镜7的材料选择只是一种优选的实施方式，设计人员可以根据实际需要对透镜的材料进行选择。
进一步地，所述投影底片6是菲林片，可以将所需不同的图案做到菲林片上。
需要说明的是在本发明的实施例中，投影底片6是可以更换的。
进一步地，所述非球面透镜7将经投影底片6射出的光线投影到所需投影平面，得出投影图案。
进一步地，所述非球面透镜7离所需投影平面的距离必须大于非球面透镜7的二倍焦距，这样能投影出放大清晰的投影像。
本发明的一种投影灯的光学结构，结构简单，体积尺寸小，能满足安装空间范围小的要求，并具有更高的效率和更好的投影像质。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种投影灯的光学结构，其特征在于，包括LED光源，抛物面反光杯，聚光透镜，第一球面透镜、第二球面透镜、投影底片和非球面透镜；所述LED光源位于所述抛物面反光杯的焦点处，所述抛物面反光杯将所述LED光源发出的光线平行射出后经聚光透镜聚焦于一点，再经第一球面透镜与第二球面透镜配合，将聚光透镜聚焦的光线平行射出，所述第一球面透镜的入射焦点位于所述聚光透镜的聚光焦点处；所述第二球面透镜的入射焦点位于所述第一球面透镜的出射焦点处，经第一球面透镜和第二球面透镜配合出射的平行光照亮投影底片，经投影底片的光线再通过非球面透镜照射到所需投影平面上，得到投影图案。
2.根据权利要求1所述的一种投影灯的光学结构，其特征在于，所述第一球面透镜的焦点位于所述聚光透镜的聚光焦点处。
3.根据权利要求1所述的一种投影灯的光学结构，其特征在于，所述投影底片为菲林片。
4.根据权利要求1所述的一种投影灯的光学结构，其特征在于，所述非球面透镜与所需投影平面的距离大于非球面透镜的二倍焦距。
5.根据权利要求1所述的一种投影灯的光学结构，其特征在于，所述抛物面反光杯的内表面镀有反光膜。
6.根据权利要求5所述的一种投影灯的光学结构，其特征在于，所述反光膜为PET反光膜。
7.根据权利要求1所述的一种投影灯的光学结构，其特征在于，所述聚光透镜、第一球面透镜、第二球面透镜、非球面透镜的材料为聚碳酸酯或玻璃材料。
8.权利要求1-7任一项所述的投影灯的光学结构在光学投影领域中的应用。
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