CN1435705A

CN1435705A - 数光源的集光装置

Info

Publication number: CN1435705A
Application number: CN 02103374
Authority: CN
Inventors: 庄福明
Original assignee: DAYI SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Prokia Tech Co Ltd
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2003-08-13

Abstract

一种数光源的集光装置，可提供投影显示器投影时所需照明光源，为了分散热源并方便热源排除，该集光装置包括数个灯源、一反射镜和一积分器，该灯源所发射的平行光线同时投射到反射镜的一抛物反射镜面上，通过抛物反射镜面的反射将平行光线反射集中在一焦点上，而积分器可以是柱状玻璃积分器或透镜矩阵积分器，通过光线落在积分器的一入射面上或者入射面和抛物反射镜面间，使得光线能够经积分器的一出射面送出均匀分布的光源。

Description

数光源的集光装置

(1)技术领域

本发明涉及一种集光装置，特别是涉及一种可提供一般投影显示器相关产品中的分光、调变、合光和成像等过程所需照明光源的数光源的集光装置。

(2)背景技术

一般投影显示器的相关产品中，都需要利用灯源发出的光线，来进行分光、调变、合光以及成像等过程。为了达到该项目的，在现有技术中是将单一灯源所投射的光线引到投影显示器的聚光器、分光器、偏极光转换器等可对光源作进一步处理的处理器中，最后再投射在一液晶板面上形成图像。而在照明光源亮度的选择上，假设显示器对于亮度需求不高时，采用灯源的功率就会较低，此时投影显示器在工作，该灯源产生的热源有限，处理上容易。但相对地，假设显示器需要较高的亮度时，所采用的单一灯源必需相对提高功率，这样，单一灯源就必需采用高瓦特数的产品，才能发出适合需要的亮度，而高瓦特数的灯泡会产生高温、热源集中和散热困难等缺失。因此如何在提供高亮度的前题下，克服使用单一灯源所产生高温处理困难的缺失成为使用在投影显示器上的相关照明设备制作上待改进的课题。

(3)发明内容

本发明的目的在于提供一种多灯源照明装置，此装置可产生均匀分布光源，并有效分散发热源，以方便热源排除，并通过由多个光源的设置，来提高投影显示器的灯源使用寿命。

本发明数光源的集光装置，它与投影显示器的设备配合，并提供投影时所需照明光源；其特点是：该集光装置包括：数个灯源，每一灯源都可投射出平行的光线，且各灯源的光线平行射向同一方向；一反射镜，具有一朝向灯源所投射光线方向的抛物反射镜面，该抛物反射镜面可反射灯源的平行光线，使光线聚集在一焦点上；一柱状玻璃积分器，具有间隔设置的一入射面和一出射面，其中入射面朝向抛物反射镜面，而光线的焦点落在该入射面上，该积分器并可将光线转换成均匀分布的光源再由出射面送出。

本发明另一特点是：该积分器是一透镜矩阵的形式，其具有间隔设置的一入射面和一出射面，所述入射面朝向抛物形反射镜面，而该集光装置还包括一位于积分器和抛物反射镜面间的透镜，而光线聚集的焦点位于该透镜和抛物反射镜面间。

为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

(4)附图说明

图1是本发明第一较佳实施例的各组件相关位置侧视示意图。

图2是本发明第二较佳实施例的各组件相关位置侧视示意图。

(5)具体实施方式

参阅图1，本实施例的集光装置1是与投影显示器的其它设备配合，以提供投影时所需的照明光源，所述投影显示器在设计上可因功能需求不同，而设置，例如：偏极光转换器、聚光镜、分光镜等设备，但是所述投影显示器的其它相关设备都是现有技术，也和本发明内容无关，故不详述其构造。本实施例的集光装置1包括：数个灯源2、一反射镜3和一柱状玻璃积分器4。

该灯源2是平行地对应架设在同一平面上，每一灯源2都具有一灯罩21以及一可发出光线的灯泡22，其中各灯罩21内面都具有一抛物反射镜面211，此抛物反射镜面211具有一收缩的灯泡组接部212，以及一远离该灯泡组接部212的开口213，而该灯泡22是安装在灯泡组接部212上，通过灯泡22发出光线以及抛物反射镜面211的反射，使得灯泡22发出的光线呈现水平状态同时由各灯源2的开口213投射出。在设计上，所述灯源2的数量是依投影显示器所需亮度而定，排列的方式也可以依需要而定，例如：呈间隔等距环状排列等。

该反射镜3是架设在各灯源2投射光线的前方，其具有一朝向灯源2的开口213的抛物反射镜面31，通过该抛物反射镜面31的设计，使所有灯源2投射出的光线都投射在抛物反射镜面31上，再反射聚集在一焦点32上。

该柱状玻璃积分器4是一种柱状玻璃结构，或者为内侧镀有反射膜的柱状空心结构，该柱状玻璃积分器4是一柱状体，而具有相间隔的一入射面41和一出射面42，其中入射面41朝向反射镜3，并且正好位于光线聚集的焦点32上。通过该柱状玻璃积分器4可将由入射面41射入的光线转换成均匀分布的光源，最后再由该出射面42送出。

由以上说明可知，本实施例利用反射镜3的抛物反射镜面31的反射，将数个灯源2所发出的平行光线反射聚集，使其构成一焦点32，再于构成焦点32的位置设置该柱状玻璃积分器4的构造，确实可有效的达到集光的目的，并使数个灯源2发出的光线能经此聚集处理后形成均匀分布的光源再送出。所述构造由于送出的光源来自数个灯源2，因此在设计上可随着高亮度需求增减灯源2的数量。同时由于投射的光源是由数个低功率的灯源2所发出的光线集中而得，因此本发明可在提高投影亮度的前题下，采用较低功率的灯源，以降低灯源2所产生的发热量，并方便分散发热量以利于散热处理。当然，由于本发明的投影亮度来自数个灯源2，因此，在单一灯源2损坏时只会略为降低投影亮度，不会造成投影光线完全中断，同时可以提高投影显示器灯源的使用寿命。

参阅图2，本发明第二实施例所提供的集光装置5包括：数个灯源51、一反射镜52，一透镜矩阵积分器53和一介于反射镜52和透镜矩阵积分器53间的透镜54，在设计上该透镜54可以是具有正焦距的透镜组。其中该灯源51和反射镜52的构造与第一实施例相同，也就是说，本实施例的灯源51可投射出平行的光线，再通过反射镜52反射在一焦点521上。本实施例的透镜矩阵积分器53具有相间隔的一入射面531和一出射面532，而光线聚集的焦点521位于反射镜52和透镜54间，这些光线在通过焦点521后再度扩散，然后受到透镜54的聚集以平行光的形式由透镜矩阵积分器53的入射面531进入，最后由出射面532送出均匀分布的光源，以供投影显示器的其它相关设备使用。因此，本发明无论使用柱状玻璃积分器或者透镜矩阵积分器，都可达到收集数个灯源的光线，再使光线呈现均匀分布的光源送出的目的，同时由于所述光源来自不同的灯源集合而成，因此各灯光所产生的发热量低，在热源的排除上较为容易。

当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims

1.一种数光源的集光装置，它与投影显示器的设备配合，以提供投影时所需照明光源；其特征在于：该集光装置包括：

数个灯源，每一灯源都可投射出平行的光线，且各灯源的光线射向同一方向；

一反射镜，具有一朝向灯源所投射光线方向的抛物反射镜面，该抛物反射镜面可反射灯源的平行光线，使光线聚集在一焦点上；及

一柱状玻璃积分器，具有一朝向抛物反射镜面的入射面以及一和入射面间隔设置的出射面，而光线集中的焦点位在该入射面上，通过柱状玻璃积分器将由入射面射入的光线转换成均匀分布的光源，再由出射面送出。

2、一种数光源的集光装置，它与投影显示器的设备配合，以提供投影时所需照明光源；其特征在于：该集光装置包括：

一反射镜，具有一朝向灯源所投射光线方向的抛物反射镜面，该抛物反射镜面可反射灯源的平行光线，使光线聚集在一焦点上；

一透镜矩阵积分器，具有一朝向抛物反射镜面的入射面以及一与入射面间隔设置的出射面；及

一透镜，具有聚光功能，介于透镜矩阵积分器和反射镜间；

当灯源投射出的光线经反射镜反射后向透镜的方向投射，光线会聚集构成一位于抛物反射镜面和透镜间的焦点，所述光线在通过焦点后扩散投向透镜，然后以平行光的形式由透镜矩阵积分器的入射面射入，最后转换成均匀分布的光源由出射面送出。