CN212009267U - 一种大功率投影照明匀光系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大功率投影照明匀光系统，包括：水平依次设置的光源、耦合透镜、光棒、场镜组与光斑成像面；所述耦合透镜，用于将所述光源出射的最大角度范围内的光线耦合入所述光棒内；所述光棒，用于对光线进行匀光处理；所述场镜组，用于对匀光处理后的光线进行准直处理后，并对准直处理后的光线进行聚焦，所述场镜组的焦点设于所述光斑成像面上；所述光斑成像面，用于对聚焦后的光线成像。通过上述技术方案用于解决现有的投影照明匀光系统成本高、效率低的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及投影照明技术领域，尤其涉及一种大功率投影照明匀光系统。
背景技术
随着技术时代的发展，在投影显示领域中，被越来越多的领域使用。而投影显示技术在不同的应用领域中，采用的投影照明系统的方案也有很多种。然而目前投影显示技术成熟，大多数投影最终出来的性能参数指标也相差不大。
在现有的投影照明系统中，大部分采用的两种照明匀光系统，这两种照明系统分别为复眼匀光照明系统与光棒匀光照明系统。
具体为，在复眼匀光系统中，如图1为复眼匀光系统的示意图，复眼匀光系统装置有第一发光光源101(发光类型为朗伯形面光源)、准直透镜模组102、复眼模组103、第一场镜组104、第一光斑成像面105。其中，整个匀光系统中的光程较短，可以减小整个投影照明系统的尺寸。但是在复眼匀光系统中，大多数的复眼都是采用塑胶复眼，而塑胶复眼在大功率的情况下，寿命较低，如是采用玻璃复眼，会导致加工的难度提高，成本也相对的变高。在复眼匀光照明系统中，不管是塑胶的复眼还是玻璃的复眼，在单个匀光器件上，制作起来的成本都高于光棒匀光系统。同时，从准直透镜模组102中出射的准直光线入射到复眼模组103进行匀光，在复眼模组103出射的光线会存在小部分的损失，因复眼的可被接收的入射角度不能超过复眼的出射角度，当入射角度大于复眼的出射角度时，超过复眼出射的大角度光线会通过第一面复眼入射到第二面相邻的复眼上，这样会导致在相同大小的第一光斑成像面105上的能量变低。
在光棒匀光系统中，如图2为光棒匀光系统的示意图，光棒匀光系统装置有第二发光光源201(发光类型为朗伯形面光源)、准直透镜模组202、耦合透镜203、第一光棒204、第二场镜组205、第二光斑成像面206。其中，整个光棒匀光系统中的光程较长，会导致整个投影照明系统尺寸偏大，造成功率较低。
实用新型内容
本实用新型实施例公开了一种大功率投影照明匀光系统，用于解决现有的投影照明匀光系统成本高、效率低的技术问题。
本实用新型实施例提供了一种大功率投影照明匀光系统，包括：水平依次设置的光源、耦合透镜、光棒、场镜组与光斑成像面；
所述耦合透镜，用于将所述光源出射的最大角度范围内的光线耦合入所述光棒内；
所述光棒，用于对光线进行匀光处理；
所述场镜组，用于对匀光处理后的光线进行准直处理后，并对准直处理后的光线进行聚焦，所述场镜组的焦点设于所述光斑成像面上；
所述光斑成像面，用于对聚焦后的光线成像。
优选地，所述光源贴合在所述耦合透镜的侧面中心处。
优选地，所述耦合透镜的部分结构延伸至所述光棒的入光口内部。
优选地，所述耦合透镜外侧结构与所述光棒的入光口的内壁结构相匹配，所述耦合透镜与所述光棒的入光口的内壁配合连接。
优选地，所述光棒内沿轴线方向开有圆柱型通孔或多边棱柱型通孔。
优选地，所述光棒内沿轴线方向开有锥型通孔。
优选地，所述锥型通孔的入光孔的孔径小于其出光孔的孔径。
优选地，所述锥型通孔的入光孔的孔径大于其出光孔的孔径。
优选地，所述场镜组包括水平方向依次设置的三个透镜，最靠近所述光棒的两个所述透镜中远离所述光棒的一面均为凸球面，另一所述透镜的两面均为凸球面。
从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：
本实用新型实施例提供了一种大功率投影照明匀光系统，包括：水平依次设置的光源、耦合透镜、光棒、场镜组与光斑成像面；所述耦合透镜，用于将所述光源出射的最大角度范围内的光线耦合入所述光棒内；所述光棒，用于对光线进行匀光处理；所述场镜组，用于对匀光处理后的光线进行准直处理后，并对准直处理后的光线进行聚焦，所述场镜组的焦点设于所述光斑成像面上；所述光斑成像面，用于对聚焦后的光线成像。本实施例结构简单，减少了透镜的使用，极大的降低材料成本以及缩短了光程。其通过在光源与光棒之间设置耦合透镜，将光源产生的全部光线耦合进光棒中，提高了光程效率，减少效率损失。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术中的复眼匀光系统的结构示意图；
图2为现有技术中的光棒匀光系统的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种大功率投影照明匀光系统的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种大功率投影照明匀光系统的光源、耦合透镜与光棒组合第一结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的一种大功率投影照明匀光系统的光源、耦合透镜与光棒组合第二结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的一种大功率投影照明匀光系统的光源、耦合透镜与光棒组合第三结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例公开了一种大功率投影照明匀光系统，参考图3，包括：水平依次设置的光源301、耦合透镜302、光棒303、场镜组304与光斑成像面305；
耦合透镜302，用于将光源301出射的最大角度范围内的光线耦合入光棒303内；
需要说明的是，光源301类型为朗伯形面光源301，为发散光源301。
光棒303，用于对光线进行匀光处理；
场镜组304，用于对匀光处理后的光线进行准直处理后，并对准直处理后的光线进行聚焦，场镜组304的焦点设于光斑成像面305上；
光斑成像面305，用于对聚焦后的光线成像。
进一步地，光源301贴合在耦合透镜302的侧面中心处。
可以理解的是，当光源301距离耦合透镜302越远，其光源301出射光线口径越大，而光源301贴合在耦合透镜302一侧，其相对距离为0，可以减少光效率损失。
进一步地，耦合透镜302的部分结构延伸至光棒303的入光口内部。
可以理解的是，当耦合透镜302的部分结构延伸至光棒303的入光口内部后，使得提高光源301发射的光线耦合入光棒303的效率。
进一步地，参考图4，耦合透镜302外侧结构与光棒303的入光口的内壁结构相匹配，耦合透镜302与光棒303的入光口的内壁配合连接。
可以理解的是，当耦合透镜302设置在光棒303入光口内部，可以使得耦合进的光线全部进入光棒303中，以提高效率。
进一步地，光棒303内沿轴线方向开有圆柱型通孔或多边棱柱型通孔。
可以理解的是，在光线进入光棒303后，会在通孔的内壁进行多次反射，而由于通孔为圆柱型或多边棱柱型，其入光孔与出光孔的孔径相同，使得光线入射角度与出射角度相等。
进一步地，光棒303内沿轴线方向开有锥型通孔。
可以理解的是，其锥型通孔的入光孔与出光孔的孔径不一致，导致入射光线与出射光线角度也不相等，可根据实际需求调整入光孔与出光孔的孔径相对大小。
具体的，参考图5，当锥型通孔的入光孔的孔径小于其出光孔的孔径时，使得光线出射角度小于入射角度；
参考图6，当锥型通孔的入光孔的孔径大于其出光孔的孔径时，使得光线出射角度大于入射角度。
进一步地，场镜组304包括水平方向依次设置的三个透镜，最靠近光棒303的两个透镜中远离光棒303的一面均为凸球面，另一透镜的两面均为凸球面。
可以理解的是，其均为凸球面的两个透镜组合对光线进行准直处理，而两面均为凸球面的透镜则对经过准直处理后的光线进行聚焦，使得光线会聚至光斑成像面305上。
以上对本实用新型所提供的一种大功率投影照明匀光系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (9)
1.一种大功率投影照明匀光系统，其特征在于，包括：水平依次设置的光源、耦合透镜、光棒、场镜组与光斑成像面；
所述耦合透镜，用于将所述光源出射的最大角度范围内的光线耦合入所述光棒内；
所述光棒，用于对光线进行匀光处理；
所述场镜组，用于对匀光处理后的光线进行准直处理后，并对准直处理后的光线进行聚焦，所述场镜组的焦点设于所述光斑成像面上；
所述光斑成像面，用于对聚焦后的光线成像。
2.根据权利要求1所述的大功率投影照明匀光系统，其特征在于，所述光源贴合在所述耦合透镜的侧面中心处。
3.根据权利要求1所述的大功率投影照明匀光系统，其特征在于，所述耦合透镜的部分结构延伸至所述光棒的入光口内部。
4.根据权利要求1所述的大功率投影照明匀光系统，其特征在于，所述耦合透镜外侧结构与所述光棒的入光口的内壁结构相匹配，所述耦合透镜与所述光棒的入光口的内壁配合连接。
5.根据权利要求1所述的大功率投影照明匀光系统，其特征在于，所述光棒内沿轴线方向开有圆柱型通孔或多边棱柱型通孔。
6.根据权利要求1所述的大功率投影照明匀光系统，其特征在于，所述光棒内沿轴线方向开有锥型通孔。
7.根据权利要求6所述的大功率投影照明匀光系统，其特征在于，所述锥型通孔的入光孔的孔径小于其出光孔的孔径。
8.根据权利要求6所述的大功率投影照明匀光系统，其特征在于，所述锥型通孔的入光孔的孔径大于其出光孔的孔径。
9.根据权利要求1所述的大功率投影照明匀光系统，其特征在于，所述场镜组包括水平方向依次设置的三个透镜，最靠近所述光棒的两个所述透镜中远离所述光棒的一面均为凸球面，另一所述透镜的两面均为凸球面。
Priority Applications (1)
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| CN202021057091.XU CN212009267U (zh) | 2020-06-10 | 2020-06-10 | 一种大功率投影照明匀光系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN212009267U true CN212009267U (zh) | 2020-11-24 |
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| CN202021057091.XU Active CN212009267U (zh) | 2020-06-10 | 2020-06-10 | 一种大功率投影照明匀光系统 |
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2020
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