CN101840143B - 投影机多光源照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种投影机多光源照明装置，包括至少两个光源以上，多光源投射出的光束，分别通过负透镜、合光棱镜、聚光透镜组、色轮、导光棒及照明镜片和棱镜组，投射到显像器件，使照明光能量提高一倍以上，且保证照明都是均匀的。

Description

投影机多光源照明装置

技术领域

本发明涉及光学仪器领域中一种照明装置，尤其涉及投影机多光源照明装置。

背景技术

随着科学技术的发展，投影机的应用范围越来越广，目前市面上投影机大多采用LCD或DLP技术，其核心部分光学引擎主要是采用光源经过照明光学部件照明LCD面板或DMD组件，然后通过投影镜头成像于屏幕上。如图1所示是目前典型DLP投影机的照明光路示意图，由光源1发出的汇聚光经色轮7、导光棒8、照明镜片和棱镜组9后照射到显像器件10，然后再由投影镜头11投射到屏幕上。光学照明系统是影响投影系统亮度与色彩均匀度最主要的部件。目前投影系统所采用的照明系统主要是由一个光源与多个光学镜片所组成。这些光学镜片除了用以调整光线的传递方向外，也用于将光源所发出的光线均匀化。

由于投影装置作为图像显示工具时，必须具有高亮度、可投射大画面等特点，因此投影装置中，必须采用多光源的照明系统，以提高其图像高亮度，本发明专利是在这一基础上提出，并实现多光源的照明系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投影机多光源照明装置，装置包含第一光源1、第二光源2、第一负透镜3、第二负透镜4、合光棱镜5、聚光透镜组6、色轮7、导光棒8、照明镜片和棱镜组9等组成。所用的第一光源1和第二光源2为汇聚型光源，第一负透镜3和第二负透镜4后将光源汇聚点根据要求进行延长，保证所采用光源的安装及调换的便捷，合光棱镜5在第一表面51上镀有耐高温的高反射膜。第一光源1发出的光线经第一负透镜3发散，入射到合光棱镜5第一表面51后进行90°偏转；由第二光源2发出的光线经第二负透镜4发散，入射到合光棱镜5的第二表面52，经合光棱镜5后，从棱镜第三表面53出射。

由合光棱镜5第一表面51反射的光线和合光棱镜5第三表面53出射的光线分别经聚光透镜组6、色轮7后汇聚于导光棒8的入射面上，光线经导光棒8、照明镜片和棱镜组9后，均匀地投射到显像系统10表面上，不论光线强度及位置精确度，皆仍能保持相当的水准，故投射到显像系统10表面上的光线，其色彩饱和度与单灯工作时相同，亮度却比单灯时高出许多。

第一光源1与第一负透镜3组成的光轴、第二光源2与第二负透镜4组成的光轴，均与后续的聚光透镜组6、色轮7及导光棒8所形成的光轴差开一定的距离。

第一光源1与第一负透镜3组成的光轴与聚光透镜组6、色轮7及导光棒8所形成的光轴间隔Δ1，第二光源2与第二负透镜4组成的光轴与聚光透镜组6、色轮7及导光棒8所形成的光轴间隔Δ2，其Δ1与Δ2是相等的，并对称于聚光透镜组6、色轮7及导光棒8所形成的光轴。

第一光源1和第二光源2发出的光线分别经第一透镜3或第二负透镜4、合光棱镜5、聚光透镜组6、色轮7后分别汇聚在导光棒8的入射面上，其二汇聚光斑20、21处于入射面中心点的对称位置上且靠近中心部位。

本发明既可以二个光源同时工作，也可以任一光源单独使用。

本发明可以用于投影机的照明装置中，也可用于其它需要照明的产品中。

附图说明

图1为目前投影机典型的照明光路示意图；

图2为本发明的实施例的照明光路示意图；

图3为本发明的实施例的合光棱镜示意图；

图4为本发明的实施例的光源在导光棒入射面汇聚位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图2所示为本发明的实施例，装置包括第一光源1与第二光源2、第一负透镜3与第二负透镜4、合光棱镜5、聚光透镜组6、色轮7、导光棒8、照明镜片和棱镜组9等组成。第一光源1与第二光源2为汇聚光源，第一负透镜3与第二负透镜4作用为可将光源汇聚点根据要求进行适当延长。如图3所示合光棱镜5在第一表面51上镀有耐高温的高反射膜，确保光源到合光棱镜5第一表面51的光线能进行90°偏转。

第一光源1发出的光线经第一负透镜3入射到合光棱镜5第一表面51上，并进行90°偏转；第二光源2发出的光线经第二负透镜4后到合光棱镜5的第二表面52，经合光棱镜5的第三表面53出射，由合光棱镜5第一表面51反射的光线和合光棱镜5的第三表面53出射的光线，经聚光镜组6、色轮7、导光棒8、照明镜片和棱镜组9，将光线均匀地投射到显像系统10，不论光线强度及位置精确度，皆仍能保持相当的水准，故投射到显像系统10光线，其色彩饱和度与单灯工作时相同，亮度却比单灯时高出许多。

第一光源1与第一负透镜3组成的光轴为光轴I，第二光源2与第二负透镜4组成的光轴为光轴II，聚光透镜组6、色轮7及导光棒8所形成的光轴为光轴III。

根据导光棒8放置的位置，来确定第一光源1和第二光源2安放位置，如图2所示光轴I、光轴II与后续的聚光透镜组6、色轮7及导光棒8所形成的光轴III均差开一定的距离。第一光源1与第一负透镜3组成的光轴I与聚光透镜组6、色轮7及导光棒8所形成的光轴III的间隔Δ1，第二光源2与第二负透镜4组成的光轴II与聚光透镜组6、色轮7及导光棒8所形成的光轴III的间隔Δ2，其Δ1与Δ2是相等的，并对称于聚光透镜组6、色轮7及导光棒8所形成的光轴III。

第一光源1发出光线经第一负透镜3、合光棱镜5、聚光透镜组6、色轮7后汇聚在导光棒8入射面上形成光斑20；第二光源2发出光线经第二负透镜4、合光棱镜5、聚光透镜组6、色轮7后汇聚在导光棒8入射面上形成光斑21，二光斑20、21处于导光棒8入射面中心点的对称位置上且靠近中心部位，在导光棒8入射面的汇聚光斑20、21位置如图4所示。

本发明在使用中，第一光源1和第二光源2可以同时工作，也可以其中任一个光源单独工作，适用于不同的使用要求，由于第一光源1和第二光源2发出的光线到显像器件10上传递的方式是各自独立的，因此双灯同时工作与单灯工作时对图像质量没有影响，其色彩饱和度在单双灯工作时具有同样的效果。

Claims (5)

1.一种投影机多光源照明装置，其特征是装置由第一光源(1)、第二光源(2)、第一负透镜(3)、第二负透镜(4)、合光棱镜(5)、聚光透镜组(6)、色轮(7)、导光棒(8)、照明镜片和棱镜组(9)组成，其中第一光源(1)投射出光束，先通过第一负透镜(3)后，投射到合光棱镜(5)的第一表面(51)，经合光棱镜(5)第一表面(51)反射；第二光源(2)投射出光束，先通过第二负透镜(4)后，投射到合光棱镜(5)的第二表面(52)，光线经过合光棱镜(5)后，由棱镜第三表面(53)直接出射，由棱镜第一表面(51)反射的光线和棱镜第三表面(53)出射的光线通过聚光透镜组(6)，将二光线分别汇聚于导光棒(8)入射面附近，通过色轮(7)及导光棒(8)，由导光棒(8)出射面射出光线，经照明镜片和棱镜组(9)照射到显像器件(10)。

2.根据权利要求1所述的投影机多光源照明装置，其特征是所用的第一光源(1)、第二光源(2)为汇聚型光源。

3.根据权利要求1所述的投影机多光源照明装置，其特征是合光棱镜(5)在第一表面(51)上镀有耐高温的高反射膜。

4.根据权利要求1所述的投影机多光源照明装置，其特征是第一光源(1)与第一负透镜(3)组成的光轴、第二光源(2)与第二负透镜(4)组成的光轴，均与后续的聚光透镜组(6)、色轮(7)及导光棒(8)所形成的光轴差开一定的距离。

5.根据权利要求4所述的投影机多光源照明装置，其特征是第一光源(1)与第一负透镜(3)组成的光轴与聚光透镜组(6)、色轮(7)及导光棒(8)所形成的光轴的间隔Δ1，第二光源(2)与第二负透镜(4)组成的光轴与聚光透镜组(6)、色轮(7)及导光棒(8)所形成的光轴的间隔Δ2，其Δ1与Δ2是相等的，并对称于聚光透镜组(6)、色轮(7)及导光棒(8)所形成的光轴。

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