用于數字投影機的光源系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種用于數字投影機的光源系統，其包括有：一個第一反光碗，該第一反光碗具有旋轉對稱反光的非球面，其上開有中心孔；一個第二反光碗，該第二反光碗具有反光的球面，第二反光碗上開有中心孔；一個光源，該光源的發光點位于第一反光碗旋轉對稱軸的第一焦點上，其發出的光線被第一反光碗的非球面反射后會聚到光積分器的入射面；一個反光碗安裝裝置，所述的第一反光碗與第二反光碗通過該反光碗安裝裝置安裝在一起且兩者的光軸重合并相向而置，第二反光碗的球心定位在光源的發光點區域段；以及，一個光積分器，與第一反光碗同軸，其入射端面的中心位于第一反光碗的第二焦點區域段。其能大大提高光能利用率，延長整個光源系統的壽命。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于光學系統領域，尤其涉及一種用于數字投影機的光源系統。
技術介紹
現有投影機的光源系統一般由一個反光碗、一個發光光源以及合適的光積分器構成。根據投影機使用的光調制器件的種類以及光路系統的設計，該反光碗可以是橢球反光碗也可以是拋物面反光碗。發光光源一般采用超高壓汞燈或者金屬鹵化物燈。如圖I所示，采用橢球反光碗的光源系統中，光源10位于橢球反光碗11的第一焦點Fl處，光源10發出的光線經過橢球反光碗11反射后會聚到橢球反光碗11的第二焦點F2處，并且進入放置在第二焦點F2處的光積分器13內。如圖2所示，采用拋物面反光碗的光源系統中，光源20位于拋物面反光碗21的焦點處，光源20發出的光線經過拋物面反光碗21的反射后平行出射并進入由復眼22和23組成的積分系統中。這兩種光源系統普遍適用于小型投影機。由·于光源系統中的反光碗的加工工藝限制了反光碗的直徑和深度之比，使得反光碗的反光面不能是整個橢球面或拋物面，從而使得很大一部分光不能進入后續的光路系統中，造成整個光源系統的光能利用率低，并且這一部分不能被利用的光還將給整個光學系統帶來雜光和散熱的難題，最終導致采用這種光源系統的投影機的對比度和亮度較低的缺點。這種小型投影機常用于會議室，家庭影院以及教育機構的放映廳。隨著技術的發展和數字影院的需求，數字投影機開始出現。數字投影機在分辨率、亮度以及放映的屏幕大小等諸多方面都必須滿足DCI (Digital Cinema Initiatives)的標準。現有的兩種照明系統因為光效率低都無法滿足DCI的標準。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種適用于數字投影機的光源系統，其可以實現DCI提出的高亮度、大屏幕的投影標準。為實現上述目的，本技術采取以下設計方案一種用于數字投影機的光源系統，其至少包括有一個第一反光碗，該第一反光碗具有旋轉對稱的非球面反光壁，該第一反光碗的非球面反光壁中心開有一個中心通孔；—個第二反光碗，該第二反光碗具有反光的球面，該第二反光碗的反光球面壁中心開有一個通孔；一個光源，該光源的發光點位于第一反光碗旋轉對稱軸的第一焦點上，其發出的光線被第一反光碗的非球面反光壁反射后會聚到光積分器的入射面；—個反光碗安裝裝置，所述的第一反光碗與第二反光碗通過該反光碗安裝裝置安裝在一起且兩者的光軸重合并相向而置，第二反光碗的球心定位在光源的發光點區域段；以及，一個光積分器，與第一反光碗同軸，其入射端面的中心位于第一反光碗的第二焦點區域段。所述用于數字投影機的光源系統的反光碗安裝裝置具有調整第一反光碗和第二反光碗之間的軸向距離的調節機構。所述用于數字投影機的光源系統的調節機構由外環、標準軸承、第一鏡片放置板、第二鏡片放置板和導軌桿組成，其中第一鏡片放置板用于安裝第一反光碗，第二鏡片放置板用于安裝第二反光碗；所述外環的一端和第一鏡片放置板螺接，外環另一端的內孔和所述標準軸承的外圓過盈配合連接；所述導軌桿的一端和第一鏡片放置板螺接后構成一個整體，導軌桿的另一端和第二鏡片放置板的孔微小間隙配合。所述用于數字投影機的光源系統調節機構的外環的外部帶有滾花。所述用于數字投影機的光源系統的第一和第二反光碗的內表面鍍有冷反光膜，該 冷反光膜既能反射可見光，又能透過紅外、紫外光。所述用于數字投影機的光源系統的光積分器可以選用一根實心的長方體玻璃棒或楔形的玻璃棒，也可以是空心的長方體或楔形的玻璃光通道。所述用于數字投影機的光源系統的光源可以采用氣體放電燈，特別應采用大功率高壓氣體放電燈，優選大功率的氙燈、汞燈和納燈或金屬鹵化物燈。本技術的優點是I、本技術利用兩個相向而置的反光碗及調整機構可將光源發出的大部分光線收集起來，由第一反光碗反射并會聚進入光積分器內，從而大大提高光能利用率。2、通過調整機構的調節能夠將反光碗的位置調整到效率最高的位置，從而延長了整個光源系統的壽命。附圖說明圖I為現有橢球反光碗的光源系統示意圖。圖2為現有拋物面反光碗的光源系統示意圖。圖3為本技術用于數字投影機的光源系統一實施例組成示意圖。圖4為本技術的反光碗安裝板的一實施例結構示意圖(主剖視圖)。圖5為本技術的反光碗安裝板的一實施例結構示意圖(側視圖)。以下結合附圖及具體實施例對本技術做進一步詳細說明。具體實施方式參閱圖3所示，本技術用于數字投影機的光源系統主要由第一和第二反光碗31、32及一個光源30、一個反光碗安裝裝置33和一個光積分器34組合構成。所述的第一反光碗31與第二反光碗32通過反光碗安裝裝置33安裝在一起，且兩者的光軸重合并相向而置。所述的第一反光碗31是一個旋轉對稱的非球面的反光碗,該第一反光碗碗壁(反光壁)中心開有一個中心通孔，以適合氣體放電燈(光源)的安裝。為實現本技術的目的，所述的光源30選用氣體放電燈(尤其是大功率高壓的氣體放電燈)為佳，該氣體放電燈(光源30)的發光點應位于第一反光碗旋轉對稱軸上的合適位置，使得由其發光點發出的光線經過該第一反光碗的非球面壁反射后，能很好地會聚到光積分器34的入口處。大功率高壓的氣體放電燈可以優選大功率的高壓氙燈(高壓氙燈內充有達到兆帕級大氣壓的氙氣)、汞燈和納燈或金屬鹵化物燈。第二反光碗32是球面反光碗，該第二反光碗的碗壁(反光球面壁)中心開有一個通孔，以適合光線的通過。該球面反光碗的球心位于光源(大功率高壓氣體放電燈)30的發光點附近處，使得由發光點發出、但是沒有入射到第一反光碗31的反射面的光線經過第二反光碗32的反射后能入射到第一反光碗31的反射面上，再經過第一反光碗31的反射進入光積分器34，從而極大地提高了光能利用率。所述的反光碗安裝裝置板33是用來將第一反光碗31和第二反光碗32精密地安裝到一起。使得第一反光碗31和第二反光碗32的光軸重合，并且將第二反光碗32的球心定位到氣體放電燈(光源30)的發光點位置附近。該反光碗安裝裝置具有調整第一反光碗和第二反光碗的軸向距離的調節機構。圖4、圖5是反光碗安裝裝置的一較佳實施例，由外環50、標準軸承51、第一鏡片放置板52、第二鏡片放置板53、導軌桿54組成。圖3所不光 源系統中的第一反光碗31安裝在第一鏡片放置板52上,第二反光碗32安裝在第二鏡片放置板53上。第二鏡片放置板由導軌桿54與第一鏡片放置板連接。外環50的左端和第一鏡片放置板52通過小螺距螺紋連接，外環50的右端內孔和精密標準軸承51的外圓通過過盈配合連接，在外環的外部帶有滾花，以使用時不打滑。精密標準軸承51的內孔和第二鏡片放置板53的外圓過盈配合連接(軸承的外圓和外環看做一個整體，軸承的內孔和第二鏡片放置板看做一個整體，精密軸承的外圓和內孔通過滾珠導軌配合)，導軌桿54左端和第一鏡片放置板52螺紋連接后可以看做一個整體，導軌桿54的右端和第二鏡片放置板53的孔微小間隙配合。微調過程是這樣實現的第一鏡片放置板52固定在工作臺上，當轉動外環50時，將轉動傳遞給第一鏡片放置板52的微動外螺紋，轉動過程中由于受螺紋力對外環50的升降作用力，外環50帶動精密軸承51上、下微量運動，使得軸承51帶動第二鏡片放置板53升降轉動，而第二鏡片放置板53在升降轉動過程中受到導軌桿54的防轉限制，當軸承51隨外環50升降和轉動時，軸承內環本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于數字投影機的光源系統，其特征在于至少包括有：一個第一反光碗，該第一反光碗具有旋轉對稱的非球面反光壁，該第一反光碗的非球面反光壁中心開有一個中心通孔；一個第二反光碗，該第二反光碗具有反光的球面，該第二反光碗的反光球面壁中心開有一個通孔；一個光源，該光源的發光點位于第一反光碗旋轉對稱軸的第一焦點上，其發出的光線被第一反光碗的非球面反光壁反射后會聚到光積分器的入射面；一個反光碗安裝裝置，所述的第一反光碗與第二反光碗通過該反光碗安裝裝置安裝在一起且兩者的光軸重合并相向而置，第二反光碗的球心定位在光源的發光點區域段；以及，一個光積分器，與第一反光碗同軸，其入射端面的中心位于第一反光碗的第二焦點區域段。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊風雷，
申請(專利權)人：巴可偉視北京電子有限公司，
類型：實用新型
國別省市：