[實用新型]固態(tài)準直光源裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820095115.3
• 申請日: 2008-06-27
• 公開（公告）號: CN201215286Y
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹嘉燦
• 申請（專利權(quán)）人: 曹嘉燦
• 主分類號: F21V8/00
• 分類號: F21V8/00;F21V5/04
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 高占元

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種光源裝置，更具體地說，涉及一種輸出光為準直光的固態(tài)準直光源裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的投影系統(tǒng)中，有一種采用準直光源的投影系統(tǒng)，這種投影系統(tǒng)對光線的平行度有較高要求。為了減小光源射出光線的最大擴散角，提高光源輸出光的平行度，通常的做法是在發(fā)光裝置的出光口處設(shè)置一個光線準直裝置。光線準直裝置為柱狀，其內(nèi)部具有導光通道，兩端分別為導光入口和導光出口，構(gòu)成導光通道的側(cè)面是與導光出口法線方向成一定夾角反射面，導光入口與發(fā)光裝置的出光口匹配，導光出口尺寸大于導光入口的尺寸。當光線照射到導光通道的側(cè)面時，光線經(jīng)側(cè)面反射后，光線與導光出口法線所成的夾角與反射前相比要小，因此可起到對光線準直的作用，減小光線發(fā)散角，提高輸出光的平行度。對于此種結(jié)構(gòu)的光線準直裝置，存在以下問題：

1、光線準直裝置都具有一個最小可準直光線散射角的指標值，對于確定尺寸的光線準直裝置，該指標值是確定的。光線準直裝置在對光線準直時，若光線的發(fā)射角小于最小可準直光線散射角，光線準直裝置不能對此光線起到準直的作用，光線將從導光入口處射入不經(jīng)過導光通道的側(cè)面反射就直接從導光出口處輸出。而目前的尺寸有限的光線準直裝置的最小可準直光線散射角都比較大，因此，存在準直效果差的問題。

2、現(xiàn)有的光線準直裝置為達到較高的準直效率，只能靠增大裝置中導光通道的長度，即增加整個裝置的尺寸來達到，從而也使投影系統(tǒng)的尺寸較大，不利于產(chǎn)品小型化。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有固態(tài)準直光源裝置中光線準直裝置的準直效率與裝置尺寸相關(guān)，從而不利于產(chǎn)品小型化設(shè)計的問題，而提供一種可以同時實現(xiàn)高的準直效率與小尺寸的光線準直裝置，從而有利于構(gòu)造出小型的固態(tài)準直光源裝置。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提出一種固態(tài)準直光源裝置，包括發(fā)光裝置、光線準直裝置，所述發(fā)光裝置上設(shè)有一輸出光線的出光口，所述光線準直裝置為角錐多面體狀，其兩端面分別是導光入口和導光出口，導光入口與出光口相匹配，導光出口的尺寸大于導光入口的尺寸，所述光線準直裝置包括若干個導光構(gòu)件，各導光構(gòu)件呈柱狀且并排安裝設(shè)置，各導光構(gòu)件的前端面的面積大于后端面的面積且分別構(gòu)成光線準直裝置的導光出口與導光入口，導光構(gòu)件內(nèi)部具有導光通道，所述導光通道為角錐形且導光通道的側(cè)面為鏡面反射面或全反射面，發(fā)光裝置的出光口輸出的光從導光構(gòu)件的后端面射入經(jīng)導光通道的側(cè)面反射或全反射后從前端面射出。

在本實用新型所述的固態(tài)準直光源裝置中，所述導光構(gòu)件為實芯的柱狀角錐形導光柱，兩相鄰的導光柱側(cè)面之間具有空氣間隙。

在本實用新型所述的固態(tài)準直光源裝置中，所述導光構(gòu)件為空芯的柱狀角錐形導光管，各導光管的外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面設(shè)置有鏡面反射層形成所述的導光通道。

在本實用新型所述的固態(tài)準直光源裝置中，光線準直裝置的導光出口的前方對應(yīng)設(shè)置有發(fā)散角校正凸透鏡。

在本實用新型所述的固態(tài)準直光源裝置中，各個導光構(gòu)件的中心線相交于導光出口法線上的一點。

在本實用新型所述的固態(tài)準直光源裝置中，所述凸透鏡位于導光構(gòu)件一側(cè)的焦點與導光構(gòu)件中心線的交點相重合。

對光線準直裝置來說，只有光線照射到其與出光口法線方向成一定傾角的側(cè)面經(jīng)反射時才能起到準直的作用，傾角越大，反射的次數(shù)越多，準直量越大，并且對于散射角較小的光線可能沒有經(jīng)過光線準直構(gòu)件的側(cè)面反射而直接從導光出口射出，對于幾何尺寸確定的光線準直構(gòu)件，其最小的可準直的光線散射角也就確定。因此，在導光入口尺寸和導光出口尺寸確定的條件下，為減小其最小可準直光線散射角，為提高準直效果，使最終輸出的光線散射角小，往往要求光線準直構(gòu)件的長度較長，使得其中的導光通道盡量變成“細長型”，這就不利于縮小產(chǎn)品的尺寸。若光線準直構(gòu)件是由多個柱狀角錐形導光構(gòu)件并排安裝構(gòu)成，則每一個柱狀角錐形導光構(gòu)件就是一個更為“細長”的光線準直構(gòu)件，其最小的可準直的光線散射角可以大大減小，從而可以在不增大光線準直構(gòu)件長度尺寸的條件下提高光線準直效果。對于要求達到一定準直效果時，光線準直構(gòu)件的長度也即導光構(gòu)件的長度可相對縮短，從而降低產(chǎn)品成本及產(chǎn)品尺寸。導光構(gòu)件可以是空芯管，也可以是透明材料做成的實芯柱。導光構(gòu)件為空芯管時，各導光構(gòu)件進行無間隙密排布，并在管的側(cè)壁設(shè)反射層使光線照射到其上時發(fā)生鏡面反射；當導光構(gòu)件為實芯柱時，在相鄰的兩實芯柱的側(cè)面之間留有空氣空隙，使光線射到其側(cè)面時發(fā)生全反射。