[發明專利]投影用新型光學裝置及其制造方法

無效

• 申請號: 201110187210.2
• 申請日: 2011-07-05
• 公開（公告）號: CN102330949A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 李興;定世宇
• 申請（專利權）人: 武漢全真光電科技有限公司
• 主分類號: F21V7/06
• 分類號: F21V7/06;F21V5/04;G03B21/20
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 王愛偉

【技術領域】

本發明涉及光學領域，尤其是涉及一種光學裝置及其制造方法。

【背景技術】

超高壓汞燈UHP(Ultra?High?Performance)是目前應用比較廣泛的一種投影顯示系統的光源。圖1A示出了一種傳統UHP投影燈的結構示意圖。如圖1A所示，所述UHP投影燈包括拋物反射杯120和位于拋物反射杯120的焦點上的燈弧110，所述燈弧110發出的光線經拋物反射杯120的反射以接近平行光的形式出射，其中所述拋物反射杯120的內表面為拋物反射面。

圖1B為圖1A示出的UHP投影燈的光學原理示意圖。如圖1B所示，由于燈弧110存在長度，使得焦點以外的部分發出的光不能夠被拋物反射杯120會聚成平行光，且離焦點越遠發散越大。考慮Y＝2f高度的反射情況，如圖1B，有：tan(θ_1/2)＝d/4f，其中f為拋物反射面的焦距，d為燈弧長度，θ為Y＝2f時的發散角。當燈弧長度d＝1mm，拋物反射面的焦距f＝6.6mm時，計算可得θ_1/2＝2.17°，則對于65mm*70mm口徑的UHP投影燈來說，擴展量Etendue＝πAsin²(θ_1/2)＝3.14*4550*sin²(2.17°)＝20.5。

隨著使用時間的延長，燈弧110會逐漸變長，而光線的會聚性會隨之變差。由于Etendue與發散角θ的平方關系，Etendue值會變得很大。圖1C為圖1A示出的UHP投影燈的燈弧長對光通量的曲線示意圖。如圖1C所示，燈弧長度為1mm時，θ_1/2＝2.17°，Etendue為20.5，光通量大約為6000Lumens；燈弧長度為1.8mm時，θ_1/2＝3.9°，Etendue增大至66，光通量約為3000多Lumens，亮度只有初期的一半了。這樣，所述傳統UHP投影燈的壽命也會比較短，一般都在3000小時左右。

因此，希望提出一種改進的投影燈及相關方案來克服上述問題。

【發明內容】

本發明的目的之一在于提供一種適于投影顯示系統使用的改進的光學裝置。

本發明的目的之二在于提供一種改進的光學裝置的制造方法。

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，本發明提供了一種光學裝置的制造方法，其包括：提供多個拋物杯，每個拋物杯具有光軸、位于所述光軸上的焦點和與光軸垂直的出射面；將每個拋物杯分離為至少兩個子拋物杯，每個子拋物杯也具有光軸、位于所述光軸上的焦點和與光軸垂直的出射面；將兩個子拋物杯的出射面相對著固定在一起以形成一鏡像反射器，其中當一光源的燈弧位于所述鏡像反射器上的一子拋物杯的焦點上時，所述光源的燈弧發出的光線經過該一子拋物杯的反射后投射到鏡像反射器上的另一子拋物杯上，該另一子拋物杯將投射至其上的光線匯聚到其焦點上以形成燈弧像。

進一步的，形成鏡像反射器的兩個子拋物杯分別由兩個大小不同的拋物杯分離而成或分別由兩個大小相同的拋物杯分離而成。

進一步的，所述將兩個子拋物杯的出射面相對著固定在一起包括：提供連接構件；利用所述連接構件將兩個子拋物杯的出射面相對著固定在一起。

更進一步的，所述連接構件包括有本體和開設于本體兩側的凹槽，所述兩個子拋物杯的出射面的邊緣分別固定于連接構件的本體兩側的凹槽內。

更進一步的，所述連接構件包括有本體和開設于本體內表面的凹槽，所述兩個子拋物杯的出射面的凸緣固定于連接構件的本體內表面的凹槽內。

進一步的，所述將兩個子拋物杯的出射面相對著固定在一起包括：將兩個子拋物杯的出射面相對著粘貼在一起。

進一步的，將每個拋物杯分離為至少兩個子拋物杯包括：沿光軸所在的平面將所述每個拋物杯分離為兩個子拋物杯。

進一步的，所述制造方法還包括：提供光源和具有一個焦點的回復反射器；將所述光源與鏡像反射器相對固定，其中所述光源的燈弧位于所述鏡像反射器的一個子拋物杯的焦點上；將所述回復反射器與所述鏡像反射器相對固定以使所述光源的燈弧同時也位于所述回復反射器的焦點上。

更進一步的，所述制造方法還包括：提供有擴束透鏡組和復眼透鏡組，其中所述擴束透鏡組用于對來自所述燈弧像的光線進行擴束，之后耦合至復眼透鏡組進行勻光處理。