TWI375110B - Light source device and projector using same - Google Patents

Description

1375110 __ 101年08月17日按正替^頁 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種光源裝置，及一種使用該光源裝置之投 影機。 【先前技術】 [0002] 近年來，因市場需求，投影機之輸出亮度不斷提升，因 此現在已有雙燈或者多燈架構之投影機問世。在這些雙 燈或者多燈架構之投影機中，光源發出之光線很多沒有 最終收入到投影機之積分柱系統中，而是發散射到積分 柱系統外，從而產生光損耗，導致光源利用效率不高， 因此如何能夠更好之讓更多之光線收入到投影機之積分 柱系統中，提高光之利用效率，成為投影機生產者必須 要解決之問題。 【發明内容】 [0003] 有鑒於此，有必要提供一種減少光損耗，光利用率高之 光源裝置及使用該光源裝置之投影機。 [0004] 一種光源裝置，其包括第一燈、第二燈、反射元件、透 鏡及聚光元件，所述第一燈、反射元件、聚光元件沿所 述聚光元件之光軸依次設置，所述第一燈包括第一反射 罩及第一發光管，並且使第一發光管射向第一反射罩之 光線反射形成平行光，所述第二燈包括第二反射罩及第 二發光管，所述第二反射罩使第二發光管發出之光線彙 聚，所述反射元件包括成銳角設置之第一反射面及第二 反射面，所述第一反射面將第一燈之第一發光管射向第 一反射面之光線反射到第一反射罩上，所述聚光元件接 單编號删1 第4頁/共16頁 1013316287-0 1375110 101年.08月17日核正替换π 收第一燈經第一反射罩反射之光線，並進行彙聚，所述 第二反射面位於所述第一反射面與聚光元件之間，所述 第二燈之光線被所述第二反射罩彙聚到第二反射面上之 一點上，所述透鏡設置於所述反射元件與所述聚光元件 之間所述第二燈之光路上，所述透鏡之焦點位於所述第 二反射面上所述第二燈之光線之彙聚點上，所述透鏡用 於將所述第二燈被所述第二反射面反射之光線形成平行 光入射到該聚光元件上。 [0005] 一種投影機，其包括二光源裝置，其中所述光源裝置具 備上述光源裝置之結構。 [0006] 本發明提供之光源裝置採用雙燈結構，兩個燈發出之光 線分別經由兩個燈相對應之反射面反射，最後由、聚光元 件進行聚焦。從而可以防止光量浪費，實現了光之低損 耗，高利用率。 【實施方式】 [0007] 下面將結合附圖，對本發明作進一步之詳細說明。 [0008] 實施方式一 [0009] 圖1為實施方式一中之投影機1 000之結構示意圖。包括光 源裝置100、積分柱系統200、DMD元件’300及鏡頭400。 所述光源裝置100包括第一燈10、第二燈20、反射元件 30、聚光元件40及透鏡50。所述第一燈10、反射元件30 、透鏡50及聚光元件40沿所述聚光元件40之光軸依次設 置，所述第二燈20位於第一燈10與聚光元件40之間偏離 聚光元件40光軸位置。 隱4218产單编號Α0101 第5頁/共16頁 1013316287-0 1375110

[ooio] [0011] [0012] 所述第一燈i〇包括第一反射罩11及第一發光管12。所述 第一反射罩11之開口方向朝向所述聚光元件°所述第 一反射罩11可以使第一發光管12射向第一反射罩11之光 線大致反射成平行光。在本實施方式中，所述第一反射 罩11可以為拋物形反射罩。 所述第二燈20包括第二反射罩21及第二發光管22。所述 第二反射罩21開口方向朝向所述反射元件30 °所述第二 反射罩21可以使第二發光管22射向第二反射罩2丨之光線 彙聚。在本實施方式中，所述第二反射罩21可以為橢球 形反射罩。 所述反射元件30包括第一反射鏡31及第二反射鏡32。所 述第一反射鏡31與第二反射鏡32成銳角設置’其中所述 第一反射鏡31之反射面垂直聚光元件40之光軸，可將第 一燈10之第一發光管12射向第一反射鏡31之光線反射到 第一反射罩11上，再由第一反射罩11反射，從而加以利 用。所述聚光元件40接收所述第一燈10經第一反射罩11 反射之光線，並進行彙聚。所述第二反射鏡32位於所述 第一反射鏡31與透鏡50之間，其反射面與聚光元件40之 光轴成一傾斜角度，在本實施方式中，此傾斜角度為45 度。所述第二燈20發出之光線彙聚到所述第二反射鏡32 之反射面上，使得光線經第二反射鏡32反射到所述透鏡 50上，大致形成平行光，最後入射到聚光元件40上，然 後經聚光元件40聚焦。在本實施方弍中，所述第二燈20 發出之光線彙聚到所述第二反射鏡32之反射面上之一點 上，同時該彙聚點為所述透鏡50之焦點。所述透鏡50為 1013316287-0 _21#單编請01 Γ375110 10Ϊ年08月17日按正替換頁 凸透鏡。 [0013] 所述聚光元件40將光線彙聚到所述積分柱系統200上’，然 後照射到DMD元件300上，DMD元件300對光線進行選擇調 製，最後由鏡頭400投射出去。 [0014] 實施方式二 [0015] 圖2為實施方式二中之投影機1 002之結構示意圖，其中光 源裝置102之結構與實施方式一有基本相似之構成，但是 反射元件與實施方式一中反射元件不同。 [0016] 所述光源裝置102中之反射元件為一直角三角棱柱60。所 述直角三角棱柱60包括兩個垂直之直角面及連接兩個直 角面之一個斜面。所述直角三角棱柱60位於所述第一燈 10與透鏡50之間，其中一個直角面S垂直光軸，斜面S’ 位於直角面S與所述透鏡50之間。將所述之直角面S與斜 面S’鍍上反射膜，使其可以反射光線。 [0017] 所述直角三角棱柱60之直角面S將第一燈10之第一發光管 12射向直角面S之光線反射到第一反射罩11上，再由第一 反射罩11反射，從而加以利用。所述聚光元件40接收所 述第一燈10經第一反射罩11反射之光線，並進行彙聚。 所述第二燈20發出之光線彙聚於所述直角三角棱柱60之 斜面S’反射面上，光線被反射到所述透鏡50上，大致形 成平行光入射到聚光元件40上，然後經聚光元件40聚焦 。在本實施方式中，所述第二燈20發出之光線彙聚到所 述斜面S’反射面上之一點上，同時該彙聚點為所述透鏡 5 0之焦點。 0971·产單编號A〇101 第7頁/共16頁 1013316287-0 1375110 [0018]實施方式三 |l〇l 年 08 月 [0019] 圖 3 A β , ’一貫細*方式三令之投影機1 004之結構示意圖，其中光 源裝置104之結構與實施方式一有基本相似之構成’但是 聚光70件與實施方式一中之不同。 [0020] 在^ 水^ 音1 ^ , 頁施方式中，以一非球面透鏡70取代所述聚光元件 40及透鏡50。所述非球面透鏡7〇中心部分之曲率半徑小 於周邊部分之曲率半徑，所述第一燈10之光線由其第一 反射罩11反射到所述非球面透鏡7〇之周邊部分，所述第 一燈20之光線由其第二反射罩21彙聚到第二反射鏡32上 ，由第二反射鏡32反射到所述非球面透鏡70之中心部分 ’由所述非球面透鏡70進行聚焦。 [0〇21]實施方式四 [0022]圖4為實施方式四令之投影機1〇〇6之結構禾意圖，其中光 源裝置106之結構與實施方式一有基本相似之構成，但是 第二燈結構與實施方式一中之不同。 [0023] 在本實施方式中，第二燈80之反射罩81使第二燈80大致 射出平行光線，本實施方式中之反射罩81玎以為拋物形 反射罩，並且反射罩81之口徑尺寸與第二反射鏡32之反 射面相當，使得第二燈80出射光束半徑與第二反射鏡32 之反射面積相當，光束能夠幾乎全部入射到第二反射鏡 32上，然後由第二反射鏡32反射到聚光元件40上’然板 經聚光元件40聚焦。 [0024] 本發明提供之光源裝置採用雙燈結構，兩個燈發出之光 線分別經由兩個燈相對應之反射面反射，最後由聚光元 09714218产單编號 A〇m 第 8 頁 / 共 16 頁 1013316287-0 1375110 101年·08月17日梭正替換頁 件進行聚焦。從而可以防止光量浪費，實現了光之低損 耗，高利用率。 [0025] 综上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利 申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本 發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技 藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆 應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0026] 圖1係本發明第一實施方式投影機之結構示意圖； [0027] 圖2係本發明第二實施方式投影機之結構示意圖； [0028] 圖3係本發明第三實施方式投影機之結構示意圖； [0029] 圖4係本發明第四實施方式投影機之結構示意圖； 【主要元件符號說明】 [0030] 投影機：1 000, 1 002, 1 004, 1 006 [0031] 光源裝置： 1 00, 1 02, 104, 106 [0032] 積分柱系統 ：200 [0033] DMD元件：300 [0034] 鏡頭：400 [0035] 第一燈：10 [0036] 第一反射罩 ：11 [0037] 第一發光管 ：12 單編號删1 第9頁/共16頁 1013316287-0 1375110 [0038] 第二燈：20, 80 [0039] 第二反射罩：21 [0040] 第二發光管：22 [0041] 反射元件：30 [0042] 第一反射鏡：31 [0043] 第二反射鏡：32 [0044] 聚光元件：40 [0045] 透鏡：50 [0046] 直角三角棱柱：60 [0047] 直角面：S [0048] 斜面：S’ [0049] 非球面透鏡：70 [0050] 反射罩：81 [0051] 發光管：82 隱4218产單编號A〇101 第10頁/共16頁 101年08月17日修正替換頁 1013316287-0

Claims (1)

1375110 101年08月17日慘正替換頁 七、申請專利範圍： ' 1 . 一種光源裝置，其包括第一燈、第二燈、反射元件、透鏡 及聚光元件，所述第一燈、反射元件、聚光元件沿所述聚 光元件之光軸依次設置，所述第一燈包括第一反射罩及第 一發光管，並且使第一發光管射向第一反射罩之光線反射 形成平行光，所述第二燈包括第二反射罩及第二發光管， 所述第二反射罩使第二發光管發出之光線彙聚，所述反射 元件包括成銳角設置之第一反射面及第二反射面，所述第 一反射面將第一燈之第一發光管射向第一反射面之光線反 射到第一反射罩上，所述聚光元件接收第一燈經第一反射 罩反射之光線，並進行彙聚，所述第二反射面位於所述第 一反射面與聚光元件之間，所述第二燈之光線被所述第二 反射罩彙聚到第二反射面上之一點上，所述透鏡設置於所 述反射元件與所述聚光元件之間所述第二燈之光路上，所 述透鏡之焦點位於所述第二反射面上所述第二燈之光線之9 彙聚點上，所述透鏡用於將所述第二燈被所述第二反射面 反射之光線形成平行光入射到該聚光元件上。 2 .如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中：所述第一· 反射罩為拋物形反射罩。 3. 如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中：所述第一 反射罩之開口方向朝向所述聚光元件。 4. 如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中：所述第二 燈位於第一燈與聚光元件之間偏離聚光元件光軸位置。 5 .如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中：所述第二 反射罩為橢球形反射罩。 09714218；^單編號 A〇101 第11頁/共16頁 1013316287-0 1375110 101年08月17日修正替换頁 6 .如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中：所述第二 反射罩之開口方向朝向所述反射元件》 7 .如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中：所述反射 元件為兩個反射鏡，其中第一反射鏡之反射面垂直聚光元 件之光軸，將所述第一燈之第一發光管射向第一反射鏡之 光線反射到第一反射罩上，第二反射鏡之反射面與聚光元 件之光轴成一角度，將入射到第二反射鏡上之第二燈之光 線反射。 8 .如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中：所述反射 元件為直角三角棱枉，所述直角三角棱柱包括兩個垂直之 直角面及連接兩個'直角面之一個斜面，其中一個直角面垂 直聚光元件之光軸，斜面位於直角面與所述聚光元件之間 ’其中兩個直角面及斜面上鍍有反射膜。 9 .如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中：所述聚光 元件為凸透鏡。 10.如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中：所述透鏡 為凸透鏡。 11 . 一種投影機，其包括一光源裝置，其改進在於，所述光源 裝置具備申請專利範圍第卜10項中任何一項所述之光源 裝置之結構。 09714218#單編號 A0101 第12頁/共16頁 1013316287-0