专利名称：投影机多光源照明装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学仪器领域中一种投影机的光源照明装置，尤其涉及一种投影机多光源照明装置。
背景技术：
现在市场上的投影机大多采用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其LCD面板或DMD微镜组件，然后透过投影镜头成像于投影屏上。如图1所示是典型投影机的照明光路示意图，由光源给出的会聚光经色轮、导光棒、传递透镜组和棱镜组照射到显象元件上，然后再由投影镜头投射到屏幕上。
为了保证投影图象的亮度，投影机里的光源多处于高功率的工作状态，其工作寿命受到一定的限制，多在1500至6000小时之间。考虑到现在许多用户有7×24小时连续工作的要求，因此，如何快速更换失效的照明光源是技术上面临的问题之一。本发明即是在这样的背景下提出的。
中国专利公开号为CN1300953A的发明专利公开了一种具有双灯结构的液晶投影机，提出了数种液晶投影机双光源同时照明的方式和实例。但它们有一个共同的问题，就是当使用双光源中的一个光源单独照明时会出现照明不均匀的情况，因此不能解决双光源切换工作的问题，而且使用该专利方法时需要对后续的光学部件做较大的改动。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种投影机多光源照明装置，无需改变后续光学部件即可实现投影机光源的自动切换，保证了投影机亮度的长久稳定。
本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现本实用新型提供的一种投影机的多光源照明装置，包括至少两个光源和由电机带动的转轴，所述光源固定于转轴上，每个光源可经转轴带动使每个光源的光轴与投影机的后续光学装置的主光轴重合，并使每个光源的输出光聚焦投射到投影机的后续光学装置中。本实用新型通过电机和转轴直接驱动光源移位或旋转的来实现光源切换的。
本实用新型可做如下进一步的改进本实用新型包括两个输出会聚光的光源，所述的两个光源的光轴与转轴平行，两个光源对称固定于转轴上。分别为工作光源和备用光源的两个光源并列安置，通过电机驱动可以绕转轴旋转，当工作光源失效或需要更换光源时，电机旋转使备用光源和工作光源的位置互相调换，从而完成切换光源的动作。
本实用新型也可以包括两个输出会聚光的光源，所述的两个光源的光轴与转轴垂直，两个光源固定于转轴上其两个光源的光轴呈90°或180°。备用光源也可以与工作光源成垂直90°方向或180°方向放置，由电机驱动光源组旋转90°或180°则可实现切换光源的动作。
本实用新型提供的一种投影机的多光源照明装置，包括两个准直光源、由电机带动的转轴、可转动反光镜和聚光镜，其中一个光源的光轴与聚光镜位于后续光学装置的主光轴上，该光源的输出光经聚光镜聚焦投射到投影机的后续光学装置中；所述可转动反光镜固定于转轴上，该可转动反光镜由转轴带动可与主光轴呈45°放置并且其中心位于主光轴上；另一个光源的输出经反光镜与所述的聚光镜聚焦投射到投影机的后续光学装置中的色轮上。本实用新型引入了反光镜和聚光镜，分别为工作光源和备用光源的两个准直光源固定不动，可转动反光镜可由电机驱动旋转。当工作光源工作时，可转动反光镜与工作光源的光轴平行。当工作光源失效或需要更换光源时，可转动反光镜由转轴带动转至与主光轴呈45°放置并且其中心位于主光轴上，使备用光源的输出经反光镜与所述的聚光镜聚焦投射到投影机的后续光学装置中，从而实现切换光源的动作。
本实用新型所述的另一个光源与位于主光轴上的光源垂直；该另一个光源经所述与主光轴呈45°放置的可转动反光镜输出到所述的聚光镜。
本实用新型也可以是所述的另一个光源与位于主光轴上的光源平行，该另一个光源输出经与其输出光呈45°放置的固定反光镜及所述与主光轴呈45°放置的可转动反光镜输出到所述的聚光镜。
本实用新型提供的一种投影机的多光源照明装置，包括两个准直光源、分光镜、反光镜和聚光镜，所述的两个光源位于投影机后续光学装置主光轴的同一侧，其中一个光源与所述主光轴平行，另一个光源与所述主光轴垂直，所述聚光镜位于主光轴上，分光镜置于两个光源的交汇处并与主光轴呈45°，所述的反光镜置于主光轴的另一侧，该反光镜与分光镜平行，两光源的输出经分光镜和反光镜混合、经聚光镜聚焦投射到投影机的后续光学装置中。两个光源发出的光束通过一个半透射半反射的分光镜，将两光源发出的光束相互混合，然后在经过反光镜将其中一束折转后，由聚光系统再会聚到后续系统之中。两个光源可分时单独工作而实现切换功能，也可以同时工作使照明光能量提高一倍，也即将投影机的光输出提高一倍。由于两光源的光束经过相互混合处理，因此，无论双光源单独工作还是同时工作，其照明都是均匀的。
本实用新型提供的一种投影机的多光源照明装置，包括两个准直光源、分光镜、两个反光镜和聚光镜，所述的两个光源位于投影机后续光学装置主光轴的同一侧，两个光源与所述主光轴平行，所述聚光镜位于主光轴上；其中一个反光镜与位于上方的光源的输出光呈45°放置，所述位于上方的光源的输出光经该反光镜与另一光源的输出光垂直交汇，所述分光镜置于两个光源的交汇处并与主光轴呈45°；另一反光镜置于主光轴的另一侧，该反光镜与分光镜平行，两光源的输出经分光镜和反光镜混合、经聚光镜聚焦投射到投影机的后续光学装置中的色轮上。本实用新型也可以实现两个光源分时单独工作执行切换功能，或同时工作使照明光能量提高一倍，而且无论双光源单独工作还是同时工作，其照明都是均匀的。
本实用新型同样适用于多光源切换的情况。
本实用新型具有以下有益效果(1)无需改变后续光学部件即可实现，通过多光源的自动切换保证了投影机亮度的长久稳定。
(2)多光源既可以单独工作实现切换功能，又可以同时工作使照明光能量提高一倍。
(3)无论光源同时工作还是交替工作，均可保证其照明都是均匀的。
(4)光源可以是任意的发光体，其出射光束可以是会聚型的，也可以是准直型的。本实用新型既可以用于投影机的照明，也可以使用在其它需要照明的产品中。
下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述图1是现有技术投影机的照明光路示意图；图2是本实用新型的实施例之一的照明光路示意图；图3是本实用新型的实施例之二的照明光路示意图；图4是本实用新型的实施例之三的照明光路示意图；
图5是本实用新型的实施例之四的照明光路示意图；图6是本实用新型的实施例之五的照明光路示意图；图7是本实用新型的实施例之六的照明光路示意图；图8是本实用新型的实施例之七的照明光路示意图。
具体实施方式
实施例一图2所示为本实用新型的实施例之一，包括工作光源1、备用光源2、电机3和转轴4。色轮12、导光棒13、传递透镜组14、成象器件15和投影镜头16为投影机的后续光学装置的部件。工作光源1和备用光源2为会聚型光源，转轴4由电机3带动，工作光源1和备用光源2对称固定于转轴4的下方和上方，且光轴与转轴平行。工作光源1其光轴与投影机的后续光学装置的主光轴11重合，其输出光聚焦投射到投影机的后续光学装置中的色轮12上。当工作光源1失效或需要更换光源时，电机3旋转180°使备用光源2和工作光源1的位置互相调换，从而完成切换光源的动作。
实施例二图3所示为本实用新型的实施例之二，与实施例一不同的是工作光源1和备用光源2的光轴与转轴4垂直，两个光源相互呈90°固定在转轴4上。电机3旋转90°完成切换光源的动作。
实施例三图4所示为本实用新型的实施例之三，与实施例二不同的是两个光源相互呈180°固定在转轴4上。电机3旋转180°完成切换光源的动作。
上述实施例一、二、三中的会聚型光源也可用准直型光源替换，在采用准直型光源时，在上述实施例中在增加一个聚光镜即可，使准直型光源经聚光镜后再投射到投影机的后续光学装置中的色轮12上。
实施例四图5所示为本实用新型的实施例之四，包括工作光源1、备用光源2、电机3、由电机3带动的转轴4、可转动反光镜5和聚光镜6。色轮12、导光棒13、传递透镜组14、成象器件15和投影镜头16为投影机的后续光学装置的部件。工作光源1和备用光源2为准直型光源，工作光源1的光轴与聚光镜6位于后续光学装置的主光轴11上，该光源的输出光经聚光镜聚焦投射到投影机的后续光学装置中的色轮12上。电机3、转轴4和备用光源2位于主光轴11的上方，备用光源2与工作光源1之间呈90°设置，电机3和转轴4位于两个光源的中间。可转动反光镜5的一端固定于转轴4上，由转轴4带动可与主光轴11呈45°放置并且其中心位于主光轴11上。工作光源1工作时可转动反光镜5与主光轴11平行，其输出光聚焦投射到投影机的后续光学装置中的色轮12上。当工作光源1失效或需要更换光源时，电机3旋转45°使可转动反光镜5与主光轴11呈45°放置，备用光源2的输出光经可转动反光镜5反射到聚光镜6上，经聚光镜6聚焦投射到投影机的后续光学装置中的色轮12上。
实施例五图6所示为本实用新型的实施例之五，与实施例四不同的是备用光源2与工作光源1并列平行设置，且输出光的方向相同；在备用光源2的光轴上还设有一固定反光镜7，该反光镜与备用光源2的光轴呈45°并且其中心位于备用光源2的光轴上。使用备用光源2时，电机3旋转45°使可转动反光镜5与主光轴11呈45°放置，备用光源2的输出光经固定反光镜7反射到可转动反光镜5上，然后经可转动反光镜5反射到聚光镜6上，最后经聚光镜6聚焦投射到投影机的后续光学装置中的色轮12上。
实施例六图7所示为本实用新型的实施例之六，包括两个准直光源、分光镜8、反光镜9和聚光镜6。色轮12、导光棒13、传递透镜组14、成象器件15和投影镜头16为投影机的后续光学装置的部件。两个光源位于投影机后续光学装置主光轴11的上方，其中工作光源1与主光轴11平行，备用光源2与主光轴11垂直，聚光镜6位于主光轴11上，分光镜8置于两个光源的交汇处并与主光轴11呈45°，反光镜9置于主光轴11的下方并与分光镜8平行，两光源的输出经分光镜8和反光镜9混合、经聚光镜6聚焦投射到投影机的后续光学装置中的色轮12上。单独使用工作光源1时，输出的光到达分光镜8，其中一半光透过分光镜8到达聚光镜6的上部，另一半光经分光镜8反射到反光镜9上，最后经反光镜9到达聚光镜6的下部。两部分光经聚光镜6聚焦投射到投影机的后续光学装置中的色轮12上。单独使用备用光源2时，输出的光到达分光镜8，其中一半光经分光镜8反射到聚光镜6的上部，另一半光透过分光镜8经反光镜9反射到聚光镜6的下部，两部分光镜聚光镜6聚焦投射到投影机的后续光学装置中的色轮12上。同时使用两个光源时，两个光源输出的光如上所述叠加到聚光镜6上，经聚光镜6聚焦投射到投影机的后续光学装置中的色轮12上，此时照明光能量提高一倍。
实施例七图8所示为本实用新型的实施例之七，与实施六不同的是备用光源2并列平行设置在工作光源1的上方，且输出光的方向相同；在备用光源2的光轴上还设有一固定反光镜10，该反光镜与备用光源2的光轴呈45°并且其中心位于备用光源2的光轴上。备用光源2的输出光首先经固定反光镜10反射到分光镜8上。
权利要求1.一种投影机多光源照明装置，其特征在于包括至少两个光源和由电机带动的转轴，所述光源固定于转轴上，每个光源可经转轴带动使每个光源的光轴与投影机的后续光学装置的主光轴重合，并使每个光源的输出光投射到投影机的后续光学装置中。
2.根据权利要求1所述的投影机多光源照明装置，其特征在于包括两个输出会聚光的光源，所述的两个光源的光轴与转轴平行，两个光源对称固定于转轴上。
3.根据权利要求1所述的投影机多光源照明装置，其特征在于包括两个输出会聚光的光源，所述的两个光源的光轴与转轴垂直，转轴与主光轴正交，两个光源固定于转轴上其两个光源的光轴呈90°或180°。
4.一种投影机多光源照明装置，其特征在于包括两个准直光源、由电机带动的转轴、可转动反光镜和聚光镜，其中一个光源的光轴与聚光镜位于后续光学装置的主光轴上，该光源的输出光经聚光镜聚焦投射到投影机的后续光学装置中；所述可转动反光镜固定于转轴上，该可转动反光镜由转轴带动可与主光轴呈45°放置并且其中心位于主光轴上；另一个光源的输出光经此反光镜与所述的聚光镜聚焦投射到投影机的后续光学装置中。
5.根据权利要求4所述的投影机多光源照明装置，其特征在于所述的另一个光源与位于主光轴上的光源垂直；该另一个光源经所述与主光轴呈45°放置的可转动反光镜输出到所述的聚光镜上。
6.根据权利要求4所述的投影机多光源照明装置，其特征在于所述的另一个光源与位于主光轴上的光源平行，该另一个光源输出经与其输出光呈45°放置的固定反光镜及所述与主光轴呈45°放置的可转动反光镜输出到所述的聚光镜上。
7.一种投影机多光源照明装置，其特征在于包括两个准直光源、分光镜、反光镜和聚光镜，所述的两个光源位于投影机后续光学装置主光轴的同一侧，其中一个光源与所述主光轴平行，另一个光源与所述主光轴垂直，所述聚光镜位于主光轴上，分光镜置于两个光源的交汇处并与主光轴呈45°，所述的反光镜置于主光轴的另一侧，该反光镜与分光镜平行，两光源的输出经分光镜和反光镜混合、经聚光镜聚焦投射到投影机的后续光学装置中。
8.一种投影机多光源照明装置，其特征在于包括两个准直光源、分光镜、两个反光镜和聚光镜，所述的两个光源位于投影机后续光学装置主光轴的同一侧，两个光源与所述主光轴平行，所述聚光镜位于主光轴上；其中一个反光镜与位于上方的光源的输出光呈45°放置，所述位于上方的光源的输出光经该反光镜与另一光源的输出光垂直交汇，所述分光镜置于两个光源的交汇处并与主光轴呈45°；另一反光镜置于主光轴的另一侧，该反光镜与分光镜平行，两光源的输出经分光镜和反光镜混合、经聚光镜聚焦投射到投影机的后续光学装置中。
专利摘要本实用新型公开了一种投影机多光源照明装置，包括至少两个光源，光源之间可通过电机和转轴的转动实现光源的切换，也可以通过分光镜或反光镜实现光源的切换或叠加。本实用新型无需改变后续光学部件，多光源既可以单独工作实现切换功能，又可以同时工作使照明光能量提高一倍，且均可保证其照明都是均匀的。本实用新型适用于投影机的照明，也适用于其它需要照明的产品。
文档编号G03B21/20GK2670972SQ20042001445
公开日2005年1月12日 申请日期2004年1月6日 优先权日2004年1月6日
发明者孟凡华, 梁志强, 刘文军, 张晓琪 申请人:广东威创日新电子有限公司