投影光机及投影设备的制作方法

本申请涉及投影设备，特别是涉及一种投影光机及投影设备。

背景技术：

1、lcd投影仪器通常包括照明系统、lcd显示系统以及成像系统，lcd投影仪基于科勒照明将lcd上显示的画面通过成像系统成像到屏幕上。相校于其他原理的投影机，如：dlp投影仪、lcos投影仪等，lcd投影机的价格低廉，制作简单。然而，传统的lcd投影仪，存在光线损耗严重、光线利用率低的问题，导致光源尺寸增大，或者投影亮度下降，影响使用体验。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对传统的lcd投影仪，存在光线损耗严重、光线利用率低的问题，提供一种投影光机及投影设备。

2、一种投影光机，包括光源、显示组件以及成像镜头，所述光源的出射光依次经所述显示组件和所述成像镜头的调节后出射，所述成像镜头具有孔径光阑；

3、所述显示组件出射的光线形成的最小光斑在所述成像镜头的光轴方向上与所述孔径光阑的位置相对应，且所述最小光斑的径向尺寸小于或等于所述孔径光阑的径向尺寸。

4、上述投影光机，光源的出射光经显示组件调节后出射，显示组件出射的光线形成的最小光斑在光轴方向上对应于孔径光阑的位置，且最小光斑的径向尺寸小于或等于孔径光阑的径向尺寸，从而使得光源的出射光经显示组件调节后，能够最大程度地被成像镜头接收，有利于降低光线被遮挡在成像镜头的有效孔径范围外而造成光线浪费的概率，提升投影光机的光线利用率，进而有利于降低投影光机对光源的尺寸需求，也有利于提升投影光机的投影亮度，提升用户的使用体验。

5、在其中一个实施例中，所述投影光机满足以下条件式：

6、h-7.5mm≤x1≤h+7.5mm；

7、其中，h为所述成像镜头的工作距离，x1为所述最小光斑与所述显示组件在所述光轴方向上的最短距离。

8、在其中一个实施例中，所述投影光机满足以下条件式：

9、y1≤d/2；

10、其中，y1为所述最小光斑与所述成像镜头的光轴之间的最大垂直距离，d为所述成像镜头的有效孔径。

11、在其中一个实施例中，所述显示组件包括光锥，所述光锥具有相对设置的第一反射面和第二反射面，且在沿所述光轴由所述光源指向所述成像镜头的方向上，所述第一反射面和所述第二反射面之间的距离逐渐增大。

12、在其中一个实施例中，所述光锥满足以下条件式：

13、

14、其中，c为所述第一反射面和所述第二反射面的长度，α为所述第一反射面和所述第二反射面之间的夹角。

15、在其中一个实施例中，所述显示组件还包括第一聚焦镜片和第二聚焦镜片，所述光锥、所述第一聚焦镜片和所述第二聚焦镜片在沿所述光轴由所述光源指向所述成像镜头的方向上依次设置，所述光锥具有进光口和出光口，所述光锥用于经所述进光口接收所述光源的出射光并将光线从所述出光口出射，所述投影光机满足以下条件式：

16、

17、

18、

19、其中，f1为所述第一聚焦镜片的焦距，f2为所述第二聚焦镜片的焦距，l为所述第一聚焦镜片和所述第二聚焦镜片在所述光轴方向上的间隔，b为所述出光口的宽度，n为所述光源的出射光在所述光锥内的反射次数，dn为所述光源的出射光在所述光锥的反射面上发生第n次反射时，反射点和与发生第n次反射的反射面相对的另一反射面之间的垂线距离，θ为所述光源发射且在所述光锥内发射n次反射的光线，在所述光锥内发生第一次反射时与发生第一次反射的反射面之间的夹角。

20、在其中一个实施例中，所述第二聚焦镜片与所述成像镜头在所述光轴方向上的最短距离与所述成像镜头的工作距离相等。

21、在其中一个实施例中，所述光源的发光面的形状大致为矩形，所述光锥的进光口和出光口的形状大致为矩形，在所述光轴方向上，所述光锥各处的横截面的形状均大致为矩形，且在沿所述光轴由所述进光口指向所述出光口的方向上，所述光锥的横截面的面积逐渐增大。

22、在一些实施例中，所述光源的功率密度大于或等于0.82w/mm2，且小于或等于1.1w/mm2。

23、一种投影设备，包括如上述任一实施例所述的投影光机。

技术特征：

1.一种投影光机，其特征在于，包括光源、显示组件以及成像镜头，所述光源的出射光依次经所述显示组件和所述成像镜头的调节后出射，所述成像镜头具有孔径光阑；

2.根据权利要求1所述的投影光机，其特征在于，所述投影光机满足以下条件式：

3.根据权利要求2所述的投影光机，其特征在于，所述投影光机满足以下条件式：

4.根据权利要求3所述的投影光机，其特征在于，所述显示组件包括光锥，所述光锥具有相对设置的第一反射面和第二反射面，且在沿所述光轴由所述光源指向所述成像镜头的方向上，所述第一反射面和所述第二反射面之间的距离逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的投影光机，其特征在于，所述光锥满足以下条件式：

6.根据权利要求5所述的投影光机，其特征在于，所述显示组件还包括第一聚焦镜片和第二聚焦镜片，所述光锥、所述第一聚焦镜片和所述第二聚焦镜片在沿所述光轴由所述光源指向所述成像镜头的方向上依次设置，所述光锥具有进光口和出光口，所述光锥用于经所述进光口接收所述光源的出射光并将光线从所述出光口出射，所述投影光机满足以下条件式：

7.根据权利要求6所述的投影光机，其特征在于，所述第二聚焦镜片与所述成像镜头在所述光轴方向上的最短距离与所述成像镜头的工作距离相等。

8.根据权利要求4所述的投影光机，其特征在于，所述光源的发光面的形状大致为矩形，所述光锥的进光口和出光口的形状大致为矩形，在所述光轴方向上，所述光锥各处的横截面的形状均大致为矩形，且在沿所述光轴由所述进光口指向所述出光口的方向上，所述光锥的横截面的面积逐渐增大。

9.根据权利要求1所述的投影光机，其特征在于，所述光源的功率密度大于或等于0.82w/mm2，且小于或等于1.1w/mm2。

10.一种投影设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的投影光机。

技术总结
本申请涉及一种投影光机及投影设备。投影光机包括光源、显示组件以及成像镜头，所述光源的出射光依次经所述显示组件和所述成像镜头的调节后出射，所述成像镜头具有孔径光阑；所述显示组件出射的光线形成的最小光斑在所述成像镜头的光轴方向上与所述孔径光阑的位置相对应，且所述最小光斑的径向尺寸小于或等于所述孔径光阑的径向尺寸。上述投影光机，光线利用率高，有利于压缩投影光机的尺寸，提升投影光机的投影亮度。

技术研发人员：王成伟,万亮亮
受保护的技术使用者：峰米（重庆）创新科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16