一种投影灯的光学结构及其应用的制作方法

本发明属于投影设备技术领域，更具体地，涉及一种投影灯的光学结构及其应用。

背景技术：

现有的投影设备光学结构利用led光源，直接加上透镜组合及投影底片，组成整个投影灯的光学系统，然后投射到投影平面形成所需的图案，这样的光学结构体积很大，不能满足安装空间小的环境；并且由于led光源的发光角度大，将其直接照射到透镜上，其光源的效率很低，投影出的画质亮度不高。有的投影设备或者利用显示器作为光照光源，然后经过透镜组合将显示器所展现的内容投影到所需投影平面。这样的投影设备能够更换显示器显示的图案快速改变投影图案，但是这种投影设备成本很高，价格高昂。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明目的在于提供一种投影灯的光学结构。该投影灯的光学结构透体积小，能够满足安装空间体积小的环境。并能有更好的投影画质和光源的效率。

本发明的另一目的在于提供上述投影灯的光学结构的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种投影灯的光学结构，包括led光源，抛物面反光杯，聚光透镜，第一球面透镜、第二球面透镜、投影底片和非球面透镜；所述led光源位于所述抛物面反光杯的焦点处，所述抛物面反光杯将所述led光源发出的光线平行射出后经聚光透镜聚焦于一点，再经第一球面透镜与第二球面透镜配合，将聚光透镜聚焦的光线平行射出，所述第一球面透镜的入射焦点位于所述聚光透镜的聚光焦点处；所述第二球面透镜的入射焦点位于所述第一球面透镜的出射焦点处，经第一球面透镜和第二球面透镜配合出射的平行光照亮投影底片，经投影底片的光线再通过非球面透镜照射到所需投影平面上，得到投影图案。

优选地，所述第一球面透镜的焦点位于所述聚光透镜的聚光焦点处。

优选地，所述投影底片为菲林片。

优选地，所述非球面透镜与所需投影平面的距离大于非球面透镜的二倍焦距。

进一步地，所述抛物面反光杯的内表面镀有反光膜。

优选地，所述反光膜为pet反光膜。

优选地，所述聚光透镜、第一球面透镜、第二球面透镜、非球面透镜的材料为聚碳酸酯或玻璃材料。

所述的投影灯的光学结构在光学投影领域中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明投影灯的光学结构透体积小，能够满足安装空间体积小的环境。

2.本发明能有更好的投影画质和光源的效率。

3.本发明的投影灯的光学结构镜头多为非球面透镜，降低了制造成本。

附图说明

图1为本发明的投影灯的光学结构。

附图标记：投影灯的光学结构100，led光源1，抛物面反射杯2，聚光透镜3，第一球面透镜4，第二球面透镜5，投影底片6，非球面透镜7。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1所示，一种投影灯的光学结构100，包括led光源1，抛物面反射杯2，聚光透镜3，第一球面透镜4，第二球面透镜5，投影底片6和非球面透镜7。所述led光源1位于抛物面反射杯2的焦点处，使得led光源1光线经抛物面反射杯2反射后平行射出，提高了led光源1的利用效率。led光源1经抛物面反射杯2反射后平行射出的光线经聚光透镜3聚焦后，再经第一球面透镜4与第二球面透镜5将聚光透镜聚焦3的光线平行射出，第一球面透镜的入射焦点位于聚光透镜的聚光焦点处；第二球面透镜的入射焦点位于第一球面透镜的出射焦点处，经第一球面透镜4和第二球面透镜5配合出射的平行光照亮投影底片6，经投影底片6的光线再通过非球面透镜7照射到所需投影的平面上，得到投影图案。非球面透镜7离所需投影平面的距离必须大于非球面透镜7的二倍焦距，这样能投影出放大清晰的投影像。聚光透镜3聚焦可增加投影影像的亮度。

进一步地，所述抛物面反光杯2的内表面镀有反光膜，所述反光膜优选为pet反光膜。

进一步地，所述聚光透镜3、第一球面透镜4、第二球面透镜5、非球面透镜7的材料可为聚碳酸酯(pc)或玻璃材料。

需要说明的是本示例中所述聚光透镜3、第一球面透镜4、第二球面透镜5、非球面透镜7的材料选择只是一种优选的实施方式，设计人员可以根据实际需要对透镜的材料进行选择。

进一步地，所述投影底片6是菲林片，可以将所需不同的图案做到菲林片上。

需要说明的是在本发明的实施例中，投影底片6是可以更换的。

进一步地，所述非球面透镜7将经投影底片6射出的光线投影到所需投影平面，得出投影图案。

进一步地，所述非球面透镜7离所需投影平面的距离必须大于非球面透镜7的二倍焦距，这样能投影出放大清晰的投影像。

本发明的一种投影灯的光学结构，结构简单，体积尺寸小，能满足安装空间范围小的要求，并具有更高的效率和更好的投影像质。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种投影灯的光学结构及其应用，该结构包括LED光源，抛物面反光杯，聚光透镜，第一球面透镜、第二球面透镜、投影底片和非球面透镜；所述LED光源位于抛物面反光杯的焦点处，抛物面反光杯将LED光源发出的光线平行射出后经聚光透镜聚焦于一点，再经第一球面透镜与第二球面透镜配合，将聚光透镜聚焦的光线平行射出；经第一球面透镜和第二球面透镜配合出射的平行光照亮投影底片，经投影底片的光线再通过非球面透镜照射到所需投影平面上，得到投影图案。本发明投影灯的光学结构，结构简单，体积尺寸小，能满足安装空间范围小的要求，并具有更高的效率和更好的投影像质。

技术研发人员：乐能友;石智伟
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2018.08.17
技术公布日：2019.01.15