[发明专利]用于多个UHP灯泡的聚光系统

说明书

技术领域

本发明涉及聚光系统，具体涉及灯泡的聚光系统，尤其是UHP(超高功率)灯泡的聚光系统。

更具体而言，本发明提供一种针对多个UHP灯泡组合而开发的聚光系统，具体披露了多个UHP灯泡的聚光，聚光运用的光学原理，聚光实现的结构，具体的光学零件形式，和具体的安装方法。

背景技术

由于目前市场上，例如飞利浦公司开发的UHP灯泡具有高亮度，功耗低，亮度衰减小，寿命长，能有效抑制闪烁，具有稳定完美的色谱，本申请人及众多的投影机厂商为UHP灯泡开发了多种光路。

现在市场上出现过2个UHP灯泡的聚光系统：使用时2个灯泡放在一起，令两个灯泡的焦点重合。

当使用多个灯泡聚光时，需要把多个灯泡的焦点重合在一起，这样就需要灯泡相互十分贴近，并且光源的张角很大。因此，现有技术中，一方面不利于散热，另一方面加大了物镜的设计难度，不利于光能的充分利用。

UHP灯泡的光源很小，便于开发出高的光能利用率的光路。由于UHP灯泡的光通量通常有限(例如8000流明)，使用单个UHP灯泡无法达到普通气泡灯(例如1000W及以上功率)的光通量，因此目前通常会使用多个UHP灯泡来进行聚光。

本发明能够提供2个或4个或6个或者更多个UHP灯泡的聚光方案。

发明内容

本发明实现了多个UHP灯泡的聚光，便于散热并有助于提高灯泡的工作效率、可靠性和使用寿命，保持了出射光的张角不变，有利于光能的充分利用。另外，本发明还保证了光斑的极高的均匀度。

在本发明中，UHP灯泡发出的光通过锥形镜面体的反射，进入导光体，经过导光体的多次反射，达到目标面照度均匀，出射角度不变的效果。

本发明充分利用了UHP灯泡的特性，利用光的反射原理，使用一个倾角优选为45度的平面镜实现了光线的转向，并通过导光体令多个光源的光线混合在一起，实现了多个UHP灯泡的聚光。此方案可以对2个或4个或6个或者更多个灯泡进行聚光。

当需要实现n(n大于1)个UHP灯泡聚光时，根据光学设计的需要，设计出光路转向的锥面体，光通过锥面体反射进入导光体，光在导光体中进行多次反射后导出，照亮目标面，这样就实现了n个UHP灯泡的聚光。

更具体而言，本发明提供了一种用于多个UHP灯泡的聚光系统，其特征在于，包括：多个以彼此间隔开的方式布置的UHP灯泡；具有反射锥面和锥顶的锥形镜面体；和布置在所述锥形镜面体的锥顶上方的导光体；其中，UHP灯泡发出的光射到所述锥形镜面体上发生反射，并进入所述导光体，从而实现多个UHP灯泡的聚光。

根据本发明的一优选实施例，所述多个UHP灯泡等距以两两相对的方式等间距地布置于同一平面内。

根据本发明的另一优选实施例，所述锥形镜面体的高度中心与所述UHP灯泡的灯芯处于一条直线上。

根据本发明的另一优选实施例，所述UHP灯泡发出的光经过所述锥形镜面体反射后的出光方向改变了90度。

根据本发明的另一优选实施例，所述锥形镜面体的反射锥面是镜面或者全反射面。

根据本发明的另一优选实施例，所述锥形镜面体的反射锥面是由四个三角形镜面或者全反射面粘合在一起形成的锥面，镜面通常镀的是铝或银等高反射膜，全反射面通常是实现光全反射的高折射率材料的表面。

根据本发明的另一优选实施例，上述聚光系统的导光体是将四个或6个或8个平面反射镜粘合而成的，如图所示6指的就是用四个平面镜粘合成的四角导光体，镜面镀上铝或银等反射材料用以反射光线。

根据本发明的另一优选实施例，所述导光体布置在所述锥形镜面体的中心线上。

根据本发明的另一优选实施例，所述导光体的远端的出光的一面为聚光的目标面，并且所述UHP灯泡发出的光在所述导光体内进行了多次反射。

根据本发明的另一优选实施例，所述多个UHP灯泡的个数是2或4或6或8。

根据本发明的另一优选实施例，所述多个UHP灯泡的个数是4个，其中，所述锥形镜面体是四面棱锥体，所述四面棱锥体布置在所述4个UHP灯泡的几何中心，并且所述导光体平行于z轴。

根据本发明的另一优选实施例，所述锥形镜面体布置在所述多个UHP灯泡的几何中心。

本发明的优点包括：

1)实现n个UHP灯泡的聚光；

2)UHP灯泡分开放置，便于散热处理；

3)保持了出射光的张角不变，便于提高光能利用率；和

4)光在导光体内进行了多次反射，使得目标面的照度具有极高的均匀性。