1.本实用新型涉及照明器技术领域，具体为一种紧凑性匀光的用于投影仪的照明器。


背景技术：

2.照明器是用于投影电视的光学准直器，一般分为偶分激光两大类，照明一般即使发光二极管进行照明，是利用固体半导体来作为发光的材料，从而通过载流子发生复合放出过程的能量从而进行发光，因为照明不含有汞、铅等对环境危害较大的物质，且发光时不会产生紫外线，从而照明又被称为绿色照明。
3.现有的目前光源模板一般采用平面排列的方式，一方面发光二极管功率很大，发热也很大，造成发热密集，所以发光二极管与第一个光学面之间就要有一个间距，而且这个间距不能太小，另一方面发光二极管本身也有一定的体积，则有一个直径，所以发光二极管阵列也不能排列间距小于直径。综合来说，这种实现方式单个模组的体积就很大，在运用到多组模组的时候，用平面并列组合的方式，结构复杂，且模组数量越多，体积较大，后级的准直和匀光系统也很大，如果在一个体积内就不能有更高的激光输出，这个对于光源的小型化、激光投影整机产品的小型化，高效率十分不利。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种紧凑性匀光的用于投影仪的照明器，以解决上述背景技术中提出现有的照明器内部的光源板排列复杂的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种紧凑性匀光的用于投影仪的照明器，包括第一透镜、第二透镜、第一复眼透镜、第二复眼透镜、pbs器件、第三透镜、反射镜、第四透镜和偏光片，第一透镜、第二透镜、第一复眼透镜、第二复眼透镜、pbs器件、第三透镜从前至后依次设置，第三透镜的右侧倾斜设置有反射镜，第三透镜和反射镜呈夹角设置，夹角处设置有第四透镜，第四透镜的前侧设置有偏光片。
6.优选的，所述的第一透镜的前端设置有光源。
7.优选的，所述的第一透镜和第二透镜凸起的一侧朝向相同。
8.优选的，所述的第一透镜、第二透镜和第三透镜凸起的一侧的朝向相反。
9.优选的，所述的第一复眼透镜、第二复眼透镜的焦距和尺寸和第一透镜和第二透镜参数相匹配。
10.优选的，所述的第一复眼透镜和第二复眼透镜的宽度为pbs器件厚度的两倍，且所述的第一复眼透镜和第二复眼透镜的材料为pmma，以利于加工。
11.优选的，所述的光源为led灯，led灯的尺寸为3
×
4mm。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该紧凑性匀光的照明器可以减少直光的光程，使得照明器的光线的输出效率和输出强度增强，使得该照明器可以适用于小型的机器，从而使得照明器的携带更加方便：
13.1、通过采用非球面透镜的设计，从而可以减少非球面透镜与复眼透镜之间直光的光程，从而可以减少照明器的体积，从而使得携带可以更加方便；
14.2、通过偏振板的设计，可以使得光在输送的过程中保持光的准直，从而可以更好的折射在复眼透镜上。
附图说明
15.图1为本实用新型剖视结构示意图；
16.图2为本实用新型光线折射结构示意图；
17.图3本实用新型中光学集成透透镜组示意图(未加折转镜)示意图；
18.图4本实用新型中光学集成透透镜组示意图(加折转镜)示意图。
19.图5为本实用新型中像面照度分布图。
20.图中：第一透镜1、第二透镜2、第一复眼透镜3、第二复眼透镜4、pbs器件5、第三透镜6、反射镜7、第四透镜8和偏光片9。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种紧凑性匀光的用于投影仪的照明器，包括第一透镜1、第二透镜2、第一复眼透镜3、第二复眼透镜4、pbs器件5、第三透镜6、反射镜7、第四透镜8和偏光片9，第一透镜1、第二透镜2、第一复眼透镜3、第二复眼透镜4、pbs器件5、第三透镜6从前至后依次设置，第三透镜6的右侧倾斜设置有反射镜7，第三透镜6和反射镜7呈夹角设置，夹角处设置有第四透镜8，第四透镜8的前侧设置有偏光片9。
23.优选的，所述的第一透镜1的前端设置有光源a。
24.优选的，所述的第一透镜1和第二透镜2凸起的一侧朝向相同。
25.优选的，所述的第一透镜1、第二透镜2和第三透镜6凸起的一侧的朝向相反。
26.优选的，所述的第一复眼透镜3、第二复眼透镜4的焦距和尺寸和准直透镜组的参数相匹配。
27.优选的，所述的第一复眼透镜3和第二复眼透镜4的宽度为pbs器件5厚度的两倍，且所述的第一复眼透镜3和第二复眼透镜4的材料为pmma，以利于加工。
28.优选的，所述的光源a为led灯，led灯的尺寸为3
×
4mm，通过焦距20mm的准直透镜，其x和y方向上光线发散角的正切分别为3/20和4/20，假设第一复眼透镜3、第二复眼透镜4的焦距为f，第一复眼透镜3、第二复眼透镜4中单个小透镜宽度和高度分别为w和h，则它们应满足如下关系：
29.3/20≤w/f
30.4/20≤h/f
31.w/h＝16:9
32.把w＝5.6和h＝3.2代入上面式子，则可以得到f＝16。
33.由于准直透镜组的最大口径不超过40
×
40mm，因此第一复眼透镜3、第二复眼透镜4口径也可以控制在40mm左右，这样第一复眼透镜3、第二复眼透镜4的阵列数可设置为7(x方向)
×
12(y方向)，对应的总的尺寸为39.2
×
38.4mm。
34.且第一复眼透镜3、第二复眼透镜4的参数如表1所述：
35.表1：复眼透镜系统参数
[0036][0037]
pbs器件5的厚度为2.8mm，尺寸为48
×
40mm，材料为k9光学玻璃，nd＝1.5168，vd＝64.2，pbs器件5与第三透镜6之间的距离为1.2mm。
[0038]
图像显示器(htps)设置在pbs器件5、第三透镜6之间，器件尺寸为16.32*9.18mm，假设光学集成透透镜组的焦距为f，则它应满足如下关系：
[0039]
9.18/f＝4/30
[0040]
由此可以计算得到f＝45.9mm，实际上，f应该略大一点，使得htps上的光斑比器件的尺寸略大，以保证一定的余量，因此将f设计为48mm。另外要保证光线尽量垂直入射htps表面，应该设计成物方远心光路。由于偏振片9在光路中不可或缺，所以偏振片9也设计成透镜组的一部分。设计结果见表2：
[0041]
表2：光学集成透透镜组参数
[0042][0043]
将几个部分组合在一起，得到的光路详细参数为见表3。
[0044]
表3：光路详细参数表
[0045][0046][0047]
入射到htps面上的光的均匀性经计算为95.3％(九点法)，中间部分的的均匀度较好而边缘部分的效果略差。如果后面的投影镜头的f数为1.4，则入射到镜头中的总的光通量为2750流明，f数为1.5，则入射到镜头中的总的光通量为2549流明，如果f数为1.6，则总光通量为2325流明，如果f数为1.8，则总光通量为2001流明；如果f数为2.0，则总光通量为1669流明。由此可见，该方案对投影镜头的相对孔径要求较高，最好能达到1.4左右，否则将导致总的光通量的较大下降。
[0048]
在投影镜头的f数为1.4的情况下，我们估算投射到屏幕上的光通量。假定pbs器件的透过率为0.75，htps器件的开口率为0.57，投影镜头和x棱镜透过率为0.8，照明光路透过率为0.8，偏振片单片的透光率为0.8(注意有两片)，则总的光通量为：
[0049]
w＝2750*0.75*0.57*0.8*0.8*0.8*0.8＝482流明
[0050]
整个光路的尺寸(从led到htps)约为132*44*43(长度*宽度*高度)。
[0051]
如果在光路中加入折转镜，则光路的尺寸约106*68*43mm。
[0052]
本领域技术人员应理解的是，本实施例所涉及的第一透镜1、第二透镜2、第一复眼透镜3、第二复眼透镜4、pbs器件5、第三透镜6、反射镜7、第四透镜8和偏光片9等光学部件，
其以图1和图2所示的位置关系，相应地设置在所需投影设备中，以实现本实施例所涉及的光学效果。至于投影设备中用于支撑上述光学部件的支撑结构，则不在本实施例的保护范围内，因此，本实施例省略了关于支撑结构的相应附图及文字描述。
[0053]
需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
[0054]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。