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用于投射的装置、家电设备的制作方法

时间:2022-01-23 阅读: 作者:专利查询

用于投射的装置、家电设备的制作方法

1.本技术涉及光路处理技术领域,例如涉及一种用于投射的装置、家电设备。


背景技术:

2.目前,家电设备是消费者必不可少的生活电器。家电设备包括洗衣机、冰箱、微波炉、电磁炉等。当家电设备连接电源并自动运行时,家电设备内部的照明灯通常处于关闭状态,当家电设备运行一段时间后,用户需要观察家电设备内部的运行情况时,需要利用家电设备内部的照明灯进行观察。家电设备设备内部的照明灯通常采用筒灯,筒灯发出的光近似于点光源,由于点光源发出的光比较分散,所以,筒灯无法将家电设备内部的运行情况较好地反射至用户,导致观察不便。


技术实现要素:

3.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。
4.本公开实施例提供一种用于投射的装置、家电设备,以解决用户观察不便的问题。
5.在一些实施例中,所述用于投射的装置包括透镜,被配置为接收设置于所述透镜的焦点处的光源发出的光,将所述光转换为平行光束并从所述透镜出光侧发出;三棱镜组,设置于所述透镜出光侧,轴线与所述透镜的光轴垂直,被配置为将所述平行光束转换为光谱并从所述三棱镜组出光侧发出;光谱整形元件,设置于所述三棱镜组出光侧,与所述三棱镜组同轴,被配置为将所述光谱转换为发散光束并投射。
6.在一些实施例中,所述三棱镜组包括第一三棱镜,倒立设置于所述透镜出光侧;第二三棱镜,为等腰三棱镜,轴线与所述透镜的光轴垂直,直立设置于所述第一三棱镜外壁,底边与所述第一三棱镜底边平行且不共线;第三三棱镜,倒立设置于所述第二三棱镜外壁,与所述第一三棱镜关于所述第二三棱镜的纵轴呈轴对称。
7.在一些实施例中,所述第一三棱镜折射率低于所述第二三棱镜,所述第一三棱镜折射率与所述第三三棱镜折射率相等。
8.在一些实施例中,所述第一三棱镜与所述第二三棱镜粘接,所述第二三棱镜与所述第三三棱镜粘接。
9.在一些实施例中,所述透镜的中心与所述三棱镜组的轴线的距离小于或等于1米。
10.在一些实施例中,所述透镜焦距大于或等于10毫米且小于或等于30毫米。
11.在一些实施例中,所述光谱整形元件包括凸柱面透镜、凹柱面透镜、波浪镜或鲍威尔棱镜。
12.在一些实施例中,所述光谱整形元件与所述透镜的光轴顺时针偏移角度大于或等于45
°
且小于或等于60
°

13.在一些实施例中,所述家电设备包括主体和光源,所述主体的内壁设置如前述所
述的用于投射的装置,其中,所述光源设置于所述透镜的焦点处;所述光谱整形元件的出光侧面对所述主体的内壁。
14.在一些实施例中,用于投射的装置可拆卸地设置于所述主体的内壁。
15.本公开实施例提供的用于投射的装置和家电设备,可以实现以下技术效果:
16.通过透镜将光源发出的光转换为平行光束,通过棱镜将平行光束进行分光,获取光谱并通过出光侧发出。通过光谱整形元件将光谱转换为发散光束,使得光谱被发散,并将被发散的光谱从出光侧进行投射,用户可以根据投射面反射的光束观察到家电设备内部的运行情况,方便用户观察。
17.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本技术。
附图说明
18.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件,附图不构成比例限制,并且其中:
19.图1是本公开实施例提供的一个用于投射的装置的主视图;
20.图2是本公开实施例提供的另一个用于投射的装置的俯视图;
21.图3是本公开实施例提供的另一个用于投射的装置的主视图;
22.图4是本公开实施例提供的三棱镜组的结构示意图。
23.附图标记:
24.1:透镜;2:三棱镜组;3:光谱整形元件;10:光源;20:主体;2a:第一三棱镜;2b:第二三棱镜;2c:第三三棱镜。
具体实施方式
25.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中,为方便解释起见,通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而,在没有这些细节的情况下,一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下,为简化附图,熟知的结构和装置可以简化展示。
26.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
27.本公开实施例中,术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
28.另外,术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
29.除非另有说明,术语“多个”表示两个或两个以上。
30.需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.结合图1和图2所示,本公开实施例提供一种用于投射的装置,包括透镜1、三棱镜组2和光谱整形元件3。透镜1,被配置为接收设置于透镜1的焦点处的光源10发出的光,将光转换为平行光束并从透1镜出光侧发出。三棱镜组2设置于透镜1出光侧,轴线与透镜1的光轴垂直,被配置为将平行光束转换为光谱并从三棱镜组2出光侧发出。光谱整形元件3设置于三棱镜组2出光侧,与三棱镜组2同轴,被配置为将光谱转换为发散光束并投射。
32.采用本公开实施例提供的用于投射的装置,通过透镜将光源发出的光转换为平行光束,通过棱镜将平行光束进行分光,获取光谱并通过出光侧发出。通过光谱整形元件将光谱转换为发散光束,使得光谱被发散,并将被发散的光谱从出光侧进行投射,用户可以根据投射面反射的光束观察到家电设备内部的运行情况,方便用户观察。
33.可选的,透镜1为凸透镜。这样,能将光源发出的光汇聚为平行光束,平行光束传播过程中,光束路径不发生改变,从而使凸透镜和三棱镜组的距离不受限制。
34.可选的,结合图1所示,三棱镜组2包括第一三棱镜2a、第二三棱镜2b和第三三棱镜2c。第一三棱镜2a倒立设置于透镜出光侧。第二三棱镜2b为等腰三棱镜,轴线与透镜的光轴垂直,直立设置于第一三棱镜2a外壁,底边与第一三棱镜底边2a平行且不共线。第三三棱镜2c倒立设置于第二三棱镜2b外壁,与第一三棱镜2a关于第二三棱镜2b的纵轴呈轴对称。这样,能将平行光束转换为光谱。
35.可选的,第一三棱镜2a与第三三棱镜2c采用冕牌玻璃材质。第二三棱镜2b采用火石玻璃材质。这样,冕牌玻璃属于低折射率材料,火石玻璃属于高折射率材料,能更好地将平行光束转换为光谱。
36.可选的,结合图4所示,第一三棱镜2a折射率低于第二三棱镜2b,第一三棱镜2a折射率与第三三棱镜2c折射率相等。这样,通过前述折射率设计,使平行光束的中间部分波长的光束的出射方向与入射方向相同,其他部分的光束向不同方向发散。波长较长的光束靠近第三三棱镜长边侧,波长较短的光束靠近第三三棱镜短边侧。平行光束中的红光经过三棱镜组后,红光靠近第三三棱镜长边侧,紫光靠近第三三棱镜短边侧。第三三棱镜出光侧的光谱沿垂直于透镜的光轴的方向按照波长大小顺次排布,即沿第三三棱镜的短边侧向长边侧方向,光谱按照紫蓝青绿黄橙红排布。
37.可选的,结合图4所示,第一三棱镜2a与第二三棱镜2b粘接,第二三棱镜2b与第三三棱镜2c粘接。这样,方便将第一三棱镜与第二三棱镜进行组装,方便将第二三棱镜与第三三棱镜进行组装。同时,若三个三棱镜中的部分或全部损坏,方便更换。
38.可选的,透镜1的中心与三棱镜组2的轴线的距离小于或等于1米。这样,透镜与三棱镜组的距离处于1米以内,可根据发出光源的照明装置的大小进行透镜与三棱镜组的布设。当该用于投射的装置应用的家电设备的被投射部与发光部之间距离较远时,此时,可将
透镜与三棱镜组的轴线的距离设置为大于0.5米且小于等于1米。当被投射部与发光部之间距离较近时,此时,可见透镜与三棱镜组的轴线的距离设置为大于0米且小于或等于0.5米。其中,被投射部指发散光束的投射的部件,发光部指家电设备的发出光源的部件。
39.可选的,透镜1的焦距大于或等于10毫米且小于或等于30毫米。这样,能够使光源发出的光完整地投射至透镜。可选的,透镜1的焦距为20毫米。
40.可选的,光谱整形元件3包括凸柱面透镜、凹柱面透镜、波浪镜或鲍威尔棱镜。这样,凸柱面透镜、凹柱面透镜、波浪镜或鲍威尔棱镜具有拉长光谱的作用,从而更加方便观察。
41.可选的,光谱整形元件3与透镜1的光轴顺时针偏移角度大于或等于0
°
且小于或等于90
°
。当光谱整形元件与透镜的光轴顺时针偏移角度为0
°
时,光谱整形元件投射的光束为扁平光束,即发散光束为扁平光束。当光谱整形元件与透镜的光轴顺时针偏移角度为90
°
时,光谱整形元件投射的光束为直线彩虹光束,即发散光束为直线彩虹光束。并且,当光谱整形元件与透镜的光轴顺时针偏移角度由90
°
向0
°
逐渐缩小时,发散光束的曲率由0逐渐增大。
42.在实际应用中,结合图3所示,表示光谱整形元件与垂直于透镜的光轴方向顺时针偏移角度,该角度为光谱整形元件与透镜的光轴顺时针偏移角度的补角。当光谱整形元件与透镜的光轴顺时针偏移角度由90
°
向0
°
逐渐减小时,由于与光谱整形元件与透镜的光轴顺时针角度互为补角,所以,由0
°
向90
°
逐渐增大,此时,由扁平光束转换为直线彩虹光束。
43.可选的,光谱整形元件3与透镜1的光轴顺时针偏移角度大于或等于45
°
且小于或等于60
°
。这样,由于发出光源的照明装置通过将光源照射于具有一定曲率的被投射部上,家电设备的被投射部的曲率的范围为大于或等于45
°
且小于或等于60
°
。所以,通过采用上述角度设置,使得该用于投射的装置投射出的发散光束与被投射部的曲率基本一致,从而更加方便用户观察。
44.本公开实施例还提供一种家电设备,包括主体(图中未示出)和光源20。主体的内壁设置如前述的用于投射的装置。其中,光源20设置于透镜1的焦点处。光谱整形元件3的出光侧面对主体的内壁。
45.其中,家电设备包括洗衣机、冰箱或微波炉。由于洗衣机、冰箱以及微波炉的主体的内部均设置照明灯,照明灯作为光源。家电设备运行过程中通常为密闭状态并且照明灯处于关闭状态,在家电设备运行的过程中或运行结束后,用户打开前述家电设备的主体时,照明灯开启,用户根据照明灯发出的光源观察前述家电设备内部的运行情况。通过将该用于投射的装置设置于主体的内壁,并将光源设置于透镜的焦点处,使得光源发出的光经该用于投射的装置转换为发散光束,以方便用户观察。
46.可选的,该用于投射的装置可拆卸地设置于主体的内壁。这样,该用于投射的装置与主体的内壁可拆卸连接,使得该装置可独立于家电设备,用户可以根据产品的实际需求来将该用于投射的装置与家电设备的主体进行组装,从而使得该装置具有较好的通用性。同时,当需要将该用于投射的装置投射至具有一定的曲率的家电设备时,预先对光谱整形元件与透镜的光轴顺时针偏移角度进行设置,以使光谱整形元件与透镜的光轴顺时针偏移角度与家电设备主体的内壁的曲率相适配。
47.在实际应用中,家电设备为洗衣机。洗衣机为滚筒洗衣机。滚筒洗衣机主体包括筒壁,筒壁呈环形结构,筒壁周向设置多个筒灯。筒灯作为光源,设置于透镜的焦点处,光谱整形元件与透镜的光轴顺时针偏移角度等于45
°
,即下面以其中一个筒灯为例,对该筒灯发出的光的光路处理进行说明。
48.结合图2所示,一个筒灯作为光源,该光源发出的光经过透镜,透镜将前述光转换为平行光束并从透镜出光侧发出。三棱镜组设置于透镜出光侧将前述平行光束转换为光谱并从三棱镜组出光侧发出。设置于三棱镜组出光侧的光谱整形元件将光谱转换为发散光束并投射至筒壁。此时,前述一个筒灯发出的光最终被投射至筒壁上,通常情况下,该筒灯发出的光被投射至通过筒壁的直径并且与筒灯相对的筒壁的位置。
49.可选的,筒壁周向均匀布设多个筒灯并在多个筒灯前侧设置该用于投射的装置。这样,由于洗衣机体积较大,每一个筒灯发出的光均被投射至通过筒壁的直径并且与筒灯相对的筒壁的位置。此时,筒壁的周向全部或者近乎全部被投射发散光束。此时,用户可以清晰地观察到洗衣机主体内部的运行情况。
50.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。