專利名稱：燈源模塊及其投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈源模塊及其投影裝置，特別是涉及一種使用橢球次反射罩搭配主反射罩的燈源模塊及其投影裝置。
背景技術(shù)：
圖1是現(xiàn)有投影機(jī)的燈源模塊結(jié)構(gòu)圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，燈源模塊100包括弧光燈110、橢球反射罩(Elliptical Reflector)120以及球面型次反射罩(Spherical Retro-reflector)130。弧光燈110設(shè)置于橢球反射罩120的中心軸Z上，且其光源中心O與橢球反射罩120的第一焦點(diǎn)f1重合?；」鉄?10用以產(chǎn)生光束L，且橢球反射罩120用以將光束L反射并匯聚進(jìn)入位于第二焦點(diǎn)f2的積分柱140。次反射罩130的球面中心也位于光源中心O處，用以將弧光燈110產(chǎn)生的光束L反射回橢球反射罩120。
傳統(tǒng)的橢球反射罩120搭配球面型次反射罩130的設(shè)計(jì)對(duì)弧光燈110的電極間隙(Arc Gap)Dg很敏感。若燈源模塊100使用時(shí)間一久，弧光燈110的電極間隙Dg會(huì)逐漸增大，使得燈源模塊110的發(fā)光效率減低，因而降低投影裝置的使用壽命。此外，由于投影裝置正朝小型化趨勢(shì)發(fā)展，當(dāng)投影裝置所使用的面板尺寸愈小時(shí)，燈源模塊110的發(fā)光效率減低將更為明顯，壽命會(huì)大大的往下降，遠(yuǎn)不如使用大尺寸面板時(shí)的系統(tǒng)效率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種燈源模塊及其投影裝置。使用橢球次反射罩來(lái)搭配主反射罩，而且橢球次反射罩的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的距離大于弧光燈的初始電極間隙，可有效增加弧光燈的發(fā)光效率，并提高投影裝置的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種燈源模塊，包括光源、主反射罩以及橢球次反射罩。光源具有第一電極以及第二電極。第一電極與第二電極之間相距一初始電極間隙，且光源用以產(chǎn)生一光束。主反射罩用以反射光束，主反射罩具有一中心軸，且光源設(shè)置于此中心軸上。橢球次反射罩用以反射光束至主反射罩。橢球次反射罩具有第一焦點(diǎn)以及第二焦點(diǎn)，光源的中心位于橢球反射罩的長(zhǎng)軸上以及第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間，且第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的距離大于初始電極間隙。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種投影裝置，包括燈源模塊以及積分柱。燈源模塊包括光源、主反射罩以及次反射罩。光源具有第一電極以及第二電極。第一電極與第二電極之間相距一初始電極間隙，且光源用以產(chǎn)生一光束。主反射罩用以反射光束，主反射罩具有一中心軸，且光源設(shè)置于此中心軸上。橢球次反射罩用以反射光束至主反射罩。積分柱用以收集自主反射罩反射的光束。橢球次反射罩具有第一焦點(diǎn)以及第二焦點(diǎn)。光源的中心位于該球次反射罩的長(zhǎng)軸上以及第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間，且第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的距離大于初始電極間隙。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1為現(xiàn)有投影機(jī)的燈源模塊結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種投影機(jī)的燈源模塊結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖2的燈源模塊于初始電極間隙為1.0mm時(shí)橢球次反射罩的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的距離與燈源模塊的發(fā)光效率關(guān)系曲線圖；圖4為圖2的燈源模塊于初始電極間隙為1.3mm時(shí)橢球次反射罩的第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的距離與燈源模塊的發(fā)光效率關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種投影機(jī)的燈源模塊結(jié)構(gòu)圖。投影機(jī)的燈源模塊200包括光源210、主反射罩220以及橢球次反射罩230。光源210，例如是弧光燈，其具有第一電極E1以及第二電極E2。第一電極E1與第二電極E2之間具有一初始電極間隙Dg。主反射罩220，例如是橢球反射鏡，具有第一焦點(diǎn)f1及第二焦點(diǎn)f2。次反射罩230具有第一焦點(diǎn)F1以及第二焦點(diǎn)F2。光源210設(shè)置于主反射罩220的中心軸Z上，且光源210的中心O位于主反射罩220的第一焦點(diǎn)f1。次反射罩230的長(zhǎng)軸X與中心軸Z一致，且其第一焦點(diǎn)F1及第二焦點(diǎn)F2分別位于第一電極E1與第二電極E2間隙范圍外的兩側(cè)，亦即第一焦點(diǎn)F1與第二焦點(diǎn)F2的距離大于初始電極間隙Dg。光源210用以產(chǎn)生光束L，且主反射罩220用以反射并匯聚光束L進(jìn)入位于第二焦點(diǎn)f2的積分柱240。另外，次反射罩230用以將光源210所產(chǎn)生的光束L反射回主反射罩220，再經(jīng)由主反射罩220反射入積分柱240，以提高光源210的放射效率。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，其繪示圖2的燈源模塊200初始電極間隙Dg為1.0mm時(shí)橢球次反射罩230的第一焦點(diǎn)F1與第二焦點(diǎn)F2的距離與燈源模塊200的發(fā)光效率關(guān)系曲線圖。如圖3所示，以使用同一主反射罩220搭配球面型次反射罩(焦點(diǎn)F1及F2重合)的發(fā)光效率為100作基準(zhǔn)點(diǎn)。當(dāng)兩焦點(diǎn)F1及F2的距離愈大時(shí)，燈源模塊200的發(fā)光效率愈高。而且由圖3可知，即使將第一焦點(diǎn)F1及第二焦點(diǎn)F2分別設(shè)置于光源210的第一電極E1以及第二電極E2頂端上，亦即第一焦點(diǎn)F1及第二焦點(diǎn)F2的距離取為恰等于初始電極間隙Dg時(shí)，燈源模塊200的發(fā)光效率(約為100.18)僅比球面型次反射罩有些的提高，但卻不是最佳化的發(fā)光效率。當(dāng)初始電極間隙Dg為1.0mm時(shí)，燈源模塊200的最佳化發(fā)光效率為第一焦點(diǎn)F1及第二焦點(diǎn)F2的距離為4mm時(shí)的發(fā)光效率100.96。而且橢球次反射罩230的第一焦點(diǎn)F1及第二焦點(diǎn)F2的距離在介于1.0mm及6.0mm之間，燈源模塊200的發(fā)光效率都高于使用球面型次反射罩的燈源模塊發(fā)光效率。
請(qǐng)參照?qǐng)D4，其繪示圖2的燈源模塊200初始電極間隙Dg為1.3mm時(shí)橢球次反射罩230的第一焦點(diǎn)F1與第二焦點(diǎn)F2的距離與燈源模塊200的發(fā)光效率關(guān)系曲線圖。如圖4所示，以使用同一主反射罩220搭配球面型次反射罩(焦點(diǎn)F1及F2重合)的發(fā)光效率為100作基準(zhǔn)點(diǎn)。當(dāng)兩焦點(diǎn)F1及F2的距離由零開始增大時(shí)，燈源模塊200的發(fā)光效率有提高的趨勢(shì)。然而，在第一焦點(diǎn)F1與第二焦點(diǎn)F2的距離介于1.5mm及2.2mm之間時(shí)，燈源模塊200的發(fā)光效率反而降到比球面型次反射罩還低。即使是將第一焦點(diǎn)F1及第二焦點(diǎn)F2分別設(shè)置于光源210的第一電極E1以及第二電極E2頂端上，亦即第一焦點(diǎn)F1及第二焦點(diǎn)F2的距離取為恰等于初始電極間隙Dg(＝1.3mm)時(shí)，燈源模塊200的發(fā)光效率(約100.07)也僅比球面型次反射罩有些微的提高，并不是最佳化的發(fā)光效率。此時(shí)，燈源模塊200的最佳化發(fā)光效率為第一焦點(diǎn)F1及第二焦點(diǎn)F2的距離為2.5mm時(shí)的發(fā)光效率100.29。而且橢球次反射罩230的第一焦點(diǎn)F1及第二焦點(diǎn)F2的距離在介于2.2mm及4.0mm之間，燈源模塊200的發(fā)光效率都高于使用球面型次反射罩的燈源模塊發(fā)光效率。
根據(jù)上述兩組數(shù)據(jù)可分析得知，使用橢球次反射罩230搭配主反射罩220的燈源模塊200發(fā)光效率會(huì)高于使用球面型反射罩。而且橢球次反射罩230的最佳化設(shè)計(jì)并非將其第一焦點(diǎn)F1及第二焦點(diǎn)F2設(shè)置于第一電極E 1及第二電極E2的頂端上，而是在第一焦點(diǎn)F1及第二焦點(diǎn)F2的距離大于初始電極間隙Dg的情況。例如，初始電極間隙為1.0mm時(shí)，最佳化設(shè)計(jì)為焦點(diǎn)F1及F2距離為4.0mm，而初始電極間隙為1.3mm時(shí)，最佳化設(shè)計(jì)為焦點(diǎn)F1及F2距離為2.5mm。
如上所述，本發(fā)明雖以燈源模塊200包括橢球主反射罩220為例作說(shuō)明，然燈源模塊200的主反射罩也可以是一種拋物面反射鏡，且拋物面反射鏡的焦點(diǎn)位于光源210的中心O。另外，橢球次反射罩230的長(zhǎng)軸X也可以不與中心軸Z重合，且第一焦點(diǎn)F1與第二焦點(diǎn)F2也可以不同時(shí)落于第一電極E1與第二電極E2之間隙范圍外的兩側(cè)。只要光源210的中心O位于橢球次反射罩230的長(zhǎng)軸X上以及第一焦點(diǎn)F1與第二焦點(diǎn)F2之間，且第一焦點(diǎn)F1與第二焦點(diǎn)F2的距離大于初始電極間隙Dg，即可達(dá)到提高燈源模塊200發(fā)光效率并降低發(fā)光效率對(duì)電極間隙敏感度的目的，因此都不脫離本發(fā)明的技術(shù)范圍。
本發(fā)明上述實(shí)施例所揭露的燈源模塊及其投影裝置的優(yōu)點(diǎn)在于使用橢球次反射罩搭配主反射罩的設(shè)計(jì)可使得燈源模塊的發(fā)光效率比使用球面型次反射罩還高，并提高投影裝置的使用壽命，同時(shí)燈源模塊能夠有較大的設(shè)計(jì)公差，在組裝上也可達(dá)到更佳的便利性。
綜上所述，雖然結(jié)合以上一較佳實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種燈源模塊，包括一光源，具有一第一電極以及一第二電極，該第一電極與該第二電極之間相距一初始電極間隙，該光源用以產(chǎn)生一光束；一主反射罩，用以反射該光束，其中該主反射罩具有一中心軸，且該光源設(shè)置于該中心軸上；一橢球次反射罩，用以反射該光束至該主反射罩；其中該橢球次反射罩具有一第一焦點(diǎn)以及一第二焦點(diǎn)，該光源的中心位于該橢球次反射罩的長(zhǎng)軸上以及該第一焦點(diǎn)與該第二焦點(diǎn)之間，且該第一焦點(diǎn)與該第二焦點(diǎn)的距離大于該初始電極間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的燈源模塊，其中該光源為一弧光燈。
3.如權(quán)利要求1所述的燈源模塊，其中該主反射罩為一橢球反射鏡，且該橢球反射鏡的一第一焦點(diǎn)位于該光源的中心。
4.如權(quán)利要求1所述的燈源模塊，其中該主反射罩為一拋物面反射鏡，且該拋物面反射鏡的焦點(diǎn)位于該光源的中心。
5.如權(quán)利要求1所述的燈源模塊，其中該橢球次反射罩的長(zhǎng)軸與該中心軸重合。
6.如權(quán)利要求5所述的燈源模塊，其中該第一焦點(diǎn)與該第二焦點(diǎn)分別落于該第一電極與該第二電極之間隙范圍外的兩側(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的燈源模塊，其中該第一焦點(diǎn)與該第二焦點(diǎn)的距離小于該初始電極間隙的六倍。
8.如權(quán)利要求7所述的燈源模塊，其中該初始電極間隙為1.0mm。
9.如權(quán)利要求8所述的燈源模塊，其中該第一焦點(diǎn)與該第二焦點(diǎn)的距離介于2.2mm與4.0mm之間。
10.如權(quán)利要求1所述的燈源模塊，使用于一投影機(jī)。
11.一種投影裝置，包括一燈源模塊，包括一光源，具有一第一電極以及一第二電極，該第一電極與該第二電極之間相距一初始電極間隙，該光源用以產(chǎn)生一光束；一主反射罩，用以反射該光束，其中該主反射罩具有一中心軸，且該光源設(shè)置于該中心軸上；以及一橢球次反射罩，用以反射該光束至該主反射罩；以及一積分柱，用以收集自該主反射罩反射之該光束；其中該橢球次反射罩具有一第一焦點(diǎn)以及一第二焦點(diǎn)，該光源的中心位于該橢球次反射罩的長(zhǎng)軸上以及該第一焦點(diǎn)與該第二焦點(diǎn)之間，且該第一焦點(diǎn)與該第二焦點(diǎn)的距離大于該初始電極間隙。
12.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，其中該光源為一弧光燈。
13.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，其中該主反射罩為一橢球反射鏡，且該橢球反射鏡的一第一焦點(diǎn)位于該光源的中心。
14.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，其中該主反射罩為一拋物面反射鏡，且該拋物面反射鏡的焦點(diǎn)位于該光源的中心。
15.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，其中該橢球次反射罩的長(zhǎng)軸是與該中心軸重合。
16.如權(quán)利要求15所述的投影裝置，其中該第一焦點(diǎn)與該第二焦點(diǎn)分別落于該第一電極與該第二電極的間隙范圍外的兩側(cè)。
17.如權(quán)利要求16所述的投影裝置，其中該第一焦點(diǎn)與該第二焦點(diǎn)的距離小于該初始電極間隙的六倍。
18.如權(quán)利要求17所述的投影裝置，其中該初始電極間隙為1.0mm。
19.如權(quán)利要求18所述的投影裝置，其中該第一焦點(diǎn)與該第二焦點(diǎn)的距離介于2.2mm與4.0mm之間。
全文摘要
本發(fā)明公開一種燈源模塊，包括光源、主反射罩以及橢球次反射罩。光源具有第一電極以及第二電極。第一電極與第二電極之間相距一初始電極間隙，且光源用以產(chǎn)生一光束。主反射罩用以反射光束，主反射罩具有一中心軸，且光源設(shè)置于此中心軸上。橢球次反射罩用以反射光束至主反射罩。橢球次反射罩具有第一焦點(diǎn)以及第二焦點(diǎn)，光源的中心位于橢球反射罩的長(zhǎng)軸上以及第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間，且第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)的距離大于初始電極間隙。
文檔編號(hào)G02B27/18GK1932636SQ200510109609
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2005年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
發(fā)明者莊福明, 王正, 謝定衡 申請(qǐng)人:揚(yáng)明光學(xué)股份有限公司