一种高效方锥形聚光器的制作方法

1.本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种高效方锥形聚光器。


背景技术：

2.大约2010年，国产单lcd投影机行业发明了基于led光源的照明核心器件：方锥形空心聚光器，其呈漏斗状故行业对其俗称为“光斗”。经过10多年发展，此聚光器已经成为行业照明器件的绝对主流，可以毫不夸张地说，当下100台单lcd投影机，至少有98台使用了光斗进行聚光照明。
3.光斗使用时入射端贴合led光源，出射端贴合一片菲涅尔镜进行准直，于是形成了一套单lcd投影机完整的且高效的照明系统。光斗入射端的尺寸≥led光源的发光面，出射端的尺寸≥lcd光阀的显示窗口，且宽高比和lcd光阀显示窗口的高宽比基本一致便可，光斗在光轴方向的长度，取决于产品需求特点。
4.早期的光斗产品见图3所示，由四片呈等腰梯形且表面制作有反射膜的玻璃反射镜拼接成漏斗状构成，其中相对的两片反射镜尺寸相同，相邻的反射镜相互垂直，光线从光斗的小端入射。
5.图3所示产品的制作方式一般有如下三种：
6.第一种：将平板光学玻璃的侧壁精细研磨，梯形的两锐角倒角，对平板光学玻璃的反射面(通光面)进行表面抛光，在抛光的反射面上蒸镀多层电介质膜后，再将四片反射镜胶合、固化构成一个光斗。此光斗效率最高，聚光器内壁的平均反射率≥98％，但制作成本极其昂贵，没有性价比。
7.第二种：和第一种完全类似，只是将反射膜的材料，由电介质换成了金属，如将金、银、铝等材料蒸镀在反射面上，且再蒸镀一层增透膜(如氟化镁)进行防氧化保护，再将四片反射镜胶合、固化构成一个光斗。此光斗内壁反射效率一般，平均反射率约82％
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92％左右，尽管镀膜的成本是省了不少，但研磨、抛光、胶合、固化等工序仍然需要，故制作成本也较高，没有性价比。
8.第三种：将大板玻璃真空或者化学方式镀铝膜后，裁切出所需的四个梯形反射镜，再将四片反射镜胶合、固化构成一个光斗。此光斗内壁反射效率较低，约70
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88％左右，尽管制作成本相比于上述第一种和第二种降低了不少，但胶合、固化工序仍然需要，性价比低。
9.经过10余年的优化，现有光斗产品如图4所示，其制作过程为：将一片约0.3
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0.5mm厚的镜面铝板裁剪出所需的10边形即 abcegijhfda外形后，按图中虚线cd、ef和gh折弯包围而成。成型后，a和j点重合，b和i点重合，即ab边和ji边重合，因为等腰梯形abcd和fegh相等，等腰梯形dcef和hgij相等。相对于图3的三种光斗制作方式，图4产品成本比上述第一种降低了接近80
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100 倍，比第二种降低了约30
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50倍，比第三种降低了10余倍，而光斗内壁的反射效率和上述的第三种基本相当。这也是图4所示产品成为当下行业最优选聚光器的客观基础。
10.而如何使方锥形聚光器既能达到图3中第一种制作方式所代表产品的高性能，又
接近图4所代表产品的低成本，对方锥形聚光器进行显著地性价比创新改进，成为本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

11.本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种高效方锥形聚光器，制作简单，成本低，平均反射率≥98％，具有极高的性价比。
12.为实现上述目的，本发明提供了一种高效方锥形聚光器，包括聚光器本体和反射膜；所述聚光器本体由第一基板、第二基板、第三基板和第四基板拼接而成；所述第一基板和所述第三基板相对，所述第二基板和所述第四基板相对；所述第一基板、第二基板、第三基板和第四基板的通光面为等腰梯形，且所述第一基板、第二基板、第三基板和第四基板的通光面的等腰梯形的上底在一侧，下底在一侧，且斜边两两相交，相邻的通光面正交，围成一个方锥形结构。
13.所述第一基板和所述第三基板的通光面尺寸相等，所述第二基板和所述第四基板的通光面尺寸相等；所述第一基板的通光面的斜边和所述第二基板的通光面的斜边长度相等。
14.所述反射膜采用3m公司的esr反射膜或者skyfuel公司的 reflectech反射膜；所述反射膜包括第一反射膜、第二反射膜、第三反射膜和第四反射膜。
15.所述第一反射膜和所述第三反射膜的通光面尺寸相等，所述第二反射膜和所述第四反射膜的通光面尺寸相等；所述第一反射膜和所述第一基板的通光面尺寸相等，所述第二反射膜和所述第二基板的通光面尺寸相等。
16.所述第一反射膜粘贴于所述第一基板的通光面上；所述第二反射膜粘贴于所述第二基板的通光面上；所述第三反射膜粘贴于所述第三基板的通光面上；所述第四反射膜粘贴于所述第四基板的通光面上。
17.优选地，所述反射膜的背胶为无机材料胶。
18.优选地，所述第一基板、第二基板、第三基板和第四基板中相邻的两基板之间通过紧固件相拼接。
19.优选地，所述第一基板、第二基板、第三基板和第四基板采用金属板、导热塑料板或陶瓷板中的任一种或者是任意几种的组合。
20.本发明的有益效果：
21.1、本发明聚光器本体由四块基板拼接而成，反射膜通过自身附带的背胶粘贴在相应基板上，得到了一种全新的聚光器，制作简单，成本低，同时本发明反射膜采用3m公司的esr反射膜或者skyfuel 公司的reflectech反射膜，平均反射率≥98％，因此本发明聚光器内壁的反射率极高，具有极高的性价比。本发明基本保持了图4产品的低成本，且相比于现有图3产品采用反射膜蒸镀在玻璃上再拼接成漏斗状的制作过程，没有了研磨、抛光、胶合、固化等繁琐工序，本发明基板可以通过机械加工、压铸、注塑和模具等简单制作工艺实现，制作简单，成本低，又保持了图3所示的第一种制作方式所代表产品的高性能(平均反射率≥98％)，因此本发明远优于图3所示的第二种和第三种制作方式，以及图4所代表产品的性能，而且成本和图4 所代表产品相接近，因此具有显著的创新成效。
22.2、本发明反射膜的背胶为无机材料胶，各基板采用金属板、导热塑料板或陶瓷板
中的任一种或者是任意几种的组合，各基板具有优良的导热性能，因此无论是对3m公司的esr反射膜或者skyfuel公司的reflectech反射膜，对反射膜的散热和寿命，都有积极帮助，使反射膜在投影机寿命期内，反射效率不衰减。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明的立体图；
25.图2为本发明的分解示意图；
26.图3为现有聚光器的立体图；
27.图4为现有聚光器的展开图。
具体实施方式
28.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
32.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.具体实施：
34.见图1
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2所示，本实施例提供的一种高效方锥形聚光器，包括聚光器本体和反射膜；所述聚光器本体由第一基板1、第二基板2、第三基板3和第四基板4拼接而成；所述第一基板1和所述第三基板3 相对，所述第二基板2和所述第四基板4相对；所述第一基板1、第二基板2、第三基板3和第四基板4的通光面为等腰梯形，且所述第一基板1、第二基板2、第三基
板3和第四基板4的通光面的等腰梯形的上底在一侧，下底在一侧，且斜边两两相交，相邻的通光面正交，围成一个方锥形结构。
35.所述第一基板1和所述第三基板3的通光面尺寸相等，所述第二基板2和所述第四基板4的通光面尺寸相等；所述第一基板1的通光面的斜边和所述第二基板2的通光面的斜边长度相等。
36.所述反射膜优选但不限于采用美国3m公司的esr反射膜或者skyfuel公司的reflectech反射膜。目前中国台湾友达光电，深圳盛波光电等公司也有类似产品具备了实用化，所以本发明原材料选择面越来越广。所述反射膜包括第一反射膜5、第二反射膜6、第三反射膜 7和第四反射膜8。
37.所述第一反射膜5和所述第三反射膜7的通光面尺寸相等，所述第二反射膜6和所述第四反射膜8的通光面尺寸相等；所述第一反射膜5和所述第一基板1的通光面尺寸相等，所述第二反射膜6和所述第二基板2的通光面尺寸相等。
38.所述第一反射膜5粘贴于所述第一基板1的通光面上；所述第二反射膜6粘贴于所述第二基板2的通光面上；所述第三反射膜7粘贴于所述第三基板3的通光面上；所述第四反射膜8粘贴于所述第四基板4的通光面上。
39.本实施例中，第一基板1、第二基板2、第三基板3、第四基板4、第一反射膜5、第二反射膜6、第三反射膜7和第四反射膜8的外形结构优选为等腰梯形。
40.本实施例聚光器本体由四块基板拼接而成，反射膜通过自身附带的背胶粘贴在相应基板上，得到了一种全新的聚光器，制作简单，成本低，同时本发明反射膜采用3m公司的esr反射膜或者skyfuel公司的reflectech反射膜，平均反射率≥98％，因此本实施例聚光器内壁的反射率极高，具有极高的性价比。
41.本实施例基本保持了图4产品的低成本，且相比于现有图3产品采用反射膜蒸镀在玻璃上再拼接成漏斗状的制作过程，没有了研磨、抛光、胶合、固化等繁琐工序，本实施例基板可以通过机械加工、压铸、注塑和模具等简单制作工艺实现，制作简单，成本低，又保持了图3所示的第一种制作方式所代表产品的高性能(平均反射率≥ 98％)，因此本发明远优于图3所示的第二种和第三种制作方式，以及图4所代表产品的性能，而且价格和图4所代表产品相接近，因此具有显著的创新成效。
42.本实施例优选地，反射膜的背胶为无机材料胶；第一基板1、第二基板2、第三基板3和第四基板4采用金属板、导热塑料板或陶瓷板中的任一种或者是任意几种的组合，各基板具有优良的导热性能，因此无论是对3m公司的esr反射膜或者skyfuel公司的reflectech 反射膜，对反射膜的散热和寿命，都有积极帮助，使反射膜在投影机寿命期内，反射效率不衰减。
43.本实施例中所述第一基板1、第二基板2、第三基板3和第四基板4中相邻的两基板之间通过紧固件相拼接。紧固件可以是现有的螺钉、螺栓等，优选为螺钉。
44.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。