一种反射镜和LCD投影机光学系统的制作方法

一种反射镜和lcd投影机光学系统
技术领域
1.本实用新型涉及投影机技术领域，特别是涉及一种反射镜和lcd投影机光学系统。


背景技术：

2.一台投影机的内部，几乎都需要一片或者多片平面全反射镜，对光路进行转折，以获得元器件的某种堆叠方式，最终实现某种外形款式和尺寸。反射镜是投影机不可或缺的光学材料。
3.现有反射镜的获得一般有三种方式：第一种是平板光学玻璃表面抛光、镀多层介质膜，通过电介质在电磁场中的某些特性进而实现极高的光波反射率；通常在波长为420
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660nm范围，入射角≥20
°
的情况下，平均反射率高达98.5％，单点波长反射率最高达99.5％以上。但此反射镜价格极其昂贵，一片常用的2mm厚*110mm长*60mm宽的介质膜反射镜，根据不同性能、不同采购量，成本达35
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80元，对国产投影机而言，这是毫不切实际的，是没有性价比的，因为很多国产投影机，整机成本也就百余元。
4.第二种是平板光学玻璃表面抛光、镀金属膜，如金、银、铝等，这种反射镜性能一般，反射率约82％
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92％左右，具有比较敏感的入射角度特性和偏振特性，耐久性差，需要在金属膜的表面制作保护膜以隔绝空气，而进一步降低了反射率。如上述尺寸，成本约12
‑
20元，仍然完全不适合于国产投影机使用。
5.第三种是大板玻璃，经过化学方式镀铝膜，这种反射镜平均反射率(含漫反射在内)视价格情况而定，约80
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88％左右(单点波长可达90％左右)，具有较强的偏振性，但对角度不敏感。如上述尺寸，价格极其低廉，视不同反射率等级，每片约1.5
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2.5元左右，性价比高，因而这种反射镜被用于制作各种类型的国产单lcd投影机。一台投影机使用一片反射镜，亮度损失15％左右，如果使用两片，就损失约28％了，而如果使用3片，损失高达39％，这是非常可惜的。
6.同时，因为反射率低，吸收率必然大，且玻璃板的导热性能低，比热小，所以反射镜吸收光线转化成焦耳热量，源源不断对玻璃板和反射膜加热，个别位置甚至高达200℃以上，使得反射膜寿命非常短暂，有的甚至不到数十小时，反射膜就失效了。所以在保持廉价的前提下，如何提高反射镜的反射率，以及改善基板的导热、散热性能，成为本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种反射镜，本实用新型反射镜在保持廉价的情况下，显著提高了廉价反射镜的反射效率、或者达到昂贵反射镜的反射效率时，可显著降低反射镜的制作成本，具有非常明显的创新效果。
8.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种反射镜，包括反射膜和基板，所述反射膜贴合于所述基板上。
9.优选地，所述反射膜采用3m公司的esr反射膜、3m公司的dbef反射膜或者skyfuel
公司的reflectech反射膜中的任一种。
10.优选地，所述基板采用为平板玻璃板、金属板、塑料板或陶瓷板中的任一种。
11.本实用新型还提供了一种lcd投影机光学系统，包括所述的反射镜，还包括led光源、聚光器、准直透镜、lcd光阀、场镜、投影镜头，所述反射镜的数量为两片，所述led光源、聚光器、第一片反射镜、准直透镜、lcd光阀、场镜、第二片反射镜和投影镜头按光线行进方向依次设置。
12.本实用新型由于反射镜在保持廉价的情况下，显著提高了廉价反射镜的反射效率，因此有效提高了包括廉价反射镜的投影机的输出亮度和投影机的光电效率，具有非常积极的作用。
13.进一步地，所述lcd投影机光学系统还包括设于第一片反射镜包括的第一基板或第二片反射镜包括的第二基板的背光面上的热扩散结构。通过热扩散结构有效改善了基板的导热、散热性能，使基板转化的热量快速散发掉，有利于提高光学系统的稳定性和寿命。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
15.图1为本实用新型光学系统的结构示意图。
16.上述附图标记：
17.1 led光源，2聚光器，3第一片反射镜，4准直透镜，5 lcd光阀，6场镜，7第二片反射镜，8投影镜头，31第一反射膜，32第一基板，71第二反射膜，72第二基板。
具体实施方式
18.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
19.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。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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。
20.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。
21.在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
22.具体实施例一：
23.如图1所示，本实施例提供的一种反射镜，所述反射镜包括反射膜和基板，所述反射膜贴合于所述基板上。
24.优选地，反射膜采用3m公司的esr反射膜、3m公司的dbef反射膜或者skyfuel公司的reflectech反射膜中的任一种。
25.优选地，所述基板采用平板玻璃板、金属板、塑料板或陶瓷板中的任一种。
26.如反射膜采用3m公司的esr反射膜时，esr反射膜具有极高的反射率(平均达98％)，镜面性(漫反射低)高，成本低等优异特性。如一卷0.8m宽、200m长的物料，可以切割2万多片110mm长*60mm宽的反射膜，每片成本不足0.8元，加上一片基板，贴合一起便成为了一片性能优良、价格低廉的反射镜。
27.基板如果选用1mm厚光学级玻璃，成本约0.3
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1元，选用1mm厚铝板，成本约1元，这样反射镜总成本，不足2元。本实施例反射镜和现有技术中第一种反射镜性能相近(反射率98％左右)，但本实施方式反射镜价格低很多；本实施例反射镜和现有技术中第三种反射镜价格相当(约2元左右)，但反射率高得多。
28.因此，本实施例反射镜在保持廉价的情况下，显著提高了廉价反射镜的反射效率、或者达到昂贵反射镜的反射效率时，可显著降低反射镜的制作成本，具有非常明显的创新效果。
29.具体实施例二：
30.如图1所示提供的一种lcd投影机光学系统，包括实施例一的两片反射镜，还包括led光源1、聚光器2、准直透镜4、lcd光阀5、场镜6、投影镜头8，所述反射镜的数量为两片，所述led光源1、聚光器2、第一片反射镜3、准直透镜4、lcd光阀5、场镜6、第二片反射镜7和投影镜头8按光线行进方向依次设置。
31.其中第一片反射镜3包括的第一反射膜31优选采用3m公司的esr反射膜、3m公司的dbef反射膜或者skyfuel公司的reflectech反射膜中的任一种。
32.其中第二片反射镜7包括的第二反射膜71优选采用3m公司的esr反射膜、3m公司的dbef反射膜或者skyfuel公司的reflectech反射膜中的任一种。
33.其中第一片反射镜3包括的第一基板32优选采用平板玻璃板、金属板、塑料板或陶瓷板中的任一种。
34.其中第二片反射镜7包括的第二基板72优选采用平板玻璃板、金属板、塑料板或陶瓷板中的任一种。
35.实施例一中，由于第一片反射镜3和第二片反射镜7在保持廉价的情况下，显著提高了廉价第一片反射镜3和第二片反射镜7的反射效率，因此有效提高了本实施例投影机的输出亮度和投影机的光电效率，本实施例两片反射镜累计所达到的反射率相比于现有技术中第三种反射镜的反射率增加达20％
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28％以上，具有非常积极的作用。
36.第一反射膜31如果选用3m公司的dbef反射膜或者类似的增亮膜(即把自然光分为两个振幅相等且振动正交的线偏振光，一个透射，一个反射)时，选用入射角45
°
规格。在lcd
投影机上，只要使第一片反射镜3的反射光线(线偏振光)的偏振方向和lcd光阀5的起偏器方向一致，第一片反射镜3的反射率可以认为无限接近100％，因为被第一反射膜31透射的那一路线偏振光，lcd光阀5本质上也利用不上。但第一基板32必须使用高导热能力的金属或者陶瓷等材料，这样对lcd光阀5无用的光线(入射到第一反射膜31的自然光线，约50％被透射而照射在第一基板32上，如被第一基板32表面反射回来，又会被第一反射膜31反射回去再次照射在第一基板32上，如此反复，直到绝大多数光线被第一基板32吸收并转化成热量)。
37.本实施方式进一步地，所述lcd投影机光学系统还包括设于第一片反射镜3包括的第一基板32或第二片反射镜7包括的第二基板72的背光面上的热扩散结构(图中肋状结构为一种热扩散结构示意)，通过热扩散结构有效改善第一基板32和第二基板72的导热、散热性能，使基板吸收光线转化的热量快速散发掉，有利于提高光学系统的稳定性和寿命。由于第一基板32和第二基板72处于光学系统光线行进范围之外，可以使用各种热扩散措施、强迫对流等方式。此热扩散结构采用肋片散热器、热管散热器、导热扩散片、半导体制冷等任一种扩散措施。
38.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。