[实用新型]用于投影仪的照明光学装置和投影仪

说明书

公开一种供用于将图形符号投影到投影面上的投影仪用的照明光学装置和一种具有所述照明光学装置的投影仪。照明光学装置(1)包括会聚透镜和成形光的结构(7)，所述成形光的结构在投影方向上设置在会聚透镜(5)的下游并且邻接于会聚透镜(5)并且所述成形光的结构的耦合输出面具有对应于图形符号的横截面形状，其中会聚透镜(5)和成形光的结构(7)由硅树脂构成并且具有内部全反射。照明光学装置和投影仪具有小的结构尺寸，能够成本适宜地制造并且能够实现有效地使用由光源发射的光和均匀地照亮照明平面。

技术领域

本实用新型基于一种供用于将图形符号投影到投影面上的投影仪用的照明光学装置和一种具有所述照明光学装置的投影仪。

背景技术

能够用于将图形符号投影到投影平面上的投影仪通常称作为静态投影仪或图标投影仪。借助这种投影仪例如能够将紧急出口信号、公司或机构的图标和/或装饰元素投影到任意的面上，即例如墙上。

在机动车中，将静态投影仪主要用于投影公司图标，并且例如构建在门中或外后视镜中，使得能够将图标投影到交通工具旁边的地面上。

静态投影仪通常由至少一个光源、照明光学装置、要投影的图形符号或图标和成像光学装置构成。照明光学装置具有如下任务：借助于由光源发射的光照亮图标。在下游连接的成像光学装置将被照明的图标在投影平面上成像。

对照明光学装置提出如下要求：高的效率，即尽可能完全地利用由光源放射的光通量，均匀地照亮图形符号或图标，色彩逼真的成像，和尤其在汽车领域中成本适宜的制造和小的结构尺寸。

在已知的静态投影仪中，通常将单个透镜或具有多个透镜的物镜用作为照明光学装置，以便将光源的、例如LED的发光面成像到要投影的物体的平面、即照明平面上，进而实现所述平面的均匀的照亮。要投影的物体能够是呈图形符号或图标的形式的掩模。物镜的各个透镜主要由不同的材料制造，以便降低彩色的成像误差，这意味着高的生产耗费和材料成本。此外，各个透镜必须以足够的机械精度彼此定位和保持。

基于透镜的照明光学装置原理上构成为，使得整个照明平面尽可能恒定和均匀地被照亮。因为要投影的图形符号自然仅占据照明平面的一部分，所以照明平面的位于图形符号之外的区域是遮暗的。如果要投影的图形符号还构成为，使得在内部存在未被照亮的区域，那么照明平面中的相应的区域同样是遮暗的。在遮暗的区域中，吸收射入的光，进而效率、即由光源放射的光通量的尽可能完全的利用降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种供用于将图形符号投影到投影面上的投影仪用的照明光学装置和一种相应的投影仪，所述照明光学装置或所述投影仪具有小的结构尺寸，能够成本适宜地制造并且能够实现有效地利用由光源发射的光和均匀地照亮照明平面。

所述目的通过根据本实用新型的照明光学装置和根据本实用新型的投影仪来实现。

尤其有利的设计方案在于下面的描述中。

根据本实用新型，提供一种供用于将图形符号投影到投影面上的投影仪用的照明光学装置，所述照明光学装置具有会聚透镜和成形光的结构，所述成形光的结构沿投影方向设置在会聚透镜的下游并且邻接于会聚透镜并且所述成形光的结构的耦合输出面具有对应于图形符号的横截面形状，其中会聚透镜和成形光的结构由硅树脂构成并且具有内部全反射。

根据本实用新型的照明光学装置的会聚透镜是具有内部全反射的透镜，即所谓的TIR透镜，进而具有高的会聚效率(TIR＝“Total Internal Reflection，全内反射”)。TIR透镜具有折射的耦合输入面和折射的耦合输出面。TIR透镜的外表面以大致抛物面形的形式构成，并且构成为TIR表面。中央的光路和侧向的光路能够进入到TIR透镜中，其中辐射在侧向的光路中在TIR表面处反射。优选地，会聚透镜能够构成为具有内部全反射的准直仪(TIR准直仪)。