具有步进构造的接口管制造技术

提出一种用于图像显示设备的接口管。在具体实施方式中，接口管具有内表面和中心区域，在这里，至少部分内表面包括光线散射元件。光线散射元件设定成导引大部分反射光线离开中心区域以防止中心区域温度超过特定温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请的具体实施方式总体上涉及图像显示设备，更具体地涉及位于图像显示设备内的光源和图像产生元件之间的接口管。附图说明公开内容通过附图中的图以举例的方式进行展示，但不限于所述举例，其中相同的标号代表相同的元素且其中图1是根据本专利技术的具体实施方式可实现的示例性投影设备的示意图。图2是用于图1所示投影设备的示例性接口管(interface tube)的近似示意性横截面图。图3是用于图1所示投影设备的另一示例性接口管的透视图。图4是根据本专利技术的具体实施方式，如图2所示的光源延伸入管内的接口管的横截面图。图5是直锥形管内光线反射的示意图。图6是根据本专利技术的具体实施方式，接口管内光线反射的示意图。具体实施例方式图1示意性说明了投影设备10。投影设备可以将图像投影在包括但不限于荧光屏、墙壁，或其它观看面或观看区的显示面上。在一些具体实施例方式中，投影设备可以是投影机或能够将图像投影在显示面上的图像生成设备。这里所用的投影设备或图像生成设备包括任何合适的显示设备或图像投影机，包括但不限于数字投影机、液晶显示(LCD)投影机、数字光处理投影机、背投投影设备、正投投影设备，等等。投影设备10的最基本构成包括光源(或灯)12和光学引擎(或光引擎)14。光源12可以产生光束并向配置为产生图像的光学引擎14投射光线。在一些具体实施方式中，光源12包括位于反射器(例如接口管)内的灯，反射器设定成引导大部分发射光线沿着系统光径。光源12包括任何适宜类型的灯。例如，包括但不限于金属卤化物灯和超高压(UHP)弧光灯。系统还可以包括一个或数个滤光器，例如红外(IR)或紫外(UV)滤光器，以过滤掉灯发射光谱中的不需要的部分，或以其它方式过滤灯产生的光线。光源12产生的光线通过接口管或中间装置(spacer)16导引到光学引擎14上。光学引擎14包括各种光学元件，包括滤光器、色轮、透镜、反射镜、积分器、聚光镜以及其它光学元件。光学引擎14包括图像产生元件18。图像产生元件18包括任何适宜的图像生成设备，包括但不限于数字微反射镜(DMD)、LCD面板，或任何其他合适的图像源。在示例性投影设备中，图像产生元件18配置为向一个或多个反射镜或其它光学器件投射光线，依次地，这些反射镜或光学器件也可配置为向显示面反射光线。投影设备10典型地包括一个或多个电源20。电源20连接到光源12、图像产生元件18以及其它部件，例如投影设备内的电源电路板和控制电路板。如以上所述的，中间装置或接口管16介于光源12和光学引擎14之间，从而将光源12产生的光线导引到光学引擎14。图2的近似示意横截面图描述了光源12和接口管16之间的示例性关系。应当理解，接口管18可以具有将光源12的光线导向到光学引擎14的任何合适形状。例如，接口管18可以是圆柱形的、球形的、圆锥形的，等等。如图2的示例性具体实施方式所示，接口管16可以具有墩锥形(frusta-conical)或直锥形。在一些具体实施方式中，较大直径端24设定成接受光源12。较小直径端26导向光学引擎14。在一些具体实施例方式中，光源12包括前向投射前臂28。如图所示，接口管16可以接受光源的前臂28的部分或全部臂体，使得前臂28的至少部分臂体延伸进接口管的管体。因为前臂28延伸进接口管16的部分管体，进入接口管中心的光线反射增强了光源前臂28上的光线聚集。这样的光线聚集使前臂温度升高。温度超过光源前臂的工作温度范围将影响光源性能。在一些情况下，前臂的工作温度限制在具体的温度范围，超出温度位置将降低光源工作性能。因此，本专利技术提供包括多个光线散射元件的接口管。光线散射元件位于接口管体的内径范围内以减少反射到光源12的前臂28上的光线量。光线散射元件可以采用数个相异的反射面从而以不同角度反射散射光，例如15度、30度、45度、60度、90度、120度等，或所需的任何角度或角度组合。相异的反射面是多个不统一的相异表面，包括但不限于隆起面、脊面、堆垛、凹坑、台阶及其相似物。在一具体实施例方式中，光线散射元件是多个梯形台阶。台阶可以具有相同或不同角度，包括但不限于30度、45度、60度、90度、120度等，或所需的任何角度或角度组合。光线散射元件均匀或非均匀分布在接口管的整个内表面上。或者，光线散射元件位于接口管的仅部分内表面上。不同类型的光线散射元件用在接口管的不同部分。例如，第一部分或区域具有第一类型光线散射元件，而接口管的第二部分或区域具有第二类型光线散射元件。图3是配置为防止因光线反射导致的前臂过热的示例性接口管16’的透视图。图4是接口管16’的横截面图。如接口管16一样(图2)，接口管16’用于将光源12的光线导引到光学引擎14，并可以接受光源12的前臂28的部分或全部臂体。如图4所示，接口管16’包括配置为用于导向和反射光线的内表面。部分内表面包括配置为导引大部分反射光线离开接口管中心区域的光线散射元件。通过减少导向接口管中心区域的光线量，有可能减小中心区域的温度。图3和图4进一步说明了具有步进墩锥形(stepped frusta-conical)或梯形内径的示例性接口管。较大直径端24’配置为接受光源12。较小直径端26’导向光学引擎。接口管16’或者可描述为具有模仿圆锥形庙塔或步进金字塔的内表面，包括多个阶梯或台阶30。阶梯从光学引擎向下连续延伸到光源12以形成最宽地邻接光源以及最窄地邻接光学引擎的大体锥形的表面。应当理解，其他结构也是可能的。例如，接口管16’可以具有非锥形圆柱表面、非锥形表面，或具有邻接光学引擎的最宽部分和邻接光源的最窄部分的锥形表面。图5和图6分别是直锥形接口管和梯形接口管(就是图3和图4)内的光线反射的示意图。如以上所说明的，进入接口管中心的光线反射增强了光源前臂上的光线聚集，这样的光线聚集使前臂温度升高。温度超过光源前臂工作温度范围将影响光源性能。比较这些图形可以看出，直锥形管的锥形角度导致散射光(stray light)从光源反射回接口管中心，而阶梯结构(例如图6所示的结构)散射通过接口管的反射光线，因此限制了反射回接口管中心的光线量。这样，包括光线散射元件(例如图4和图6所示的台阶)的接口管产生折射形光线，与不包括光线散射元件的接口管相比，折射形光线被基本导离接受接口管的前臂部分。在一些具体实施例方式中，接口管内表面上的每个阶梯或台阶平行于或基本平行于接口管的中心线。这些基本平行的阶梯配置为大体以相对小的角度从接口管的中心向外反射光线。这样的反射限制了反射回光源前臂的光线量。相对于直锥形接口管前臂温度，反射进接口管中心的光线的减少有助于减小前臂温度。回到图3和图4，应当理解，每个阶梯或台阶30的高度、深度和/或角度可以随需改变以产生所需的反射模式。而且，接口管的外表面和内表面不需要保持一致，例如，接口管的外表面可以显示或不显示内表面上包括的台阶或阶梯。应当进一步理解，接口管16和16’包括所需的零件或其他适宜结构以固定光源12、光学引擎14及投影设备10。例如，图3所示的接口管16包括定位部件，这样的定位齿或投影(如较小直径端26’的顶部所示)可以使简单精确地确定接口管相对于光学引擎14位置。同样地，可以提供定位部件使接口管锁定或以其它方式固定在光源12和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配置为接收光线的用于图像显示设备的接口管，包括：导引和反射光线的内表面；以及　由内表面限定的中心区域，其中，至少部分内表面包括光线散射元件，光线散射元件配置为导引大部分反射光线离开中心区域以防止中心区域温度超过特定温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷D贝西，埃里克伊梅尔，安德鲁奥斯丁，
申请(专利权)人：富可视公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]