一种空间光调制装置及投影系统的制作方法

本实用新型涉及光学器件技术领域，特别是涉及一种空间光调制装置。本实用新型还涉及一种投影系统。

背景技术：

空间光调制器是用于对光波的空间分布进行调制的器件。目前，空间光调制器例如数字微反射镜器件(Digital Micromirror Device，DMD)，参考图1所示，光源发出的光照射到器件光处理区域01(即微镜阵列区域)，但光源照射光会有部分投射到光处理区域01以外的区域，一般通过在光处理区域01周边设置黑色衬底02，来遮挡掉杂散光，以保证显示出适合投影屏幕大小的图像。

对于现有的数字微反射镜器件，在使用中会在图像显示区域的边缘出现明暗的亮点，其原因是光处理区域01周边受到光照，温度过高，导致光处理区域边缘烧坏。这不仅影响投影屏幕成像的质量，而且降低了数字微反射镜器件的使用寿命，而数字微反射镜器件作为一种高成本器件，经常更换导致仪器成本增加。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型提供一种空间光调制装置，与现有技术相比，可提高使用寿命。本实用新型还提供一种投影系统。

为实现上述目的，本实用新型提供一种空间光调制装置，包括用于起到支撑和固定作用的支架，由光处理元件构成的光处理区域，以及设置在所述光处理区域周边的黑色衬底；还包括：

设置在所述光处理区域入射光入射一侧的、对入射光能量具有消减作用的挡光栏，所述挡光栏至少覆盖所述光处理区域的边缘。

可选地，所述挡光栏的入射光入射一侧表面设置有对入射光具有反射作用的反射膜。

可选地，所述挡光栏的入射光入射一侧表面设置有对入射光具有吸收作用的吸收膜；

或者，所述挡光栏的入射光入射一侧表面设置有对入射光具有吸收作用的涂层。

可选地，所述涂层为黑色材料涂层或者灰色材料涂层。

可选地，所述挡光栏为在入射光入射一侧表面设置有消光漆的金属挡光栏。

可选地，所述挡光栏入射光入射一侧的表面为不平整面。

可选地，所述挡光栏的内周边设置为向入射光入射一侧的翘边。

可选地，所述挡光栏为不透明陶瓷片。

可选地，所述陶瓷片为氮化铝陶瓷片，或者在所述光处理区域与所述陶瓷片之间设置有氮化铝层，或者在陶瓷片朝向入射光入射一侧的表面设置有氮化铝层。

可选地，所述挡光栏还覆盖所述黑色衬底的内周边。

可选地，所述挡光栏贴合在所述光处理区域的边缘或/和所述黑色衬底内周边区域上。

可选地，所述挡光栏与所述光处理区域的入射光入射一侧的表面分离设置。

由上述内容可以看出，本实用新型所提供的空间光调制装置，空间光调制装置包括支架、由光处理元件构成的光处理区域、黑色衬底以及挡光栏。所述挡光栏设置在光处理区域的入射光入射一侧，至少覆盖光处理区域的边缘。所述挡光栏对入射光能量具有消减作用，将要照射在光处理区域周边的入射光的部分光，会照射到挡光栏上，从而该部分光照被消减，可避免光处理区域周边因光照产生较高温度，可减少光处理区域边缘出现烧坏的情况，因此本实用新型空间光调制装置可减少光处理区域边缘出现烧坏的情况，可提高装置的使用寿命。

本实用新型还提供一种投影系统，包括以上所述的空间光调制装置。

附图说明

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。

图1为现有技术中空间光调制器的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种空间光调制装置的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种空间光调制装置的纵向截面示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种空间光调制装置，与现有技术相比，可提高空间光调制装置的使用寿命。

本实用新型提供的一种空间光调制装置，包括用于起到支撑和固定作用的支架，由光处理元件构成的光处理区域，以及设置在所述光处理区域周边的黑色衬底；还包括：

设置在所述光处理区域入射光入射一侧的、对入射光能量具有消减作用的挡光栏，所述挡光栏至少覆盖所述光处理区域的边缘。

本实用新型提供的空间光调制装置，其中，支架用于支撑和固定由光处理元件构成的光处理区域；光处理区域由光处理元件构成，用于对入射光进行调制；黑色衬底设置在光处理区域周边，用于将入射到光处理区域周边的杂散光遮挡，以调整出射光的出射范围。

挡光栏设置在光处理区域入射光入射一侧，至少覆盖光处理区域的边缘。所述挡光栏至少覆盖光处理区域的边缘是指挡光栏沿入射光方向的投影至少与所述光处理区域的边缘相重叠。

所述挡光栏对入射光能量具有消减作用，入射光将照射在光处理区域周边的部分光，会照射到挡光栏上，从而该部分光照被消减，避免光处理区域周边因光照产生较高温度，可减少光处理区域边缘出现烧坏的情况，因此，本实用新型空间光调制装置可降低光处理区域边缘出现烧坏的情况，可提高装置的使用寿命。

以上是本实用新型的核心思想，为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的原理以及具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型一种实施例中，请参考图2，所述空间光调制装置包括支架12、由光处理元件构成的光处理区域10、黑色衬底11以及挡光栏13。

其中，支架12用于支撑和固定由光处理元件构成的光处理区域10。可选地，所述支架12可采用金属制成。

光处理区域10由光处理元件构成，用于对入射光进行调制。本实施例中，所述光处理元件可以是微反射镜，所述光处理区域为形成的微镜阵列。所述光处理元件也可以是液晶层，或者也可以是其它类型的对光空间分布进行调制的光学元件。

黑色衬底11设置在光处理区域10周边，用于将入射到光处理区域10周边的杂散光遮挡，以调整出射光的出射范围。可通过黑色衬底11限定所述空间光调制装置形成图像区域的大小，以匹配于投影屏幕的大小。

本实施例中，在挡光栏13的入射光入射一侧表面设置有对入射光具有反射作用的反射膜。

通过反射膜对光的反射作用，使将照射在光处理区域周边的入射光光照被消减，从而避免光处理区域周边因光照导致升温。

或者本实施例中，挡光栏13可以是对入射光具有反射作用的反射片，反射片使将要入射到光处理区域周边的光被消减，避免产生较高温度。

因此，本实施例空间光调制装置，在光处理区域的入射光入射一侧设置挡光栏，挡光栏13至少覆盖光处理区域的边缘，挡光栏对入射光具有反射作用，使将要照射在光处理区域周边的入射光光照被消减，避免产生较高温度，从而可减少光处理区域边缘由于周边温度高导致烧坏的情况，可以提高空间光调制装置的使用寿命，可以减少装置更换频率，降低仪器成本。

本实施例中的挡光栏，挡光栏13的入射光入射一侧的表面可以是光滑面；或者，挡光栏13的入射光入射一侧的表面为不平整面，或者为粗糙面，设置为不平整面或者为粗糙面，可以增大消光面积。

在本实用新型另一实施例中，在上一实施例内容的基础上，参考图3所示，所述挡光栏13的内周边设置为向入射光入射一侧的翘边，所述挡光栏13的内周边指挡光栏靠近光处理区域一侧的边。本实施例将挡光栏13的内周边设置为翘向入射光入射一侧的翘边，使照射在挡光栏13内周边上的入射光，会被翘边反射到偏离光处理区域的其它方向上，避免光被反射到光处理区域，以提高显示图像的对比度。

在本实用新型又一实施例提供的空间光调制装置中，可参考图2，包括支架12、由光处理元件构成的光处理区域10、黑色衬底11以及挡光栏13，其中，支架12、光处理区域10、黑色衬底11的具体设置方式均可参考以上实施例内容描述，在此不再赘述。

本实施例中，挡光栏13的入射光入射一侧表面设置有对入射光具有吸收作用的吸收膜。通过吸收膜对入射光的吸收作用，使将要照射在光处理区域周边的光被消减，避免产生较高温度。

或者，在挡光栏13的入射光入射一侧表面设置有对入射光具有吸收作用的涂层，基于涂层对入射光的吸收作用，使光照被消减。

其中，涂层采用吸光材料形成，可以是黑色材料涂层，或者灰色材料涂层，或者也可以是其它颜色的吸光材料涂层。

因此本实施例空间光调制装置，在光处理区域的入射光入射一侧设置挡光栏，挡光栏至少覆盖光处理区域的边缘，挡光栏对入射光具有吸收作用，使将要照射在光处理区域周边的入射光光照被消减，避免产生较高温度，可减少光处理区域边缘由于周边温度高导致烧坏的情况，因此可提高空间光调制装置的使用寿命。并且，本实施例挡光栏基于对入射光的吸收作用消减光照，与基于反射原理的消光方式相比，可以避免杂散光反射到光处理区域，可以保证投影图像的对比度。

本实施例中，挡光栏13的入射光入射一侧的表面可以是光滑面；或者，也可以是不平整面或者为粗糙面，设置为不平整面或者为粗糙面，可以增大消光面积。

在本实用新型另一实施例中，挡光栏13为金属挡光栏，在金属挡光栏入射光入射一侧的表面设置有消光漆，消光漆为对照射在其表面的入射光能量具有消减作用的涂漆材料，所述消光漆可以是黑色消光漆。

优选的，金属挡光栏的入射光入射一侧的表面为不平整面或者为粗糙面，可以增大消光面积，增加对光的消光作用。

优选的，本实施例中可将挡光栏13的内周边设置为翘向入射光入射一侧的翘边，将挡光栏13的内周边设置为翘向入射光入射一侧的翘边，使照射在挡光栏13内周边上的入射光被翘边反射到偏离光处理区域的其它方向上，避免光被反射到光处理区域，可以提高显示图像的对比度。

本实用新型又一实施例提供一种空间光调制装置，可参考图2，包括支架12、光处理区域10、黑色衬底11以及挡光栏13，其中，支架12、光处理区域10、黑色衬底11的具体设置方式均可参考上面实施例描述，在此不再赘述。

本实施例中，所述挡光栏13为不透明陶瓷片，陶瓷片设置在光处理区域入射光入射一侧的、至少覆盖光处理区域的边缘。

陶瓷片对入射光具有反射作用，并具有较好的散热效果，能够降低入射光照并能较好地散热，能有效避免光处理区域周边因光照导致产生较高温度，降低光处理区域因光照导致烧坏的情况，提高装置使用寿命。

其中，陶瓷片可采用氮化铝陶瓷，具有较好的散热效果。

在所述空间光调制装置另一种实施例中，在光处理区域的入射光入射一侧表面与陶瓷片之间设置有氮化铝层，或者在陶瓷片朝向入射光入射一侧的表面设置有氮化铝层，基于氮化铝层良好的散热作用使光处理区域周边能达到较好的散热。

另外，以上各实施例中的挡光栏优选为口字形，以很好地与光处理区域的边缘相适配。

下面对本实用新型空间光调制装置中挡光栏的设置方式进行详细描述。

在以上各实施例中，挡光栏13至少覆盖光处理区域10的边缘，挡光栏13可以不覆盖黑色衬底11。其中挡光栏13可以与黑色衬底11连接设置。

在另一种实施例中，所述挡光栏13还覆盖黑色衬底11的内周边。这种情况下挡光栏13覆盖光处理区域10的边缘以及黑色衬底11的内周边是指挡光栏沿入射光方向的投影与光处理区域10的边缘以及黑色衬底11内周边区域相重叠。这样可以消减将入射到黑色衬底11与光处理区域10邻接的内周边区域的入射光。

另外，在以上各实施例中，挡光栏13在空间光调制装置上的设置方式有以下两种：

第一种设置方式：挡光栏13贴合在所述光处理区域10的边缘或/和所述黑色衬底11内周边区域上，即挡光栏13与光处理区域10的边缘或/和所述黑色衬底11内周边区域重叠贴合。

第二种设置方式：挡光栏13与所述光处理区域10的入射光入射一侧的表面分离设置，即挡光栏13分离设置在光处理区域的入射光入射一侧。

相应的，本实用新型实施例还提供一种投影系统，包括以上所述的空间光调制装置。

本实用新型投影系统，其空间光调制装置在光处理区域的入射光入射一侧设置挡光栏，挡光栏至少覆盖光处理区域的边缘，挡光栏对入射光具有消减作用，使将要照射到光处理区域周边的入射光光照被消减，避免产生较高温度，从而可减少光处理区域边缘由于周边温度高导致烧坏的情况，可以提高空间光调制装置的使用寿命，可以减少装置更换频率，降低系统成本。

以上对本实用新型所提供的一种空间光调制装置及投影系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。