一种复眼匀光元件及其投影光路的制作方法

本发明涉及复眼透镜，尤其涉及一种复眼匀光元件及其投影光路。

背景技术：

1、近年随着投影技术的发展，投影仪已经广泛应用于家用、教育、办公，汽车等领域，其中大多投影仪光路设计需要用到匀光器件，如积分柱，塑胶复眼，玻璃复眼等等来参与光斑的均匀化处理。

2、现有的复眼基本都是模具成型，特别是玻璃复眼，但模具成型的复眼，边缘加工精度比较差，破边不良品非常多，良率低，成本自然就高。破边不良严重的会导致画面均匀性下降，仔细观察白画面可以看到画面周围出现彩虹光晕或光圈等异常问题。

3、现有技术中，工程师常采用两种方法来避开此异常，一种是增加复眼小透镜的数目，保证破边区域避开有效光斑的边界，从而降低对画面的影响，但是这样复眼体积增大的比较多，成本也相对增多；第二种是统一增大所有复眼小透镜的尺寸，保证破边不会影响到画面有效光。但是这样体积也有所增大，且亮度损失非常多。

4、本发明就是基于这种情况做出的。

技术实现思路

1、本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种成本低、可降低破边问题对画面的影响、使画面表现更加均匀，且不降低亮度，不增大体积的复眼匀光元件及其投影光路。

2、本发明可以通过以下技术方案实现：

3、为解决上述技术问题，本发明提供一种复眼匀光元件，包括中间透镜区、以及一圈设在中间透镜区外边缘的边缘透镜区，所述中间透镜区包括若干呈阵列排布且尺寸均相同的第一透镜单元，所述边缘透镜区包括若干个子透镜区，所述子透镜区包括若干个围在中间透镜区的外边缘的第二透镜单元，各个所述第二透镜单元的尺寸均大于第一透镜单元的尺寸。

4、为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的为解决上述技术问题，本发明提供一种复眼匀光元件中，所述第二透镜单元的长度m大于第一透镜单元对应的长度s，或着所述第二透镜单元的宽度n大于第一透镜单元对应的宽度t，且各个所述第二透镜单元与第一透镜单元的厚度、曲率半径和材料折射率均相同。

5、为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的一种复眼匀光元件中，各个所述子透镜区中的第二透镜单元均单排排列。

6、为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的一种复眼匀光元件中，所述边缘透镜区和中间透镜区一体成型。

7、为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的一种复眼匀光元件中，各个所述子透镜区依次拼接在中间透镜区的外边缘。

8、本发明还可以通过以下技术方案实现：

9、为解决上述技术问题，本发明还提供一种投影光路，包括依序设置的光源组件、如上所述的复眼匀光元件、以及成像组件。

10、为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的一种投影光路中，所述光源组件包括红色光源、蓝色光源和绿色光源，所述红色光源和所述复眼匀光元件之间依次设有第一准直透镜组、用于透射红光反射蓝光的第一分光滤镜、第一中继透镜、以及用于透射绿光反射红光和蓝光的第二分光滤镜，所述蓝色光源对着第一分光滤镜且二者之间设有第二准直透镜组，所述绿色光源对着第二分光滤镜且二者之间设有第三准直透镜组。

11、为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的一种投影光路中，所述第一准直透镜组包括第一准直透镜和第二准直透镜，所述第二准直透镜组包括第三准直透镜和第四准直透镜，所述第三准直透镜组包括第五准直透镜和第六准直透镜。

12、为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的一种投影光路中，所述成像组件包括成像芯片、以及依次设在成像芯片和复眼匀光元件之间的中继透镜组和分光棱镜。

13、为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的一种投影光路中，所述成像芯片为dlp芯片。

14、与现有技术相比，本发明有如下优点：

15、本发明将复眼匀光元件分成中间透镜区和边缘透镜区，且边缘透镜区中的各个所述第二透镜单元的尺寸均大于中间透镜区中的第一透镜单元的尺寸。即本发明只增大边缘的第二透镜单元的尺寸，既没有明显增加复眼的体积，亮度也几乎没有损失，对复眼边缘加工精度要求也降低了，有效解决了复眼破边问题造成的画面不良，画面表现更加均匀，理论上成本也有所下降。

技术特征：

1.一种复眼匀光元件，其特征在于：包括中间透镜区(1)、以及一圈设在中间透镜区(1)外边缘的边缘透镜区(2)，所述中间透镜区(1)包括若干呈阵列排布且尺寸均相同的第一透镜单元(11)，所述边缘透镜区(2)包括若干个子透镜区(21)，所述子透镜区(21)包括若干个围在中间透镜区(1)的外边缘的第二透镜单元(211)，各个所述第二透镜单元(211)的尺寸均大于第一透镜单元(11)的尺寸；各个所述子透镜区(21)中的第二透镜单元(211)均单排排列。

2.根据权利要求1所述的一种复眼匀光元件，其特征在于：所述第二透镜单元(211)的长度m大于第一透镜单元(11)对应的长度s，或着所述第二透镜单元(211)的宽度n大于第一透镜单元(11)对应的宽度t，且各个所述第二透镜单元(211)与第一透镜单元(11)的厚度、曲率半径和材料折射率均相同。

3.根据权利要求1所述的一种复眼匀光元件，其特征在于：所述边缘透镜区(2)和中间透镜区(1)一体成型。

4.根据权利要求1所述的一种复眼匀光元件，其特征在于：各个所述子透镜区(21)依次拼接在中间透镜区(1)的外边缘。

5.一种投影光路，其特征在于：包括依序设置的光源组件(3)、根据权利要求1-4任意一项所述的复眼匀光元件、以及成像组件(4)。

6.根据权利要求5所述的一种投影光路，其特征在于：所述光源组件(3)包括红色光源(31)、蓝色光源(32)和绿色光源(33)，所述红色光源(31)和所述复眼匀光元件之间依次设有第一准直透镜组(34)、用于透射红光反射蓝光的第一分光滤镜(35)、第一中继透镜(36)、以及用于透射绿光反射红光和蓝光的第二分光滤镜(37)，所述蓝色光源(32)对着第一分光滤镜(35)且二者之间设有第二准直透镜组(38)，所述绿色光源(33)对着第二分光滤镜(37)且二者之间设有第三准直透镜组(39)。

7.根据权利要求6所述的一种投影光路，其特征在于：所述第一准直透镜组(34)包括第一准直透镜(341)和第二准直透镜(342)，所述第二准直透镜组(38)包括第三准直透镜(381)和第四准直透镜(382)，所述第三准直透镜组(39)包括第五准直透镜(391)和第六准直透镜(392)。

8.根据权利要求5所述的一种投影光路，其特征在于：所述成像组件(4)包括成像芯片(41)、以及依次设在成像芯片(41)和复眼匀光元件之间的中继透镜组(42)和分光棱镜(43)。

9.根据权利要求8所述的一种投影光路，其特征在于：所述成像芯片(41)为dlp芯片。

技术总结
本发明公开了一种复眼匀光元件及其投影光路，复眼匀光元件包括中间透镜区、以及一圈设在中间透镜区外边缘的边缘透镜区，所述中间透镜区包括若干呈阵列排布且尺寸均相同的第一透镜单元，所述边缘透镜区包括若干个子透镜区，所述子透镜区包括若干个围在中间透镜区的外边缘的第二透镜单元，各个所述第二透镜单元的尺寸均大于第一透镜单元的尺寸。投影光路包括依序设置的光源组件、如上所述的复眼匀光元件、以及成像组件。本发明具有成本低、可降低破边问题对画面的影响、使画面表现更加均匀，且不降低亮度，不增大体积的优点。

技术研发人员：王智锋,饶钦和
受保护的技术使用者：联慧智能科技（中山）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15