一种投影照明光路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数字投影显示技术领域，更具体地说，涉及一种匀光柱面透镜及其投影照明光路。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，特别是半导体技术的推动，便携式的电子设备被不断的设计制造出来。便携式电子设备功能的提升，用户对人机界面的显示器件的要求越来越向着微型，大屏幕和高分辨率方向发展。在广大用户强烈需求的促使下，近年来微型投影机技术发展迅猛，DLP、LCOS等产品纷纷推出了便携式的手持微型投影机产品(PICO)，或内置于手机等手持移动设备中的投影机模组。
[0003]投影模组照明光路的功能在于尽可能多地将光源发出的大角度分布、形状不一、亮度不等的照明光线，转换为照射到显示芯片有效区域的均匀光斑，实现均匀、明亮的投影显示画面。现有常规的投影机，通常是先将三路光源进行合光后，再通过复眼透镜或者光棒进行匀光，光程较大，不利于减小投影机的体积和提高投影机的性能。投影模组要更好地应用在手持式电子设备中，就要在保持具有高的光输出的前提下，要求投影光路设计简洁高效，使投影机满足尺寸小、光损耗低等适合应用于手持式电子设备中的条件，这也成为本领域技术人员有待解决的技术问题之一。
[0004]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【实用新型内容】
[0005]针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理，保证了每个光源的输出功率，且有利于降低加工和装配的成本的影照明光路。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种投影照明光路，包括:由第一光源、第二光源和第三光源组成的三基色光源；分别设置于所述第一光源光路上的第一准直透镜组、设置于所述第二光源光路上的第二准直透镜组和设置于所述第三光源光路上的第三准直透镜组；分光镜片组，包括:第一分色镜和第二分色镜；由入光面和出光面均为柱面阵列结构的匀光柱面透镜组成的匀光柱面透镜组，包括:第一匀光柱面透镜、第二匀光柱面透镜和第三匀光柱面透镜，组合用于产生两个正交方向的均匀光强分布；其中，第一匀光柱面透镜的柱面轴向与第三匀光柱面透镜的柱面轴向正交设置，且第二匀光柱面透镜的柱面轴向与第三匀光柱面透镜的柱面轴向正交设置。
[0007]优选地，所述第二匀光柱面透镜的中心光轴和第三匀光柱面透镜的中心光轴平行，且均与第一匀光柱面透镜的中心光轴垂直。
[0008]优选地，第一匀光透镜用于对来自第一光源和第二光源的光束产生与第一匀光柱面透镜的柱面轴向相同方向的均匀光强分布，与第一匀光透镜的柱面轴向正交的第三匀光柱面透镜用于对来自第一光源和第二光源的光束产生与第三匀光柱面透镜的柱面轴向相同方向的均匀光强分布；第二匀光柱面透镜用于对来自第三光源的光束产生与第二匀光柱面透镜的柱面轴向相同方向的均匀光强分布，与第二匀光透镜的柱面轴向正交的第三匀光柱面透镜用于对来自第三光源的光束产生与第三匀光柱面透镜的柱面轴向相同方向的均勾光强分布。
[0009]优选地，所述第一匀光柱面透镜、第二匀光柱面透镜和第三匀光柱面透镜的柱面阵列表面均为凸柱面透镜及其之间的凹形接缝平滑连接的周期排列结构，入光面和出光面均完全被所述的柱面阵列所覆盖；入光面上的凸柱面透镜的面形结构和出光面上的凸柱面透镜的面形结构成镜面对称。
[0010]优选地，所述第一匀光柱面透镜和/或第二匀光柱面透镜和/或第三匀光柱面透镜可为塑料或者玻璃材质。
[0011]优选地，所述第二准直透镜组的中心光轴和第三准直透镜组的中心光轴平行，均与第一准直透镜组的中心光轴垂直。
[0012]优选地，所述来自第一光源的光束经第一准直透镜组准直后经由第一分色镜透射，来自第二光源的光束经第二准直透镜组准直后再经由第一分色镜反射，第一匀光柱面透镜设置在第一分色镜光路前方，经由第一分色镜透射和反射的光束在所述第一匀光柱面透镜的入光面前汇聚；来自第一匀光柱面透镜的光束经由第二分色镜反射，来自第二匀光柱面透镜的光束经由第二分色镜透射，第三匀光柱面透镜设置在第二分色镜光路前方，经由第二分色镜透射和反射的光束在所述第三匀光柱面透镜入光面前汇聚。
[0013]优选地，所述第一分色镜和第二分色镜平行设置。
[0014]优选地，所述三基色光源为LED光源或者激光光源。
[0015]优选地，上述技术方案中，所述三基色光源由红色光源、蓝色光源和绿色光源组成。
[0016]优选地，上述技术方案中，所述投影照明光路可用于显示芯片为DMD或者LCOS或者IXD的投影模组。
[0017]优选地，所述第一分色镜与第一准直透镜组的中心光轴夹角为45度，所述第一分色镜与第二准直透镜组的中心光轴夹角也为45度；所述第二分色镜与第一准直透镜组的中心光轴夹角为45度，所述第二分色镜与第三准直透镜组的中心光轴夹角也为45度。
[0018]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:提供了一种投影照明光路，包括:三基色光源；与三基色光源一一对应的三组准直透镜组；分光镜片组，包括:第一分色镜和第二分色镜；由入光面和出光面均为柱面阵列结构的匀光柱面透镜组成的匀光柱面透镜组，包括:第一匀光柱面透镜、第二匀光柱面透镜和第三匀光柱面透镜，组合用于产生两个正交方向的均匀光强分布。该投影照明光路实现三路光源及其准直光路相互独立，采用匀光柱面透镜组对光束进行均匀化，结构简单合理，保证了每个光源的输出功率，且有利于降低加工和装配的成本。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的投影照明光路最优实施例的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型的的投影照明光路最优实施例的匀光柱面透镜组立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图，对本实用新型的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0022]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0023]图1是本实用新型的投影照明光路最优实施例的结构示意图；图2是本实用新型的的投影照明光路最优实施例的匀光柱面透镜组立体结构示意图；如图1和图2所示，根据本实用新型【具体实施方式】的一种投影照明光路，包括:由第一光源101、第二光源102和第三光源103组成的三基色光源；分别设置于所述第一光源101光路上的第一准直透镜组104、设置于所述第二光源102光路上的第二准直透镜组105和设置于所述第三光源103光路上的第三准直透镜组106 ;用于改变光路的分光镜片组包括:第一分色镜107和第二分色镜108 ;由入光面和出光面均为柱面阵列结构的匀光柱面透镜组成的匀光柱面透镜组，包括:第一匀光柱面透镜109、第二匀光柱面透镜110和第三匀光柱面透镜111 ;其中，第一匀光柱面透镜109的柱面轴向109a和第二匀光柱面透镜110的柱面轴向I 1a平行设置(附图2中，由于绘图角度原因，无法完全视出第一匀光柱面透镜109的柱面轴向109a和第二匀光柱面透镜110的柱面轴向IlOa平行)；第一匀光柱面透镜109的柱面轴向109a和第三匀光柱面透镜111的柱面轴向11 Ia正交设置，且第二匀光柱面透镜110的柱面轴向IlOa与第三匀光柱面透镜111的柱面轴向Illa正交设置。
[0024]本实施例中，所述第一匀光柱面透镜109的柱面轴向109a和第三匀光柱面透镜111的柱面轴向Illa正交设置，用于对来自第一光源101和第二光源102的光束产生两个正交方向的均匀光强分布；第二匀光柱面透镜110的柱面轴向IlOa和第三匀光柱面透镜111的柱面轴向Illa正交设置，用于对来自第二分色镜108的光束产生两个正交方向的均勾光强分布。
[0025]例如:当我们设定，将第一匀光柱面透镜109的柱面轴向109a设定为Y方向，将第三匀光柱面透镜111的柱面轴向Illa设定为X方向。当第一匀光透镜109用于对来自第一光源101和第二光源102的光束产生Y方向的均匀光强分布时，则与其柱面轴向正交的第三匀光柱面透镜111用于对来自第一光源101和第二光源102的光束产生X方向的均匀光强分布，第一勾光柱面透镜109和第三勾光柱面透镜111组合对来自第一分光镜107的光束进行Y和X两个正交方向产生均匀光强分布，相当于一个复眼透镜的作用。
[0026]同理，当我们设定，将第二匀光柱面透镜110的柱面轴向IlOa设定为Y方向，将第三匀光柱面透镜111的柱面轴向Illa设定为X方向。当第二匀光柱面透镜110对来自第三光源103的光束产生Y方向的均匀光强分布时，则与其柱面轴向正交的第三匀光柱面透镜111用于对对来自第三光源103的光束产生X方向的均匀光强分布。
[0027]所述来自第一光源101的光束经第一准直透镜组104准直后经由第一分色镜107透射，来自第二光源102的光束经第二准直透镜组105准直后再经由第一分色镜107反射，第一勾光柱面透镜109设置在第一分色镜107光路前方，经由第一分色镜107透射和反射的光束在所述第一匀光柱面透镜109的入光面前汇聚；所述来自第一光源101和第二光源102的光束分别经第一准直透镜组104和第二准直透镜组105准直后的经由第一分色镜107在所述第一勾光柱面透镜109的入光面前汇聚；第一勾光柱面透镜109对来自第一光源101和第二光源102的光束产生Y方向的均匀光强分布；
[0028]所述第二匀光柱面透镜110设置在第三准直透镜组106的光路正前方，对经第三准直透镜组106准直后的光束进行匀光，第二匀光柱面透镜110对来自第三光源103的光束产生Y方向的均匀光强分布；
[0029]来自第一匀