一种投影照明光路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种投影照明光路，该投影照明光路采用三片复眼透镜，三个独立光源组成的三基色光源和与之一一对应的准直透镜组，实现了三路光源及准直光路的相互独立，提高了每个光源的输出功率，三片复眼透镜分别对三路光源的光束进行匀光，提高了照明光斑的均匀性和亮度。
【专利说明】
一种投影照明光路
技术领域
[0001]本实用新型涉及投影照明光路领域，尤其涉及一种采用新型的复眼透镜方案的照明光路。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，便携式电子设备层出不穷，微型投影仪具有广阔的市场空间和发展前景，是目前热门的研究领域之一。投影照明光路系统直接影响投影仪的投影亮度、对比度等重要参数，是整个微型投影仪显示系统的一个核心。目前微型投影仪主要朝着两个方向发展:一是提高光能利用率，尽可能多的收集利用光源发出的光，提高投影亮度，降低功耗;二是提高照明光斑的均匀性，将光源发出的光斑转化为矩形均匀光斑，提高投影显示画面的均匀度。目前，用于投影照明光路的匀光整形器件主要有光棒和复眼透镜，而现有技术中主要有四种复眼透镜方案。
[0003]如图1所示，该方案采用了三个独立光源与准直光路、一片复眼透镜，该方案可以应用于功率较高的情况。其不足之处在于:三路准直器件与复眼透镜的间距较大，造成准直器件尺寸的增加，影响准直品质。
[0004]如图2所示，该方案将两个光源集成到同一准直光路，准直器件与复眼透镜的间距较小，可以实现较小尺寸的准直器件，但不利于应用在较高功率的情况。
[0005]如图3所示，该方案将三个光源集成到同一准直光路中，在相同光利用率下，每一光源的输出功率均降低，不利于应用在较高功率的情况。
[0006]如图4所示，该方案采用三个独立光源与准直光路和X形二向色棱镜，可以用于较高功率的情况，但X形二向色棱镜制作难度大、成本高。
【发明内容】
[0007]本实用新型旨在解决的技术问题在于，针对现有技术光能量损失、光束准直品质及降低光源的输出功率的缺陷，提供了一种新型复眼透镜方案的投影照明光路，该技术可以应用在较高功率情况的同时，提高了光束的准直品质，提高照明光斑的均匀性及亮度。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为:提供了一种投影照明光路，其包括第一复眼透镜、第二复眼透镜、第三复眼透镜、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的第一准直透镜组、所述第二光源的第二准直透镜组、所述第三光源的第三准直透镜组，第一分向色镜、第二分向色镜、第一中继透镜、第二中继透镜、会聚透镜和单片式光阀；其中，所述第一准直透镜组和所述第二准直透镜组分别与所述第一复眼透镜和所述第二复眼透镜依次匹配排列，所述第三准直透镜组和所述第三复眼透镜、所述第二中继透镜依次匹配排列，所述第三准直透镜组的中心光轴和所述第二准直透镜组的中心光轴相互平行，均与所述第一准直透镜组的中心光轴相互垂直，所述第一光源的光束依次经第一准直透镜组和第一复眼透镜后经由第一分向色镜透射，所述第二光源的光束依次经第二准直透镜组和第二复眼透镜后由第一分向色镜反射，经由第一分向色镜透射和反射的光束经所述第一中继透镜后由所述第二分向色镜反射，所述第三光源的光束依次经所述第三准直透镜组、第三复眼透镜及第二中继透镜后由第二分向色镜透射，由第二分向色镜透射和反射的光束经所述会聚透镜后在所述单片式光阀上重叠。
[0009]在本实用新型所述的投影照明光路中，所述第一分向色镜和所述第二分向色镜相互平行设置;所述第一分向色镜与所述第一准直透镜组的中心光轴和所述第二准直透镜组的中心光轴均成45度角设置;所述第二分向色镜与所述第一准直透镜组的中心光轴和所述第三准直透镜组的中心光轴均成45度角设置。
[0010]在本实用新型所述的投影照明光路中，所述第一中继透镜设置于所述第一分向色镜和所述第二分向色镜之间，且其中心光轴和所述第一准直透镜组的中心光轴重合。
[0011]在本实用新型所述的投影照明光路中，所述会聚透镜设置于所述第二分向色镜光路之后，且所述会聚透镜的中心光轴和所述第三准直透镜组的中心光轴重合。
[0012]在本实用新型所述的投影照明光路中，所述三基色光源为LED光源或者激光光源。
[0013]在本实用新型所述的投影照明光路中，所述第一分向色镜和所述第二分向色镜均为二向镀膜玻璃片。
[0014]在本实用新型所述的投影照明光路中，所述单片式光阀由数字微镜芯片、硅基液晶以及液晶显示器构成。
[0015]本实用新型提供的技术方案，具有以下有益效果:该投影照明光路采用三复眼透镜、三基色光源及单片式光阀，实现三路光源及准直透镜组的相互独立，成本没有显著提高，可用于较高功率的情况，提高了照明光斑的均匀性和亮度。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型现有技术中第一种复眼透镜方案的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型现有技术中第二种复眼透镜方案的结构示意图；
[0018]图3是本实用新型现有技术中第三种复眼透镜方案的结构示意图；
[0019]图4是本实用新型现有技术中第四种复眼透镜方案的结构示意图；
[0020]图5是本实用新型提供的一种投影照明光路的结构示意图。
【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，但应当理解为本实用新型的保护范围并不受该【具体实施方式】的限制。
[0022]如图5所示，该投影照明光路包括第一复眼透镜104、第二复眼透镜105、第三复眼透镜106、由第一光源001、第二光源002和第三光源003组成的三基色光源，分别设置于所述第一光源的第一准直透镜组101、所述第二光源的第二准直透镜组102、所述第三光源的第三准直透镜组103，第一分向色镜107、第二分向色镜108、第一中继透镜109、第二中继透镜110、会聚透镜111和单片式光阀112;其中，所述第一准直透镜组101和所述第二准直透镜组102分别与所述第一复眼透镜104和所述第二复眼透镜105依次匹配排列，所述第三准直透镜组103和所述第三复眼透镜106及所述第二中继透镜110依次匹配排列，所述第三准直透镜组103的中心光轴和所述第二准直透镜组102的中心光轴相互平行，均与所述第一准直透镜组101的中心光轴相互垂直，所述第一光源001的光束依次经第一准直透镜组101和第一复眼透镜104后经由第一分向色镜透射107，所述第二光源002的光束依次经第二准直透镜组102和第二复眼透镜105后由第一分向色镜反射107，经由第一分向色镜107透射和反射的光束经所述第一中继透镜109后由所述第二分向色镜108反射，所述第三光源003的光束依次经所述第三准直透镜组103、第三复眼透镜106及第二中继透镜110后由第二分向色镜108透射，由第二分向色镜108透射和反射的光束经所述会聚透镜111后在所述单片式光阀112上重叠，即实现三路照明光路在单片式光阀上的重叠。
[0023]所述第一分向色镜107和所述第二分向色镜108相互平行设置;所述第一分向色镜107与所述第一准直透镜组101的中心光轴和所述第二准直透镜组102的中心光轴均成45度角设置;所述第二分向色镜108与所述第一准直透镜组101的中心光轴和所述第三准直透镜组103的中心光轴均成45度角设置。
[0024]所述第一中继透镜109设置于所述第一分向色镜107和所述第二分向色镜108之间，且其中心光轴和所述第一准直透镜组101的中心光轴重合。
[0025]所述会聚透镜111设置于所述第二分向色镜108光路之后，且所述会聚透镜111的中心光轴和所述第三准直透镜组103的中心光轴重合。
[0026]所述单片式光阀112由数字微镜芯片、硅基液晶以及液晶显示器构成。
[0027]在本实施例中，所述三基色光源为LED光源或者为激光光源，所述第一分向色镜107和第二分向色镜108均为二向镀膜玻璃片，其中第一分向色镜107出光面镀第一光源001的增透膜和第二光源的反射膜，第二分向色镜108入光面镀第一光源001与第二光源002的反射膜和第三光源003的增透膜。值得指出的是，第一光源为蓝面光源，第二光源为红面光源、第三光源为绿面光源。具体参数定义如表I所示:
[0028]表 I
[0029]表I 续
[0030]综上所述，该投影照明光路采用三片复眼透镜，三个独立的光源组成的三基色光源和与之一一对应的准直透镜组，实现了三路光源及准直光路的相互独立，提高了每个光源的输出功率，三片复眼透镜分别对三路光源的光束进行匀光，提高了照明光斑的均匀性和亮度。三个独立的光路中，其使用的准直透镜组、复眼透镜等采用了相同材料和规格，所以相对于两个独立的光路来说，成本没有明显提高，但是效果显著。
[0031]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员而言，本实用新型存在多种变化及更改形式，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
【主权项】
1.一种投影照明光路，其特征在于，包括第一复眼透镜、第二复眼透镜、第三复眼透镜、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的第一准直透镜组、所述第二光源的第二准直透镜组、所述第三光源的第三准直透镜组，第一分向色镜、第二分向色镜、第一中继透镜、第二中继透镜、会聚透镜和单片式光阀；其中，所述第一准直透镜组和所述第二准直透镜组分别与所述第一复眼透镜和所述第二复眼透镜依次匹配排列，所述第三准直透镜组和所述第三复眼透镜、所述第二中继透镜依次匹配排列，所述第三准直透镜组的中心光轴和所述第二准直透镜组的中心光轴相互平行，均与所述第一准直透镜组的中心光轴相互垂直，所述第一光源的光束依次经第一准直透镜组和第一复眼透镜后经由第一分向色镜透射，所述第二光源的光束依次经第二准直透镜组和第二复眼透镜后由第一分向色镜反射，经由第一分向色镜透射和反射的光束经所述第一中继透镜后由所述第二分向色镜反射，所述第三光源的光束依次经所述第三准直透镜组、第三复眼透镜及第二中继透镜后由第二分向色镜透射，由第二分向色镜透射和反射的光束经所述会聚透镜后在所述单片式光阀上重叠。2.根据权利要求1所述的投影照明光路，其特征在于，所述第一分向色镜和所述第二分向色镜相互平行设置;所述第一分向色镜与所述第一准直透镜组的中心光轴及所述第二准直透镜组的中心光轴均成45度角设置;所述第二分向色镜与所述第一准直透镜组的中心光轴和所述第三准直透镜组的中心光轴均成45度角设置。3.根据权利要求1所述的投影照明光路，其特征在于，所述第一中继透镜设置于所述第一分向色镜和所述第二分向色镜之间，且其中心光轴和所述第一准直透镜组的中心光轴重入口 ο4.根据权利要求1所述的投影照明光路，其特征在于，所述会聚透镜设置于所述第二分向色镜光路之后，且所述会聚透镜的中心光轴和所述第三准直透镜组的中心光轴重合。5.根据权利要求1所述的投影照明光路，其特征在于，所述三基色光源为LED光源或者激光光源。6.根据权利要求1所述的投影照明光路，其特征在于，所述第一分向色镜和所述第二分向色镜均为二向镀膜玻璃片。7.根据权利要求1所述的投影照明光路，其特征在于，所述单片式光阀由数字微镜芯片、硅基液晶以及液晶显示器构成。
【文档编号】G02B17/08GK205485033SQ201620073819
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】林晓露, 张春晖, 周建军
【申请人】浙江水晶光电科技股份有限公司