專利名稱：基于非遠(yuǎn)心光路的數(shù)字投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字投影裝置，尤其涉及一種基于非遠(yuǎn)心光路的數(shù)字投影裝置。
背景技術(shù)：
DLP是“Digital Light Procession”的縮寫，即為數(shù)字光處理,也就是說這種技術(shù)要先把影像信號經(jīng)過數(shù)字處理，然后再把光投影出來。DLP的原理是將光源發(fā)射出的光經(jīng)過一段光學(xué)處理后照射到數(shù)字微鏡晶片(DMD)芯片上，由DMD反射并經(jīng)過投影鏡頭在投影屏幕上成像。在現(xiàn)代DLP光學(xué)投影中，單片式投影顯示系統(tǒng)分為遠(yuǎn)心和非遠(yuǎn)心兩種結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)中，照明系統(tǒng)的出瞳(投影物鏡的入瞳)位于DMD器件表面無窮遠(yuǎn)或者足夠遠(yuǎn)的位置上，照射到每一個DMD小反射鏡上的主光線相互平行。如

圖1所示，數(shù)字微鏡晶片I和投影鏡頭2相對設(shè)置,導(dǎo)光管3和第一反射鏡4、第二反射鏡6呈一定傾斜角度設(shè)置,光線從導(dǎo)光管3出射后經(jīng)第一反射鏡4 和第二反射鏡6反射后投射在數(shù)字微鏡晶片I上，再由數(shù)字微鏡晶片I反射后經(jīng)過投影鏡頭2在投影屏幕上成像，系統(tǒng)中采用全反射棱鏡(TIR)作為第二反射鏡區(qū)分照明光路和信號光路。遠(yuǎn)心照明光學(xué)結(jié)構(gòu)的一個主要缺點是引入TIR棱鏡不僅增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本，棱鏡各表面的反射也會降低系統(tǒng)光能量的利用率。而且照明光束、亮態(tài)光束、暗態(tài)光束以及平面反射光束之間間隔小，無用的雜散光容易進(jìn)入投影物鏡引起系統(tǒng)對比度下降。為提高對比度，通常需要犧牲一定的能量利用率。另外系統(tǒng)采用偏心設(shè)計時會引起投影物鏡口徑的增大，導(dǎo)致整體系統(tǒng)體積增大。非遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)中，照明光路的出瞳位于靠近DMD芯片表面的位置上，同樣要求投影物鏡入瞳的位置與照明系統(tǒng)的出瞳相匹配。第二反射鏡6的設(shè)計好壞直接影響到最終整機(jī)的光學(xué)利用率、對比度以及均勻性等投影指標(biāo)?，F(xiàn)有非遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)中第二反射鏡6 —般采用球面反射或橢圓面反射，而采用這兩種方式存在弊端是光學(xué)像差較大、畸變嚴(yán)重、其元件本身體積較大。較大畸變會造成最終到達(dá)DMD芯片上面光斑形狀出現(xiàn)扇形。為了解決這種問題，行業(yè)內(nèi)的通常做法是將整體光斑面積增大，但這又會造成較大光能量損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于非遠(yuǎn)心光路的數(shù)字投影裝置，能夠提高光學(xué)利用率、對比度以及均勻性，有利于投影裝置實現(xiàn)高亮度、微型化。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種基于非遠(yuǎn)心光路的數(shù)字投影裝置，包括數(shù)字微鏡晶片、投影鏡頭、導(dǎo)光管、第一反射鏡和第二反射鏡，所述數(shù)字微鏡晶片和投影鏡頭相對設(shè)置，所述導(dǎo)光管和第一反射鏡、第二反射鏡按一定入射角度設(shè)置，光線從導(dǎo)光管入射后經(jīng)第一反射鏡和第二反射鏡反射后投射在數(shù)字微鏡晶片上，再由數(shù)字微鏡晶片反射后經(jīng)過投影鏡頭在投影屏幕上成像，其中，所述第一反射鏡為平面反射鏡，所述第二反射鏡為雙曲面反射鏡。
上述的基于非遠(yuǎn)心光路的數(shù)字投影裝置，其中，所述雙曲面反射鏡的曲面方程為:
權(quán)利要求
1.一種基于非遠(yuǎn)心光路的數(shù)字投影裝置，包括數(shù)字微鏡晶片(I)、投影鏡頭(2)、導(dǎo)光管(3)、第一反射鏡(4)和第二反射鏡(6)，所述數(shù)字微鏡晶片(I)和投影鏡頭(2)相對設(shè)置，所述導(dǎo)光管(3)和第一反射鏡(4)、第二反射鏡(6)按一定入射角度設(shè)置，光線從導(dǎo)光管(3)出射后經(jīng)第一反射鏡(4)和第二反射鏡(6)反射后投射在數(shù)字微鏡晶片(I)上，再由數(shù)字微鏡晶片(I)反射后經(jīng)過投影鏡頭(2)在投影屏幕上成像，其特征在于，所述第一反射鏡(4)為平面反射鏡，所述第二反射鏡(6)為雙曲面反射鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的基于非遠(yuǎn)心光路的數(shù)字投影裝置，其特征在于，所述雙曲面反射鏡的曲面方程為:
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于非遠(yuǎn)心光路的數(shù)字投影裝置，其特征在于，所述導(dǎo)光管(3)后還設(shè)有中繼透鏡(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于非遠(yuǎn)心光路的數(shù)字投影裝置，包括數(shù)字微鏡晶片、投影鏡頭、導(dǎo)光管、第一反射鏡和第二反射鏡，所述數(shù)字微鏡晶片和投影鏡頭相對設(shè)置，所述導(dǎo)光管和第一反射鏡、第二反射鏡按一定入射角度設(shè)置，光線從導(dǎo)光管出射后經(jīng)第一反射鏡和第二反射鏡反射后投射在數(shù)字微鏡晶片上，再由數(shù)字微鏡晶片反射后經(jīng)過投影鏡頭在投影屏幕上成像，其中，所述第一反射鏡為平面反射鏡，所述第二反射鏡為雙曲面反射鏡。本發(fā)明提供的基于非遠(yuǎn)心光路的數(shù)字投影裝置，通過采用雙曲面反射鏡為第二反射鏡，從而提高光學(xué)利用率、對比度以及均勻性，有利于投影裝置實現(xiàn)高亮度、微型化。
文檔編號G02B17/02GK103217798SQ20131013209
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月16日
發(fā)明者溫得銀, 周建軍, 倪力峰 申請人:上海晟立電子科技有限公司