本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件以及光學(xué)裝置，且特別是涉及一種光學(xué)擴(kuò)散組件、光學(xué)擴(kuò)散元件以及投影裝置。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)有技術(shù)的投影裝置中，為了使激光光源能順利的進(jìn)行光能量均勻化以減少能量過度集中于中心位置，通常會(huì)在激光光源進(jìn)入擴(kuò)散輪或擴(kuò)散片前放置聚光鏡片，其主要功能為讓光能集中進(jìn)入光導(dǎo)管中，以利于光導(dǎo)管對(duì)于此激光光束的均勻化與整形。然而，激光光束在進(jìn)入擴(kuò)散輪或擴(kuò)散片時(shí)是以多種不同角度入射，造成激光光束在不同位置有不同的能量分布，以使光束各部分?jǐn)U散程度不一，導(dǎo)致即使有光導(dǎo)管進(jìn)行均勻化，仍會(huì)使后續(xù)進(jìn)入光機(jī)模塊所調(diào)制出的影像有不均勻的問題。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，為了解決上述的問題，采用單一擴(kuò)散角度的表面蝕刻或涂布基板的擴(kuò)散輪或擴(kuò)散片，擴(kuò)散輪或擴(kuò)散片為了考量入射到中心區(qū)域能量密度較強(qiáng)的激光光束，將采用擴(kuò)散角較大的表面蝕刻或涂布擴(kuò)散輪或擴(kuò)散片，借此避免中心區(qū)域因溫度過高造成擴(kuò)散輪或擴(kuò)散片表面損壞的風(fēng)險(xiǎn)。然而，此舉將會(huì)犧牲非中心區(qū)域較低能量入射的激光光束可以采用較小擴(kuò)散角度的擴(kuò)散輪或擴(kuò)散片，進(jìn)而影響整體的穿透效率。

3、“背景技術(shù)”段落只是用來幫助了解本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
，因此在“背景技術(shù)”段落所公開的內(nèi)容可能包含一些沒有構(gòu)成所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的現(xiàn)有技術(shù)。在“背景技術(shù)”段落所公開的內(nèi)容不代表該內(nèi)容或者本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所要解決的問題在本發(fā)明申請(qǐng)前已被所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉或認(rèn)知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種光學(xué)擴(kuò)散組件及光學(xué)擴(kuò)散元件，其可針對(duì)不同角度的入射光產(chǎn)生不同程度的擴(kuò)散效果，從而可有效地減少整體入射光進(jìn)入光學(xué)擴(kuò)散組件或光學(xué)擴(kuò)散元件的光能量損失。

2、本發(fā)明還提供一種投影裝置，其包括上述的光學(xué)擴(kuò)散組件或光學(xué)擴(kuò)散元件，可提高光機(jī)模塊的光路效率，具有較好的投影品質(zhì)及產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

3、本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本發(fā)明所公開的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的之一或部分或全部目的或其他目的，本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種光學(xué)擴(kuò)散組件，其配置于光束傳遞路徑上。光學(xué)擴(kuò)散組件包括第一光學(xué)本體以及第二光學(xué)本體。光束依序穿過第一光學(xué)本體以及第二光學(xué)本體。第一光學(xué)本體具有彼此相反的第一面與第二面。第二光學(xué)本體具有彼此相反的第三面與第四面。第一面或第三面具有第一擴(kuò)散區(qū)域。第四面具有第二擴(kuò)散區(qū)域。第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域位于光束的中心光軸上。光束的第一部分依序穿過第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域。光束的第二部分穿過第一擴(kuò)散區(qū)域但并未穿過第二擴(kuò)散區(qū)域。第一擴(kuò)散區(qū)域在第二光學(xué)本體的第四面上的正投影重疊于且大于第二擴(kuò)散區(qū)域在第二光學(xué)本體的第四面上的正投影。

5、為實(shí)現(xiàn)上述目的之一或部分或全部目的或其他目的，本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種光學(xué)擴(kuò)散元件，其配置于光束傳遞路徑上。光學(xué)擴(kuò)散元件為平凸聚光透鏡。平凸聚光透鏡具有彼此相反的第一面與第二面。第一面具有第一擴(kuò)散區(qū)域，而第二面具有第二擴(kuò)散區(qū)域。第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域位于光束的中心光軸上。第一面還具有兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域，且第一擴(kuò)散區(qū)域與兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域中的任一個(gè)之間具有間隔。光束的第一部分依序穿過第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域。光束的第二部分依序穿過間隔以及第二擴(kuò)散區(qū)域。

6、為實(shí)現(xiàn)上述目的之一或部分或全部目的或其他目的，本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種投影裝置，其包括照明系統(tǒng)、光機(jī)模塊以及鏡頭。照明系統(tǒng)適于提供照明光束，且包括光源、光學(xué)擴(kuò)散組件及光導(dǎo)管。光源適于提供光束。光學(xué)擴(kuò)散組件配置于光束的傳遞路徑上，并包括第一光學(xué)本體以及第二光學(xué)本體。光束依序穿過第一光學(xué)本體以及第二光學(xué)本體。第一光學(xué)本體具有彼此相反的第一面與第二面。第二光學(xué)本體具有彼此相反的第三面與第四面。第一面或第三面具有第一擴(kuò)散區(qū)域，而第四面具有第二擴(kuò)散區(qū)域。第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域位于光束的中心光軸上。光束的第一部分依序穿過第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域。光束的第二部分穿過第一擴(kuò)散區(qū)域但并未穿過第二擴(kuò)散區(qū)域。第一擴(kuò)散區(qū)域在第二光學(xué)本體的第四面上的正投影重疊于且大于第二擴(kuò)散區(qū)域在第二光學(xué)本體的第四面上的正投影。光導(dǎo)管配置于從光學(xué)擴(kuò)散組件傳遞的光束的傳遞路徑上，并用以形成照明光束。光機(jī)模塊配置于照明光束的傳遞路徑上。光機(jī)模塊包括光閥模塊及光學(xué)棱鏡。光學(xué)棱鏡配置于照明光束的傳遞路徑上，用以導(dǎo)引照明光束至光閥模塊，以及導(dǎo)引來自光閥模塊的影像光束。鏡頭配置于影像光束的傳遞路徑上，用以將影像光束投射出投影裝置。

7、為實(shí)現(xiàn)上述目的之一或部分或全部目的或其他目的，本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種投影裝置，其包括照明系統(tǒng)、光機(jī)模塊以及鏡頭。照明系統(tǒng)適于提供照明光束，且包括光源、光學(xué)擴(kuò)散元件及光導(dǎo)管。光源適于提供光束。光學(xué)擴(kuò)散元件配置于光束的傳遞路徑上，且為平凸聚光透鏡。平凸聚光透鏡具有彼此相反的第一面與第二面。第一面具有第一擴(kuò)散區(qū)域，而第二面具有第二擴(kuò)散區(qū)域。第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域位于光束的中心光軸上。第一面還具有第三擴(kuò)散區(qū)域，而第一擴(kuò)散區(qū)域與第三擴(kuò)散區(qū)域之間具有間隔。光束的第一部分依序穿過第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域。光束的第二部分依序穿過間隔以及第二擴(kuò)散區(qū)域。光導(dǎo)管配置于從光學(xué)擴(kuò)散元件傳遞的光束的傳遞路徑上，并用以形成照明光束。光機(jī)模塊配置于照明光束的傳遞路徑上。光機(jī)模塊包括光閥模塊及光學(xué)棱鏡。光學(xué)棱鏡配置于照明光束的傳遞路徑上，用以導(dǎo)引照明光束至光閥模塊，以及導(dǎo)引來自光閥模塊的影像光束。鏡頭配置于影像光束的傳遞路徑上，用以將影像光束投射出投影裝置。

8、基于上述，本發(fā)明的實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)或功效中的至少一個(gè)。在本發(fā)明的光學(xué)擴(kuò)散組件的設(shè)計(jì)中，第一光學(xué)本體的第一面或第二光學(xué)本體的第三面具有第一擴(kuò)散區(qū)域，而第二光學(xué)本體的第四面具有第二擴(kuò)散區(qū)域，其中第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域位于光束的中心光軸上，且第一擴(kuò)散區(qū)域在第二光學(xué)本體的第四面上的正投影重疊于且大于第二擴(kuò)散區(qū)域在第二光學(xué)本體的第四面上的正投影。光束的第一部分依序穿過第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域，而光束的第二部分穿過第一擴(kuò)散區(qū)域但并未穿過第二擴(kuò)散區(qū)域。借由第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域的設(shè)置，使不同角度的入射光束可穿過不同擴(kuò)散區(qū)域，除了可使光束的不同部分受到不同的擴(kuò)散效果(例如讓擴(kuò)散效果可疊加而衍生出不同的擴(kuò)散程度的光)之外，也可以減少整體入射光束進(jìn)入光學(xué)擴(kuò)散組件的光能量損失。此外，采用本發(fā)明的光學(xué)擴(kuò)散組件的投影裝置，則可提高光機(jī)模塊的光路效率及可靠度，可縮小光機(jī)體積及使光機(jī)光路設(shè)計(jì)靈活化，且具有較好的投影品質(zhì)及產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)特征：

1.一種光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述光學(xué)擴(kuò)散組件配置于光束傳遞路徑上，所述光學(xué)擴(kuò)散組件包括第一光學(xué)本體以及第二光學(xué)本體，所述光束依序穿過所述第一光學(xué)本體以及所述第二光學(xué)本體，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述第二光學(xué)本體為板狀或圓盤狀的擴(kuò)散元件，所述第三面具有所述第一擴(kuò)散區(qū)域，所述第四面還具有兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域，所述第二擴(kuò)散區(qū)域位于所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域之間，所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域中的任一個(gè)與所述第二擴(kuò)散區(qū)域之間具有間隔，所述光束的所述第二部分依序穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域及所述間隔，所述光束的第三部分穿過所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域中的至少一個(gè)但并未穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述第一擴(kuò)散區(qū)域的面積小于所述第二擴(kuò)散區(qū)域及所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域的面積總和，且所述第一擴(kuò)散區(qū)域的霧度大于所述第二擴(kuò)散區(qū)域的霧度及所述第三擴(kuò)散區(qū)域的霧度。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述第二擴(kuò)散區(qū)域的霧度與所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域的霧度相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述第二光學(xué)本體為圓盤狀的擴(kuò)散元件，所述第三面具有所述第一擴(kuò)散區(qū)域，所述第四面還具有兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域，所述第二擴(kuò)散區(qū)域位于所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域之間，所述第二擴(kuò)散區(qū)域及所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域?yàn)闊o縫地相鄰設(shè)置，所述光束的所述第二部分依序穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域及所述第三擴(kuò)散區(qū)域中的至少一者，所述光束的第三部分僅穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域但并未穿過所述第二擴(kuò)散區(qū)域以及所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述第一擴(kuò)散區(qū)域的面積大于所述第二擴(kuò)散區(qū)域及所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域的面積總和，且所述第二擴(kuò)散區(qū)域的霧度大于所述第一擴(kuò)散區(qū)域的霧度及所述第三擴(kuò)散區(qū)域的霧度。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述第一擴(kuò)散區(qū)域的霧度與所述第三擴(kuò)散區(qū)域的霧度相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述第二光學(xué)本體為具有擴(kuò)散粒子的圓盤狀的擴(kuò)散元件，所述第三面具有部分所述第一擴(kuò)散區(qū)域，所述第四面還具有兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域，所述第二擴(kuò)散區(qū)域位于所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域之間，且所述第二擴(kuò)散區(qū)域的霧度不同于所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域的霧度及所述第一擴(kuò)散區(qū)域的霧度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述第一光學(xué)本體為平凸聚光透鏡，所述第二光學(xué)本體為圓盤狀的擴(kuò)散元件，所述第一面具有所述第一擴(kuò)散區(qū)域，所述第四面還具有兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域，所述第二擴(kuò)散區(qū)域位于所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域之間，所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域中的任一個(gè)與所述第二擴(kuò)散區(qū)域之間具有間隔，所述光束的所述第二部分依序穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域及所述間隔，所述光束的第三部分穿過所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域中的至少一個(gè)但并未穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述第一擴(kuò)散區(qū)域的面積小于所述第二擴(kuò)散區(qū)域及所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域的面積總和，且所述第一擴(kuò)散區(qū)域的霧度大于所述第二擴(kuò)散區(qū)域的霧度及所述第三擴(kuò)散區(qū)域的霧度。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述第二擴(kuò)散區(qū)域的霧度與所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域的霧度相同。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)擴(kuò)散組件，其特征在于，所述第一面為所述平凸聚光透鏡的凸面。

13.一種光學(xué)擴(kuò)散元件，其特征在于，所述光學(xué)擴(kuò)散元件配置于光束傳遞路徑上，所述光學(xué)擴(kuò)散元件為平凸聚光透鏡，其中，

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)擴(kuò)散元件，其特征在于，所述第一擴(kuò)散區(qū)域以及所述第三擴(kuò)散區(qū)域的面積總和大于所述第二擴(kuò)散區(qū)域的面積，所述第二擴(kuò)散區(qū)域的霧度大于所述第一擴(kuò)散區(qū)域的霧度。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)擴(kuò)散元件，其特征在于，所述第一擴(kuò)散區(qū)域的霧度與所述第三擴(kuò)散區(qū)域的霧度相同。

16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)擴(kuò)散元件，其特征在于，所述第一面為所述平凸聚光透鏡的凸面，而所述第二面為所述平凸聚光透鏡的平面。

17.一種投影裝置，其特征在于，所述投影裝置包括：照明系統(tǒng)、光機(jī)模塊以及鏡頭，其中，

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的投影裝置，其特征在于，所述第二光學(xué)本體為板狀或圓盤狀的擴(kuò)散元件，所述第三面具有所述第一擴(kuò)散區(qū)域，所述第四面還具有兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域，所述第二擴(kuò)散區(qū)域位于所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域之間，所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域中的任一個(gè)與所述第二擴(kuò)散區(qū)域之間具有間隔，所述光束的所述第二部分依序穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域及所述間隔，所述光束的第三部分穿過所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域中的至少一個(gè)但并未穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的投影裝置，其特征在于，所述第二光學(xué)本體為圓盤狀的擴(kuò)散元件，所述第三面具有所述第一擴(kuò)散區(qū)域，所述第四面還具有兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域，所述第二擴(kuò)散區(qū)域位于所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域之間，所述第二擴(kuò)散區(qū)域及所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域?yàn)闊o縫地相鄰設(shè)置，所述光束的所述第二部分依序穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域及所述第三擴(kuò)散區(qū)域中的至少一者，所述光束的第三部分僅穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域但并未穿過所述第二擴(kuò)散區(qū)域以及所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域。

20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的投影裝置，其特征在于，所述第一光學(xué)本體為平凸聚光透鏡，所述第二光學(xué)本體為圓盤狀的擴(kuò)散元件，所述第一面具有所述第一擴(kuò)散區(qū)域，所述第四面還具有兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域，所述第二擴(kuò)散區(qū)域位于所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域之間，所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域中的任一個(gè)與所述第二擴(kuò)散區(qū)域之間具有間隔，所述光束的所述第二部分依序穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域及所述間隔，所述光束的第三部分穿過所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域中的至少一個(gè)但并未穿過所述第一擴(kuò)散區(qū)域。

21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的投影裝置，其特征在于，所述第二光學(xué)本體為具有擴(kuò)散粒子的圓盤狀的擴(kuò)散元件，所述第三面具有部分所述第一擴(kuò)散區(qū)域，所述第四面還具有兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域，所述第二擴(kuò)散區(qū)域位于所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域之間，且所述第二擴(kuò)散區(qū)域的霧度不同于所述兩個(gè)第三擴(kuò)散區(qū)域的霧度及所述第一擴(kuò)散區(qū)域的霧度。

22.一種投影裝置，其特征在于，所述投影裝置包括：照明系統(tǒng)、光機(jī)模塊以及鏡頭，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種光學(xué)擴(kuò)散組件，其配置于光束傳遞路徑上。光學(xué)擴(kuò)散組件包括第一光學(xué)本體以及第二光學(xué)本體。光束依序穿過第一光學(xué)本體以及第二光學(xué)本體。第一光學(xué)本體具有彼此相反的第一面與第二面。第二光學(xué)本體具有彼此相反的第三面與第四面。第一面或第三面具有第一擴(kuò)散區(qū)域。第四面具有第二擴(kuò)散區(qū)域。第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域位于光束的中心光軸上。光束的第一部分依序穿過第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域。光束的第二部分穿過第一擴(kuò)散區(qū)域但并未穿過第二擴(kuò)散區(qū)域。借此減少整體入射光進(jìn)入光學(xué)擴(kuò)散組件的光能量損失。

技術(shù)研發(fā)人員：徐碧聰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中強(qiáng)光電股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14