一種投影照明光路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)字投影顯示技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種勻光柱面透鏡及其投影照明光路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是半導(dǎo)體技術(shù)的推動(dòng)，便攜式的電子設(shè)備被不斷的設(shè)計(jì)制造出來。便攜式電子設(shè)備功能的提升，用戶對(duì)人機(jī)界面的顯示器件的要求越來越向著微型，大屏幕和高分辨率方向發(fā)展。在廣大用戶強(qiáng)烈需求的促使下，近年來微型投影機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛，DLP、LCOS等產(chǎn)品紛紛推出了便攜式的手持微型投影機(jī)產(chǎn)品(PICO)，或內(nèi)置于手機(jī)等手持移動(dòng)設(shè)備中的投影機(jī)模組。
[0003]投影模組照明光路的功能在于盡可能多地將光源發(fā)出的大角度分布、形狀不一、亮度不等的照明光線，轉(zhuǎn)換為照射到顯示芯片有效區(qū)域的均勻光斑，實(shí)現(xiàn)均勻、明亮的投影顯示畫面。現(xiàn)有常規(guī)的投影機(jī)，通常是先將三路光源進(jìn)行合光后，再通過復(fù)眼透鏡或者光棒進(jìn)行勻光，光程較大，不利于減小投影機(jī)的體積和提高投影機(jī)的性能。投影模組要更好地應(yīng)用在手持式電子設(shè)備中，就要在保持具有高的光輸出的前提下，要求投影光路設(shè)計(jì)簡潔高效，使投影機(jī)滿足尺寸小、光損耗低等適合應(yīng)用于手持式電子設(shè)備中的條件，這也成為本領(lǐng)域技術(shù)人員有待解決的技術(shù)問題之一。
[0004]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本實(shí)用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，保證了每個(gè)光源的輸出功率，且有利于降低加工和裝配的成本的影照明光路。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種投影照明光路，包括:由第一光源、第二光源和第三光源組成的三基色光源；分別設(shè)置于所述第一光源光路上的第一準(zhǔn)直透鏡組、設(shè)置于所述第二光源光路上的第二準(zhǔn)直透鏡組和設(shè)置于所述第三光源光路上的第三準(zhǔn)直透鏡組；分光鏡片組，包括:第一分色鏡和第二分色鏡；由入光面和出光面均為柱面陣列結(jié)構(gòu)的勻光柱面透鏡組成的勻光柱面透鏡組，包括:第一勻光柱面透鏡、第二勻光柱面透鏡和第三勻光柱面透鏡，組合用于產(chǎn)生兩個(gè)正交方向的均勻光強(qiáng)分布；其中，第一勻光柱面透鏡的柱面軸向與第三勻光柱面透鏡的柱面軸向正交設(shè)置，且第二勻光柱面透鏡的柱面軸向與第三勻光柱面透鏡的柱面軸向正交設(shè)置。
[0007]優(yōu)選地，所述第二勻光柱面透鏡的中心光軸和第三勻光柱面透鏡的中心光軸平行，且均與第一勻光柱面透鏡的中心光軸垂直。
[0008]優(yōu)選地，第一勻光透鏡用于對(duì)來自第一光源和第二光源的光束產(chǎn)生與第一勻光柱面透鏡的柱面軸向相同方向的均勻光強(qiáng)分布，與第一勻光透鏡的柱面軸向正交的第三勻光柱面透鏡用于對(duì)來自第一光源和第二光源的光束產(chǎn)生與第三勻光柱面透鏡的柱面軸向相同方向的均勻光強(qiáng)分布；第二勻光柱面透鏡用于對(duì)來自第三光源的光束產(chǎn)生與第二勻光柱面透鏡的柱面軸向相同方向的均勻光強(qiáng)分布，與第二勻光透鏡的柱面軸向正交的第三勻光柱面透鏡用于對(duì)來自第三光源的光束產(chǎn)生與第三勻光柱面透鏡的柱面軸向相同方向的均勾光強(qiáng)分布。
[0009]優(yōu)選地，所述第一勻光柱面透鏡、第二勻光柱面透鏡和第三勻光柱面透鏡的柱面陣列表面均為凸柱面透鏡及其之間的凹形接縫平滑連接的周期排列結(jié)構(gòu)，入光面和出光面均完全被所述的柱面陣列所覆蓋；入光面上的凸柱面透鏡的面形結(jié)構(gòu)和出光面上的凸柱面透鏡的面形結(jié)構(gòu)成鏡面對(duì)稱。
[0010]優(yōu)選地，所述第一勻光柱面透鏡和/或第二勻光柱面透鏡和/或第三勻光柱面透鏡可為塑料或者玻璃材質(zhì)。
[0011]優(yōu)選地，所述第二準(zhǔn)直透鏡組的中心光軸和第三準(zhǔn)直透鏡組的中心光軸平行，均與第一準(zhǔn)直透鏡組的中心光軸垂直。
[0012]優(yōu)選地，所述來自第一光源的光束經(jīng)第一準(zhǔn)直透鏡組準(zhǔn)直后經(jīng)由第一分色鏡透射，來自第二光源的光束經(jīng)第二準(zhǔn)直透鏡組準(zhǔn)直后再經(jīng)由第一分色鏡反射，第一勻光柱面透鏡設(shè)置在第一分色鏡光路前方，經(jīng)由第一分色鏡透射和反射的光束在所述第一勻光柱面透鏡的入光面前匯聚；來自第一勻光柱面透鏡的光束經(jīng)由第二分色鏡反射，來自第二勻光柱面透鏡的光束經(jīng)由第二分色鏡透射，第三勻光柱面透鏡設(shè)置在第二分色鏡光路前方，經(jīng)由第二分色鏡透射和反射的光束在所述第三勻光柱面透鏡入光面前匯聚。
[0013]優(yōu)選地，所述第一分色鏡和第二分色鏡平行設(shè)置。
[0014]優(yōu)選地，所述三基色光源為LED光源或者激光光源。
[0015]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述三基色光源由紅色光源、藍(lán)色光源和綠色光源組成。
[0016]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述投影照明光路可用于顯示芯片為DMD或者LCOS或者IXD的投影模組。
[0017]優(yōu)選地，所述第一分色鏡與第一準(zhǔn)直透鏡組的中心光軸夾角為45度，所述第一分色鏡與第二準(zhǔn)直透鏡組的中心光軸夾角也為45度；所述第二分色鏡與第一準(zhǔn)直透鏡組的中心光軸夾角為45度，所述第二分色鏡與第三準(zhǔn)直透鏡組的中心光軸夾角也為45度。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:提供了一種投影照明光路，包括:三基色光源；與三基色光源一一對(duì)應(yīng)的三組準(zhǔn)直透鏡組；分光鏡片組，包括:第一分色鏡和第二分色鏡；由入光面和出光面均為柱面陣列結(jié)構(gòu)的勻光柱面透鏡組成的勻光柱面透鏡組，包括:第一勻光柱面透鏡、第二勻光柱面透鏡和第三勻光柱面透鏡，組合用于產(chǎn)生兩個(gè)正交方向的均勻光強(qiáng)分布。該投影照明光路實(shí)現(xiàn)三路光源及其準(zhǔn)直光路相互獨(dú)立，采用勻光柱面透鏡組對(duì)光束進(jìn)行均勻化，結(jié)構(gòu)簡單合理，保證了每個(gè)光源的輸出功率，且有利于降低加工和裝配的成本。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的投影照明光路最優(yōu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型的的投影照明光路最優(yōu)實(shí)施例的勻光柱面透鏡組立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0022]除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0023]圖1是本實(shí)用新型的投影照明光路最優(yōu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的的投影照明光路最優(yōu)實(shí)施例的勻光柱面透鏡組立體結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1和圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的一種投影照明光路，包括:由第一光源101、第二光源102和第三光源103組成的三基色光源；分別設(shè)置于所述第一光源101光路上的第一準(zhǔn)直透鏡組104、設(shè)置于所述第二光源102光路上的第二準(zhǔn)直透鏡組105和設(shè)置于所述第三光源103光路上的第三準(zhǔn)直透鏡組106 ;用于改變光路的分光鏡片組包括:第一分色鏡107和第二分色鏡108 ;由入光面和出光面均為柱面陣列結(jié)構(gòu)的勻光柱面透鏡組成的勻光柱面透鏡組，包括:第一勻光柱面透鏡109、第二勻光柱面透鏡110和第三勻光柱面透鏡111 ;其中，第一勻光柱面透鏡109的柱面軸向109a和第二勻光柱面透鏡110的柱面軸向I 1a平行設(shè)置(附圖2中，由于繪圖角度原因，無法完全視出第一勻光柱面透鏡109的柱面軸向109a和第二勻光柱面透鏡110的柱面軸向IlOa平行)；第一勻光柱面透鏡109的柱面軸向109a和第三勻光柱面透鏡111的柱面軸向11 Ia正交設(shè)置，且第二勻光柱面透鏡110的柱面軸向IlOa與第三勻光柱面透鏡111的柱面軸向Illa正交設(shè)置。
[0024]本實(shí)施例中，所述第一勻光柱面透鏡109的柱面軸向109a和第三勻光柱面透鏡111的柱面軸向Illa正交設(shè)置，用于對(duì)來自第一光源101和第二光源102的光束產(chǎn)生兩個(gè)正交方向的均勻光強(qiáng)分布；第二勻光柱面透鏡110的柱面軸向IlOa和第三勻光柱面透鏡111的柱面軸向Illa正交設(shè)置，用于對(duì)來自第二分色鏡108的光束產(chǎn)生兩個(gè)正交方向的均勾光強(qiáng)分布。
[0025]例如:當(dāng)我們?cè)O(shè)定，將第一勻光柱面透鏡109的柱面軸向109a設(shè)定為Y方向，將第三勻光柱面透鏡111的柱面軸向Illa設(shè)定為X方向。當(dāng)?shù)谝粍蚬馔哥R109用于對(duì)來自第一光源101和第二光源102的光束產(chǎn)生Y方向的均勻光強(qiáng)分布時(shí)，則與其柱面軸向正交的第三勻光柱面透鏡111用于對(duì)來自第一光源101和第二光源102的光束產(chǎn)生X方向的均勻光強(qiáng)分布，第一勾光柱面透鏡109和第三勾光柱面透鏡111組合對(duì)來自第一分光鏡107的光束進(jìn)行Y和X兩個(gè)正交方向產(chǎn)生均勻光強(qiáng)分布，相當(dāng)于一個(gè)復(fù)眼透鏡的作用。
[0026]同理，當(dāng)我們?cè)O(shè)定，將第二勻光柱面透鏡110的柱面軸向IlOa設(shè)定為Y方向，將第三勻光柱面透鏡111的柱面軸向Illa設(shè)定為X方向。當(dāng)?shù)诙蚬庵嫱哥R110對(duì)來自第三光源103的光束產(chǎn)生Y方向的均勻光強(qiáng)分布時(shí)，則與其柱面軸向正交的第三勻光柱面透鏡111用于對(duì)對(duì)來自第三光源103的光束產(chǎn)生X方向的均勻光強(qiáng)分布。
[0027]所述來自第一光源101的光束經(jīng)第一準(zhǔn)直透鏡組104準(zhǔn)直后經(jīng)由第一分色鏡107透射，來自第二光源102的光束經(jīng)第二準(zhǔn)直透鏡組105準(zhǔn)直后再經(jīng)由第一分色鏡107反射，第一勾光柱面透鏡109設(shè)置在第一分色鏡107光路前方，經(jīng)由第一分色鏡107透射和反射的光束在所述第一勻光柱面透鏡109的入光面前匯聚；所述來自第一光源101和第二光源102的光束分別經(jīng)第一準(zhǔn)直透鏡組104和第二準(zhǔn)直透鏡組105準(zhǔn)直后的經(jīng)由第一分色鏡107在所述第一勾光柱面透鏡109的入光面前匯聚；第一勾光柱面透鏡109對(duì)來自第一光源101和第二光源102的光束產(chǎn)生Y方向的均勻光強(qiáng)分布；
[0028]所述第二勻光柱面透鏡110設(shè)置在第三準(zhǔn)直透鏡組106的光路正前方，對(duì)經(jīng)第三準(zhǔn)直透鏡組106準(zhǔn)直后的光束進(jìn)行勻光，第二勻光柱面透鏡110對(duì)來自第三光源103的光束產(chǎn)生Y方向的均勻光強(qiáng)分布；
[0029]來自第一勻