投影前端照明系統(tǒng)及投影設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)投影領(lǐng)域，具體而言，涉及一種投影前端照明系統(tǒng)及投影設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在光學(xué)投影設(shè)備中，現(xiàn)有投影設(shè)備的投影光源常采用白色光源或RGB三色單色光源。當(dāng)采用RGB三色單色光源時(shí)，需要對(duì)RGB三色單色光進(jìn)行混光。然而，現(xiàn)有投影設(shè)備前端大多采用合光片對(duì)紅綠藍(lán)三色光進(jìn)行混合處理，采用合光片的方式通常會(huì)帶來(lái)合光片成本極高、合光片的裝配工藝要求極高、合光片的裝配公差要求嚴(yán)格、成品的良品率低的問(wèn)題，無(wú)法達(dá)到大批量生產(chǎn)的效果。如何提供一種品質(zhì)優(yōu)良、價(jià)格低廉的投影設(shè)備前端，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是一個(gè)急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中投影設(shè)備前端因采用合光片帶來(lái)的成本高、合光片的裝配工藝要求高、各光學(xué)元器件的裝配公差要求嚴(yán)格、成品的良品率低的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能使投影設(shè)備的品質(zhì)優(yōu)良、價(jià)格低廉的系統(tǒng)。
[0004]與此相應(yīng)，本發(fā)明另一個(gè)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供品質(zhì)優(yōu)良、價(jià)格低廉的投影設(shè)備。
[0005]就實(shí)現(xiàn)使投影設(shè)備品質(zhì)優(yōu)良、價(jià)格低廉的系統(tǒng)而言，本發(fā)明提供一種投影前端照明系統(tǒng)，包括:用于產(chǎn)生三種單色光的RGB三色LED光源、用于對(duì)所述RGB三色LED光源產(chǎn)生的三種單色光進(jìn)行第一次混光的反射器，用于對(duì)光路進(jìn)行調(diào)整的第一中繼透鏡組、用于對(duì)所述RGB三色LED光源產(chǎn)生的三種單色光進(jìn)行第二次混光的復(fù)眼場(chǎng)鏡。所述反射器包括反射面，所述RGB三色LED光源發(fā)出的三種單色光經(jīng)所述反射器的反射面反射后依次經(jīng)過(guò)所述第一中繼透鏡組及所述復(fù)眼場(chǎng)鏡。
[0006]進(jìn)一步地，上述投影前端照明系統(tǒng)中所述反射器為空心四棱柱，所述反射器包括位于空心四棱柱頂部的入射矩形孔、位于空心四棱柱底部的出射矩形孔，連接所述入射矩形孔與出射矩形孔之間由四個(gè)梯形面形成的反射面，所述RGB三色LED光源發(fā)出的三種單色光經(jīng)所述入射矩形孔入射到所述反射面后依次經(jīng)過(guò)所述反射器的出射矩形孔、所述第一中繼透鏡組及所述復(fù)眼場(chǎng)鏡。所述空心四棱柱采用四個(gè)具有高光發(fā)射性能的梯形面相互粘貼而成，所述空心四棱柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并價(jià)格低廉，粘貼容易且便于生產(chǎn)加工。
[0007]進(jìn)一步地，上述投影前端照明系統(tǒng)中所述RGB三色LED光源放置于所述反射器的中軸線(xiàn)上，所述RGB三色LED光源的發(fā)光平面與反射器入射矩形孔的距離小于0.6mm，且所述空心四棱柱頂部向外延伸為一個(gè)空心四棱錐體時(shí)，所述RGB三色LED光源容納于所述空心四棱錐體的錐體空心區(qū)域內(nèi)。對(duì)所述RGB三色LED光源幾何尺寸與距反射器入射矩形孔的距離進(jìn)行上述設(shè)定，使所述RGB三色LED光源發(fā)出的單色光更多的進(jìn)入反射器中，提高投影前端照明系統(tǒng)均光后的光強(qiáng)度。
[0008]進(jìn)一步地，上述投影前端照明系統(tǒng)中所述RGB三色LED光源包括數(shù)量相等的R、G、B單色LED。可對(duì)三色光驅(qū)動(dòng)不同的功率進(jìn)而改變?nèi)w混合光的色溫。此方式的光源排布可使投影出來(lái)的圖像具有清晰的畫(huà)面和鮮艷的色彩。
[0009]進(jìn)一步地，上述投影前端照明系統(tǒng)中所述反射器軸向長(zhǎng)度不大于12mm，在所述發(fā)射器的反射面上設(shè)有反光層。在所述反射器的反射面上設(shè)有反光層一方面可以增強(qiáng)反射效果。另一方面所述反射器材質(zhì)可以用塑料替代只需在所述的反射面上涂上一層反光層即可，降低整個(gè)系統(tǒng)的成本。
[0010]進(jìn)一步地，上述投影前端照明系統(tǒng)中從所述空心四棱錐出射矩形孔出射的光經(jīng)過(guò)所述第一中繼透鏡組后形成均勻像面。
[0011]進(jìn)一步地，上述投影前端照明系統(tǒng)中復(fù)眼場(chǎng)鏡設(shè)置于從所述空心四棱錐出射矩形孔出射的光經(jīng)過(guò)所述第一中繼透鏡組后形成均勻像面的位置處。
[0012]進(jìn)一步地，上述投影前端照明系統(tǒng)中所述復(fù)眼場(chǎng)鏡中包括有規(guī)則分布多個(gè)矩形球面陣列單元的入射面與出射面，所述入射面與出射面上規(guī)則分布的多個(gè)矩形球面陣列單元相對(duì)于所述入射面與出射面之間的中心截面呈對(duì)稱(chēng)分布，所述多個(gè)矩形球面陣列單元的長(zhǎng)方向與所述RGB三色LED光源分布陣列中較長(zhǎng)的行或者列所在方向一致。使所述多個(gè)矩形球面陣列單元的長(zhǎng)方向與所述RGB三色LED光源分布陣列中較長(zhǎng)的行或者列所在方向一致可以使經(jīng)過(guò)所述復(fù)眼場(chǎng)鏡混光后光的均光性更強(qiáng)，混光效果更好。
[0013]就使投影設(shè)備的品質(zhì)優(yōu)良、價(jià)格低廉的設(shè)備而言，本發(fā)明提供一種投影設(shè)備。包括:用于產(chǎn)生三種單色光的RGB三色LED光源、用于對(duì)所述RGB三色LED光源產(chǎn)生的三種單色光進(jìn)行第一次混光的反射器，用于對(duì)光路進(jìn)行調(diào)整的第一中繼透鏡組、用于對(duì)所述RGB三色LED光源產(chǎn)生的三種單色光進(jìn)行第二次混光的復(fù)眼場(chǎng)鏡、第二中繼透鏡組、反射鏡、棱鏡系統(tǒng)、DMD圖像發(fā)生器及投影物鏡組。所述反射器包括反射面，所述RGB三色LED光源發(fā)出的三種單色光經(jīng)所述反射器的反射面反射后依次經(jīng)過(guò)所述第一中繼透鏡組、復(fù)眼場(chǎng)鏡、第二中繼透鏡組、反射鏡、棱鏡系統(tǒng)、DMD圖像發(fā)生器及投影物鏡組。在所述投影設(shè)備中設(shè)置反射面加所述復(fù)眼場(chǎng)鏡的兩次混光的結(jié)構(gòu)可以使三色單色光混合更加均勻，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省去了合光片的光學(xué)元器件及對(duì)合光片的高標(biāo)準(zhǔn)的裝配要求，便于對(duì)此投影設(shè)備批量生產(chǎn)。
[0014]進(jìn)一步地，上述投影設(shè)備中所述反射器為空心四棱柱，所述反射器包括位于空心四棱柱頂部的入射矩形孔、位于空心四棱柱底部的出射矩形孔，連接所述入射矩形孔與出射矩形孔之間由四個(gè)梯形面形成的反射面，所述空心四棱柱的入射矩形孔尺寸大于LED總發(fā)光面的尺寸，出射矩形孔的尺寸大于入射矩形孔的尺寸，且出射矩形孔的尺寸不大于所述DMD圖像發(fā)生器的有效反射面區(qū)域尺寸的1.6倍，入射矩形孔的尺寸小于所述DMD圖像發(fā)生器的有效反射面區(qū)域的尺寸。
[0015]相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明提供一種投影前端照明系統(tǒng)，包括:用于產(chǎn)生三種單色光的RGB三色LED光源、用于對(duì)所述RGB三色LED光源產(chǎn)生的三種單色光進(jìn)行第一次混光的反射器，用于對(duì)光路進(jìn)行調(diào)整的第一中繼透鏡組、用于對(duì)所述RGB三色LED光源產(chǎn)生的三種單色光進(jìn)行第二次混光的復(fù)眼場(chǎng)鏡。所述反射器包括反射面，所述RGB三色LED光源發(fā)出的三種單色光經(jīng)所述反射器的反射面反射后依次經(jīng)過(guò)所述第一中繼透鏡組及所述復(fù)眼場(chǎng)鏡。上述提供的投影前端照明系統(tǒng)采用反射器反射面對(duì)RGB三色LED光源發(fā)出的單色光進(jìn)行第一次混光，采用所述復(fù)眼場(chǎng)鏡對(duì)RGB三色LED光源發(fā)出的單色光進(jìn)行第二次混光。采用所述反射面加所述復(fù)眼場(chǎng)鏡的兩次混光的結(jié)構(gòu)可以使三色單色光混合更加均勻，替代掉合光片、避免裝配合光片過(guò)程中所要求的高標(biāo)準(zhǔn)裝配要求，有利于產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用合光片進(jìn)行分光時(shí)，投影設(shè)備裝配要求高、成本高、不利于生產(chǎn)的技術(shù)問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚的說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明第一具體實(shí)施例提供的投影前端照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明第一具體實(shí)施例提供的投影前端照明系統(tǒng)中反射器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明第一具體實(shí)施例提供的投影前端照明系統(tǒng)中RGB三色LED光源的排列序列圖；
[0020]圖4是本發(fā)明第一具體實(shí)施例提供的投影前端照明系統(tǒng)的光路示意圖；
[0021]圖5是本發(fā)明第二具體實(shí)施例提供的投影設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中，附圖標(biāo)記匯總?cè)缦?
[0023]投影前端照明系統(tǒng)1