投影设备及其控制方法转让专利
申请号 : CN201811620095.1
文献号 : CN111381422B
文献日 : 2022-01-28
发明人 : 田勇 , 陈陆 , 阴亮
申请人 : 青岛海信激光显示股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种投影设备,包括光源系统、照明光学系统和成像系统,其特征在于,所述光源系统包括不同颜色的至少三个激光器组件,所述照明光学系统包括数字微镜器件DMD、透镜组件和折射全反射RTIR组件;
所述透镜组件位于所述至少三个激光器组件的出光侧,所述折射全反射RTIR组件包括第一平凸透镜和楔形棱镜,所述第一平凸透镜的平面与所述楔形棱镜的第一侧面胶合,所述第一平凸透镜的中心线与所述透镜组件的中心线之间形成预设夹角,所述数字微镜器件DMD位于所述楔形棱镜的第一出光侧,所述楔形棱镜的第一出光侧是指所述楔形棱镜的第二侧面所在的一侧;
所述至少三个激光器组件用于输出不同颜色的至少三组光束,并将输出的至少三组光束出射至所述透镜组件,所述透镜组件用于对所述至少三个激光器组件出射的光束进行调整,并将调整后的光束出射至所述第一平凸透镜的凸面,所述第一平凸透镜用于对所述透镜组件调整后的光束进行折射,并将折射后的光束出射至所述楔形棱镜的第一侧面,所述楔形棱镜用于对所述第一平凸透镜折射后的光束再次折射,并将再次折射后的光束从所述楔形棱镜的第一出光侧出射至所述数字微镜器件DMD,且出射至所述数字微镜器件DMD的光束在所述数字微镜器件DMD所在的平面上形成的光斑能够覆盖所述数字微镜器件DMD,所述数字微镜器件DMD用于对所述楔形棱镜折射后的光束进行反射,并将反射后的光束穿过所述楔形棱镜的第二侧面出射至所述楔形棱镜的第一侧面,所述楔形棱镜还用于对所述数字微镜器件DMD反射的光束进行全反射,并将全反射后的光束从所述楔形棱镜的第二出光侧出射至成像系统,所述楔形棱镜的第二出光侧是指所述楔形棱镜的第三侧面所在的一侧。
2.根据权利要求1所述的投影设备,其特征在于,所述光源系统还包括与所述至少三个激光器组件一一对应的至少三个激光聚焦组件,以及锥形反射体和光束整形组件;
每个激光聚焦组件位于对应的激光器组件的出光侧,所述锥形反射体位于所述至少三个激光聚焦组件的出射光束的主光轴的交点位置,所述锥形反射体的侧面设置有激光反射区,且所述锥形反射体的顶点朝向所述光束整形组件,所述光束整形组件的中心线与所述至少三个激光器组件所在的平面垂直,所述透镜组件位于所述光束整形组件的出光侧;
每个激光聚焦组件用于对对应的激光器组件出射的光束进行聚焦,并将聚焦后的光束出射至所述锥形反射体的激光反射区,所述锥形反射体用于对每个激光聚焦组件聚焦后的光束进行反射,所述光束整形组件用于对所述锥形反射体反射后的光束进行整形,并将整形后的光束出射至所述透镜组件。
3.根据权利要求2所述的投影设备,其特征在于,每个激光聚焦组件包括凸面反射镜和至少一个凹面反射镜;
所述凸面反射镜位于对应的激光器组件的出光侧,且所述凸面反射镜的凸面朝向对应的激光器组件,所述至少一个凹面反射镜位于对应的激光器组件的侧方,且每个凹面反射镜的凹面朝向所述凸面反射镜的凸面;
所述凸面反射镜用于对对应的激光器组件出射的光束进行发散,并将发散后的光束出射至所述至少一个凹面反射镜,所述至少一个凹面反射镜用于对所述凸面反射镜发散的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至所述锥形反射体。
4.根据权利要求2所述的投影设备,其特征在于,每个激光聚焦组件包括第一双凸透镜、第一双凹透镜、第二双凸透镜和第二平凸透镜;
所述第一双凸透镜、所述第一双凹透镜、所述第二双凸透镜和所述第二平凸透镜依次位于对应的激光器组件的出光侧,所述第一双凸透镜的中心线、所述第一双凹透镜的中心线、所述第二双凸透镜的中心线、所述第二平凸透镜的中心线和对应的激光器组件出射的光束的主光轴重合,相比于所述第一双凸透镜,所述第二平凸透镜靠近所述锥形反射体,且所述第二平凸透镜的平面朝向所述锥形反射体;
所述第一双凸透镜用于对对应的激光器组件出射的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至所述第一双凹透镜,所述第一双凹透镜用于对所述第一双凸透镜汇聚后的光束进行发散,并将发散后的光束出射至所述第二双凸透镜,所述第二双凸透镜和所述第二平凸透镜依次用于对所述第一双凹透镜发散的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至所述锥形反射体。
5.根据权利要求2所述的投影设备,其特征在于,所述光束整形组件包括第一凹凸透镜、第三双凸透镜和第二凹凸透镜;
所述第一凹凸透镜、所述第三双凸透镜和所述第二凹凸透镜依次位于所述锥形反射体的出光侧,所述第一凹凸透镜的中心线、所述第三双凸透镜的中心线、所述第二凹凸透镜的中心线和所述锥形反射体反射的光束的主光轴重合,相比于所述第二凹凸透镜,所述第一凹凸透镜靠近所述锥形反射体,且所述第一凹凸透镜的凹面朝向所述锥形反射体,所述第二凹凸透镜的凸面朝向所述第三双凸透镜;
所述第一凹凸透镜用于对所述锥形反射体反射的光束进行发散,并将发散后的光束出射至所述第三双凸透镜,所述第三双凸透镜和所述第二凹凸透镜依次用于对所述第一凹凸透镜发散的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至所述透镜组件。
6.如权利要求1‑5任一所述的投影设备,其特征在于,所述第一平凸透镜位于所述透镜组件的出光侧,所述第一平凸透镜的凸面朝向所述透镜组件。
7.如权利要求1‑5任一所述的投影设备,其特征在于,所述第一平凸透镜的凸面背向所述透镜组件,所述照明光学系统还包括平面反射镜,所述平面反射镜用于将所述透镜组件出射的光束的方向调整至朝向所述第一平凸透镜的凸面的方向。
8.如权利要求1所述的投影设备,其特征在于,所述透镜组件包括:第三凹凸透镜和第四双凸透镜;
所述第三凹凸透镜的中心线与所述第四双凸透镜的中心线重合,所述第三凹凸透镜的凹面朝向所述光源系统,且所述第三凹凸透镜位于所述第四双凸透镜与所述光源系统之间;
所述第三凹凸透镜用于对所述光源系统出射的光束进行发散,并将发散后的光束出射至所述第四双凸透镜,所述第四双凸透镜用于对所述第三凹凸透镜发散后的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至所述第一平凸透镜的凸面。
9.如权利要求8所述的投影设备,其特征在于,所述照明光学系统还包括矩形光导管;
所述矩形光导管的中心线与所述第三凹凸透镜的中心线重合,且位于所述光源系统和所述第三凹凸透镜之间,所述矩形光导管用于对所述光源系统出射的光束进行整形,并将整形后的光束出射至所述第三凹凸透镜的凹面,所述矩形光导管的尺寸与所述数字微镜器件DMD的尺寸呈预设比例。
10.如权利要求1所述的投影设备,其特征在于,所述透镜组件包括:复眼透镜和第五双凸透镜;
所述复眼透镜的中心线与所述第五双凸透镜的中心线重合,所述复眼透镜位于所述第五双凸透镜与所述光源系统之间,所述复眼透镜用于对所述光源系统出射的光束进行均化和发散,并将均化和发散后的光束出射至所述第五双凸透镜,所述第五双凸透镜用于对所述复眼透镜均化和发散后的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至所述第一平凸透镜的凸面。
11.如权利要求1所述的投影设备,其特征在于,所述第一平凸透镜折射后的光束在所述楔形棱镜的第一侧面所在的平面内形成的光斑包含在所述楔形棱镜的第一侧面内,所述楔形棱镜折射后的光束在所述楔形棱镜的第二侧面所在的平面内形成的光斑包含在所述楔形棱镜的第二侧面内,所述数字微镜器件DMD反射后的光束在所述楔形棱镜的第一侧面所在的平面内形成的光斑包含在所述楔形棱镜的第一侧面内,所述楔形棱镜全反射后的光束在所述楔形棱镜的第三侧面所在的平面内形成的光斑包含在所述楔形棱镜的第三侧面内。
12.如权利要求1所述的投影设备,其特征在于,所述透镜组件的中心线与所述光源系统出射的光束的主光轴重合。
13.一种投影设备的控制方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1至12任一所述的投影设备,所述方法包括:
控制不同颜色的所述至少三个激光器组件开启,以使所述至少三个激光器组件输出不同颜色的至少三组光束,所述至少三组光束依次通过所述透镜组件、所述第一平凸透镜、所述楔形棱镜、所述数字微镜器件DMD、所述楔形棱镜和所述成像系统以进行投影。
说明书 :
投影设备及其控制方法
技术领域
背景技术
Reflection,全反射)组件2和DMD(Digital Micromirror Device,数字微镜器件)3,透镜组
件1的中心线与光源系统4出射的光束的主光轴重合,TIR是将呈三棱柱结构的第一楔形棱
镜21的第一侧面和呈三棱柱结构的第二楔形棱镜22的第一侧面胶合而成,DMD3所在的平面
与第一楔形棱镜的第二侧面平行。其中,主光轴是指一束光束中沿中心线方向的光束。光源
系统4出射的光束经过透镜组件1进行处理,以保证处理后的光束在DMD3所在平面上形成的
光斑能够覆盖DMD3。之后,处理后的光束出射至第一楔形棱镜21的第三侧面,并入射至第一
楔形棱镜21的第一侧面,从而在第一楔形棱镜21的第一侧面发生全反射后,沿第一楔形棱
镜21的第二侧面出射至DMD3,DMD3在将光束进行反射后,依次穿过第一楔形棱镜21的第二
侧面和第一侧面,以及第二楔形棱镜22的第一侧面和第二侧面出射至投影设备的成像系统
5。
发明内容
RTIR(Refraction Total Internal Reflection,折射全反射)组件;
平凸透镜的中心线与所述透镜组件的中心线之间形成预设夹角,所述DMD位于所述楔形棱
镜的第一出光侧,所述楔形棱镜的第一出光侧是指所述楔形棱镜的第二侧面所在的一侧;
行调整,并将调整后的光束出射至所述第一平凸透镜的凸面,所述第一平凸透镜用于对所
述透镜组件调整后的光束进行折射,并将折射后的光束出射至所述楔形棱镜的第一侧面,
所述楔形棱镜用于对所述第一平凸透镜折射后的光束再次折射,并将再次折射后的光束从
所述楔形棱镜的第一出光侧出射至所述DMD,且出射至所述DMD的光束在所述DMD所在的平
面上形成的光斑能够覆盖所述DMD,所述DMD用于对所述楔形棱镜折射后的光束进行反射,
并将反射后的光束穿过所述楔形棱镜的第二侧面出射至所述楔形棱镜的第一侧面,所述楔
形棱镜还用于对所述DMD反射的光束进行全反射,并将全反射后的光束从所述楔形棱镜的
第二出光侧出射至成像系统,所述楔形棱镜的第二出光侧是指所述楔形棱镜的第三侧面所
在的一侧。
反射区,且所述锥形反射体的顶点朝向所述光束整形组件,所述光束整形组件的中心线与
所述至少三个激光器组件所在的平面垂直,所述透镜组件位于所述光束整形组件的出光
侧;
后的光束进行反射,所述光束整形组件用于对所述锥形反射体反射后的光束进行整形,并
将整形后的光束出射至所述透镜组件。
反射镜的凹面朝向所述凸面反射镜的凸面;
的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至所述锥形反射体。
中心线、所述第二双凸透镜的中心线、所述第二平凸透镜的中心线和对应的激光器组件出
射的光束的主光轴重合,相比于所述第一双凸透镜,所述第二平凸透镜靠近所述锥形反射
体,且所述第二平凸透镜的平面朝向所述锥形反射体;
进行发散,并将发散后的光束出射至所述第二双凸透镜,所述第二双凸透镜和所述第二平
凸透镜依次用于对所述第一双凹透镜发散的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至所述
锥形反射体。
镜的中心线和所述锥形反射体反射的光束的主光轴重合,相比于所述第二凹凸透镜,所述
第一凹凸透镜靠近所述锥形反射体,且所述第一凹凸透镜的凹面朝向所述锥形反射体,所
述第二凹凸透镜的凸面朝向所述第三双凸透镜;
凹凸透镜发散的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至所述透镜组件。
平凸透镜的凸面的方向。
之间;
汇聚,并将汇聚后的光束出射至所述第一平凸透镜的凸面。
并将整形后的光束出射至所述第三凹凸透镜的凹面,所述矩形光导管的尺寸与所述DMD的
尺寸呈预设比例。
均化和发散,并将均化和发散后的光束出射至所述第五双凸透镜,所述第五双凸透镜用于
对所述复眼透镜均化和发散后的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至所述第一平凸透
镜的凸面。
棱镜的第二侧面所在的平面内形成的光斑包含在所述楔形棱镜的第二侧面内,所述DMD反
射后的光束在所述楔形棱镜的第一侧面所在的平面内形成的光斑包含在所述楔形棱镜的
第一侧面内,所述楔形棱镜全反射后的光束在所述楔形棱镜的第三侧面所在的平面内形成
的光斑包含在所述楔形棱镜的第三侧面内。
镜、所述楔形棱镜、所述DMD、所述楔形棱镜和所述成像系统以进行投影。
整,之后通过第一平凸透镜和楔形棱镜对调整后的光束依次进行折射,并将折射后的光束
从楔形棱镜的第一出光侧出射至DMD,在经DMD进行反射后穿过楔形棱镜的第二侧面并出射
至楔形棱镜的第一侧面。经DMD反射后出射至楔形棱镜的第一侧面的光束可以发生全反射,
进而从楔形棱镜的第二出光侧出射至成像系统,实现投影设备的投影。由于可以通过颜色
不同的至少三个激光器组件作为光源,从而可以避免采用荧光轮对激光器组件出射的光束
进行荧光反射,减少了光源系统中器件的数量,从而减小了光源系统的尺寸大小。另外,由
于可以在透镜组件、第一平凸透镜、楔形棱镜和DMD的共同作用下实现对投影设备照明,减
少了照明光学系统中楔形棱镜的数量,从而减小了照明光学系统的尺寸大小,实现了投影
设备的小型化。
附图说明
本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他
的附图。
具体实施方式
组件11,照明光学系统2包括数字微镜器件DMD21、透镜组件22和折射全反射RTIR组件23。透
镜组件22位于至少三个激光器组件11的出光侧,RTIR组件23包括第一平凸透镜231和楔形
棱镜232,第一平凸透镜231的平面与楔形棱镜232的第一侧面胶合,第一平凸透镜231的中
心线与透镜组件22的中心线之间形成预设夹角,DMD21位于楔形棱镜232的第一出光侧,楔
形棱镜232的第一出光侧是指楔形棱镜232的第二侧面所在的一侧。
并将调整后的光束出射至第一平凸透镜231的凸面,第一平凸透镜231用于对透镜组件22调
整后的光束进行折射,并将折射后的光束出射至楔形棱镜232的第一侧面,楔形棱镜232用
于对第一平凸透镜231折射后的光束再次折射,并将再次折射后的光束从楔形棱镜232的第
一出光侧出射至DMD21,且出射至DMD21的光束在DMD21所在的平面上形成的光斑能够覆盖
DMD21,DMD21用于对楔形棱镜232折射后的光束进行反射,并将反射后的光束穿过楔形棱镜
232的第二侧面出射至楔形棱镜232的第一侧面,楔形棱镜232还用于对DMD21反射的光束进
行全反射,并将全反射后的光束从楔形棱镜232的第二出光侧出射至成像系统3,楔形棱镜
232的第二出光侧是指楔形棱镜232的第三侧面所在的一侧。
后通过第一平凸透镜231和楔形棱镜232对调整后的光束依次进行折射,并将折射后的光束
从楔形棱镜232的第一出光侧出射至DMD21,在经DMD21进行反射后穿过楔形棱镜232的第二
侧面并出射至楔形棱镜232的第一侧面。由于楔形棱镜232的第一侧面与第一平凸透镜231
的平面胶合,也即是楔形棱镜232的第一侧面与第一平凸透镜231的平面之间存在一定间
隙,这样经DMD21反射后出射至楔形棱镜232的第一侧面的光束可以发生全反射,进而从楔
形棱镜232的第二出光侧出射至成像系统3,实现投影设备的投影。由于光源系统1直接采用
了不同颜色的至少三个激光器组件11,因此可以避免采用荧光轮对激光器组件11出射的光
束进行荧光反射,减少了光源系统1中器件的数量,从而减小了光源系统1的尺寸大小。另
外,由于可以在透镜组件22、第一平凸透镜231、楔形棱镜232和DMD21的共同作用下实现对
投影设备照明,减少了照明光学系统2中楔形棱镜232的数量,从而减小了照明光学系统2的
尺寸大小,实现了投影设备的小型化。
排布有多个蓝光激光器的蓝光激光器阵列。在单色激光器阵列中适当增加单色激光器的数
量,可以提高光源系统1输出的光束的亮度,从而提高投影设备的投影效果。不同颜色的至
少三个激光器组件11可以包括蓝光对应的蓝光激光器组件11、绿光对应的绿光激光器组件
11和红光对应的红光激光器组件11,当然,在实际应用中,至少三个激光器组件11还可以包
括黄光对应的黄光激光器组件11等其他颜色对应的激光器组件11。至少三个激光器组件11
所在的平面可以与透镜组件22的中心线垂直,且每个激光器组件11出射的光束的主光轴与
透镜组件22的中心线小于一定角度,以保证至少三个激光器组件11输出的大部分光束能够
出射至透镜组件22。
临界角,且经DMD21反射后出射至楔形棱镜232的第一侧面的光束的入射角大于或等于楔形
棱镜232的临界角,从而避免了第一平凸透镜231折射后出射至楔形棱镜232的第一侧面的
光束发生全反射,另外在楔形棱镜232的第一侧面与第一平凸透镜231的平面侧之间设置有
一定空隙时,保证DMD21反射后出射至楔形棱镜232的第一侧面的光束能够发生全反射。
射至平凸透镜的半边区域,且这半边区域在光束的主光轴到平凸透镜的边缘的方向上,透
镜的厚度为由厚变窄。经平凸透镜折射后的光束入射在楔形棱镜232上的区域,在楔形棱镜
232的边缘到光束的主光轴的方向上,棱镜的厚度由窄变厚,从而实现了透镜厚度与棱镜厚
度的互补,从而实现了照明光学系统2的照明效果。
DMD21所在的平面也可以与楔形棱镜232的第二侧面成一定角度,只要能够避免DMD21反射
的光束入射至楔形棱镜232的第二侧面之外的区域即可,本发明实施例对此不做限定。
出射的光束的主光轴可以重合,也即是至少三个激光器组件11输出的至少三组光束的主光
轴与透镜组件22的中心线重合。当然,透镜组件22的中心线与光源系统1出射的光束的主光
轴之间也可以成一定角度,比如可以成10度15、度或20度等,只要不影响投影设备的投影效
果即可,本发明实施例对此不做限定。
楔形棱镜232的第一侧面内,楔形棱镜232折射后的光束在楔形棱镜232的第二侧面所在的
平面内形成的光斑包含在楔形棱镜232的第二侧面内,DMD21反射后的光束在楔形棱镜232
的第一侧面所在的平面内形成的光斑包含在楔形棱镜232的第一侧面内,楔形棱镜232全反
射后的光束在楔形棱镜232的第三侧面所在的平面内形成的光斑包含在楔形棱镜232的第
三侧面内。
组件12位于对应的激光器组件11的出光侧,锥形反射体13位于至少三个激光聚焦组件12的
出射光束的主光轴的交点位置,锥形反射体13的侧面设置有激光反射区,且锥形反射体13
的顶点朝向光束整形组件14,光束整形组件14的中心线与至少三个激光器组件11所在的平
面垂直,透镜组件22位于光束整形组件14的出光侧。每个激光聚焦组件12用于对对应的激
光器组件11出射的光束进行聚焦,并将聚焦后的光束出射至锥形反射体13的激光反射区,
锥形反射体13用于对每个激光聚焦组件12聚焦后的光束进行反射,光束整形组件14用于对
锥形反射体13反射后的光束进行整形,并将整形后的光束出射至透镜组件22。
此时可以对至少三个激光器组件11和分别对应的至少三个激光聚焦组件12进行旋转即可,
本发明实施例对此不做限定。棱锥形反射体13可以为正三棱锥、正四棱锥等等,棱锥形反射
体13的侧楞或侧面的数量与激光器组件11的颜色数量一致。棱锥形反射体13上与至少三个
激光器组件11的出光侧相对的侧面设置有激光反射区,激光反射区涂覆有荧光粉,当每个
激光聚焦组件12将聚焦后的光束出射至激光反射区时,激光反射区可以对每个激光聚焦组
件12出射的光束进行反射,并将反射后的光束出射至光束整形组件14中。
可以以锥形反射体13的设置位置为中心,环绕锥形反射体13进行设置,且每个激光器组件
11与锥形反射体13之间的距离可以相同,每个激光聚焦组件12与锥形反射体13之间的距离
可以相同,从而每个激光器组件11输出的一组光束能够在对应的激光聚焦组件12进行聚焦
后出射至锥形反射体13。至少三个激光器组件11可以沿圆周方向均匀设置,也即是至少三
个激光器组件11分别出射的至少三组光束入射至锥形反射体13的所有侧面。当然,至少三
个激光器组件11也可以沿圆周方向随机分布,比如至少三个激光器组件11分别出射的至少
三组光束入射至锥形反射体13的至少一个侧面。
反射镜121的凸面朝向对应的激光器组件11,至少一个凹面反射镜122位于对应的激光器组
件11的侧方,且每个凹面反射镜122的凹面朝向凸面反射镜121的凸面。凸面反射镜121用于
对对应的激光器组件11出射的光束进行发散,并将发散后的光束出射至至少一个凹面反射
镜122,至少一个凹面反射镜122用于对凸面反射镜121发散的光束进行汇聚,并将汇聚后的
光束出射至锥形反射体13。
11出射的光束进行发散即可,本发明实施例对此不做限定。至少一个凹面反射镜122可以在
与对应的激光器组件11出射的光束的主光轴垂直的平面上分布,且至少一个凹面反射镜
122可以沿圆周方向均匀分布,以便于可以通过至少一个凹面反射镜122对凸面反射镜121
发散的大部分光束进行汇聚,从而在降低光能的浪费的同时提高激光聚焦组件12的聚焦效
果。
锥。每个单色激光器11输出的光束可以出射至对应的凸面反射镜121,在经凸面反射镜121
进行反射后出射至对应的至少一个凹面反射镜122,再经至少一个凹面反射镜122反射后出
射至锥形反射体13上相对的一个侧面,实现对对应的单色激光器11输出的光束的聚焦。
至少一个凹面反射镜122的尺寸较大,每个激光器组件11可以为单色激光器。
双凹透镜124、第二双凸透镜125和第二平凸透镜126依次位于对应的激光器组件11的出光
侧,第一双凸透镜123的中心线、第一双凹透镜124的中心线、第二双凸透镜125的中心线、第
二平凸透镜126的中心线和对应的激光器组件11出射的光束的主光轴重合,相比于第一双
凸透镜123,第二平凸透镜126靠近锥形反射体13,且第二平凸透镜126的平面朝向锥形反射
体13。第一双凸透镜123用于对对应的激光器组件11出射的光束进行汇聚,并将汇聚后的光
束出射至第一双凹透镜124,第一双凹透镜124用于对第一双凸透镜123汇聚后的光束进行
发散,并将发散后的光束出射至第二双凸透镜125,第二双凸透镜125和第二平凸透镜126依
次用于对第一双凹透镜124发散的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至锥形反射体13。
即可以将第一双凹透镜124和第二双凸透镜125事先进行胶合。
射体13为正三棱锥。每个单色激光器阵列11输出的光束可以出射至对应的第一双凸透镜
123进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至对应的第一双凹透镜124,对应的第一双凹透镜124
在对汇聚后的光束进行发散,并将发散后的光束出射至对应的第二双凸透镜125,对应的第
二双凸透镜125和对应的第二平凸透镜126依次用于对第一双凹透镜124发散的光束进行汇
聚,并将汇聚后的光束出射至锥形反射体13上相对的一个侧面,实现对对应的单色激光器
阵列11输出的光束的聚焦。
12的中心线之间形成夹角范围可以为0~180度,具体的光束整形组件14的中心线与每个激
光聚焦组件12的中心线之间形成夹角可以根据锥形反射体13进行确定。光束整形组件14可
以根据照明光学系统2的光束的需求,例如光斑大小、均匀度等,对锥形反射体13反射出的
不同颜色的光束进行整形,进而将整形后的光束出射至照明光学系统2包括的透镜组件22。
体13的出光侧,第一凹凸透镜141的中心线、第三双凸透镜142的中心线、第二凹凸透镜143
的中心线和锥形反射体13反射的光束的主光轴重合,相比于第二凹凸透镜143,第一凹凸透
镜141靠近锥形反射体13,且第一凹凸透镜141的凹面朝向锥形反射体13,第二凹凸透镜143
的凸面朝向第三双凸透镜142。第一凹凸透镜141用于对锥形反射体13反射的光束进行发
散,并将发散后的光束出射至第三双凸透镜142,第三双凸透镜142和第二凹凸透镜143依次
用于对第一凹凸透镜141发散的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至透镜组件22。
三双凸透镜142和第二凹凸透镜143之间增加光学元件等等,本发明实施例对此不作具体限
定。
透镜231的凸面朝向透镜组件22。这样,经透镜组件22调整后的光束可以直接出射至第一平
凸透镜231的凸面,实现第一平凸透镜231对光束的折射。
光束的方向调整至朝向第一平凸透镜231的凸面的方向。这样,经透镜组件22调整后的光束
可以在平面反射镜24的作用下,将透镜组件22出射的光束的方向调整至朝向第一平凸透镜
231的凸面的方向,从而实现第一平凸透镜231对光束的折射。
射镜24的作用下,将透镜组件22出射的光束的方向调整至朝向第一平凸透镜231的凸面的
方向,从而实现第一平凸透镜231对光束的折射。
镜、楔形棱镜232和DMD21中的传播路径可以对应参见附图9、附图10和附图11。
形棱镜232进行全反射即可,本发明实施例对此不做限定。
楔形棱镜232的尺寸,从而进一步减小光学照明系统的尺寸。
222的中心线重合,第三凹凸透镜221的凹面朝向光源系统1,且第三凹凸透镜221位于第四
双凸透镜222与光源系统1之间。第三凹凸透镜221用于对光源系统1出射的光束进行发散,
并将发散后的光束出射至第四双凸透镜222,第四双凸透镜222用于对第三凹凸透镜221发
散后的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至平凸透镜的凸面。
1的出射光束进行发散。第三凹凸透镜221可以为正透镜,也可以为负透镜,只要可以实现对
光源系统1出射的光束的发散即可,本发明实施例对此不做限定。第三凹凸透镜221发散后
的光束可以通过第四双凸透镜222进行汇聚处理,以避免第三凹凸透镜221发散后的光束的
发散角较大,导致部分光束不能出射至平凸透镜,从而造成光能的浪费。
之间,矩形光导管25用于对光源系统1出射的光束进行整形,并将整形后的光束出射至第三
凹凸透镜221的凹面,矩形光导管25的尺寸与DMD21的尺寸呈预设比例。
束形成的光斑刚好能够覆盖DMD21,从而降低了光能的浪费。矩形光导管25的长度与DMD21
的长度,以及矩形光导管25的宽度与DMD21的宽度均呈预设比例,预设比例小于,且预设比
例可以基于照明光学系统2的尺寸进行设计。
位于第五双凸透镜224与光源系统1之间,复眼透镜223用于对光源系统1出射的光束进行均
化和发散,并将均化和发散后的光束出射至第五双凸透镜224,第五双凸透镜224用于对复
眼透镜223均化和发散后的光束进行汇聚,并将汇聚后的光束出射至平凸透镜的凸面。
按照阵列的方式设置得到,只要复眼透镜223能够对光源系统1出射的光束进行发散即可,
本发明实施例对此不做限定。
光源系统1出射的光束进行发散,并将发散后的光束出射至双凸透镜,通过双凸透镜对双凹
透镜发散后的光束汇聚,并将汇聚后的光束出射至平凸透镜。
镜,本发明实施例对此不作具体限定。当投影设备对光源系统1和照明光学系统2的要求不
高时,可以选择球面镜,当投影设备对光源系统1和照明光学系统2的要求较高时,可以选择
非球面镜,从而能够提高投影设备的投影效果。
体,以在锥形反射体进行反射后出射至光束整形组件,以通过光束整形组件对反射后的光
束的光斑大小、光束的均匀度等进行整形,再出射至照明光学系统包括的透镜组件,从而实
现了光源的提供,避免了采用荧光轮对激光器组件出射的光束的荧光反射,减少了光源系
统内器件的数量,减小了光源系统的尺寸大小。通过透镜组件对光束整形组件出射的光束
进行调整,并通过第一平凸透镜和楔形棱镜对调整后的光束依次进行折射,再将折射后的
光束从楔形棱镜的第一出光侧出射至DMD,在经DMD进行反射后穿过楔形棱镜的第二侧面出
射至楔形棱镜的第一侧面。由于楔形棱镜的第一侧面与第一平凸透镜的平面胶合,也即是
楔形棱镜的第一侧面与第一平凸透镜的平面之间存在一定间隙,这样经DMD反射后出射至
楔形棱镜的第一侧面的光束可以发生全反射,进而从楔形棱镜的第二出光侧出射至成像系
统,从而实现投影设备的投影。由于可以在透镜组件、第一平凸透镜、楔形棱镜和DMD的共同
作用下实现对投影设备照明,减少了照明光学系统中楔形棱镜的数量,从而减小了照明光
学系统的尺寸大小,实现了投影设备的小型化。
镜、DMD、楔形棱镜和成像系统以进行投影。
且出射至透镜组件。通过透镜组件对至少三组光束进行调整,并将调整后的光束出射至第
一平凸透镜的凸面,通过第一平凸透镜对透镜组件调整后的光束进行折射,并将折射后的
光束出射至楔形棱镜的第一侧面,通过楔形棱镜对第一平凸透镜折射后的光束进行再次折
射,并将再次折射后的光束从楔形棱镜的第一出光侧出射至DMD,通过DMD对楔形棱镜再次
折射后的光束进行反射,并将反射后的光束穿过楔形棱镜的第二侧面出射至楔形棱镜的第
一侧面,通过楔形棱镜的第一侧面对DMD反射后的光束进行全反射,并将全反射后的光束从
楔形棱镜的第二出光侧出射至成像系统,从而实现投影设备的投影。
无需在激光器组件的出光侧增加滤色轮。至少三组光束可以包括至少一组蓝光光束、至少
一组绿光光束和至少一组红光光束。
行调整,之后通过第一平凸透镜和楔形棱镜对调整后的光束依次进行折射,并将折射后的
光束从楔形棱镜的第一出光侧出射至DMD,在经DMD进行反射后穿过楔形棱镜的第二侧面并
出射至楔形棱镜的第一侧面。经DMD反射后出射至楔形棱镜的第一侧面的光束可以发生全
反射,进而从楔形棱镜的第二出光侧出射至成像系统,实现投影设备的投影。由于单色激光
器组件的单色性高,颜色纯度高,因此无需在光源装置后续连接的光机中增加滤色轮,且通
过颜色不同的至少三个激光器组件作为光源,避免采用荧光轮对激光器组件出射的光束进
行荧光反射,减少了光源系统中器件的数量,从而减小了光源系统的尺寸大小。另外,由于
可以在透镜组件、第一平凸透镜、楔形棱镜和DMD的共同作用下实现对投影设备照明,减少
了照明光学系统中楔形棱镜的数量,从而减小了照明光学系统的尺寸大小,实现了投影设
备的小型化。
存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。