專利名稱：橢圓光欄投影鏡頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光電顯示技術領域的數字投影系統(tǒng)，是一種適應于數字投影機上使用的可以提高投影機系統(tǒng)能量利用率的橢圓光欄投影鏡頭。
背景技術：
現有使用的數字投影鏡頭光欄，其形狀大多為圓形或者D字形。在圓形光欄投影鏡頭設計時，為了得到更大的能量利用以及最好的圖像對比度，投影鏡頭的數值孔徑與照明系統(tǒng)的數值孔徑需要一個合理的匹配。如果投影鏡頭的數值孔徑足夠大，投影鏡頭的通光光欄也就會變大，這樣系統(tǒng)的能量利用率會提高，但是DMD器件散射光也會大大增加，系統(tǒng)的對比度就會下降，達不到良好的使用效果。如果投影鏡頭的數值孔徑小于照明系統(tǒng)的數值孔徑，DMD器件散射光就會減少，系統(tǒng)的對比度會提高，但是，這么做會減小系統(tǒng)的能量利用率。在D字形光欄投影鏡頭設計時，投影鏡頭的數值孔徑和照明系統(tǒng)一致，DMD器件散射光會減小，系統(tǒng)的對比度增加，但能量利用率沒有提高。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種橢圓光欄投影鏡頭，提高數字投影機系統(tǒng)能量利用率而不降低投影機系統(tǒng)對比度。為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案該橢圓光欄投影鏡頭具有橢圓光欄和DMD器件，其中所述DMD器件為菱形像素，在垂直于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的短軸，橢圓光欄短軸長度尺寸等于投影鏡頭數值孔徑為F/2. 4時投影鏡頭的光欄孔徑數值，在平行于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的長軸，橢圓光欄長軸長度尺寸等于投影鏡頭數值孔徑為F/2. 4 F/1. 5時投影鏡頭的光欄孔徑數值，所述投影鏡頭的橢圓光欄的長軸與DMD器件像素鉸鏈方向平行。采用上述技術方案的有益效果該橢圓光欄投影鏡頭在DMD器件工作時，菱形像素的DMD器件每個像素沿鉸鏈方向不停的在“12° ”、“0° ”、“-12° ”翻轉(對應于12° DMD 器件)，把入射到垂直于DMD器件像素鉸鏈方向的入射光反射進入投影鏡頭內，這部分光線相當于投影鏡頭數值孔徑為F/2. 4的光線，這部分光線與照明光路的光瞳相匹配，從而使這部分光線得到充分利用。額外的，在平行于DMD器件像素鉸鏈方向的光線經過DMD器件像素反射后進入投影鏡頭，這部分光線相當于投影鏡頭數值孔徑為F/1. 5的光線，這額外進入鏡頭的光線增加了系統(tǒng)的能量利用率，同時在垂直于DMD器件像素鉸鏈方向受到投影鏡頭數值孔徑為F/2. 4的光欄遮擋，因此，這部分雜光被攔掉，從而不降低系統(tǒng)的對比度。所以，采用上述方案設計成的橢圓光欄投影鏡頭，既可以提高數字投影機系統(tǒng)能量利用率，又不降低數字投影機系統(tǒng)對比度。

為滿足上述效果要求，下面通過實施例對橢圓光欄投影鏡頭的結構參數作進一步的描述。圖1是本實用新型的橢圓光欄形狀圖。圖2為DMD器件的菱形像素形狀圖。圖3為橢圓光欄投影鏡頭與DMD器件裝配位置示意圖。圖4為數值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭在常規(guī)圓形光欄時通過的光線面積(圓形區(qū)域)。圖5為長軸數值孔徑為F/1. 8、短軸數值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭的橢圓形光欄通過光線面積(橢圓形區(qū)域)，圓形區(qū)域為數值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭在常規(guī)圓形光欄時通過的光線面積。
具體實施方式
如圖1、2、3所示的橢圓光欄投影鏡頭具有橢圓光欄1和DMD器件4，DMD器件4為菱形像素的DMD器件，橢圓光欄1有垂直于DMD器件像素6鉸鏈方向的橢圓光欄短軸3，以及平行于DMD器件像素鉸鏈方向5的橢圓光欄長軸2組成。橢圓光欄短軸長度尺寸等于投影鏡頭7數值孔徑為F/2. 4時投影鏡頭的光欄孔徑數值，橢圓光欄長軸長度尺寸等于投影鏡頭7數值孔徑為F/2. 4 F/1. 5時投影鏡頭的光欄孔徑數值。并且長軸數值孔徑的尺寸大小可以根據投影鏡頭的設計要求來考慮比如，受投影鏡頭外徑尺寸、性能、結構及成本要求，數值孔徑可以從F/2. 4到F/1. 5之間合理選擇。舉例來說，在設計DMD器件為0. 45〃，分辨率為1280 X800像素，投射比為1. 35 1，垂直偏置為100%的橢圓光欄投影鏡頭時，在投影鏡頭橢圓短軸方向上的數值孔徑為 F/2.4，則其短軸長度為8. 6mm，受外形結構尺寸、像差及成本限制，投影鏡頭的長軸數值孔徑取F/1.8，則其長軸長度為11. 7mm。由于該規(guī)格DMD器件像素鉸鏈方向5是上下方向，因此，橢圓光欄裝配時長軸沿上下方向設置。如圖4所示數值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭在常規(guī)圓形光欄時通過的光線面積，為圓形區(qū)域，如圖5所示長軸數值孔徑為F/1. 8、短軸數值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭的橢圓形光欄通過光線面積，為橢圓形區(qū)域，圓形區(qū)域為數值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭在常規(guī)圓形光欄時通過的光線面積，額外進入鏡頭的光線增加了系統(tǒng)的能量利用率，同時在垂直于DMD器件像素鉸鏈方向受到投影鏡頭數值孔徑為F/2. 4的光欄遮擋，因此，這部分雜光被攔掉，從而不降低系統(tǒng)的對比度。
權利要求1. 一種橢圓光欄投影鏡頭，具有橢圓光欄和DMD器件，其特征在于所述DMD器件為菱形像素，在垂直于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的短軸，橢圓光欄短軸長度尺寸等于投影鏡頭數值孔徑為F/2. 4時投影鏡頭的光欄孔徑數值，在平行于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的長軸，橢圓光欄長軸長度尺寸等于投影鏡頭數值孔徑為F/2. 4 F/1. 5時投影鏡頭的光欄孔徑數值，所述投影鏡頭的橢圓光欄的長軸與DMD器件像素鉸鏈方向平行。
專利摘要本實用新型公開了一種橢圓光欄投影鏡頭，具有橢圓光欄和DMD器件，其中所述DMD器件為菱形像素，在垂直于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的短軸，光欄短軸長度尺寸等于投影鏡頭數值孔徑為F/2.4時投影鏡頭的光欄孔徑數值，在平行于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的長軸，光欄長軸長度尺寸等于投影鏡頭數值孔徑為F/2.4~F/1.5時投影鏡頭的光欄孔徑數值，所述投影鏡頭的橢圓光欄的長軸與DMD器件像素鉸鏈方向平行。與現有技術相比，既可以提高數字投影機系統(tǒng)能量利用率，又不降低數字投影機系統(tǒng)對比度。
文檔編號G02B5/00GK202057894SQ201120152659
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權日2011年5月13日
發(fā)明者劉維娜, 李智超, 王海湘, 馬永珍 申請人:利達光電股份有限公司