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題，無法達(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)問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問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)過所述第一中繼透鏡組及所述復(fù)眼場鏡。
[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的圖像具有清晰的畫面和鮮艷的色彩。
[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)稱分布，所述多個(gè)矩形球面陣列單元的長方向與所述RGB三色LED光源分布陣列中較長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方向與所述RGB三色LED光源分布陣列中較長的行或者列所在方向一致可以使經(jīng)過所述復(fù)眼場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)過所述第一中繼透鏡組、復(fù)眼場鏡、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)過所述第一中繼透鏡組及所述復(fù)眼場鏡。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)問題。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚的說明本發(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單的介紹，顯而易見地，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