一种薄型异轴光引擎架构制造技术

本发明专利技术提供了一种薄型异轴光引擎架构。上述薄型异轴光引擎架构，只需要一个DLP读出棱镜，利用一个内切入光轴转折器件，以反射照明系统的照明光束进入DLP读出棱镜而斜入射DLP微显示面板，DLP微显示面板的读出光束经DLP读出棱镜，被其斜面内全反射后进入投影系统，使得照明系统光轴与投影系统光轴不在同一个平面上，形成异轴双层结构，但照明系统光轴与投影系统光轴的两个光轴面的距离不超过所述照明系统的口径尺寸，使得光引擎结构简单且比较薄，减小了投影光学引擎架构加工成本。减小了投影光学引擎架构加工成本。减小了投影光学引擎架构加工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种薄型异轴光引擎架构


[0001]本专利技术涉及投影光学引擎架构
，特别涉及一种薄型异轴光引擎架构。

技术介绍

[0002]LED投影光学引擎设备一般包括R/G/B混光的照明系统来均匀照明DLP(digital light processor)微显示面板，然后一个投影系统把DLP微显示面板的彩色图像投影到墙面或显示介质上。通常说来，照明系统的光轴与投影系统的光轴在同一个平面，这样光机比较扁平，光引擎架构呈“L”型、“U”型等布局。但有时也需要光引擎布局呈“一”型狭长条架构，特别是在AR眼镜的应用，或极其紧凑的超薄投影仪中便于整机的模块化堆叠。当光引擎的照明系统和投影系统呈“一”型布局时，普通的TIR或RTIR架构就不能用。另外，有几款TI DLP面板需要入射光从长边的底部入射，如0.47”DLP，0.66”DLP面板。对于底部入射的DLP面板，为实现横屏投影，DLP面板需要安放在读出棱镜的上方，照明光束需要从下方来入射，造成投影光引擎比较厚。
[0003]为解决光引擎架构呈“一”型的布局和底部入射DLP面板的横屏投影问题，TI曾提出一个参考设计，利用双TIR棱镜架构，照明光束从输入TIR棱镜的斜面内全反射后，被下方的球面反射镜反射后，往上进入读出TIR棱镜，然后从DLP面板的长边底部入射面板，面板的读出光垂直返回读出TIR后，被读出TIR的斜面内部全反射，然后进入投影系统。这种双TIR结构的照明光轴和投影光轴可以在同一个平面上，光引擎比较薄，其缺点是双棱镜的加工费用高，其中的输入TIR棱镜还带球面反射镜，另外是照明和投影光束各在斜面上进行一次TIR，光能损失大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种薄型异轴光引擎架构，以解决现有的投影光学引擎架构加工成本高的问题。
[0005]本专利技术提供了一种薄型异轴光引擎架构，包括依次设置的：
[0006]一个照明系统，所述照明系统包括一个照明系统光轴；
[0007]一个内切入光轴转折器件；
[0008]一个DLP读出棱镜；
[0009]一个DLP微显示面板；和
[0010]一个投影系统，所述投影系统包括一个投影系统光轴；
[0011]其中，所述照明系统光轴与所述投影系统光轴不在同一个平面上，形成异轴双层架构，所述照明系统光轴与所述投影系统光轴的两个光轴面的距离不大于所述照明系统的口径尺寸。
[0012]上述薄型异轴光引擎架构，只需要一个DLP读出棱镜，利用一个内切入光轴转折器件，以反射照明系统的照明光束，在所述DLP读出棱镜的内腰进入DLP读出棱镜，并斜入射DLP微显示面板，DLP微显示面板的读出光束经DLP读出棱镜，被其斜面内全反射后进入投影
系统，使得照明系统光轴与投影系统光轴不在同一个平面上，形成异轴双层结构，但照明系统光轴与投影系统光轴的两个光轴面的距离不超过所述照明系统的口径尺寸，使得光引擎结构简单且比较薄，减小了投影光学引擎架构加工成本。
[0013]进一步地，所述照明系统的照明光束从所述DLP微显示面板的短边侧面入射所述DLP微显示面板，所述照明系统与所述投影系统按“一”字型布局，其中，所述照明系统光轴与所述投影系统光轴不在同一个平面上，所述照明系统的照明光束经过所述内切入光轴转折器件反射后，通过所述DLP读出棱镜，从所述DLP微显示面板的短边侧面入射所述DLP微显示面板。
[0014]进一步地，所述DLP微显示面板是0.16”DLP面板或0.23”DLP面板中的任一种。
[0015]进一步地，所述照明系统的照明光束从所述DLP微显示面板的长边底部入射所述DLP微显示面板，其中，所述照明系统光轴与所述投影系统光轴不在同一个平面上，所述照明系统的照明光束经过所述内切入光轴转折器件反射后，通过所述DLP读出棱镜，从所述DLP微显示面板的长边底部入射所述DLP微显示面板。
[0016]进一步地，所述DLP微显示面板是0.47”DLP面板或0.66”DLP面板中的任一种。
[0017]进一步地，所述内切入光轴转折器件是一个反射镜；
[0018]所述DLP读出棱镜是一个RTIR棱镜，所述DLP读出棱镜包括一个直角棱镜和一个楔型平板，所述直角棱镜与所述楔型平板之间设有带空隙的胶合层；
[0019]所述照明系统还包括RGB三色的合光系统、匀光的复眼阵列透镜和聚光透镜；
[0020]其中，所述RGB三色的合光系统的照明光束，经过所述匀光的复眼阵列透镜和所述聚光透镜后，通过所述照明系统光轴转折的所述内切入光轴转折器件后，从所述DLP读出棱镜的楔型平板入射，并从所述DLP读出棱镜出光后斜入射所述DLP微显示面板，所述DLP微显示面板的读出光，垂直返回所述DLP读出棱镜后，在所述直角棱镜的斜面反射后，进入所述投影系统；
[0021]其中，所述照明系统光轴与所述投影系统光轴不在同一个平面上，形成异轴双层架构；而且所述照明系统光轴与所述投影系统光轴发两个光轴面的距离不大于所述照明系统的口径尺寸。
[0022]进一步地，所述内切入光轴转折器件是一个曲面反射镜。
[0023]进一步地，所述内切入光轴转折器件是个直角棱镜，所述照明系统的光束入射到所述内切入光轴转折器件后，在所述内切入光轴转折器件的斜面反射后离开所述内切入光轴转折器件，进入所述DLP读出棱镜；其中，所述照明系统内的所述聚光透镜由两个平凸透镜组成，分别胶合到所述内切入光轴转折器件的两个直角边。
[0024]进一步地，所述内切入光轴转折器件是一个棱镜，与所述DLP读出棱镜胶合成为一体，所述内切入光轴转折器件与所述DLP读出棱镜的带空隙的胶合层含有空气层，其中，所述照明系统的光束经所述匀光的复眼阵列透镜和所述聚光透镜后，进入所述内切入光轴转折器件，在光轴转折所述内切入光轴转折器件实现全反射后，透过带空隙的胶合层进入所述DLP读出棱镜，离开后斜入射所述DLP微显示面板，所述DLP微显示面板的读出光垂直返回所述DLP读出棱镜，在带空隙的胶合层的斜面反射后，进入所述投影系统，其中，所述照明系统光轴与所述投影系统光轴不在同一个平面上，而且所述照明系统光轴与所述投影系统光轴的两个光轴面的距离不超过所述照明系统的口径尺寸。
附图说明
[0025]图1为本专利技术第一实施例中的薄型异轴光引擎架构的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术第二实施例中的薄型异轴光引擎架构的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术第三实施例中的薄型异轴光引擎架构的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术第四实施例中的薄型异轴光引擎架构的结构示意图
[0029]主要元件符号说明：
[0030]照明系统10内切入光轴转折器件20DLP微显示面板40照明系统光轴11DLP读出棱镜30投影系统50RGB三色的合光系统12直角棱镜31投影系统光轴51匀光的复眼阵列透镜13楔型平板32
ꢀꢀ
聚光透镜14带空隙的胶合层33
ꢀꢀ
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄型异轴光引擎架构，其特征在于，包括依次设置的：一个照明系统，所述照明系统包括一个照明系统光轴；一个内切入光轴转折器件；一个DLP读出棱镜；一个DLP微显示面板；和一个投影系统，所述投影系统包括一个投影系统光轴；其中，所述照明系统光轴与所述投影系统光轴不在同一个平面上，形成异轴双层架构，所述照明系统光轴与所述投影系统光轴的两个光轴面的距离不大于所述照明系统的口径尺寸。2.根据权利要求1所述的薄型异轴光引擎架构，其特征在于，所述照明系统的照明光束从所述DLP微显示面板的短边侧面入射所述DLP微显示面板，所述照明系统与所述投影系统按“一”字型布局，其中，所述照明系统光轴与所述投影系统光轴不在同一个平面上，所述照明系统的照明光束经过所述内切入光轴转折器件反射后，通过所述DLP读出棱镜，从所述DLP微显示面板的短边侧面入射所述DLP微显示面板。3.根据权利要求2所述的薄型异轴光引擎架构，其特征在于，所述DLP微显示面板是0.16”DLP面板或0.23”DLP面板中的任一种。4.根据权利要求1所述的薄型异轴光引擎架构，其特征在于，所述照明系统的照明光束从所述DLP微显示面板的长边底部入射所述DLP微显示面板，其中，所述照明系统光轴与所述投影系统光轴不在同一个平面上，所述照明系统的照明光束经过所述内切入光轴转折器件反射后，通过所述DLP读出棱镜，从所述DLP微显示面板的长边底部入射所述DLP微显示面板。5.根据权利要求4所述的薄型异轴光引擎架构，其特征在于，所述DLP微显示面板是0.47”DLP面板或0.66”DLP面板中的任一种。6.根据权利要求1所述的薄型异轴光引擎架构，其特征在于，所述内切入光轴转折器件是一个反射镜；所述DLP读出棱镜是一个RTIR棱镜，所述DLP读出棱镜包括一个直角棱镜和一个楔型平板，所述直角棱镜与所述楔型平板之间设有带空隙的胶合层；所述照明系统还包括RGB三色的合光系统、匀光的复眼...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟金会，李林，
申请(专利权)人：迪擎光电台州有限责任公司，
类型：发明
国别省市：