一种投影系统及其制备方法技术方案

本申请提供了一种投影系统及其制备方法，投影系统包括：光源模块、异形投影面和整形模块。光源模块用于生成发射光。整形模块设置在发射光的光路上，并位于光源模块与异形投影面之间，包括多个子透镜，子透镜在光路方向的投影的形状与异形投影面的形状相同或相应，以使多个子透镜在光路方向的投影相互叠加后与异形投影面的形状相同。本申请提供的投影系统在不增加原有制备工艺难度和确保投影系统本身轻薄性的同时，可实现投影系统对异形投影面的投影。进一步地，还可避免通过增加光学元件的数量或者调整原有光学元件的工作参数而造成的投影系统的工作效率的下降。的投影系统的工作效率的下降。的投影系统的工作效率的下降。

【技术实现步骤摘要】
一种投影系统及其制备方法


[0001]本申请涉及光学元件
，尤其涉及一种投影系统及其制备方法。

技术介绍

[0002]投影系统是将物体照明后成像于投影面上的光学系统，通常情况下，投影面为矩形平面，为了与投影面的形状契合，投影系统投射的包含投影信息的光斑的形状也为矩形。然而，在一些应用领域中，投影面的形状并不限于矩形，为了配合投影面的形状，传统工艺通常会在投影系统中增加与投影面形状相近的异形光阑；或者使用投影系统的照明芯片中与投影面形状相似的部分进行投影，以使得投影系统投射的光斑的形状与投影面的形状契合，满足异形投影面的投影需求。但是，通过上述方案改变投影系统投射的光斑的形状，会降低投影系统的工作效率。
[0003]实际上，投影系统投射的包含投影信息的光斑的形状受到复眼透镜上的各个子单元的形状的限定。具体地，投影系统投射的光斑是复眼透镜上各个子单元的出射光在投影面上叠加后的效果。因此，若根据投影面的实际形状调整复眼透镜上各个子单元的形状，即可使得经过各个子单元的出射光在投影面上叠加后形成的光斑与投影面的形状匹配。
[0004]因此，如何在满足异形投影面的投影需求的同时获得高效、低成本的投影系统，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供可至少部分解决上述现有技术中至少一个缺点的投影系统以及制备方法。
[0006]根据本申请的一个方面提供了一种投影系统，包括：光源模块，用于生成发射光；异形投影面，其中，所述投影系统还包括：整形模块，设置在所述发射光的光路上，并位于所述光源模块与所述异形投影面之间，所述整形模块包括多个子透镜，所述子透镜在所述光路方向的投影的形状与所述异形投影面的形状相同或相应，以使多个所述子透镜在所述光路方向的投影相互叠加后与所述异形投影面的形状相同。
[0007]根据本申请的一个实施方式，所述子透镜在所述发射光的所述光路的投影的形状为圆形、三角形、四边形以及五边形中的至少一个或其任意组合。
[0008]根据本申请的一个实施方式，多个所述子透镜具有相同的形状、相同的尺寸、相同的材料折射率、相同的厚度以及相同的曲率。
[0009]根据本申请的一个实施方式，多个所述子透镜的排列方式包括圆形排列、环形排列、三角形排列以及五边形排列中的任意一种或组合。
[0010]根据本申请的一个实施方式，相邻的所述子透镜之间具有相同的间距。
[0011]根据本申请的一个实施方式，所述整形模块还包括基底，所述基底的两侧对称设置有由多个所述子透镜构成的子透镜阵列或在所述基底的任意一侧设置由多个子透镜构成的子透镜阵列。
[0012]根据本申请的一个实施方式，所述子透镜出射的光在所述异形投影面上形成的光斑区域的对应边长尺寸H和与所述异形投影面的边长尺寸H对应的所述子透镜的边长d满足：
[0013]tansin
‑1(d/2nL)＝H/2f，
[0014]其中，n为所述子透镜的折射率，L为所述子透镜的厚度，以及f为所述子透镜与所述异形投影面之间的光学模块的焦距。
[0015]根据本申请的一个实施方式，在所述异形投影面的形状为平行四边形的情况下，所述子透镜在所述发射光的所述光路方向的投影的形状与所述异形投影面的形状相同，所述子透镜的所述投影的形状为平行四边形。
[0016]根据本申请的一个实施方式，在所述异形投影面的形状为六边形的情况下，所述子透镜在所述发射光的所述光路方向的投影的形状与所述异形投影面的形状相应，所述子透镜的所述投影的形状为梯形。根据本申请的一个实施方式，所述子透镜由环烯烃共聚物COP塑料或玻璃中的至少一种制备。
[0017]根据本申请的一个实施方式，所述整形模块由环烯烃共聚物COP塑料或玻璃中的至少一种制备。
[0018]根据本申请的一个实施方式，所述子透镜通过注塑工艺或热模压工艺中的至少一种制备。
[0019]根据本申请的一个实施方式，所述整形模块通过注塑工艺或热模压工艺中的至少一种制备。
[0020]根据本申请的一个实施方式，所述光源模块包括RGB单色光源中的任意一种或者组合。
[0021]根据本申请的一个实施方式，所述光源模块包括LED光源和激光光源中的至少一种。
[0022]根据本申请的一个实施方式，所述投影系统还包括调光模块，所述调光模块包括至少一个准直透镜和至少一个滤色片。
[0023]根据本申请的一个实施方式，所述投影系统还包括调光模块，所述调光模块还包括至少一个矫正透镜。
[0024]根据本申请的一个实施方式，所述投影系统还包括折转模块，所述折转模块包括至少一个中继透镜，至少一个反光镜以及至少一个直角棱镜。
[0025]根据本申请的一个实施方式，所述投影系统还包括图像生成模块，所述图像生成模块包括DMD模块、MEMS模块以及LCOS模块中的一种或几种。
[0026]根据本申请的一个实施方式，所述投影系统还包括折转模块和图像生成模块，所述图像生成模块用于接收所述折转模块传递的、所述整型模块投射出的异形投影，生成与所述异形投影面相同形状的图像。
[0027]根据本申请的另一方面还提供一种制备投影系统的方法，包括：在光源模块的发射光的光路上设置整形模块，其中所述整形模块由多个子透镜构成；以及在所述光路上设置异形投影面，其中，将所述子透镜在所述光路方向的投影的形状与所述异形投影面的形状设置成相同或相应，以使多个所述子透镜在所述光路方向的投影相互叠加后与所述异形投影面的形状相同。
[0028]根据本申请的一个实施方式，所述整形模块由多个子透镜构成包括：将所述子透镜在所述发射光的所述光路上的投影形状设置为圆形、三角形、四边形以及五边形中的至少一个或其任意组合。
[0029]根据本申请的一个实施方式，所述整形模块由多个子透镜构成包括：将多个所述子透镜设置为相同的形状、相同的尺寸、相同的材料折射率、相同的厚度以及相同的曲率，以形成所述整形模块。
[0030]根据本申请的一个实施方式，所述整形模块由多个子透镜构成包括：将多个所述子透镜按照圆形排列、环形排列、三角形排列以及五边形排列中的任意一种或组合的方式排列，以形成所述整形模块。
[0031]根据本申请的一个实施方式，所述整形模块由多个子透镜构成包括：将相邻的所述子透镜之间的间距设置为相同，以形成所述整形模块。
[0032]根据本申请的一个实施方式，所述整形模块还包括基底，其中，所述整形模块由多个子透镜构成包括：将包括多个所述子透镜的子透镜阵列对称设置于所述基底的两侧，以形成所述整形模块；或将包括多个所述子透镜的子透镜阵列设置于所述基底的任意一侧，以形成所述整形模块。
[0033]根据本申请的一个实施方式，将所述子透镜在所述光路方向的投影的形状与所述异形投影面的形状设置成相同或相应包括：所述子透镜出射的光在所述异形投影面上形成的光斑区域的对应边长尺寸H和与所述异形投影面的边长尺寸H对应的所述子透镜的边长d满足：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影系统，包括：光源模块，用于生成发射光；以及异形投影面；其特征在于，所述投影系统还包括：整形模块，设置在所述发射光的光路上，并位于所述光源模块与所述异形投影面之间，所述整形模块包括多个子透镜，所述子透镜在所述光路方向的投影的形状与所述异形投影面的形状相同或相应，以使多个所述子透镜在所述光路方向的投影相互叠加后与所述异形投影面的形状相同。2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述子透镜在所述发射光的所述光路上的投影的形状为圆形、三角形、平行四边形、梯形以及五边形中的至少一个或其任意组合。3.根据权利要求1或2所述的投影系统，其特征在于，多个所述子透镜具有相同的形状、相同的尺寸、相同的材料折射率、相同的厚度以及相同的曲率。4.根据权利要求1或2所述的投影系统，其特征在于，多个所述子透镜的排列方式包括矩形排列、圆形排列、环形排列、三角形排列以及五边形排列中的任意一种或组合。5.根据权利要求4所述的投影系统，其特征在于，相邻的所述子透镜之间具有相同的间距。6.根据权利要求1或2所述的投影系统，其特征在于，所述整形模块还包括基底，在所述基底的两侧对称设置有由多个所述子透镜构成的子透镜阵列或在所述基底的任意一侧设置由多个子透镜构成的子透镜阵列。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永强，王志超，郎海涛，李明亮，朱旭彪，
申请(专利权)人：宁波舜宇车载光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：