本申请提供一种投影光机，包括：光源、第一全息光学元件、第二全息光学元件、显示设备以及镜头。第一全息光学元件设置于光源的出光光路上，用于将光源发出的照明光沿第一方向进行衍射形成第一衍射光束，并对第一衍射光束进行扩束。第二全息光学元件设置于第一全息光学元件的衍射光路上，显示设备设置于第二衍射光束的光路上。收敛后的第二衍射光束经过显示设备的反射以及第二全息光学元件的再次收敛后进入镜头。本申请实施例提供的投影光机全息光学元件替代厚重的传统照明透镜组合，并且将衍射光束进行收敛衍射光束，进而对显示设备的反射光束进行汇聚，减小了前置镜头的大小，从而使投影系统更加轻薄化。投影系统更加轻薄化。投影系统更加轻薄化。
【技术实现步骤摘要】
投影光机
[0001]本申请涉及投影设备
，具体而言，涉及一种投影光机。
技术介绍
[0002]随着增强现实(AugmentedReality，AR)行业的发展，其主要显示光机系统的轻薄化，小型化越来越重要。数字光处理(Digital Light Processing,DLP)技术在各种显示和非显示应用中具有许多优势，由于DLP技术是一种反射技术(每个像素都是一个镜子)，几乎任何类型或波长的多个光源都可以用来照亮设备。
[0003]在传统的DLP投影机显示系统中，从光源到数字微镜设备(Digital Micromirror Device，DMD)需要经过透镜组对光源进行扩束，导致光学系统体积变大。
技术实现思路
[0004]本申请实施方式提出了一种投影光机，以解决上述技术问题。
[0005]本申请实施方式通过以下技术方案来实现上述目的。
[0006]本申请实施例提供一种投影光机，可以包括：光源、第一全息光学元件、第二全息光学元件、显示设备以及镜头。光源用于发出照明光。第一全息光学元件设置于所述光源的出光光路上，用于将所述光源发出的所述照明光沿第一方向进行衍射形成第一衍射光束，并对所述第一衍射光束进行扩束。第二全息光学元件设置于所述第一全息光学元件的衍射光路上，用于对所述第一衍射光束沿第二方向进行衍射形成第二衍射光束，对所述第二衍射光束进行扩束并使所述第二衍射光束沿出射方向收敛。显示设备设置于第二衍射光束的光路上。收敛后的第二衍射光束经过所述显示设备的反射以及第二全息光学元件的再次收敛后进入所述镜头。
[0007]在一种实施方式中，投影光机还可以包括：第一棱镜以及第二棱镜。所述第一棱镜的棱镜面可以包括第一入射面、第一出射面以及连接所述第一入射面和所述第一出射面的第一中间面，所述第一入射面与所述光源相对，所述第一全息光学元件设置于所述第一中间面或者所述第一出射面。所述第二棱镜的棱镜面可以包括第二入射面、第二出射面以及连接所述第二入射面和所述第二出射面的第二中间面，所述第二全息光学元件设置于所述第二入射面或者所述第二中间面；其中，所述第一衍射光束由所述第一出射面出射后照射所述第二入射面，所述第二出射面与所述显示设备相对。
[0008]在一种实施方式中，所述第一全息光学元件为反射型全息光学元件，所述第二全息光学元件为透射型全息光学元件，所述第一全息光学元件设置于所述第一中间面，所述第二全息光学元件设置于所述第二入射面，所述照明光依次经过所述第一入射面、设置于所述第一中间面的第一全息光学元件、第一出射面、设置于所述第二入射面的第二全息光学元件以及第二出射面。
[0009]在一种实施方式中，所述第一全息光学元件为反射型全息光学元件，所述第二全息光学元件为反射型全息光学元件，所述第一全息光学元件设置于所述第一中间面，所述
第二全息光学元件设置于所述第二中间面，所述照明光依次经过所述第一入射面、设置于所述第一中间面的第一全息光学元件、第一出射面、第二入射面、设置于所述第二中间面的第二全息光学元件和第二出射面。
[0010]在一种实施方式中，所述第一全息光学元件为透射型全息光学元件，所述第二全息光学元件为透射型全息光学元件，所述第一全息光学元件设置于所述第一出射面，所述第二全息光学元件设置于所述第二入射面，所述照明光依次经过所述第一入射面、设置于所述第一出射面的第一全息光学元件、设置于所述第二入射面的第二全息光学元件和第二出射面。
[0011]在一种实施方式中，所述第一全息光学元件为透射型全息光学元件，所述第二全息光学元件为反射型全息光学元件，所述第一全息光学元件设置于所述第一出射面，所述第二全息光学元件设置于所述第二中间面，所述照明光依次经过所述第一入射面、设置于所述第一出射面的第一全息光学元件、第二入射面、设置于所述第二中间面的第二全息光学元件和第二出射面。
[0012]在一种实施方式中，所述第一棱镜为直角三棱镜，可以包括第一直角面、第二直角面以及第一斜面，所述第一直角面为所述第一入射面，所述第二直角面为所述第一出射面，所述第一斜面为所述第一中间面。
[0013]在一种实施方式中，所述第二棱镜为直角三棱镜，可以包括第三直角面、第四直角面以及第二斜面，在所述第二全息光学元件为反射型全息光学元件的情况下，所述第三直角面为所述第二入射面，所述第三直角面为所述第二出射面，所述第二斜面为所述第二中间面。
[0014]在一种实施方式中，所述第二棱镜为直角三棱镜，可以包括第三直角面、第四直角面以及第二斜面，在所述第二全息光学元件为透射型全息光学元件的情况下，所述第二斜面为所述第二入射面，所述第三直角面为所述第二出射面。
[0015]在一种实施方式中，所述显示设备为数字微镜设备或硅基液晶设备。
[0016]本申请实施例提供的投影光机使用全息光学元件(Holographic Optical Element，HOE)替代厚重的传统照明透镜组合，并且将衍射光束进行收敛衍射光束，进而对DMD反射光束进行汇聚，其中由第二全息光学元件生成的第二衍射光束有两次收敛，第一次收敛使其进入DMD并匹配其入射面，调制后的第二衍射光束后出射至第二全息元件，由于不符合衍射角度，因此调制后的第二衍射光束经过第二全息元件不再有衍射，只有收敛的作用，此时收敛后进入镜头，减小了前置镜头的大小，从而使DLP投影系统更加轻薄化，解决了现有技术中的DLP投影机显示系统中，从光源到数字微镜设备需要经过透镜组对光源进行扩束，导致光学系统体积变大的技术问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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。
[0018]图1为光学全息图的记录与再现的原理示意图。
[0019]图2为光学全息元件的制作过程示意图。
[0020]图3为一种基于全息光学元件的远心照明装置的结构示意图。
[0021]图4为本申请实施例提供的一种投影光机的结构示意图。
[0022]图5为HOE的扩束原理示意图。
[0023]图6为透射型HOE的制作方法与重现效果的示意图。
[0024]图7为反射型HOE的制作方法与重现效果的示意图。
[0025]图8为当第二全息光学元件为透射型HOE时的光路示意图。
[0026]图9为当第二全息光学元件为透射型HOE时HOE的记录方法与重建效果示意图。
[0027]图10为当第二全息光学元件为反射型HOE时的光路示意图。
[0028]图11为当第二全息光学元件为反射型HOE时HOE的记录方法与重建效果示意图。
[0029]图12为本申请实施例提供的第一种投影光机的结构示意图。
[0030]图13为本申请实施例提供的第二种投影光机的结构示意图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种投影光机，其特征在于，包括：光源，用于发出照明光；第一全息光学元件，设置于所述光源的出光光路上，用于将所述光源发出的所述照明光沿第一方向进行衍射形成第一衍射光束，并对所述第一衍射光束进行扩束；第二全息光学元件，设置于所述第一全息光学元件的衍射光路上，用于对所述第一衍射光束沿第二方向进行衍射形成第二衍射光束，对所述第二衍射光束进行扩束并使所述第二衍射光束沿出射方向收敛；显示设备，设置于所述第二衍射光束的光路上；以及镜头，收敛后的所述第二衍射光束经过所述显示设备的反射以及第二全息光学元件的再次收敛后进入所述镜头。2.如权利要求1所述的投影光机，其特征在于，还包括：第一棱镜，所述第一棱镜的棱镜面包括第一入射面、第一出射面以及连接所述第一入射面和所述第一出射面的第一中间面，所述第一入射面与所述光源相对，所述第一全息光学元件设置于所述第一中间面或者所述第一出射面；以及第二棱镜，所述第二棱镜的棱镜面包括第二入射面、第二出射面以及连接所述第二入射面和所述第二出射面的第二中间面，所述第二全息光学元件设置于所述第二入射面或者所述第二中间面；其中，所述第一衍射光束由所述第一出射面出射后照射所述第二入射面，所述第二出射面与所述显示设备相对。3.如权利要求2所述的投影光机，其特征在于，所述第一全息光学元件为反射型全息光学元件，所述第二全息光学元件为透射型全息光学元件，所述第一全息光学元件设置于所述第一中间面，所述第二全息光学元件设置于所述第二入射面，所述照明光依次经过所述第一入射面、设置于所述第一中间面的第一全息光学元件、第一出射面、设置于所述第二入射面的第二全息光学元件以及第二出射面。4.如权利要求2所述的投影光机，其特征在于，所述第一全息光学元件为反射型全息光学元件，所述第二全息光学元件为反射型全息光学元件，所述第一全息光学元件设置于所述第一中间面，所述第二全息光学元件设置于所述第二中间面，所述照明光依次经过所述第一入射面、设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，朴妍玲，严子深，李屹，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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