專利名稱：一種投影照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種投影照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在投影顯示技術(shù)中，亮度是考量投影光機(jī)性能的一個(gè)非常重要的參數(shù)，更高的畫(huà) 面亮度可以獲得更好的顯示效果，具備高亮度的投影產(chǎn)品能更好的適用于一些環(huán)境復(fù)雜的 大型場(chǎng)所，同時(shí)能更好的提升光機(jī)的對(duì)比度，顏色性能。由于存在屏幕增益及燈泡壽命的限 制，現(xiàn)采用單個(gè)燈泡作為光機(jī)光源的投影顯示系統(tǒng)很難做到高亮度，使用多個(gè)燈泡的照明 系統(tǒng)可提高投影顯示系統(tǒng)的亮度。 目前的多燈照明系統(tǒng)技術(shù)中常采用折反射方式，如圖1所示，由于存在反射損失 光，不能有效地提高亮度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種投影照明系統(tǒng)，為解決現(xiàn)有技術(shù)不能有效提高畫(huà)面亮度的
不足提出了一種高效低成本的解決方案。
本發(fā)明實(shí)施例提出了一種投影照明系統(tǒng)，包括 第一照明模塊和第二照明模塊，所述第一照明模塊和所述第二照明模塊分別各包 括一光源和反射燈罩，所述反射燈罩用于將所述光源發(fā)出的光束反射匯聚成近視平行光 束； 第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組及第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組，所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組位于所述 第一照明模塊的光束出射路徑上，用于將所述第一照明模塊發(fā)出的近視平行光束收束并準(zhǔn) 直為第一路小口徑理想平行光束，所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組位于所述第二照明模塊的光束 出射路徑上，用于將所述第二照明模塊發(fā)出的近視平行光束收束并準(zhǔn)直為第二路小口徑理 想平行光束； 光束合成單元，設(shè)置于所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組及所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束 并準(zhǔn)直后的光束路徑上，用于將所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的第一路小口徑理 想平行光束及所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的第二路小口徑理想平行光束合成 為同一路理想平行光束。 本發(fā)明實(shí)施例第一照明模塊發(fā)射出的近似平行光束經(jīng)第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束 并準(zhǔn)直為第一路小口徑理想平行光束，第二照明模塊發(fā)射出的近似平行光束經(jīng)第二光學(xué)準(zhǔn) 直透鏡組收束并準(zhǔn)直為第二路小口徑理想平行光束，所述第一路小口徑理想平行光束和第 二路小口徑理想平行光束經(jīng)過(guò)光束合成單元合成為同一路理想平行光束后射出，形成投影 顯示系統(tǒng)的光源，提高了投影照明系統(tǒng)的光照亮度，改善了光照效果。


為了更清楚地說(shuō)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(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)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(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)多燈照明系統(tǒng)中常采用的折反射方式光路圖；
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例投影照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例投影照明系統(tǒng)中的第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組光路原理圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例投影照明系統(tǒng)中的第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組光路原理圖；
圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例投影照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例 作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例投影照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，所述投影照明系統(tǒng)包括第 一照明模塊11和第二照明模塊12，第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13和第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14及光 束合成單元15，其中 所述第一照明模塊11和所述第二照明模塊12分別各包括一光源和反射燈罩，所 述反射燈罩用于將所述光源發(fā)出的光束反射匯聚成近視平行光束；此處，第一照明模塊11 和第二照明模塊12中包括的光源及反射燈罩的具體結(jié)構(gòu)不限，只要能將光源發(fā)出的光束 反射匯聚為近似平行光即可。 所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13位于所述第一照明模塊11的光束出射路徑上，用于 將所述第一照明模塊11發(fā)出的近視平行光束收束并準(zhǔn)直為第一路小口徑理想平行光束， 所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14位于所述第二照明模塊12的光束出射路徑上，用于將所述第 二照明模塊12發(fā)出的近視平行光束收束并準(zhǔn)直為第二路小口徑理想平行光束；本例中所 述收束為將照明模塊發(fā)射出的近似平行光的光束口徑變小，所述準(zhǔn)直為將近似平行光轉(zhuǎn)換 為理想平行光。 參見(jiàn)圖3，為本發(fā)明實(shí)施例投影照明系統(tǒng)中的第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組光路原理圖； 所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13包括第一正透鏡組131和第一負(fù)透鏡組132，在所述第一照明 模塊ll的光束出射路徑方向上所述第一負(fù)透鏡組132位于所述第一正透鏡組131之后；所 述第一正透鏡組131為一個(gè)正透鏡或多個(gè)透鏡組成的正透鏡組；所述第一負(fù)透鏡組132為 一個(gè)負(fù)透鏡或多個(gè)透鏡組成的負(fù)透鏡組； 參見(jiàn)圖4，為本發(fā)明實(shí)施例投影照明系統(tǒng)中的第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組光路原理圖； 所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14包括第二正透鏡組141和第二負(fù)透鏡組142，在所述第二照明 模塊12的光束出射路徑方向上所述第二負(fù)透鏡組142位于所述第二正透鏡組141之后。所 述第二正透鏡組141為一個(gè)正透鏡或多個(gè)透鏡組成的正透鏡組；所述第二負(fù)透鏡組142為 一個(gè)負(fù)透鏡或多個(gè)透鏡組成的負(fù)透鏡組； 具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述第一正透鏡組131和所述第二正透鏡組141利用正透鏡組具有 光束匯聚作用分別對(duì)第一照明模塊和第二照明模塊發(fā)出的近似平行光進(jìn)行收束，將近似平 行光口徑變小，而所述第一負(fù)透鏡組132和所述第二負(fù)透鏡組142利用負(fù)透鏡光路原理，將 由所述第一正透鏡組131和所述第二正透鏡組141收束后的光束準(zhǔn)直，形成小口徑理想平行光，所述小口徑理想平行光中的小口徑是相對(duì)照明模塊發(fā)出的近似平行光的光束口徑而 言的。本發(fā)明實(shí)施例由于對(duì)第一照明模塊和第二照明模塊發(fā)射出的近似平行光進(jìn)行了準(zhǔn)直 收束，然后通過(guò)光束合成單元15合成為一束光后形成投影顯得系統(tǒng)光源，提高了照明系統(tǒng) 發(fā)射光的亮度。 所述光束合成單元15設(shè)置于所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13及所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透 鏡組14收束并準(zhǔn)直后的光束路徑上，用于將所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13收束并準(zhǔn)直后的 第一路小口徑理想平行光束及所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14收束并準(zhǔn)直后的第二路小口徑 理想平行光束合成為同一路理想平行光束。 具體的，所述光束合成單元15可以為一反射棱鏡，所述反射棱鏡包括第一反射面 及第二反射面，所述第一反射面位于所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13收束并準(zhǔn)直后的光束路 徑上，所述第二反射面位于所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14收束并準(zhǔn)直后的光束路徑上，所述 第一反射面反射所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13收束并準(zhǔn)直后的第一路小口徑理想平行光束 形成的反射光束與所述第二反射面反射所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14收束并準(zhǔn)直后的第一 路小口徑理想平行光束形成的反射光束合成為同一路理想平行光束。所述第一反射面和所 述第二反射面交叉形成一頂角，該頂角大于等于20度且小于等于100度；所述第一照明模 塊11的出射光束和所述第二照明模塊12的出射光束交叉形成一夾角，該夾角大于等于40 度且小于等于200度。 相應(yīng)的，所述光束合成單元15還可以為由第一平面反射鏡和第二平面反射鏡組 成的光束合成單元，所述第一平面反射鏡位于所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13收束并準(zhǔn)直后 的光束路徑上，所述第二平面反射鏡位于所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14收束并準(zhǔn)直后的光 束路徑上，所述第一平面反射鏡反射所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13收束并準(zhǔn)直后的第一路 小口徑理想平行光束形成的反射光束與所述第二反射面反射所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14 收束并準(zhǔn)直后的第一路小口徑理想平行光束形成的反射光束合成為同一路理想平行光束。 所述第一平面反射鏡和所述第二平面反射鏡交叉形成一頂角，該頂角大于等于20度且小 于等于100度；所述第一照明模塊的出射光束和所述第二照明模塊的出射光束交叉形成一 夾角，該夾角大于等于40度且小于等于200度。 由于圖2中未展現(xiàn)出所述光束合成單元15的具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合圖5對(duì)本發(fā)明實(shí) 施例作進(jìn)一步描述。 圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例投影照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例中假設(shè)第一照明模 塊11為燈泡l，第二照明模塊12為燈泡2，第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13由凸球面透鏡3和凹球 面透鏡5組成，第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14由凸球面透鏡4和凹球面透鏡6組成，光束合成單 元15為一反射棱鏡7，所述反射棱鏡7包括第一反射面8和第二反射面9，所述第一反射面 8和所述第二反射面9交叉形成的頂角為角A，燈泡1與燈泡2出射光束交叉形成的夾角為 角B。 具體的，所述燈泡1、2為能發(fā)射出近似平行光束的燈泡，燈泡1發(fā)出的近似平行光 束經(jīng)過(guò)所述凸球面透鏡3和凹球面透鏡5組成的第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13收束并準(zhǔn)直后形 成第一路小口徑理想平行光束，燈泡2發(fā)出的近似平行光束經(jīng)過(guò)所述凸球面透鏡4和凹球 面透鏡6組成的第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14收束并準(zhǔn)直后形成第二路小口徑理想平行光束；所 述反射棱鏡7位于所述凸球面透鏡3和凹球面透鏡5組成的第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13及所
6述凸球面透鏡4和凹球面透鏡6組成的第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14收束并準(zhǔn)直后的光束路徑 上，所述第一路小口徑理想平行光從所述凸球面透鏡3和凹球面透鏡5組成的第一光學(xué)準(zhǔn) 直透鏡組13射出后，出射到反射棱鏡7的第一反射面8上，所述第二路小口徑理想平行光 從所述凸球面透鏡4和凹球面透鏡6組成的第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14射出后，出射到反射棱 鏡7的第二反射面9上，所述第一路小口徑理想平行光束與所述第二路小口徑理想平行光 束分別經(jīng)反射棱鏡7兩反射面8、9反射后合成為同一路理想平行光射出，形成投影顯示系 統(tǒng)的光源。所述反射棱鏡7的兩個(gè)反射面8、9組成的棱鏡頂角A的角度可以在20度到100 度之間，于此相對(duì)的，所述兩燈泡1、2的出射光束交叉形成的夾角B的角度可以在40度到 200度之間。所述反射棱鏡7擺放的具體位置為能使由所述凸球面透鏡3和凹球面透鏡5 組成的第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組13收束并準(zhǔn)直后的第一路小口徑理想平行光束和由所述凸球 面透鏡4和凹球面透鏡6組成的第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組14收束并準(zhǔn)直后的第二路小口徑理 想平行光束合成為同一束理想平行光的位置；所述反射棱鏡7的形狀不限，只需有兩個(gè)反 射面能將所述兩個(gè)光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組射出的平行光合成為一束平行光即可；實(shí)際應(yīng)用中，所 述反射棱鏡7可用兩平面反射鏡替代，只需將兩平面反射鏡固定在所述反射棱鏡7的兩反 射面8、9的位置即可。 利用本發(fā)明實(shí)施例所提供的投影照明系統(tǒng)，可以制造具有準(zhǔn)直功能的投影設(shè)備， 所述投影設(shè)備包括光源，產(chǎn)生圖像的光學(xué)引擎，電路部分，其中，所述投影設(shè)備的光源為本 發(fā)明實(shí)施例所揭示的投影照明系統(tǒng)。 本發(fā)明實(shí)施例第一照明模塊發(fā)射出的近似平行光束經(jīng)第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束 并準(zhǔn)直為第一路小口徑理想平行光束，第二照明模塊發(fā)射出的近似平行光束經(jīng)第二光學(xué)準(zhǔn) 直透鏡組收束并準(zhǔn)直為第二路小口徑理想平行光束，所述第一路小口徑理想平行光束和第 二路小口徑理想平行光束經(jīng)過(guò)光束合成單元合成為同一路理想平行光束后射出，形成投影 顯示系統(tǒng)的光源，提高了投影照明系統(tǒng)的光照亮度，改善了光照效果。 以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán) 利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
一種投影照明系統(tǒng)，其特征在于，包括第一照明模塊和第二照明模塊，所述第一照明模塊和所述第二照明模塊分別各包括一光源和反射燈罩，所述反射燈罩用于將所述光源發(fā)出的光束反射匯聚成近視平行光束；第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組和第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組，所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組位于所述第一照明模塊的光束出射路徑上，用于將所述第一照明模塊發(fā)出的近視平行光束收束并準(zhǔn)直為第一路小口徑理想平行光束，所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組位于所述第二照明模塊的光束出射路徑上，用于將所述第二照明模塊發(fā)出的近視平行光束收束并準(zhǔn)直為第二路小口徑理想平行光束；光束合成單元，設(shè)置于所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組及所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的光束路徑上，用于將所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的第一路小口徑理想平行光束及所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的第二路小口徑理想平行光束合成為同一路理想平行光束。
2. 如權(quán)利要求l所述的投影照明系統(tǒng)，其特征在于所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組包括第一正透鏡組和第一負(fù)透鏡組，在所述第一照明模塊的 光束出射路徑方向上所述第一負(fù)透鏡組位于所述第一正透鏡組之后。
3. 如權(quán)利要求2所述的投影照明系統(tǒng)，其特征在于 所述第一正透鏡組為一個(gè)正透鏡或多個(gè)透鏡組成的正透鏡組； 所述第一負(fù)透鏡組為一個(gè)負(fù)透鏡或多個(gè)透鏡組成的負(fù)透鏡組。
4. 如權(quán)利要求l所述的投影照明系統(tǒng)，其特征在于所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組包括第二正透鏡組和第二負(fù)透鏡組，在所述第二照明模塊的 光束出射路徑方向上所述第二負(fù)透鏡組位于所述第二正透鏡組之后。
5. 如權(quán)利要求4所述的投影照明系統(tǒng)，其特征在于 所述第二正透鏡組為一個(gè)正透鏡或多個(gè)透鏡組成的正透鏡組； 所述第二負(fù)透鏡組為一個(gè)負(fù)透鏡或多個(gè)透鏡組成的負(fù)透鏡組。
6. 如權(quán)利要求l所述的投影照明系統(tǒng)，其特征在于所述光束合成單元為一反射棱鏡，所述反射棱鏡包括第一反射面及第二反射面，所述 第一反射面位于所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的光束路徑上，所述第二反射面位 于所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的光束路徑上，所述第一反射面反射所述第一光 學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的第一路小口徑理想平行光束形成的反射光束與所述第二反 射面反射所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的第一路小口徑理想平行光束形成的反 射光束合成為同一路理想平行光束。
7. 如權(quán)利要求6所述的投影照明系統(tǒng)，其特征在于所述第一反射面和所述第二反射面交叉形成一頂角，該頂角大于等于20度且小于等 于100度;所述第一照明模塊的出射光束和所述第二照明模塊的出射光束交叉形成一夾角，該夾角大于等于40度且小于等于200度。
8. 如權(quán)利要求l所述的投影照明系統(tǒng)，其特征在于所述光束合成單元包括第一平面反射鏡和第二平面反射鏡，所述第一平面反射鏡位于 所述第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的光束路徑上，所述第二平面反射鏡位于所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的光束路徑上，所述第一平面反射鏡反射所述第一光學(xué)準(zhǔn)直 透鏡組收束并準(zhǔn)直后的第一路小口徑理想平行光束形成的反射光束與所述第二反射面反 射所述第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直后的第一路小口徑理想平行光束形成的反射光束 合成為同一路理想平行光束。
9.如權(quán)利要求8所述的投影照明系統(tǒng)，其特征在于所述第一平面反射鏡和所述第二平面反射鏡交叉形成一頂角，該頂角大于等于20度且小于等于100度；所述第一照明模塊的出射光束和所述第二照明模塊的出射光束交叉形成一夾角，該夾角大于等于40度且小于等于200度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種投影照明系統(tǒng)，本發(fā)明中第一照明模塊發(fā)射出的近似平行光束經(jīng)第一光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直為第一路小口徑理想平行光束，第二照明模塊發(fā)射出的近似平行光束經(jīng)第二光學(xué)準(zhǔn)直透鏡組收束并準(zhǔn)直為第二路小口徑理想平行光束，所述第一路小口徑理想平行光束和第二路小口徑理想平行光束經(jīng)過(guò)光束合成單元合成為同一路理想平行光束后射出，形成投影顯示系統(tǒng)的光源，提高了投影照明系統(tǒng)的光照亮度，改善了光照效果。
文檔編號(hào)G02B27/10GK101750862SQ20081024131
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者李岸, 王榮, 王進(jìn) 申請(qǐng)人:康佳集團(tuán)股份有限公司