專利名稱：一種投影儀用光學(xué)引擎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于投影顯示技術(shù)領(lǐng)域，涉及投影儀用光學(xué)引擎，尤其是基于激光光源的投影儀用光學(xué)引擎。
背景技術(shù)：
通常，投影儀的光學(xué)引擎包括光源、均光系統(tǒng)、合光系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)以及投影鏡頭。 其中光源和均光系統(tǒng)是決定光學(xué)引擎光能利用率的主要因素，而勻光系統(tǒng)是決定光學(xué)引擎體積大小的主要因素。目前，投影儀光學(xué)引擎按照空間調(diào)制技術(shù)的不同主要分為數(shù)字光處理(Digital Light Process, DLP)、硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)、 液晶光閥(Liquid Crystal Light Valve, LCLV)三類。光源一般采用超高壓汞燈(Ultra High Performance, UHP)、金屬鹵化物燈(Metal Halide Lamp, MHP)或發(fā)光二極管(Light Emission Diode, LED)，其勻光結(jié)構(gòu)是方棒系統(tǒng)或復(fù)眼透鏡系統(tǒng)。1.光源對(duì)于UHP燈或MHP燈，其白光光源位于拋物反光碗的焦點(diǎn)上，反射光呈近準(zhǔn)直光束，再經(jīng)勻光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)勻光照明。UHP發(fā)射光譜除可見光外，還有一定成分的紫外和紅外光， 需增加濾光片，成本和體積相應(yīng)增加。特別對(duì)于DLP和LCoS結(jié)構(gòu)，需要分光系統(tǒng)將白光分解為三原色，因此需設(shè)置色輪或分色鏡等組件，這也會(huì)增加成本和系統(tǒng)尺寸，同時(shí)降低了系統(tǒng)色域。隨著光學(xué)元件的增加，損耗也在增加，最終限制了系統(tǒng)的出光效率。對(duì)于三基色LED光源，其色域較好，且不需要分色系統(tǒng)，集成度提高，但是仍需要經(jīng)反光碗、聚光透鏡對(duì)LED朗伯源進(jìn)行聚光，再經(jīng)勻光系統(tǒng)進(jìn)行重疊照明和光斑整形。其出射光斑的勻光性和形狀仍難以精確控制，光能利用率仍較低。2.勻光系統(tǒng)方棒系統(tǒng)利用光線在方棒內(nèi)的多次反射，形成光源虛像，在出射面疊加形成特定形狀光斑。由于方棒出射端需額外引入照明透鏡組以實(shí)現(xiàn)勻光性，因此整體尺寸較大，不利于微型集成。復(fù)眼照明系統(tǒng)能夠?qū)⒐庠窗l(fā)出的圓形光斑整形為矩形光斑。同時(shí)由于小透鏡單元在照明面的重疊照明，一定程度上提高了系統(tǒng)的照明均勻性。但是復(fù)眼系統(tǒng)前級(jí)必須由拋物型反光碗等聚光組件對(duì)光源進(jìn)行聚光，系統(tǒng)整體尺寸較大。因此，要提高投影儀的光能利用率，實(shí)現(xiàn)微型化，就必須改進(jìn)光學(xué)引擎的結(jié)構(gòu)。 發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有投影儀光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、光能損失大、光斑整形勻光效果不佳等不足之處，本實(shí)用新型提供一種投影儀用光學(xué)引擎。該光學(xué)引擎采用三基色的激光光源和由漸變折射率的準(zhǔn)直透鏡陣列構(gòu)成的勻光系統(tǒng)，具有更小的體積和更高的光能利用率。本實(shí)用新型技術(shù)方案如下一種投影儀用光學(xué)引擎，包括光源、光束耦合器、勻光系統(tǒng)、合光系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和投影鏡頭。所述光源為RGB三基色激光光源，所述RGB三基色激光光源產(chǎn)生的三基色激光分別經(jīng)三個(gè)光束耦合器輸出三組陣列光束；所述勻光系統(tǒng)包括三個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列，每個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列由相同的、光學(xué)長度為四分之一節(jié)距的漸變折射率透鏡單元組成；三組陣列光束分別經(jīng)三個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列輸出三組能量分布均勻的平行光，其中陣列光束的每個(gè)單元光束具有一定的發(fā)散角，以保證每個(gè)單元光束在對(duì)應(yīng)漸變折射率透鏡單元中擴(kuò)束后的截面面積略大于該漸變折射率透鏡單元的截面面積。三組能量分布均勻的平行光經(jīng)合光系統(tǒng)合光后，再經(jīng)調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制成光學(xué)圖像信息并輸入到投影鏡頭；或者，三組能量分布均勻的平行光分別經(jīng)三個(gè)調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制成光學(xué)圖像信息，然后再經(jīng)合光系統(tǒng)合光后輸入到投影鏡頭。上述技術(shù)方案中，1)所述光學(xué)長度為四分之一節(jié)距的漸變折射率透鏡單元的截面形狀為圓形或矩形，多個(gè)漸變折射率透鏡單元密集堆積成準(zhǔn)直透鏡陣列；幻所述合光系統(tǒng)可以是沃拉斯頓棱鏡(Wollaston Prim)、X棱鏡或分色鏡。本實(shí)用新型根據(jù)光學(xué)引擎中光調(diào)制器的使用數(shù)量，分為單片式光調(diào)制器光學(xué)引擎 (如圖1所示)和三片式光調(diào)制器光學(xué)引擎(如圖9所示)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及有益效果在于本實(shí)用新型勻光系統(tǒng)為由相同的漸變折射率透鏡單元組成的準(zhǔn)直透鏡陣列，每個(gè)透鏡單元通光面為與入射光斑形狀對(duì)應(yīng)(圓形或矩形)，長度為1/4節(jié)距，透鏡單元之間緊密堆積成矩陣。該勻光系統(tǒng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)勻光、整形與準(zhǔn)直的功能，其出射光斑為矩形且能量分布均勻，與調(diào)制系統(tǒng)直接進(jìn)行光學(xué)耦合，可實(shí)現(xiàn)較高的光能利用率。通過改變勻光系統(tǒng)中透鏡單元的數(shù)量，可以控制出射光斑的幾何參數(shù)，且不改變光能量分布的均勻性；勻光系統(tǒng)為單級(jí)透鏡系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，有利于減小光學(xué)引擎體積，實(shí)現(xiàn)整機(jī)微型化。合光系統(tǒng)采用沃拉斯頓棱鏡，基于晶體光學(xué)和偏振光學(xué)的相關(guān)原理對(duì)合光結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，可進(jìn)一步提高光能利用率。

圖1是本實(shí)用新型提供的單片式光調(diào)制器投影儀用光學(xué)引擎結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的光學(xué)引擎平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是準(zhǔn)直透鏡陣列結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)是截面形狀為圓形的漸變折射率透鏡單元密集堆積成的準(zhǔn)直透鏡陣列；(b)是截面形狀為矩形的漸變折射率透鏡單元密集堆積成的準(zhǔn)直透鏡陣列。圖4是沃拉斯頓合光棱鏡合光原理圖。圖5是適用于本實(shí)用新型第一、第二和第三實(shí)施方式的帶IlR棱鏡的單片式DMD 光調(diào)制器光學(xué)引擎平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是適用于本實(shí)用新型第一、第二和第三實(shí)施方式的單片式LCoS光調(diào)制器光學(xué)引擎平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的光學(xué)引擎平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本實(shí)用新型第三實(shí)施方式的光學(xué)引擎平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是適用于本實(shí)用新型第四實(shí)施方式的三片式光調(diào)制器光學(xué)引擎的結(jié)構(gòu)框圖。
4[0029]圖10是適用于本實(shí)用新型第四實(shí)施方案的三片式LCD光調(diào)制器光學(xué)引擎平面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施方式本實(shí)用新型第一實(shí)施方式適用于單片式DMD或LCoS光調(diào)制器的光學(xué)引擎。如圖 2所示，該光學(xué)引擎包括RGB三基色激光光源21、24、27，三個(gè)光束耦合器22、25、觀，三個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列23、沈、29，沃拉斯頓合光棱鏡210，光調(diào)制器組件211、212、213，投影鏡頭214。光源采用激光光源，提供RGB三原色。一種顏色使用至少一個(gè)激光器。光源的驅(qū)動(dòng)方式采用時(shí)間混色法，即在一幀時(shí)間內(nèi)RGB三個(gè)光源依次發(fā)射時(shí)序光脈沖，單色脈沖寬度依白平衡來劃分，利用人眼的視覺暫留特性實(shí)現(xiàn)單片光調(diào)制器的全彩顯示。光束耦合器用來實(shí)現(xiàn)激光光源與準(zhǔn)直透鏡陣列的光學(xué)連接。單色激光器與透鏡的連接方式必須保證一個(gè)激光束輸出對(duì)應(yīng)一個(gè)透鏡單元，并且各激光束能量相同，光學(xué)特性一致。對(duì)于單光束輸出的激光器，可以采用相同規(guī)格的光纖耦合器(Coupler)將激光器輸出的總光束等分，再通過光纖準(zhǔn)直器陣列耦合到透鏡陣列，此時(shí)光束耦合結(jié)構(gòu)由光纖耦合器和光纖準(zhǔn)直器陣列組成。光束耦合器輸出的陣列光束中的單束激光需具備一定的發(fā)散角，以保證每個(gè)單元光束在對(duì)應(yīng)漸變折射率透鏡單元中擴(kuò)束后的截面面積略大于該漸變折射率透鏡單元的截面面積。三個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列構(gòu)成的勻光系統(tǒng)是整個(gè)光路的核心器件，功能是將入射的陣列光束進(jìn)行勻光、整形與準(zhǔn)直，出射光斑為能量分布均勻的矩形光斑。準(zhǔn)直透鏡陣列由幾何參數(shù)、光學(xué)特性、加工精度均相同的漸變折射率透鏡組成。漸變折射率透鏡(也稱自聚焦透鏡，Gradient-Index Lens, GRIN Lens)的折射率由光軸沿徑向向外逐漸減小，呈二次分布。 光在折射率逐漸降低的薄層中傳輸時(shí)，基于折射原理自動(dòng)向中心偏轉(zhuǎn)，因此光路呈正弦曲線。當(dāng)光線由中心傳輸至方向平行于光軸時(shí)的光學(xué)長度稱為1/4節(jié)距(Pitch，P)，即四分之一光學(xué)周期，因此光學(xué)長度為1/4P的漸變折射率透鏡可出射平行光。根據(jù)入射光斑的形狀切割單位透鏡若入射光斑為圓形，將每個(gè)透鏡單元切割為圓柱，如圖3(a)所示，圓柱間呈密集堆積狀，以增大有效通光面積；若入射光斑為矩形，將每個(gè)透鏡單元切割為四棱柱， 如圖3(b)所示。兩個(gè)透光面垂直于光軸，鍍?cè)鐾改ぁ３錾涔獾臏?zhǔn)直性可通過調(diào)整準(zhǔn)直透鏡陣列與光束耦合器之間的工作距離和耦合方式來保證。合光系統(tǒng)將三束準(zhǔn)直的矩形激光束在空間范圍內(nèi)合為一束，投射到光調(diào)制器的工作面。合光系統(tǒng)可采用沃拉斯頓棱鏡(Wollaston Prim)，其合光原理基于晶體光學(xué)的雙折射效應(yīng)。所述沃拉斯頓棱鏡由光軸相互垂直兩片楔形棱鏡I和II以楔形面緊密接觸而成；其中楔形棱鏡I具有兩個(gè)入射面，楔形棱鏡II具有一個(gè)入射面和一個(gè)出射面；三個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列的三束輸出光中第一束輸出光的偏振方向與楔形棱鏡I的光軸平行，入射到楔形棱鏡I的第一入射面；第二束輸出光的偏振方向與楔形棱鏡I的光軸垂直，入射到楔形棱鏡I的第二入射面；第一、第二束輸出光入射到楔形棱鏡I后經(jīng)沃拉斯頓棱鏡雙折射后在空間范圍內(nèi)合為一束；第三束輸出光不限定偏振方向，入射到楔形棱鏡II的入射面，經(jīng)沃拉斯頓棱鏡楔面全反射，其反射光與第一、第二束輸出光經(jīng)沃拉斯頓棱鏡雙折射后的合成光在空間范圍內(nèi)重合并從楔形棱鏡II的出射面輸出。以釩酸釔(YVO4)材料為例敘述其合光原理。雙折射是指光入射到各向異性的晶體時(shí)，除特殊方向外，分解成兩束振動(dòng)方向相互垂直、傳播速度不同、折射率不等的線偏振光， 即沿不同方向傳播速度相同的ο光和沿不同方向傳播速率不同的e光。同理，也可以將兩束正交線偏振光合為一束。ο光的振動(dòng)方向垂直于ο光主平面，e光的振動(dòng)方向在e光的主平面內(nèi)。入射光分別為R、G、B三束經(jīng)整形、勻光的矩形準(zhǔn)直光。三束入射光與沃拉斯頓棱鏡入射端的對(duì)應(yīng)關(guān)系是任意的。圖4所示入射光的排列方式是其中的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系，即G 光和B光為雙折射晶體光學(xué)入射端，R光為幾何光學(xué)入射端，W為合光出射端。楔形棱鏡交界面鍍有R光的高反膜實(shí)現(xiàn)R光的全反射。G光和B光均為線偏光，且偏振方向相互正交， R光的偏振方向不需要限定。G光偏振方向平行于紙面，B光偏振方向垂直于紙面。G光線和B光線位于斜面法線的同側(cè)。I和II是光軸相互正交的兩個(gè)楔形棱鏡，I的光軸垂直于紙面，II的光軸平行于紙面。YVO4作為正光性晶體，其e光折射率大于ο光折射率。則經(jīng)沃拉斯頓棱鏡的雙折射，G光完成從ο光到e光的轉(zhuǎn)換，即由光疏介質(zhì)入射到光密介質(zhì)，入射角大于折射角；B光完成從e光到ο光的轉(zhuǎn)換，即由光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì)，入射角小于折射角。G、B折射光線重合，R光在斜面完成全反射，反射光線與B、G折射光線重合，從而完成合光。G光和B光為線偏光，其偏振的實(shí)現(xiàn)可由激光器輸出來保證，也可以在準(zhǔn)直器陣列和合光棱鏡之間加入取偏裝置設(shè)置偏振方向。棱鏡的三個(gè)入射面應(yīng)當(dāng)垂直于光的入射方向，以確保出射光斑無畸變。合光棱鏡也可采用X棱鏡、分色鏡。空間光調(diào)制器件(Spatial Light Modulator，SLM)是一種對(duì)光的空間分布進(jìn)行調(diào)制的微顯示器件。投影機(jī)的光調(diào)制器是指通過有選擇的透射、反射或阻斷光路來傳遞圖像信息的器件。常用器件有數(shù)字微鏡(Digital Micormirror Device，DMD)、硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCoS)、液晶器件(Liquid Crystal Device，LCD)。DMD作為DLP反射投影技術(shù)的核心器件，它利用分布密集的微型反光鏡對(duì)光進(jìn)行定向反射的控制。微鏡單元由時(shí)序視頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)10-12°翻轉(zhuǎn)，在“開”和“關(guān)”的位置間進(jìn)行往復(fù)切換，從而形成反射圖像信號(hào)，灰度等級(jí)由驅(qū)動(dòng)脈寬控制。DMD光路如圖5 所示，DMD61通過全反射棱鏡(Total Internal Reflector, TIR)62接收照明光，并將生成的圖像信號(hào)反射至投影鏡頭。也可如圖2所示采用反光鏡212進(jìn)行簡化，即通過反光鏡將背景光投射到DMD211上，圖像信息反射至投影鏡頭，非圖像信息反射至光吸收器213。LCoS是一種反射式液晶投影技術(shù)，采用以液晶光電效應(yīng)為基礎(chǔ)的反射式顯示芯片，液晶單元為矩陣結(jié)構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)信號(hào)將入射光選擇性地反射并改變其偏振態(tài)，經(jīng)偏振光束分離器(Polarization Beam Splitter,PBS)輸出。光路如圖6所示，71為LCoS，入射為S 偏振光，經(jīng)液晶反射，輸出帶有圖像信息的P偏振光。單片式光路結(jié)構(gòu)與單片式DMD相似， 只需以PBS結(jié)構(gòu)72取代TIR或反光鏡結(jié)構(gòu)。LCD是一種透射式投影顯示技術(shù)，它利用液晶的光電效應(yīng)，通過電路控制液晶點(diǎn)陣單元的透射率，從而產(chǎn)生不同灰度層次及色彩的圖像。最常見的結(jié)構(gòu)為三片式，光路如圖10 所示，三基色光源經(jīng)勻光、準(zhǔn)直后，由IXD光調(diào)制器111、112、113過濾成單色圖像信息，再經(jīng) X棱鏡合光直接傳遞給投影透鏡。[0044]本實(shí)施方式所述光學(xué)引擎由RGB三基色激光器、光束耦合結(jié)構(gòu)、GRIN Lens矩陣準(zhǔn)直器、沃拉斯頓合光棱鏡、光調(diào)制器、投影鏡頭等組成。僅使用GRIN Lens矩陣這一級(jí)光學(xué)系統(tǒng)即實(shí)現(xiàn)對(duì)入射激光束陣列的準(zhǔn)直、擴(kuò)束和勻光，光學(xué)結(jié)構(gòu)大大簡化，有利于整機(jī)微型化，光能損失降到最低。采用沃拉斯頓棱鏡對(duì)合光結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，進(jìn)一步提高光能利用率。第二實(shí)施方式本實(shí)用新型第二實(shí)施方式適用于單片式DMD或LCoS光調(diào)制器的光學(xué)引擎。第二實(shí)施方式是在第一實(shí)施方式的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。改進(jìn)之處在于，以X棱鏡代替沃拉斯頓棱鏡實(shí)現(xiàn)合光。如圖7所示，X棱鏡81由四塊直角棱鏡的直角拼接而成。R光ab面、cd面全透；G光ab面全反射，cd面全透；B光cd面全反射，ab面全透。合成光經(jīng)bd面射出投射至光調(diào)制器。其特點(diǎn)是無需考慮激光偏振性，去掉了取偏裝置及合光出射端整形裝置，結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡化。第三實(shí)施方式本實(shí)用新型第三實(shí)施方式適用于單片式DMD或LCoS光調(diào)制器的光學(xué)引擎。第三實(shí)施方式是在第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。改進(jìn)之處在于，合光棱鏡采用三組分色鏡。如圖8所示，91鏡對(duì)B光全反射；92鏡對(duì)B光全透，對(duì)G光全反；93鏡對(duì) B光、G光全透，對(duì)R光全反。由93鏡合光并投射至調(diào)制器。相比于X棱鏡，反射鏡結(jié)構(gòu)簡單，光路損失更少，光能利用率更高，而且制造成本更低。第四實(shí)施方式本實(shí)用新型第四實(shí)施方式適用于三片式DMD、三片式LCoS、三片式LCD光學(xué)引擎。 第四實(shí)施方式結(jié)構(gòu)框圖如圖9所示。相對(duì)于第一至第三實(shí)施方式，其變化在于，三基色光源經(jīng)漸變折射率透鏡陣列勻光、準(zhǔn)直后，先經(jīng)空間光調(diào)制器組件調(diào)制成單色圖像信息，再由合光鏡(沃拉斯頓棱鏡、X棱鏡、分色鏡等)合光并投射到投影鏡頭。例如三片式LCD光學(xué)引擎，如圖10所示，在單色光源的陣列準(zhǔn)直器和X合光棱鏡之間加入液晶光閥111、112、113， 透射單色圖像信息，再經(jīng)X棱鏡合光直接傳遞給投影透鏡。對(duì)于三片式DMD和LCoS結(jié)構(gòu)， 只需將光調(diào)制器組件位置進(jìn)行替換即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)施方案。
權(quán)利要求1.一種投影儀用光學(xué)引擎，包括光源、光束耦合器、勻光系統(tǒng)、合光系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和投影鏡頭；其特征在于所述光源為RGB三基色激光光源，所述RGB三基色激光光源產(chǎn)生的三基色激光分別經(jīng)三個(gè)光束耦合器輸出三組陣列光束；所述勻光系統(tǒng)包括三個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列，每個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列由相同的、光學(xué)長度為四分之一節(jié)距的漸變折射率透鏡單元組成；三組陣列光束分別經(jīng)三個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列輸出三組能量分布均勻的平行光，其中陣列光束的每個(gè)單元光束具有一定的發(fā)散角，以保證每個(gè)單元光束在對(duì)應(yīng)漸變折射率透鏡單元中擴(kuò)束后的截面面積略大于該漸變折射率透鏡單元的截面面積；三組能量分布均勻的平行光經(jīng)合光系統(tǒng)合光后，再經(jīng)調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制成光學(xué)圖像信息并輸入到投影鏡頭；或者，三組能量分布均勻的平行光分別經(jīng)三個(gè)調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制成光學(xué)圖像信息，然后再經(jīng)合光系統(tǒng)合光后輸入到投影鏡頭。
2.根據(jù)權(quán)利要1所述的投影儀用光學(xué)引擎，其特征在于，所述光學(xué)長度為四分之一節(jié)距的漸變折射率透鏡單元的截面形狀為圓形或矩形，多個(gè)漸變折射率透鏡單元密集堆積成準(zhǔn)直透鏡陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要1所述的投影儀用光學(xué)引擎，其特征在于，所述合光系統(tǒng)是沃拉斯頓棱鏡；所述沃拉斯頓棱鏡由光軸相互垂直兩片楔形棱鏡I和II以楔形面緊密接觸而成；其中楔形棱鏡I具有兩個(gè)入射面，楔形棱鏡II具有一個(gè)入射面和一個(gè)出射面；三個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列的三束輸出光中第一束輸出光的偏振方向與楔形棱鏡I的光軸平行，入射到楔形棱鏡I 的第一入射面；第二束輸出光的偏振方向與楔形棱鏡I的光軸垂直，入射到楔形棱鏡I的第二入射面；第一、第二束輸出光入射到楔形棱鏡I后經(jīng)沃拉斯頓棱鏡雙折射后在空間范圍內(nèi)合為一束；第三束輸出光不限定偏振方向，入射到楔形棱鏡II的入射面，經(jīng)沃拉斯頓棱鏡楔面全反射，其反射光與第一、第二束輸出光經(jīng)沃拉斯頓棱鏡雙折射后的合成光在空間范圍內(nèi)重合并從楔形棱鏡II的出射面輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要1所述的投影儀用光學(xué)引擎，其特征在于，所述合光系統(tǒng)是X棱鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要1所述的投影儀用光學(xué)引擎，其特征在于，所述合光系統(tǒng)是三塊相互平行的分色鏡。
專利摘要一種投影儀用光學(xué)引擎，屬于投影顯示技術(shù)領(lǐng)域。RGB三基色激光光源產(chǎn)生的激光分別經(jīng)三個(gè)光束耦合器輸出三組陣列光；勻光系統(tǒng)包括三個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列，每個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列由光學(xué)長度為1/4節(jié)距的漸變折射率透鏡單元組成；三組陣列光分別經(jīng)三個(gè)準(zhǔn)直透鏡陣列輸出三組能量分布均勻的平行光，再經(jīng)合光及調(diào)制系統(tǒng)后輸入到投影鏡頭。本實(shí)用新型中勻光系統(tǒng)采用單級(jí)漸變折射率透鏡單元組成的準(zhǔn)直透鏡陣列，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)勻光、整形與準(zhǔn)直，其出射光斑能量分布均勻，可實(shí)現(xiàn)較高的光能利用率；同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，有利于減小光學(xué)引擎體積，實(shí)現(xiàn)整機(jī)微型化。合光系統(tǒng)可采用沃拉斯頓棱鏡，基于晶體光學(xué)和偏振光學(xué)的相關(guān)原理對(duì)合光結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，可進(jìn)一步提高光能利用率。
文檔編號(hào)G02B27/30GK201974623SQ20112008412
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月26日
發(fā)明者曹貴川, 林祖?zhèn)? 王小菊, 祁康成, 芮大為, 陳文彬 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)