專利名稱：橢圓光欄投影鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光電顯示技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)字投影系統(tǒng)，是一種適應(yīng)于數(shù)字投影機(jī)上使用的可以提高投影機(jī)系統(tǒng)能量利用率的橢圓光欄投影鏡頭。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有使用的數(shù)字投影鏡頭光欄，其形狀大多為圓形或者D字形。在圓形光欄投影鏡頭設(shè)計(jì)時(shí)，為了得到更大的能量利用以及最好的圖像對(duì)比度，投影鏡頭的數(shù)值孔徑與照明系統(tǒng)的數(shù)值孔徑需要一個(gè)合理的匹配。如果投影鏡頭的數(shù)值孔徑足夠大，投影鏡頭的通光光欄也就會(huì)變大，這樣系統(tǒng)的能量利用率會(huì)提高，但是DMD器件散射光也會(huì)大大增加，系統(tǒng)的對(duì)比度就會(huì)下降，達(dá)不到良好的使用效果。如果投影鏡頭的數(shù)值孔徑小于照明系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，DMD器件散射光就會(huì)減少，系統(tǒng)的對(duì)比度會(huì)提高，但是，這么做會(huì)減小系統(tǒng)的能量利用率。在D字形光欄投影鏡頭設(shè)計(jì)時(shí)，投影鏡頭的數(shù)值孔徑和照明系統(tǒng)一致，DMD器件散射光會(huì)減小，系統(tǒng)的對(duì)比度增加，但能量利用率沒有提高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種橢圓光欄投影鏡頭，提高數(shù)字投影機(jī)系統(tǒng)能量利用率而不降低投影機(jī)系統(tǒng)對(duì)比度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案該橢圓光欄投影鏡頭具有橢圓光欄和DMD器件，其中所述DMD器件為菱形像素，在垂直于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的短軸，橢圓光欄短軸長(zhǎng)度尺寸等于投影鏡頭數(shù)值孔徑為F/2. 4時(shí)投影鏡頭的光欄孔徑數(shù)值，在平行于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的長(zhǎng)軸，橢圓光欄長(zhǎng)軸長(zhǎng)度尺寸等于投影鏡頭數(shù)值孔徑為F/2. 4 F/1. 5時(shí)投影鏡頭的光欄孔徑數(shù)值，所述投影鏡頭的橢圓光欄的長(zhǎng)軸與DMD器件像素鉸鏈方向平行。采用上述技術(shù)方案的有益效果該橢圓光欄投影鏡頭在DMD器件工作時(shí)，菱形像素的DMD器件每個(gè)像素沿鉸鏈方向不停的在“12° ”、“0° ”、“-12° ”翻轉(zhuǎn)(對(duì)應(yīng)于12° DMD 器件)，把入射到垂直于DMD器件像素鉸鏈方向的入射光反射進(jìn)入投影鏡頭內(nèi)，這部分光線相當(dāng)于投影鏡頭數(shù)值孔徑為F/2. 4的光線，這部分光線與照明光路的光瞳相匹配，從而使這部分光線得到充分利用。額外的，在平行于DMD器件像素鉸鏈方向的光線經(jīng)過DMD器件像素反射后進(jìn)入投影鏡頭，這部分光線相當(dāng)于投影鏡頭數(shù)值孔徑為F/1. 5的光線，這額外進(jìn)入鏡頭的光線增加了系統(tǒng)的能量利用率，同時(shí)在垂直于DMD器件像素鉸鏈方向受到投影鏡頭數(shù)值孔徑為F/2. 4的光欄遮擋，因此，這部分雜光被攔掉，從而不降低系統(tǒng)的對(duì)比度。所以，采用上述方案設(shè)計(jì)成的橢圓光欄投影鏡頭，既可以提高數(shù)字投影機(jī)系統(tǒng)能量利用率，又不降低數(shù)字投影機(jī)系統(tǒng)對(duì)比度。

為滿足上述效果要求，下面通過實(shí)施例對(duì)橢圓光欄投影鏡頭的結(jié)構(gòu)參數(shù)作進(jìn)一步的描述。圖1是本實(shí)用新型的橢圓光欄形狀圖。圖2為DMD器件的菱形像素形狀圖。圖3為橢圓光欄投影鏡頭與DMD器件裝配位置示意圖。圖4為數(shù)值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭在常規(guī)圓形光欄時(shí)通過的光線面積(圓形區(qū)域)。圖5為長(zhǎng)軸數(shù)值孔徑為F/1. 8、短軸數(shù)值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭的橢圓形光欄通過光線面積(橢圓形區(qū)域)，圓形區(qū)域?yàn)閿?shù)值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭在常規(guī)圓形光欄時(shí)通過的光線面積。
具體實(shí)施方式
如圖1、2、3所示的橢圓光欄投影鏡頭具有橢圓光欄1和DMD器件4，DMD器件4為菱形像素的DMD器件，橢圓光欄1有垂直于DMD器件像素6鉸鏈方向的橢圓光欄短軸3，以及平行于DMD器件像素鉸鏈方向5的橢圓光欄長(zhǎng)軸2組成。橢圓光欄短軸長(zhǎng)度尺寸等于投影鏡頭7數(shù)值孔徑為F/2. 4時(shí)投影鏡頭的光欄孔徑數(shù)值，橢圓光欄長(zhǎng)軸長(zhǎng)度尺寸等于投影鏡頭7數(shù)值孔徑為F/2. 4 F/1. 5時(shí)投影鏡頭的光欄孔徑數(shù)值。并且長(zhǎng)軸數(shù)值孔徑的尺寸大小可以根據(jù)投影鏡頭的設(shè)計(jì)要求來考慮比如，受投影鏡頭外徑尺寸、性能、結(jié)構(gòu)及成本要求，數(shù)值孔徑可以從F/2. 4到F/1. 5之間合理選擇。舉例來說，在設(shè)計(jì)DMD器件為0. 45〃，分辨率為1280 X800像素，投射比為1. 35 1，垂直偏置為100%的橢圓光欄投影鏡頭時(shí)，在投影鏡頭橢圓短軸方向上的數(shù)值孔徑為 F/2.4，則其短軸長(zhǎng)度為8. 6mm，受外形結(jié)構(gòu)尺寸、像差及成本限制，投影鏡頭的長(zhǎng)軸數(shù)值孔徑取F/1.8，則其長(zhǎng)軸長(zhǎng)度為11. 7mm。由于該規(guī)格DMD器件像素鉸鏈方向5是上下方向，因此，橢圓光欄裝配時(shí)長(zhǎng)軸沿上下方向設(shè)置。如圖4所示數(shù)值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭在常規(guī)圓形光欄時(shí)通過的光線面積，為圓形區(qū)域，如圖5所示長(zhǎng)軸數(shù)值孔徑為F/1. 8、短軸數(shù)值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭的橢圓形光欄通過光線面積，為橢圓形區(qū)域，圓形區(qū)域?yàn)閿?shù)值孔徑為F/2. 4的投影鏡頭在常規(guī)圓形光欄時(shí)通過的光線面積，額外進(jìn)入鏡頭的光線增加了系統(tǒng)的能量利用率，同時(shí)在垂直于DMD器件像素鉸鏈方向受到投影鏡頭數(shù)值孔徑為F/2. 4的光欄遮擋，因此，這部分雜光被攔掉，從而不降低系統(tǒng)的對(duì)比度。
權(quán)利要求1. 一種橢圓光欄投影鏡頭，具有橢圓光欄和DMD器件，其特征在于所述DMD器件為菱形像素，在垂直于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的短軸，橢圓光欄短軸長(zhǎng)度尺寸等于投影鏡頭數(shù)值孔徑為F/2. 4時(shí)投影鏡頭的光欄孔徑數(shù)值，在平行于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的長(zhǎng)軸，橢圓光欄長(zhǎng)軸長(zhǎng)度尺寸等于投影鏡頭數(shù)值孔徑為F/2. 4 F/1. 5時(shí)投影鏡頭的光欄孔徑數(shù)值，所述投影鏡頭的橢圓光欄的長(zhǎng)軸與DMD器件像素鉸鏈方向平行。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種橢圓光欄投影鏡頭，具有橢圓光欄和DMD器件，其中所述DMD器件為菱形像素，在垂直于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的短軸，光欄短軸長(zhǎng)度尺寸等于投影鏡頭數(shù)值孔徑為F/2.4時(shí)投影鏡頭的光欄孔徑數(shù)值，在平行于DMD器件像素鉸鏈方向是橢圓光欄的長(zhǎng)軸，光欄長(zhǎng)軸長(zhǎng)度尺寸等于投影鏡頭數(shù)值孔徑為F/2.4~F/1.5時(shí)投影鏡頭的光欄孔徑數(shù)值，所述投影鏡頭的橢圓光欄的長(zhǎng)軸與DMD器件像素鉸鏈方向平行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，既可以提高數(shù)字投影機(jī)系統(tǒng)能量利用率，又不降低數(shù)字投影機(jī)系統(tǒng)對(duì)比度。
文檔編號(hào)G02B5/00GK202057894SQ201120152659
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者劉維娜, 李智超, 王海湘, 馬永珍 申請(qǐng)人:利達(dá)光電股份有限公司