[發明專利]投影集光系統

有效

• 申請號: 201810403951.1
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108761982B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 繆征達
• 申請（專利權）人: 毅豐顯示科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 石佩

1.一種投影集光系統，所述投影集光系統包括：

光源，包括為長方形的出光端，用于提供照明光束；

第一柱狀透鏡，設于所述照明光束的傳播路徑上；

第二柱狀透鏡，設于從所述第一柱狀透鏡出射的照明光束的傳播路徑上，所述第一柱狀透鏡位于所述光源與所述第二柱狀透鏡之間；所述第一柱狀透鏡的焦距與所述第二柱狀透鏡的焦距不相等；所述第一柱狀透鏡以及第二柱狀透鏡用于將所述照明光束匯聚成平行光，并形成橢圓光場；

集光結構，包括為長方形的入光端和為長方形的出光端，設于所述第二柱狀透鏡出射的照明光束的傳播路徑上，用于將從集光結構入光端入射的照明光束形成具有均勻強度分布的、從集光結構出光端出射的照明光束，所述光源出光端的長邊與所述集光結構入光端的長邊、出光端的長邊平行，所述光源出光端的短邊與所述集光結構入光端的短邊、出光端的短邊平行；以及

數字微鏡器件，用于將照明光束轉換為影像光束，通過投影鏡頭將所述影像光束投射至屏幕；

其中，所述影像光束在投影鏡頭的光斑形狀是橢圓的。

2.根據權利要求1所述的投影集光系統，其特征在于，

所述光源出光端的長邊沿第一方向延伸，所述光源出光端的短邊沿與第二方向延伸，所述第一柱狀透鏡的焦距小于所述第二柱狀透鏡的焦距，所述第一柱狀透鏡柱面的直母線沿所述第一方向延伸，所述第二柱狀透鏡柱面的直母線沿所述第二方向延伸，所述第一柱狀透鏡用于將所述光源提供的存在第一方向上分量的照明光束匯聚成平行光，所述第二柱狀透鏡用于將從所述光源提供的存在第二方向上分量的照明光束匯聚成平行光，形成長軸方向與所述第一方向一致的橢圓光場。

3.根據權利要求1所述的投影集光系統，其特征在于，所述光源出光端的長邊沿第一方向延伸，所述光源出光端的短邊沿第二方向延伸，所述第一柱狀透鏡的焦距小于所述第二柱狀透鏡的焦距，所述第一柱狀透鏡柱面的直母線沿第二方向延伸，所述第二柱狀透鏡柱面的直母線沿第一方向延伸，所述第一柱狀透鏡用于將所述光源提供的存在第二方向上分量的照明光束匯聚成平行光，所述第二柱狀透鏡用于將所述光源提供的存在第一方向上分量的照明光束匯聚成平行光，形成長軸方向與第二方向一致的橢圓光場。

4.根據權利要求1所述的投影集光系統，其特征在于，所述光源出光端的長邊沿第一方向延伸，所述光源出光端的短邊沿第二方向延伸，所述第一柱狀透鏡柱面的直母線所在方向與所述第一方向成45度夾角，所述第二柱狀透鏡柱面的直母線所在方向與所述第一柱狀透鏡的豎軸所在方向相互垂直，所述第一柱狀透鏡以及所述第二柱狀透鏡用于使所述光源提供的照明光束形成長軸方向與所述第一方向成45度夾角的斜立橢圓光場。

5.根據權利要求2-4任一項所述的投影集光系統，其特征在于，所述集光結構為集光柱，所述投影集光系統還包括設置在所述第二柱狀透鏡以及所述集光柱之間的聚光元件，以及包括至少一個設于所述集光柱以及所述數字微鏡器件之間的第一透鏡，所述聚光元件位于所述第二柱狀透鏡出射的照明光束的傳播路徑上，所述集光柱位于從所述透鏡出射的光束的照明光束的傳播路徑上；所述聚光元件用于將從所述第二柱狀透鏡出射的照明光束匯聚至所述集光柱，且所述第一透鏡位于所述集光柱出射的照明光束的傳播路徑上，所述第一透鏡用于匯聚所述集光柱發出的光束至所述數字微鏡器件上。

6.根據權利要求2-4任一項所述的投影集光系統，其特征在于，所述集光結構為數組透鏡，所述集光系統還包括至少一個設于所述數組透鏡以及所述數字微鏡器件之間的第二透鏡，并且所述第二透鏡設置在所述數組透鏡之后的光束傳播路徑上，所述第二透鏡用于匯聚所述數組透鏡發出的照明光束至所述數字微鏡器件。

7.根據權利要求2-4任一項所述的投影集光系統，其特征在于，所述投影集光系統還包括全內反射棱鏡，所述全內反射棱鏡包括橫截面為直角三角形的直角反射棱鏡和橫截面為銳角三角形的銳角反射棱鏡，所述全內反射棱鏡設于所述集光結構和數字微鏡器件之間，位于從所述集光結構出射的光束的傳播路徑上，用于將從所述集光結構出射的照明光束全反射至所述數字微鏡器件，然后將從所述數字微鏡器件發出的影像光束匯聚至所述投影鏡頭。