[發明專利]一種光學引擎系統及投影系統

有效

• 申請號: 201910943953.4
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN112578617B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 胡飛;杜鵬
• 申請（專利權）人: 深圳光峰科技股份有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

本申請公開了一種光學引擎系統及投影系統。該光學引擎系統包括：分光裝置，用于將入射至分光裝置的照明光束分為第一光束和第二光束；第一空間光調制器，用于對第一光束進行調制以形成第一調制光束；第二空間光調制器，用于對第二光束進行調制以形成第二調制光束；合光裝置，包括有合光面，合光面為鍍膜面，合光面用于將第一調制光束和第二調制光束合成出射光束后出射，其中，第一調制光束和第二調制光束到合光面的入射角小于合光面的全反射角。通過這種方式，能夠減小合光時的光能損失，提高合光效率，且能實現整個光路無膠，提升光學引擎系統及整個投影系統的可靠性。

技術領域

本申請涉及光學技術領域，特別是涉及一種光學引擎系統及投影系統。

背景技術

在光學引擎中，分光、合光裝置(如分光平板、棱鏡等)通常為介質膜鍍膜器件，其透過率特性與光線入射至光學鍍膜面的角度緊密關聯。光源發出的照明光束經過分光、合光裝置時有一定的光錐角度，如果入射角度的差異導致透過率特性不一致，容易在分光和合光過程中損失較多的光，使得光能量利用率降低。

本申請的發明人在長期的研發過程中發現，現有技術中，合光裝置通過在合光面膠合以防止圖像光在合光時發生全反射。膠合膜層的合光效率較低，使得整機雖然能夠實現放映機的色域標準，但能夠達到的亮度受到限制。另外，由于光路中存在膠水，在高亮度的機器中使用時，膠水對光譜進行不斷的吸收，存在可靠性問題，導致光機亮度衰減嚴重，返修頻率和返修成本增加。

發明內容

本申請主要解決的技術問題是提供一種光學引擎系統及投影系統，能夠減少合光時的光能損失，提高光束的合光效率，且能實現光路無膠，提高光學引擎系統的可靠性。

為解決上述技術問題，本申請采用的一個技術方案是：提供一種光學引擎系統，該光學引擎系統包括：分光裝置，用于將入射至分光裝置的照明光束分為第一光束和第二光束；第一空間光調制器，用于對第一光束進行調制以形成第一調制光束；第二空間光調制器，用于對第二光束進行調制以形成第二調制光束；合光裝置，包括有合光面，合光面為鍍膜面，合光面用于將第一調制光束和第二調制光束合成出射光束后出射，其中，第一調制光束和第二調制光束到合光面的入射角小于合光面的全反射角。

其中，合光裝置包含至少一個全反射面。

其中，第一調制光束或第二調制光束經過全反射面反射后再進入合光面。

其中，合光面與第一空間光調制器之間的夾角滿足以下公式：

θ+α≤β；其中，照明光束包括第一邊緣光束及第二邊緣光束，θ為第一邊緣光束與第二邊緣光束的夾角，α為合光面與第一空間光調制器之間的夾角，β為合光面的全反射角。

其中，第一調制光束在合光裝置的入射面與第一空間光調制器平行，第二調制光束在合光裝置的入射面與第二空間光調制器平行。

其中，合光裝置包括至少一個三棱鏡和至少一個棱鏡柱。

其中，第一調制光束和/或第二調制光束在合光裝置中經過至少一次反射后再進入合光面。

其中，光學引擎系統還包括有第一引導組件和第二引導組件，第一引導組件位于第一空間光調制器的一側，第二引導組件位于第二空間光調制器的一側，第一引導組件用于將第一光束引導至第一空間光調制器，并將第一調制光束引導至合光裝置；第二引導組件用于將第二光束引導至第二空間光調制器，并將第二調制光束引導至合光裝置。

其中，合光裝置包括第一棱鏡和第二棱鏡，第一棱鏡和第二棱鏡相鄰接的表面為合光面，第一棱鏡還包括與合光面相對設置的第一全反射面，第二調制光束經第一全反射面后被反射至合光面，第二棱鏡用于將第一調制光束引導至合光面。