[發(fā)明專利]光場轉(zhuǎn)換裝置以及激光顯示設(shè)備

在審

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• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111176062A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊興
• 申請（專利權(quán)）人: TCL科技集團股份有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 郭雨桐

本發(fā)明屬于激光顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種光場轉(zhuǎn)換裝置以及激光顯示設(shè)備，其中，光場轉(zhuǎn)換裝置包括第一透鏡、第二透鏡和場鏡，所述第一透鏡、所述場鏡和所述第二透鏡沿光路依次設(shè)置，所述光場轉(zhuǎn)換裝置的第一焦平面設(shè)置于所述第一透鏡與所述場鏡之間。基于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計，縮短了整個光學系統(tǒng)的總長，在進行空間折疊時，有利于減少空間體積，并有利于整機設(shè)計與產(chǎn)品小型化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種光場轉(zhuǎn)換裝置以及激光顯示設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，激光顯示技術(shù)及設(shè)備相繼進入人們的視野，目前主流的激光顯示技術(shù)多是以投影顯示技術(shù)為基礎(chǔ)采用激光光源替換常規(guī)的LED光源或燈泡，具有高亮度、大色域、長壽命和低功耗等特點。在激光投影技術(shù)中會涉及到空間光調(diào)制器的激光勻場照明問題，即需保證空間光調(diào)制器有效工作區(qū)表面光場均勻且照明角度滿足要求，為此需要采用光場轉(zhuǎn)換裝置來實現(xiàn)。

現(xiàn)有光場轉(zhuǎn)換裝置一般采用3-4片透鏡、相鄰放置的2片反射鏡、TIR棱鏡的基本組成形式，由于相鄰放置的2片反射鏡引入導致透鏡組之間必須留有足夠的空間放置反射鏡，這樣會增加光場轉(zhuǎn)換裝置的體積，不利于產(chǎn)品的小型化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種光場轉(zhuǎn)換裝置，其旨在解決空間體積較大的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種光場轉(zhuǎn)換裝置，包括第一透鏡、第二透鏡和場鏡，所述第一透鏡、所述場鏡和所述第二透鏡沿光路依次設(shè)置，所述光場轉(zhuǎn)換裝置的第一焦平面設(shè)置于所述第一透鏡與所述場鏡之間。

可選地，所述場鏡為一個雙凸非球面透鏡，其在光路方向上靠近所述第一透鏡一側(cè)的表面為球面，而在光路方向上靠近所述第二透鏡一側(cè)的表面為非球面。

可選地，所述第一透鏡的厚度為t1，5.3mmt113.9mm；

所述場鏡的厚度為t2，5.3mmt213.9mm；

所述第二透鏡的厚度為t3，5.3mmt313.9mm。

可選地，所述場鏡包括兩個在光路上依次設(shè)置的球面透鏡；

可選地，所述光場轉(zhuǎn)換裝置還包括第一反射鏡和第二反射鏡，所述第一反射鏡在光路方向上設(shè)置于所述第一透鏡與所述場鏡之間，所述第一反射鏡的發(fā)射面用于將經(jīng)所述第一透鏡射出的光線反射至所述場鏡，所述第二反射鏡在光路方向上設(shè)置于所述場鏡與所述第二透鏡之間，所述第二反射鏡的發(fā)射面用于將經(jīng)所述場鏡出的光線反射至所述第二透鏡。

可選地，所述第一反射鏡位于所述第一透鏡和所述光場轉(zhuǎn)換裝置的第一焦平面之間。

可選地，所述第一透鏡的折射率為n1，1.4n11.68；

所述場鏡的折射率為n2，1.4n21.68；

所述第二透鏡的折射率為n3，1.4n31.68。

可選地，所述光場轉(zhuǎn)換裝置還包括積分方棒，光線穿過所述積分方棒后，進入所述第一透鏡。

可選地，所述第一透鏡為具有正光焦度的球面透鏡，且其光焦度為0.03-0.04；

所述第二透鏡為具有正光焦度的雙凸透鏡，其光焦度為0.01-0.02。

本發(fā)明還提供一種激光顯示設(shè)備，其特征在于，包括激光光源、激光消散斑裝置、空間光調(diào)制器、鏡頭以及上述的光場轉(zhuǎn)換裝置。

由上可知，基于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計，縮短了整個光學系統(tǒng)的總長，在進行空間折疊時，有利于減少空間體積，并有利于整機設(shè)計與產(chǎn)品小型化。

此外，由于光學總長的縮短，光學性能也得到有效提升，使得照明到空間光調(diào)制器的光場更加均勻。