[發(fā)明專利]可變光學元件、通用光源系統(tǒng)、投影設備及鏡頭適配方法

在審

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• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN113625516A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 許紫光;陳龍
• 申請（專利權）人: 無錫視美樂激光顯示科技有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B26/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 董艷芳

1.一種可變光學元件，其特征在于，包括主反射鏡和次反射鏡；所述主反射鏡為凹面反射鏡，所述主反射鏡上設置有通光孔；所述次反射鏡為面型可變的凸面反射鏡，所述次反射鏡設置在所述主反射鏡的凹面?zhèn)龋宜龃畏瓷溏R的反射面對著所述通光孔；

入射光束穿過所述通光孔入射至所述次反射鏡的反射面上，并被所述次反射鏡反射至所述主反射鏡的反射面上；所述主反射鏡對所述入射光束進行反射，使所述入射光束會聚至預設位置。

2.根據(jù)權利要求1所述的可變光學元件，其特征在于，所述通光孔設置在所述主反射鏡的中心。

3.根據(jù)權利要求2所述的可變光學元件，其特征在于，所述主反射鏡和所述次反射鏡同光軸設置。

4.根據(jù)權利要求1所述的可變光學元件，其特征在于，所述次反射鏡包括反射鏡面和壓電驅動器，所述壓電驅動器設置在所述反射鏡面的背光面；所述壓電驅動器在不同的驅動電壓下產生不同的位移，以改變所述反射鏡面的曲率半徑。

5.根據(jù)權利要求4所述的可變光學元件，其特征在于，所述反射鏡面的材質包括光學玻璃或金屬；所述壓電驅動器的材質包括壓電陶瓷。

6.根據(jù)權利要求4所述的可變光學元件，其特征在于，所述壓電驅動器為多個。

7.根據(jù)權利要求6所述的可變光學元件，其特征在于，多個所述壓電驅動器等間距均勻設置。

8.根據(jù)權利要求1所述的可變光學元件，其特征在于，所述次反射鏡固定在平板玻璃上，所述平板玻璃垂直于所述入射光束的光軸設置。

9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的可變光學元件，其特征在于，所述主反射鏡與所述次反射鏡之間的距離可調。

10.一種通用光源系統(tǒng)，其特征在于，包括權利要求1-9中任一項所述的可變光學元件，還包括光源和勻光棒；所述光源設置在所述可變光學元件的入光側，所述勻光棒設置在所述可變光學元件的出光側。

11.一種投影設備，其特征在于，包括權利要求10所述的通用光源系統(tǒng)，還包括依次設置在所述通用光源系統(tǒng)的輸出光路上的數(shù)字微鏡器件DMD和鏡頭。

12.一種鏡頭適配方法，其特征在于，應用于權利要求11所述的投影設備；所述方法包括：

根據(jù)所述鏡頭的F數(shù)，確定所述通用光源系統(tǒng)中的所述光源發(fā)出的入射光束經所述通用光源系統(tǒng)中的所述可變光學元件后的會聚角度；

根據(jù)所述會聚角度和所述可變光學元件的透鏡參數(shù)，確定所述可變光學元件中所述次反射鏡的曲率半徑；其中，所述透鏡參數(shù)包括所述可變光學元件中所述主反射鏡的曲率半徑、所述主反射鏡與所述次反射鏡在所述入射光束光軸方向上的距離和所述入射光束垂直投影的尺寸；

按照所述次反射鏡的曲率半徑調整所述次反射鏡的面型，以使所述通用光源系統(tǒng)與所述鏡頭相匹配。

13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其特征在于，所述入射光束垂直投影的尺寸包括所述入射光束垂直投影的長軸長度；根據(jù)所述會聚角度和所述可變光學元件的透鏡參數(shù)，確定所述可變光學元件中所述次反射鏡的曲率半徑的步驟，包括：

通過以下公式確定所述次反射鏡的曲率半徑：

θ＝2(h/R2)*(2D+R2-R1)/R1；

其中，θ表示所述會聚角度，h表示所述入射光束垂直投影的長軸長度，R1表示所述次反射鏡的曲率半徑，R2表示所述主反射鏡的曲率半徑，D表示所述主反射鏡與所述次反射鏡在所述入射光束光軸方向上的距離。