光均匀化装置制造方法及图纸

一种光均匀化装置，用来将光源产生的光束作亮度均匀化处理，在光叠合装置中，第一叠合透镜为凸透镜，设于分束装置的后侧，接收分束装置传来的多条近似平行的光束；第二叠合透镜为一凹透镜，平行地设置于第一叠合透镜之后且位于第一叠合透镜的焦距之内，接收第一叠合透镜所传来的多条光束。所述第一、二叠合透镜的光轴相互重合并形成一中心轴。上述光均匀化装置满足了光路短、光束尺寸小以及光束平行的要求，提高了整体光机的性能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光均匀化装置。请参阅附图说明图1。图1为现有光均匀化装置10的示意图。光均匀化装置10应用于投影装置，用来将光源11产生的光束L作亮度均匀化处理，以供投影之用。现有光均匀化装置10包括分束装置12，用来将光源11传来的光束L转换成多条近似平行的光束l；光叠合装置14，用来将多条光束l叠合以形成比光源11所发出原光束更为均匀的叠合光束L*。如图1所示，分束装置12包括多个第一分束透镜16，以及多个第二分束透镜18。多个第二分束透镜18与多个第一分束透镜16相对应。多个第一分束透镜16为平凸透镜，用来接收来自光源11的光束L，并将之转换成多条光束l。多个第二分束透镜18亦为平凸透镜，且位于多个第一分束透镜16的焦距之外，用来接收多条光束l，并将之传至光叠合装置14。光叠合装置14包括第一叠合透镜20和第二叠合透镜22。第一叠合透镜20为一平凸透镜，设于分束装置12的多个第二分束透镜18的后侧，用来接收分束装置12传来的多条近似平行的光束l。第二叠合透镜22为一凸透镜，平行地设置于第一叠合透镜20之后，用来接收第一叠合透镜20所传来的多条光束l。如图1所示，多条光束l在经过第一及第二叠合透镜20、22的过程中，会逐渐叠和，并形成叠合光束L*。一般而言，光源11发出的光束L的亮度并不均匀，故由光束L所分出的多条光束l的亮度并不相同。但由于叠合光束L*是由多条光束l叠合而成，故叠合光束L*可比原光束L的亮度更加平均，如此以达到光均匀化的目的。通常在设计小型的投影装置时，会同时希望光路短、光束尺寸W小、以及光束平行，以提高整体光机的性能。光路短可使投影装置小型化；光束尺寸W小可使其后所使用的各种光学元件，如透镜、分色镜、偏振分束器等的体积得以缩小，以缩小整体光机体积，并降低成本。另外，因为一般的分色镜、穿透式液晶显示板及反射式液晶显示板皆有入射角范围的限制，故若同时入射的各个光束较接近平行，则可不太受到穿透式或反射式液晶显示板入射角范围的限制。请参阅图2。图2为图1光均匀化装置10与一分色镜24配合使用的光路示意图。现以光束L所形成的一光束l′以及一光束l″为例，如前所述，若光束l′与光束l″未能接近平行，则光束l′与光束l″入射至分色镜24的入射角θ′、θ″就会不同，又因为分色镜24的入射角具有一定的范围限制，故若光束l′与光束l″入射角θ′、θ″的差异过大，就无法同时满足该入射角范围的限制。通常若欲解决此一问题，就必须使用较昂贵的元件(如渐层镀膜的分色镜)，以同时满足不同的入射角。然而，对于现有光均匀化装置10而言，要同时要求光路短、光束尺寸小、以及光束接近平行，设计上实有困难。就分束装置12的部分来看，如图1所示，第二分束透镜18通常必须设于第一分束透镜16的焦距之后，以使自第二分束透镜18射出的光束能以稍微发散的状态射出，故第二分束透镜18与第一分束透镜16之间的光路就至少不能比第一分束透镜16的焦距短。而就光叠合装置14的部分来看，若要光束尺寸W小，则第二叠合透镜22的曲率就要大，但如此又会造成光束朝中间聚缩，使光束不很平行。故现有光均匀化装置10的结构并无法满足光路短、光束尺寸小、以及光束接近平行的设计需求。因此，本专利技术的主要目的是提供一种光均匀化装置，该装置能够实现缩短光路、减少光束尺寸、以及使光束更接近平行的设计目标。为实现本专利技术的目的，提供了一种光均匀化装置，用来将一光源产生的光束作亮度均匀化处理，所述光均匀化装置包括一分束装置，用来将所述光源传来的光束转换成多条近似平行的光束；以及一光叠合装置，用来将所述多条光束叠合以形成一比光源所发出原光束更为均匀的叠合光束，其特征在于，所述光叠合装置包括第一叠合透镜，为一凸透镜，设于所述分束装置的后侧，用来接收所述分束装置传来的多条近似平行的光束；第二叠合透镜，为一凹透镜，平行地设置于所述第一叠合透镜之后且位于所述第一叠合透镜的焦距之内，用来接收所述第一叠合透镜所传来的多条光束，其中所述第一叠合透镜与所述第二叠合透镜的光轴相互重合以形成一中心轴，其中，当从所述分束装置传来的多条光束经过所述光叠合装置的第一叠合透镜时，多条光束会朝所述中心轴的方向偏折，当所述多条光束经过所述第二叠合透镜时，所述多条光束会朝着与所述中心轴平行的方向偏折，而在所述分束装置传来的多条光束经过所述第一及第二叠合透镜的过程中，所述多条光束会逐渐叠合以形成所述叠合光束。为实现本专利技术的目的，还提供了一种光均匀化装置，用来将一光源所产生的光束作亮度均匀化处理，所述光均匀化装置包括一分束装置，用来将所述光源传来的光束转换成多条近似平行的光束，其特征在于，所述分束装置包括一第一透镜组，其包括多个第一分束透镜，所述多个第一分束透镜为多个凸透镜，且以阵列的型态排列成一第一平面，用来接收所述光源传来的光束；以及一第二透镜组，其包括多个与所述多个第一分束透镜相对应的第二分束透镜，所述多个第二分束透镜为多个凹透镜，且以阵列的型态排列成一第二平面，所述第二平面系与所述第一平面平行，所述多个第二分束透镜位于所述多个第一分束透镜的焦距之内；其中，当所述光源传来的光束经过所述第一透镜组时，每一个第一分束透镜会将其接收到的光束朝其自身光轴的方向聚缩以形成一光束，而所述多个第一分束透镜可将所述光源传来的光束转换成所述多条光束，当所述多条光束经过所述第二透镜组时，每一个第二分束透镜会将相对应的第一分束透镜传来的光束朝着远离其自身光轴的方向偏折，并呈发散状。为实现本专利技术的目的，还提供了一种具有一光均匀化装置的投影装置，所述投影装置包括一光源，用来产生一光束；多个分色镜，用来将所述光束分离成红绿蓝三束单色光；多个反射镜，用来反射所述红绿蓝三束单色光；多个分束镜；多个反射式液晶显示板，其内含一半波长延迟装置，用来调制所述红绿蓝三束单色光，使之内含一影像信息；一色合成方体，用来将所述红绿蓝三束单色光的所述影像信息合成一束内含影像的光束；以及一投影镜头组，用来将所述内含影像的光束投影至一萤幕。所述光均匀化装置包括一分束装置，用来将所述光源传来的光束转换成多条近似平行的光束；以及一光叠合装置，用来将所述多条光束叠合以形成一较原光源所发出光束更为均匀的叠合光束，其特征在于，所述光叠合装置包括一第一叠合透镜，为一凸透镜，设于所述分束装置的后侧，用来接收所述分束装置传来的多条近似平行的光束；一第二叠合透镜，为一凹透镜，平行地设置于所述第一叠合透镜之后且位于所述第一叠合透镜的焦距之内，用来接收所述第一叠合透镜所传来的多条光束，其中所述第一叠合透镜与所述第二叠合透镜的光轴相互重合以形成一中心轴其中，当所述分束装置传来的多条光束经过所述光叠合装置的第一叠合透镜时，所述多条光束会朝所述中心轴的方向偏折，当所述多条光束经过所述第二叠合透镜时，所述多条光束会朝着与所述中心轴平行的方向偏折，而在所述分束装置传来的多条光束经过所述第一及第二叠合透镜的过程中，所述多条光束会逐渐叠合以形成所述叠合光束。本专利技术的优点在于，由于在本专利技术的光均匀化装置中采用了凹透镜，缩短了光路的长度，同时使得出射的光束基本平行。因此，能够容易地同时满足光路短、光束尺寸小、以及光束平行的设计要求，提高了整体光机的性能。下面参照附图详细地描述本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光均匀化装置，用来将一光源产生的光束作亮度均匀化处理，所述光均匀化装置包括：一分束装置，用来将所述光源传来的光束转换成多条近似平行的光束；以及一光叠合装置，用来将所述多条光束叠合以形成一比光源所发出原光束更为均匀的叠合光束，其特征在 于，所述光叠合装置包括：第一叠合透镜，为一凸透镜，设于所述分束装置的后侧，用来接收所述分束装置传来的多条近似平行的光束；第二叠合透镜，为一凹透镜，平行地设置于所述第一叠合透镜之后且位于所述第一叠合透镜的焦距之内，用来接收所述第一叠合 透镜所传来的多条光束，其中所述第一叠合透镜与所述第二叠合透镜的光轴相互重合以形成一中心轴，其中，当从所述分束装置传来的多条光束经过所述光叠合装置的第一叠合透镜时，多条光束会朝所述中心轴的方向偏折，当所述多条光束经过所述第二叠合透镜时，所 述多条光束会朝着与所述中心轴平行的方向偏折，而在所述分束装置传来的多条光束经过所述第一及第二叠合透镜的过程中，所述多条光束会逐渐叠合以形成所述叠合光束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈豪智，
申请(专利权)人：明基电通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]