照明装置及微型投影仪制造方法及图纸

技术编号:30701149 阅读:38 留言:0更新日期:2021-11-06 09:37
本发明专利技术公开了一种照明装置,包括光源组件、二向色镜组和匀光元件;光源组件至少包括包围在二向色镜组周围的发出第一波长投影光束的第一光源、发出第二波长投影光束的第二光源、发出第三波长投影光束的第三光源和发出第四波长激发光束的第四光源;二向色镜组由第一二向色镜和第二二向色镜交叉组成;匀光元件设于所述二向色镜组的光束出射面后,且光轴垂直于合并后的投影光束的光轴,本发明专利技术还公开了一种微型投影仪;本发明专利技术提升绿光亮度的同时,也保证了其他色光的光效利用率,从而提升微型投影仪的整体亮度。影仪的整体亮度。影仪的整体亮度。

【技术实现步骤摘要】
照明装置及微型投影仪


[0001]本专利技术涉及投影显示
,特别是一种照明装置及微型投影仪。

技术介绍

[0002]随着投影技术的发展和成熟,微型投影仪已经成为热门的个人和家庭消费产品。目前市场上的微型投影仪,主要通过红绿蓝三种颜色的固体光源(如发光二极管LED或激光二极管等)来产生投影光线,经过合光装置和匀光装置,照射光调制器(如DMD、液晶LCD或反射式液晶LcoS),最后由投影镜头将画面投至屏幕放大。微型投影仪在环境中的显示效果,主要受投影亮度影响。微型投影仪的投影亮度,主要取决于光源的发光亮度和后续装置的光利用效率,固体光源的发光亮度一般与发光面积正相关,而发光芯片越大势必会引起照明装置的体积增大,不符合微型投影的特殊要求。除此之外,由于白平衡的配比要求,绿光光量需要达到7成左右,如何尽可能提升绿光亮度而不增大照明装置体积,是微型投影行业的一个重点技术问题。
[0003]现有技术常用蓝光激发荧光粉的方式,来解决绿光亮度不足或发光效率低的问题。申请号为CN201920487802.8的专利公开了一种新型照明光路(如图1),利用二向色镜和反射镜将绿光光源中的蓝光波段和绿光波段分离并重复利用该蓝光波段激发荧光粉,该方案只是利用了原绿光光源中的少许蓝光波段,对绿光亮度提升效果不明显,且增加了反射镜增加了照明体积。申请号为CN201310376466.7的专利公开了一种投影机光源装置(如图2),利用激光二极管激发荧光轮产生绿光,通过两片二向色镜对红绿蓝三种颜色投影光进行合光,该方案采用荧光轮有体积过大的缺点。申请号为CN201710349749.0的专利公开了一种投影照明光路及其投影装置(如图3),利用蓝色激光光源激发涂覆在绿色LED光源上的荧光粉增强绿光光源亮度,通过两片二向色镜和一个分光棱镜进行光路分光合光,该方案合光元件过多存在体积偏大、光利用率较低的缺点。
[0004]现有微型投影仪的照明系统,大都通过简单摆放二向色镜对红绿蓝三种光源的投影光进行合光,此方式也造成体积过大无法满足微型投影仪的结构紧凑的特色要求,同时存在某种投影光束光路过长,无法保证光束的准直度要求,劣化了后续的匀光和收光装置的尺寸,进而无法真正有效提升绿光亮度和整体的光利用率。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的问题,本专利技术的目的是提供一种照明装置及微型投影仪,本专利技术提升绿光亮度的同时,也保证了其他色光的光效利用率,从而提升微型投影仪的整体亮度。
[0006]为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种照明装置,包括光源组件、二向色镜组和匀光元件;所述光源组件至少包括包围在所述二向色镜组周围的发出第一波长投影光束的第一光源、发出第二波长投影光束的第二光源、发出第三波长投影光束的第三光源和发出第四波长激发光束的第四光源,所述第一光源的出射光束光轴与所述第二光源的
出射光束光轴、所述第三光源的出射光束光轴以及所述第四光源的出射光束光轴均呈90
°
相交,所述第二光源的出射光束光轴与所述第三光源的出射光束光轴以及所述第四光源的出射光束光轴均呈90
°
相交,所述第三光源的出射光束光轴与所述第四光源的出射光束光轴共线,且所述第三光源表面涂有波长转换材料,所述第四光源发出的第四波长激发光束激发所述第三光源表面的波长转换材料转换成第三波长投影光束;所述二向色镜组由第一二向色镜和第二二向色镜交叉组成,所述第一二向色镜的法线和第二二向色镜的法线相互垂直,所述第二二向色镜的法线与所述第一二向色镜所在平面共面,所述第一二向色镜的法线与所述第二二向色镜所在平面共面,所述二向色镜组用于将所述第四光源发出的第四波长光束引导至所述第三光源表面的波长转换材料,并将所述光源组件提供的所述至少三种波长的投影光束合并到同一光路;所述匀光元件设于所述二向色镜组的光束出射面后,且光轴垂直于合并后的投影光束的光轴。
[0007]作为本专利技术的进一步改进,所述波长转换材料为荧光材料或量子材料。
[0008]作为本专利技术的进一步改进,所述第一光源与所述二向色镜组之间设有第一准直透镜组,所述第二光源与所述二向色镜组之间设有第二准直透镜组,所述第三光源与所述二向色镜组之间设有第三准直透镜组,所述第四光源与所述二向色镜组之间设有第四准直透镜组。
[0009]作为本专利技术的进一步改进,所述第一光源、第二光源、第三光源、第四光源为固态光源,且所述固态光源为发光二极管或激光二极管。
[0010]作为本专利技术的进一步改进,所述第一波长投影光束、第二波长投影光束和第三波长光束投影分别为红光、蓝光和绿光,波长为410nm

470nm、490nm

540nm和600nm

650nm。
[0011]作为本专利技术的进一步改进,所述第四波长光束为蓝光或蓝紫光,波长为410nm

470nm。
[0012]作为本专利技术的进一步改进,所述第一二向色镜上镀有分光膜,用于透过所述第四波长激发光束、所述第一波长投影光束和所述第二波长投影光束且反射所述第三波长投影光束,或者反射所述第四波长激发光束和所述第一波长投影光束且透过所述第三波长投影光束和所述第二波长投影光束;所述第二二向色镜上镀有分光膜,用于透过所述第一波长投影光束、所述第三波长投影光束、所述第四波长激发光束,反射所述第二波长投影光束。
[0013]作为本专利技术的进一步改进,所述匀光元件为复眼透镜阵列。
[0014]本专利技术还提供一种微型投影仪,包括如上所述的照明装置。
[0015]本专利技术的有益效果是:
[0016]本专利技术使用以特殊方式交叉的两片二向色镜,在保证结构紧凑的前提下,提升了绿光亮度,降低了光源发出光束的准直难度,从而有效地大幅提高了微型投影仪的输出亮度。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例中二向色镜组的主视图;
[0018]图2为本专利技术实施例中二向色镜组的左视图;
[0019]图3为本专利技术实施例中二向色镜组的俯视图;
[0020]图4为本专利技术实施例1的结构示意图;
[0021]图5为本专利技术实施例2的结构示意图。
[0022]11、第一光源,12、第二光源,13、第三光源,14、第四光源,21、第一准直透镜组,22、第二准直透镜组,23、第三准直透镜组,24、第四准直透镜组,31、第一二向色镜,32、第二二向色镜,41、复眼透镜阵列。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。
[0024]实施例1
[0025]如图1、图2、图3和图4所示,一种照明装置,第一光源11发出红色投影光束R,由第一准直透镜组21准直后,透过第一二向色镜31和第二二向色镜32后出射;第二光源12发出蓝色投影光束B1,由第二准直透镜组22准直后,由第二二向色镜32反射传播方向改变90
°
并透过第一二向色镜31后出射;第三光源13发出绿色投影光束G本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种照明装置,其特征在于,包括光源组件、二向色镜组和匀光元件;所述光源组件至少包括包围在所述二向色镜组周围的发出第一波长投影光束的第一光源、发出第二波长投影光束的第二光源、发出第三波长投影光束的第三光源和发出第四波长激发光束的第四光源,所述第一光源的出射光束光轴与所述第二光源的出射光束光轴、所述第三光源的出射光束光轴以及所述第四光源的出射光束光轴均呈90
°
相交,所述第二光源的出射光束光轴与所述第三光源的出射光束光轴以及所述第四光源的出射光束光轴均呈90
°
相交,所述第三光源的出射光束光轴与所述第四光源的出射光束光轴共线,且所述第三光源表面涂有波长转换材料,所述第四光源发出的第四波长激发光束激发所述第三光源表面的波长转换材料转换成第三波长投影光束;所述二向色镜组由第一二向色镜和第二二向色镜交叉组成,所述第一二向色镜的法线和第二二向色镜的法线相互垂直,所述第二二向色镜的法线与所述第一二向色镜所在平面共面,所述第一二向色镜的法线与所述第二二向色镜所在平面共面,所述二向色镜组用于将所述第四光源发出的第四波长光束引导至所述第三光源表面的波长转换材料,并将所述光源组件提供的至少三种波长的投影光束合并到同一光路;所述匀光元件设于所述二向色镜组的光束出射面后,且光轴垂直于合并后的投影光束的光轴。2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述波长转换材料为荧光材料或量子材料。3.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述第一光源与所述二向色镜组之间设有第一准...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶驰竣康健
申请(专利权)人:四川长虹电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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