一种直线型DLP微投影光学引擎制造技术

本实用新型专利技术提供了一种直线型DLP微投影光学引擎，包括照明模组、光整形模组、补偿棱镜、反射模组、楔形棱镜、DMD显示芯片、直角棱镜和投影镜头，补偿棱镜、楔形棱镜和直角棱镜三个棱镜两两相贴、且两两相贴的两个面存在空气间隙，反射模组设置在补偿棱镜的外侧，DMD显示芯片设置于直角棱镜的外侧，DMD显示芯片与反射模组对侧设置，光束由照明模组发出，经由光整形模组整形后，由补偿棱镜的斜面全反射到反射模组上，通过反射模组再次反射到补偿棱镜中、并依次通过楔形棱镜和直角棱镜照射到DMD显示芯片上，然后成像的光束反射回直角棱镜、通过直角棱镜的斜面全反射至投影镜头中进行输出。其体积小巧，且有利于优化光斑位置调整，提高了光效率。了光效率。了光效率。

A linear DLP micro projection optical engine

【技术实现步骤摘要】
一种直线型DLP微投影光学引擎


[0001]本技术涉及光学投影领域，尤其是涉及直线型DLP微投影光学引擎。

技术介绍

[0002]显示行业发展几十年下来，尤其是投影显示最近几年得到了蓬勃发展。加上近期“元宇宙”概念的火爆，使得越来越多的人在探索投影显示如何融入到虚拟显示概念中。其中基于DLP技术的微型投影显示技术也越来越受到重视和追捧。基于DLP技术的微型投影显示技术有着天然的几点优势：1.可以非常方便地实现彩色画面；2.驱动技术成熟，且稳定；3.光学设计技术成熟，配套的光学加工产业链也非常成熟。与此同时，其最大的缺点也非常明显：体积比较大。基于上述优缺点，我们要开发基于DLP技术的微型投影虚拟显示产品的时候最重要的工作就是压缩体积。
[0003]常规的基于DLP技术的微型投影显示技术的微投影光机都呈现出“U”字型，“L”字型等造型形态。我们在设计和实际制造过程中，光学系统在生产制造的时候很容易出现画面边缘异色的不良现象，而且需要考虑的镜片本身的加工公差以及镜片位置的装配公差，从而需要将“DMD显示芯片”上的光斑余量做大，也就是加大OVER
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FILL的比例，这样做有两个非常明显的缺陷：1.加大OVER
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FILL的比例会使得照射到“DMD显示芯片”有效区的光斑比例减小，从而降低了整个光学系统的出光效率，也就是出光亮度；2.加大OVER
‑
FILL的比例会使得照射到“DMD显示芯片”外框无效区的光斑比例加大，从而使得“DMD显示芯片”由于吸收光线产生的热量增加，进而增加了“DMD显示芯片”的使用温度，降低了“DMD显示芯片”的使用寿命。
[0004]因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足之处，本技术的目的在于提供一种直线型DLP微投影光学引擎。
[0006]为解决以上技术问题，本技术采取了以下技术方案：
[0007]一种直线型DLP微投影光学引擎，包括照明模组、光整形模组、补偿棱镜、反射模组、楔形棱镜、DMD显示芯片、直角棱镜和投影镜头，所述补偿棱镜、楔形棱镜和直角棱镜三个棱镜两两相贴、且两两相贴的两个面存在空气间隙，所述反射模组设置在所述补偿棱镜的外侧，所述DMD显示芯片设置于所述直角棱镜的外侧，所述DMD显示芯片与反射模组对侧设置，光束由所述照明模组发出，经由光整形模组整形后，由补偿棱镜的斜面全反射到反射模组上，通过反射模组再次反射到补偿棱镜中、并依次通过楔形棱镜和直角棱镜照射到所述DMD显示芯片上，然后成像的光束反射回直角棱镜、通过直角棱镜的斜面全反射至投影镜头中进行输出。
[0008]进一步地，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述直角棱镜为等腰直角棱镜，所述楔形棱镜为两对侧面通光且具备夹角的平板棱镜，所述补偿棱镜三面通光。
[0009]进一步地，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述光整形模组包括光束依次经过的复眼透镜和中继镜。
[0010]进一步地，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述中继镜与补偿棱镜一体成型设置。
[0011]进一步地，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述楔形棱镜夹设于所述补偿棱镜和直角棱镜的斜面之间，所述空气间隙的尺寸在0.005～0.015mm之间。
[0012]进一步地，所述的直线型DLP微投影光学引擎，由所述照明模组、光整形模组、补偿棱镜、反射模组、楔形棱镜、DMD显示芯片、直角棱镜和投影镜头构成的光学系统整体呈直线型设置。
[0013]在一较佳实施例中，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述照明模组包括三原色光源，所述三原色光源为三色光源或白光光源，所述三原色光源的光束于所述光整形模组的入光侧入射。
[0014]在一较佳实施例中，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述照明模组包括三原色光源、第一滤光片和第二滤光片，所述三原色光源包括第一准直光源和第二准直光源，所述第一准直光源为双色光源，所述第一准直光源的光束经由第一滤光片和第二滤光片与第二准直光源的光束于所述光整形模组的入光侧重叠。
[0015]在一较佳实施例中，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述照明模组包括三原色光源、第一滤光片和第二滤光片，所述三原色光源包括第一准直光源、第二准直光源和第三准直光源，所述第一准直光源的光束和第二准直光源的光束分别经由第一滤光片和第二滤光片于所述光整形模组的入光侧重叠，所述第三准直光源的光束穿过第一滤光片和第二滤光片与第一准直光源和第二准直光源的光束于所述光整形模组的入光侧重叠。
[0016]在一较佳实施例中，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述照明模组包括三原色光源、第一滤光片和第二滤光片，所述三原色光源包括第一准直光源、第二准直光源、第三准直光源和第四准直光源，所述第一准直光源的光束和第二准直光源的光束分别经由第一滤光片和第二滤光片于所述光整形模组的入光侧重叠，所述第四准直光源的光束经由第一滤光片和第二滤光片于所述光整形模组的入光侧重叠，所述第三准直光源的光束穿过第一滤光片和第二滤光片与第一准直光源、第二准直光源及第四准直光源的光束于所述光整形模组的入光侧重叠。
[0017]相较于现有技术，本技术提供了一种直线型DLP微投影光学引擎，包括照明模组、光整形模组、补偿棱镜、反射模组、楔形棱镜、DMD显示芯片、直角棱镜和投影镜头，所述补偿棱镜、楔形棱镜和直角棱镜三个棱镜两两相贴、且两两相贴的两个面存在空气间隙，所述反射模组设置在所述补偿棱镜的外侧，所述DMD显示芯片设置于所述直角棱镜的外侧，所述DMD显示芯片与反射模组对侧设置，光束由所述照明模组发出，经由光整形模组整形后，由补偿棱镜的斜面全反射到反射模组上，通过反射模组再次反射到补偿棱镜中、并依次通过楔形棱镜和直角棱镜照射到所述DMD显示芯片上，然后成像的光束反射回直角棱镜、通过直角棱镜的斜面全反射至投影镜头中进行输出。本技术的光学系统整体呈“I”字直线型，具有体积小巧的优势；并将反射面分离，一方面优化出独立的反射模组用来矫正DMD显示芯片上的光斑位置，另一方面改善反射面直接做在光学零部件上内反射光学效率低的缺点。
附图说明
[0018]图1为本技术提供的直线型DLP微投影光学引擎的第一较佳实施例的结构示意图。
[0019]图2为本技术提供的直线型DLP微投影光学引擎的棱镜膜组偏位调整的结构示意图一。
[0020]图3为本技术提供的直线型DLP微投影光学引擎的棱镜膜组偏位调整的结构示意图二。
[0021]图4为本技术提供的直线型DLP微投影光学引擎的棱镜膜组偏位调整的结构示意图三。
[0022]图5为本技术提供的直线型DLP微投影光学引擎的第二较佳实施例的结构示意图。
[0023]图6为本技术提供的直线型DLP微投影光学引擎的第三较佳实施例的结构示意图。
[0024]图7为本技术提供的直线型DLP微投影光学引擎的第四较佳实施例的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线型DLP微投影光学引擎，其特征在于，包括照明模组、光整形模组、补偿棱镜、反射模组、楔形棱镜、DMD显示芯片、直角棱镜和投影镜头，所述补偿棱镜、楔形棱镜和直角棱镜三个棱镜两两相贴、且两两相贴的两个面存在空气间隙，所述反射模组设置在所述补偿棱镜的外侧，所述DMD显示芯片设置于所述直角棱镜的外侧，所述DMD显示芯片与反射模组对侧设置，光束由所述照明模组发出，经由光整形模组整形后，由补偿棱镜的斜面全反射到反射模组上，通过反射模组再次反射到补偿棱镜中、并依次通过楔形棱镜和直角棱镜照射到所述DMD显示芯片上，然后成像的光束反射回直角棱镜、通过直角棱镜的斜面全反射至投影镜头中进行输出。2.根据权利要求1所述的直线型DLP微投影光学引擎，其特征在于，所述直角棱镜为等腰直角棱镜，所述楔形棱镜为两对侧面通光且具备夹角的平板棱镜，所述补偿棱镜三面通光。3.根据权利要求2所述的直线型DLP微投影光学引擎，其特征在于，所述光整形模组包括光束依次经过的复眼透镜和中继镜。4.根据权利要求3所述的直线型DLP微投影光学引擎，其特征在于，所述中继镜与补偿棱镜一体成型设置。5.根据权利要求2所述的直线型DLP微投影光学引擎，其特征在于，所述楔形棱镜夹设于所述补偿棱镜和直角棱镜的斜面之间，所述空气间隙的尺寸在0.005～0.015mm之间。6.根据权利要求1所述的直线型DLP微投影光学引擎，其特征在于，由所述照明模组、光整形模组、补偿棱镜、反射模组、楔形棱镜、DMD显示芯片、直角棱镜和投影镜头构成的光学系统整体呈直线型设置。7.根据权利要求1
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6任意一项所述的直线型DLP微投影光学引擎，其特征在于，所述照...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海朋，曹兴，
申请(专利权)人：深圳小象光显有限公司，
类型：新型
国别省市：