一种用于非远心照明的合光模块及投影装置制造方法及图纸

本申请保护一种用于非远心照明的合光模块，包括：合光棱镜，包括第一镀膜面和与之垂直的第二镀膜面，第一镀膜面和第二镀膜面透射第二照明光；第一镀膜面与第二镀膜面沿顺时针方向依次被分为第一段镀膜、第二段镀膜、第三段镀膜以及第四段镀膜；第一段镀膜和第三段镀膜反射第一照明光和透射第三照明光，第二段镀膜和第四段镀膜反射第三照明光和透射第二照明光；其中，上述镀膜段的反射膜光谱的反射膜光谱分别根据第一照明光、第三照明光的非远心角和标准入射角沿预设方向蓝移或者红移预设距离得出；以及第一镀膜面和第三镀膜面的透射膜光谱根据第二照明光的非远心角和标准入射角沿预设方向蓝移或者红移预设距离。由此，避免非远心照明的光线偏移。非远心照明的光线偏移。非远心照明的光线偏移。

【技术实现步骤摘要】
一种用于非远心照明的合光模块及投影装置


[0001]本申请涉及显示
，特别是涉及一种用于非远心照明的合光模块和投 影装置。

技术介绍

[0002]随着信息化技术的提高，人们对于视觉欣赏的要求越来越高。“视觉冲击力
”ꢀ
成为人们评判显示性能的一个标准。视觉冲击力不仅来自于清晰地画面，还来自 于超大尺寸的画面。为了满足这种诉求，大屏显示应运而生。以客厅为例，近年 来的市场销量表明，液晶电视尺寸具有逐渐增大的趋势。然而，信息时代的来临 导致了时间碎片化，客厅不再是视频娱乐的唯一场所，而且由于液晶电视的体积 大、重量大，其无法实现随时随地的应用。另一方面，虽然手机屏幕在尺寸方面 已经有了长足的进步，甚至出现了更大尺寸的专为娱乐而生的智能平板，但是受 限于其显示方式，难以实现真正的大屏显示。因此，要实现灵活的大屏显示，目 前唯有投影的技术路线。
[0003]投影显示系统主要包括照明系统、光机系统、投影镜头等主要部分。光机系 统中空间光调制器，也可以称为“光阀”，是至关重要的器件。光阀通常是像素化 的平面设备，其每个像素可以通过透射或者反射的方式对入射照明光进行独立地 调控，进而调控每个像素的光通量，形成显示图像。投影显示系统按照空间光调 制器的类型，大致可分为反射型的DMD(Digital Micro
‑
Mirror Device，数字微镜 器件)投影、透射型的LCD(Liquid Crystal Display)投影和反射型的LCoS(LiquidCrystal on Silicon，硅基液晶)投影。按照空间光调制器的数量进行分类，又可 以分为单片式投影、双片式投影和三片式投影。
[0004]众所周知，显示的核心原理是采用红、绿、蓝三基色显示原理，即需要通过 光阀分别显示红、绿、蓝三基色的图像显示信息，再通过时间积分(一般是单片 式投影)或者空间积分(一般是三片式投影)的方式将三个单色的图像组合，使 人眼观察到形单一的彩色图像信息。然而，利用时间积分的方式容易受到“彩虹 效应”的限制，因此，这种方式并非实现大屏显示的最优方案。
[0005]三片式投影可以从根本上解决彩虹效应的问题。但是三片式投影的方案，存 在光路系统复杂、硬件成本高、系统体积大等问题，因此，如何从根本上解决三 片式投影的光路复杂、成本高以及体积大等缺点是本领域技术人员亟待解决的问 题。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术的缺陷，本申请一方面提供一种成本低、的用于非远心照 明的合光模块，其中，用于非远心的合光模块包括：合光棱镜，所述合光棱镜包 括第一镀膜面和与之垂直的第二镀膜面，所述第一镀膜面和所述第二镀膜面透射 第二照明光；所述第一镀膜面与第二镀膜面沿顺时针方向依次被分为第一段镀膜、 第二段镀膜、第三段镀膜以及第四段镀膜；所述第一段镀膜和所述第三段镀膜 反射第一照明光和透射第三照明光，所述第二段镀膜和所述第四段镀膜反射第三 照明光和透射第二照明光；其中，所述第一段镀膜、
所述第三段镀膜的反射膜光 谱根据所述第一照明光的非远心角和标准入射角沿预设方向蓝移或者红移预设 距离；所述第二镀膜段、所述第四镀膜段的反射膜光谱根据所述第三照明光的非 远心角和标准入射角沿预设方向蓝移或者红移预设距离；以及所述第一镀膜面和 所述第三镀膜面的透射膜光谱根据所述第二照明光的非远心角和标准入射角沿 预设方向蓝移或者红移预设距离。
[0007]在一些实施例中，所述第一照明光、第二照明光以及第三照明光的入射角的 范围小于标准入射角与非远心角之和，大于标准入射角与远心角之差。
[0008]在一些实施例中，当所述第一照明光、第二照明光以及第三照明光的入射角 的范围自标准入射角增大时，所述合光棱镜的反射膜光谱和所述透射膜光谱向蓝 光波长方向蓝移；当所述第一照明光、第二照明光以及第三照明光的入射角的范 围自标准入射角增大减小时，所述合光棱镜的反射膜光谱和所述透射膜光谱向蓝 光波长方向红移。
[0009]在一些实施例中，所述预设距离取决于照明光的波长范围、照明光的非远心 角以及反射膜层或者透射膜层的厚度。
[0010]在一些实施例中，所述合光棱镜的反射膜光谱在随入射角偏移之后的第一范 围大于且包含照明光的光谱范围。
[0011]在一些实施例中，所述非远心角的范围为0＜θ＜45
°
。
[0012]在一些实施例中，所述第一段镀膜、所述第三段镀膜的镀膜厚度为500nm， 照明光光谱范围为622nm～700nm，预设距离为60nm，其反射膜光谱范围为 562nm～760nm。
[0013]在一些实施例中，所述第二段镀膜、所述第四段镀膜的镀膜厚度为500nm， 照明光光谱范围为455nm～488nm，预设距离为30nm，其反射膜光谱范围为 425nm～513nm。
[0014]另一方面，本申请还提出一种投影装置，包括：光源模块，包括多个光源模 组，所述多个光源模组用于发出第一光束、第二光束以及第三光束；液晶调制模 块，包括多个液晶调制模组，设置在所述光源模块的出射光路上，所述多个液晶 调制模组用于分别将所述多个光源模组出射的所述第一光束、所述第二光束以及 所述第三光束调制为第一图像光、第二图像光以及第三图像光；如上述任一实施 例中的用于非远心照明的合光模块，所述合光模块设置在所述多个液晶调制模组 的出射光路上，用于将所述第一图像光形成的第一照明光、所述第二图像光形成 的第二照明光以及所述第三图像光形成的第三照明光进行合光以产生彩色的图 像光；光束会聚组件，所述光束会聚组件设置在所述光源模块和所述合光模块之 间，用于对光束进行会聚或部分会聚以实现非远心照明；合光模块，设置在所述 多个液晶调制模组的出射光路上，用于将所述第一图像光、所述第二图像光以及 所述第三图像光进行合光以产生彩色的图像光；以及投影镜头，设置在所述合光 模块的出射光路上，用于将所述图像光成像到预设投影平面或者屏幕上以显示图 像。
[0015]在一些实施例中，所述第一光束、第二光束以及第三光束以非成像方式照射 所述多个液晶调制模组，且所述多个液晶调制模组与所述合光模块采用短边合光 以减小所述透镜镜头的后截距。
[0016]在一些实施例中，所述光源模块包括第一光源模组、第二光源模组和第三光 源模组；所述液晶调制模块包括第一液晶调制模组、第二液晶调制模组以及第三 液晶调制模组，所述第二液晶调制模组沿第一方向设置在所述第二光源模组的出 射光路上，所述第一液晶调制模组沿与所述第一方向垂直的第二方向设置在所述 第一光源模组的出射光路
上，所述第三液晶调制模组沿第二方向的相反方向设置 在所述第三光源模组的出射光路上；所述合光模块沿所述第一方向设置在所述液 晶调制模块的所述第二液晶调制模组的出射光路上。
[0017]在一些实施例中，所述液晶调制模块包括起偏器、调制面板和检偏器，所述 起偏器用于将所述光源模块发出的光束进行起偏，以使得光束的偏振态与所述调 制面板的液晶方向平行，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于非远心照明的合光模块，其特征在于，包括：合光棱镜，所述合光棱镜包括第一镀膜面和与之垂直的第二镀膜面，所述第一镀膜面和所述第二镀膜面透射第二照明光；所述第一镀膜面与第二镀膜面沿顺时针方向依次被分为第一段镀膜、第二段镀膜、第三段镀膜以及第四段镀膜；所述第一段镀膜和所述第三段镀膜反射第一照明光和透射第三照明光，所述第二段镀膜和所述第四段镀膜反射第三照明光和透射第二照明光；其中，所述第一段镀膜、所述第三段镀膜的反射膜光谱根据所述第一照明光的非远心角和标准入射角沿预设方向蓝移或者红移预设距离；所述第二镀膜段、所述第四镀膜段的反射膜光谱根据所述第三照明光的非远心角和标准入射角沿预设方向蓝移或者红移预设距离；以及所述第一镀膜面和所述第三镀膜面的透射膜光谱根据所述第二照明光的非远心角和标准入射角沿预设方向蓝移或者红移预设距离。2.一种如权利要求1所述的用于非远心照明的合光模块，其特征在于，所述第一照明光、第二照明光以及第三照明光的入射角的范围小于标准入射角与非远心角之和，大于标准入射角与远心角之差。3.一种如权利要求2所述的用于非远心照明的合光模块，其特征在于，当所述第一照明光、第二照明光以及第三照明光的入射角的范围自标准入射角增大时，所述合光棱镜的反射膜光谱和所述透射膜光谱向蓝光波长方向蓝移；当所述第一照明光、第二照明光以及第三照明光的入射角的范围自标准入射角增大减小时，所述合光棱镜的反射膜光谱和所述透射膜光谱向蓝光波长方向红移。4.一种如权利要求1所述的用于非远心照明的合光模块，其特征在于，所述预设距离取决于照明光的波长范围、照明光的非远心角以及反射膜层或者透射膜层的厚度。5.一种如权利要求1所述的用于非远心照明的合光模块，其特征在于，所述合光棱镜的反射膜光谱在随入射角偏移之后的第一范围大于且包含照明光的光谱范围。6.一种如权利要求1所述的用于非远心照明的合光模块，其特征在于，所述非远心角的范围为0＜θ＜45
°
。7.一种如权利要求6所述得用于非远心照明的合光模块，其特征在于，所述第一段镀膜、所述第三段镀膜的镀膜厚度为500nm，照明光光谱范围为622nm～700nm，预设距离为60nm，其反射膜光谱范围为562nm～760nm。8.一种如权利要求6所述得用于非远心照明的合光模块，其特征在于，所述第二段镀膜、所述第四段镀膜的镀膜厚度为500nm，照明光光谱范围为455nm～488nm，预设距离为30nm，其反射膜光谱范围为425nm～513nm。9.一种投影装置，其特征在于，包括：光源模块，包括多个光源模组，所述多个光源模组用于发出第一光束、第二光束以及第三光束；液晶调制模块，包括多个液晶调制模组，设置在所述光源模块的出射光路上，所述多个液晶调制模组用于分别将所述多个光源模组出射的所述第一光束、所述第二光束以及所述
第三光束调制为第一图像光、第二图像光以及第三图像光；如权利要求1
‑
8任一项的用于非远心照明的合光模块，所述合光模块设置在所述多个液晶调制模组的出射光路上，用于将所述第一图像光形成的第一照明光、所述第二图像光形成的第二照明光以及所述第三图像光形成的第三照明光进行合光以产生彩色的图像光；光束会聚组件，所述光束会聚组件设置在所述光源模块和所述合光模块之间，用于对光束进行会聚或部分会聚以实现非远心照明；合光模块，设置在所述多个液晶调制模组的出射光路上，用于将所述第一图像光、所述第二图像光以及所述第三图像光进行合光以产生彩色的图像光；以及投影镜头，设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，张文东，方元戎，李屹，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：