一种用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 210109547 U(45)授权公告日 2020.02.21

(21)申请号 201921073508.9(22)申请日 2019.07.10

(73)专利权人 杭州有人光电技术有限公司

地址 311100 浙江省杭州市余杭区五常街

道文一西路998号4幢611-2室(72)发明人 周伟统　

(74)专利代理机构 北京科家知识产权代理事务

所(普通合伙) 11427

代理人 陈娟(51)Int.Cl.

G03B 21/20(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图1页

(54)实用新型名称

一种用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路

(57)摘要

本实用新型公开一种用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路，包括匀光棒、准直透镜组、聚光透镜、棱镜和芯片，其中所述匀光棒、准直透镜组和聚光透镜在同一光学主轴上；所述准直透镜组、聚光透镜和棱镜共同组成匀光棒出口面和芯片工作面共轭的光学系统。本实用新型在在使用匀光棒的照明光路中通过改变聚光透镜的面型，改变芯片工作面上光斑的亮度分布，实现中间比边缘更亮，弥补镜头和背投幕对亮度均匀性的影响，是一款结构精密、加工工艺简单、提升亮度均匀性的照明光路设计。CN 210109547 UCN 210109547 U

权　利　要　求　书

1/1页

1.一种用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路，其特征在于，包括匀光棒、准直透镜组、聚光透镜、棱镜和芯片，其中所述匀光棒、准直透镜组和聚光透镜在同一光学主轴上；所述准直透镜组、聚光透镜和棱镜共同组成匀光棒出口面和芯片工作面共轭的光学系统。

2.根据权利要求1所述的用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路，其特征在于，所述准直透镜组包含若干透镜，作用是使匀光棒出口光束变成准直光束。

3.根据权利要求1所述的用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路，其特征在于，所述聚光透镜，使准直光束汇聚，经过棱镜最终汇聚在芯片上。

4.根据权利要求1所述的用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路，其特征在于，所述棱镜的一面为平面，另一面为非球凸面。

5.根据权利要求1所述的用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路，其特征在于，所述聚光透镜的平面与棱镜入射平面粘贴或者分离。

2

CN 210109547 U

说　明　书

一种用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路

1/2页

技术领域

[0001]本实用新型属于投影领域的照明光路设计，尤其涉及一种用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路。

背景技术[0002]照明光路通过复眼或者匀光棒的方式达到照射在芯片工作面的光斑亮度均匀。芯片工作面的画面经过投影镜头投射在投影幕上时，镜头对画面的光线利用率往往从中间到四角逐步降低，使画面从中间到四角逐渐变暗，影响观赏效果。在背投影设备中，背投影幕中间到四角的光线透过率逐步降低，进一步影响幕前的画面均匀性，影响观赏体验。[0003]非球面透镜中，低熔点玻璃透镜相对于塑料透镜具有一定的耐热性。低熔点玻璃透镜加工中，一面是平面，一面是非球面凸面的透镜更容易加工，成本更低。实用新型内容

[0004]为了克服现有技术的不足，提供一种用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路，即在使用匀光棒的照明光路中通过改变聚光透镜的面型，改变芯片工作面上光斑的亮度分布，实现中间比边缘更亮达8％以上，弥补镜头和背投幕对亮度均匀性的影响。[0005]本发明采用的结构是：一种用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路，包括匀光棒、准直透镜组、聚光透镜、棱镜和芯片，其中所述匀光棒、准直透镜组和聚光透镜在同一光学主轴上；所述准直透镜组、聚光透镜和棱镜共同组成匀光棒出口面和芯片工作面共轭的光学系统。

[0006]作为优选，所述准直透镜组包含若干透镜，作用是使匀光棒出口光束变成准直光束。

[0007]进一步地，所述聚光透镜，使准直光束汇聚，经过棱镜最终汇聚在芯片上。[0008]进一步地，所述棱镜的一面为平面，另一面为非球凸面。[0009]进一步地，所述聚光透镜的平面与棱镜入射平面粘贴或者分离。[0010]本发明的有益效果为：[0011]1、本实用新型是一款结构精密、加工工艺简单、提升亮度均匀性的照明光路设计；[0012]2、在匀光棒的照明光路的基础上，优化改变透镜的面型、位置和厚度，通过改变聚光透镜的面型，改变芯片工作面上光斑的亮度分布，实现中间比边缘更亮，弥补镜头和背投幕对亮度均匀性的影响；[0013]3、使用低熔点玻璃来加工聚光透镜使成本降低。附图说明

[0014]图1是本实用新型的结构示意图；

[0015]图2是本实用新型芯片工作面的光斑亮度分布图。[0016]图中：1、匀光棒；2、准直透镜组；3、聚光透镜；4、棱镜；5、芯片。

3

CN 210109547 U

说　明　书

2/2页

具体实施方式

[0017]结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明。[0018]如图1所述，按图1排布本实用新型的光学原件：一种用于投影画面亮度均匀性提升的照明光路，包括匀光棒1、准直透镜组2、聚光透镜3、棱镜4和芯片5，所述匀光棒、准直透镜组和聚光透镜在同一光学主轴上；所述准直透镜组、聚光透镜、棱镜共同组成匀光棒出口面和芯片工作面共轭的光学系统。

[0019]其中准直透镜组包含若干透镜，作用是使匀光棒出口光束变成准直光束；所述聚光透镜，使准直光束汇聚，经过棱镜最终汇聚在芯片上；所述聚光透镜靠近棱镜的一面为平面，另一面为非球凸面；所述聚光透镜的平面可与棱镜入射平面粘贴，也可分离。[0020]如上述排布之后，先选定芯片工作面尺寸、匀光棒出口尺寸、棱镜尺寸，再利用设计软件设计准直透镜组和聚光透镜改变光斑的亮度分布，选用聚光透镜的面型为平凸透镜适合加工。最后通过模拟软件验证芯片工作面光斑。

[0021]图2是本实用新型芯片工作面的光斑亮度分布图。中间到四角的亮度走势中间低四角高，可弥补镜头和背投影幕对均匀性的影响。[0022]本实用新型是一款结构精密、加工工艺简单、提升亮度均匀性的照明光路设计；在匀光棒的照明光路的基础上，优化改变透镜的面型、位置和厚度，通过改变聚光透镜的面型，改变芯片工作面上光斑的亮度分布，实现中间比边缘更亮，弥补镜头和背投幕对亮度均匀性的影响；使用低熔点玻璃来加工聚光透镜使成本降低。

4

CN 210109547 U

说　明　书　附　图

图1

图2

5

1/1页