一種光束合光系統(tǒng)及其投影裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字投影顯示技術領域，更具體地說，涉及一種光束合光系統(tǒng)及其投影裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發(fā)展，特別是半導體技術的推動，便攜式的電子設備被不斷的設計制造出來。便攜式電子設備功能的提升，使得用戶對人機界面的顯示器件的要求越來越向著微型、大屏幕以及高分辨率方向發(fā)展。在廣大用戶強烈需求的促使下，近年來投影機技術發(fā)展迅猛，DLP、LC0S等產(chǎn)品紛紛推出了性能高、尺寸小且重量輕的便攜式的投影機。
[0003]投影機中的投影模組照明光路的功能在于盡可能多地將光束發(fā)出的大角度分布、形狀不一、亮度不等的照明光線，轉(zhuǎn)換為照射到顯示芯片有效區(qū)域的均勻光斑，實現(xiàn)均勻、明亮的投影顯示畫面。投影模組要得到更好地應用，帶給用戶更好的視覺享受，就要在保持投影光路設計簡潔高效、滿足尺寸小、光損耗低等前提下，增強光照強度使具有高的光輸出的前提下，這也成為本領域技術人員有待解決的技術問題之一。
[0004]現(xiàn)有常規(guī)的投影機，通常是先將一組三基色光源進行合光會聚成平行光束后，再通過反射鏡片等裝置改變光束方向使光束入射到顯示芯片；目前，為了增強光照強度，提高投影機的性能，研究采用兩組三基色光源作為光源裝置，如果還采用上述的反射鏡片等裝置來改變兩組三基色光源光束方向使光束入射到顯示芯片，則光程較大，不利于減小投影機的體積和重量。
[0005]公開于該【背景技術】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，布局緊湊，利用合光裝置對兩束光束進行合光，增強光照強度的光束合光系統(tǒng)及其投影裝置；利用該光學系統(tǒng)投影裝置的投影性能得到大大的提高。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種光束合光系統(tǒng)，包括:入射方向不同的第一光束和第二光束；以及對第一光束和第二光束進行反射并使得經(jīng)反射后的光束沿同一方向傳播的合光裝置；其中，所述合光裝置包括:對第一光束進行反射的第一反射面，以及對第二光束進行反射的第二反射面。
[0008]優(yōu)選地，上述技術方案中，所述第一反射面和第二反射面鍍有金屬的反射膜或者多層介質(zhì)膜組成的高反射膜系。
[0009]優(yōu)選地，上述技術方案中，所述第一光束可以是單色LED光束或者同向的雙色LED光束或者同向的三色LED光束；所述第二光束也可以是單色LED光束或者同向的雙色LED光束或者同向的三色LED光束，可以根據(jù)實際需要設置
[0010]優(yōu)選地，上述技術方案中，所述合光裝置包括齒形結(jié)構(gòu)，所述齒形結(jié)構(gòu)包括兩個或多個反射面，所述第一反射面和第二反射面分別設置在齒形結(jié)構(gòu)的反射面上，第一反射面和第二反射面的夾角為鈍角。
[0011]優(yōu)選地，上述技術方案中，所述合光裝置包括一個第一反射面和一個第二反射面，所述齒形結(jié)構(gòu)包括兩個相鄰的反射面，所述第一反射面和第二反射面分別設置在齒形結(jié)構(gòu)的兩個相鄰的反射面上。
[0012]優(yōu)選地，上述技術方案中，所述齒形結(jié)構(gòu)可以包括三角棱鏡或者設置為三角棱鏡的一部分，或者由兩片或多片夾角為鈍角的反射鏡片組成。
[0013]優(yōu)選地，上述技術方案中，所述合光裝置包括多個第一反射面和多個第二反射面，所述齒形結(jié)構(gòu)包括多個相鄰的反射面，所述多個第一反射面和多個第二反射面分別設置在齒形結(jié)構(gòu)的相鄰的反射面上。這樣可以根據(jù)入射光束大小設置齒形結(jié)構(gòu)反射面的個數(shù)，可以對入射光束全面反射，反射效果好。
[0014]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種投影裝置，包括:用于產(chǎn)生第一光束的第一光源裝置；用于產(chǎn)生第二光束的第二光源裝置；上述所述的合光系統(tǒng)；光束整形導引裝置，用于將來自合光系統(tǒng)的光束進行整形并導引到顯示芯片；顯示芯片；以及投影鏡頭。
[0015]優(yōu)選地，上述技術方案中，所述第一光源裝置和第二光源裝置均采用二向色分光鏡片組對三色LED光源產(chǎn)生的光束進行合光，產(chǎn)生不同向的第一光束和第二光束；第一光束和第二光束均為同向的三色LED光束。
[0016]優(yōu)選地，上述技術方案中，所述投影裝置可具有一個或多個合光系統(tǒng)；第一光源裝置和第二光源裝置中也可包括一個或多個合光系統(tǒng)，利用合光系統(tǒng)來對單色LED光束或者同向的雙色LED光束進行合光。
[0017]優(yōu)選地，上述技術方案中，所述顯示芯片為DMD或者LC0S或者IXD。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了一種光束合光系統(tǒng)及其投影裝置，所述光束合光系統(tǒng)，包括:入射方向不同的第一光束和第二光束；以及對第一光束和第二光束進行反射并使得經(jīng)反射后的光束沿同一方向傳播的合光裝置；所述合光裝置包括:對第一光束進行反射的第一反射面，以及對第二光束進行反射的第二反射面；該光束合光系統(tǒng)采用齒形合光裝置對來自入射方向不同的兩束光束進行合光，使兩束光束匯聚成同一方向的光束，大大增強了光束的光照強度，進而在保證尺寸和重量滿足條件的前提下，提高了采用該合光系統(tǒng)的投影裝置的性能，可給用戶帶來更好的視覺享受。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明光束合光系統(tǒng)的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明光束合光系統(tǒng)的第一實施例中鋸齒形透鏡的截面示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明光束合光系統(tǒng)的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明的投影裝置第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是本發(fā)明的投影裝置第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6本發(fā)明的投影裝置第二實施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0026]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0027]參閱圖1和圖2 ;圖1是本發(fā)明光束合光系統(tǒng)的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明光束合光系統(tǒng)的第一實施例中合光裝置的截面示意圖，本實施例中，該合光裝置為鋸齒形透鏡。如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實施方式】的一種光束合光系統(tǒng)，包括:入射方向不同的第一光束11和第二光束12以及合光裝置13 ;其中，合光裝置13，包括:第一反射面S1和第二反射面S2，第一反射面S1對第一光束11進行反射，第二反射面S2對第二光束12進行反射，經(jīng)反射后第一光束11和第二光束12可合成一束沿同一方向傳播的光束。
[0028]在本實施方式中，所述合光裝置13包括:多個第一反射面S1和多個第二反射面S2，所述齒形結(jié)構(gòu)包括多個相鄰的反射面，所述多個第一反射面S1和多個第二反射面S2分別設置在齒形結(jié)構(gòu)的相鄰的反射面上。
[0029]本實施例中合光裝置13為包括齒形結(jié)構(gòu)的鋸齒形透鏡，齒形結(jié)構(gòu)設置有兩個第一反射面S1和兩個第二反射面S2，鋸齒形透鏡具有底面L (圖2中虛線L’與底面L平行)，鋸齒形透鏡底面L與經(jīng)反射面反射后的光束正交設置，所述第一反射面S1和第二反射面S2分別相互間隔設置在齒形結(jié)構(gòu)的相鄰面上，第一反射面和第二反射面的夾角為鈍角。鋸齒形透鏡可以由兩個或多個三角棱鏡組成，兩個或多個三角棱鏡可以相互接觸相鄰或者不接觸相鄰；或者由多片夾角為鈍角的反射鏡片組成，多片夾角為鈍角的反射鏡片可以相互接觸相鄰或者不接觸相鄰。所述齒形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可以對稱，也可以不對稱；優(yōu)選齒形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)對稱。當然可以根據(jù)需要將齒形結(jié)構(gòu)的相鄰的面之間的角度設置成不同角度。所述齒形結(jié)構(gòu)可以是一個具有多個反射面的整體結(jié)構(gòu)，也可以用相鄰的兩個或多個齒形結(jié)構(gòu)的一部分來拼接成一個完成的齒形結(jié)構(gòu)，相鄰的兩個齒形結(jié)構(gòu)的一部分可以接觸相鄰，也可以不接觸相鄰。值得注意的是，齒形結(jié)構(gòu)的第一反射面S1和第二反射面S2的個數(shù)由入射光束大小決定，需保證鋸齒形透鏡可完全接收入射光束；可以根據(jù)所需的第一反射面S1和第二反射面S2的個數(shù)設置齒形結(jié)構(gòu)的反射面的個數(shù)，還可以根據(jù)需要設置僅僅包含一個第一反射面S1的部分齒形結(jié)構(gòu)，或者僅僅包含第二反射面S2的部分齒形結(jié)構(gòu)。齒形結(jié)構(gòu)上設置的第一反射面S1和第二反射面S2的個數(shù)可以相同也可以不同，角度可以相同也可以不同。根據(jù)實際的入射光束來調(diào)整個數(shù)和角度。第一反射面S1和第二反射面S2之間可以相鄰，也可以不相鄰。比如可以將第一反射面S1和第二反射面S2交替設置在齒形結(jié)構(gòu)的相鄰反射面上，也可以同時將兩個或多個第一反射面S1設置在相鄰位置，同時將兩個或多個第二反射面S2設置在相鄰位置，等等，根據(jù)實際情況設置。
[0030]第一反射面S1和第二反射面S2的夾角α為鈍角，可保證第一反射面S1和第二反射面S2更為有效地反射第一光束11和第二光束12 ;另外，所述第一反射面S1和第二反射面S2鍍有金屬的反射膜或者多層介質(zhì)膜組成的高反射膜系；夾角α設置為鈍角也可使反射膜或反射涂層的加工過程更為簡單均勻，進而保證了第一反射面S1和第二反射面S2的反射性能。
[0031]在本實施方式中，所述第一光束11和第二光束12均可以是單色LED