[发明专利]投影集光系统

说明书

本发明涉及一种投影集光系统，包括第一柱状透镜；设于照明光束的传播路径上；第二柱状透镜；设于从第一柱状透镜出射的照明光束的传播路径上，第一柱状透镜位于光源与第二柱状透镜之间；第一柱状透镜的焦距与第二柱状透镜的焦距不相等；第一柱状透镜以及第二柱状透镜用于将照明光束汇聚成平行光，并形成椭圆光场；集光结构设于第二柱状透镜出射的照明光束的传播路径上，用于将从集光结构入光端入射的照明光束形成具有均匀强度分布的、从集光结构出光端出射的照明光束，光源出光端的长边与集光结构入光端的长边、出光端的长边平行，光源出光端的短边与集光结构入光端的短边、出光端的短边平行；以及数字微镜器件，用于将照明光束转换为影像光束。

技术领域

本发明涉及投影技术领域，特别是涉及一种投影集光系统。

背景技术

传统的投影装置，一般具备集光柱。集光柱具备相对应的入光端与出光端，入光端与出光端分别呈矩形。入光端具有两个长边与两个短边，出光端也具有两个长边与两个短边。为了在投影镜头光圈处得到椭圆光场，以减少影像光束与杂散光的重叠以提高光利用率，通常的做法是让集光柱入光端的长边平行于出光端的短边，入光端的短边平行于出光端的长边。这样，集光柱入光端的短边的照明光束从出光端的长边出射，光线角度变小，集光柱入光端的长边的照明光束从出光端的短边出射，光线角度变大，如此形成椭圆光场。但集光柱入光端的长边的照明光束从出光端的短边出射，光线角度会变大，这样会让集光柱内部存在入射角逐渐变大的大角度光，可能使集光柱出射的照明光束无法全部发生全反射成为影像光束而引起漏光现象，会使光利用率不佳。

发明内容

基于此，有必要提供一种投影集光系统。

一种投影集光系统，所述投影集光系统包括：

光源，包括为长方形的出光端，用于提供照明光束；

第一柱状透镜；设于所述照明光束的传播路径上；

第二柱状透镜；设于从所述第一柱状透镜出射的照明光束的传播路径上，所述第一柱状透镜位于所述光源与所述第二柱状透镜之间；所述第一柱状透镜的焦距与所述第二柱状透镜的焦距不相等；所述第一柱状透镜以及第二柱状透镜用于将所述照明光束汇聚成平行光，并形成椭圆光场；

集光结构，包括为长方形的入光端和为长方形的出光端，设于所述第二柱状透镜出射的照明光束的传播路径上，用于将从集光结构入光端入射的照明光束形成具有均匀强度分布的、从集光结构出光端出射的照明光束，所述光源出光端的长边与所述集光结构入光端的长边、出光端的长边平行，所述光源出光端的短边与所述集光结构入光端的短边、出光端的短边平行；以及

数字微镜器件，用于将照明光束转换为影像光束，通过投影镜头将所述影像光束投射至屏幕。

上述投影集光系统，光源出光端的长边与所述集光结构入光端的长边、出光端的长边平行，所述光源出光端的短边与所述集光结构入光端的短边、出光端的短边平行，这样照明光束从集光结构入光端长短边入射，再对应从集光结构出光端长短边出射，集光结构内部不会出现入射角变大的大角度光，这样更多的照明光束可以发生全反射成为影像光束，减少漏光现象提高光利用率，而且具备第一柱状透镜和第二柱状透镜，二者焦距不同，可以形成非对称的角空间分布出光，这样会形成椭圆光场，使得影像光束在投影镜头的光斑形状也是椭圆的，可以减少影像光束与杂散光的重叠，减少光损失以提高光利用率。

在其中一个实施例中，所述光源出光端的长边沿第一方向延伸，所述光源出光端的短边沿与第二方向延伸，所述第一柱状透镜的焦距小于所述第二柱状透镜的焦距，所述第一柱状透镜的柱面的直母线沿所述第一方向延伸，所述第二柱状透镜柱面的直母线沿所述第二方向延伸，所述第一柱状透镜用于将所述光源提供的存在第一方向上分量的照明光束汇聚成平行光，所述第二柱状透镜用于将从所述光源提供的存在第二方向上分量的照明光束汇聚成平行光，形成长轴方向与所述第一方向一致的椭圆光场。