专利名称：基于非远心光路的数字投影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数字投影装置，尤其涉及一种基于非远心光路的数字投影装置。
背景技术：
DLP是“Digital Light Procession”的缩写，即为数字光处理,也就是说这种技术要先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。DLP的原理是将光源发射出的光经过一段光学处理后照射到数字微镜晶片(DMD)芯片上，由DMD反射并经过投影镜头在投影屏幕上成像。在现代DLP光学投影中，单片式投影显示系统分为远心和非远心两种结构。远心结构中，照明系统的出瞳(投影物镜的入瞳)位于DMD器件表面无穷远或者足够远的位置上，照射到每一个DMD小反射镜上的主光线相互平行。如
图1所示，数字微镜晶片I和投影镜头2相对设置,导光管3和第一反射镜4、第二反射镜6呈一定倾斜角度设置,光线从导光管3出射后经第一反射镜4 和第二反射镜6反射后投射在数字微镜晶片I上，再由数字微镜晶片I反射后经过投影镜头2在投影屏幕上成像，系统中采用全反射棱镜(TIR)作为第二反射镜区分照明光路和信号光路。远心照明光学结构的一个主要缺点是引入TIR棱镜不仅增加了系统的复杂度和成本，棱镜各表面的反射也会降低系统光能量的利用率。而且照明光束、亮态光束、暗态光束以及平面反射光束之间间隔小，无用的杂散光容易进入投影物镜引起系统对比度下降。为提高对比度，通常需要牺牲一定的能量利用率。另外系统采用偏心设计时会引起投影物镜口径的增大，导致整体系统体积增大。非远心结构中，照明光路的出瞳位于靠近DMD芯片表面的位置上，同样要求投影物镜入瞳的位置与照明系统的出瞳相匹配。第二反射镜6的设计好坏直接影响到最终整机的光学利用率、对比度以及均匀性等投影指标。现有非远心结构中第二反射镜6 —般采用球面反射或椭圆面反射，而采用这两种方式存在弊端是光学像差较大、畸变严重、其元件本身体积较大。较大畸变会造成最终到达DMD芯片上面光斑形状出现扇形。为了解决这种问题，行业内的通常做法是将整体光斑面积增大，但这又会造成较大光能量损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于非远心光路的数字投影装置，能够提高光学利用率、对比度以及均匀性，有利于投影装置实现高亮度、微型化。本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于非远心光路的数字投影装置，包括数字微镜晶片、投影镜头、导光管、第一反射镜和第二反射镜，所述数字微镜晶片和投影镜头相对设置，所述导光管和第一反射镜、第二反射镜按一定入射角度设置，光线从导光管入射后经第一反射镜和第二反射镜反射后投射在数字微镜晶片上，再由数字微镜晶片反射后经过投影镜头在投影屏幕上成像，其中，所述第一反射镜为平面反射镜，所述第二反射镜为双曲面反射镜。
上述的基于非远心光路的数字投影装置，其中，所述双曲面反射镜的曲面方程为:
权利要求
1.一种基于非远心光路的数字投影装置，包括数字微镜晶片(I)、投影镜头(2)、导光管(3)、第一反射镜(4)和第二反射镜(6)，所述数字微镜晶片(I)和投影镜头(2)相对设置，所述导光管(3)和第一反射镜(4)、第二反射镜(6)按一定入射角度设置，光线从导光管(3)出射后经第一反射镜(4)和第二反射镜(6)反射后投射在数字微镜晶片(I)上，再由数字微镜晶片(I)反射后经过投影镜头(2)在投影屏幕上成像，其特征在于，所述第一反射镜(4)为平面反射镜，所述第二反射镜(6)为双曲面反射镜。
2.如权利要求1所述的基于非远心光路的数字投影装置，其特征在于，所述双曲面反射镜的曲面方程为:
3.如权利要求1或2所述的基于非远心光路的数字投影装置，其特征在于，所述导光管(3)后还设有中继透镜(5)。
全文摘要
本发明公开了一种基于非远心光路的数字投影装置，包括数字微镜晶片、投影镜头、导光管、第一反射镜和第二反射镜，所述数字微镜晶片和投影镜头相对设置，所述导光管和第一反射镜、第二反射镜按一定入射角度设置，光线从导光管出射后经第一反射镜和第二反射镜反射后投射在数字微镜晶片上，再由数字微镜晶片反射后经过投影镜头在投影屏幕上成像，其中，所述第一反射镜为平面反射镜，所述第二反射镜为双曲面反射镜。本发明提供的基于非远心光路的数字投影装置，通过采用双曲面反射镜为第二反射镜，从而提高光学利用率、对比度以及均匀性，有利于投影装置实现高亮度、微型化。
文档编号G02B17/02GK103217798SQ20131013209
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月16日 优先权日2013年4月16日
发明者温得银, 周建军, 倪力峰 申请人:上海晟立电子科技有限公司