光机照明模组、投影显示系统以及投影设备的制作方法

本申请实施例涉及光学投影，更具体地，本申请实施例涉及一种光机照明模组、投影显示系统以及投影设备。

背景技术：

1、ar的全称为增强现实，主要手段是通过光学技术将光引擎产生的虚像叠加在现实世界中，为使用者提供更多指引信息。目前，ar设备的重量普遍较大，ar设备通常的形式为ar眼镜或者头盔，对其的第一性能要求便是可穿戴的舒适性。为了提升用户体验，ar的轻量化成为ar眼镜或头盔的一个重要发展方向。目前，解决此问题的方案主要有microled方案。microled方案虽然能将设备的体积做到很小，但受限于目前只做单色面板的能力，且大视场角下纱窗效应明显，应用范围比较局限。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种光机照明模组、投影显示系统以及投影设备的新技术方案。

2、第一方面，本申请提供了一种光机照明模组。所述光机照明模组沿照明光线入射传输的方向依次包括光源、准直镜组、匀光透镜及中继透镜；

3、其中，所述准直镜组、所述匀光透镜及所述中继透镜沿同一光轴间隔设置，且所述准直镜组、所述匀光透镜及所述中继透镜中的至少一个透镜为超透镜。

4、可选地，所述超透镜包括基底及设置在所述基底的一侧表面上的多个微纳光栅结构，所述微纳光栅结构与所述基底的角度为60°~90°；

5、所述微纳光栅结构呈柱状，其高度为1um~2um，所述微纳光栅结构的光栅周期为0.2um~1um。

6、可选地，至少部分所述微纳光栅结构在所述基底上的投影面积不同。

7、可选地，所述超透镜的厚度为0.2mm~1mm，所述超透镜的通光口的尺寸大于3.6mm*3.6mm。

8、可选地，所述准直镜组设置为至少一个，所述准直镜组包括第一透镜及第二透镜，且所述第二透镜位于所述第一透镜的光线传输路径上；

9、所述第一透镜、第二透镜、所述匀光透镜及所述中继透镜其中的一个或者多个为所述超透镜。

10、可选地，所述第一透镜及所述第二透镜为超透镜；

11、所述匀光透镜为复眼透镜，所述中继透镜为场镜。

12、可选地，所述匀光透镜及所述中继透镜为所述超透镜；

13、所述第一透镜及所述第二透镜为准直镜片。

14、可选地，所述第一透镜的有效焦距f1为2.7mm<f1<3.2mm，所述第二透镜的有效焦距f2为2.6mm<f2<3.1mm。

15、可选地，所述第一透镜为玻璃球面镜片或者塑胶非球面镜片，所述第一透镜的厚度c1为1.3mm<c1<1.8mm；

16、所述第二透镜为塑胶非球面镜片，所述第二透镜的厚度cp2为1.8mm<cp2<2.3mm。

17、可选地，所述第二透镜的非球面圆锥系数-50<e<50。

18、可选地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述匀光透镜及所述中继透镜均为所述超透镜。

19、可选地，所述光源包括多个发光芯片，所述多个发光芯片位于同一面板上；其中，所述多个发光芯片可发出一种或者多种波段的光线；

20、所述准直镜组及所述匀光透镜依次位于所述光源的出光路径上，所述光源发出的光线经所述准直镜组准直后可直接进入所述匀光透镜。

21、可选地，所述光源包括多个发光芯片，所述多个发光芯片可发出至少两种不同波段的光线；所述多个发光芯片分设在至少两个面板上，所述至少两个面板位于不同的方向上，任一所述面板的出光路径上均依次设置有所述准直镜组及所述匀光透镜；

22、所述光机照明模组还包括合光器件，所述合光器件位于各所述匀光透镜的出光路径之间，所述合光器件用于将经各所述匀光透镜出射的光线合为一束光线。

23、第二方面，本申请实施例提供了一种投影显示系统。所述投影显示系统包括：

24、如第一方面所述的光机照明模组；

25、分光器件，包括入光面、出射面，第一透光面及第二透光面，所述入光面上设置有偏光膜；

26、成像模组，包括位于所述出射面一侧的透镜组、位于所述第一透光面一侧的第四镜片及位于所述第二透光面一侧的第五镜片和lcos芯片，且在所述第一透光面与所述第四镜片之间设置有相位延迟器；

27、其中，所述lcos芯片的尺寸为0.14寸。

28、第三方面，本申请实施例提供了一种投影设备。所述投影设备包括：

29、壳体；以及，

30、如第二方面所述的投影显示系统。

31、本申请的有益效果为：

32、根据本申请实施例提供的光机照明模组，其光路结构中通过设计采用超透镜来替代传统透镜的方案，将投影类光学系统的照明光路部分进行部分或者全部替代为超透镜，超透镜的最大特点就是轻薄化，可以实现压缩光机照明模组的尺寸和减小重量，非常适合小体积的投影光机的技术运用。

33、通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种光机照明模组，其特征在于，沿照明光线入射传输的方向依次包括光源（1）、准直镜组（2）、匀光透镜（3）及中继透镜（4）；

2.根据权利要求1所述的光机照明模组，其特征在于，所述超透镜（5）包括基底（51）及设置在所述基底（51）的一侧表面上的多个微纳光栅结构（52），所述微纳光栅结构（52）与所述基底（51）的角度为60°~90°；

3.根据权利要求2所述的光机照明模组，其特征在于，至少部分所述微纳光栅结构（52）在所述基底（51）上的投影面积不同。

4.根据权利要求1所述的光机照明模组，其特征在于，所述超透镜（5）的厚度为0.2mm~1mm，所述超透镜（5）的通光口的尺寸大于3.6mm*3.6mm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光机照明模组，其特征在于，所述准直镜组（2）设置为至少一个，所述准直镜组（2）包括第一透镜（21）及第二透镜（22），且所述第二透镜（22）位于所述第一透镜（21）的光线传输路径上；

6.根据权利要求5所述的光机照明模组，其特征在于，所述第一透镜（21）及所述第二透镜（22）为超透镜；

7.根据权利要求5所述的光机照明模组，其特征在于，所述匀光透镜（3）及所述中继透镜（4）为所述超透镜（5）；

8.根据权利要求7所述的光机照明模组，其特征在于，所述第一透镜（21）的有效焦距f1为2.7mm<f1<3.2mm，所述第二透镜（22）的有效焦距f2为2.6mm<f2<3.1mm。

9.根据权利要求7所述的光机照明模组，其特征在于，所述第一透镜（21）为玻璃球面镜片或者塑胶非球面镜片，所述第一透镜（21）的厚度c1为1.3mm<c1<1.8mm；

10.根据权利要求7所述的光机照明模组，其特征在于，所述第二透镜（22）的非球面圆锥系数-50<e<50。

11.根据权利要求5所述的光机照明模组，其特征在于，所述第一透镜（21）、所述第二透镜（22）、所述匀光透镜（3）及所述中继透镜（4）均为所述超透镜（5）。

12.根据权利要求5所述的光机照明模组，其特征在于，所述光源（1）包括多个发光芯片（11），所述多个发光芯片（11）位于同一面板上；

13.根据权利要求5所述的光机照明模组，其特征在于，所述光源（1）包括多个发光芯片（11），所述多个发光芯片（11）可发出至少两种不同波段的光线；所述多个发光芯片（11）分设在至少两个面板上，所述至少两个面板位于不同的方向上，任一所述面板的出光路径上均依次设置有所述准直镜组（2）及所述匀光透镜（3）；

14.一种投影显示系统，其特征在于，包括：

15.一种投影设备，其特征在于，包括：

技术总结
本申请实施例提供了一种光机照明模组、投影显示系统以及投影设备；其中，所述光机照明模组沿照明光线入射传输的方向依次包括光源、准直镜组、匀光透镜及中继透镜；其中，所述准直镜组、所述匀光透镜及所述中继透镜沿同一光轴间隔设置，且所述准直镜组、所述匀光透镜及所述中继透镜中的至少一个透镜为超透镜。本申请实施例提供的光机照明模组，利于实现极限化光机尺寸。

技术研发人员：鲁公涛,郭恒琳
受保护的技术使用者：歌尔光学科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14