CN113311587A - 一种复眼镜片模组、照明装置及dlp光机模组 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及光学镜片设计技术领域，公开了一种复眼镜片模组、照明装置及DLP光机模组，该复眼镜片模组包括：第一塑料复眼镜片、第二塑料复眼镜片和长方体玻璃结构，第一塑料复眼镜片和第二塑料复眼镜片的表面皆设置为具有凹凸结构的复眼结构且通过粘合胶剂固定在所述长方体玻璃结构的两侧，所述第二塑料复眼镜片与所述第一塑料复眼镜片中心对称设置，以使所述面光源出射的光斑能够通过所述第一塑料复眼镜片入射到所述复眼镜片模组中，并通过所述第二塑料复眼镜片出射，本发明实施例提供的复眼镜片模组制程工艺简单、价格低廉、整体可靠性好，且具备高导热率。

Description

一种复眼镜片模组、照明装置及DLP光机模组

技术领域

本发明实施例涉及光学镜片设计技术领域，特别涉及一种复眼镜片模组、照明装置及DLP光机模组。

背景技术

DLP光机模组在运行的过程中，DLP光机模组之中的光学复眼镜片受自身吸收率的影响，在经过LED光源所激发的可见光照射下，少量可见光在光学复眼镜片吸收率的作用下光功率转换为热功率，并且最终以复眼自身温度上升的方式实现能量转换。

在实现本发明实施例过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：现有市场上所采用的高精度光学复眼镜片大多用玻璃材质或者塑料材质，这两类材质的镜片各有优劣，高精度玻璃材复眼镜片可靠性好、耐高温、材质稳定性好，但成型工艺复杂、价格昂贵；塑料材质材质复眼镜片成型工艺较简单、价格便宜，但不耐高温、材质易黄变、可靠性差。

发明内容

本申请实施例提供了一种成本低、制作简单、导热率好且可靠性高的复眼镜片模组、照明装置及DLP光机模组。

本发明实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例中提供了一种复眼镜片模组，包括：

第一塑料复眼镜片，其表面设置为具有凹凸结构的复眼结构，其配置为用于接收面光源所出射的光源光斑；

第二塑料复眼镜片，其表面设置为具有凹凸结构的复眼结构，其配置为用于出射均匀化的光斑；

长方体玻璃结构，所述第一塑料复眼镜片和所述第二塑料复眼镜片通过粘合胶剂固定在所述长方体玻璃结构的两侧，且有，

所述第二塑料复眼镜片与所述第一塑料复眼镜片中心对称设置，以使所述面光源出射的光斑能够通过所述第一塑料复眼镜片入射到所述复眼镜片模组中，并通过所述第二塑料复眼镜片出射。

在一些实施例中，所述长方体玻璃结构未设置有所述第一塑料复眼镜片和所述第二塑料复眼镜片的其他四个侧面上设置有塑料壳体。

在一些实施例中，所述粘合胶剂为胶水，所述第一塑料复眼镜片和所述第二塑料复眼镜片通过所述胶水固定在所述长方体玻璃结构的两侧。

在一些实施例中，所述长方体玻璃结构用于固定所述第一塑料复眼镜片的第一侧，与所述长方体玻璃结构用于固定所述第二塑料复眼镜片的第二侧平行设置。

在一些实施例中，所述第一塑料复眼镜片和所述第二塑料复眼镜片平行设置。

在一些实施例中，所述第一塑料复眼镜片的表面积与所述长方体玻璃结构的第一侧的表面积相同，所述第二塑料复眼镜片的表面积与所述长方体玻璃结构的第二侧的表面积相同。

在一些实施例中，所述第一塑料复眼镜片和所述第二塑料复眼镜片的结构完全相同。

在一些实施例中，所述第二塑料复眼镜片上复眼结构的面积大于所述第一塑料复眼镜片上复眼结构的面积。

为解决上述技术问题，第二方面，本发明实施例中提供了一种照明装置，其特征在于，包括：

面光源，用于出射光源光斑；

如上述第一方面所述的复眼镜片模组，其设置在所述面光源的出光方向上，用于将所述光源光斑转换为均匀化的光斑。

为解决上述技术问题，第三方面，本发明实施例提供了一种DLP光机模组，包括：

如上述第二方面所述的照明装置；

DMD芯片，其设置在所述照明装置的出光方向上，用于接收所述照明装置出射的均匀化的光斑，并出射包含图像信息的光束；

镜头组，其设置在所述DMD芯片的出光方向上，用于输出成像光束。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例中提供了一种复眼镜片模组、照明装置及DLP光机模组，该复眼镜片模组包括：第一塑料复眼镜片、第二塑料复眼镜片和长方体玻璃结构，第一塑料复眼镜片和第二塑料复眼镜片的表面皆设置为具有凹凸结构的复眼结构且通过粘合胶剂固定在所述长方体玻璃结构的两侧，所述第二塑料复眼镜片与所述第一塑料复眼镜片中心对称设置，以使所述面光源出射的光斑能够通过所述第一塑料复眼镜片入射到所述复眼镜片模组中，并通过所述第二塑料复眼镜片出射，本发明实施例提供的复眼镜片模组制程工艺简单、价格低廉、整体可靠性好，且具备高导热率。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块表示为类似的元件/模块，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提供的复眼镜片模组的其中一种应用环境的示意图；

图2(a)是本发明实施例一提供的复眼镜片模组在第一视角上的结构示意图；

图2(b)是本发明实施例一提供的复眼镜片模组在第二视角上的结构示意图；

图3(a)是本发明实施例一提供的长方体玻璃结构在第一视角上的结构示意图；

图3(b)是本发明实施例一提供的长方体玻璃结构在第二视角上的结构示意图；

图4(a)是本发明实施例一提供的第一塑料复眼镜片和第二塑料复眼镜片在第一视角上的结构示意图；

图4(b)是本发明实施例一提供的第一塑料复眼镜片和第二塑料复眼镜片在第二视角上的结构示意图；

图5是本发明实施例二提供的一种照明装置的结构示意图；

图6是本发明实施例三提供的一种DLP光机模组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

为了解决目前市面上的复眼镜片无法兼顾满足成本低、导热率高、可靠性好、制程工艺简单的问题，本发明实施例提供了一种具有组合材质的光学复眼镜片模组，同时具备制程工艺简单、价格低廉、整体可靠性好，且具备高导热率几个优势。图1为本发明实施例提供的复眼镜片模组的其中一种应用环境的示意图，其中，该应用环境中包括：照明装置10、TIR棱镜20、DMD芯片30、镜头组40和成像屏50，上述器件构成一种DLP光机模组。

所述照明装置10包括本发明实施例提供的复眼镜片模组100和面光源11，所述面光源11能够输出一个矩形光斑，其中，所述面光源11可以由多个LED光源组成，多个LED光源呈有序或者无需的状态设置，开启时能够输出一个亮度不均匀的光源光斑，所述复眼镜片模组100能够将所述亮度不均匀的光源光斑转化为均匀化的光斑后输出。

所述TIR棱镜20(总内部反射棱镜)如图1所示设置时，能够透射出射经所述复眼镜片模组100均匀化后输出的光斑，反射所述DMD芯片30输出的成像光束。需要说明的是，在其他的一些实施例中，也可以不设置有所述TIR棱镜20，具体地，可根据实际的光路设计进行选择。

所述DMD(Digital Micromirror Device)芯片30为一数字微镜元件，其在接收到所述照明装置10输出的照明光源后，能够激发生成成像光束，成像光束经所述TIR棱镜20反射出射。

所述镜头组40设置在所述TIR棱镜20的出光方向上，能够将所述TIR棱镜20反射出射的成像光束进行放大或缩小，能够调整成像图像的焦距和畸变等，所述镜头组40包括至少一个镜片，具体地，是否要设置所述镜头组40，以及所述镜头组40中各个镜片的设置可根据实际需要进行选择。

所述成像屏50用于接收所述成像光束并形成成像图像，其材料可根据实际需要进行选择，优选地，所述成像屏50设置在上所述镜头组40的出光方向的焦点上。

采用本发明实施例提供的复眼镜片模组制成的照明装置10，能够出射均匀的照明光，采用本发明实施例提供的复眼镜片模组制成的DLP光机模组，能够输出亮度均匀的成像光束，形成亮度均匀的成像图像。

具体地，下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。

实施例一

本发明实施例提供了一种复眼镜片模组，请参见图2(a)和图2(b)，其示出了本发明实施例提供的一种复眼镜片模组100在两个视角上的结构，所述复眼镜片模组100包括：第一塑料复眼镜片110、第二塑料复眼镜片120和长方体玻璃结构130。

所述第一塑料复眼镜片110，其表面设置为具有凹凸结构的复眼结构，其配置为用于接收面光源所出射的光源光斑；

所述第二塑料复眼镜片120，其表面设置为具有凹凸结构的复眼结构，其配置为用于出射均匀化的光斑；

其中，所述复眼结构由不定数量的小透镜平铺排列组成，如图2(a)和图2(b)所示，所述复眼结构由凹凸的多个小透镜周期性排列组成，在其他的一些实施例中，所述复眼结构可根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本发明实施例的限定。

所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120通过粘合胶剂固定在所述长方体玻璃结构130的两侧，且有，所述第二塑料复眼镜片120与所述第一塑料复眼镜片110中心对称设置，以使所述面光源出射的光斑能够通过所述第一塑料复眼镜片110入射到所述复眼镜片模组100中，并通过所述第二塑料复眼镜片120出射。

在本发明实施例中，由于玻璃材质的热导率较塑料材质的热导率要高，材质可靠性高；塑料材质较玻璃材质结构的复眼凹凸特征结构的成型工艺要简单，塑料材质可靠性较玻璃材质稍差。利用这两种材质各自的优缺点，本发明实施例将复眼结构拆分为中心采用玻璃材质结构制成的长方体玻璃结构130，和两侧采用塑料材质通过注塑等方式成型的复杂的复眼凹凸镜片特征光学结构，也即是所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120，从而制成所述复眼镜片模组100。所述复眼镜片模组100在运行过程中所产生的热量通过薄且面积大的所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120快速传导到所述长方体玻璃结构130上，然后通过玻璃材质的所述长方体玻璃结构130快速传导至低温区，减少复眼镜片模组高温区域热集中，降低复眼镜片模组100的整体温升。需要注意的是，所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120在工艺成型过程中要求尽量要薄，以减小所述复眼镜片模组100的整体热阻，加快散热。

在一些实施例中，请继续参见图2(a)和图2(b)，所述长方体玻璃结构130未设置有所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120的其他四个侧面133上设置有塑料壳体140。所述塑料壳体140可以是一体注塑直接在所述长方体玻璃结构130的四个侧面133形成的，也可以是在单独生产出来之后，通过卡扣固定、螺纹固定、榫卯结构固定、粘合固定等方式固定到所述长方体玻璃结构130上，具体地，可根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本发明实施例的限定。

在一些实施例中，所述粘合胶剂为胶水，所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120通过所述胶水固定在所述长方体玻璃结构130的两侧。需要注意的是，在粘合的过程中，需要保持所述第一塑料复眼镜片110上的复眼结构与所述第二塑料复眼镜片120上的复眼结构保持对齐，以使光线能够正常透射出射。

在一些实施例中，请参见图3(a)和图3(b)，其示出了本发明实施例提供的长方体玻璃结构在两个视角上的结构，所述长方体玻璃结构130用于固定所述第一塑料复眼镜片110的第一侧131，与所述长方体玻璃结构130用于固定所述第二塑料复眼镜片120的第二侧132平行设置。具体地，所述长方体玻璃结构130的第一侧131和第二侧132需要保持高精度的平面度及平行度，以尽量减少对光路出光方向的影响，使得出光能够保持平行出射。

在一些实施例中，请参见图4(a)和图4(b)，其示出了本发明实施例提供的第一塑料复眼镜片和第二塑料复眼镜片在两个视角上的结构，所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120平行设置。具体地，所述第一塑料复眼镜片110的基准面111和所述第二塑料复眼镜片120的基准面121都需要保持高精准的平面度，且在粘合的过程中，还需要保持所述第一塑料复眼镜片110的基准面111在所述长方体玻璃结构130的第一侧131的尺寸中心，所述第二塑料复眼镜片120的基准面121在所述长方体玻璃结构130的第二侧132的尺寸中心。此外，所述第一塑料复眼镜片110的侧边四面112需要保持垂直度，所述第二塑料复眼镜片120的侧边四面122也需要保持垂直度。

在一些实施例中，所述第一塑料复眼镜片110的表面积111与所述长方体玻璃结构130的第一侧131的表面积相同，所述第二塑料复眼镜片120的表面积121与所述长方体玻璃结构130的第二侧132的表面积相同。

在一些实施例中，所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120的结构完全相同。所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120结构完全相同，则只需要一个模具即可生产所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120，且在使用时所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120皆可作为入光侧或出光侧，安装所述复眼镜片模组100时可以不用考虑所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120的安装方向是否正确的问题。

在一些实施例中，所述第二塑料复眼镜片120上复眼结构的面积大于所述第一塑料复眼镜片110上复眼结构的面积。所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120结构不同时，虽然需要两个模具分别生产所述第一塑料复眼镜片110和所述第二塑料复眼镜片120，但由于本身复眼结构的生产成本较高，在入光侧，也即是所述第一塑料复眼镜片110上，缩小复眼结构的面积，而由于入射到所述复眼镜片模组100的光斑小于从所述复眼镜片模组100出射的光斑，因此缩小所述第一塑料复眼镜片110的复眼结构的面积后，一方面能够保证所述复眼镜片模组100能够正常工作，另一方面也能够降低生产成本。

实施例二

本发明实施例提供了一种照明装置，请参见图5，其示出了本发明实施例提供的一种照明装置10的结构，所述照明装置10包括：面光源11和复眼镜片模组100。

所述面光源11，用于出射光源光斑，所述面光源11为能够输出平板光源的光源，其可以是上述应用场景及实施例一所述的面光源11，具体地，请参考上述应用场景及其附图和实施例一及其附图所示，此处不再详述。

所述复眼镜片模组100，其设置在所述面光源11的出光方向上，用于将所述光源光斑转换为均匀化的光斑。所述复眼镜片模组100为上述实施例一所述的复眼镜片模组100，具体地，请参考上述应用场景及其附图和实施例一及其附图所示，此处不再详述。

实施例三

本发明实施例提供了一种DLP光机模组，请参见图6，其示出了本发明实施例提供的一种DLP光机模组1的结构，所述DLP光机模组1包括：照明装置10、DMD芯片30和镜头组40。

所述为上述应用场景和实施例二所述的照明装置10，用于提供照明光源，具体地，请参考上述应用场景及其附图、实施例一及其附图和实施例二及其附图所示，此处不再详述。

所述DMD芯片30，其设置在所述照明装置的出光方向上，用于接收所述照明装置出射的均匀化的光斑，并出射包含图像信息的光束，所述DMD芯片30可以是上述应用场景所述的DMD芯片30，具体地，请参考上述应用场景及其附图所示，此处不再详述。

镜头组40，其设置在所述DMD芯片30的出光方向上，用于输出成像光束，所述镜头组40可以是上述应用场景所述的镜头组40，具体地，请参考上述应用场景及其附图所示，此处不再详述。

本发明实施例中提供了一种复眼镜片模组、照明装置及DLP光机模组，该复眼镜片模组包括：第一塑料复眼镜片、第二塑料复眼镜片和长方体玻璃结构，第一塑料复眼镜片和第二塑料复眼镜片的表面皆设置为具有凹凸结构的复眼结构且通过粘合胶剂固定在所述长方体玻璃结构的两侧，所述第二塑料复眼镜片与所述第一塑料复眼镜片中心对称设置，以使所述面光源出射的光斑能够通过所述第一塑料复眼镜片入射到所述复眼镜片模组中，并通过所述第二塑料复眼镜片出射，本发明实施例提供的复眼镜片模组制程工艺简单、价格低廉、整体可靠性好，且具备高导热率。

需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种复眼镜片模组，其特征在于，包括：

第一塑料复眼镜片，其表面设置为具有凹凸结构的复眼结构，其配置为用于接收面光源所出射的光源光斑；

第二塑料复眼镜片，其表面设置为具有凹凸结构的复眼结构，其配置为用于出射均匀化的光斑；

长方体玻璃结构，所述第一塑料复眼镜片和所述第二塑料复眼镜片通过粘合胶剂固定在所述长方体玻璃结构的两侧，且有，

所述第二塑料复眼镜片与所述第一塑料复眼镜片中心对称设置，以使所述面光源出射的光斑能够通过所述第一塑料复眼镜片入射到所述复眼镜片模组中，并通过所述第二塑料复眼镜片出射。

2.根据权利要求1所述的复眼镜片模组，其特征在于，

所述长方体玻璃结构未设置有所述第一塑料复眼镜片和所述第二塑料复眼镜片的其他四个侧面上设置有塑料壳体。

3.根据权利要求2所述的复眼镜片模组，其特征在于，

所述粘合胶剂为胶水，所述第一塑料复眼镜片和所述第二塑料复眼镜片通过所述胶水固定在所述长方体玻璃结构的两侧。

4.根据权利要求3所述的复眼镜片模组，其特征在于，

所述长方体玻璃结构用于固定所述第一塑料复眼镜片的第一侧，与所述长方体玻璃结构用于固定所述第二塑料复眼镜片的第二侧平行设置。

5.根据权利要求4所述的复眼镜片模组，其特征在于，

所述第一塑料复眼镜片和所述第二塑料复眼镜片平行设置。

6.根据权利要求5所述的复眼镜片模组，其特征在于，

所述第一塑料复眼镜片的表面积与所述长方体玻璃结构的第一侧的表面积相同，所述第二塑料复眼镜片的表面积与所述长方体玻璃结构的第二侧的表面积相同。

7.根据权利要求6所述的复眼镜片模组，其特征在于，

所述第一塑料复眼镜片和所述第二塑料复眼镜片的结构完全相同。

8.根据权利要求6所述的复眼镜片模组，其特征在于，

所述第二塑料复眼镜片上复眼结构的面积大于所述第一塑料复眼镜片上复眼结构的面积。

9.一种照明装置，其特征在于，包括：

面光源，用于出射光源光斑；

如权利要求1-8任一项所述的复眼镜片模组，其设置在所述面光源的出光方向上，用于将所述光源光斑转换为均匀化的光斑。

10.一种DLP光机模组，其特征在于，包括：

如权利要求9所述的照明装置；

DMD芯片，其设置在所述照明装置的出光方向上，用于接收所述照明装置出射的均匀化的光斑，并出射包含图像信息的光束；

镜头组，其设置在所述DMD芯片的出光方向上，用于输出成像光束。

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