CN113376945A - 照明系统和投影设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种照明系统和投影设备,属于投影技术领域。该照明系统包括:光源组件、匀光组件、棱镜组件以及光阀组件,其中匀光组件包括第一匀光组件和第二匀光组件,第一匀光组件和第二匀光组件分别用于将来自光源组件的第一光束以及第二光束进行匀化,而后将匀化后的光束导向棱镜组件。其中,第一光束和第二光束的颜色相同,且在照明系统的第一视场中第一光束的光强小于第二光束的光强,在照明系统的第二视场中第一光束的光强大于第二光束的光强。如此便可以使不同光束的光强在相同视场中互补,从而解决相关技术中经过匀光组件处理后的光束照度不均匀的问题,达到了提高照明系统照度均匀性的效果。

Description

照明系统和投影设备
技术领域
本申请涉及投影技术领域,特别涉及一种照明系统和投影设备。
背景技术
目前,激光投影技术是市场上的一种新型的投影显示技术,激光投影显示技术具有画面对比度高,成像清晰,色彩鲜艳,亮度更高的特点,这些显著的特点逐渐使得激光投影显示技术成为市场上的又一主流的发展方向。随着投影机技术及市场的发展,为了使用户在使用投影机时能有更佳的观影体验,需要照度更均匀的投影机。
一种照明系统,用于激光显示投影设备,具有光阀、光源组件、光导管、棱镜组件以及镜头,光源组件发出光束,光束出射至光导管,光导管处理完光束后导向棱镜组件,棱镜组件接收光束后出射光束至光阀,光阀对光束处理后出射光束至棱镜组件,光束经棱镜组件射出后,入射至镜头。该照明系统在使用时,光导管可以用于将光源组件提供的光束进行匀化,同时将光束整形成匹配光阀的形状。
但是,上述照明系统中,经过匀光组件处理后出射的光束的强度不均匀,导致投影机的照度不均匀。
发明内容
本申请实施例提供了一种照明系统和投影设备,所述技术方案如下:
根据本申请的第一方面,提供了一种照明系统,所述照明系统包括:沿光路方向依次设置的光源组件、匀光组件、棱镜组件以及光阀组件;
所述匀光组件包括第一匀光组件以及第二匀光组件,所述第一匀光组件用于将所述光源组件提供的第一光束进行匀光处理后导向所述棱镜组件,所述第二匀光组件用于将所述光源组件提供的第二光束进行匀光处理后导向所述棱镜组件,所述棱镜组件用于将从所述匀光组件接收到的光束导向所述光阀组件,所述第一光束和所述第二光束的颜色相同,且所述第一光束在所述照明系统的第一视场的光强小于所述第二光束在所述第一视场的光强,所述第一光束在所述照明系统的第二视场的光强大于所述第二光束在所述第二视场的光强。
可选地,第一叠加光强与第二叠加光强的差值小于阈值,所述第一叠加光强为所述第一光束和所述第二光束在所述第一视场的叠加光强,所述第二叠加光强为所述第一光束和所述第二光束在所述第二视场的叠加光强。
可选地,在所述照明系统的任意两个视场中,所述第一光束和所述第二光束的叠加光强的差值均小于所述阈值。
可选地,所述阈值与所述照明系统的视场中的最大光强正相关。
可选地,所述匀光组件还包括第三匀光组件,所述第三匀光组件用于将所述光源组件提供的第三光束进行匀光处理后导向所述棱镜组件,第三叠加光强与第四叠加光强的差值小于阈值,所述第三叠加光强为所述第一光束、所述第二光束以及所述第三光束在所述第一视场的叠加光强,所述第四叠加光强为所述第一光束、所述第二光束以及所述第三光束在所述第二视场的叠加光强。
可选地,所述第一光束和所述第二光束均为白光光束。
可选地,所述第一光束和所述第二光束均为红光、蓝光和绿光混合的白光光束。
可选地,所述第一匀光组件与所述第二匀光组件为长度不同的光导管。
可选地,所述第一匀光组件与所述第二匀光组件为复眼个数不同的复眼透镜。
可选地,所述棱镜组件包括第一棱镜组件和第二棱镜组件,所述第一棱镜组件用于接收所述第一匀光组件提供的第一光束,所述第二棱镜组件用于接收所述第二匀光组件提供的第二光束。
另一方面,提供了一种激光投影仪,所述激光投影仪包括上述任一所述的照明系统。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
提供了一种包括光源组件、匀光组件、棱镜组件以及光阀组件的照明系统,其中匀光组件包括第一匀光组件以及第二匀光组件,第一匀光组件以及第二匀光组件分别用于将来自光源组件的第一光束以及第二光束进行匀化,而后将匀化后的光束导向棱镜组件。其中,第一光束和第二光束的颜色相同,且在照明系统的第一视场中第一光束的光强小于第二光束的光强,在照明系统的第二视场中第一光束的光强大于第二光束的光强。如此便可以通过不同的匀光组件匀化光束,使不同光束的光强在相同视场中互补,可以解决相关技术中经过匀光组件处理后的光束照度不均匀的问题,达到了提高照明系统提供的光线的照度均匀性的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例涉及一种实施环境的示意图;
图2是相关技术中的一种照明系统的结构示意图;
图3是光源组件的出射光束的光强分布示意图;
图4是对光束进行匀化的目的效果图;
图5是本申请实施例提供的一种照明系统的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种照明系统的视场示意图;
图7是本申请实施例提供的另一种照明系统的结构示意图;
图8是图7所示实施例中一种第一光束被匀化后的光强度分布示意图;
图9是图7所示实施例中一种第二光束被匀化后的光强度分布示意图;
图10是图7所示实施例中一种两光束光强叠加后的光强度分布示意图;
图11是本申请实施例提供的另一种照明系统的结构设计意图;
图12是本申请实施例提供的另一种照明系统的结构示意图;
图13为本申请实施例提供的一种激光投影仪的结构示意图。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
图1是本申请实施例所涉及的实施环境示意图,该实施环境可以包括激光投影仪10和投影幕布20。
激光投影仪10可以包括照明系统11和投影镜头12。照明系统11用于向投影镜头12提供光源,而投影镜头12用于根据照明系统11提供的光源来将预设图案投影到投影幕布20上。
投影幕布20用于承载投影镜头12投影的图案。投影幕布20可以由各种材料构成,如聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)、金属、玻璃纤维和玻珠等,本申请实施例不作出限制。
图2是相关技术中一种照明系统的结构示意图,该照明系统30包括光阀31、光源组件32、光导管33、棱镜组件34以及镜头35。光源组件32发出光束,光束出射至光导管33,光导管33处理完光束后导向棱镜组件34,棱镜组件34接收光束后出射光束至光阀31,光阀31对光束处理后出射光束至棱镜组件34,光束经棱镜组件34射出后,入射至镜头35。该照明系统在使用时,光导管可以用于将光源组件提供的光束进行匀化,同时将光束整形成匹配光阀的形状。
上述照明系统只设置了一个光导管33,一般地,光源组件32的出射光束的光强度分布为高斯分布,如图3所示,是出射光束的光强分布示意图,在一定的光束直径范围内,光束的光强分布是不同的,中心光束的光强度最高,四周光束的光强度逐渐降低,照明系统匀光的目的是将在一定的光束直径范围内,中心光束的光强度与四周光束的光强度接近,如图4所示,是匀化的目的效果图。照明系统的照度均匀度可以是指最小照度与平均照度的比值,比值越接近于1,则照度越均匀。相关技术中照明系统的照度均匀度在85%左右,若要使光束经过匀光处理后照度均匀度能够提高,就需要设计极长的光导管,但会导致照明系统体积过大,不利于激光投影仪批量生产以及投入市场。
本申请实施例提供了一种照明系统和投影设备,可以解决上述相关技术中的一些问题。
图5是本申请实施例提供的一种照明系统的结构示意图。
该照明系统11包括:沿光路方向依次设置的光源组件111、匀光组件112、棱镜组件113以及光阀组件114。
匀光组件112包括第一匀光组件1121以及第二匀光组件1122,第一匀光组件1121用于将光源组件111提供的第一光束进行匀光处理后导向棱镜组件113,第二匀光组件1122用于将光源组件111提供的第二光束进行匀光处理后导向棱镜组件113,棱镜组件113用于将从匀光组件112接收到的光束导向光阀组件114,第一光束和第二光束的颜色相同,且第一光束在照明系统的第一视场的光强小于第二光束在第一视场的光强,第一光束在照明系统的第二视场的光强大于第二光束在第二视场的光强。
综上所述,本申请实施例提供了包括沿光路方向依次设置的光源组件、匀光组件、棱镜组件以及光阀组件的照明系统,其中匀光组件包括第一匀光组件以及第二匀光组件,第一匀光组件以及第二匀光组件分别用于将来自光源组件的第一光束以及第二光束进行匀化,而后将匀化后的光束导向棱镜组件。其中,第一光束和第二光束的颜色相同,且在照明系统的第一视场中第一光束的光强小于第二光束的光强,在照明系统的第二视场中第一光束的光强大于第二光束的光强。如此便可以通过不同的匀光组件匀化光束,使不同光束的光强在相同视场中互补,可以解决相关技术中经过匀光组件处理后的光束照度不均匀的问题,达到了提高照明系统提供的光线的照度均匀性的效果。
如图6所示,其为照明系统的视场示意图,可以将照明系统中的视场定义为矩形视场,图中矩形范围内的每个点都可以代表一个视场。可选的,如图6所示,其为一种归一化坐标的照明系统示意图,该照明系统的视场可以包括视场(-1,1)、视场(0,1)、视场(1,1)、视场(-1,0)、视场(0,0)、视场(1,0)、视场(-1,-1)、视场(0,-1)以及视场(1,-1)这九个不同的视场。不同光束经过匀光组件匀化之后出射,不同光束的光强可以在相同的视场内互补,可以使视场内的照度较为均匀。
图7是本申请实施例提供的另一种照明系统的结构设计意图。
该照明系统11包括:沿光路方向依次设置的光源组件111、匀光组件112、棱镜组件113以及光阀组件114。
光阀组件114包括第一光阀1141和第二光阀1142。光源组件111将光源1111提供的第一光束导向第一匀光组件1121,第一匀光组件1121将第一光束进行匀光处理后导向棱镜组件113,第一光束经过棱镜组件113处理后导向第一光阀1141,第一光阀1141用于接收来自棱镜组件113的第一光束并通过反射导向棱镜组件113,而后第一光束经棱镜组件113射出;光源组件111将光源1112提供的第二光束导向第二匀光组件1122,第二匀光组件1122将第二光束进行匀光处理后导向棱镜组件113,第二光束经过棱镜组件113处理后导向第二光阀1142,第二光阀1142用于接收来自棱镜组件113的第二光束并通过反射导向棱镜组件113,而后第二光束经棱镜组件113射出。第一光束和第二光束的颜色相同,且第一光束在照明系统的第一视场的光强小于第二光束在第一视场的光强,第一光束在照明系统的第二视场的光强大于第二光束在第二视场的光强。
激光显示投影技术是将形成画面的光束投射于屏幕、墙面等处再通过反射进入人眼的技术,激光显示投影技术受环境光的亮度的影响较为明显,因此较高亮度的投影产品在环境光较亮(例如白天,商场)的条件下使用会具有更好的观看体验。由于现有投影技术中的单个光阀承受的光通量较低,为实现更高的亮度,在本申请实施例中可采用双光阀或者多光阀的照明系统,从而提升光通量。
其中,一种第一光束通过第一匀光组件匀化后的光强度分布如图8所示,一种第二光束通过第二匀光组件匀化后的光强度分布如图9所示,第一光束与第二光束分别经第一匀光组件与第二匀光组件出射后光强叠加,如图10所示,为一种两光束光强叠加后的光强度分布示意图,通过两个匀光组件匀化后光强度的互补叠加,可以使一定光束直径范围内各点的光强度趋于均匀,从而提升系统的照度均匀性,其中,图8、图9以及图10的横坐标为光束直径(mm),纵坐标为光强度(W/cm2),光导管的横截面为矩形,出射光束的光斑为椭圆形。图8、图9中的实线表示光束从光导管出射时矩形横截面的短边方向的光强度,虚线表示光束从光导管出射时矩形横截面的长边方向的光强度,图10中的实线表示出射光束叠加后,光束椭圆光斑的短轴方向的光强度,虚线表示出射光束叠加后,光束椭圆光斑的长轴方向的光强度。
可选地,第一叠加光强与第二叠加光强的差值小于阈值,其中,光强是用于表示光源给定方向上单位立体角内光通量的物理量,国际单位为坎德拉,符号:cd,光强的叠加方式为线性叠加。第一叠加光强为第一光束和第二光束在第一视场的叠加光强,第二叠加光强为第一光束和第二光束在第二视场的叠加光强。第一叠加光强与第二叠加光强的差值可以控制在预设的阈值之内,使得第一视场与第二视场的光强基本一致,从而第一视场与第二视场的照度更加均匀,显示画面的照度也可以更加均匀,避免显示画面出现明暗不一的情况。
可选地,上述阈值与照明系统的视场中的最大光强正相关。也即是该最大光强与阈值的变动方向相同,该最大光强越大,则该阈值也会越大,该最大光强越小,该阈值也会越小。该最大光强可以是照明系统中多个光束在某个视场中的叠加光强。
可选地,在照明系统的任意两个视场中,第一光束和第二光束的叠加光强的差值均小于阈值。在照明系统中可以划分出多个视场,可以在其中的任意两个视场中,使第一光束与第二光束的叠加光强的差值控制在预设的阈值之内,如此便可以使得照明系统的多个的视场的光强基本一致,从而各个视场的照度更加均匀,显示画面的照度也可以更加均匀,避免显示画面出现明暗不一的情况,提升观影体验。
可选地,第一光束和所述第二光束均为白光光束。白光光束可以用于彩色显示。
可选地,第一光束和所述第二光束均为红光、蓝光和绿光混合的白光光束。其中,光源组件可以为相同型号的激光器,从而可以出射红光、蓝光和绿光混合的白色光束。
可选地,第一匀光组件与第二匀光组件为长度不同的光导管。光导管可以用于对光源入射的激光光斑进行整形匀化,不同长度的光导管对光束的匀化效果不同,其中,光导管的长度可以通过试验得出,如本申请实施例中,第一光束通过第一匀光组件后的出射光的光强与第二光束通过第二匀光组件后的出射光的光强可以在如图6所示的视场中叠加。改变第一匀光组件和第二匀光组件的长度,通过不断试验,当第一光束与第二光束经过不同长度光导管匀化后的出射光在相同视场内可以互补时,得到此时不同光导管的长度,此时的光导管长度即为本申请实施例中不同光导管的长度。不同光束通过试验得到的不同长度的光导管匀化后,光强可以在相同视场内互补,从而提高照明系统的照度均匀性。光束匀化是指将强度分布不均匀的光束通过光束变换,整形成横截面分布均匀的光束。激光光斑是指当激光光源用来照亮例如屏幕的粗糙表面或产生漫反射或漫射透光的任何其它物体时,这些光束形成亮点或者暗点,产生随机的粒状强度图案。可选地,本申请实施例提供的照明系统可以具有9个视场。
光导管是一种由四片平面反射片拼接而成的管状器件,也即为空心光导管,光线在光导管内部多次反射,达到匀光的效果,光导管也可以采用实心光导管,光导管的入光口和出光口为形状面积均一致的矩形,光束从光导管的入光口进入,再从光导管的出光口射出,在经过光导管的过程中完成光束匀化以及激光光斑优化。
可选地,第一匀光组件与第二匀光组件为复眼个数不同的复眼透镜。复眼透镜可以用于对光源入射的激光光斑进行整形匀化,复眼个数不同的复眼透镜对光束的匀化效果不同,其中,复眼透镜的复眼个数可以通过试验得出,使得不同光束通过不同复眼个数的复眼透镜匀化后可以在相同视场内互补,提高照度均匀性。光束匀化是指将强度分布不均匀的光束通过光束变换,整形成横截面分布均匀的光束。激光光斑是指当激光光源用来照亮例如屏幕的粗糙表面或产生漫反射或漫射透光的任何其它物体时,这些光束形成亮点或者暗点,产生随机的粒状强度图案。
复眼透镜通常由一系列小透镜组合形成,将两列复眼透镜阵列平行排列,以对输入的激光光束的光斑分割,在通过后续聚焦透镜将分割的光斑累加,从而得到对光束的匀化以及光斑优化。
可选的,棱镜组件113可以包括第一三棱镜M,第二棱镜、第二三棱镜N。第一三棱镜M、第二棱镜以及第二三棱镜N胶合,之间具有空气间隙。
光源组件111将光源1111提供的第一光束导向第一匀光组件1121,第一匀光组件1121将第一光束进行匀光处理后导向第一三棱镜M的a面,第一光束在第一三棱镜M的b面发生全反射后,经第一三棱镜M的c面导向第一光阀1141,第一光阀1141用于接收来自第一三棱镜M的第一光束并通过反射导向第二棱镜以及第二三棱镜N,而后第一光束在第二三棱镜N的f面射出;光源组件111将光源1112提供的第二光束导向第二匀光组件1122,第二匀光组件1122将第二光束进行匀光处理后导向第一三棱镜M,在第一三棱镜M的c面发生全反射后,经过第一三棱镜的b面和第二三棱镜N的d面发生折射后导向第二光阀1142,第二光阀1142用于接收折射后的第二光束并将第二光束通过第二三棱镜N的e面出射,而后第二光束经第二三棱镜N的d面全反射后从第二三棱镜的f面射出。
其中,第一三棱镜可以为全内反射棱镜(Total internal reflection;TIR),第二棱镜可以为楔形棱镜,第二三棱镜可以为45°等腰直角反向全内反射棱镜(Reverse TotalInternal Reflection;RTIR),第一三棱镜、楔形棱镜以及第二三棱镜可以用于分离光路中的照明光束与成像光束,第一三棱镜用于分离第一光束光路中的照明光束以及成像光束,第二三棱镜用于分离第二光束光路中的照明光束以及成像光束,同时还用于汇合第一光束光路中的成像光束。本实施例中的棱镜组件可以将第一光束的光路与第二光束的光路进行汇合,有效地减少了照明系统的体积。
上述第一光束在第一三棱镜M的b面发生了全反射、第二光束分别在第一三棱镜M的c面以及第二三棱镜的d面发生了全反射,其中的全反射是一种光学现象,即当光线经过两个不同折射率的介质时,部分的光线会于介质的界面被折射,其余的则被反射,但是,当入射角比临界角大时(光线远离法线),光线会停止进入另一界面,全部向内面反射,这种现象只会发生在当光线从光密介质(较高折射率的介质)进入到光疏介质(较低折射率的介质),当入射角大于临界角时,因为没有折射(折射光线消失)而都是反射,故称之为全内反射。
其中,发生全内反射需满足以下公式:
Figure BDA0003135536120000091
其中θ为入射角,n1为光密介质的折射率,n2为光疏介质的折射率。
可选地,在匀光组件与光阀组件之间可以存在准直透镜组件,匀光组件以及准直透明组件可以匀化照明系统中的光束以及准直进入棱镜组件的光束。准直透镜组件可以包括第一球面透镜(或非球面透镜),第二球面透镜(或非球面透镜)或者第三球面透镜(或非球面透镜)并且准直透镜组件可以垂直于光轴放置,从而起到汇聚光线、准直光线的作用。
可选地,在光源组件与匀光组件之间可以设置有扩散轮。激光投影设备进行投影显示时较容易产生散斑现象,光源组件与匀光组件之间设置有扩散轮时,光源组件发出的激光可以在扩散轮的作用下变得较为均匀,进而这些激光所产生的干涉较弱,可以减弱投影设备进行投影显示时的散斑现象,避免投影图像变花,提高投影图像的显示效果,避免人眼观看产生的眩晕感。其中,散斑现象指的是激光光源具有高度相干性,光源组件发出的不同光束在照射粗糙的物体(如投影设备的屏幕)发生散射后,该不同光束在空间中产生干涉,并在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点的现象。散斑现象使得投影图像的显示效果较差,且明暗相间的这些未聚焦的斑点在人眼看来处于闪烁状态,长时间观看易产生眩晕感,用户的观看体验较差。
综上所述,本申请实施例提供了包括沿光路方向依次设置的光源组件、匀光组件、棱镜组件以及光阀组件的照明系统,其中,光阀组件包括第一光阀和第二光阀。光源组件将其提供的第一光束导向第一匀光组件,第一匀光组件将第一光束进行匀光处理后导向棱镜组件,第一光束经过棱镜组件全反射后导向第一光阀,第一光阀用于接收来自棱镜组件的第一光束并通过反射导向棱镜组件,而后第一光束经棱镜组件折射射出;光源组件将其提供的第二光束导向第二匀光组件,第二匀光组件将第二光束进行匀光处理后导向棱镜组件,第二光束经过棱镜组件折射后导向第二光阀,第二光阀用于接收来自棱镜组件的第二光束并通过反射导向棱镜组件,而后第二光束经棱镜组件处理后射出。如此便可以通过不同的匀光组件匀化不同光束进行光强度互补,可以解决相关技术中经过匀光组件处理后的光束照度不均匀的问题,达到了使激光投影仪的照度均匀的效果,同时,通过双光阀的照明系统的光通量较高,可以提高激光投影仪的显示亮度,使得激光投影仪在环境光较亮(例如白天,商场)的条件下使用会具有更好的观看体验。
图11是本申请实施例提供的另一种照明系统的结构示意图。
该照明系统11包括:沿光路方向依次设置的光源组件111、匀光组件112、棱镜组件113以及光阀组件114。
匀光组件112包括第一匀光组件1121以及第二匀光组件1122,第一匀光组件1121用于将光源组件111提供的第一光束进行匀光处理后导向棱镜组件113,第二匀光组件1122用于将光源组件111提供的第二光束进行匀光处理后导向棱镜组件113,棱镜组件113用于将从匀光组件112接收到的光束导向光阀组件114,第一光束和第二光束的颜色相同,且第一光束在照明系统的第一视场的光强小于第二光束在第一视场的光强,第一光束在照明系统的第二视场的光强大于第二光束在第二视场的光强。
可选地,匀光组件还包括第三匀光组件1123,第三匀光组件1123用于将光源组件111提供的第三光束进行匀光处理后导向棱镜组件113,第三叠加光强与第四叠加光强的差值小于阈值,第三叠加光强为第一光束、第二光束以及第三光束在第一视场的叠加光强,第四叠加光强为第一光束、第二光束以及第三光束在所述第二视场的叠加光强。当光束数量增加时,可以相应地增加匀光组件的数量,从而使得任意光束都可以有对应的匀光组件进行匀化处理,提升匀化效果。
综上所述,本申请实施例提供了包括沿光路方向依次设置的光源组件、匀光组件、棱镜组件以及光阀组件的照明系统,其中匀光组件包括第一匀光组件、第二匀光组件以及第三匀光组件,第一匀光组件、第二匀光组件以及第三匀光组件分别用于将来自光源组件的第一光束、第二光束以及第三光束进行匀化,而后将匀化后的光束导向棱镜组件,棱镜组件用于将从匀光组件接收到的光束导向光阀,第一光束、第二光束和第三光束的颜色相同,且在照明系统中第三叠加光强与第四叠加光强的差值小于阈值,第三叠加光强为第一光束、第二光束以及第三光束在第一视场的叠加光强,第四叠加光强为第一光束、第二光束以及第三光束在所述第二视场的叠加光强。如此便可以通过不同的匀光组件匀化光束,使不同光束的光强在相同视场中互补,可以解决相关技术中经过匀光组件处理后的光束照度不均匀的问题,达到了提高照明系统提供的光线的照度均匀性的效果。
图12是本申请实施例提供的另一种照明系统的结构示意图。
该照明系统11包括沿光路方向依次设置的光源组件111、匀光组件112、棱镜组件113以及光阀组件114。
棱镜组件113包括第一棱镜组件1131和第二棱镜组件1132,第一棱镜组件1131用于接收第一匀光组件1121提供的第一光束,第二棱镜组件1132用于接收第二匀光组件1122提供的第二光束。
光源组件111将其提供的第一光束导向第一匀光组件1121,第一匀光组件1121将第一光束进行匀光处理后导向第一棱镜组件1131,第一光束经过第一棱镜组件1131全反射后导向第一光阀1141,第一光阀1141用于接收来自第一棱镜组件1131的第一光束并通过反射导向第一棱镜组件1131,而后第一光束经第一棱镜组件1131折射射出;光源组件111将其提供的第二光束导向第二匀光组件1122,第二匀光组件1122将第二光束进行匀光处理后导向第二棱镜组件1132,第二光束经过第二棱镜组件1132折射后导向第二光阀1142,第二光阀1142用于接收来自第二棱镜组件1132的第二光束并通过反射导向第二棱镜组件1132,而后第二光束经第二棱镜组件1132处理后射出。
综上所述,本申请实施例提供了包括沿光路方向依次设置的光源组件、匀光组件、棱镜组件以及光阀组件的照明系统,其中匀光组件包括第一匀光组件以及第二匀光组件,第一匀光组件以及第二匀光组件分别用于将来自光源组件的第一光束以及第二光束进行匀化,而后将匀化后的光束导向棱镜组件。其中,第一光束和第二光束的颜色相同,且在照明系统的第一视场中第一光束的光强小于第二光束的光强,在照明系统的第二视场中第一光束的光强大于第二光束的光强。如此便可以通过不同的匀光组件匀化光束,使不同光束的光强在相同视场中互补,可以解决相关技术中经过匀光组件处理后的光束照度不均匀的问题,达到了提高照明系统提供的光线的照度均匀性的效果。
图13为本申请实施例提供的一种激光投影仪的结构示意图。该激光投影仪10包括投影镜头12以及上述任一实施例中的照明系统11。
照明系统11中的光源组件可以包括至少一个激光器以及光束控制组件,用于向匀光组件提供光束。
照明系统11中光源组件111、匀光组件112、棱镜组件113以及光阀组件114沿光路方向依次设置,光源组件111将其提供的第一光束导向第一匀光组件1121,第一匀光组件1121用于接收来自光源组件111的第一光束,可以对入射的第一光束的光斑进行光斑形状的优化及光束匀化并将光束处理后导向第一棱镜组件1131,第一光束经过第一棱镜组件1131全反射后导向第一光阀1141,第一光阀1141用于接收来自第一棱镜组件1131的第一光束并通过反射导向第一棱镜组件1131,而后第一光束经第一棱镜组件1131折射导向投影镜头12;光源组件111将其提供的第二光束导向第二匀光组件1122,第二匀光组件1122用于接收来自光源组件111的第二光束,可以对入射的第二人光束的光斑进行光斑形状的优化及光束匀化并将光束处理后导向第二棱镜组件1132,第二光束经过第二棱镜组件1132折射后导向第二光阀1142,第二光阀1142用于接收来自第二棱镜组件1132的第二光束并通过反射导向第二棱镜组件1132,而后第二光束经第二棱镜组件1132处理后导向投影镜头12。
综上所述,本申请实施例提供了包括沿光路方向依次设置的光源组件、匀光组件、棱镜组件以及光阀组件的照明系统,其中匀光组件包括第一匀光组件以及第二匀光组件,第一匀光组件以及第二匀光组件分别用于将来自光源组件的第一光束以及第二光束进行匀化,而后将匀化后的光束导向棱镜组件。其中,第一光束和第二光束的颜色相同,且在照明系统的第一视场中第一光束的光强小于第二光束的光强,在照明系统的第二视场中第一光束的光强大于第二光束的光强。如此便可以通过不同的匀光组件匀化光束,使不同光束的光强在相同视场中互补,可以解决相关技术中经过匀光组件处理后的光束照度不均匀的问题,达到了提高照明系统提供的光线的照度均匀性的效果。
在本申请中,术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种照明系统,其特征在于,所述照明系统包括:沿光路方向依次设置的光源组件、匀光组件、棱镜组件以及光阀组件;
所述匀光组件包括第一匀光组件以及第二匀光组件,所述第一匀光组件用于将所述光源组件提供的第一光束进行匀光处理后导向所述棱镜组件,所述第二匀光组件用于将所述光源组件提供的第二光束进行匀光处理后导向所述棱镜组件,所述棱镜组件用于将从所述匀光组件接收到的光束导向所述光阀组件,所述第一光束和所述第二光束的颜色相同,且所述第一光束在所述照明系统的第一视场的光强小于所述第二光束在所述第一视场的光强,所述第一光束在所述照明系统的第二视场的光强大于所述第二光束在所述第二视场的光强。
2.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,第一叠加光强与第二叠加光强的差值小于阈值,所述第一叠加光强为所述第一光束和所述第二光束在所述第一视场的叠加光强,所述第二叠加光强为所述第一光束和所述第二光束在所述第二视场的叠加光强。
3.根据权利要求2所述的照明系统,其特征在于,在所述照明系统的任意两个视场中,所述第一光束和所述第二光束的叠加光强的差值均小于所述阈值。
4.根据权利要求2所述的照明系统,其特征在于,所述匀光组件还包括第三匀光组件,所述第三匀光组件用于将所述光源组件提供的第三光束进行匀光处理后导向所述棱镜组件,第三叠加光强与第四叠加光强的差值小于阈值,所述第三叠加光强为所述第一光束、所述第二光束以及所述第三光束在所述第一视场的叠加光强,所述第四叠加光强为所述第一光束、所述第二光束以及所述第三光束在所述第二视场的叠加光强。
5.根据权利要求2-4任一所述的照明系统,其特征在于,所述阈值与所述照明系统的视场中的最大光强正相关。
6.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述第一光束和所述第二光束均为白光光束。
7.根据权利要求3所述的照明系统,其特征在于,所述第一光束和所述第二光束均为红光、蓝光和绿光混合的白光光束。
8.根据权利要求1-7任一所述的照明系统,其特征在于,所述第一匀光组件与所述第二匀光组件为长度不同的光导管。
9.根据权利要求1-7任一所述的照明系统,其特征在于,所述第一匀光组件与所述第二匀光组件为复眼个数不同的复眼透镜。
10.一种激光投影仪,其特征在于,所述激光投影仪包括权利要求1-9任一所述的照明系统。
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