CN114594651B - 投影系统、制备方法以及灯具 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种投影系统及其制备方法，投影系统包括：光源模块、光路调整模块、折转模块和图案生成模块。光源模块用于生成发射光。折转模块包括一个用于整形发射光的单棱镜。图案生成模块用于使整形后的发射光显示预定图案。光路调整模块设置在光源模块与折转模块之间，包括至少一个复眼透镜，复眼透镜设置在发射光的光轴上，且复眼透镜与垂直于发射光的光轴的平面之间具有第一偏转角。本申请一方面通过仅在投影系统的折转模块中设置一个单棱镜，降低了投影系统的生产成本；另一方面本申请通过改变光路调整模块中复眼透镜的偏转角度，使得发射光形成的光斑与图像调整模块的芯片有效匹配。

Description

投影系统、制备方法以及灯具

技术领域

本申请涉及光学设备领域，更具体地，涉及一种投影系统、制备方法以及灯具。

背景技术

随着投影系统应用领域的扩展，对投影机的要求也随之提高。为了适应投影系统小型化的趋势，投影系统应用的芯片尺寸也在进一步地减小，例如，目前主流应用在迎宾灯领域的投影芯片为DLP 2000。

DLP 2000的翻转轴设置在其内部的方形微镜单元的对角线方向上，为了配合该芯片的使用，在现有技术中，通常需要将投影系统的复眼透镜沿光轴方向旋转45°，然后再利用光学元件将发射光折转至双棱镜上，最后使发射光按照预设角度入射至DMD(DigitalMicromirror Device，数字微镜器件)上。

如图11所示，在现有技术中常规使用的投影系统模块可选择包括DLP 2000的图案生成模块，同时折转模块通常包括通过一体成型工艺制备的双棱镜34’和中继透镜33’，因此，上述常规的投影系统的制备成本较高，不易量产；同时，为避免组装完成的投影系统产生杂光，影响成像质量，通常在投影系统的装配过程为配合DLP 2000芯片的特殊翻转轴，对组装精度要求很高。

因此，如何通过调整投影系统中发射光的折转关系，减少光学元件的使用，进而减小投影系统的体积和重量，以及降低对光学元件生产的工艺难度，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种可至少解决或部分解决现有技术中上述至少一个缺点的投影系统及制备方法和灯具。

根据本申请的一个方面提供了一种投影系统，包括：光源模块，用于生成发射光；折转模块，所述折转模块包括一个单棱镜，用于整形所述发射光；以及图案生成模块，用于使整形后的所述发射光显示预定图案，其中，所述投影系统还包括：光路调整模块，设置在所述光源模块与所述折转模块之间，其中，所述光路调整模块包括至少一个复眼透镜，所述复眼透镜设置在所述发射光的光轴上，且所述复眼透镜与垂直于所述光轴的平面之间具有第一偏转角。

在一种实施方式中，所述复眼透镜包括相对的第一端和第二端，其中，所述第一端和所述第二端可相对所述光轴偏转，所述第一端靠近所述折转模块，所述第二端远离所述折转模块。

在一种实施方式中，所述复眼透镜具有在垂直于所述发射光的所述光轴的平面中旋转形成的第二偏转角。

在一种实施方式中，所述第二偏转角通过在垂直于所述光轴的平面中逆时针或顺时针旋转45°形成。

在一种实施方式中，所述复眼透镜包括多个矩形形状的子透镜，所述子透镜的长宽比与所述图案生成模块的长宽比相同。

在一种实施方式中，所述第一偏转角的数值范围为1°至6°。

在一种实施方式中，所述第一偏转角α满足：

其中，h为所述子透镜的长边的长度，H为所述图案生成模块的长边的长度，k为拉伸系数。

在一种实施方式中，所述图案生成模块的有效成像面在垂直于整形后的所述发射光的光轴的平面中旋转45°。

在一种实施方式中，所述光源模块包括：发光单元，用于产生初始光；准直单元，用于将所述初始光进行准直以形成所述发射光。

在一种实施方式中，所述准直单元包括至少一个准直反射镜。

在一种实施方式中，所述光路调整模块，还用于对折转后的所述发射光进行匀化整形。

在一种实施方式中，所述折转模块包括：第一中继透镜和第二中继透镜。

在一种实施方式中，所述折转模块还包括：折转反射镜，用于反射从所述第一中继透镜出射的光。

在一种实施方式中，所述第二中继透镜位于所述折转反射镜和所述单棱镜之间。

在一种实施方式中，所述图案生成模块为数字微镜器件。

在一种实施方式中，还包括：投影模块，用于对具有预定图案的所述发射光放大并投射。

根据本申请的另一方面还提供一种灯具，包括：安装装置，用于将所述灯具固定；通信装置，用于接收显示信息；以及投影系统，用于根据所述显示信息，生成预定图案并投射，所述投影系统为上述任意一项所述的投影系统。

根据本申请的另一方面还提供一种制备投影系统的方法，包括：设置用于生成发射光的光源模块；将包括至少一个复眼透镜的光路调整模块设置在所述发射光的光轴上；调整所述复眼透镜，以使所述复眼透镜与垂直于所述光轴的平面之间具有第一偏转角；在所述光路调整模块的出光路径上设置包括一个单棱镜的折转模块；以及在所述折转模块的出光路径上设置图案生成模块。

在一种实施方式中，所述复眼透镜包括相对的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端可相对所述光轴偏转，其中，调整所述复眼透镜，以使所述复眼透镜与垂直于所述光轴的平面之间具有第一偏转角包括：将所述第一端靠近所述折转模块设置；以及将所述第二端远离所述折转模块设置，以使所述复眼透镜与垂直于所述光轴的平面之间具有第一偏转角。

在一种实施方式中，所述折转模块用于整形所述发射光，在所述折转模块的出光路径上安装图案生成模块包括：将所述图案生成模块的有效成像面在垂直于整形后的所述发射光的光轴的平面中旋转45°。

在一种实施方式中，所述方法还包括：将所述复眼透镜在垂直于所述光轴的平面中逆时针或顺时针旋转，以使所述复眼透镜形成第二偏转角。

在一种实施方式中，使所述复眼透镜形成第二偏转角包括：将所述第二偏转角设置为45°。

在一种实施方式中，将包括至少一个复眼透镜的光路调整模块设置在所述发射光的光轴上包括：设置多个矩形形状的子透镜以形成所述复眼透镜，并使得所述子透镜的长宽比与所述图案生成模块的长宽比相同。

在一种实施方式中，调整所述复眼透镜，使其与垂直于所述发射光的所述光轴的平面之间具有第一偏转角包括：将所述第一偏转角的数值范围设置为1°至6°。

在一种实施方式中，所述第一偏转角α满足：

其中，h为所述子透镜的长边的长度，H为所述图案生成模块的长边的长度，k为拉伸系数。

在一种实施方式中，设置用于生成发射光的光源模块包括：设置用于产生初始光的发光单元；以及在所述初始光的光路上设置用于将所述初始光进行准直以形成所述发射光的准直单元。

在一种实施方式中，在所述光路调整模块的出光路径上设置包括一个单棱镜的折转模块还包括：在所述折转模块中设置第一中继透镜；以及在所述第一中继透镜的出光路径上设置第二中继透镜，以使所述第一中继透镜出射的光折转至所述单棱镜。

在一种实施方式中，在所述光路调整模块的出光路径上设置包括一个单棱镜的折转模块还包括：在所述第一中继透镜的出光路径上设置折转反射镜，以使所述第一中继透镜出射的光反射至所述第二中继透镜。

在一种实施方式中，在所述折转模块的出光路径上设置图案生成模块包括：采用数字微镜器件制备所述图案生成模块。

在一种实施方式中，所述方法还包括：在图案生成模块的出光路径上设置投影模块。

根据本申请上述提供的投影系统及制备方法和灯具的至少一个方案，可达到以下至少一个有益效果：

1.根据本申请提供的投影系统，在折转模块中仅包括一个单棱镜，并配合光路调整模块与垂直于投影系统的光路的平面之间的夹角，使得发射光形成的光斑与图像调整模块的芯片有效匹配。

2.根据本申请提供的投影系统的制备方法，仅通过在折转模块设置一个单棱镜，并配合调整光路调整模块与垂直于投影系统的光路的平面之间的夹角，使得发射光形成的光斑与图像调整模块的芯片有效匹配，同时，降低了投影系统的生产成本和制备工艺的难度，提高了生产效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施方式所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为根据本申请一个实施方式的投影系统模块示意图；

图2为根据本申请一个实施方式的投影系统中复眼透镜的示意图；

图3a为根据本申请一个实施方式的投影系统中圆形外框复眼透镜处于调整方式第一步的示意图；

图3b为根据本申请一个实施方式的投影系统中圆形外框复眼透镜处于调整方式第二步的示意图；

图4a为根据本申请一个实施方式的投影系统中方形外框复眼透镜处于调整方式第一步的示意图；

图4b为根据本申请一个实施方式的投影系统中方形外框复眼透镜处于调整方式第二步的示意图；

图5a为根据本申请一个实施方式的投影系统中复眼透镜第一实例示意图；

图5b为根据本申请一个实施方式的投影系统中复眼透镜第一实例中光斑与图案生成模块匹配程度示意图；

图6a为根据本申请一个实施方式的投影系统中复眼透镜第二实例示意图；

图6b为根据本申请一个实施方式的投影系统中复眼透镜第二实例中光斑与图案生成模块匹配程度示意图；

图7a为根据本申请一个实施方式的投影系统中复眼透镜第三实例示意图；

图7b为根据本申请一个实施方式的投影系统中复眼透镜第三实例中光斑与图案生成模块匹配程度示意图；

图8为根据本申请一个实施方式的投影系统中图案生成模块相对于单棱镜的安装位置示意图；

图9a为现有技术中发射光沿正常轴入射图案生成模块的示意图；

图9b为图9a中微镜单元的放大图；

图9c为根据本申请一个实施方式的投影系统中发射光沿翻转轴入射图案生成模块的示意图；

图9d为图9c中微镜单元放大图；以及

图10为根据本申请一个实施方式的投影系统制造方法流程图；以及

图11为现有技术中常规使用的投影系统模块示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的一个实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。

本文使用的术语是为了描述特定一个实施方式的目的，并且不意在进行限制。当在本说明书中使用时，术语“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”表示存在所述特征、整体、元件、部件和/或它们的组合，但是并不排除一个或多个其它特征、整体、元件、部件和/或它们的组合的存在性。

本文参考一个实施方式的示意图来进行描述。本文公开的一个实施方式不应被解释为限于示出的具体形状和尺寸，而是包括能够实现相同功能的各种等效结构以及由例如制造时产生的形状和尺寸偏差。附图中所示的位置本质上是示意性的，而非旨在对各部件的位置进行限制。

除非另有限定，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属技术领域的普通技术人员的通常理解相同的含义。诸如常用词典中定义的术语应被解释为具有与其在相关领域的语境下的含义一致的含义，并且将不以理想化或过度正式的意义来解释，除非本文明确地如此定义。

应当注意的是，下文中所描述的“对称和非对称”应理解为“厚度对称和非对称”。

下面将参考附图对本申请的实施方式进行详细地描述。

图1为根据本申请的一个实施方式的投影系统模块示意图。

如图1所示，本申请提供了一种投影系统，可包括光源模块1、折转模块3以及图案生成模块4。光源模块1可用于生成发射光。折转模块3可包括一个单棱镜，用于整形发射光，使发射光经过单棱镜后的出射光可与DMD的成像有效面匹配。图案生成模块4用于使整形后的发射光显示预定图案。

此外，投影系统还包括光路调整模块2。光路调整模块2可设置在光源模块1与折转模块3之间。光路调整模块2包括至少一个复眼透镜，复眼透镜可设置在发射光的光轴上，复眼透镜包括相对的第一端和第二端，第一端和第二端均可相对发射光的光轴偏转，可将第一端靠近折转模块3设置，将第二端远离折转模块3设置，且使复眼透镜与垂直于发射光的光轴的平面之间具有第一偏转角。或者，第二端位置不变，第一端靠近折转模块，以使所述复眼透镜偏向所述折转模块。或者第二端位置不变，第一端靠近折转模块，以使所述复眼透镜偏向所述折转模块。或者，第二端靠近所述折转模块，所述第一端远离所述折转模块。

光源模块1可包括发光单元11和准直单元(未示出)。其中准直单元可包括：第一准直透镜12、第二准直透镜13和准直反射镜14。

发光单元11可包括用于发射红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的单色光源和白色光源中任意一种或者组合。

发光单元11可为LED(light emitting diode，发光二极管)光源或者LD(LaserDiode，激光二极管)光源。本申请虽然在这里仅列举了两种光源，但是本实施方式的发光单元11的具体实施方式并不仅限于此。

在本申请的一个实施方式中，发光单元11可为LED光源。由于LED光源的初始光具有发散性，因此在使用LED光源作为发光单元11时，需要对发光单元11的初始光进行准直，以提高初始光的方向性，使得初始光能够尽可能的平行。作为一种选择，若发光单元11初始光的方向性足够高并且相互之间足够平行，则可适当地减少准直透镜的使用数量或者直接省略对准直透镜的使用。

进一步地，第一准直透镜12可设置有单侧曲率镜面，用于接收发光单元11的初始光，并对初始光进行初步准直。第二准直透镜13设置有双侧曲率镜面，用于接收经过第一准直透镜12初步准直后的初始光，并对该经过初步准直后的初始光进行二次准直。初始光一次经过第一准直透镜12和第二准直透镜13后，获得发射光，该发射光具备了预定的方向性和平行程度。

在一些实施方式中，在第二准直透镜13的出光路径上可设置准直反射镜14，准直反射镜14通过反射改变发射光的传播路径。通过准直反射镜14改变发射光的传播路径，可在不扩充空间的前提下满足光传播所需的路径长度，不但具有节约空间的效果，还可改善投影系统的性能。

进一步地，若投影系统不受空间的限制，也可不设置准直反射镜14，对于是否设置准直反射镜14可根据需求进行选择，本申请在此不作限定。

光路调整模块2设置在光源模块1发射光轴径上，用于接收光源模块1的发射光。

图2为根据本申请一个实施方式的投影系统中复眼透镜的示意图。

如图2所示，在本申请一个实施方式中，投影系统的光路调整模块2主要包括复眼透镜2’，因此在后续的说明中以复眼透镜2’为具体的实施方式进行详细的说明。复眼透镜2’可用于调整发射光的传播路径以及对发射光进行匀化整形。复眼透镜2’可有多个子透镜。其中，各个子透镜的形状相同并且各个子透镜之间的间距相等，多个子透镜均能够在成像面上独立的单独成像。由于各个子透镜出射的光在成像面上叠加，可使得经过复眼透镜2’的光在成像面上获得均匀的投影图像。

在一些实施方式中，复眼透镜2’的外框形状可为圆形形状或者矩形形状，但是复眼透镜的外框形状并不限于此，本申请对此不作限定。

图3a为根据本申请一个实施方式的投影系统中圆形外框复眼透镜处于调整方式第一步的示意图。图3b为根据本申请一个实施方式的投影系统中圆形外框复眼透镜处于调整方式第二步的示意图。

如图3a和图3b所示，在本申请的一个实施方式中，可将复眼透镜2’的外框形状设置为圆形形状。进一步地，复眼透镜2’上可均匀地设置有多个子透镜。

由于本申请提供的图案生成模块4的形状为矩形形状，为了使经过复眼透镜2’的发射光在图案生成模块4上形成的光斑与图案生成模块4的形状相同或近似，因此可将复眼透镜2’的各个子透镜的形状设置为矩形，并且各个子透镜可与图案生成模块4的有效成像面具有相同的长宽比。

复眼透镜2’的各个子透镜的材质可选择玻璃材质或者塑料材质中的任意一种或组合，本申请对此不作限定。

复眼透镜2’的多个子透镜可均匀地排列成一个矩阵，光源模块1出射的发射光经过复眼透镜2’被匀化整形，投射至折转模块3上。

进一步地，为了获得预定的发射光，可按照以下方式调整复眼透镜2’在投影系统中的状态。

如图3a所示，调整复眼透镜2’的第一步为：在垂直于发射光光路的平面中逆时针或顺时针进行旋转，以形成第二偏转角β。

折转模块3沿着光的传播路径，可包括：第一中继透镜31、折转反射镜32、第二中继透镜33、和单棱镜34。

第一中继透镜31可用于汇聚经过光路调整模块2匀化整形后的发射光。折转反射镜32可通过反射改变该发射光的传播路径。折转反射镜32的作用与准直反射镜14的作用相同，因此不再赘述。

第二中继透镜33用于汇聚上述反射光，可与第一中继透镜31具有相同的设置。

另外，单棱镜34可使上述反射光沿着图案生成模块4的翻转轴垂直方向传播，从而使得上述反射光经过单棱镜34后形成的光斑与图案生成模块4重叠，以减少光耗。

在本申请中，可通过在折转模块仅一个单棱镜并配合其他工艺，降低投影系统的生产成本和制备工艺的难度，提高了生产效率。

在现有技术中，常规图案生成模块的翻转轴为其内部的各个微镜单元的中轴线方向，考虑到本申请提供的图案生成模块4可以是例如DLP 2000，其翻转轴设置在其内部的方形微镜单元的对角线方向上。为了使经过复眼透镜2’的发射光在图案生成模块4上形成的光斑与图案生成模块4的形状相同或近似，且能够覆盖该图案生成模块4，需要将复眼透镜2’在垂直于发射光光路的平面中逆时针或顺时针进行旋转，基于图案生成模块4的翻转轴设置在其内部的方形微镜单元的对角线方向上，因此在本申请中第二偏转角β可同在垂直于发射光的光轴的平面中逆时针或顺时针旋转45°形成。

如图3b所示，调整复眼透镜2’的第二步为：在发射光光轴上将复眼透镜2’向偏向折转模块3(如图1所示)的方向上转动，使得复眼透镜2’与垂直于发射光光轴的平面之间形成第一偏转角α。

具体地，第一偏转角

其中，h为子透镜的长边的长度，H为图案生成模块的长边的长度，k为拉伸系数。在这里，多个矩形子透镜的长度h的浮动范围为0.4毫米至0.6毫米。图案生成模块的长边长度H的浮动范围为4.7毫米至4.9毫米。拉伸系数k可根据不同折转模块的折转误差，在0.211至1.27范围内浮动。因此，根据不同的投影系统内子透镜实际属性，图案生成模块的实际属性，以及发射光在单棱镜等光学元件中的折转误差的角度范围的影响，可将旋转角度α在1度至6度的范围内进行调整。

进一步地，本申请对调整复眼透镜2’的第一偏转角α和第二偏转角β的先后顺序并不作限定。

图4a为根据本申请一个实施方式的投影系统中方形外框复眼透镜处于调整方式第一步的示意图；图4b为根据本申请一个实施方式的投影系统中方形外框复眼透镜处于调整方式第二步的示意图。

如图4a和图4b所示，复眼透镜2’的外框形状可为方形形状。复眼透镜2’的外框形状不影响其在本申请中的具体应用，因此外框形状为方形形状的复眼透镜2’在本申请中具体实施方式可参见上述外框形状为圆形形状的复眼透镜2’时的具体实施方式，在此不再赘述。

图5a为根据本申请一个实施方式的投影系统的复眼透镜的第一实例示意图。图5b为根据本申请一个实施方式的投影系统的复眼透镜在第一实例中光斑与图案生成模块匹配程度示意图。

如图5a所示，在本申请的投影系统的复眼透镜2’的第一实例中，可将复眼透镜2’在发射光光轴上将复眼透镜2’向偏向折转模块3(如图1所示)的方向上转动后，使复眼透镜2’与垂直于发射光光轴的平面之间形成数值为5.45°的第一偏转角α。此时，如图5b所示，发射光经过折转模块3之后形成的光斑6的面积与图案生成模块4的有效成像面的面积的百分比为92％，即光斑6与图案生成模块4的匹配程度达到了92％。

图6a为根据本申请一个实施方式的投影系统的复眼透镜的第二实例示意图。图6b为根据本申请一个实施方式的投影系统的复眼透镜第二实例中光斑与图案生成模块匹配程度示意图。

如图6a所示，在本申请的投影系统的复眼透镜2’的第二实例中，可将复眼透镜2’在发射光光轴上将复眼透镜2’向偏向折转模块3(如图1所示)的方向上转动后，使复眼透镜2’与垂直于发射光光轴的平面之间形成数值为3°的第一偏转角α。此时，如图6b所示，发射光经过折转模块3之后形成的光斑6的面积与图案生成模块4的有效成像面的面积的百分比为86％，即光斑6与图案生成模块4的匹配程度达到了86％。

图7a为根据本申请一个实施方式的投影系统的复眼透镜第三实例示意图。图7b为根据本申请一个实施方式的投影系统的复眼透镜在第三实例中光斑与图案生成模块匹配程度示意图。

如图7a所示，在本申请的投影系统的复眼透镜2’的第三实例中，可将复眼透镜2’在发射光光轴上将复眼透镜2’向偏向折转模块3(如图1所示)的方向上转动后，复眼透镜2’与垂直于发射光光轴的平面之间形成数值为1°的第一偏转角α。此时，如图7b所示，发射光经过折转模块3之后形成的光斑6的面积与图案生成模块4的有效成像面的面积的百分比为80％，即光斑6与图案生成模块4的匹配程度达到了80％。

此外，在本申请的投影系统的复眼透镜的第四实例中，可将复眼透镜2’在发射光光轴上将复眼透镜2’向偏向折转模块3(如图1所示)的方向上转动后，复眼透镜2’与垂直于发射光光轴的平面之间形成数值为6°的第一偏转角α，发射光经过折转模块3之后形成的光斑6与图案生成模块4的匹配程度低于92％。

光斑6与图案生成模块4的匹配程度与图案生成模块4的有效成像面的面积与光斑6面积的百分比成正比。因此，当图案生成模块4的有效成像面的面积与光斑6面积的百分比为100％时，光能的损耗最小，二者的匹配度最高。比较复眼透镜2’的四个实例，当复眼透镜2’与垂直于发射光光轴的平面之间形成第一偏转角α为5.45°时，发射光经过折转模块3之后形成的光斑6与图案生成模块4的匹配程度相对较高。

通过调整复眼透镜2’的第一偏转角，可使发射光经过折转模块3之后形成的光斑6与图案生成模块4最大限度的重叠，减少光耗，而且通过该方式对光斑进行矫正，并未增加光学元件的数量，实施起来更加易于操作。

图8为根据本申请一个实施方式的投影系统中图案生成模块相对于单棱镜的安装位置示意图。

在现有技术中，图案生成模块的翻转轴通常为其内部的各个微镜单元的中轴线方向，而入射光将沿着微镜单元翻转轴垂直方向入射。为了缩小整个投影系统的体积，在本申请中可采用例如型号为DLP 2000的DMD芯片作为图案生成模块4。该芯片具有多个方形微镜单元，各个微镜单元的翻转轴设置在其内部的方形微镜单元的对角线方向上。因此，如图8所示，为了保证入射光沿着微镜单元翻转轴垂直方向入射，可将图案生成模块4的有效成像面相对于折转模块3中的单棱镜的出光面旋转45°。进一步地，还可将图案生成模块4的有效成像面与单棱镜34的出光面平行设置，并使图案生成模块4的有效成像面相对上述单棱镜34的出光面旋转45°。

图9a为现有技术中发射光沿正常轴入射图案生成模块的示意图。图9b为图9a中微镜单元的放大图。图9c为根据本申请一个实施方式的投影系统中发射光沿翻转轴入射图案生成模块的示意图。图9d为图9c中微镜单元放大图。

如图9a和图9b所示，在现有技术中，图案生成模块的各个微镜单元410为方形，常规翻转轴S10为其中轴线方向，入射光将沿着微镜单元410的翻转轴S10的垂直方向入射。

如图9c和9d所示，在本申请中，当图案生成模块4的各个微镜单元的翻转轴S1设置在其内部的方形微镜单元41的对角线方向上，为了保证入射光将沿着微镜单元41的翻转轴S1的垂直方向入射，需要将图案生成模块4沿着顺时针或者逆时针的方向进行旋转，旋转至其翻转轴S1方向与常规翻转轴S10的方向相同，由于其各个微镜单元41的形状为方形，因此图案生成模块4旋转45°即可。

进一步地，当发射光被单棱镜34折射至图案生成模块4后，由DMD芯片赋予该发射光以显示信息。该显示信息可根据用户需求进行设定，在此不作限制。

在一些实施方式中，本申请的投影系统还可包括投影模块(图未示出)，投影模块由多个透镜构成，用于对包含显示信息的发射光进行放大处理以及投射。

本申请提供的上述投影系统，在折转模块中仅包括一个单棱镜，并配合光路调整模块与垂直于投影系统的光路的平面之间的夹角，使得发射光形成的光斑与图像调整模块的芯片有效匹配。

基于上述投影系统，本申请提出了一种灯具，该灯具可主要作为迎宾灯固定于车门位置处。该灯具可包括：安装装置、通信装置和投影系统。

安装装置可用于将灯具固定于车门上。通信装置可用于接收显示信息。投影系统可用于根据显示信息，生成预定图案。其中，本实施方式为上述投影系统在具体场景中的应用，因此使用到的投影系统可与上述投影系统相同，投影系统中的各个光学元件或者模块同上述，不在赘述。

图10为根据本申请一个实施方式的投影系统制造方法流程图。

如图10所示，本申请提供了一种制备投影系统的方法，包括：

步骤S1，设置用于生成发射光的光源模块。

步骤S2，将包括至少一个复眼透镜的光路调整模块设置在发射光的光轴上。

步骤S3，调整复眼透镜，以使复眼透镜设置在发射光的光轴上并偏离光源模块，且与垂直于发射光的光轴的平面之间具有第一偏转角。

步骤S4，在光路调整模块的出光路径上设置包括一个单棱镜的折转模块。

步骤S5，在折转模块的出光路径上设置图案生成模块。

在一些实施方式中，投影系统的方法还包括将图案生成模块在垂直于整形后的发射光的光路的平面中旋转45°。

在一些实施方式中，投影系统的方法还包括将复眼透镜在垂直于光轴的平面中逆时针或顺时针旋转，以使复眼透镜形成第二偏转角，第二偏转角设置为45°。

在一些实施方式中，投影系统的方法还包括设置多个矩形形状的子透镜以形成复眼透镜，并使得子透镜的长宽比与图案生成模块的长宽比相同。

在一些实施方式中，投影系统的方法还包括将第一偏转角的数值范围设置为1°至6°。

在一些实施方式中，投影系统的方法还包括第一偏转角α满足：

其中，h为子透镜的长边的长度，H为图案生成模块的长边的长度，k为拉伸系数。

在一些实施方式中，投影系统的方法还包括设置用于产生初始光的发光单元；以及在初始光的光路上设置用于将初始光进行准直以形成发射光的准直单元。

在一些实施方式中，投影系统的方法还包括在折转模块中设置第一中继透镜；以及在第一中继透镜的出光路径上设置第二中继透镜，以使第一中继透镜出射的光折转至单棱镜。

在一些实施方式中，投影系统的方法还包括在第一中继透镜的出光路径上设置反射镜，以使第一中继透镜出射的光反射至第二中继透镜。

在一些实施方式中，投影系统的方法还包括采用数字微镜器件制备图案生成模块。

在一些实施方式中，投影系统的方法还包括在图案生成模块的出光路径上设置投影模块。

本申请提供的投影系统的制备方法，仅通过在折转模块设置一个单棱镜，并配合调整光路调整模块与垂直于投影系统的光路的平面之间的夹角，使得发射光形成的光斑与图像调整模块的芯片有效匹配，同时，降低了投影系统的生产成本和制备工艺的难度，提高了生产效率。

以上参照附图对本申请的一个实施方式进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施方式仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来限制本申请的范围。本申请的范围将由所附权利要求书以及其任何和所有等效物、包括其特征的任何组合的全部宽度给出。凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。

Claims (28)

1.一种投影系统，包括：

光源模块，用于生成发射光；

折转模块，所述折转模块包括一个单棱镜，用于整形所述发射光；以及

图案生成模块，用于使整形后的所述发射光显示预定图案，

其特征在于，所述投影系统还包括：

光路调整模块，设置在所述光源模块与所述折转模块之间，其中，所述光路调整模块包括至少一个复眼透镜，所述复眼透镜设置在所述发射光的光轴上，且所述复眼透镜与垂直于所述光轴的平面之间具有第一偏转角；所述复眼透镜包括相对的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端可相对所述光轴偏转，所述第一端靠近所述折转模块，所述第二端远离所述折转模块。

2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述复眼透镜具有在垂直于所述光轴的平面中旋转形成的第二偏转角。

3.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，所述第二偏转角通过在垂直于所述光轴的平面中逆时针或顺时针旋转45°形成。

4.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述复眼透镜包括多个矩形形状的子透镜，所述子透镜的长宽比与所述图案生成模块的有效成像面的长宽比相同。

5.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第一偏转角的数值范围为1°至6°。

6.根据权利要求4所述的投影系统，其特征在于，

所述第一偏转角α满足：

其中，h为所述子透镜的长边的长度，H为所述图案生成模块的长边的长度，k为拉伸系数。

7.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述图案生成模块的有效成像面相对于所述折转模块的所述单棱镜的出光面旋转45°。

8.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述光源模块包括：

发光单元，用于产生初始光；以及

准直单元，用于将所述初始光进行准直以形成所述发射光。

9.根据权利要求8所述的投影系统，其特征在于，所述准直单元包括至少一个准直反射镜。

10.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，

所述光路调整模块，还用于对折转后的所述发射光进行匀化整形。

11.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述折转模块包括：

第一中继透镜和第二中继透镜。

12.根据权利要求11所述的投影系统，其特征在于，所述折转模块还包括：

折转反射镜，用于反射从所述第一中继透镜出射的光。

13.根据权利要求12所述的投影系统，其特征在于，

所述第二中继透镜位于所述折转反射镜与所述单棱镜之间。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的投影系统，其特征在于，

所述图案生成模块为数字微镜器件。

15.根据权利要求1至13中任一项所述的投影系统，其特征在于，还包括：

投影模块，用于对具有预定图案的所述发射光放大并投射。

16.一种灯具，其特征在于，包括：

安装装置，用于将所述灯具固定；

通信装置，用于接收显示信息；以及

投影系统，用于根据所述显示信息，生成预定图案并投射，所述投影系统为权利要求1至15中任意一项所述的投影系统。

17.一种制备投影系统的方法，其特征在于，包括：

设置用于生成发射光的光源模块；

将包括至少一个复眼透镜的光路调整模块设置在所述发射光的光轴上；

调整所述复眼透镜，以使所述复眼透镜与垂直于所述光轴的平面之间具有第一偏转角；

在所述光路调整模块的出光路径上设置包括一个单棱镜的折转模块；以及

在所述折转模块的出光路径上设置图案生成模块；

其中，所述复眼透镜包括相对的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端可相对所述光轴偏转，其中，调整所述复眼透镜，以使所述复眼透镜与垂直于所述光轴的平面之间具有第一偏转角包括：

将所述第一端靠近所述折转模块设置；以及

将所述第二端远离所述折转模块设置，以使所述复眼透镜与垂直于所述光轴的平面之间具有第一偏转角。

18.根据权利要求17所述的方法，所述折转模块的所述单棱镜用于整形所述发射光，其特征在于，在所述折转模块的出光路径上安装图案生成模块包括：

将所述图案生成模块的有效成像面相对于所述单棱镜的出光面旋转45°。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述复眼透镜在垂直于所述光轴的平面中逆时针或顺时针旋转，以使所述复眼透镜生成第二偏转角。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，使所述复眼透镜生成第二偏转角包括：

将所述第二偏转角设置为45°。

21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，将包括至少一个复眼透镜的光路调整模块设置在所述发射光的光轴上包括：

设置多个矩形形状的子透镜以形成所述复眼透镜，并使得所述子透镜的长宽比与所述图案生成模块的有效成像面的长宽比相同。

22.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，调整所述复眼透镜，以使所述复眼透镜与垂直于所述光轴的平面之间具有第一偏转角包括：

将所述第一偏转角的数值范围设置为1°至6°。

23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，

所述第一偏转角α满足：

其中，h为所述子透镜的长边的长度，H为所述图案生成模块的长边的长度，k为拉伸系数。

24.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，设置用于生成发射光的光源模块包括：

设置用于产生初始光的发光单元；以及

在所述初始光的光路上设置用于将所述初始光进行准直以形成所述发射光的准直单元。

25.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在所述光路调整模块的出光路径上设置包括一个单棱镜的折转模块还包括：

在所述折转模块中设置第一中继透镜；以及

在所述第一中继透镜的出光路径上设置第二中继透镜，以使所述第一中继透镜出射的光折转至所述单棱镜。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，在所述光路调整模块的出光路径上设置包括一个单棱镜的折转模块还包括：

在所述第一中继透镜的出光路径上设置折转反射镜，以使所述第一中继透镜出射的光反射至所述第二中继透镜。

27.根据权利要求17至26中任一项所述的方法，其特征在于，在所述折转模块的出光路径上设置图案生成模块包括：

采用数字微镜器件制备所述图案生成模块。

28.根据权利要求17至26中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在图案生成模块的出光路径上设置投影模块。