CN114063367B 中继合色器件、微型投影光引擎及其方法和电子设备 （舜宇光学（浙江）研究院有限公司）

法和电子设备。该中继合色器件供与一照明组该照明组件的至少二路单色照明光在沿着该全反射照明光路全反射地传输至该数字微镜器件器件调制成对应的图像光；和一全反射成像光微镜器件的该图像光沿着该全反射成像光路全2一全反射照明光路，其中所述全反射照明光路适于被形成于一全反射成像光路，其中所述全反射成像光路适于被形和所述第二棱镜的所述第二斜面之间形成一第三间隙，其中所述第一棱镜的所述第一斜其中所述楔形棱镜被间隔地设置于所述第一棱镜的所述第一斜面和所述第二棱镜的所述一间隙，并在所述楔形棱镜的下表面和所述第二棱镜的所述第二斜面之间形成一第二间3性地反射该至少二路单色照明光中的一部分，并透射该至少二路单色照明光中的另一部一中继合色器件，其中所述中继合色器件被设置于所述照明组路单色照明光在沿着所述全反射照明光路全反射地传输至所述数字微镜器件的过程中合所述RGB三合一光源被对应地设置于所述中继合色器件的所4一集光镜组，其中所述集光镜组被对应地设置于所述照明光源和所述中继合色器件之间，于整形及均匀化处理经由所述集光镜组准直后的该至少二路一微型投影光引擎，其中所述微型投影光引擎用于向所述波导一中继合色器件，其中所述中继合色器件被设置于所述照明组路单色照明光在沿着所述全反射照明光路全反射地传输至所述数字微镜器件的过程中合将该至少二路单色照明光在沿着一中继合色器件的一全反射照明光路全反射地传输经由该数字微镜器件将所述合色照明光调制及567一楔形棱镜的所述下表面以及所述第二楔形棱镜的所述下表面依次作为所述至少二单色棱镜被间隔地设置于所述第一棱镜的所述第一斜面和所述第二棱镜的所述第二斜面之间，棱镜的所述第一斜面和所述楔形棱镜的所述下表面分别作为所述至少二单色全反射面中[0026]一数字微镜器件，其中所述数字微镜器件用于将合色照明光调制成对应的图像少二路单色照明光在沿着所述全反射照明光路全反射地传输至所述数字微镜器件的过程8[0029]根据本发明的一实施例，所述中继合色器件具有与所述照明组件对应的一入射单色发光单元以及用于发射第三路单色照明光合一光源被对应地设置于所述中继合色器件的所述入射面，并且所述G光源被对应地设置理经由所述集光镜组准直后的该至少二单色照明少二路单色照明光在沿着所述全反射照明光路全反射地传输至所述数字微镜器件的过程[0043]根据本发明的另一方面，本发明进一步提供了一微型投影光引擎的合色投影方9[0045]将该至少二路单色照明光在沿着一中继合色器件的一全反射照明光路全反射地传输至一数字微镜器件的过程中合成一路合[0047]将该图像光沿着该中继合色器件的一全反射成像光路全反射地传输至一成像组[0052]图2示出了根据本发明的上述实施例的所述微型投影光引擎的中继合色器件的结[0054]图4示出了根据本发明的上述实施例的所述微型投影光光引擎的第一变形实施方[0055]图5示出了根据本发明的上述实施例的所述微型投影光光引擎的第二变形实施方[0056]图6示出了根据本发明的上述实施例的所述微型投影光光引擎的第三变形实施方[0059]图8示出了根据本发明的一实施例的微型投影光引擎的合色投影方法的流程示意系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结[0065]数字化光处理(DigitalLightProcession，简称DLP)技术指的是先把图像信号芯片的光引擎相比，现有的基于DLP技术的光引擎具有光能利用率高、所呈图像具有高亮通过所述中继合色器件40在所述照明组件10和所述数字微镜器件20之间形成一全反射照明光路100，并通过所述中继合色器件40在所述数字微镜器件20和所述成像组件30之间形成一全反射成像光路300，其中所述中继合色器件40用于将来自所述照明组件10的该至少二路单色照明光在沿着所述全反射照明光路100全反射地传输至所述数字微镜器件20的过明光路100传播时，所述至少二路单色照明光将分别在所述中继合色器件40内发生全反射得所述微型投影光引擎1的结构更加紧凑，有助于减小所述微型投影光引擎1的体积和尺述图像光的光程，这样所述微型投影光引擎1就可以在有限的空间内提供足够长的成像光述至少二单色全反射面402和所述合色全反射面405之间形成至少二间隙400，其中所述反射面403与所述显示面404相对地布置，并且所述入射面401与所述出射面406相对地布置，其中所述全反射照明光路100先穿过所述入射面401，再在所述至少二单色全反射面402处10的至少二路单色照明光先透过所述中继合色器件40的所述入射面401，再传播至所述中所述第二棱镜42之间，其中所述第一棱镜41的第一斜面411和所述至少一光学元件43的光镜430b依次被间隔地叠置于所述第一棱镜41的所述第一斜面411和所述第二棱镜42的所述第二斜面421之间，以在所述第一楔形棱镜430a的上表面与所述第一棱镜41的所述第一斜面与所述第二楔形棱镜430b的上表面之间形成所述至少二间隙400中的一第二间隙400b，以及在所述第二楔形棱镜430b的下表面与所述第二棱镜42的所述第二斜面421之间形成所一楔形棱镜430a的下表面以及所述第二楔形棱镜430b的下表面依次作为所述至少二单色全反射面402中的一第一单色全反射面402a、一第二单色全反射面402b以及一第三单色全述第二楔形棱镜430b以及所述第二棱镜42之间还可以设置诸如胶水等等折射率较低的其射第三路单色照明光1103的一第三单色发光单元113，并且所述照明光源11的所述第一单色发光单元111、所述第二单色发光单元112以及所述第三单色发光单元113均对应于所述照明光1101在穿过所述入射面401之后会在所述第一单色全反射面402a处发生全反射，来自所述第二单色发光单元112的所述第二路单色照明光1102在穿过所述入射面401和所述全反射面402a以及所述第二单色全反射面402b之后会在所述第三单色全反射面402c处发述第二单色全反射面402b全反射的所述第二路单色照明光1102以及从所述第三单色全反射面402c全反射的所述第三路单色照明光1103会继续沿着所述全反射照明光路100传播以路单色照明光1102以及所述第三路单色照明光1103在从所述显示面404射出时中心视场的以及所述第三单色发光单元113用于发射不同颜色的单色照明光，从而使得本发明的所述微型投影光引擎1的所述中继合色器件40能够根据不同颜色的单色照明光在不同角度分布述中继合色器件40则是通过不同颜色的单色照明光在不同角度分布时所对应的临界全反单元111、所述第二单色发光单元112以及所述第三单色发光单元113是通过三合一封装而[0082]根据本发明的上述实施例，所述中继合色器件40的所述反射面403优选地被实施被整形后的照明光满足所述数字微镜器件20的要求，有助于提高所述微型投影光引擎1的棱镜410的所述弯曲侧面413作为所述中继合色器件40的所述反射面403，并且所述曲面棱中，所述曲面棱镜410的所述平直侧面412(即所述中继合色器件40的所述入射面401)不限直角棱镜420的一个直角平面作为所述中继合色器件40的所述显示面404，所述直角棱镜平直侧面412和所述第一斜面411之间相交的棱边被切除掉，有助于减小所述曲面棱镜410述高反膜44被设置于所述中继合色器件40的所述反射面403，用于在所述中继合色器件40的所述反射面403处反射所述至少二路单色照明光，以便增强所述中继合色器件40在所述该图像光的传播方向与自所述中继合色器件40射入的该单色照明光的传播方向保持一致，因此所述微型投影光引擎1具有直线型结构，以便减小所述微型投影光引擎1的体积或尺[0091]值得注意的是，由于所述第一棱镜41和所述光学元件43(如所述第一楔形棱镜430a和所述第二楔形棱镜430b)的折射率和面倾斜角度各不相同，因此需要对所述第一棱θB1依次为所述第一路单色照明光1101、所述第二路单色照明光1102以及所述第三路单色照明光1103在第一次入射到所述至少二单色全反射面402时的入θB2依次为所述第一路单色照明光1101、所述第二路单色照明光1102以及所述第三路单色照明光1103在第二次入射到所述至少二单色全反射面402时的入及所述第三路单色照明光1103二次入射到所述第一单色全反射面402a的角度最大值；(θ430a)max为所述第一路单色照明光110照明光1103二次入射到所述第二单色全反射面402[0104]附图4示出了根据本发明的上述实施例的所述微型投影光引擎1的第一变形实施投影光引擎1不同之处在于：所述中继合色器件40的所述第一棱镜41可以被实施为三棱镜明的这个变形实施方式中，所述微型投影光引擎1的所述中继合色器件40的所述第一棱镜所述中继合色器件40的所述入射面401可以但不限于被实施为球面、非球面以及柱面等等[0107]附图5示出了根据本发明的上述较佳实施例的所述微型投影光引擎1的第二变形方式的所述微型投影光引擎1的不同之处在于：所述中继合色器件40的所述至少二单色反继合色器件40的所述至少一光学元件43仅包括一个所述楔形棱镜430，其中所述楔形棱镜下表面与所述第二棱镜42的所述第二斜面421之间形成所述第二间隙400b，以通过所述第一棱镜41的所述第一斜面411和所述楔形棱镜430的下表面分别提供所述第一单色全反射所述照明光源11的所述第一单色发光单元111和所述第三单色发光单元113均被设置以对应于所述中继合色器件40的所述入射面401，并且所述照明光源11的所述第二单色发光单单元111的所述第一路单色照明光1101在穿过所述入射面401之后先在所述第一单色全反的所述第三路单色照明光1103在穿过所述入射面401和所述第一单色全反射面402a之后先述反射面403反射的所述第一路单色照明光1101和所述第三路单色照明光1103一起继续沿着所述全反射照明光路100传播以依次穿过所述第一单色全反射面402a、所述第二单色全反射面402b以及所述显示面404，并在所述显示面404处汇合成一路合色照明光(即所述第反射所述至少二路单色照明光中的一部分，并透射所述至少二路单色照明光中的另一部[0110]值得注意的是，所述选择性反射膜449可以但不限于被实施为透滤光且反红光和蓝光的分光薄膜，用于发射红色照明光(R光)和蓝色照明光(B光)，并透射绿光照明光(G于红色照明光(R光)和蓝色照明光(B光)的临界全反射条件之间，即红色照明光(R光)和蓝θB1依次为所述第一路单色照明光1101、所述第二路单色照明光1102以及所述第三路单色照明光1103在第一次入射到所述至少二单色全反射面402时的入θB2依次为所述第一路单色照明光1101和所述第三路单色照明光1103在第二次入射到所述至少二单色全反射面402时的入射角；θG1为所述第二路单色照明光1102在第一次入射到所述至少二单色全反射面402时[0121]附图6示出了根据本发明的上述实施例的所述微型投影光引擎1的第三变形实施匀光整形器件13被设置于所述集光镜组12和所述中继合色器件40的所述入射面401之间，是，本发明的所述匀光整形器件13可以但不限于被实施为复眼或微透镜阵列组(Micro-型投影光引擎1的光能利用率在一定程度上会有所牺牲。而在本发明的所述第三变形实施[0123]根据本发明的另一方面，本发明进一步提供了一种配置有所述微型投影光引擎1全反射地传输至一数字微镜器件20的过程中合成一