[发明专利]可变光学元件、通用光源系统、投影设备及镜头适配方法

权利要求书

1.一种可变光学元件，其特征在于，包括主反射镜和次反射镜；所述主反射镜为凹面反射镜，所述主反射镜上设置有通光孔；所述次反射镜为面型可变的凸面反射镜，所述次反射镜设置在所述主反射镜的凹面侧，且所述次反射镜的反射面对着所述通光孔；

入射光束穿过所述通光孔入射至所述次反射镜的反射面上，并被所述次反射镜反射至所述主反射镜的反射面上；所述主反射镜对所述入射光束进行反射，使所述入射光束会聚至预设位置。

2.根据权利要求1所述的可变光学元件，其特征在于，所述通光孔设置在所述主反射镜的中心。

3.根据权利要求2所述的可变光学元件，其特征在于，所述主反射镜和所述次反射镜同光轴设置。

4.根据权利要求1所述的可变光学元件，其特征在于，所述次反射镜包括反射镜面和压电驱动器，所述压电驱动器设置在所述反射镜面的背光面；所述压电驱动器在不同的驱动电压下产生不同的位移，以改变所述反射镜面的曲率半径。

5.根据权利要求4所述的可变光学元件，其特征在于，所述反射镜面的材质包括光学玻璃或金属；所述压电驱动器的材质包括压电陶瓷。

6.根据权利要求4所述的可变光学元件，其特征在于，所述压电驱动器为多个。

7.根据权利要求6所述的可变光学元件，其特征在于，多个所述压电驱动器等间距均匀设置。

8.根据权利要求1所述的可变光学元件，其特征在于，所述次反射镜固定在平板玻璃上，所述平板玻璃垂直于所述入射光束的光轴设置。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的可变光学元件，其特征在于，所述主反射镜与所述次反射镜之间的距离可调。

10.一种通用光源系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的可变光学元件，还包括光源和匀光棒；所述光源设置在所述可变光学元件的入光侧，所述匀光棒设置在所述可变光学元件的出光侧。

11.一种投影设备，其特征在于，包括权利要求10所述的通用光源系统，还包括依次设置在所述通用光源系统的输出光路上的数字微镜器件DMD和镜头。

12.一种镜头适配方法，其特征在于，应用于权利要求11所述的投影设备；所述方法包括：

根据所述镜头的F数，确定所述通用光源系统中的所述光源发出的入射光束经所述通用光源系统中的所述可变光学元件后的会聚角度；

根据所述会聚角度和所述可变光学元件的透镜参数，确定所述可变光学元件中所述次反射镜的曲率半径；其中，所述透镜参数包括所述可变光学元件中所述主反射镜的曲率半径、所述主反射镜与所述次反射镜在所述入射光束光轴方向上的距离和所述入射光束垂直投影的尺寸；

按照所述次反射镜的曲率半径调整所述次反射镜的面型，以使所述通用光源系统与所述镜头相匹配。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述入射光束垂直投影的尺寸包括所述入射光束垂直投影的长轴长度；根据所述会聚角度和所述可变光学元件的透镜参数，确定所述可变光学元件中所述次反射镜的曲率半径的步骤，包括：

通过以下公式确定所述次反射镜的曲率半径：

θ＝2(h/R2)*(2D+R2-R1)/R1；

其中，θ表示所述会聚角度，h表示所述入射光束垂直投影的长轴长度，R1表示所述次反射镜的曲率半径，R2表示所述主反射镜的曲率半径，D表示所述主反射镜与所述次反射镜在所述入射光束光轴方向上的距离。