[发明专利]一种角度阵列匀光棒

说明书

本发明公开了一种角度阵列匀光棒，包括匀光棒体，所述匀光棒体内设有工作腔，所述工作腔一端为光源入射端，另一端为光源出射端，所述工作腔中设有四个工作面，所述工作面上沿匀光棒体长度方向设有角度阵列反射镜，相对的两个所述工作面上的所述角度阵列反射镜的坡度方向相反。该匀光棒实现了不改变光棒的长度的前提下可以增加反射次数，从而提高匀光能力。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体涉及一种角度阵列匀光棒。

背景技术

投影机光学系统的工作原理如图1所示：包括光源系统10、匀光棒1、中继镜11、反射镜12、TIR棱镜13、DMD芯片14以及投影镜头15。

光源系统产生的白光能量分布为近似高斯分布，中间能量高两边能量低，经过匀光棒将能量分布形式为正态分布的光源的光均匀化(如图2)，然后经过中继光学系统和TIR分光棱镜将光调制成满足DMD显示芯片需要的光源，经过DMD芯片的调制将成像光线反射进入投影镜头，通过镜头投影到屏幕上。

对于匀光光棒，一般为长方体结构(但不限于长方体)，常见的光棒结构为长方体光棒和锥体光棒如图3所示，匀光能力取决于光线在光棒内的反射次数，反射次数越多匀光效果越好，匀光光棒的入射光线的角度是与出射光线角度相同，并且为了平衡光学系统设计难度一般而言光棒的入射\出射角β都是在30度左右，这时光棒口横截面的尺寸取决于DMD芯片的尺寸，在DMD芯片确定时光棒的横截面尺寸也就确定了，也就是说对于光棒来说，入射角度和光棒横截面的尺寸都是确定的，这时要想提高光棒的匀光能力，只能通过加长光棒长度的方法来增加光线在匀光棒内的反射次数，从而提高匀光能力，而光棒长度增加会使整个光学系统的尺寸增加，直接影响产品的外形尺寸。

发明内容

本发明针对以上问题提出了一种角度阵列匀光棒。

该本发明采用的技术手段如下：

一种角度阵列匀光棒，包括匀光棒体，所述匀光棒体内设有工作腔，所述工作腔一端为光源入射端，另一端为光源出射端，所述工作腔中设有四个工作面，所述工作面上沿匀光棒体长度方向设有角度阵列反射镜，相对的两个所述工作面上的所述角度阵列反射镜的坡度方向相反。

进一步地，所述角度阵列反射镜的坡度满足如下关系：

α+β＜90°

其中：α为角度阵列反射镜的坡度，β为光源入射至角度阵列反射镜的入射角。

进一步地，所述角度阵列反射镜的坡度α满足如下关系：0°＜α＜60°。

与现有技术比较，本发明公开的角度阵列匀光棒，通过在工作腔的工作面上增加角度阵列反射镜，角度阵列反射镜增加了光线在工作腔内的反射次数，从而提高匀光能力。

附图说明

图1为投影机光学系统的工作原理图；

图2为匀光棒将能量分布形式为正态分布的光源进行光均匀化后的示意图；

图3为现有技术的角度阵列匀光棒的结构图；

图4为本发明公开的角度阵列匀光棒的结构图；

图5为本发明公开的角度阵列匀光棒的光线反射计算分析图；

图6为图5中虚线框的放大示意图。

图中：1、匀光棒体，2、工作腔，3、工作面，4、角度阵列反射镜，5、光源入射端，6、光源出射端，10、光源系统，11、中继镜，12、反射镜，13、TIR棱镜，14、DMD芯片，15、投影镜头。

具体实施方式