[发明专利]投影集光系统

权利要求书

1.一种投影集光系统，所述投影集光系统包括：

光源，包括为长方形的出光端，用于提供照明光束；

第一柱状透镜，设于所述照明光束的传播路径上；

第二柱状透镜，设于从所述第一柱状透镜出射的照明光束的传播路径上，所述第一柱状透镜位于所述光源与所述第二柱状透镜之间；所述第一柱状透镜的焦距与所述第二柱状透镜的焦距不相等；所述第一柱状透镜以及第二柱状透镜用于将所述照明光束汇聚成平行光，并形成椭圆光场；

集光结构，包括为长方形的入光端和为长方形的出光端，设于所述第二柱状透镜出射的照明光束的传播路径上，用于将从集光结构入光端入射的照明光束形成具有均匀强度分布的、从集光结构出光端出射的照明光束，所述光源出光端的长边与所述集光结构入光端的长边、出光端的长边平行，所述光源出光端的短边与所述集光结构入光端的短边、出光端的短边平行；以及

数字微镜器件，用于将照明光束转换为影像光束，通过投影镜头将所述影像光束投射至屏幕；

其中，所述影像光束在投影镜头的光斑形状是椭圆的。

2.根据权利要求1所述的投影集光系统，其特征在于，

所述光源出光端的长边沿第一方向延伸，所述光源出光端的短边沿与第二方向延伸，所述第一柱状透镜的焦距小于所述第二柱状透镜的焦距，所述第一柱状透镜柱面的直母线沿所述第一方向延伸，所述第二柱状透镜柱面的直母线沿所述第二方向延伸，所述第一柱状透镜用于将所述光源提供的存在第一方向上分量的照明光束汇聚成平行光，所述第二柱状透镜用于将从所述光源提供的存在第二方向上分量的照明光束汇聚成平行光，形成长轴方向与所述第一方向一致的椭圆光场。

3.根据权利要求1所述的投影集光系统，其特征在于，所述光源出光端的长边沿第一方向延伸，所述光源出光端的短边沿第二方向延伸，所述第一柱状透镜的焦距小于所述第二柱状透镜的焦距，所述第一柱状透镜柱面的直母线沿第二方向延伸，所述第二柱状透镜柱面的直母线沿第一方向延伸，所述第一柱状透镜用于将所述光源提供的存在第二方向上分量的照明光束汇聚成平行光，所述第二柱状透镜用于将所述光源提供的存在第一方向上分量的照明光束汇聚成平行光，形成长轴方向与第二方向一致的椭圆光场。

4.根据权利要求1所述的投影集光系统，其特征在于，所述光源出光端的长边沿第一方向延伸，所述光源出光端的短边沿第二方向延伸，所述第一柱状透镜柱面的直母线所在方向与所述第一方向成45度夹角，所述第二柱状透镜柱面的直母线所在方向与所述第一柱状透镜的竖轴所在方向相互垂直，所述第一柱状透镜以及所述第二柱状透镜用于使所述光源提供的照明光束形成长轴方向与所述第一方向成45度夹角的斜立椭圆光场。

5.根据权利要求2-4任一项所述的投影集光系统，其特征在于，所述集光结构为集光柱，所述投影集光系统还包括设置在所述第二柱状透镜以及所述集光柱之间的聚光元件，以及包括至少一个设于所述集光柱以及所述数字微镜器件之间的第一透镜，所述聚光元件位于所述第二柱状透镜出射的照明光束的传播路径上，所述集光柱位于从所述透镜出射的光束的照明光束的传播路径上；所述聚光元件用于将从所述第二柱状透镜出射的照明光束汇聚至所述集光柱，且所述第一透镜位于所述集光柱出射的照明光束的传播路径上，所述第一透镜用于汇聚所述集光柱发出的光束至所述数字微镜器件上。

6.根据权利要求2-4任一项所述的投影集光系统，其特征在于，所述集光结构为数组透镜，所述集光系统还包括至少一个设于所述数组透镜以及所述数字微镜器件之间的第二透镜，并且所述第二透镜设置在所述数组透镜之后的光束传播路径上，所述第二透镜用于汇聚所述数组透镜发出的照明光束至所述数字微镜器件。

7.根据权利要求2-4任一项所述的投影集光系统，其特征在于，所述投影集光系统还包括全内反射棱镜，所述全内反射棱镜包括横截面为直角三角形的直角反射棱镜和横截面为锐角三角形的锐角反射棱镜，所述全内反射棱镜设于所述集光结构和数字微镜器件之间，位于从所述集光结构出射的光束的传播路径上，用于将从所述集光结构出射的照明光束全反射至所述数字微镜器件，然后将从所述数字微镜器件发出的影像光束汇聚至所述投影镜头。