[实用新型]一种照明装置和投影显示系统

说明书

本实用新型公开了一种照明装置，包括包含发出不同波长光束的多个光源的光源单元；用于对光源单元中以不同角度输出的多束不同波长的光束进行准直，出射多束不同波长的平行光束的准直透镜；设于准直透镜的出射光路上，用于对各束不同波长的平行光束进行光路变换，出射均和光轴平行的各束平行光的衍射光学元件。本申请中提供的照明装置，利用准直透镜和衍射光学元件将光源单元发出的光束进行光路转换，进而实现各束不同波长的扩散光束转换为多束相互平行的平行光束，平行于光轴输出，以足照明光束颜色和亮度的均匀性。本申请还提供了一种投影显示系统，具有上述有益效果。

技术领域

本实用新型涉及投影技术领域，特别是涉及一种照明装置和投影显示系统。

背景技术

投影显示技术是一种利用光学系统和投影空间把图像放大并显示的技术，在我们生活中有广泛的应用，常见的有投影机、激光电视等投影显示设备。随着可穿戴设备的快速发展，增强现实装置(AR)及虚拟现实装置(VR)等由投影显示系统作为核心部件的设备越来越趋向于小型化和轻量化。

投影显示系统一般由照明装置和成像装置组成，通过光学器件的组合实现图像的输出显示。在投影显示系统要实现彩色图像的投影，往往需要在照明装置中设置多个独立的不同波长的光源提供照明光束，与此同时，还需要配置多个透镜、二向色镜、合色棱镜等光学部件等器件对照明光线进行处理，获得多束相互平行的平行光束，以提升显示图像照明光线在颜色和亮度上的均匀性，从而保证投影显示出的图像具有更好的均匀性，保证显示效果。但是放置多个透镜、二向色镜、合色棱镜等光学部件也需要占用较大的空间，阻碍了投影显示系统进一步小型化和轻量化。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种照明装置以及投影显示系统，简化了照明装置的结构，有利于照明装置和显示系统的小型化和轻量化。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种照明装置，包括：

包含发出不同波长的光束的多个光源的光源单元；

用于对多束不同波长的所述光束进行准直，出射多束不同波长的平行光束的准直透镜；

设于所述准直透镜的出射光路上，用于对各束不同波长的所述平行光束进行光路变换，出射均和光轴平行的各束不同波长的平行光的衍射光学元件。

在本申请的一种可选的实施例中，所述衍射光学元件为闪耀光栅、面浮雕光栅、全息透镜或体光栅中的任意一种部件。

在本申请的一种可选的实施例中，所述衍射光学元件为贴合在所述准直透镜出射表面的全息膜层。

在本申请的一种可选的实施例中，所述衍射光学元件为衍射透射光栅；

所述光源单元包括设置在光轴上且发出的中心线和光轴平行的第一光源，还至少包括偏离光轴设置的第二光源和第三光源；其中，所述第一光源、所述第二光源及所述第三光源分别用于发出三种不同波长的光束；

所述衍射透射光栅对和所述第一光源发出光线波段相同的平行光束透射不发生衍射，且对和所述第二光源以及所述第三光源发出光线波段相同的平行光束产生衍射，出射和所述衍射透射光栅光轴平行的平行光束。

在本申请的一种可选的实施例中，所述衍射透射光栅包括第一衍射透射光栅和第二衍射透射光栅；

其中，所述第一衍射透射光栅对和所述第三光源发出光线波段相同的平行光束透射不发生衍射，且对所述第二光源发出光线波段相同的平行光束产生衍射，出射和所述第一衍射透射光栅的光轴平行的平行光束；

所述第二衍射透射光栅对和所述第二光源发出光线波段相同的平行光束透射不发生衍射，且对所述第三光源发出光线波段相同的平行光束产生衍射，出射和所述第三衍射透射光栅的光轴平行的平行光束。

在本申请的一种可选的实施例中，所述衍射光学元件为衍射反射光栅；