[实用新型]一种直线型DLP微投影光学引擎

说明书

本实用新型提供了一种直线型DLP微投影光学引擎，包括照明模组、光整形模组、补偿棱镜、反射模组、楔形棱镜、DMD显示芯片、直角棱镜和投影镜头，补偿棱镜、楔形棱镜和直角棱镜三个棱镜两两相贴、且两两相贴的两个面存在空气间隙，反射模组设置在补偿棱镜的外侧，DMD显示芯片设置于直角棱镜的外侧，DMD显示芯片与反射模组对侧设置，光束由照明模组发出，经由光整形模组整形后，由补偿棱镜的斜面全反射到反射模组上，通过反射模组再次反射到补偿棱镜中、并依次通过楔形棱镜和直角棱镜照射到DMD显示芯片上，然后成像的光束反射回直角棱镜、通过直角棱镜的斜面全反射至投影镜头中进行输出。其体积小巧，且有利于优化光斑位置调整，提高了光效率。

技术领域

本实用新型涉及光学投影领域，尤其是涉及直线型DLP微投影光学引擎。

背景技术

显示行业发展几十年下来，尤其是投影显示最近几年得到了蓬勃发展。加上近期“元宇宙”概念的火爆，使得越来越多的人在探索投影显示如何融入到虚拟显示概念中。其中基于DLP技术的微型投影显示技术也越来越受到重视和追捧。基于DLP技术的微型投影显示技术有着天然的几点优势：1.可以非常方便地实现彩色画面；2.驱动技术成熟，且稳定；3.光学设计技术成熟，配套的光学加工产业链也非常成熟。与此同时，其最大的缺点也非常明显：体积比较大。基于上述优缺点，我们要开发基于DLP技术的微型投影虚拟显示产品的时候最重要的工作就是压缩体积。

常规的基于DLP技术的微型投影显示技术的微投影光机都呈现出“U”字型，“L”字型等造型形态。我们在设计和实际制造过程中，光学系统在生产制造的时候很容易出现画面边缘异色的不良现象，而且需要考虑的镜片本身的加工公差以及镜片位置的装配公差，从而需要将“DMD显示芯片”上的光斑余量做大，也就是加大OVER-FILL的比例，这样做有两个非常明显的缺陷：1.加大OVER-FILL的比例会使得照射到“DMD显示芯片”有效区的光斑比例减小，从而降低了整个光学系统的出光效率，也就是出光亮度；2.加大OVER-FILL的比例会使得照射到“DMD显示芯片”外框无效区的光斑比例加大，从而使得“DMD显示芯片”由于吸收光线产生的热量增加，进而增加了“DMD显示芯片”的使用温度，降低了“DMD显示芯片”的使用寿命。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种直线型DLP微投影光学引擎。

为解决以上技术问题，本实用新型采取了以下技术方案：

一种直线型DLP微投影光学引擎，包括照明模组、光整形模组、补偿棱镜、反射模组、楔形棱镜、DMD显示芯片、直角棱镜和投影镜头，所述补偿棱镜、楔形棱镜和直角棱镜三个棱镜两两相贴、且两两相贴的两个面存在空气间隙，所述反射模组设置在所述补偿棱镜的外侧，所述DMD显示芯片设置于所述直角棱镜的外侧，所述DMD显示芯片与反射模组对侧设置，光束由所述照明模组发出，经由光整形模组整形后，由补偿棱镜的斜面全反射到反射模组上，通过反射模组再次反射到补偿棱镜中、并依次通过楔形棱镜和直角棱镜照射到所述DMD显示芯片上，然后成像的光束反射回直角棱镜、通过直角棱镜的斜面全反射至投影镜头中进行输出。

进一步地，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述直角棱镜为等腰直角棱镜，所述楔形棱镜为两对侧面通光且具备夹角的平板棱镜，所述补偿棱镜三面通光。

进一步地，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述光整形模组包括光束依次经过的复眼透镜和中继镜。

进一步地，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述中继镜与补偿棱镜一体成型设置。

进一步地，所述的直线型DLP微投影光学引擎，所述楔形棱镜夹设于所述补偿棱镜和直角棱镜的斜面之间，所述空气间隙的尺寸在0.005～0.015mm之间。