[发明专利]一种合光棱镜及其安装对位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合光棱镜，尤其涉及能够精确定位入射光与合光棱镜的相对位置并能提升固定的稳定性的一种合光棱镜。

背景技术

合光棱镜是液晶型投影系统中一个重要的光学元件，其作用是将从不同方向入射到该合光棱镜的三种基原色光(红，绿，蓝)合成为一道全色光(白)射出至投影系统。

目前，一般合光棱镜由四个等长直角棱镜组成。其中，每个直角棱镜包括一个与直角相对的斜面及两个相互垂直相交并分别与斜面相交的直角面，每个直角棱镜的直角面均镀有光学薄膜而形成镀膜面。用于选择性的将特定波长的光反射或透过。每个直角棱镜还有两个端面，此端面为合光棱镜与外部投影系统的接触面，为增加与投影系统之间胶合固定的稳定性，此端面一般被加工成磨砂的雾面。四个直角棱镜的直角面相互紧靠胶合而成方形合光棱镜结构，其中，四个直角棱镜的斜面组成合光棱镜的侧面，合光棱镜的侧面为光的入射或出射面，四个直角棱镜的雾面彼此对齐形成合光棱镜的雾面。

图1A所示为一现有的合光棱镜10的结构，其由四个直角棱镜胶合而成，红色入射光101、绿色入射光102。蓝色入射光103分别从合光棱镜10三个不同的侧面射入合光棱镜，在合光棱镜内部经过合光棱镜10合成后的全色出射光104由合光棱镜的另外一个侧面射出。其中，每个直角棱镜的两个直角面分别镀有不同类型的镀层105和106，镀层105具有将红光波段的入射光反射而让其他颜色的光透射的功能，镀层106具有将蓝光波段的入射光反射而让其他颜色的光透射的功能，三种色彩(红，绿，蓝)的光线分别由合光棱镜的三个侧面射入由另一个侧面射出合成后的全色光。图1B为现有的一种合光棱镜中的一个直角棱镜11结构，包括一个与直角相对的斜面111，即合光棱镜的一个侧面。两个互相垂直相交且分别与斜面相交的直角面112、即具有不同镀层的镀膜面，端面113，即雾面。

在投影系统中、对三束入射光与棱镜镀膜面的夹角精密度要求非常高，需定位光学级角度，微小的角度偏差都将影响到合光棱镜的合光品质、进而影响到投影系统的解像清晰度。

现有合光棱镜在对入射光与镀膜面间的角度对准时，采用的是以合光棱镜侧面以及上下雾面为对准时的基准面。但是，由于各个直角棱镜在制作过程中的偏差，再加上后期抛光、打磨等棱镜制作工序也会造成偏差、所以，其侧面与镀膜面之间难免存在角度上的偏差。这时再以合光棱镜侧面以及上、下雾面为基准面进行入射光和镀膜面间的角度对准，显然会存在定位上的误差，导致定位的精度下降，影响整个合光棱镜的合光品质，进而影响投影系统的解像清晰度。

另外，现有合光棱镜主要通过贴合方式将其上、下雾面胶合于投影系统上。如此，合光棱镜将主要靠胶合剂的粘着力，表现为雾面和投影系统间的剪切力来实现固定的稳定性，但是在高温等环境下，胶合剂容易变形而导致合光棱镜稳定性下降，一旦合光棱镜产生位置偏移，必然会影响到合光棱镜之合光效果和品质。此外，此种固定方式固定的支撑面亦为上、下雾面，显然其支撑强度较低。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种合光棱镜及其安装定位的方法，能够精确定位入射光与合光棱镜的相对位置。

一种用于投影系统中的合光棱镜，该合光棱镜包括：四个直角棱镜，其中每一直角棱镜包含有一个斜面、两个垂直相交且分别与斜面相交的直角面，所述每一直角棱镜的两个直角面分别镀有不同类型的镀层。所述四个直角棱镜相互胶合连接、所述合光棱镜中相对的两个直角棱镜两端面对齐，相邻的直角棱镜沿直角棱镜的长度方向错开一定距离，每一直角棱镜的两个直角面均部分突出于胶合部分外。所述直角棱镜突出的直角面用于提供所述合光棱镜与所述投影系统之间光线对准的基准。

一种合光棱镜的安装对位方法，其包括：提供一合光棱镜，所述合光棱镜中互少一个直角棱镜的直角面突出于与其胶合的直角棱镜相互胶合处；将所述合光棱镜装设于一个投影系统中：以所述合光棱镜中互少一个直角棱镜突出的直角面作为其与所述投影系统光线对准的基准面，将所述合光棱镜与所述投影系统入射至所述合光棱镜的光线对准；固定所述合光棱镜。

所述合光棱镜，由于在光线对准时直接在入射光线和合光棱镜中至少一个直角棱镜突出的直角面之间进行，从而避免了先前光线对准时由于直角棱镜斜面和直角面之间角度误差而引起对准精度不高的问题，因而可以提高合光棱镜的光线对准精度。

附图说明

图1A是现有的一种合光棱镜结构图；

图1B是现有合光棱镜的一个直角棱镜的结构图；

图2是本发明第一实施例的合光棱镜结构图；

图3是本发明第一实施例的合光棱镜其中一个直角棱镜结构图；