[实用新型]全内反合色棱镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种合色棱镜，特别涉及一种能够将三基色光入射到对应的DMD，并将由DMD输出的图像合成为彩色图像的全内反合色棱镜。

背景技术

目前市场所采用的单片DLP(digital light processing)投影系统如图1所示，灯泡101发出的白光经过色轮102后时序输出红绿蓝三色，光束经过光棒103的匀场和中继透镜组104后，光束经过全内反射棱镜105(Reverse Total Interface Reflection，简称RTIR棱镜)后照射到数字微镜器件106(Digital Micro-mirror Device，简称DMD)上，由DMD106处理过后的光束经过投影透镜组107后，最后照射到屏幕108上成像。由于单片DLP对色轮102的使用，白光通过色轮102时，有三分之二的光能被浪费掉，所以造成光能利用率较低。此光学系统所使用的RTIR棱镜，光束先通过空气隙后入射到DMD上，再经全内反射后进入投影系统中。

目前市场所采用的三片DLP投影系统如图2所示，灯泡201发出的光首先经过光棒202进行匀场，再通过聚焦透镜组203会聚，然后经过平面反射镜204反射，进入TIR棱镜205，TIR棱镜205的作用是实现入射光与出射光分离，互不干扰，使入射光全反射，出射光透过。之后，光束经过分色再合色棱镜206(color splitting/recombining prism)使白光先分为红绿蓝三色，并分别入射到红绿蓝DMD207、217、227上，之后三束光再进行合色，通过TIR棱镜205出射，最后经过投射透镜组208后再成像。从图2可见，三片DLP投影系统采用了白光先分为红绿蓝三色再合色的方法，增加了分色再合色棱镜206的使用。而分色再合色棱镜206的制作工艺非常困难，价格成本也十分高昂，且体积大，重量较重，占据了整个DLP投影系统的绝大部分重量。而且，光路在分色再合色棱镜206中先分色再合色，光路复杂且长，故而影响投影效果。

此外，由于光源的白光在光谱分布上并不满足色平衡的要求，为了满足色平衡，通常采用抑制部分谱段光的办法来调制色平衡，从而造成了光能利用率的降低。而且由于灯泡中红光的不足，还会采用选择宽谱来解决红光亮度的问题，而这样又会造成色饱和度和对比度的降低。

发明内容

因此，本实用新型的任务是针对现有技术存在的不足，提出一种全内反合色棱镜。

提供了一种全内反合色棱镜，包括第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八界面、第一、第二、第三表面、第一、第二、第三入射面，以及出射面；所述第七和第八界面彼此交叉垂直；

所述第七界面对红光和绿光透过，对蓝光反射；所述第八界面对蓝光和绿光透过，对红光反射；

由所述第一入射面入射的红光，先后透射经过第一和第四界面后，由第一表面透射出去；

由所述第二入射面入射的绿光，先后透射经过第二和第五界面后，由第二表面透射出去；

由所述第三入射面入射的蓝光，先后透射经过第三和第六界面后，由第三表面透射出去；

由所述第一表面入射的光先后被第四界面和第八界面反射后由所述出射面出射；

由所述第三表面入射的光先后被第六界面和第七界面反射后由所述出射面出射；

由所述第二表面入射的光先被第五界面反射再经过第七界面和第八界面透射后由所述出射面出射。

上述技术方案中，优选所述第一、第三表面和出射面平行。

进一步地，优选所述第三表面和出射面在同一平面上。

上述技术方案中，优选所述第二表面和所述出射面垂直。

上述技术方案中，优选所述第一表面与所述第八界面的夹角为135°。

上述技术方案中，优选所述第一和第四界面之间、第二和第五界面之间、第三和第六界面之间都设有空气隙。

进一步地，所述空气隙的厚度优选小于0.6毫米。

进一步地，所述空气隙设置在相应界面之间的中央通光处，用光学胶将所述空气隙两侧相应界面的边或角粘合在一起。

进一步地，优选所述第一和第四界面、第二和第五界面、第三和第六界面互相平行设置。

进一步地，优选所述第一和第四界面之间、第二和第五界面之间和第三和第六界面之间的空气隙厚度相同。

上述的全内反合色棱镜可以应用于三片DLP投影系统中。

将本实用新型的全内反合色棱镜用于三片DLP投影系统，优点如下：