[发明专利]DLP投影机用小型化TIR棱镜系统

说明书

技术领域

本发明涉及投影机领域，具体为一种DLP投影机用小型化TIR棱镜系统。

背景技术

投影机光学系统的工作原理如图1所示，光源灯泡1产生的白光经过色轮2分成红绿蓝三基色光，通过集光棒3将能量分布形式为正态分布的光源的光均匀化，然后经过中继光学系统4、反射镜5和TIR棱镜系统6将均匀化后的光照射到显示部件DMD芯片7上，经过DMD芯片7的调制将成像光线反射进入投影镜头8，再通过投影镜头8投影到屏幕上，而非成像光线经过DMD的调制反射到投影镜头8之外。

TIR棱镜系统6包括两个相互贴合的第一TIR棱镜60和第二TIR棱镜61，其中第二TIR棱镜61包括CD面、DE面和CE面，其中CE面与所述第一TIR棱镜60贴合，DE面为出射面，CD面与CE面的夹角为α。

根据光线的反射原理可知，非成像光线如果照射到CD面上，一定会发生全反射，非成像光线经过CD面全反射后就会部分或者是全部进入到投影镜头8中，如图2所示。而在光学设计时非成像光线不能进到投影镜头8里，否者将成为杂散光，影响投影镜头8的成像质量，所以在设计TIR棱镜时会根据非成像光线的区域将α角变大，同时DE面增高，使非成像光线照射不到CD面上，这样光线在传播出第二TIR棱镜61时就一定不会进入到投影镜头8中。但是如果通过增大α角的方式使非成像光线不照射到CD面上，那么第二TIR棱镜61的竖向尺寸就会加大，如图2中虚线部分所示，这样就会导致投影机的整体高度变高。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种即不让非成像光线进入投影镜头，又减小了TIR棱镜的尺寸的DLP投影机用小型化TIR棱镜系统。

本发明的技术手段如下：

一种DLP投影机用小型化TIR棱镜系统，所述棱镜系统包括靠近DMD芯片设置的第一TIR棱镜和与所述第一TIR棱镜贴合的第二TIR棱镜，所述第二TIR棱镜包括CD面、DE面和CE面，其中CE面与所述第一TIR棱镜贴合，DE面为出射面，其特征在于，所述棱镜系统还包括楔形玻璃，所述楔形玻璃通过光学粘接胶粘贴在CD面上，CD面到楔形玻璃的斜边的角度为其中为正值；所述第二TIR棱镜的折射率n₁＜光学粘接胶的折射率n₂＜楔形玻璃的折射率n₃。

进一步地，所述第一TIR棱镜和第二TIR棱镜采用的材料为K9玻璃，其折射率n₁＝1.5168。

进一步地，所述光学粘接胶的折射率n₂＝1.53。

进一步地，所述楔形玻璃采用H-ZF73玻璃，其折射率n₃＝1.959。

更进一步地，所述楔形玻璃设置在CD面的左部，完全覆盖非成像光线。

与现有技术比较，本发明所述的DLP投影机用小型化TIR棱镜系统具有以下有益效果：由于光学粘接胶的折射率n₂大于第二TIR棱镜的折射率n₁，照射到CD面上的非成像光线不会发生全发射，而是透射进入光学粘接胶，然后再透射进入楔形玻璃，从楔形玻璃的斜面透射出去，使非成像光线不会进入投影镜头，同时，可以减小第二TIR棱镜竖直方向上的尺寸，满足TIR棱镜系统小型化的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术投影机原理示意图；

图2为现有技术第二TIR棱镜变短后光线传播示意图；

图3为本发明实施例示意图；

图4为图3中K部放大图。

图中：1、灯泡，2、色轮，3、集光棒，4、中继光学系统，5、反射镜，6、TIR棱镜系统，60、第一TIR棱镜，61、第二TIR棱镜，7、DMD芯片，8、投影镜头，9、光学粘接胶，10、楔形玻璃，100、斜边。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。