[发明专利]一种反射棱镜合光系统及合光方法

说明书

本发明公开了一种反射棱镜合光系统，包括若干激光光源，还包括多向反射棱镜，多向反射棱镜至少包括两个反射面，且相邻的两个反射面相互垂直，至少一个反射面对应有至少一个激光光源，且各激光光源的光束与所对应的反射面以45°入射角入射，经反射面反射后各光束的光轴转折90°，转折后光束均向着同一个方向传播，对应有激光光源的反射面上镀有高反膜。本发明的反射棱镜合光系统将结构件和平面反射镜两个件合二为一，既能进行结构安装以保证反射面的位置，同时也避免了粘接时带来的角度误差，极大的提高了系统的精度，保证了光学系统的耦合效率。

技术领域

本发明涉及激光投影显示技术领域，特别涉及一种反射棱镜合光系统及合光方法。

背景技术

随着激光显示技术的发展，市场对于激光电视亮度的要求也越来越高，同时随着红光和绿光激光器的成本降低，激光电视未来必然会向三色纯激光的方向发展。

一方面，要提高激光电视的亮度，在单个激光器光功率一定的前提下，只有同时使用多个激光器以提高光源的总光功率；另一方面，三色纯激光电视必然需要同时使用多个激光器才能将三基色的激光器集成在同一个系统中，虽然目前也有将三基色的LD集成到一起的光源，但是一个光源能承载的光功率毕竟有限，要将系统的亮度提高到人眼合适的观看水平，在当前三基色激光器的发展水平下，仍需要使用多个激光光源才能满足使用需求。

多个激光器若并排在同一个方向收光，会带来系统体积以及透镜口径过大的问题，不利于机器的集成化以及系统成本的降低，通常的做法是将系统设计成多个光源从不同方向通过反射的方式进行合光，既能节省空间，又能减小光斑的直径，从而透镜口径就无需设计得很大，成本也能得到控制。目前已有的通过反射进行合光的系统多半是将平面反射镜安装到系统的结构件上，由于反射系统结构件加工的精度问题和反射镜的安装工艺问题会导致合光后光轴偏离设计方向的角度过大，极大的影响了系统的耦合效率。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种反射棱镜合光系统及合光方法，适用于投影显示领域，尤其适用于激光投影显示系统，可有效实现两个到四个方向上的高精度反射合光。其反射棱镜的基础形态可根据所需的反射方向数量设置为直三棱柱或者正四棱锥，且所选用玻璃材料无硬性要求，在保证反射面的平面度和粗糙度的前提下以成本和加工工艺优先的原则进行选择，通过采用玻璃棱镜表面镀反射膜的方式将反射系统集中在一个器件上，一方面在生产过程中无需再安装平面反射镜，优化了生产流程的同时也减少了系统器件的数量，另一方面玻璃器件的加工工艺能极大的保证反射表面的精度，进而减小由结构件本身的加工精度带来的光轴的角度偏差，能够很好的保证系统的耦合效率，最终实现高精度、高效率的反射式合光。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种反射棱镜合光系统，包括若干激光光源，还包括多向反射棱镜，所述多向反射棱镜至少包括两个反射面，且相邻的两个反射面相互垂直，至少一个反射面对应有至少一个激光光源，且各激光光源的光束与所对应的反射面以45°入射角入射，经反射面反射后各光束的光轴转折90°，转折后光束均向着同一个方向传播，对应有激光光源的反射面上镀有高反膜；本发明的反射棱镜合光系统中，其合光方式以多向反射棱镜为基础，可实现从两个方向到四个方向的反射合光，通过在多向反射棱镜的反射侧面上镀外反射膜使得多向反射棱镜可以将来自各个方向的光束反射后射向同一方向，达到合光的效果。