[发明专利]一种新的TIR胶合棱镜、制备方法及投影光机系统

权利要求书

1.一种新的TIR胶合棱镜，其特征在于，包括：

TIR胶合棱镜本体，所述TIR胶合棱镜本体包括含照明光入射面、照明光出光面、投影光束入射面以及投影光束出光面；

带空隙间隙的胶合层，所述带空隙间隙的胶合层设于所述投影光束入射面和投影光束出光面之间；

其中，照明光束离开所述TIR胶合棱镜本体后，被镜面反射后成为投影光束进入所述TIR胶合棱镜本体，所述投影光束入射到所述带空气间隙胶合层时，如果入射角度大于临界角arcsin(1/n)，将会在所述带空隙间隙的胶合层发生内部全发射，而不从所述投影光束出光面离开所述TIR胶合棱镜本体。

2.根据权利要求1所述的新的TIR胶合棱镜，其特征在于，

所述TIR胶合棱镜本体为45度直角棱镜；

所述的照明光束出光面与所述投影光束入射面为同一个面；

所述照明光束从所述照明光束入射面折射进入所述TIR胶合棱镜本体；从所述照明光束出光面折射后以一定倾角离开所述TIR胶合棱镜本体；所述照明光束经镜面反射后成为所述投影光束；

所述投影光束的中心光轴光束垂直入射到所述投影光束入射面而进入所述TIR胶合棱镜本体，将在所述照明光束入射面以45度角反射的光束将直接穿过所述带空隙间隙的胶合层，所述投影光束将经过所述投影光束出光面离开所述TIR胶合棱镜本体，进入投影系统。

3.根据权利要求2所述的新的TIR胶合棱镜，其特征在于，所述投影光束的中心光轴光束以第一预设角度入射到所述投影光束入射面而进入所述TIR胶合棱镜本体，将在所述照明光束入射面以大于45度角反射而达到所述带空隙间隙的胶合层，如果所述投影光束在所述带空隙间隙的胶合层的入射角超过arcsin(1/n)会被全反射而从所述TIR胶合棱镜本体的斜面离开，不进入投影系统。

4.根据权利要求2所述的新的TIR胶合棱镜，其特征在于，所述投影光束的中心光轴光束以第二预设角度入射到所述投影光束入射面而进入所述TIR胶合棱镜本体，将在所述投影光束出光面全反射后，经过所述带空隙间隙的胶合层，而从所述TIR胶合棱镜本体的斜面离开，不进入投影系统。

5.根据权利要求1所述的新的TIR胶合棱镜，其特征在于，还包括设于所述TIR胶合棱镜本体一侧的转向光棱镜，所述转向光棱镜为钝角棱镜，其中一个腰为所述照明光入射面，另一个腰为所述照明光出光面，所述转向光棱镜的底部斜面与所述TIR胶合棱镜本体的长直角面带空隙层贴合，所述照明光束经转向光棱镜底部斜面反射后，从照明光出光面离开，经转向光棱镜外的镜面反射后成为投影光束返回所述转向光棱镜，到达TIR胶合棱镜本体内的所述带空隙间隙的胶合层；如果所述投影光束入射所述带空隙间隙的胶合层的角度小于arcsin(1/n)，将穿过所述带空隙间隙的胶合层从投影光束出光面离开而进入投影系统；如果所述投影光束入射所述带空隙间隙的胶合层的角度大于arcsin(1/n)，将会在所述带空隙间隙的胶合层界面全反射，而从所述TIR胶合棱镜本体的另一个面离开，不进入投影系统。

6.一种新的TIR胶合棱镜的制备方法，用于制备如权利要求1-5中任一项所述的新的TIR胶合棱镜，其特征在于，所述方法包括：

根据设计尺寸抛光TIR棱镜；

按预设的尺寸截去TIR棱镜的一个角，以获得一个四边形棱镜和一个三角棱镜；

抛光所述四边形棱镜和所述三角棱镜的切割面；

胶合所述四边形棱镜和所述三角棱镜成为所述新的TIR胶合棱镜，其中所述四边形棱镜和所述三角棱镜的胶合面内含有5～20um的均匀厚度的空气间隙层，以形成带空隙间隙的胶合层。

7.根据权利要求6所述的新的TIR胶合棱镜，其特征在于，所述四边形棱镜和所述三角棱镜具有相同的折射率，折射率在1.4～2.0之间。