投影光学系统及投影仪技术方案

本实用新型专利技术公开了一种投影光学系统及投影仪，所述投影光学系统包括：激光光源；第一汇聚光学系统；第一反射透射光学系统；第二汇聚光学系统；荧光色轮；第一全反射镜；第二全反射镜；第二反射透射光学系统；第三汇聚光学系统；匀光棒；第四中继光学系统；反射镜；TIR棱镜；数字微镜器件；本发明专利技术能够保持光学系统较好的光轴一致性；避免了现有光学系统由于激光会聚焦点相对荧光色轮的荧光粉涂层的位置存在偏差，所导致的能量损失和整个投影光学系统的亮度性能下降的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光学投影设备，具体为一种投影光学系统及投影仪。
技术介绍
光学系统是由多种光学元件按照一定次序组成的系统，一般用于成像或作光学处理，能够满足一系列要求并得到合乎需要的高质量光学系统不是几个光学元件的简单组合，往往需要对各光学元件的参数进行合理配置和恰当确定才能实现。透镜作为光学系统中的重要光学元件，其位置精度是否良好直接对光路有很大的影响，现有技术中，由于光路计算、机械加工工艺和装配工艺等方面所带来的误差，经常会造成光学系统在光路上的偏差，进而影响光学系统的性能，使得整个光学系统的光轴一致性较差，另外，图20示出了理论状态下由透镜汇聚过来的激光与荧光色轮5之间的位置关系示意图，参考图20所示，在理论状态下，透镜汇聚过来的激光刚好汇聚到荧光色轮5的荧光粉涂层上，图21和图22示出了实际应用情况下透镜汇聚过来的激光与荧光色轮5之间的位置关系示意图，参考图21和图22所示，在实际应用中，由于上述提到的各种误差的影响，激光的汇聚焦点相对荧光色轮5的荧光粉涂层的位置总会有一定的偏差，进而造成荧光粉的激光效率不足，光学系统的能量损失会增大，整个投影光学系统的亮度性能下降。投影仪是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，决定投影质量的关键往往在于投影仪的光学系统部分，现有技术中的投影光学系统存在如下问题：由于光轴一致性较差，会造成光能损失，可能会导致投影图像缺失；由于激光汇聚焦点相对荧光色轮的荧光粉涂层的位置总会有一定的偏差，荧光粉的激光效率不足，投影光学系统的能量损失会增大，整个投影光学系统的亮度性能下降。
技术实现思路
本技术针对以上问题的提出，而研制一种投影光学系统及投影仪。本技术的技术手段如下：一种投影光学系统，包括：用于发出蓝色激光的激光光源；用于将所述激光光源发出的蓝色激光汇聚至第一反射透射光学系统的第一汇聚光学系统；用于将所述第一汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光透射至第二汇聚光学系统的第一反射透射光学系统；第二汇聚光学系统；由第一反射透射光学系统透射过来的蓝色激光经过第二汇聚光学系统汇聚至荧光色轮；所述第二汇聚光学系统至少包括1个第一透镜；所述第一透镜安装在第一透镜调整结构上；荧光色轮；由第二汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光透过所述荧光色轮，并入射至第一全反射镜；由第二汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光作为激发光照射所述荧光色轮，使得所述荧光色轮发出绿色荧光和红色荧光；用于将入射的蓝色激光全反射至第二全反射镜的第一全反射镜；用于将入射的蓝色激光全反射至第二反射透射光学系统的第二全反射镜；第二反射透射光学系统；所述第二反射透射光学系统将经由第二全反射镜全反射过来的蓝色激光反射至第三汇聚光学系统；用于将所述第二反射透射光学系统反射过来的蓝色激光汇聚至匀光棒的第三汇聚光学系统；匀光棒；由所述第三汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光经过匀光棒均光后通过第四中继光学系统入射至反射镜；置于匀光棒和反射镜之间的第四中继光学系统；所述第四中继光学系统至少包括1个第二透镜；所述第二透镜安装在第二透镜调整结构上；反射镜；入射至所述反射镜的蓝色激光经过反射后进入TIR棱镜；TIR棱镜；进入TIR棱镜的蓝色激光通过TIR棱镜的折反射后照射到数字微镜器件；和数字微镜器件；照射到所述数字微镜器件上的蓝色激光经过所述数字微镜器件后再次反射至TIR棱镜，最后进入投影镜头；荧光色轮发出的绿色荧光和红色荧光经过第二汇聚光学系统后到达第一反射透射光学系统，然后经所述第一反射透射光学系统反射至第二反射透射光学系统；由第一反射透射光学系统反射过来的绿色荧光和红色荧光通过第二反射透射光学系统透射至第三汇聚光学系统，然后经过第三汇聚光学系统后到达匀光棒；由所述第三汇聚光学系统汇聚过来的绿色荧光和红色荧光经过匀光棒均光后通过第四中继光学系统传输至反射镜；入射至所述反射镜的绿色荧光和红色荧光经过反射后进入TIR棱镜，进入TIR棱镜的绿色荧光和红色荧光通过TIR棱镜的折反射后照射到数字微镜器件；照射到所述数字微镜器件上的绿色荧光和红色荧光经过所述数字微镜器件后再次反射至TIR棱镜，最后进入投影镜头；所述第一透镜调整结构包括：第一透镜支架、基板、第一预紧件、第二预紧件、第三调整弹簧和第三紧固件；所述第一透镜支架包括水平放置的调整部和竖直放置在所述调整部上的支撑部；所述第一透镜通过第一环形压片与所述支撑部紧压固定；所述调整部上具有分别设置在所述支撑部两侧的第一导向孔和第二导向孔；在所述调整部的下表面上突出设置有位于第一导向孔和第二导向孔之间的第一对接件；所述调整部以能够装卸的方式置于所述基板上；所述基板上具有第一定位件和第二定位件；在所述基板上开设有位于第一定位件和第二定位件之间的贯通开口；在所述贯通开口中设有位于贯通开口一侧的第二对接件；当所述第一透镜支架的调整部放置在所述基板上，所述第一定位件置于所述第一导向孔中，所述第二定位件置于所述第二导向孔中，所述第一对接件穿过所述贯通开口并与所述第二对接件相对设置；所述第三调整弹簧置于所述第一对接件和所述第二对接件之间；通过第一预紧件和第二预紧件分别与置于第一导向孔中的第一定位件、置于第二导向孔中的第二定位件相连接，然后通过第三紧固件穿过第一对接件和第三调整弹簧后与第二对接件相连接；所述第二透镜调整结构包括：依次放置的第一调整基座、第二调整基座和第三调整基座；所述第一调整基座上具有第一中空部、设置在第一调整基座侧壁上的第三定位件、以及设置在第一调整基座上部的第一定位基准孔；所述第二透镜通过第二环形压片与所述第一调整基座紧压固定，所述第二透镜位置与所述中空部位置相对应；所述第二调整基座上具有第二中空部、设置在第二调整基座侧壁上的第一弯折部件、设置在第二调整基座上部的第二弯折部件、以及设置在第二调整基座上部的第二定位基准孔；所述第三调整基座上具有第三中空部、设置在第三调整基座上部的第三弯折部件、以及设置在第三调整基座上部的第二定位基准孔；所述第一弯折部件上开设有第一调整孔；所述第二弯折部件上开设有第二调整孔；所述第三弯折部件上设置有第四定位件；当所述第一调整基座、第二调整基座和第三调整基座依次接触连接，通过第三预紧件依次穿过第一定位基准孔、第二定位基准孔和第三定位基准孔并进行预紧后，第一中空部、第二中空部和第三中空部的位置相对应，第一调整孔和第三定位件相对设置，第二调整孔和第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影光学系统，其特征在于所述投影光学系统包括：用于发出蓝色激光的激光光源；用于将所述激光光源发出的蓝色激光汇聚至第一反射透射光学系统的第一汇聚光学系统；用于将所述第一汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光透射至第二汇聚光学系统的第一反射透射光学系统；第二汇聚光学系统；由第一反射透射光学系统透射过来的蓝色激光经过第二汇聚光学系统汇聚至荧光色轮；所述第二汇聚光学系统至少包括1个第一透镜；所述第一透镜安装在第一透镜调整结构上；荧光色轮；由第二汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光透过所述荧光色轮，并入射至第一全反射镜；由第二汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光作为激发光照射所述荧光色轮，使得所述荧光色轮发出绿色荧光和红色荧光；用于将入射的蓝色激光全反射至第二全反射镜的第一全反射镜；用于将入射的蓝色激光全反射至第二反射透射光学系统的第二全反射镜；第二反射透射光学系统；所述第二反射透射光学系统将经由第二全反射镜全反射过来的蓝色激光反射至第三汇聚光学系统；用于将所述第二反射透射光学系统反射过来的蓝色激光汇聚至匀光棒的第三汇聚光学系统；匀光棒；由所述第三汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光经过匀光棒均光后通过第四中继光学系统入射至反射镜；置于匀光棒和反射镜之间的第四中继光学系统；所述第四中继光学系统至少包括1个第二透镜；所述第二透镜安装在第二透镜调整结构上；反射镜；入射至所述反射镜的蓝色激光经过反射后进入TIR棱镜；TIR棱镜；进入TIR棱镜的蓝色激光通过TIR棱镜的折反射后照射到数字微镜器件；和数字微镜器件；照射到所述数字微镜器件上的蓝色激光经过所述数字微镜器件后再次反射至TIR棱镜，最后进入投影镜头；荧光色轮发出的绿色荧光和红色荧光经过第二汇聚光学系统后到达第一反射透射光学系统，然后经所述第一反射透射光学系统反射至第二反射透射光学系统；由第一反射透射光学系统反射过来的绿色荧光和红色荧光通过第二反射透射光学系统透射至第三汇聚光学系统，然后经过第三汇聚光学系统后到达匀光棒；由所述第三汇聚光学系统汇聚过来的绿色荧光和红色荧光经过匀光棒均光后通过第四中继光学系统传输至反射镜；入射至所述反射镜的绿色荧光和红色荧光经过反射后进入TIR棱镜，进入TIR棱镜的绿色荧光和红色荧光通过TIR棱镜的折反射后照射到数字微镜器件；照射到所述数字微镜器件上的绿色荧光和红色荧光经过所述数字微镜器件后再次反射至TIR棱镜，最后进入投影镜头；所述第一透镜调整结构包括：第一透镜支架、基板、第一预紧件、第二预紧件、第三调整弹簧和第三紧固件；所述第一透镜支架包括水平放置的调整部和竖直放置在所述调整部上的支撑部；所述第一透镜通过第一环形压片与所述支撑部紧压固定；所述调整部上具有分别设置在所述支撑部两侧的第一导向孔和第二导向孔；在所述调整部的下表面上突出设置有位于第一导向孔和第二导向孔之间的第一对接件；所述调整部以能够装卸的方式置于所述基板上；所述基板上具有第一定位件和第二定位件；在所述基板上开设有位于第一定位件和第二定位件之间的贯通开口；在所述贯通开口中设有位于贯通开口一侧的第二对接件；当所述第一透镜支架的调整部放置在所述基板上，所述第一定位件置于所述第一导向孔中，所述第二定位件置于所述第二导向孔中，所述第一对接件穿过所述贯通开口并与所述第二对接件相对设置；所述第三调整弹簧置于所述第一对接件和所述第二对接件之间；通过第一预紧件和第二预紧件分别与置于第一导向孔中的第一定位件、置于第二导向孔中的第二定位件相连接，然后通过第三紧固件穿过第一对接件和第三调整弹簧后与第二对接件相连接；所述第二透镜调整结构包括：依次放置的第一调整基座、第二调整基座和第三调整基座；所述第一调整基座上具有第一中空部、设置在第一调整基座侧壁上的第三定位件、以及设置在第一调整基座上部的第一定位基准孔；所述第二透镜通过第二环形压片与所述第一调整基座紧压固定，所述第二透镜位置与所述中空部位置相对应；所述第二调整基座上具有第二中空部、设置在第二调整基座侧壁上的第一弯折部件、设置在第二调整基座上部的第二弯折部件、以及设置在第二调整基座上部的第二定位基准孔；所述第三调整基座上具有第三中空部、设置在第三调整基座上部的第三弯折部件、以及设置在第三调整基座上部的第二定位基准孔；所述第一弯折部件上开设有第一调整孔；所述第二弯折部件上开设有第二调整孔；所述第三弯折部件上设置有第四定位件；当所述第一调整基座、第二调整基座和第三调整基座依次接触连接，通过第三预紧件依次穿过第一定位基准孔、第二定位基准孔和第三定位基准孔并进行预紧后，第一中空部、第二中空部和第三中空部的位置相对应，第一调整孔和第三定位件相对设置，第二调整孔和第四定位件相对设置；所述第二透镜调整结构还包括：置于第一调整孔和第三定位件之间的第一调整弹簧、置于第二调整孔和第四定位件之间的第二调整弹簧、第...

【技术特征摘要】
1.一种投影光学系统，其特征在于所述投影光学系统包括：
用于发出蓝色激光的激光光源；
用于将所述激光光源发出的蓝色激光汇聚至第一反射透射光学系统的第一
汇聚光学系统；
用于将所述第一汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光透射至第二汇聚光学系
统的第一反射透射光学系统；
第二汇聚光学系统；由第一反射透射光学系统透射过来的蓝色激光经过第
二汇聚光学系统汇聚至荧光色轮；所述第二汇聚光学系统至少包括1个第一透
镜；所述第一透镜安装在第一透镜调整结构上；
荧光色轮；由第二汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光透过所述荧光色轮，
并入射至第一全反射镜；由第二汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光作为激发光
照射所述荧光色轮，使得所述荧光色轮发出绿色荧光和红色荧光；
用于将入射的蓝色激光全反射至第二全反射镜的第一全反射镜；
用于将入射的蓝色激光全反射至第二反射透射光学系统的第二全反射镜；
第二反射透射光学系统；所述第二反射透射光学系统将经由第二全反射镜
全反射过来的蓝色激光反射至第三汇聚光学系统；
用于将所述第二反射透射光学系统反射过来的蓝色激光汇聚至匀光棒的第
三汇聚光学系统；
匀光棒；由所述第三汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光经过匀光棒均光后
通过第四中继光学系统入射至反射镜；
置于匀光棒和反射镜之间的第四中继光学系统；所述第四中继光学系统至
少包括1个第二透镜；所述第二透镜安装在第二透镜调整结构上；
反射镜；入射至所述反射镜的蓝色激光经过反射后进入TIR棱镜；
TIR棱镜；进入TIR棱镜的蓝色激光通过TIR棱镜的折反射后照射到数字微
镜器件；
和数字微镜器件；照射到所述数字微镜器件上的蓝色激光经过所述数字微
镜器件后再次反射至TIR棱镜，最后进入投影镜头；
荧光色轮发出的绿色荧光和红色荧光经过第二汇聚光学系统后到达第一反
射透射光学系统，然后经所述第一反射透射光学系统反射至第二反射透射光学

\t系统；由第一反射透射光学系统反射过来的绿色荧光和红色荧光通过第二反射
透射光学系统透射至第三汇聚光学系统，然后经过第三汇聚光学系统后到达匀
光棒；由所述第三汇聚光学系统汇聚过来的绿色荧光和红色荧光经过匀光棒均
光后通过第四中继光学系统传输至反射镜；入射至所述反射镜的绿色荧光和红
色荧光经过反射后进入TIR棱镜，进入TIR棱镜的绿色荧光和红色荧光通过TIR
棱镜的折反射后照射到数字微镜器件；照射到所述数字微镜器件上的绿色荧光
和红色荧光经过所述数字微镜器件后再次反射至TIR棱镜，最后进入投影镜头；
所述第一透镜调整结构包括：第一透镜支架、基板、第一预紧件、第二预
紧件、第三调整弹簧和第三紧固件；所述第一透镜支架包括水平放置的调整部
和竖直放置在所述调整部上的支撑部；所述第一透镜通过第一环形压片与所述
支撑部紧压固定；所述调整部上具有分别设置在所述支撑部两侧的第一导向孔
和第二导向孔；在所述调整部的下表面上突出设置有位于第一导向孔和第二导
向孔之间的第一对接件；所述调整部以能够装卸的方式置于所述基板上；所述
基板上具有第一定位件和第二定位件；在所述基板上开设有位于第一定位件和
第二定位件之间的贯通开口；在所述贯通开口中设有位于贯通开口一侧的第二
对接件；当所述第一透镜支架的调整部放置在所述基板上，所述第一定位件置
于所述第一导向孔中，所述第二定位件置于所述第二导向孔中，所述第一对接
件穿过所述贯通开口并与所述第二对接件相对设置；所述第三调整弹簧置于所
述第一对接件和所述第二对接件之间；通过第一预紧件和第二预紧件分别与置
于第一导向孔中的第一定位件、置于第二导向孔中的第二定位件相连接，然后
通过第三紧固件穿过第一对接件和第三调整弹簧后与第二对接件相连接；
所述第二透镜调整结构包括：依次放置的第一调整基座、第二调整基座和
第三调整基座；所述第一调整基座上具有第一中空部、设置在第一调整基座侧
壁上的第三定位件、以及设置在第一调整基座上部的第一定位基准孔；所述第
二透镜通过第二环形压片与所述第一调整基座紧压固定，所述第二透镜位置与
所述中空部位置相对应；所述第二调整基座上具有第二中空部、设置在第二调
整基座侧壁上的第一弯折部件、设置在第二调整基座上部的第二弯折部件、以
及设置在第二调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜健，杨思文，孔维成，付瑶，孙阳，陈易，
申请(专利权)人：中国华录集团有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21