本发明专利技术涉及一种投影光学系统，其包括光源，聚光透镜组，分光发射镜，匀光镜，至少一个中继镜，及分光棱镜（TIR棱镜），数字微反射镜组以及一个投影镜头。光源发出的光经过聚光透镜组后再由分光反射镜反射或透射后汇聚到匀光镜上，然后光束依次经过中继透镜，TIR棱镜，数字微反射镜装置，接着被微反射镜装置反射再次通过分光棱镜（TIR棱镜），最后进入投影镜头投射到屏幕。在本发明专利技术中可以通过调整中继透镜来改变光束入射到TIR棱镜面的方向，从而可以有效补偿由于其他光学元件的误差而引起的光路系统效率下降。且调整简单易于操作，本发明专利技术光路所用光学元件少，光路简单，为系统的小型化提供了可行性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及投影光学系统，尤其涉及适合于微反射镜的转动轴与DMD系统基准成90度(即转动轴与DMD有效矩形区域的边平行或垂直)的投影光学系统。
技术介绍
当今普遍使用的LED光源的DMD投影系统中，如图I所示，包含三个光源(101，102，103)，以及与光源对应的三个聚光透镜组(111，112，113)，分光反射镜(121，122)，具有匀光作用的匀光系统(131)以及中继透镜组，折返光路所用的折镜(181)，分光棱镜(TIR棱镜)(161)，ー个数字微反射镜装置(151) (DMD)，ー个投影镜头(171)。在 此系统中三个光源分别发出R，G, B三色光，经所述聚光透镜组汇聚后再由所述分光反射镜反射或透射到所述匀光系统中，之后光束通过所述中继透镜组，再由所述折镜将光束方向折反，折镜与Z轴的夹角为a。折返后的光束方向与原方向成一定角度，再入射到分光棱镜，经数字微反射镜装置反射后再次通过分光棱镜，进入投影镜头，投射到屏幕。此系统中可以通过调整所述折镜(181)的角度a来调整光束入射到所述分光棱镜的角度，以此来补偿由于其他光学元件的加工公差或装配误差而引起的系统效率损失。但由于加入折镜，光路变的复杂，光学元件增多，不利于光学系统的小型化，且造成系统成本増加。为此本专利技术提供了ー种更紧凑的光学系统，光学元件減少，便于装配，为系统小型化提供了可行性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种投影光学系统。此系统中包括光源(201，201，203)，聚光透镜组(211，212，213)，分光反射镜(221，222)，匀光镜(231)，至少ー个中继透镜(241)，及分光棱镜(261) (TIR棱镜)，数字微反射镜装置(251)以及ー个投影镜头(271)。光源发出的光经过聚光透镜组后再由分光反射镜反射或透射后汇聚到匀光镜(231)上，然后光束依次经过中继透镜(241)，TIR棱镜(261)，数字微反射镜装置(251)，接着被微反射镜装置(251)反射再次通过分光棱镜(261) (TIR棱镜)，最后进入投影镜头(271)投射到屏幕。在本专利技术中可以通过在X、Y、Z方向上分别微调中继透镜(241)改变光束入射到TIR棱镜(261)的方向，从而可以有效补偿由于其他光学元件的误差而引起的光路系统效率下降，且调整简单易于操作。本专利技术光路所用光学元件少，光路中除分光反射镜外再无其他折镜，为系统的小型化提供了可行性。本专利技术中针对所述中继透镜的调节系统，由镜片组(611)，小镜框(621)，中镜框(622)，大透镜框(623)，楔形块(641，642)，弹性装置(631，632，633)，调节杆(651，652，653)构成，调整调节杆可以对中继透镜组在X，Y，Z方向上的位置作分别调节，其中镜片(611)装配在小镜框(621)中，小镜框(621)通过弹性装置(631)与楔形块(641)装配在中镜框(622)中，中镜框(622)再通过另外的弹性装置(632)与调节杆(653)装配在大镜框(623)中，大镜框(623)通过楔形块(642)与弹性装置(633)装配在引擎底壳(601)上，通过调节杆(651)调节楔形块(641)可使小镜框(621)带动镜片(611)在Y方向上作位置调整，调节调节杆(653)可以使中镜框(622)带动小镜框(621)在X方向上作位置调整，通过调整调节杆(652)可以使大镜框(623)带动中镜框(622)做Z方向上的位置调整，从而实现中继透镜组在X，Y，Z，方向上都可以作位置调整。本专利技术中所用的数字微反射镜装置(251)(DMD)，是以一定间隔设置以一定角度可转动的微反射镜阵列构成，微反射镜的转轴与DMD系统基准成90度(即转动轴与DMD有效矩形区域的边平行或垂直)。其与转轴与DMD系统基准成45度的DMD相比，光束入射方向由DMD的对角方向变为DMD有效矩形区域的边的方向，这样有利于系统小型化的要求。本专利技术中所述的分光棱镜(261) (TIR棱镜)是针对本专利技术中所述的数字微反射镜装置(251) (DMD)而设计的棱镜系统。其可将从中继透镜(241)中出射的光束全反射到所述微反射镜装置(251)工作状态(ON)时所需的角度。光束经所述微反射镜(251)反射后再 次进入所述分光棱镜(261) (TIR棱镜)后可直接进入所述投影镜头(271)而投射到屏幕。而当所述微反射镜装置(251)为非工作状态(“stay” or “OFF”)时，所述分光棱镜(261)(TIR棱镜)可将所述微反射镜装置(251)反射的光束折射或全反射到完全偏离所述投影镜头(271)光轴的方向。而提高系统对比度，且在第二棱镜上增加全反射面2C后棱镜的体积减小，可使系统小型化。附图说明图I现有的典型光路示意图 图2为本专利技术的投影系统结构示意图 图3A为图I典型光路中所述的数字微反射镜装置(DMD)示意图 图3B为本专利技术所述的数字微反射镜装置(DMD)示意图 图4 A为现有典型光路中使用的TIR棱镜示意图 图4B为现有典型光路中针对图3A所述DMD而使用的TIR棱镜示意图。图4C为图4B的正视图 图5A为本专利技术中针对图3B所述微反射镜装置(DMD)而设计的分光棱镜(TIR棱镜)斜视图 图5B为本专利技术中的分光棱镜(TIR棱镜)在本针对专利技术中所述的微反射镜装置(DMD)(图3B)处于工作状态(“0N”)时的说明示意图 图5C (I)为本专利技术中的分光棱镜(TIR棱镜)在针对本专利技术中所述的微反射镜装置处于非工作状态(“OFF”)时的说明示意图 图5C (2)为图4A所示棱镜在针对本专利技术中所述的微反射镜装置(图3B)处于非工作状态(“OFF”)时的说明示意图 图6A为对中继透镜作调整的调节系统结构图 图6B为调节系统上视图。具体实施例方式本专利技术提供ー种将光学引擎小型化的具有可行性的方法，下面将结合图示对本专利技术中的实施方式及优点进行说明。图2为本专利技术一实施例的示意图。本专利技术包括光源(201，201，203)，聚光透镜组(211，212，213)，分光反射镜(221，222)，匀光镜(231)，至少ー个中继镜(241)，及分光棱镜(261) (TIR棱镜)，数字微反射镜组(251)以及ー个投影镜头(271)。光源发出的光经过聚光透镜组后再由分光反射镜反射或透射后汇聚到匀光镜(231)上，然后光束依次经过中继透镜(241 )，TIR棱镜(261 )，数字微反射镜装置(251 )，接着被微反射镜装置(251)反射再次通过分光棱镜(261) (TIR棱镜)，最后进入投影镜头(271)投射到屏幕。在本专利技术中中继透镜(241)可以在X、Y、Z方向都可以进行位置调整，以此来调整光束入射棱镜的方向(角度)，相比较使用折镜调整来调整光束方向的系统，本专利技术可以将系统小型化，紧凑化。本专利技术中中继透镜(241)位置调整是在光学系统设计的理论位置的基础上进行微调，目的在于补偿由于系统中的其他光学元件的加工公差，装配误差等因素引起的光学系统光效率及光均匀度的损失。从而可以改善，提高光学系统的性能。本专利技术 中，可调整的中继透镜(241)在匀光系统(231)与分光棱镜(261)之间。图6A显示了本专利技术中所述的中继透镜的调节系统的ー个实施例，调节系统由镜片组(611本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种投影光学系统，包括三个光源，与光源对应的三个聚光透镜组，ー组分光反射镜，匀光镜，中继透镜，TIR棱镜，数字微反射镜装置，以及ー个投影镜头，其特征在于所述光学系统中除分光反射镜外无其他折镜，且中继透镜有位置调节系统。2.根据权利要求I所述的ー种投影光学系统，其特征在于所述光束从勻光镜出射后直接经过中继透镜，直接进入TIR棱镜。3.根据权利要求I或2所述的ー种投影光学系统，其特征在于所述光学系统中的中继透镜可以通过调节系统对其进行x、y、z方向上的位置调节，使之可以补偿由于其他...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘治新，吴中雄，王吉文，
申请(专利权)人：上海三鑫科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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