[實用新型]全內反合色棱鏡

無效

• 申請號: 200720191090.2
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN201159776Y
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 王延偉;鄭光;張明勇;成華;王斌;畢勇;賈中達
• 申請（專利權）人: 北京中視中科光電技術有限公司;中國科學院光電研究院
• 主分類號: G02B5/04
• 分類號: G02B5/04;G02B27/14
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 王勇

技術領域

本實用新型涉及一種合色棱鏡，特別涉及一種能夠將三基色光耦合進入對應的DMD，并將由DMD輸出的圖像合成為彩色圖像的全內反合色棱鏡。

背景技術

目前市場所采用的單片DLP(digital?light?processing)投影系統如圖1所示，燈泡101發出的白光經過色輪102后時序輸出紅綠藍三色，光束經過光棒103的勻場和中繼透鏡組104的轉像后，光束經過內部全反射棱鏡105(Total?Interface?Reflection，簡稱TI?R棱鏡)后照射到數字微鏡器件106(Digital?Micro-mirror?Device，簡稱DMD)上，由DMD106處理過后的光束經過投影透鏡組107后，最后照射到屏幕108上成像。由于單片DLP對色輪102的使用，白光通過色輪102時，有三分之二的光能被浪費掉，所以造成光能利用率較低。

目前市場所采用的三片DLP投影系統如圖2所示，燈泡201發出的光首先經過光棒202進行勻場，再通過聚焦透鏡組203會聚，然后經過平面反射鏡204反射，進入TIR棱鏡205，TIR棱鏡205的作用是實現入射光與出射光分離，互不干擾，使入射光全反射，出射光透過。之后，光束經過分色再合色棱鏡206(colorsplitting/recombining?prism)使白光先分為紅綠藍三色，并分別入射到紅綠藍DMD207、217、227上，之后三束光再進行合色，通過TIR棱鏡205出射，最后經過投射透鏡組208后再成像。從圖2可見，三片DLP投影系統采用了白光先分為紅綠藍三色再合色的方法，增加了分色再合色棱鏡206的使用。而分色再合色棱鏡206的制作工藝非常困難，價格成本也十分高昂，且體積大，重量較重，占據了整個DLP投影系統的絕大部分重量。而且，光路在分色再合色棱鏡206中先分色再合色，光路復雜且長，故而影響投影效果。

此外，由于光源的白光在光譜分布上并不滿足色平衡的要求，為了滿足色平衡，通常采用抑制部分譜段光的辦法來調制色平衡，從而造成了光能利用率的降低。而且由于燈泡中紅光的不足，還會采用選擇寬譜來解決紅光亮度的問題，而這樣又會造成色飽和度和對比度的降低。

發明內容

因此，本實用新型的任務是針對現有技術存在的不足，提出一種全內反合色棱鏡。

本實用新型的全內反合色棱鏡，其特征在于，包括第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七棱鏡，其中，

所述第一棱鏡的一個面為第一入射面，另一個面為第一表面，且所述第一棱鏡的又一個面與所述第四棱鏡粘合，形成第一界面；

所述第二棱鏡的一個面為第二入射面，另一個面為第二表面，且所述第二棱鏡的又一個面與所述第五棱鏡粘合，形成第二界面；

所述第三棱鏡的一個面為第三入射面，另一個面為第三表面，且所述第三棱鏡的又一個面與所述第六棱鏡粘合，形成第三界面；

所述第七棱鏡的一個面為出射面，該第七棱鏡另外還有兩個面分別與第四棱鏡和第六棱鏡粘合，從而分別形成第四界面的一部分和第五界面的一部分；

所述第五棱鏡的兩個面分別與所述第四棱鏡和第六棱鏡粘合，從而分別形成第五界面的另一部分和第四界面的另一部分；

所述第四界面對紅光和綠光透過，對藍光反射；所述第五界面對藍光和綠光透過，對紅光反射；

分別由所述第一、第二和第三入射面入射的紅、綠、藍光，分別經過第一、第二和第三界面反射后，由第一、第二和第三表面透射出去；

由所述第一表面輸入的圖像經過第五界面反射后由所述出射面輸出；

由所述第三表面輸入的圖像經過第四界面反射后由所述出射面輸出；

由所述第二表面輸入的圖像直接透射經過第四界面和第五界面后由所述出射面輸出。

所述第四和第五界面相互垂直。

所述第一和第三表面彼此平行。

所述第二表面和所述出射面彼此平行。

所述第二表面和第一表面垂直。

所述第一表面與所述第四界面的夾角為45°。

所述第一、第二和第三界面中央填充有透明介質。

進一步地，所述透明介質的折射率小于棱鏡材料的折射率。

進一步地，所述透明介質為空氣、光學膠。

進一步地，所述透明介質厚3微米到10微米。

上述的全內反合色棱鏡的可以應用于獨立照明的三片DLP投影系統中。

將本實用新型的全內反合色棱鏡用于獨立照明的三片DLP投影系統，優點如下：