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CN101382658A - 棱镜系统 - Google Patents

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Abstract

一种棱镜系统，其包括一入射棱镜、一出射棱镜及胶体。该入射棱镜包括一入射棱镜接合面，该出射棱镜包括一出射棱镜接合面，所述出射棱镜接合面与入射棱镜接合面相对设置。所述棱镜系统还进一步包括至少一间隔件，该至少一间隔件通过所述胶体固定夹设于入射棱镜接合面与出射棱镜接合面之间。本发明的棱镜系统可避免入射棱镜与出射棱镜的接合面之间重合，确保光束在出射棱镜全反射地输出。

Description

棱镜系统
技术领域
本发明涉及一种棱镜，尤其涉及一种可确保光束在出射棱镜全反射地输出的棱镜系统。
背景技术
随着计算机及信息显示技术的发展，出现了众多的新型显示技术，如DLP、LCOS、LED等，不仅如此，作为投影显示器件，其画面质量性能能否具有高分辨率、高对比度、高亮度及低价格等特征的全新产品，并为消费市场所乐于接受，已成为本领域研发的重要课题。
现有的数字微反射器件(Digital Micromirror Devices，简称DMD)投影光学系统采用的是全内反射棱镜(Total Internal Reflectivity，简称TIR)光学棱镜系统，如图1所示，为现有的投影装置的光学投影系统示意图。其中光源10由灯芯101与反射杯102组成，灯芯101产生光束103，该光束经反射杯102反射聚焦后，通过色轮11，从光源发射的光束103按照设计的红、绿、蓝顺序，依次通过色轮11，并通过积分柱12，光束103在积分柱12内多次反射，在积分柱12的出口处，即可形成具有一定形状与均匀的光斑，再经聚光镜13及延迟透镜14后，经折射反射镜15，再经延迟透镜16后进入棱镜系统17。光束经棱镜系统17后被全反射至数字微反射镜显示器件18(DMD)。当入射光照射到微反射镜时，DMD上微反射镜将以固定的角度旋转，并使入射光线全反射并进入投影镜头19，一定亮度的图像则在投影屏幕上显示出来。
如图2所示，TIR棱镜系统17包括第一棱镜171与第二棱镜172。所述第一棱镜171与第二棱镜172分别具有第一接合面1701、第二接合面1702。TIR棱镜系统17是由第一棱镜171的第一接合面1701与第二棱镜172的第二接合面1702经抛光研磨后，边缘部相互胶合而成。为了使光束在第一棱镜171的第一接合面1701处全反射地输出，而不发生折射，第一接合面1701与第二接合面1702之间必须留有一间隔。然而，第一接合面1701与第二接合面1702抛光研磨后，其接合面的平整度可能不一样从而产生凸起173，产生的凸起173会与其相对的接合面无间隔地接合。或者第一接合面1701与第二接合面1702边缘涂布胶体19时，涂布的胶体19厚度可能也不一样，而且使用久了，胶体19容易老化收缩等，从而导致原来平行的两接合面而变得不平行，甚至在接合面之间发生重合，致使光束在第一棱镜171的第一接合面1701不能全反射地输出。从而严重影响画面质量。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可确保光束在出射棱镜全反射地输出的棱镜系统。
一种棱镜系统，其包括一入射棱镜、一出射棱镜及胶体。该入射棱镜包括一入射棱镜接合面，该出射棱镜包括一出射棱镜接合面，所述出射棱镜接合面与入射棱镜接合面相对设置。所述棱镜系统还进一步包括至少一间隔件，该至少一间隔件通过所述胶体固定夹设于入射棱镜接合面与出射棱镜接合面之间。
相对于现有技术，所述间隔件通过胶体夹设于棱镜系统的入射棱镜接合面与出射棱镜接合面之间，因此，可避免入射棱镜的接合面与入射棱镜的接合面之间重合，并使两接合面因间隔件更容易保持平行，而使得光束可以在出射棱镜内全反射地输出，提高了产品良率。
附图说明
图1是一种现有的投影显示光学系统示意图；
图2是一种现有的棱镜系统结构图；
图3是本发明第一实施例的棱镜系统结构图；
图4是本发明第二实施例的棱镜系统结构图；
图5是本发明第三实施例的棱镜系统结构图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图3为本发明第一实施例的棱镜系统20，其包括一个入射棱镜22、出射棱镜21、一个透明的间隔件23及胶体24。
所述入射棱镜22包括入射棱镜接收表面221及入射棱镜接合面222。所述入射棱镜接收表面221用于接收入射光束27，所述入射棱镜接合面222折射所述光束27至所述出射棱镜21。
优选地，所述出射棱镜21为一直角棱镜，其包括一斜面也即出射棱镜接合面211、第一直角面也即出射棱镜反射面212及第二直角面也即出射棱镜出射面213，所述出射棱镜接合面211尺寸与所述入射棱镜接合面222的尺寸相当，本实施例中，所述出射棱镜接合面211尺寸与所述入射棱镜接合面222的尺寸相同。可以理解，所述出射棱镜接合面211尺寸也可大于所述所述入射棱镜接合面222的尺寸。
本实施例中，所述间隔件23为一薄片，该薄片23是由折射率小于所述入射棱镜22与出射棱镜21的透明物质做成。例如，所述入射棱镜22与出射棱镜21可采用玻璃材质做成，所述薄片23可采用如熔石英等折射率小于玻璃的透明材质做成。该薄片23的尺寸与所述入射棱镜接合面222的尺寸相当，优选地，该薄片23的尺寸与所述入射棱镜接合面222的尺寸相同。
所述胶体24为双面胶、软胶及热固胶中的一种，用于固设所述薄片23于入射棱镜接合面222与出射棱镜接合面211之间。所述薄片23通过边缘涂布胶体24固设于入射棱镜接合面222与出射棱镜接合面211之间。
本实施例中，所述棱镜系统20上连接有数字微反射镜装置25(DMD)，所述数字微反射器件25与所述出射棱镜21的出射棱镜反射面212配合。当所述入射的光束27需经出射棱镜21的出射面213输出该光束27时，该数字微反射镜器件25以一定范围的旋转角度(通常为-10度至+10度)旋转，用于控制从出射棱镜21折射至出射棱镜反射面212上的光束27反射至出射棱镜接合面211。由于所述薄片23的折射率小于出射棱镜21的折射率，反射至出射棱镜接合面211的光束27在出射棱镜接合面211发生全反射至出射棱镜出射面213输出。
请参阅图4，为本发明第二实施例的棱镜系统30。所述棱镜系统30的结构与所述棱镜系统20的结构大体相同，其相同之处采用相同的标号表示且不再冗述，该棱镜系统30的结构与棱镜系统20的结构主要差异在于，所述间隔件为二条薄带33，所述薄带33可由任意折射率的透明物质做成。该二条薄带33通过胶体34设置于所述入射棱镜22的接合面222或出射棱镜的接合面211两相对侧边的边缘位置。每条薄带33的尺寸都小于所述入射棱镜22的接合面222的尺寸。该薄带33的长度以所述入射棱镜22可以通过所述薄片33平稳的固设在所述出射棱镜21的接合面211上为宜，该薄带33的宽度以不影响光束27在入射棱镜22的接合面222折射至出射棱镜21为宜。
请参阅图5，为本发明第三实施例的棱镜系统40。所述棱镜系统40的结构与所述棱镜系统30的结构大体相同，其相同之处采用相同的标号表示且不再冗述，该棱镜系统40的结构与棱镜系统30的结构主要差异在于，所述间隔件为三个或者三个以上的薄块43，所述薄块43是由任意折射率的透明物质做成。该薄块43的尺寸都远小于所述出射棱镜21的接合面211的尺寸。所述薄块43分别固设于所述出射棱镜21的接合面211的边缘，该三个或三个以上的薄块43至少有一个薄块43的中心与其他薄块43的中心不在同一线上。优选地，所述至少三个或三个以上的薄块43至少有二个薄块43分布于出射棱镜21的接合面211二个拐角位置。所述入射棱镜22的接合面222通过所述三个或三个以上的薄块43涂布胶体固设于出射棱镜21的接合面211。
相对于现有技术，所述间隔件通过胶体夹设于棱镜系统的入射棱镜接合面与出射棱镜接合面之间，因此，可避免入射棱镜的接合面与入射棱镜的接合面之间重合，并使两接合面因间隔件更容易保持平行，而使得光束可以在出射棱镜内全反射地输出，提高了产品良率。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

  1. 【权利要求1】一种棱镜系统，其包括一入射棱镜、一出射棱镜及胶体，该入射棱镜包括一入射棱镜接合面，该出射棱镜包括一出射棱镜接合面，所述出射棱镜接合面与入射棱镜接合面相对设置，其特征在于：所述棱镜系统还进一步包括至少一间隔件，该至少一间隔件通过所述胶体固定夹设于入射棱镜接合面与出射棱镜接合面之间。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于：所述至少一间隔件为一个透明的薄片，该薄片的尺寸与所述入射棱镜接合面的尺寸相当，所述薄片通过边缘涂布的所述胶体固设于入射棱镜接合面与出射棱镜接合面之间。
  3. 【权利要求3】如权利要求2所述的棱镜系统，其特征在于：所述透明薄片是由折射率小于所述入射棱镜与出射棱镜的折射率的透明物质做成。
  4. 【权利要求4】如权利要求3所述的棱镜系统，其特征在于：所述薄片为熔石英做成。
  5. 【权利要求5】如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于：所述至少一间隔件为二条薄带，该二条薄带分别设置于入射棱镜或出射棱镜的接合面两相对侧边的边缘位置，每条薄带的尺寸都小于所述出射棱镜的接合面尺寸。
  6. 【权利要求6】如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于：所述至少一间隔件为三个或者三个以上的薄块，所述薄块分别固设于所述出射棱镜接合面的边缘，其中至少有一个薄块的中心和其他薄块的中心不在同一线上。
  7. 【权利要求7】如权利要求5或6所述的棱镜系统，其特征在于：所述至少一间隔件是由任意折射率的透明物质做成。
  8. 【权利要求8】如权利要求6所述的棱镜系统，其特征在于：所述三个或三个以上的薄块中至少有二个薄块分布于出射棱镜的接合面二个拐角位置。
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