分光合光装置及投影光学系统的制作方法_5

文档序号:9452200阅读:来源:国知局
射至第一棱镜的第三表面,经第一棱镜的第三表面全反射成光线λ 2,该光线λ 2入射至第一棱镜的第四表面,第一棱镜的第四表面将光线λ 2全反射成光线λ 3,该光线λ 3入射至第一空间光调制器,第一空间光调制器对光线λ 3进行调制后,出射调制后的光线λ 4,且光线λ 4与入射光线λ垂直,光线λ 4经第二棱镜入射至第二光学元件。光线λ I’入射至第三棱镜的第二表面,经第三棱镜的第二表面全反射成光线λ 2’,光线λ 2’入射至第三棱镜的第三表面,第三棱镜的第三表面将光线λ 2’全反射成光线λ 3’,该光线λ 3’入射至第二空间光调制器,第二空间光调制器对光线λ 3’进行调制后,出射调制后的光线λ 4’,且光线λ 4’与入射光线λ平行,光线λ 4’经第四棱镜入射至第二光学元件。第二光学元件将光线λ 4和光线λ 4’合成出射光线Y,并垂直于第二棱镜的第三表面从该第三表面出射,或者垂直于第四棱镜的第三表面从该第三表面出射。
[0190]在本实施例中,与实施例一相同,其极大的缩短了投影光学系统的后焦,提高了光效,且由于第一棱镜包括将沿第一光通道传输的光线反射至第一棱镜的第四表面的第三表面,与第二棱镜邻接且用于将第三表面反射的光线全反射至第一空间光调制器的第四表面,且第三表面和第四表面使第一空间光调制器出射的光线与入射光线垂直,第三棱镜包括用于将沿第二光通道传输的光线反射至第三棱镜的第三表面的第二表面,与第四棱镜邻接且用于将第三棱镜的第二表面反射的光线全反射至第二空间光调制器的第三表面,且第二表面和第三表面使第二空间光调制器出射的光线与入射光线平行,因此,使得该分光合光装置的走光方式为空间走光方式,从而可以更容易的将第一空间光调制器和第二空间光调制器处于开态和关态时反射的光区分开来,有利于提高投影设备的对比度。
[0191]实施例五
[0192]本实施例提供了另一种分光合光装置。该分光合光装置与实施例一所述的分光合光装置的区别在于,对第一 TIR包括的第一棱镜、第二棱镜和第二 TIR包括的第三棱镜、第四棱镜进行了变形,使得入射光线λ入射至第一光学元件23的入射角度小于45度。详述如下:
[0193]第一棱镜包括用于入射光线入射的第一表面,与第三棱镜邻接且设置有第一光学元件的第二表面,用于将沿第一光通道传输的光线反射至第一棱镜的第四表面的第三表面,与第二棱镜邻接且用于将第三表面反射的光线全反射至第一空间光调制器的第四表面,且第三表面和第四表面使第一空间光调制器出射的光线与入射光线垂直。该第一棱镜还可以包括其他表面。
[0194]第二棱镜包括与第一棱镜的邻接第四表面邻接的第一表面,与第四棱镜邻接且设置有第二光学元件的第二表面。该第二棱镜还可以包括其他表面,如位于出射光线的出射光路中的第三表面。该第三表面与出射光线垂直或者不垂直。
[0195]第三棱镜包括与第一棱镜的第二表面邻接且设置有第一光学元件的第一表面,用于将沿第二光通道传输的光线反射至第三棱镜的第三表面的第二表面,与第四棱镜邻接且用于将第三棱镜的第二表面反射的光线全反射至第二空间光调制器的第三表面,且第二表面和第三表面使第二空间光调制器出射的光线与入射光线平行。该第三棱镜还可以包括其他表面。
[0196]第四棱镜包括与第三棱镜的第三表面邻接的第一表面,与第二棱镜的第二表面邻接且设置有第二光学元件的第二表面。该第四棱镜还可以包括其他表面,如位于出射光线的出射光路中的第三表面。该第三表面与出射光线垂直或者不垂直。
[0197]本实施例提供的分光合光装置的走光方式与实施例四相同,在此不再赘述。
[0198]在本实施例中,与实施例四相同,其极大的减小了投影设备的后焦,提高了光效,可以更容易的将第一空间光调制器和第二空间光调制器处于开态和关态时反射的光区分开来,有利于提高投影设备的对比度。而且由于入射光线入射至第一光学元件的入射角度小于45度,使得入射分光与出射合光的角度相等,且均小于45度,降低了分光膜和合光膜的入射角度,从而降低了分光膜和合光膜的镀膜难度,进一步提升了效率。
[0199]实施例六
[0200]本实施例提供了另一种分光合光装置,如图10所示,为本实施例提供的分光合光装置的俯视图。该分光合光装置与实施例五所述的分光合光装置的区别在于,为了使入射光线垂直入射至分光合光装置,使出射光线垂直于分光合光装置出射,如当第一棱镜的第一表面与入射光线不垂直,第二棱镜的第三表面与出射光线不垂直,或者第四棱镜的第三表面与出射光线不垂直时,该分光合光装置还包括第七棱镜127和第八棱镜128。其中:
[0201]第七棱镜127与第一棱镜的第一表面邻接设置,该第七棱镜127包括与第一棱镜的第一表面邻接的第一表面,与入射光线垂直的第二表面。该第七棱镜127还可以包括其他表面。
[0202]第八棱镜128与第二棱镜的第三表面或者第四棱镜的第三表面邻接设置,该第八棱镜128包括与第二棱镜的第三表面或者第四棱镜的第三表面邻接的第一表面,位于出射光线的出射光路中且与出射光线垂直的第二表面。该第八棱镜128还可以包括其他表面。
[0203]当第八棱镜128与第二棱镜的第三表面邻接设置时,该第八棱镜128与第七棱镜127可以为一体棱镜或者分体棱镜。
[0204]在本实施例中,入射光线和出射光线均垂直于分光合光装置,相对于实施例五所述的入射光线与出射光线与分光合光装置不垂直的方式来说,本实施例提供的分光合光装置可减少色差,提高成像质量。
[0205]实施例七
[0206]本实施例提供了一种投影光学系统,如图11所示。该投影光学系统包括光源121,光处理组件122,分光合光装置123,第一空间光调制器124,第二空间光调制器125以及投影镜头126。其中分光合光装置123如上述实施例一至六所述,在此不再赘述。其中:
[0207]光源121用于出射复合光。该复合光包含至少两种基色光。
[0208]其中光源121包括激发光光源1211和波长转换装置1212。激发光光源1211用于发出激发光,并将激发光出射至波长转换装置。该光源121可以为半导体二极管或者激光二极管或者为半导体二极管阵列或者激光二极管阵列等。
[0209]波长转换装置1212用于在激发光的激发下发出复合光。该波长转换装置1212包括至少一种波长转换材料,该至少一种波长转换材料中至少一种为在激发光的激发下可发出复合光的波长转换材料,如黄光荧光粉、青光荧光粉、品红光荧光粉等。
[0210]光处理组件122用于对光源121出射的复合光进行均匀化处理和收集,得到用于入射至分光合光装置的入射光线。该光处理组件122包括但不限于匀光装置和光中继装置。其中匀光装置对光源出射的复合光进行匀光处理。光中继装置收集匀光处理后的复合光并将复合光作为入射光线中继至分光合光装置123。
[0211]分光合光装置123将入射光线分成沿第一光通道传输的光线和沿第二光通道传输的光线,并将沿第一光通道传输的光线引导至所述第一空间光调制器,将沿第二光通道传输的光线引导至所述第二空间光调制器,同时将第一空间光调制器出射的光线与第二空间光调制器出射的光线合成出射光线并出射至投影镜头126。
[0212]第一空间光调制器124用于对沿第一光通道传输的光线进行调制并出射至分光合光装置123。
[0213]第二空间光调制器125用于对沿第二光通道传输的光线进行调制并出射至分光合光装置123。
[0214]本实施例提供的投影光学系统的后焦短、光效高、结构紧凑、体积小,且可以更容易的将第一空间光调制器和第二空间光调制器处于开态和关态时反射的光区分开来,有利于提高投影设备的对比度。
[0215]为了使采用本发明提供的分光合光装置的投影光学系统的工作原理更容易理解,以下以一个具体的应用场景对采用本发明提供的分光合光装置的投影光学系统进行举例说明,但本发明提供的分光合光装置的应用场景不限于此。
[0216]请参阅图11,假设光源121出射的光为时序的蓝光和黄光,第一光学兀件为透射蓝光和绿光、反射红光的波长分光片,第二光学兀件为透射红光、反射蓝光和绿光的波长合光片。则光源121出射的时序的蓝光和黄光经光处理组件122进行匀光和聚光处理后,作为入射光线以45度入射角或者小于45度入射角入射至分光合光装置123中的第一光学元件。分光合光装置123的第一光学元件反射黄光中的红光,使红光沿第一光通道传输,并透射蓝光以及黄光中的绿光,使蓝光和绿光沿第二光通道传输。分光合光装置123中的第一TIR将沿第一光通道传输的红光中继至第一空间光调制器124,并将经第一空间光调制器124调制后的红光中继至第二光学元件。分光合光装置123中的第二 TIR将沿第二光通道传输的时序的蓝光和绿光中继至第二空间光调制器125,并将经第二空间光调制器125调制后的时序的蓝光和绿光中继至第二光学元件。第二光学元件透射红光并反射蓝光和绿光,从而将红光、蓝光和绿光合成沿同一光路出射的出射光线。
[0217]以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者直接、间接运用在其他相关的技术领域,均视为包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种分光合光装置,其特征在于, 所述装置包括邻接设置的第一 TIR和第二 TIR,所述第一 TIR和所述第二 TIR邻接的表面一部分设有第一光学元件,另一部分设有第二光学元件,其中: 所述第一光学元件用于将入射至所述分光合光装置的入射光线分成沿第一光通道传输的光线和沿第二光通道传输的光线; 所述第二光学元件用于将第一空间光调制器出射的光线和第二空间光调制器出射的光线合成出射光线后出射。2.如权利要求1所述的分光合光装置,其特征在于, 所述第一光学元件为对第一色光和第二色光透射、对第三色光反射的波长分光片,或者为对第一色光和第二色光反射,对第三色光透射的波长分光片; 所述第二光学元件为对第一色光和第二色光透射,对第三色光反射的波长分光片,或者为对第一色光和第二色光反射,对第三色光透射的波长分光片。3.如权利要求2所述的分光合光装置,其特征在于,所述第一色光为绿光,所述第二色光为蓝光,所述第三色光为红光。4.如权利要求1所述的分光合光装置,其特征在于, 所述第一 TIR将入射光线引导至所述第一光学元件,并将所述沿第一光通道传输的光线引导至所述第一空间光调制器,并将所述第一空间光调制
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