一種稜鏡系統及具有該稜鏡系統的投影儀的製作方法

2023-07-09 07:10:21 2

專利名稱：一種稜鏡系統及具有該稜鏡系統的投影儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種稜鏡系統及具有該稜鏡系統的投影儀。
背景技術：
LED (Light Emitting Diode，發光二極體)微型投影機具有效率高、對比度好、壽命長等優點，在微投市場中具有很重要的地位。目前LED微型投影機主要採用傳統的DMD (Digital Micro mirror Device，數字微鏡元件)晶片(正交DMD晶片)結合稜鏡系統來實現投影的，在傳統的DMD晶片中採用正交像素陣列來產生1280X720的圖像，每一個微反射鏡單元的旋轉軸與晶片的長邊形成的夾角為45°，即微反射鏡單元被專用於顯示器件上的一個圖形像素，但是為了實現更高的解析度且同步降低系統成本，新型的DMD晶片採用菱形像素排列方式，為菱形DMD晶片，即微反射鏡單元相對於傳統的DMD晶片而言被旋轉了 45°，使得每一個微反射鏡單元的旋轉軸與晶片的長邊形成的夾角為90°，使得現有的稜鏡系統就無法與新型的菱形DMD晶片匹配，從而無法實現投影。

發明內容
本發明為解決現有技術中存在的稜鏡系統就無法與新型的菱形DMD晶片匹配而無法實現投影的問題，提供一種能與菱形DMD晶片匹配以實現投影的稜鏡系統以及具有該稜鏡系統的投影儀。本發明提供一種稜鏡系統，所述稜鏡系統包括與菱形DMD晶片耦合且具有三個豎直平面的第一稜鏡，其中第一稜鏡的三個豎直平面分別為第一平面，第二平面和第三平
第一平面，用於以一定的角度接收入射光，折射該入射光； 第二平面，用於將第一平面折射後的入射光在第一稜鏡內進行全反射； 第三平面，與菱形DMD晶片所在平面平行，用於將第二平面反射後的入射光折射後輸出至所述菱形DMD晶片，並接收菱形DMD晶片輸出的反射光，以及根據菱形DMD晶片的控制以不同的角度輸出該反射光；
所述稜鏡系統還包括具有三個豎直平面且其中一豎直平面與第一稜鏡中的第二平面平行的第二稜鏡；
第二稜鏡，用於接收第一稜鏡輸出的反射光，並根據反射光的角度從不同的角度輸出該反射光，其中與第一稜鏡中的第二平面平行的豎直平面，用於接收第一稜鏡輸出的反射光。 本發明還提供一種投影儀，包括光源，光處理單元，稜鏡系統，菱形DMD晶片以及投影物鏡；
光源，用於產生和輸出光束；
光處理單元，用於對從光源輸出的光束進行處理並輸出入射光； 稜鏡系統，用於接收光處理單元輸出的入射光並進行全反射後輸出；菱形DMD晶片，與稜鏡系統耦合，用於接收稜鏡系統輸出的入射光，並對該入射光進行反射，以及控制該反射光在稜鏡系統內的輸出方向；
投影物鏡，用於接收菱形DMD晶片輸出的反射光，並將該反射光輸出至屏幕； 其中稜鏡系統為上述所述的稜鏡系統。本發明的稜鏡系統和投影儀與現有技術相比，通過設置第一平面與入射光的夾角，以及第二平面與入射光的夾角，使得入射光在第二平面內部全反射後，經過第三平面的折射輸出至菱形DMD晶片上。由於菱形DMD晶片具有開和關的兩種狀態，當菱形DMD晶片處於兩種不同的狀態時，菱形DMD晶片輸出的反射光的角度也會不同，菱形DMD晶片輸出的反射光經過第一稜鏡的第三平面和第二平面的折射後進入第二稜鏡，第二稜鏡根據反射光的角度從不同的角度輸出該反射光，即以兩種不同的角度輸出該反射光，同時第一稜鏡和第二稜鏡均具有三個豎直平面，使得第一稜鏡和第二稜鏡的平面與入射光的角度是一定的，因此當入射光以一定的角度進入該稜鏡系統時，稜鏡系統根據菱形DMD晶片的兩種狀態只會輸出兩種不同角度的反射光，兩種不同角度的反射光形成兩種光的對比，使得菱形 DMD晶片能與該稜鏡系統匹配，而且該稜鏡系統結構簡單，且通過該稜鏡系統的光路較為簡單，使得折射或者反射的次數減少，從而減小光能的損失，提高光能的利用率。那麼具有該稜鏡系統的投影儀，該稜鏡系統輸出兩種角度的反射光，其中一角度的反射光會輸出至投影物鏡，投影物鏡便將該反射光輸出至屏幕，從而實現投影，而另一個角度的反射光無法被投影物鏡投射出去，因此能實現兩種對比度的投影。


圖1為本發明投影儀一種實施例的結構示意圖。圖2為本發明稜鏡系統的菱形DMD晶片處於開狀態的第一種實施例結構示意圖。圖3為本發明稜鏡系統的菱形DMD晶片處於關狀態的第一種實施例結構示意圖。圖4為本發明稜鏡系統的菱形DMD晶片處於關狀態的第二種實施例結構示意圖。圖5為本發明稜鏡系統的菱形DMD晶片處於開狀態的第三種實施例結構示意圖。圖6為本發明稜鏡系統的菱形DMD晶片處於關狀態的第三種實施例結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明提供第一種實施例的稜鏡系統，如圖2和圖3所示，所述稜鏡系統包括與菱形DMD晶片1耦合且具有三個豎直平面的第一稜鏡2，其中第一稜鏡2的三個豎直平面分別為第一平面21，第二平面22和第三平面23 ；
第一平面21，用於以一定的角度接收入射光，折射該入射光； 第二平面22，用於將第一平面21折射後的入射光在第一稜鏡內進行全內反射； 第三平面23，與菱形DMD晶片1所在平面平行，用於將第二平面22反射後的入射光折射後輸出至所述菱形DMD晶片1，並接收菱形DMD晶片1輸出的反射光，以及根據菱形DMD 晶片1的控制以不同的角度輸出該反射光；所述稜鏡系統還包括具有三個豎直平面且其中一豎直平面與第一稜鏡2中的第二平面22平行的第二稜鏡3;
第二稜鏡3，用於接收第一稜鏡2輸出的反射光，並根據反射光的角度從不同的角度輸出該反射光，其中與第一稜鏡2中的第二平面22平行的豎直平面，用於接收第一稜鏡2輸出的反射光。根據光學原理，如果在光學介質表面的光束以大於全反射臨界角度入射到該分界面，則該光束被全反射。當兩種具有不同折射率的介質彼此接觸時，從一種介質傳播到另一種介質的光束將會根據其入射角度來決定其是否能夠進入到另一種介質，或者會給全部反射後返回到原來的介質中去。例如，常用的K9玻璃，其折射率η為1. 5164，當其處於空氣中(折射率η'為1)，其中η以及η'分別代表分界面兩邊玻璃和空氣的折射率。假設光束以入射角a從玻璃入射到空氣時，而且發生全反射的臨界狀態時，其從空氣中出射的角度為a' =90°。則由Snell』 Law求得的全反射臨界角度為arcsinfc' sin(a' )/ sin(a)]=41.3°，即當從玻璃進入空氣的光束的入射角大於41. 3°時，該入射光便會發生全反射。通過設置第一平面21與入射光的夾角，以及第二平面22與入射光的夾角，便可以控制光束通過第二平面22的入射角在大於41. 3°的狀態，此時入射光在第二平面22內部全反射後，經過第三平面23的折射輸出至菱形DMD晶片1上。當菱形DMD晶片1接收到入射光後，會對其接收的入射光進行反射，由於菱形DMD晶片1的數字微鏡單元可以在-12° 到+12°的角度範圍內反射入射光，因此菱形DMD晶片1具有開和關的兩種狀態，當菱形 DMD晶片1處於兩種不同的狀態時，菱形DMD晶片1輸出的反射光的角度也會不同，菱形DMD 晶片1輸出的反射光經過第一稜鏡2的第三平面23和第二平面22的折射後，進入第二稜鏡3，第二稜鏡3根據反射光角度的不同而從不同的角度輸出該反射光，即以兩種不同的角度輸出該反射光，同時第一稜鏡2和第二稜鏡3均具有三個豎直平面，所述豎直平面具體為如圖1所示垂直於紙面的平面，使得第一稜鏡2和第二稜鏡3的平面與入射光的角度是一定的，因此當入射光以一定的角度進入該稜鏡系統時，稜鏡系統根據菱形DMD晶片1的兩種狀態只會輸出兩種不同角度的反射光，即當菱形DMD晶片1處於兩種不同的狀態時，稜鏡系統輸出的反射光形成兩種對比，使得菱形DMD晶片1能與該稜鏡系統匹配，而且該稜鏡系統結構簡單，且通過該稜鏡系統的光路較為簡單，使得折射或者反射的次數減少，從而減小光能的損失，提高光能的利用率。為了實現投影，如圖1所示，本發明還提供一種實施例的投影儀，包括光源4，光處理單元，稜鏡系統，菱形DMD晶片1以及投影物鏡6 ；
光源4，用於產生和輸出光束；
光處理單元，用於對從光源輸出的光束進行處理並輸出入射光； 稜鏡系統，用於接收光處理單元輸出的入射光並進行全反射後輸出； 菱形DMD晶片1，與稜鏡系統耦合，用於接收稜鏡系統輸出的入射光，並對該入射光進行反射，以及控制該反射光在稜鏡系統內的輸出方向；
投影物鏡6，用於接收稜鏡系統輸出的反射光，並將該反射光輸出至屏幕； 其中稜鏡系統包括具有三個豎直平面的第一稜鏡2，第一稜鏡2的三個豎直平面分別為第一平面21，第二平面22和第三平面23 ；第一平面21，用於以一定的角度接收入射光，折射該入射光； 第二平面22，用於將第一平面21折射後的入射光在第一稜鏡2內進行全反射； 第三平面23，與菱形DMD晶片1所在平面平行，用於將第二平面22反射後的入射光折射後輸出至所述菱形DMD晶片1，並接收菱形DMD晶片1輸出的反射光，以及根據菱形DMD 晶片1的控制以不同的角度輸出該反射光；
所述稜鏡系統還包括具有三個豎直平面且其中一豎直平面與第一稜鏡2中的第二平面22平行的第二稜鏡3;
第二稜鏡3，用於接收第一稜鏡2輸出的反射光，並根據反射光的角度從不同的角度輸出該反射光，其中與第一稜鏡2中的第二平面22平行的豎直平面，用於接收第一稜鏡2輸出的反射光。由於菱形DMD晶片1具有開和關的兩種狀態，當菱形DMD晶片1處於開的狀態時， 即數字微鏡單元與菱形DMD晶片1所在平面形成夾角為+12°，那麼菱形DMD晶片1輸出豎直的反射光經過第一稜鏡的第三平面23和第二平面22的折射，再經過第二稜鏡2的折射輸出至投影物鏡6，當數字微鏡單元與菱形DMD晶片1所在平面形成夾角為-12°，再經過第二稜鏡2的折射輸出另一個角度的反射光不會輸出至投影物鏡6，即與菱形DMD晶片1 耦合的上述稜鏡系統根據菱形DMD晶片1的狀態輸出兩個角度的反射光，其中一角度的反射光會輸出至投影物鏡6時，投影物鏡6便將該反射光輸出至屏幕，從而實現投影，而另一個角度的反射光無法被投影物鏡6投射出去，因此能實現兩種對比度的投影，即上述稜鏡系統能與菱形DMD晶片1匹配。在具體實施中，所述光源4具體為LED (Light Emitting Diode，發光二極體)三色光源，用於產生和輸出R、G、B三色光，即輸出紅、綠、藍的三色光。進一步，所述光處理單元包括準直透鏡組件51，三色合成透鏡52，複眼透鏡組件 53以及積分透鏡M ；
準直透鏡組件51，用於接收從LED三色光源輸出的光束，並輸出R、G、B三色平行光； 三色合成透鏡52，用於將準直透鏡組件輸出的R、G、B三色平行光合成混合平行光並輸
出；
複眼透鏡組件53，用於接收三色合成透鏡輸出的平行光，並輸出具有與菱形DMD晶片1 匹配的光斑的平行光；
積分透鏡M，用於將複眼透鏡組件53輸出的平行光匯聚輸出至稜鏡系統。在具體實施中，每種顏色的光源前方設置一組準直透鏡組件51，將每種顏色的發散光變成平行光，可以提高LED光源的利用率，再將三種顏色的平行光通過三色合成透鏡 52混合形成混合平行光輸出，可以在空間上有效地縮小投影儀的結構同時能提高投影儀的光利用率。而通過複眼透鏡組件53可以對混合平行光的光斑進行整形，如果輸出到菱形 DMD晶片1的光斑比菱形DMD晶片1大，那麼只有輸出至菱形DMD晶片1上的光能被反射利用，其餘的光能都會損失，優選情況下，將光斑整形成與菱形DMD晶片1的形狀匹配的狀態。而如果輸出至菱形DMD晶片1上的光斑不均勻，最終投影出來的光也是不均勻的，會影響投影效果，圖像就會出現一邊亮，一邊暗的效果。為了提高光能利用率以及投影畫面均勻性，因此通過複眼透鏡組件53可以將混合平行光的光斑變成均勻的光斑且該光斑能與菱形DMD晶片1匹配。然後再將複眼透鏡組件53輸出的光束通過積分透鏡M匯聚輸出至稜鏡系統，即輸出至第一平面21。進一步，在第一種實施例的稜鏡系統中，所述第二稜鏡3的豎直平面包括第四平面31，第五平面32以及第六平面33 ；
第四平面31，與所述第二平面22平行且用於接收第一稜鏡3輸出的反射光並折射該反射光；
第五平面32，用於當菱形DMD晶片1處於開狀態時，接收第四平面31的輸出光並折射後輸出；
第六平面33，用於當菱形DMD晶片1處於關狀態時，接收第四平面31的的輸出光。如圖2和圖3所示，當菱形DMD晶片1處於開的狀態時，菱形DMD晶片1輸出幾乎豎直的反射光，經過第一稜鏡的第三平面23和第二平面22的折射後再經過第二稜鏡的第四平面31和第五平面32也輸出幾乎豎直的反射光，並輸出至投影透鏡6中。當菱形DMD 晶片1處於關的狀態時，菱形DMD晶片1輸出的反射光經過第一稜鏡的第三平面23和第二平面22的折射後再經過第二稜鏡的第四平面31折射輸出至第六平面33，當第六平面33為光滑面時，通過第六平面33將接收到折射後的反射光進行折射後或反射後輸出，但是投影物鏡6無法將此時的反射光投射出去。進一步，所述第二稜鏡3為三稜鏡，第四平面31、第五平面32以及第六平面33為第二稜鏡3的側面，即第四平面31、第五平面32以及第六平面33均為四邊形的平面，由於第四平面31、第五平面32以及第六平面33均為豎直平面，所述第二稜鏡3為直三稜鏡，那麼如圖2和圖3所示，第四平面31、第五平面32以及第六平面33均僅顯示為一條邊，而這三條邊組成的三角形為所述第二稜鏡3的橫截面。進一步，當菱形DMD晶片1處於關的狀態時，菱形DMD晶片1輸出的反射光應該與第六平面33垂直，以利於最大限度地將該光束從第六平面33透射出去，不能到達投影物鏡。為了使稜鏡系統佔用的空間減小且簡單，所述第六平面33與所述菱形DMD晶片1所在平面形成的夾角為23°且所述第六平面33與第四平面31形成的夾角為銳角，即第六平面 33以其與第四平面31的連接點為支點向圖3所示的左向旋轉，直到其與所述菱形DMD晶片 1所在平面形成的夾角為23°，使得第五平面32在橫向方向佔用的空間減少，從而使得稜鏡系統佔用的空間減小且簡單，同時最大限度地將該反射光從第六平面33透射出去，而不會輸出至投影物鏡6。在本實施例中，第六平面33為光學吸收面，將接收到的反射光直接吸收，不能投射出去，從而形成較高的對比度。優選情況下，所述第六平面33與所述菱形DMD晶片1所在的平面形成的夾角為90°，使得第六平面33能將接收到的反射光完全吸收，從而形成更高的對比度同時以減小稜鏡的體積。進一步，本發明還提供第二實施例的稜鏡系統，在菱形DMD晶片1處於開的狀態時，稜鏡系統的光路與第一實施例中光路一樣，但是在菱形DMD晶片1處於關的狀態時，如圖4所示，所述第二稜鏡3的豎直平面包括第四平面31以及第五平面32 ；
第四平面31，與所述第二平面22平行且用於接收第一稜鏡輸出的反射光並折射後輸
出；
第五平面32，用於接收第四平面31的輸出光，並折射後輸出。由於第五平面32在橫向方向上足夠大，當菱形DMD晶片1處於關的狀態時，菱形DMD晶片1輸出的反射光，經過第四平面31折射後輸出的反射光，直接通過第五平面32輸出而不會經過第六平面33，當然也不會被投影物鏡6投射出去。當然在具體實施中，所述第二稜鏡3的豎直平面還包括第六平面33，由於第六平面33不是通光面，因此第六平面33 可以是光學吸收也可以是光滑面。進一步，所述第五平面32與其輸出折射後的反射光垂直，使得位於第五平面32下方的投影物鏡6便於放置，同時也使得折射後的反射光容易與投影物鏡6的光軸平行，從而提高光的利用率同時增強投影效果。進一步，所述第五平面32還與所述入射光平行，當然所述第五平面32與所述入射光不平行也是可以的，但是所述第五平面32與所述入射光平行，使得稜鏡系統更加簡單， 且增強投影效果。 在具體實施中，第三平面32與第五平面32可以不平行，但是為了達到很更好的投影效果，本發明還提供第三種實施例的稜鏡系統，如圖5和圖6所示，所述第五平面32與所述第三平面23平行，使得從菱形DMD晶片1輸出反射光的角度來看，第一稜鏡2和第二稜鏡 3組成一塊近乎平行的玻璃板，以利於投影鏡頭的設計，以及進一步使得投影儀能達到更好的投影效果，而且使得稜鏡系統更簡單。進一步，所述第三平面23與所述入射光平行，即第三平面23與所述積分透鏡M 的光軸平行，那麼第三平面23在橫向方向上沒有傾斜的角度，當然所述第三平面23與所述入射光也可以不平行，但是菱形DMD晶片1與所述第三平面23平行設置且耦合，同時所述第三平面23與所述入射光平行，因此便於菱形DMD晶片1的設置。在具體實施中，菱形DMD 晶片1與第三平面23通過空氣間隙層進行耦合，便於菱形DMD晶片1與第三平面23之間的安裝和拆卸。同時在具體實施中，第二平面22與第四平面31之間的耦合也是可以通過空氣間隙層進行耦合。在本實施例中，第三平面32與第五平面32平行，且平行所述入射光，即第三平面 23與第五平面32均和所述積分透鏡M的光軸平行，當菱形DMD晶片1處於開狀態時，菱形 DMD晶片1輸出與其所在平面垂直的反射光，即輸出豎直的反射光，經過第一稜鏡的第三平面23和第二平面22的折射後再經過第二稜鏡的第四平面31和第五平面32也輸出豎直的反射光，並輸出至投影物鏡6中。當菱形DMD晶片1處於關的狀態時，菱形DMD晶片1輸出反射光與其所在的平面形成的夾角為36°，經過第一稜鏡的第三平面23和第二平面22的折射後，再經過第二稜鏡的第四平面31折射後輸出至第六平面33，當第六平面33為光滑面時，通過第六平面33將接收到折射後的反射光進行折射後或反射後輸出，此處輸出的反射光有可能會輸出至投影物鏡6，但是由於投影物鏡6可以利用的光，是和菱形DMD晶片1的轉角是有關係的，菱形DMD晶片1的轉角範圍大致和投影物鏡的可以接收利用的光的角度範圍相等，即與菱形DMD晶片1所在平面形成的角度在-12°和+12°的範圍內，而由於第五平面32與菱形DMD晶片1平行，從菱形DMD晶片1所反射光的角度為36度左右，遠遠大於-12°和+12°度的範圍，所以這樣的反射光是會被投影物鏡6本身的光闌所遮擋掉的， 不會投影出去，從而無法實現投影，進一步形成較高的對比度。進一步，所述菱形DMD晶片1所在平面與所述第一平面的法線形成的夾角為23° -25°，所述菱形DMD晶片1所在平面與所述第二平面的法線形成的夾角為55° -59°，即在本實施例中，所述入射光與所述第一平面的法線形成的夾角為23° -25°，所述入射光與所述第二平面的法線形成的夾角為55° -59°，使得入射光能在第一稜鏡2內進行全反射後輸出至菱形DMD晶片1。進一步，所述第一稜鏡2為三稜鏡，第一平面21、第二平面22以及第三平面23為第一稜鏡2的側面，即第一平面21、第二平面22以及第三平面23均為四邊形的平面，由於第一平面21、第二平面22以及第三平面23均為豎直平面，因此所述第一稜鏡2為直三稜鏡，那麼如圖5和圖6所示，第一平面21、第二平面22以及第三平面23均僅顯示為一條邊， 而這三條邊組成的三角形為所述第一稜鏡2的橫截面。在具體實施中，為了提高投影儀的成像效果，第一稜鏡2和第二稜鏡3均應採用低折射率，高色散值的玻璃材質，折射率和色散範圍可在η50內，本實施例中， 第一稜鏡2和第二稜鏡3均採用BK7或K9型號的玻璃材質，其材料折射率和色散分別為 n=l. 5164、v=64. 1333，從而進一步提高投影儀的成像效果。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1. 一種稜鏡系統，其特徵在於，所述稜鏡系統包括與菱形DMD晶片耦合且具有三個豎直平面的第一稜鏡，其中第一稜鏡的三個豎直平面分別為第一平面，第二平面和第三平第一平面，用於以一定的角度接收入射光，折射該入射光；第二平面，用於將第一平面折射後的入射光在第一稜鏡內進行全反射；第三平面，與菱形DMD晶片所在平面平行，用於將第二平面反射後的入射光折射後輸出至所述菱形DMD晶片，並接收菱形DMD晶片輸出的反射光，以及根據菱形DMD晶片的控制以不同的角度輸出該反射光；所述稜鏡系統還包括具有三個豎直平面且其中一豎直平面與第一稜鏡中的第二平面平行的第二稜鏡；第二稜鏡，用於接收第一稜鏡輸出的反射光，並根據反射光的角度從不同的角度輸出該反射光，其中與第一稜鏡中的第二平面平行的豎直平面，用於接收第一稜鏡輸出的反射光。
2.如權利要求1所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第二稜鏡的豎直平面包括第四平面，第五平面以及第六平面；第四平面，與所述第二平面平行且用於接收第一稜鏡輸出的反射光並折射後輸出；第五平面，用於當菱形DMD晶片處於開狀態時，接收第四平面的輸出光並折射後輸出；第六平面，用於當菱形DMD晶片處於關狀態時，接收第四平面的輸出光。
3.如權利要求2所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第六平面為光學吸收面。
4.如權利要求3所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第六平面與所述菱形DMD晶片所在的平面形成的夾角為90°。
5.如權利要求2所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第六平面與所述菱形DMD晶片所在平面形成的夾角為23°且所述第六平面與第四平面形成的夾角為銳角。
6.如權利要求1所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第二稜鏡的豎直平面包括第四平面以及第五平面；第四平面，與所述第二平面平行且用於接收第一稜鏡輸出的反射光並折射後輸出；第五平面，用於接收第四平面的輸出光，並折射後輸出。
7.如權利要求2所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第二稜鏡為三稜鏡，第四平面、第五平面以及第六平面為第二稜鏡的側面。
8.如權利要求2所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第五平面與其輸出光垂直。
9.如權利要求6所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第五平面與其輸出光垂直。
10.如權利要求2所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第五平面與所述第三平面平行。
11.如權利要求6所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第五平面與所述第三平面平行。
12.如權利要求2所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第五平面與所述入射光平行。
13.如權利要求6所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第五平面與所述入射光平行。
14.如權利要求1所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第三平面與所述入射光平行。
15.如權利要求1所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述第一稜鏡為三稜鏡，第一平面、第二平面以及第三平面為第一稜鏡的側面。
16.如權利要求1所述的稜鏡系統，其特徵在於，所述菱形DMD晶片所在平面與所述第一平面的法線形成的夾角為23° -25°，所述菱形DMD晶片所在平面與所述第二平面的法線形成的夾角為陽° -59°。
17.一種投影儀，其特徵在於，包括光源，光處理單元，稜鏡系統，菱形DMD晶片以及投影物鏡；光源，用於產生和輸出光束；光處理單元，用於對從光源輸出的光束進行處理並輸出入射光； 稜鏡系統，用於接收光處理單元輸出的入射光並進行全反射後輸出； 菱形DMD晶片，與稜鏡系統耦合，用於接收稜鏡系統輸出的入射光，並對該入射光進行反射，以及控制該反射光在稜鏡系統內的輸出方向；投影物鏡，用於接收稜鏡系統輸出的反射光，並將該反射光輸出至屏幕； 其中稜鏡系統為如權利要求1-16任意一項所述的稜鏡系統。
18.如權利要求17所述的投影儀，其特徵在於，光源為LED三色光源，用於產生和輸出 R、G、B三色光。
19.如權利要求18所述的投影儀，其特徵在於，所述光處理單元包括準直透鏡組件，三色合成透鏡，複眼透鏡組件以及積分透鏡；準直透鏡組件，用於接收從LED三色光源輸出的光束，並輸出R、G、B三色平行光； 三色合成透鏡，用於將準直透鏡組件輸出的R、G、B三色平行光合成混合平行光並輸出；複眼透鏡組件，用於接收三色合成透鏡輸出的平行光，並輸出具有與菱形DMD晶片匹配的光斑的平行光；積分透鏡，用於將複眼透鏡組件輸出的平行光匯聚輸出至稜鏡系統。
全文摘要
本發明提供了一種稜鏡系統及投影儀，所述稜鏡系統包括與菱形DMD晶片耦合且具有三個豎直平面的第一稜鏡，第一稜鏡的三個豎直平面分別為第一平面，第二平面和第三平面；第一平面，用於以一定的角度接收入射光，折射該入射光；第二平面，用於將折射後的入射光在第一稜鏡內進行全內反射；第三平面，用於將反射後的入射光折射後輸出至所述菱形DMD晶片，並接收菱形DMD晶片輸出的反射光，以及根據菱形DMD晶片的控制以不同的角度輸出該反射光；所述稜鏡系統還包括具有三個豎直平面且其中一豎直平面與第二平面平行的第二稜鏡；第二稜鏡，用於接收第一稜鏡輸出的反射光並根據反射光的角度輸出該反射光。該稜鏡系統及投影儀能與菱形DMD晶片匹配以實現投影。
文檔編號G02B27/18GK102565897SQ201010614398
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者姜莉莉, 孟慶濤, 祁高進 申請人:比亞迪股份有限公司