一種合光稜鏡及其安裝對位方法
2023-09-23 05:08:50 1
專利名稱：一種合光稜鏡及其安裝對位方法
技術領域：
本發明涉及一種合光稜鏡，尤其涉及能夠精確定位入射光與合光稜鏡的相對位置並能提 升固定的穩定性的一種合光稜鏡。
背景技術：
合光稜鏡是液晶型投影系統中一個重要的光學元件，其作用是將從不同方向入射到該合 光稜鏡的三種基原色光(紅，綠，藍)合成為一道全色光(白)射出至投影系統。
目前， 一般合光稜鏡由四個等長直角稜鏡組成，其中，每個直角稜鏡包括一個與直角相 對的斜面及兩個相互垂直相交並分別與斜面相交的直角面。每個直角稜鏡的直角面均鍍有光 學薄膜而形成鍍膜面，用於選擇性的將特定波長的光反射或透過。每個直角稜鏡還有兩個端 面，此端面為合光稜鏡與外部投影系統的接觸面，為增加與投影系統之間膠合固定的穩定性 ，此端面一般被加工成磨砂的霧面。四個直角稜鏡的直角面相互緊靠膠合而成方形合光稜鏡 結構，其中，四個直角稜鏡的斜面組成合光稜鏡的側面，合光稜鏡的側面為光的入射或出射 面，四個直角稜鏡的霧面彼此對齊形成合光稜鏡的霧面。
圖1A所示為一現有的合光稜鏡10的結構，其由四個直角稜鏡膠合而成，紅色入射光101 、綠色入射光102、藍色入射光103分別從合光稜鏡10三個不同的側面射入合光稜鏡，在合光 稜鏡內部經過合光稜鏡10合成後的全色出射光104由合光稜鏡的另外一個側面射出。其中， 每個直角稜鏡的兩個直角面分別鍍有不同類型的鍍層105和106，鍍層105具有將紅光波段的 入射光反射而讓其他顏色的光透射的功能，鍍層106具有將藍光波段的入射光反射而讓其他 顏色的光透射的功能，三種色彩(紅，綠，藍)的光線分別由合光稜鏡的三個側面射入由另 一個側面射出合成後的全色光。圖1B為現有的一種合光稜鏡中的一個直角稜鏡11結構，包括 一個與直角相對的斜面lll，即合光稜鏡的一個側面，兩個互相垂直相交且分別與斜面相交 的直角面112，即具有不同鍍層的鍍膜面，端面113，即霧面。
在投影系統中，對三束入射光與稜鏡鍍膜面的夾角精密度要求非常高，需定位光學級角 度，微小的角度偏差都將影響到合光稜鏡的合光品質，進而影響到投影系統的解像清晰度。
現有合光稜鏡在對入射光與鍍膜面間的角度對準時，採用的是以合光稜鏡側面以及上下 霧面為對準時的基準面。但是，由於各個直角稜鏡在製作過程中的偏差，再加上後期拋光、 打磨等稜鏡製作工序也會造成偏差，所以，其側面與鍍膜面之間難免存在角度上的偏差。這
時再以合光稜鏡側面以及上、下霧面為基準面進行入射光和鍍膜面間的角度對準，顯然會存 在定位上的誤差，導致定位的精度下降，影響整個合光稜鏡的合光品質，進而影響投影系統 的解像清晰度。
另外，現有合光稜鏡主要通過貼合方式將其上、下霧面膠合於投影系統上。如此，合光 稜鏡將主要靠膠合劑的粘著力，表現為霧面和投影系統間的剪切力來實現固定的穩定性，但 是在高溫等環境下，膠合劑容易變形而導致合光稜鏡穩定性下降， 一旦合光稜鏡產生位置偏 移，必然會影響到合光稜鏡之合光效果和品質。此外，此種固定方式固定的支撐面亦為上、 下霧面，顯然其支撐強度較低。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種合光稜鏡及其安裝定位的方法，能夠精確定位入射光與合光 稜鏡的相對位置。
一種合光稜鏡，其包括四個直角稜鏡，其中每一直角稜鏡包含有一個斜面、兩個垂直 相交且分別與斜面相交的直角面。所述四個直角稜鏡相互膠合連接。所述合光稜鏡中至少有 一個直角稜鏡的直角面突出於與其膠合的直角稜鏡相互膠合處。
一種合光稜鏡的安裝對位方法，其包括提供一合光稜鏡，所述合光稜鏡中至少一個直 角稜鏡的直角面突出於與其膠合的直角稜鏡相互膠合處；將所述合光稜鏡裝設於一個投影系 統中；以所述合光稜鏡中至少一個直角稜鏡突出的直角面作為其基準面，進行所述合光稜鏡 與入射至所述合光稜鏡之間的角度對準；固定所述合光稜鏡。
所述合光稜鏡，由於在光線對準時直接在入射光線和合光稜鏡中至少一個直角稜鏡突出 的直角面之間進行，從而避免了先前光線對準時由於直角稜鏡斜面和直角面之間角度誤差而 弓1起對準精度不高的問題，因而可以提高合光稜鏡的光線對準精度。
圖1A是現有的一種合光稜鏡結構圖1B是現有合光稜鏡的一個直角稜鏡的結構圖2是本發明第一實施例的合光稜鏡結構圖3是本發明第一實施例的合光稜鏡其中一個直角稜鏡結構圖4是本發明第二實施例的合光稜鏡結構圖5是本發明第三實施例的合光稜鏡結構圖6是本發明第四實施例的合光稜鏡結構圖； 圖7是本發明第一實施例的合光稜鏡的安裝定位流程圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。
圖2為本發明第一實施例的合光稜鏡20結構圖，其包括四個相互膠合連接的直角稜鏡21 、22、 23、 24。該合光稜鏡還具有四個作為光入射面或出射面的側面201，具有將紅光波段 的光反射而其他波段的光穿透功能的第一鍍層202，具有將藍光波段的光反射而其他波段的 光穿透功能的第二鍍層203。
圖3所示為本發明第一實施例的合光稜鏡20其中一個直角稜鏡21結構圖，組成合光稜鏡 的四個直角稜鏡具有相似的結構，故選取其中一個直角稜鏡21描述其結構，其包括 一個與 直角相對的斜面211，即合光稜鏡20的一個側面201，兩個垂直相交且分別與斜面211相交的 直角面212和213，直角面212和213分別鍍有第一鍍層202和第二鍍層203。
本實施例中，相對的兩個直角稜鏡21、 23與其他兩個直角稜鏡22、 24錯開，因而在合光 稜鏡20—端形成四個直角面的突出部分204，所述每一直角稜鏡以具有相同鍍層的直角面相 鄰接的方式相互緊靠膠合。其中，相對的兩個直角稜鏡的兩端對齊，相鄰的直角稜鏡兩端相 互偏移式錯開一定的距離，形成所述合光稜鏡20的結構。
本實施例中，由於合光稜鏡20的直角稜鏡的直角面212、 213具有突出部分204，所述突 出部分204可以直接作為合光稜鏡20入射光線對準的對位基準面，可以明顯地提高對準的精 度。另外，所述直角面的突出部分204還可以嵌合於投影系統中並作為合光稜鏡在固定時的 膠合劑接著面，提高固定的穩定性及支撐強度。
圖4為本發明第二實施例的合光稜鏡30結構圖，其具有與本發明第一實施例的合光稜鏡 20相似的結構，包括四個直角稜鏡31、 32、 33、 34。該合光稜鏡30的其不同之處在於合光 稜鏡30中三個直角稜鏡32、 33、 34的兩端面相平齊且，與另外一個直角稜鏡31兩端相錯開一 定的距離，合光稜鏡30—端形成兩個直角面的突出部分304。
本實施例在合光稜鏡30的光線對準以及固定時具有與第一實施例相同的效果。
如第一實施例和第二實施例所述的合光稜鏡20和30，其均利用組成合光稜鏡的直角稜鏡 間相對位置的偏移，形成合光稜鏡至少一個直角稜鏡的直角面突出於與其膠合的直角稜鏡相 互膠合處，當然，合光稜鏡結構還可以利用直角稜鏡間相對位置的關係作其他變化。
圖5為本發明第三實施例的合光稜鏡40結構圖，其具有與本發明第一實施例的合光稜鏡 20相似的結構，具有四個直角稜鏡41、 42、 43、 44。該合光稜鏡40的其不同之處在於組成 合光稜鏡40的直角稜鏡中一個直角稜鏡41的長度hl要小於其他相鄰的三個直角稜鏡42、 43、 44的長度h2。其中，四個直角稜鏡41、 42、 3、 43、 44一端平齊，合光稜鏡40的另一端形成
具有兩個直角面的突出部分404的結構，即本發明第三實施例的結構。
本實施例在合光稜鏡40的光線對準以及固定時具有與第一實施例相同的效果。 圖6為本發明第四實施例的合光稜鏡50結構圖，其具有與本發明第三實施例的合光稜鏡 50相似的結構，具有四個直角稜鏡51、 52、 53、 54。該合光稜鏡50的不同之處在於組成合 光稜鏡50的直角稜鏡中一個直角稜鏡51的長度h3要大於其他三個直角稜鏡52、 53、 54的長度 h4。其中，三個較短的直角稜鏡的兩端平齊，而與較長的直角稜鏡501兩端均錯開一定的距 離，合光稜鏡50的每一端均形成兩個直角面的突出部分504的結構，即本發明第四實施例的 結構。
本實施例在合光稜鏡50的光線對準以及固定時具有於第一實施例相同的效果。
如第三實施例和第四實施例所述的合光稜鏡40和50，其均利用組成合光稜鏡的直角稜鏡 間的長短關係，形成合光稜鏡至少一個直角稜鏡的直角面突出於與其膠合的直角稜鏡相互膠 合處，當然，合光稜鏡結構還可以利用直角稜鏡間的長短關係作其他變化。
本發明還涉及一種對應本發明結構的合光稜鏡的安裝定位方法，下面結合本發明第一實 施介紹所述合光稜鏡的安裝及定位方法的實施例。
如圖7所示為本發明第一實施例的合光稜鏡20的安裝定位方法流程圖，其包括如下步驟
提供一合光稜鏡，其具有四個相互膠合連接的直角稜鏡，其中至少一個直角稜鏡的直角 面突出於與其膠合的直角稜鏡相互膠合處； 將所述合光稜鏡裝設於一個投影系統中；
進行所述合光稜鏡與投影系統入射光之間的光線對準，對準時，以所述合光稜鏡的所述 直角面的突出部分作為基準面，通過調整入射光線進行光線入射角度的對準；
固定所述合光稜鏡，固定時，合光稜鏡中所述直角面的突出部分嵌合於投影系統中並作 為所述合光稜鏡固定時的膠合劑接著面。
本發明的其他實施例的合光稜鏡的安裝及光線對準方法可參考本實施例，故不作詳述。
所述合光稜鏡的安裝對位方法，避免了先前技術中因將合光稜鏡的入、出射面及上下霧 面作為對位基準時存在的角度偏差，因此可以提高光線對準時的對位精度；另外，將此直角 面的突出部分嵌合於投影系統中並作為合光稜鏡在固定時的膠合劑接著面，可以提高固定的 穩定性及支撐強度。
另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神所 做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
權利要求
1.一種合光稜鏡，其包括四個直角稜鏡，其中每一直角稜鏡包含有一個斜面、兩個垂直相交且分別與斜面相交的直角面，所述四個直角稜鏡相互膠合連接，其特徵在於所述合光稜鏡中至少有一個直角稜鏡的直角面突出於與其膠合的直角稜鏡相互膠合處。
10.如權利要求7所述的合光稜鏡的安裝對位方法，其特徵在於所 述合光稜鏡以所述至少一個直角稜鏡突出的直角面為膠合劑的接著面膠合，固定於投影系統 中。
全文摘要
一種合光稜鏡，其包括四個直角稜鏡，其中每一直角稜鏡包含有一個斜面、兩個垂直相交且分別與斜面相交的直角面，所述四個直角稜鏡相互膠合連接，所述合光稜鏡中至少有一個直角稜鏡的直角面突出於與其膠合的直角稜鏡相互膠合處。該結構的合光稜鏡，可以減少光線對準時的對準誤差，提高對準精度，還可以提高合光稜鏡固定時的穩定度及支撐強度。本發明還涉及一種合光稜鏡的安裝對位方法。
文檔編號G02B27/10GK101373274SQ20071020143
公開日2009年2月25日 申請日期2007年8月22日 優先權日2007年8月22日
發明者徐碧聰 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司