CN102565897B - 一种棱镜系统及具有该棱镜系统的投影仪 - Google Patents

一种棱镜系统及具有该棱镜系统的投影仪 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种棱镜系统及投影仪，所述棱镜系统包括与菱形DMD芯片耦合且具有三个竖直平面的第一棱镜，第一棱镜的三个竖直平面分别为第一平面，第二平面和第三平面；第一平面，用于以一定的角度接收入射光，折射该入射光；第二平面，用于将折射后的入射光在第一棱镜内进行全内反射；第三平面，用于将反射后的入射光折射后输出至所述菱形DMD芯片，并接收菱形DMD芯片输出的反射光，以及根据菱形DMD芯片的控制以不同的角度输出该反射光；所述棱镜系统还包括具有三个竖直平面且其中一竖直平面与第二平面平行的第二棱镜；第二棱镜，用于接收第一棱镜输出的反射光并根据反射光的角度输出该反射光。该棱镜系统及投影仪能与菱形DMD芯片匹配以实现投影。

Description

一种棱镜系统及具有该棱镜系统的投影仪
技术领域
本发明涉及一种棱镜系统及具有该棱镜系统的投影仪。
背景技术
LED（Light Emitting Diode，发光二极管）微型投影机具有效率高、对比度好、寿命长等优点，在微投市场中具有很重要的地位。目前LED微型投影机主要采用传统的DMD（Digital Micro mirror Device，数字微镜元件）芯片（正交DMD芯片）结合棱镜系统来实现投影的，在传统的DMD芯片中采用正交像素阵列来产生1280×720的图像，每一个微反射镜单元的旋转轴与芯片的长边形成的夹角为45°，即微反射镜单元被专用于显示器件上的一个图形像素，但是为了实现更高的分辨率且同步降低系统成本，新型的DMD芯片采用菱形像素排列方式，为菱形DMD芯片，即微反射镜单元相对于传统的DMD芯片而言被旋转了45°，使得每一个微反射镜单元的旋转轴与芯片的长边形成的夹角为90°，使得现有的棱镜系统就无法与新型的菱形DMD芯片匹配，从而无法实现投影。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的棱镜系统就无法与新型的菱形DMD芯片匹配而无法实现投影的问题，提供一种能与菱形DMD芯片匹配以实现投影的棱镜系统以及具有该棱镜系统的投影仪。
本发明提供一种棱镜系统，所述棱镜系统包括与菱形DMD芯片耦合且具有三个竖直平面的第一棱镜，其中第一棱镜的三个竖直平面分别为第一平面，第二平面和第三平面；
第一平面，用于以一定的角度接收入射光，折射该入射光；
第二平面，用于将第一平面折射后的入射光在第一棱镜内进行全反射；
第三平面，与菱形DMD芯片所在平面平行，用于将第二平面反射后的入射光折射后输出至所述菱形DMD芯片，并接收菱形DMD芯片输出的反射光，以及根据菱形DMD芯片的控制以不同的角度输出该反射光；
所述棱镜系统还包括具有三个竖直平面且其中一竖直平面与第一棱镜中的第二平面平行的第二棱镜；
第二棱镜，用于接收第一棱镜输出的反射光，并根据反射光的角度从不同的角度输出该反射光，其中与第一棱镜中的第二平面平行的竖直平面，用于接收第一棱镜输出的反射光。
本发明还提供一种投影仪，包括光源，光处理单元，棱镜系统，菱形DMD芯片以及投影物镜；
光源，用于产生和输出光束；
光处理单元，用于对从光源输出的光束进行处理并输出入射光；
棱镜系统，用于接收光处理单元输出的入射光并进行全反射后输出；
菱形DMD芯片，与棱镜系统耦合，用于接收棱镜系统输出的入射光，并对该入射光进行反射，以及控制该反射光在棱镜系统内的输出方向；
投影物镜，用于接收菱形DMD芯片输出的反射光，并将该反射光输出至屏幕；
其中棱镜系统为上述所述的棱镜系统。
本发明的棱镜系统和投影仪与现有技术相比，通过设置第一平面与入射光的夹角，以及第二平面与入射光的夹角，使得入射光在第二平面内部全反射后，经过第三平面的折射输出至菱形DMD芯片上。由于菱形DMD芯片具有开和关的两种状态，当菱形DMD芯片处于两种不同的状态时，菱形DMD芯片输出的反射光的角度也会不同，菱形DMD芯片输出的反射光经过第一棱镜的第三平面和第二平面的折射后进入第二棱镜，第二棱镜根据反射光的角度从不同的角度输出该反射光，即以两种不同的角度输出该反射光，同时第一棱镜和第二棱镜均具有三个竖直平面，使得第一棱镜和第二棱镜的平面与入射光的角度是一定的，因此当入射光以一定的角度进入该棱镜系统时，棱镜系统根据菱形DMD芯片的两种状态只会输出两种不同角度的反射光，两种不同角度的反射光形成两种光的对比，使得菱形DMD芯片能与该棱镜系统匹配，而且该棱镜系统结构简单，且通过该棱镜系统的光路较为简单，使得折射或者反射的次数减少，从而减小光能的损失，提高光能的利用率。那么具有该棱镜系统的投影仪，该棱镜系统输出两种角度的反射光，其中一角度的反射光会输出至投影物镜，投影物镜便将该反射光输出至屏幕，从而实现投影，而另一个角度的反射光无法被投影物镜投射出去，因此能实现两种对比度的投影。
附图说明
图1为本发明投影仪一种实施例的结构示意图。
图2为本发明棱镜系统的菱形DMD芯片处于开状态的第一种实施例结构示意图。
图3为本发明棱镜系统的菱形DMD芯片处于关状态的第一种实施例结构示意图。
图4为本发明棱镜系统的菱形DMD芯片处于关状态的第二种实施例结构示意图。
图5为本发明棱镜系统的菱形DMD芯片处于开状态的第三种实施例结构示意图。
图6为本发明棱镜系统的菱形DMD芯片处于关状态的第三种实施例结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供第一种实施例的棱镜系统，如图2和图3所示，所述棱镜系统包括与菱形DMD芯片1耦合且具有三个竖直平面的第一棱镜2，其中第一棱镜2的三个竖直平面分别为第一平面21，第二平面22和第三平面23；
第一平面21，用于以一定的角度接收入射光，折射该入射光；
第二平面22，用于将第一平面21折射后的入射光在第一棱镜内进行全内反射；
第三平面23，与菱形DMD芯片1所在平面平行，用于将第二平面22反射后的入射光折射后输出至所述菱形DMD芯片1，并接收菱形DMD芯片1输出的反射光，以及根据菱形DMD芯片1的控制以不同的角度输出该反射光；
所述棱镜系统还包括具有三个竖直平面且其中一竖直平面与第一棱镜2中的第二平面22平行的第二棱镜3；
第二棱镜3，用于接收第一棱镜2输出的反射光，并根据反射光的角度从不同的角度输出该反射光，其中与第一棱镜2中的第二平面22平行的竖直平面，用于接收第一棱镜2输出的反射光。 
根据光学原理，如果在光学介质表面的光束以大于全反射临界角度入射到该分界面，则该光束被全反射。当两种具有不同折射率的介质彼此接触时，从一种介质传播到另一种介质的光束将会根据其入射角度来决定其是否能够进入到另一种介质，或者会给全部反射后返回到原来的介质中去。例如，常用的K9玻璃，其折射率n为1.5164，当其处于空气中（折射率n′为1），其中n以及n′分别代表分界面两边玻璃和空气的折射率。假设光束以入射角a从玻璃入射到空气时，而且发生全反射的临界状态时，其从空气中出射的角度为a′=90°。则由Snell’Law求得的全反射临界角度为arcsin[n′sin(a′)/ sin(a)]=41.3°，即当从玻璃进入空气的光束的入射角大于41.3°时，该入射光便会发生全反射。
通过设置第一平面21与入射光的夹角，以及第二平面22与入射光的夹角，便可以控制光束通过第二平面22的入射角在大于41.3°的状态，此时入射光在第二平面22内部全反射后，经过第三平面23的折射输出至菱形DMD芯片1上。当菱形DMD芯片1接收到入射光后，会对其接收的入射光进行反射，由于菱形DMD芯片1的数字微镜单元可以在-12°到+12°的角度范围内反射入射光，因此菱形DMD芯片1具有开和关的两种状态，当菱形DMD芯片1处于两种不同的状态时，菱形DMD芯片1输出的反射光的角度也会不同，菱形DMD芯片1输出的反射光经过第一棱镜2的第三平面23和第二平面22的折射后，进入第二棱镜3，第二棱镜3根据反射光角度的不同而从不同的角度输出该反射光，即以两种不同的角度输出该反射光，同时第一棱镜2和第二棱镜3均具有三个竖直平面，所述竖直平面具体为如图1所示垂直于纸面的平面，使得第一棱镜2和第二棱镜3的平面与入射光的角度是一定的，因此当入射光以一定的角度进入该棱镜系统时，棱镜系统根据菱形DMD芯片1的两种状态只会输出两种不同角度的反射光，即当菱形DMD芯片1处于两种不同的状态时，棱镜系统输出的反射光形成两种对比，使得菱形DMD芯片1能与该棱镜系统匹配，而且该棱镜系统结构简单，且通过该棱镜系统的光路较为简单，使得折射或者反射的次数减少，从而减小光能的损失，提高光能的利用率。
为了实现投影，如图1所示，本发明还提供一种实施例的投影仪，包括光源4，光处理单元，棱镜系统，菱形DMD芯片1以及投影物镜6；
光源4，用于产生和输出光束；
光处理单元，用于对从光源输出的光束进行处理并输出入射光；
棱镜系统，用于接收光处理单元输出的入射光并进行全反射后输出；
菱形DMD芯片1，与棱镜系统耦合，用于接收棱镜系统输出的入射光，并对该入射光进行反射，以及控制该反射光在棱镜系统内的输出方向；
投影物镜6，用于接收棱镜系统输出的反射光，并将该反射光输出至屏幕；
其中棱镜系统包括具有三个竖直平面的第一棱镜2，第一棱镜2的三个竖直平面分别为第一平面21，第二平面22和第三平面23；
第一平面21，用于以一定的角度接收入射光，折射该入射光；
第二平面22，用于将第一平面21折射后的入射光在第一棱镜2内进行全反射；
第三平面23，与菱形DMD芯片1所在平面平行，用于将第二平面22反射后的入射光折射后输出至所述菱形DMD芯片1，并接收菱形DMD芯片1输出的反射光，以及根据菱形DMD芯片1的控制以不同的角度输出该反射光；
所述棱镜系统还包括具有三个竖直平面且其中一竖直平面与第一棱镜2中的第二平面22平行的第二棱镜3；
第二棱镜3，用于接收第一棱镜2输出的反射光，并根据反射光的角度从不同的角度输出该反射光，其中与第一棱镜2中的第二平面22平行的竖直平面，用于接收第一棱镜2输出的反射光。
由于菱形DMD芯片1具有开和关的两种状态，当菱形DMD芯片1处于开的状态时，即数字微镜单元与菱形DMD芯片1所在平面形成夹角为+12°，那么菱形DMD芯片1输出竖直的反射光经过第一棱镜的第三平面23和第二平面22的折射，再经过第二棱镜2的折射输出至投影物镜6，当数字微镜单元与菱形DMD芯片1所在平面形成夹角为-12°，再经过第二棱镜2的折射输出另一个角度的反射光不会输出至投影物镜6，即与菱形DMD芯片1耦合的上述棱镜系统根据菱形DMD芯片1的状态输出两个角度的反射光，其中一角度的反射光会输出至投影物镜6时，投影物镜6便将该反射光输出至屏幕，从而实现投影，而另一个角度的反射光无法被投影物镜6投射出去，因此能实现两种对比度的投影，即上述棱镜系统能与菱形DMD芯片1匹配。
在具体实施中，所述光源4具体为LED(Light Emitting Diode，发光二极管)三色光源，用于产生和输出R、G、B三色光，即输出红、绿、蓝的三色光。
进一步，所述光处理单元包括准直透镜组件51，三色合成透镜52，复眼透镜组件53以及积分透镜54；
准直透镜组件51，用于接收从LED三色光源输出的光束，并输出R、G、B三色平行光； 
三色合成透镜52，用于将准直透镜组件输出的R、G、B三色平行光合成混合平行光并输出；
复眼透镜组件53，用于接收三色合成透镜输出的平行光，并输出具有与菱形DMD芯片1匹配的光斑的平行光； 
积分透镜54，用于将复眼透镜组件53输出的平行光汇聚输出至棱镜系统。
在具体实施中，每种颜色的光源前方设置一组准直透镜组件51，将每种颜色的发散光变成平行光，可以提高LED光源的利用率，再将三种颜色的平行光通过三色合成透镜52混合形成混合平行光输出，可以在空间上有效地缩小投影仪的结构同时能提高投影仪的光利用率。而通过复眼透镜组件53可以对混合平行光的光斑进行整形，如果输出到菱形DMD芯片1的光斑比菱形DMD芯片1大，那么只有输出至菱形DMD芯片1上的光能被反射利用，其余的光能都会损失，优选情况下，将光斑整形成与菱形DMD芯片1的形状匹配的状态。而如果输出至菱形DMD芯片1上的光斑不均匀，最终投影出来的光也是不均匀的，会影响投影效果，图像就会出现一边亮，一边暗的效果。为了提高光能利用率以及投影画面均匀性，因此通过复眼透镜组件53可以将混合平行光的光斑变成均匀的光斑且该光斑能与菱形DMD芯片1匹配。然后再将复眼透镜组件53输出的光束通过积分透镜54汇聚输出至棱镜系统，即输出至第一平面21。
进一步，在第一种实施例的棱镜系统中，所述第二棱镜3的竖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，与所述第二平面22平行且用于接收第一棱镜3输出的反射光并折射该反射光；
第五平面32，用于当菱形DMD芯片1处于开状态时，接收第四平面31的输出光并折射后输出；
第六平面33，用于当菱形DMD芯片1处于关状态时，接收第四平面31的的输出光。
如图2和图3所示，当菱形DMD芯片1处于开的状态时，菱形DMD芯片1输出几乎竖直的反射光，经过第一棱镜的第三平面23和第二平面22的折射后再经过第二棱镜的第四平面31和第五平面32也输出几乎竖直的反射光，并输出至投影透镜6中。当菱形DMD芯片1处于关的状态时，菱形DMD芯片1输出的反射光经过第一棱镜的第三平面23和第二平面22的折射后再经过第二棱镜的第四平面31折射输出至第六平面33，当第六平面33为光滑面时，通过第六平面33将接收到折射后的反射光进行折射后或反射后输出，但是投影物镜6无法将此时的反射光投射出去。
进一步，所述第二棱镜3为三棱镜，第四平面31、第五平面32以及第六平面33为第二棱镜3的侧面，即第四平面31、第五平面32以及第六平面33均为四边形的平面，由于第四平面31、第五平面32以及第六平面33均为竖直平面，所述第二棱镜3为直三棱镜，那么如图2和图3所示，第四平面31、第五平面32以及第六平面33均仅显示为一条边，而这三条边组成的三角形为所述第二棱镜3的横截面。
进一步，当菱形DMD芯片1处于关的状态时，菱形DMD芯片1输出的反射光应该与第六平面33垂直，以利于最大限度地将该光束从第六平面33透射出去，不能到达投影物镜。为了使棱镜系统占用的空间减小且简单，所述第六平面33与所述菱形DMD芯片1所在平面形成的夹角为23°且所述第六平面33与第四平面31形成的夹角为锐角，即第六平面33以其与第四平面31的连接点为支点向图3所示的左向旋转，直到其与所述菱形DMD芯片1所在平面形成的夹角为23°，使得第五平面32在横向方向占用的空间减少，从而使得棱镜系统占用的空间减小且简单，同时最大限度地将该反射光从第六平面33透射出去，而不会输出至投影物镜6。
在本实施例中，第六平面33为光学吸收面，将接收到的反射光直接吸收，不能投射出去，从而形成较高的对比度。优选情况下，所述第六平面33与所述菱形DMD芯片1所在的平面形成的夹角为90°，使得第六平面33能将接收到的反射光完全吸收，从而形成更高的对比度同时以减小棱镜的体积。
进一步，本发明还提供第二实施例的棱镜系统，在菱形DMD芯片1处于开的状态时，棱镜系统的光路与第一实施例中光路一样，但是在菱形DMD芯片1处于关的状态时，如图4所示，所述第二棱镜3的竖直平面包括第四平面31以及第五平面32；
第四平面31，与所述第二平面22平行且用于接收第一棱镜输出的反射光并折射后输出；
第五平面32，用于接收第四平面31的输出光，并折射后输出。
由于第五平面32在横向方向上足够大，当菱形DMD芯片1处于关的状态时，菱形DMD芯片1输出的反射光，经过第四平面31折射后输出的反射光，直接通过第五平面32输出而不会经过第六平面33，当然也不会被投影物镜6投射出去。当然在具体实施中，所述第二棱镜3的竖直平面还包括第六平面33，由于第六平面33不是通光面，因此第六平面33可以是光学吸收也可以是光滑面。
进一步，所述第五平面32与其输出折射后的反射光垂直，使得位于第五平面32下方的投影物镜6便于放置，同时也使得折射后的反射光容易与投影物镜6的光轴平行，从而提高光的利用率同时增强投影效果。
进一步，所述第五平面32还与所述入射光平行，当然所述第五平面32与所述入射光不平行也是可以的，但是所述第五平面32与所述入射光平行，使得棱镜系统更加简单，且增强投影效果。
在具体实施中，第三平面32与第五平面32可以不平行，但是为了达到很更好的投影效果，本发明还提供第三种实施例的棱镜系统，如图5和图6所示，所述第五平面32与所述第三平面23平行，使得从菱形DMD芯片1输出反射光的角度来看，第一棱镜2和第二棱镜3组成一块近乎平行的玻璃板，以利于投影镜头的设计，以及进一步使得投影仪能达到更好的投影效果，而且使得棱镜系统更简单。
进一步，所述第三平面23与所述入射光平行，即第三平面23与所述积分透镜54的光轴平行，那么第三平面23在横向方向上没有倾斜的角度，当然所述第三平面23与所述入射光也可以不平行，但是菱形DMD芯片1与所述第三平面23平行设置且耦合，同时所述第三平面23与所述入射光平行，因此便于菱形DMD芯片1的设置。在具体实施中，菱形DMD芯片1与第三平面23通过空气间隙层进行耦合，便于菱形DMD芯片1与第三平面23之间的安装和拆卸。同时在具体实施中，第二平面22与第四平面31之间的耦合也是可以通过空气间隙层进行耦合。
在本实施例中，第三平面32与第五平面32平行，且平行所述入射光，即第三平面23与第五平面32均和所述积分透镜54的光轴平行，当菱形DMD芯片1处于开状态时，菱形DMD芯片1输出与其所在平面垂直的反射光，即输出竖直的反射光，经过第一棱镜的第三平面23和第二平面22的折射后再经过第二棱镜的第四平面31和第五平面32也输出竖直的反射光，并输出至投影物镜6中。当菱形DMD芯片1处于关的状态时，菱形DMD芯片1输出反射光与其所在的平面形成的夹角为36°，经过第一棱镜的第三平面23和第二平面22的折射后，再经过第二棱镜的第四平面31折射后输出至第六平面33，当第六平面33为光滑面时，通过第六平面33将接收到折射后的反射光进行折射后或反射后输出，此处输出的反射光有可能会输出至投影物镜6，但是由于投影物镜6可以利用的光，是和菱形DMD芯片1的转角是有关系的，菱形DMD芯片1的转角范围大致和投影物镜的可以接收利用的光的角度范围相等，即与菱形DMD芯片1所在平面形成的角度在-12°和+12°的范围内，而由于第五平面32与菱形DMD芯片1平行，从菱形DMD芯片1所反射光的角度为36度左右，远远大于-12°和+12°度的范围，所以这样的反射光是会被投影物镜6本身的光阑所遮挡掉的，不会投影出去，从而无法实现投影，进一步形成较高的对比度。
进一步，所述菱形DMD芯片1所在平面与所述第一平面的法线形成的夹角为23°-25°，所述菱形DMD芯片1所在平面与所述第二平面的法线形成的夹角为55°-59°，即在本实施例中，所述入射光与所述第一平面的法线形成的夹角为23°-25°，所述入射光与所述第二平面的法线形成的夹角为55°-59°，使得入射光能在第一棱镜2内进行全反射后输出至菱形DMD芯片1。
进一步，所述第一棱镜2为三棱镜，第一平面21、第二平面22以及第三平面23为第一棱镜2的侧面，即第一平面21、第二平面22以及第三平面23均为四边形的平面，由于第一平面21、第二平面22以及第三平面23均为竖直平面，因此所述第一棱镜2为直三棱镜，那么如图5和图6所示，第一平面21、第二平面22以及第三平面23均仅显示为一条边，而这三条边组成的三角形为所述第一棱镜2的横截面。
在具体实施中，为了提高投影仪的成像效果，第一棱镜2和第二棱镜3均应采用低折射率，高色散值的玻璃材质，折射率和色散范围可在n<1.55，v>50内，本实施例中，第一棱镜2和第二棱镜3均采用BK7或K9型号的玻璃材质，其材料折射率和色散分别为n=1.5164、v=64.1333，从而进一步提高投影仪的成像效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种棱镜系统，其特征在于，所述棱镜系统包括与菱形DMD芯片耦合且具有三个竖直平面的第一棱镜，其中第一棱镜的三个竖直平面分别为第一平面，第二平面和第三平面；
第一平面，用于以一定的角度接收入射光，折射该入射光；
第二平面，用于将第一平面折射后的入射光在第一棱镜内进行全反射；
第三平面，与菱形DMD芯片所在平面平行，用于将第二平面反射后的入射光折射后输出至所述菱形DMD芯片，并接收菱形DMD芯片输出的反射光，以及根据菱形DMD芯片的控制以不同的角度输出该反射光；
所述棱镜系统还包括具有三个竖直平面且其中一竖直平面与第一棱镜中的第二平面平行的第二棱镜；
第二棱镜，用于接收第一棱镜输出的反射光，并根据反射光的角度从不同的角度输出该反射光，其中与第一棱镜中的第二平面平行的竖直平面，用于接收第一棱镜输出的反射光；所述第二棱镜的竖直平面包括第四平面，第五平面以及第六平面；
第四平面，与所述第二平面平行且用于接收第一棱镜输出的反射光并折射后输出；
第五平面，用于当菱形DMD芯片处于开状态时，接收第四平面的输出光并折射后输出；
第六平面，用于当菱形DMD芯片处于关状态时，接收第四平面的输出光。
2.如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于，所述第六平面为光学吸收面。
3.如权利要求2所述的棱镜系统，其特征在于，所述第六平面与所述菱形DMD芯片所在的平面形成的夹角为90°。
4.如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于，所述第六平面与所述菱形DMD芯片所在平面形成的夹角为23°且所述第六平面与第四平面形成的夹角为锐角。
5.如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于，所述第二棱镜的竖直平面包括第四平面以及第五平面；
第四平面，与所述第二平面平行且用于接收第一棱镜输出的反射光并折射后输出；
第五平面，用于接收第四平面的输出光，并折射后输出。
6.如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于，所述第二棱镜为三棱镜，第四平面、第五平面以及第六平面为第二棱镜的侧面。
7.如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于，所述第五平面与其输出光垂直。
8.如权利要求5所述的棱镜系统，其特征在于，所述第五平面与其输出光垂直。
9.如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于，所述第五平面与所述第三平面平行。
10.如权利要求5所述的棱镜系统，其特征在于，所述第五平面与所述第三平面平行。
11.如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于，所述第五平面与所述入射光平行。
12.如权利要求5所述的棱镜系统，其特征在于，所述第五平面与所述入射光平行。
13.如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于，所述第三平面与所述入射光平行。
14.如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于，所述第一棱镜为三棱镜，第一平面、第二平面以及第三平面为第一棱镜的侧面。
15.如权利要求1所述的棱镜系统，其特征在于，所述菱形DMD芯片所在平面与所述第一平面的法线形成的夹角为23°-25°，所述菱形DMD芯片所在平面与所述第二平面的法线形成的夹角为55°-59°。
16.一种投影仪，其特征在于，包括光源，光处理单元，棱镜系统，菱形DMD芯片以及投影物镜；
光源，用于产生和输出光束；
光处理单元，用于对从光源输出的光束进行处理并输出入射光；
棱镜系统，用于接收光处理单元输出的入射光并进行全反射后输出；
菱形DMD芯片，与棱镜系统耦合，用于接收棱镜系统输出的入射光，并对该入射光进行反射，以及控制该反射光在棱镜系统内的输出方向；
投影物镜，用于接收棱镜系统输出的反射光，并将该反射光输出至屏幕；
其中棱镜系统为如权利要求1-15任意一项所述的棱镜系统。
17.如权利要求16所述的投影仪，其特征在于，光源为LED三色光源，用于产生和输出R、G、B三色光。
18.如权利要求17所述的投影仪，其特征在于，所述光处理单元包括准直透镜组件，三色合成透镜，复眼透镜组件以及积分透镜；
准直透镜组件，用于接收从LED三色光源输出的光束，并输出R、G、B三色平行光； 
三色合成透镜，用于将准直透镜组件输出的R、G、B三色平行光合成混合平行光并输出；
复眼透镜组件，用于接收三色合成透镜输出的平行光，并输出具有与菱形DMD芯片匹配的光斑的平行光； 
积分透镜，用于将复眼透镜组件输出的平行光汇聚输出至棱镜系统。
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