CN211263832U

CN211263832U - Tir棱镜系统及使用tir棱镜系统的dlp投影系统

Info

Publication number: CN211263832U
Application number: CN201921697946.2U
Authority: CN
Inventors: 岳德举; 饶钦和; 王智峰
Original assignee: Guangdong Lianda Photoelectricity Co ltd
Current assignee: Guangdong Lianda Photoelectricity Co ltd
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2020-08-14
Anticipated expiration: 2029-10-11

Abstract

本实用新型公开了TIR棱镜系统，包括TIR棱镜组件，所述TIR棱镜组件包括第一TIR棱镜和第二TIR棱镜，所述第一TIR棱镜和第二TIR棱镜之间有间隙，所述第二TIR棱镜包括上TIR棱镜和下TIR棱镜，所述上TIR棱镜和下TIR棱镜之间有间隙；同时本实用新型还公开使用TIR棱镜系统的DLP投影系统；本实用新型通过将第二TIR棱镜设置为上TIR棱镜和下TIR棱镜，DMD off出射光束在上TIR棱镜和下TIR棱镜的分界面产生全反射，DMD off出射光束从棱镜侧面出射，从而避免DMD off出射光束和DMD on出射光束在投影时出现重叠，造成暗画面漏光，对比度下降的现象发生，同时避免投影物镜的镜筒被污染造成对比度降低，以及造成投影物镜的镜筒使用寿命降低的现象发生。

Description

TIR棱镜系统及使用TIR棱镜系统的DLP投影系统

技术领域

本实用新型涉及投影机领域，具体是TIR棱镜系统及使用TIR棱镜系统的DLP投影系统。

背景技术

近年随着投影技术的发展，投影仪已经广泛应用于家用、教育、办公等领域，其中激光投影仪因为亮度、寿命、色域的优势更得到广泛的应用。随着DLP投影技术的发展，对性能的要求也越来越高，这些性能主要包括亮度，对比度，色彩，暗画面漏光等。

但是现有技术中，投影通过全反射棱镜反射后，存在画面对比度较低以及暗画面漏光的问题。

现有技术

如图7为现有技术使用TIR棱镜系统的DLP投影系统，所述照明光源7包括上极限入射光束82和下极限入射光束81，所述第一TIR棱镜1和第二TIR棱镜2之间有间隙，所述上极限入射光束82和下极限入射光束81在第一TIR棱镜1和第二TIR棱镜2分界面会产生全反射到DMD芯片旋转平台5上，当DMD芯片旋转平台5处于ON状态时，DMD on上极限出射光束42和DMD on下极限出射光束41进入投影物镜6；当DMD处于Off状态时，DMD off上极限出射光束32和DMD off下极限出射光束31偏离投影物镜6，DMD on下极限出射光束41与DMD off上极限出射光束32在投影物镜6入口位置会有重叠部分，即处于暗画面时，DMD off上极限出射光束32没有完全远离投影物镜6，而是有部分光线进入投影物镜6，出现在画面上，从而造成了暗画面漏光，即造成了对比度的下降。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供TIR棱镜系统及使用TIR棱镜系统的DLP投影系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

TIR棱镜系统，包括TIR棱镜组件，所述TIR棱镜组件包括第一TIR棱镜和第二TIR棱镜，所述第一TIR棱镜和第二TIR棱镜之间有间隙，所述第二TIR棱镜包括上TIR棱镜和下TIR棱镜，所述上TIR棱镜和下TIR棱镜之间有间隙。

作为本实用新型进一步的方案：所述第一TIR棱镜的材质为K9玻璃，其折射率n=1.5168。

作为本实用新型再进一步的方案：所述上TIR棱镜和下TIR棱镜的材质为K9玻璃，其折射率n=1.5168。

使用TIR棱镜系统的DLP投影系统，包括照明光源、TIR棱镜系统、DMD芯片旋转平台和投影物镜，所述TIR棱镜系统位于所述照明光源、DMD芯片旋转平台和投影物镜之间，用于接收所述照明光源出射的入射光束，并且第一TIR棱镜和第二TIR棱镜分界面会产生全反射对入射光束进行光路转换，以使所述入射光束入射至所述DMD芯片旋转平台，以及接收所述DMD芯片旋转平台根据所述入射光束输出的DMD off出射光束和DMD on出射光束，并且对所述DMD off出射光束和DMD on出射光束在上TIR棱镜和下TIR棱镜分界面产生全反射进行光路转换后出射至投影物镜或者经过全反射从下TIR棱镜侧面出射。

作为本实用新型再进一步的方案：所述DMD芯片旋转平台的旋转角度为±12°。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

TIR棱镜系统通过将第二TIR棱镜设置为上TIR棱镜和下TIR棱镜，DMD off出射光束在上TIR棱镜和下TIR棱镜的分界面产生全反射，DMD off出射光束从棱镜侧面出射，从而避免DMD off出射光束和DMD on出射光束在投影时出现重叠，造成暗画面漏光，对比度下降的现象发生。

使用TIR棱镜系统的DLP投影系统，通过设置由第一TIR棱镜、上TIR棱镜和下TIR棱镜形成的TIR棱镜系统，避免暗画面漏光及对比度下降的现象发生，同时避免投影物镜的镜筒被污染造成对比度降低，以及造成投影物镜的镜筒使用寿命降低的现象发生。

附图说明

图1为数字光处理（DLP）投影的工作原理图。

图2为TIR棱镜系统的结构示意图一。

图3为TIR棱镜系统的结构示意图二。

图4为图3中A处放大示意图。

图5为使用TIR棱镜系统的DLP投影系统的结构示意图一。

图6为使用TIR棱镜系统的DLP投影系统的结构示意图二。

图7为现有技术的结构示意图。

图中：1-第一TIR棱镜、2-第二TIR棱镜、21-上TIR棱镜、22-下TIR棱镜、3-DMD off出射光束、31-DMD off下极限出射光束、32-DMD off上极限出射光束、4-DMD on出射光束、41-DMD on下极限出射光束、42-DMD on上极限出射光束、5-DMD芯片旋转平台、6-投影物镜、7-照明光源、8-入射光束、81-下极限入射光束、82-上极限入射光束、9-间隙。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

如图1，数字光处理（DLP）投影的工作原理：

入射光线照射到DMD（数字微镜晶片）上，DMD上每个像素点可以以+/-12度旋转，当+12度时，出射光线就是ON state，光线进入镜头，这是投影机投射画面，当 off state时，光线偏转到镜头外部，不进入镜头，这时投影机投射画面就是暗画面；正常工作时的投影机，DMD状态只有ON与Off状态，Flat state是待机状态。

实施例1

请参阅图2-4，TIR棱镜系统，包括TIR棱镜组件，所述TIR棱镜组件包括第一TIR棱镜1和第二TIR棱镜2，所述第一TIR棱镜1和第二TIR棱镜2之间有间隙，所述第二TIR棱镜2包括上TIR棱镜21和下TIR棱镜22，所述上TIR棱镜21和下TIR棱镜22之间有间隙；通过将第二TIR棱镜2设置为上TIR棱镜21和下TIR棱镜22，DMD off出射光束3在上TIR棱镜21和下TIR棱镜22的分界面产生全反射，DMD off出射光束3从棱镜侧面出射，从而避免DMD off出射光束3和DMD on出射光束4在投影时出现重叠，造成暗画面漏光，对比度下降的现象发生。

所述第一TIR棱镜1、上TIR棱镜21和下TIR棱镜22的具体材质不加限制，本实施例中，优选的，所述第一TIR棱镜1、上TIR棱镜21和下TIR棱镜22的材质为K9玻璃，其折射率n=1.5168。

本实施例的工作原理是：通过将第二TIR棱镜2设置为上TIR棱镜21和下TIR棱镜22，DMD off出射光束3在上TIR棱镜21和下TIR棱镜22的分界面产生全反射，DMD off出射光束3从棱镜侧面出射，从而避免DMD off出射光束3和DMD on出射光束4在投影时出现重叠，造成暗画面漏光，对比度下降的现象发生。

实施例2

如图5，使用TIR棱镜系统的DLP投影系统，包括照明光源7、TIR棱镜系统、DMD芯片旋转平台5和投影物镜6，所述TIR棱镜系统位于所述照明光源7、DMD芯片旋转平台5和投影物镜6之间，用于接收所述照明光源7出射的入射光束8，并且第一TIR棱镜1和第二TIR棱镜2分界面会产生全反射对入射光束8进行光路转换，以使所述入射光束8入射至所述DMD芯片旋转平台5，以及接收所述DMD芯片旋转平台5根据所述入射光束8输出的DMD off出射光束3和DMD on出射光束4，并且对所述DMD off出射光束3和DMD on出射光束4在上TIR棱镜21和下TIR棱镜22分界面产生全反射进行光路转换后出射至投影物镜6或者经过全反射从下TIR棱镜侧面出射；通过设置由第一TIR棱镜1、上TIR棱镜21和下TIR棱镜22形成的TIR棱镜系统，避免暗画面漏光及对比度下降的现象发生，同时避免投影物镜6的镜筒被污染造成对比度降低，以及造成投影物镜6的镜筒使用寿命降低的现象发生。

所述DMD芯片旋转平台5的旋转角度不加限制，本实施例中，优选的，所述DMD芯片旋转平台5的旋转角度为±12°。

如图6，本实施例中，所述照明光源7包括上极限入射光束82和下极限入射光束81，所述第一TIR棱镜1和第二TIR棱镜2之间有间隙，所述上极限入射光束82和下极限入射光束81在第一TIR棱镜1和第二TIR棱镜2分界面会产生全反射到DMD芯片旋转平台5上，当DMD芯片旋转平台5处于ON状态时，DMD on上极限出射光束42和DMD on下极限出射光束41进入投影物镜6；当DMD处于Off状态时，DMD off上极限出射光束32和DMD off下极限出射光束31偏离投影物镜6，所述上TIR棱镜21和下TIR棱镜22之间有间隙，DMD off上极限出射光束32和DMD off下极限出射光束31在上TIR棱镜21和下TIR棱镜22分界面会产生全反射，然后从下TIR棱镜22侧面出射；通过设置由第一TIR棱镜1、上TIR棱镜21和下TIR棱镜22形成的TIR棱镜系统，DMD off上极限出射光束32和DMD off下极限出射光束31与DMD on上极限出射光束42和DMD on下极限出射光束41不会在投影物镜6处重合，也不会进入投影物镜6，也不会有光照射在投影物镜6镜筒上，从而降低暗画面亮度，解决暗画面漏光问题，从而提高对比度，也避免投影物镜6镜筒被光照射的风险。

本实施例的工作原理是：通过设置由第一TIR棱镜1、上TIR棱镜21和下TIR棱镜22形成的TIR棱镜系统，DMD off上极限出射光束32和DMD off下极限出射光束31与DMD on上极限出射光束42和DMD on下极限出射光束41不会在投影物镜6处重合，也不会进入投影物镜6，也不会有光照射在投影物镜6镜筒上，从而降低暗画面亮度，解决暗画面漏光问题，从而提高对比度，也避免投影物镜6镜筒被光照射的风险。

Claims

1.TIR棱镜系统，包括TIR棱镜组件，所述TIR棱镜组件包括第一TIR棱镜(1)和第二TIR棱镜(2)，所述第一TIR棱镜(1)和第二TIR棱镜(2)之间有间隙（9），其特征在于，所述第二TIR棱镜(2)包括上TIR棱镜(21)和下TIR棱镜(22)，所述上TIR棱镜(21)和下TIR棱镜(22)之间有间隙（9）。

2.根据权利要求1所述的TIR棱镜系统,其特征在于，所述第一TIR棱镜(1)的材质为K9玻璃，其折射率n=1.5168。

3.根据权利要求2所述的TIR棱镜系统,其特征在于，所述上TIR棱镜(21)和下TIR棱镜(22)的材质为K9玻璃，其折射率n=1.5168。

4.使用TIR棱镜系统的DLP投影系统，其特征在于，包括照明光源(7)、TIR棱镜系统、DMD芯片旋转平台(5)和投影物镜(6)，所述TIR棱镜系统位于所述照明光源(7)、DMD芯片旋转平台(5)和投影物镜(6)之间，用于接收所述照明光源(7)出射的入射光束(8)，并且第一TIR棱镜(1)和第二TIR棱镜(2)分界面会产生全反射对入射光束(8)进行光路转换，以使所述入射光束(8)入射至所述DMD芯片旋转平台(5)，以及接收所述DMD芯片旋转平台(5)根据所述入射光束(8)输出的DMD off出射光束(3)和DMD on出射光束(4)，并且对所述DMD off出射光束(3)和DMD on出射光束(4)在上TIR棱镜(21)和下TIR棱镜(22)分界面产生全反射进行光路转换后出射至投影物镜(6)或者经过全反射从下TIR棱镜(22)侧面出射。

5.根据权利要求4所述的使用TIR棱镜系统的DLP投影系统,其特征在于，所述DMD芯片旋转平台(5)的旋转角度为±12°。