[发明专利]一种投影光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及投影光学系统，尤其涉及适合于微反射镜的转动轴与DMD系统基准成90度（即转动轴与DMD有效矩形区域的边平行或垂直）的投影光学系统。

 

背景技术

当今普遍使用的LED光源的DMD投影系统中，如图1所示，包含三个光源（101,102,103），以及与光源对应的三个聚光透镜组（111,112,113），分光反射镜（121,122），具有匀光作用的匀光系统（131）以及中继透镜组，折返光路所用的折镜（181），分光棱镜（TIR棱镜）（161），一个数字微反射镜装置（151）（DMD），一个投影镜头（171）。在此系统中三个光源分别发出R,G,B三色光，经所述聚光透镜组汇聚后再由所述分光反射镜反射或透射到所述匀光系统中，之后光束通过所述中继透镜组，再由所述折镜将光束方向折反，折镜与Z轴的夹角为α。折返后的光束方向与原方向成一定角度，再入射到分光棱镜，经数字微反射镜装置反射后再次通过分光棱镜，进入投影镜头，投射到屏幕。此系统中可以通过调整所述折镜（181）的角度α来调整光束入射到所述分光棱镜的角度，以此来补偿由于其他光学元件的加工公差或装配误差而引起的系统效率损失。但由于加入折镜，光路变的复杂，光学元件增多，不利于光学系统的小型化，且造成系统成本增加。为此本发明提供了一种更紧凑的光学系统，光学元件减少，便于装配，为系统小型化提供了可行性。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种投影光学系统。此系统中包括光源（201,201,203），聚光透镜组（211,212,213），分光反射镜(221,222)，匀光镜（231），至少一个中继透镜(241)，及分光棱镜(261)（TIR棱镜），数字微反射镜装置(251)以及一个投影镜头(271)。光源发出的光经过聚光透镜组后再由分光反射镜反射或透射后汇聚到匀光镜（231）上，然后光束依次经过中继透镜（241），TIR棱镜（261），数字微反射镜装置（251），接着被微反射镜装置（251）反射再次通过分光棱镜（261）（TIR棱镜），最后进入投影镜头（271）投射到屏幕。在本发明中可以通过在X、Y、Z方向上分别微调中继透镜（241）改变光束入射到TIR棱镜（261）的方向，从而可以有效补偿由于其他光学元件的误差而引起的光路系统效率下降，且调整简单易于操作。本发明光路所用光学元件少，光路中除分光反射镜外再无其他折镜，为系统的小型化提供了可行性。

    本发明中针对所述中继透镜的调节系统，由镜片组（611），小镜框（621），中镜框（622），大透镜框（623），楔形块（641,642），弹性装置（631,632,633），调节杆（651,652,653）构成，调整调节杆可以对中继透镜组在X,Y,Z方向上的位置作分别调节，其中镜片（611）装配在小镜框（621）中，小镜框（621）通过弹性装置（631）与楔形块（641）装配在中镜框（622）中，中镜框（622）再通过另外的弹性装置（632）与调节杆（653）装配在大镜框（623）中，大镜框（623）通过楔形块（642）与弹性装置（633）装配在引擎底壳（601）上，通过调节杆（651）调节楔形块（641）可使小镜框（621）带动镜片（611）在Y方向上作位置调整，调节调节杆（653）可以使中镜框（622）带动小镜框（621）在X方向上作位置调整，通过调整调节杆（652）可以使大镜框（623）带动中镜框（622）做Z方向上的位置调整，从而实现中继透镜组在X,Y,Z,方向上都可以作位置调整。

本发明中所用的数字微反射镜装置（251）（DMD），是以一定间隔设置以一定角度可转动的微反射镜阵列构成，微反射镜的转轴与DMD系统基准成90度（即转动轴与DMD有效矩形区域的边平行或垂直）。其与转轴与DMD系统基准成45度的DMD相比，光束入射方向由DMD的对角方向变为DMD有效矩形区域的边的方向，这样有利于系统小型化的要求。