[实用新型]一种DLP投影机光学引擎系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及投影机技术领域，尤其涉及一种DLP投影机光学引擎系统。

背景技术

目前DLP投影机的照明与成像方案主要有两种，第一种是不采用棱镜的非远心镜头方案，此种方案的优点是结构简单，所需元件少，并且对比度高，但是投射出的画面亮度分布不均匀，光能利用率低，并且投影镜头与光学引擎之间的装配精度要求严格,目前此种方案大多数只应用于低端廉价投影机。第二种方案是使用TIR棱镜和物方远心镜头组成投影机照明与成像系统，此种方案必须搭配TIR棱镜使用，系统的成本和体积相应的增加，但是画面均匀性高，光能利用率高，光学引擎和投影镜头之间的位置匹配要求宽松，二者可以单独设计，简化了系统设计难度并提高了部品选择的自由度。

在中高端DLP投影机中，主要应用第二种照明与成像方案，这种方案的DLP 投影机光学原理如图1所示：

光源1发出的光束经过光学引擎壳体2中的匀光棒3，匀光后依次通过第一透镜4和第二透镜5，到达平面反射镜6，被平面反射镜6反射后透过第一TIR 棱镜7的表面a，之后到达第一TIR棱镜7的表面b，第一TIR棱镜7结构如图 2所示，第二TIR棱镜8结构如图3所示，由于第一TIR棱镜7的表面b与第二 TIR棱镜8的表面d之间存在很薄的空气层，而且从第一TIR棱镜7表面a入射到第一TIR棱镜7表面b的光束角度大于全反射临界角，第一TIR棱镜7的玻璃材料折射率大于空气，因此经过第一TIR棱镜7表面a的光束在第一TIR棱镜7表面b上发生全反射,后透过第一TIR棱镜7表面c到达DMD光阀9，DMD 光阀9上的微反射镜有ON和OFF两种工作状态，对于ON的工作状态，DMD光阀9上的微反射镜将透过第一TIR棱镜7表面c的光束反射，由于入射角度小于全反射临界角，光束依次透过第一TIR棱镜7表面c、第一TIR棱镜7表面b、第二TIR棱镜8表面d、第二TIR棱镜8表面e后到达物方远心投影镜头11，后将光束投射到屏幕上；对于OFF的工作状态，DMD光阀9的微反射镜通过另一个角度将透过第一TIR棱镜7表面c的光束反射，由于入射角度也小于全反射临界角，光束依次透过第一TIR棱镜7表面c、第一TIR棱镜7表面b、第二TIR 棱镜8表面d、第二TIR棱镜8表面e后到达光学引擎壳体2的表面，被壳体表面所吸收。

DLP投影机现在在人们的工作与娱乐生活中越来越普及，但是现有的中高端 DLP投影机大多体积笨重，重量较大，不仅运输与移动性能较差，更重要的是庞大的机身使整个产品的美观性大打折扣。

实用新型内容

由于某些中高端DMD光阀的照明光束只能以斜下方一个固定的角度入射，因此对棱镜和平面反射镜的位置有特殊的要求，造成了现有DLP投影机光学引擎高度过高从而导致体积过大的问题。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案是：

一种DLP投影机光学引擎系统，包括光学引擎壳体2，以及其内部依次顺次排列设置的匀光棒3、第一透镜4、第二透镜5、第一平面反射镜6、第一TIR 棱镜7、第二TIR棱镜8、DMD光阀9；其中第一TIR棱镜7包括表面a、表面 b和表面c，第二TIR棱镜8包括表面d、表面e和表面f，第一TIR棱镜7的表面b与第二TIR棱镜8的表面d的四边贴合，且设置于DMD光阀9上方，其特征在于，第一棱镜7的表面c、第二棱镜8的表面e和DMD光阀9三者保持水平方向平行放置，与第二TIR棱镜8的e表面成45°夹角设置第二平面反射镜10。

所述的第一TIR棱镜7的表面b与第二TIR棱镜8的表面d的四边贴合，采用光学胶将第一TIR棱镜7的表面b与第二TIR棱镜8的表面d的四边粘合在一起，两个表面中间有很薄的一层空气层。