專利名稱：全內(nèi)反合色棱鏡及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合色棱鏡及其制作方法，特別涉及一種能夠?qū)⑷?br> 耦合進(jìn)入對應(yīng)的DMD，并將由DMD輸出的圖像合成為彩色圖像的全內(nèi)反合色 棱鏡及其制作方法。
背景技術(shù)：
目前市場所采用的單片DLP (digital light processing)投影系統(tǒng)如 圖l所示，燈泡101發(fā)出的白光經(jīng)過色輪102后時序輸出紅綠藍(lán)三色，光束 經(jīng)過光棒103的勻場和中繼透鏡組104的轉(zhuǎn)像后，光束經(jīng)過內(nèi)部全反射棱鏡 105 (Total Interface Reflection,簡稱TIR棱4竟)后照射到數(shù)字樣丈4竟 器件106 (Digital Micro-mirror Device,簡稱DMD )上，由DMD106處 理過后的光束經(jīng)過投影透鏡組107后，最后照射到屏幕108上成像。由于 單片DLP對色輪102的使用，白光通過色輪102時，有三分之二的光能被 浪費(fèi)掉，所以造成光能利用率較低。
目前市場所采用的三片DLP投影系統(tǒng)如圖2所示，燈泡201發(fā)出的光首 先經(jīng)過光棒202進(jìn)行勻場，再通過聚焦透鏡組203會聚，然后經(jīng)過平面反射 鏡204反射，進(jìn)入TIR棱鏡205， TIR棱鏡205的作用是實(shí)現(xiàn)入射光與出射 光分離，互不干擾，使入射光全反射，出射光透過。之后，光束經(jīng)過分色 再合色棱鏡206 (color splitting/recombining prism )使白光先分為紅 綠藍(lán)三色，并分別入射到紅綠藍(lán)DMD207、 217、 227上，之后三束光再進(jìn) 行合色，通過TIR棱鏡205出射，最后經(jīng)過投射透鏡組2 08后再成像。從 圖2可見，三片DLP投影系統(tǒng)采用了白光先分為紅綠藍(lán)三色再合色的方法， 增加了分色再合色棱鏡206的使用。而分色再合色棱鏡206的制作工藝非 常困難，價格成本也十分高昂，且體積大，重量較重，占據(jù)了整個DLP投 影系統(tǒng)的絕大部分重量。而且，光路在分色再合色棱鏡206中先分色再合 色，光路復(fù)雜且長，故而影響投影效果。
此外，由于光源的白光在光譜分布上并不滿足色平衡的要求，為了滿 足色平衡，通常采用抑制部分譜段光的辦法來調(diào)制色平衡，從而造成了光能利用率的降低。而且由于燈泡中紅光的不足，還會釆用選擇寬譜來解決紅光 亮度的問題，而這樣又會造成色飽和度和對比度的降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種全內(nèi)反合
色棱鏡；
本發(fā)明的另 一任務(wù)是提供一種全內(nèi)反合色棱鏡的制作方法。
一方面，本發(fā)明的全內(nèi)反合色棱鏡，包括第一、第二、第三、第四、第 五界面、第一、第二、第三表面、第一、第二、第三入射面，以及出射面；
所述第四界面對紅光和綠光透過，對藍(lán)光反射；所述第五界面對藍(lán)光和 綠光透過，對紅光反射；
分別由所述第一、第二和第三入射面入射的紅、綠、藍(lán)光，分別經(jīng)過第 一、第二和第三界面反射后，由第一、第二和第三表面透射出去；
由所述第 一表面輸入的圖像經(jīng)過第五界面反射后由所述出射面輸出；
由所述第三表面輸入的圖像經(jīng)過第四界面反射后由所述出射面輸出；
由所述第二表面輸入的圖像直接透射經(jīng)過第四界面和第五界面后由所 述出射面輸出。
所述第四和第五界面相互垂直。
所述第 一和第三表面彼此平行。
所述第二表面和所述出射面彼此平行。
所述第二表面和第一表面垂直。
所述第一表面與所述第四界面的夾角為45° 。
所述第一、第二和第三界面中央填充有透明介質(zhì)。
進(jìn)一步地，所述透明介質(zhì)的折射率小于棱鏡材料的折射率。
進(jìn)一步地，所述透明介質(zhì)為空氣、光學(xué)膠。
進(jìn)一步地，所述透明介質(zhì)厚3微米到IO微米。
另一方面，本發(fā)明提供了一種制作全內(nèi)反合色棱鏡的方法，選擇第一、 第二和第三直角棱鏡，并將所述三個直角棱鏡和一個直角三棱鏡的各個直角 面使用光學(xué)膠彼此不留空隙地完全膠合在一起，形成相互垂直的第四界面和 第五界面，所述直角三棱鏡的斜面作為出射面，其中，所述第四界面和第五 界面兩側(cè)的棱鏡表面分別鍍有相應(yīng)的減反膜和高反膜，使得第四界面對紅光 和綠光通過，對藍(lán)光反射，且第五界面對藍(lán)光和綠光通過，對紅光反射；直角三棱鏡的出射面鍍有對可見光的寬帶減反膜。
選擇第一棱鏡，該第一棱鏡包括第一表面、第一入射面和第一膠合表面， 將所述第一膠合表面與所述第一直角棱鏡的一個表面膠合，形成第一界面， 使得由第一入射面入射到第一棱鏡中的紅光在第一界面發(fā)生全反射后經(jīng)第 一表面透射，且由所述第一表面輸入的紅光直接透射通過第一界面，并在第 五界面處被反射，由所述出射面輸出；第一膠合面兩側(cè)的棱鏡表面、第一入 射面、第一表面均鍍有紅光的減反膜。
選擇第二棱鏡，該第二棱鏡包括第二表面、第二入射面和第二膠合表面， 將所述第二膠合表面與所述第二直角棱鏡的一個表面膠合，形成第二界面， 使得由第二入射面入射到第二棱鏡中的綠光在第二界面發(fā)生全反射后經(jīng)第 二表面透射，且由所述第二表面輸入的綠光直接透射通過第二、第四和第五
界面，由所述出射面輸出；第二膠合面兩側(cè)的棱鏡表面、第二入射面、第二 表面均鍍有綠光的減反膜。
選才奪第三棱鏡，該第三棱鏡包括第三表面、第三入射面和第三膠合表面， 將所述第三膠合表面與所述第三直角棱鏡的一個表面膠合，形成第三界面， 使得由第三入射面入射到第三棱鏡中的藍(lán)光在第三界面發(fā)生全反射后經(jīng)第 三表面透射，且由所述第三表面入射的藍(lán)光直接透射通過第三界面，并在第 四界面處被反射，由所述出射面輸出，第三膠合面兩側(cè)的棱鏡表面、第三入 射面、第三表面均鍍有藍(lán)光的減反膜。
所述第四和第五界面彼此垂直。
所述第 一和第三表面彼此平行。
所述第二表面和所述出射面彼此平行。
所述第二表面和所述第一表面垂直。
所述第一表面與所述第四界面的夾角為45。。
所述的第一、第二、第三三角棱鏡結(jié)構(gòu)相同，第一、第二、第三直角棱 鏡結(jié)構(gòu)相同。
所述的第一、第二、第三三角棱鏡與第一、第二、第三直角棱鏡和直角 三棱鏡釆用相同的棱鏡材料。
所述第一、第二和第三界面中央填充有透明介質(zhì)，且所述透明介質(zhì)的折 射率小于所述棱鏡材料的折射率。
所述透明介質(zhì)厚度為3微米到IO微米。
所述透明介質(zhì)為空氣。所述光學(xué)膠的折射率與全內(nèi)反合色棱鏡的折射率相同或者相近。
上述的全內(nèi)反合色棱鏡的可以應(yīng)用于獨(dú)立照明的三片DLP投影系統(tǒng)中。
將本發(fā)明的全內(nèi)反合色棱鏡用于獨(dú)立照明的三片DLP投影系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)如
下
1. 使投影系統(tǒng)省去了白光的分色環(huán)節(jié)，有效地簡化了 DLP投影系統(tǒng)的光 路，從而使系統(tǒng)設(shè)計更容易，減少了光損耗，提高了光能利用率；
2. 不必再使用目前成本極高的復(fù)雜棱鏡器件色分離及色合成棱鏡，不僅 有效地減小了 DLP投影系統(tǒng)的體積和重量，極大地降低了成本，同時縮短 了光路，減小了光路的復(fù)雜性，使投影系統(tǒng)不易因溫度變化受到影響，增 強(qiáng)了投影系統(tǒng)的效果。
3. 由于采取獨(dú)立照明的方法，可以根據(jù)白光配光比來合理的設(shè)置紅綠藍(lán) 光源或者其他顏色光源的功率需求，不僅避免了由于紅光不足釆用選寬譜 造成的色飽和度和對比度的降低，而且避免了光能的浪費(fèi)，將光能充分化 利用。
4. 采用三基色激光器或LED作為光源的話，比燈泡具有可調(diào)節(jié)性，可降 低發(fā)熱量，較好地避免高發(fā)熱的問題。
5. 本發(fā)明的投影系統(tǒng)比現(xiàn)有的DLP投影系統(tǒng)技術(shù)具有明顯的高集成度的 優(yōu)勢，省去了傳統(tǒng)的TIR棱鏡，本發(fā)明的全內(nèi)反合色棱鏡既可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng) TIR棱鏡的功能又可以實(shí)現(xiàn)合色功能，從而使投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為緊湊， 體積因此得到了大幅度的縮小，重量也因此減輕，且成本也相應(yīng)得到降低。
因此，本發(fā)明是實(shí)現(xiàn)三片DLP低成本、高效率、高投影顯示效果的有效 途徑和方法，在投影顯示技術(shù)領(lǐng)域具有很高的實(shí)用價值及規(guī)?；a(chǎn)的價 值。


以下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例，其中 圖1為傳統(tǒng)單片DLP投影系統(tǒng)的光路示意圖； 圖2為傳統(tǒng)三片DLP投影系統(tǒng)的光路示意圖； 圖3為全內(nèi)反合色棱鏡的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為獨(dú)立照明的三片DLP投影系統(tǒng)裝置圖； 圖5為一種獨(dú)立照明的激光投影系統(tǒng)示意圖； 圖6為一種獨(dú)立照明的LED投影系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的解釋和說明。
圖3為一種全內(nèi)反合色棱鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。該全內(nèi)反合色棱鏡由七塊 棱鏡膠合而成。其中，第一、第二和第三棱鏡301, 302和303為結(jié)構(gòu)相同 的三角棱鏡，第一、第二、第三棱鏡301， 302和303各個角的角度根據(jù)實(shí) 際設(shè)計中入射光的角度和DMD的具體情況而有所不同，其中與第一、第二、 第三界面301a， 302a， 303a相對的第一、第二、第三棱鏡的角通常為鈍角； 第四、第五和第六棱鏡304， 305和306為結(jié)構(gòu)相同的四棱鏡，且至少有一 個角為直角，其形狀主要根據(jù)第一、第二和第三棱鏡301， 302和303的形 狀和具體光路系統(tǒng)設(shè)計情況而定，同時第四、第五和第六棱鏡304, 305， 306 的兩個直角邊必須相等，其余兩邊通常不等；第七棱鏡307為等腰直角三角 棱鏡，其等腰邊與第四、第五、第六棱鏡304, 305, 306的直角邊相等；并 且第一、第二和第三棱鏡301, 302和303的(3角比第四、第五、第六棱鏡 304， 305， 306的a角小45度，從而保證第一棱鏡的邊301c與第三棱鏡的 邊303c平行，第二棱鏡的邊302c與第七棱鏡的邊307c平行，第一、第三 棱鏡的邊301c， 303c與第二、第七棱鏡的邊302c， 307c垂直。
通過光學(xué)膠順序?qū)⒌谒闹恋谄呃忡R的直角面不留空隙地完全膠合在一 起，且使其直角棱彼此重合，同時盡可能地在此四個棱鏡的中心交叉點(diǎn)處不 留空隙，或?qū)⒖障犊刂圃谖⒚琢考壔蚱湟韵隆亩?，形成互相垂直的第四?面308和第五界面309。此外，第一至第七棱鏡的材料均采用相同材料，采 用的光學(xué)膠折射率應(yīng)與棱鏡折射率相同或相近。
然后將第一棱鏡301的鈍角所對的面膠合在所述第四棱鏡304的直角所 對的面，兩個面之間并非完全膠合，是部分膠合，即在膠合面的中央部分留 有通光區(qū)域不予膠合，該膠合面為第一界面301a。通光區(qū)域填充有折射率小 于棱鏡折射率的物質(zhì)，厚度約為3-10微米，可以為空氣，也可以為某種折 射率較小的光學(xué)膠。而膠合所用的膠可以為與棱鏡折射率相同或相近的膠， 也可以采用其他膠。同理，將第二棱鏡302和第三棱鏡303分別與第五棱鏡 305和第六棱鏡306對應(yīng)面膠合，形成帶有通光區(qū)域的第二界面302a和第三 界面303a，其中，形成第一、第二和第三界面301a, 302a， 303a兩側(cè)的棱鏡 表面分別鍍有對所通過光線的減反膜。第一、第二和第三棱鏡的光線的入射面分別為第一、第二和第三入射面301b， 302b和303b,其表面分別鍍有對 入射光線的減反膜，第一、第二和第三棱鏡的第一、第二和第三表面301c， 302c和3Q3c也同樣鍍有對相應(yīng)通過光線的減反膜。
第四、第五、第六、第七棱鏡304, 305， 306, 307的鍍膜和入射光有 關(guān)。當(dāng)紅光從第一棱鏡301入射，綠光從第二棱鏡302入射，藍(lán)光從第三棱 鏡303入射，形成第四界面308a的第四、第七棱鏡的相應(yīng)面和形成第四界 面308b的第二、第三棱鏡的相應(yīng)面則鍍有連續(xù)的綠光和紅光的減反膜及藍(lán) 光的高反膜；形成第五界面309a的第一、第二棱鏡的相應(yīng)面和形成第五界 面309b的第三、第七棱鏡的相應(yīng)面鍍有連續(xù)的綠光和藍(lán)光的減反膜及紅光 的高反膜。第七棱鏡的出射面307c鍍有對可見光的寬帶減反膜。通常綠光 都是從第二棱鏡入射，藍(lán)光和紅光的入射位置則可以相互交換，而當(dāng)藍(lán)光和 紅光的位置交換時，相當(dāng)于將當(dāng)前系統(tǒng)沿水平軸翻轉(zhuǎn)而已。
光束入射到在第一、第二、第三棱鏡的第一、第二、第三界面 301a， 302a， 303a上的入射角必須大于棱鏡的全反射角，以確保光束發(fā)生全反 射。
作為一個優(yōu)選的實(shí)施例，圖3中的棱鏡材料選用BK7，對應(yīng)于0. 7XGA DDR12的DMD,第一、第二和第三棱鏡角度分別為48度、101度、31度，其 中0=31度，則第四、第五、第六棱鏡的四個角中，01=31+45=76度，另外 兩個相對角為直角，所述第一、第二和第三界面中的通光區(qū)域填充厚度為5 微米的空氣層，并且紅綠藍(lán)光束垂直于相應(yīng)三棱鏡的入射面入射。
當(dāng)然，如前所述，根據(jù)不同的MD和實(shí)際使用的需要，本領(lǐng)域技術(shù)人員 根據(jù)上面描述的原則還可以使用不同的棱鏡角度。
圖4給出了一種使用圖3所示全內(nèi)反合色棱鏡的獨(dú)立照明的三片DLP投 影系統(tǒng)的裝置圖，包括紅綠藍(lán)光源裝置421， 422, 423、紅綠藍(lán)光對應(yīng)的 DMD411, 412, 413、全內(nèi)反合色棱鏡410、投影透鏡組414和投影屏幕415;
所述紅光光源裝置421輸出的紅光垂直于第一棱鏡401的光線入射面 401b入射，在第一界面401a中通光區(qū)域的空氣隙上滿足全反射條件而全反 射后從第一表面401c出射，并進(jìn)入與所述第一表面401c平行設(shè)置的紅光 DMD"1中，經(jīng)過紅光DMD411反射后的光束再次由第一表面401c入射到第一 棱鏡401中，光束由于入射角小而不發(fā)生全內(nèi)反射，從而直接透射過第一界 面401a后進(jìn)入第四棱鏡404,光束在第五界面409上反射后進(jìn)入第七棱鏡 407,最后由出射面407c出射；所述綠光光源裝置422輸出的綠光垂直于第二棱鏡402的光線入射面 402b入射，在第二界面402a中通光區(qū)域的空氣隙上滿足全反射條件而全反 射后從第二表面402c出射，并進(jìn)入與所述第二表面402c平行設(shè)置的綠光 DMD412中，經(jīng)過綠光DMD412反射后的光束再次由第二表面402c入射到第二 棱鏡402中，光束由于入射角小而不發(fā)生全內(nèi)反射，從而直接透射過第二界 面402a后進(jìn)入第五棱鏡405,光束在第四、第五界面上透射入第七棱鏡407， 最后由出射面407c出射；
所述藍(lán)光光源裝置423輸出的藍(lán)光垂直于第三棱鏡403的光線入射面 403b入射，在第三界面403a中通光區(qū)域的空氣隙上滿足全反射條件而全反 射后從第三表面403c出射，并進(jìn)入與所述第三表面403c平行設(shè)置的藍(lán)光 DMD413中，經(jīng)過藍(lán)光DMD413反射后的光束再次由第三表面4 03c入射到第三 棱鏡403中，光束由于入射角小而不發(fā)生全內(nèi)反射，從而直接透射過第三界 面403a后進(jìn)入第六棱鏡406，光束在第四界面408上反射后進(jìn)入第七棱鏡 407,最后由出射面407c出射。
其中，第四界面408鍍有連續(xù)的綠光和紅光的減反膜及藍(lán)光的高反膜， 第五界面409鍍有連續(xù)的綠光和藍(lán)光的減反膜及紅光的高反膜；第一棱鏡 401的光線入射面401b、組成第一界面401a的兩側(cè)的棱鏡表面及第一表面 401c鍍有紅光減反膜，第二棱鏡402的光線入射面402b、組成第二界面402a 的兩側(cè)的棱鏡表面及第二表面402c鍍有綠光減反膜，第三棱鏡403的光線 入射面403b、組成第三界面403a的兩側(cè)的棱鏡表面及第三表面403c鍍有藍(lán) 光減反膜；出射面407c鍍有可見光的寬帶減反膜。
上面三個謹(jǐn)D反射的光束在全內(nèi)反合色棱鏡中實(shí)現(xiàn)了合束，再由投影透 鏡組414將全內(nèi)反合色棱鏡的輸出光投影顯示到投影屏幕415上。
圖5給出了一種獨(dú)立照明的激光投影系統(tǒng)，該系統(tǒng)中在紅綠藍(lán)三色激光 光源510， 520, 530與全內(nèi)反合色棱鏡501之間的光路上順序設(shè)有聚焦透鏡 511， 521, 531、積分棒512， 522， 532和中繼透鏡組513， 523, 533,其他 裝置和結(jié)構(gòu)與圖4相同。
圖6給出了一種獨(dú)立照明的LED投影系統(tǒng)示意圖，其中，三基色光源使 用紅綠藍(lán)LED光源裝置601, 602, 603,并在每個光源與全內(nèi)反合色棱鏡610 之間的光路上順序設(shè)有光束整形系統(tǒng)611， 621, 631和中繼透鏡組612, 622, 632,其他裝置和結(jié)構(gòu)與圖4相同。針對不同激光器和LED還可以釆取其他方式將三色光耦合進(jìn)全內(nèi)反合
色棱鏡。此外，三色光可以為紅綠藍(lán)三色，也可以根據(jù)需要選擇其他三色 光源。
上面各個實(shí)施例的投影顯示系統(tǒng)中，全內(nèi)反合色棱鏡的空氣層厚度可以 根據(jù)需要在微米量級之間調(diào)節(jié)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不改變各 個界面和表面功能和作用的情況下，可以對上述實(shí)施例進(jìn)行各種變形，例如 適當(dāng)改變各個棱鏡的角度、使用更多表面的棱鏡、進(jìn)行各種鍍膜等，都應(yīng)該 在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種全內(nèi)反合色棱鏡，包括第一、第二、第三、第四、第五界面、第一、第二、第三表面、第一、第二、第三入射面，以及出射面；所述第四界面對紅光和綠光透過，對藍(lán)光反射；所述第五界面對藍(lán)光和綠光透過，對紅光反射；分別由所述第一、第二和第三入射面入射的紅、綠、藍(lán)光，分別經(jīng)過第一、第二和第三界面反射后，由第一、第二和第三表面透射出去；由所述第一表面輸入的圖像經(jīng)過第五界面反射后由所述出射面輸出；由所述第三表面輸入的圖像經(jīng)過第四界面反射后由所述出射面輸出；由所述第二表面輸入的圖像直接透射經(jīng)過第四界面和第五界面后由所述出射面輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全內(nèi)反合色棱鏡，其特征在于，所述第四和第五 界面相互垂直。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全內(nèi)反合色棱鏡，其特征在于，所述第一和第三 表面4皮jt匕平4亍。.
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全內(nèi)反合色棱鏡，其特征在于，所述第二表面和 所述出射面彼此平行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全內(nèi)反合色棱鏡，其特征在于，所述第二表面和 第一表面垂直。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全內(nèi)反合色棱鏡，其特征在于，所述第一表面與 所述第四界面的夾角為45° 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全內(nèi)反合色棱鏡，其特征在于，所述第一、第二 和第三界面中央填充有透明介質(zhì)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的全內(nèi)反合色棱鏡，其特征在于，所述透明介質(zhì)的 折射率d 、于棱鏡材料的折射率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的全內(nèi)反合色棱鏡，其特征在于，所述透明介質(zhì)為 空氣、光學(xué)膠。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的全內(nèi)反合色棱鏡，其特征在于，所述透明介質(zhì)厚 3微米到IO微米。
11. 一種制作全內(nèi)反合色棱鏡的方法，選擇第一、第二和第三直角棱鏡，并 將所述三個直角棱鏡和一個直角三棱鏡的各個直角面使用光學(xué)膠彼此不留空隙地完全月交合在一起，形成相互垂直的第四界面和第五界面，所述直角三 棱鏡的斜面作為出射面，其中，所述第四界面和第五界面兩側(cè)的棱鏡表面分 別鍍有相應(yīng)的減反膜和高反膜，使得第四界面對紅光和綠光通過，對藍(lán)光反 射，且第五界面對藍(lán)光和綠光通過，對紅光反射；直角三棱鏡的出射面鍍有 對可見光的寬帶減反膜。選擇第一棱鏡，該第一棱鏡包括第一表面、第一入射面和第一膠合表面， 將所述第 一膠合表面與所述第 一直角棱鏡的 一個表面膠合，形成第 一界面， 使得由第 一入射面入射到第 一棱鏡中的紅光在第 一界面發(fā)生全反射后經(jīng)第 一表面透射，且由所述第一表面輸入的紅光直接透射通過第一界面，并在第五界面處被反射，由所述出射面輸出；第一膠合面兩側(cè)的棱鏡表面、第一入 射面、第一表面均鍍有紅光的減反膜。選擇第二棱鏡，該第二棱鏡包括第二表面、第二入射面和第二膠合表面， 將所述第二膠合表面與所述第二直角棱鏡的一個表面膠合，形成第二界面， 使得由第二入射面入射到第二棱鏡中的綠光在第二界面發(fā)生全反射后經(jīng)第 二表面透射，且由所述第二表面輸入的綠光直接透射通過第二、第四和第五 界面，由所述出射面輸出；第二膠合面兩側(cè)的棱鏡表面、第二入射面、第二 表面均鍍有綠光的減反膜。選擇第三棱鏡，該第三棱鏡包括第三表面、第三入射面和第三膠合表面， 將所述第三力交合表面與所述第三直角棱鏡的一個表面膠合，形成第三界面， 使得由第三入射面入射到第三棱鏡中的藍(lán)光在第三界面發(fā)生全反射后經(jīng)第 三表面透射，且由所述第三表面入射的藍(lán)光直接透射通過第三界面，并在第 四界面處被反射，由所述出射面輸出，第三膠合面兩側(cè)的棱鏡表面、第三入 射面、第三表面均鍍有藍(lán)光的減反膜。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第四和第五界面彼此 垂直。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一和第三表面彼此 平行。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二表面和所述出射 面4皮jt匕平4亍。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二表面和所述第一 表面垂直。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一表面與所述第四界面的夾角為45° 。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的第一、第二、第三 三角棱鏡結(jié)構(gòu)相同，第一、第二、第三直角棱鏡結(jié)構(gòu)相同。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的第一、第二、第三 三角棱鏡與第一、第二、第三直角棱鏡和直角三棱鏡采用相同的棱鏡材料。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一、第二和第三界 面中央填充有透明介質(zhì)，且所述透明介質(zhì)的折射率小于所述棱鏡材料的折射 率。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述透明介質(zhì)厚度為3微 米到IO微米。
21.根據(jù)權(quán)利要19所述的方法，其特征在于，所述透明介質(zhì)為空氣。
22. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述光學(xué)膠的折射率與全內(nèi) 反合色棱鏡的折射率相同或者相近。
23. —種使用權(quán)利要求l-10任一項(xiàng)所述的全內(nèi)反合色棱鏡的投影系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種全內(nèi)反合色棱鏡，包括第一、第二、第三、第四、第五界面、第一、第二、第三表面、第一、第二、第三入射面，以及出射面；所述第四界面對紅光和綠光透過，對藍(lán)光反射；所述第五界面對藍(lán)光和綠光透過，對紅光反射；分別由所述第一、第二和第三入射面入射的紅、綠、藍(lán)光，分別經(jīng)過第一、第二和第三界面反射后，由第一、第二和第三表面透射出去；由所述第一表面輸入的圖像經(jīng)過第五界面反射后由所述出射面輸出；由所述第三表面輸入的圖像經(jīng)過第四界面反射后由所述出射面輸出；由所述第二表面輸入的圖像直接透射經(jīng)過第四界面和第五界面后由所述出射面輸出。
文檔編號G02B27/14GK101470267SQ20071030851
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者張明勇, 華 成, 勇 畢, 斌 王, 王延偉, 賈中達(dá), 光 鄭 申請人:北京中視中科光電技術(shù)有限公司;中國科學(xué)院光電研究院