一种光学系统，其包括三个光源，三个聚光透镜组，一双分光镜，一匀光镜，一中继透镜组，一ＴＩＲ棱镜系统，一数字微镜装置及一镜头。所述双分光镜由第一单分光镜及第二单分光镜交叉组合而成，用于将经过聚光透镜组的光束进行反射或透射。所述三个光源发出的光束分别经过与其对应的聚光透镜组，被双分光镜透射或反射后，在匀光镜上汇聚成平行光束，然后光束依次经过所述中继透镜组，ＴＩＲ棱镜系统，数字微镜装置，接着被数字微镜装置再次反射入ＴＩＲ棱镜系统中，最后进入镜头。本发明专利技术的光学系统利用双分光镜使光路发生弯折，从而可将光源的位置调整，使光学系统中沿镜头轴向排列的光学元件减少。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光学系统，尤其涉及一种应用于投影机的光学系统。技术背景如图1所示，目前LED投影机的光学系统100包括沿光路依次设置的三个LED光源110，三 个聚光透镜组120，两个单分光镜130， 一匀光镜140， 一中继透镜组150， 一反射镜160， 一 TIR棱镜系统170， 一数字微镜装置180及一镜头190。由于采用的是两个单分光镜130。所述 两个单分光镜130平行设置，且均与水平面成一定角度倾斜。所述中继透镜组150包括相互垂 直设置的第一中继透镜151及第二中继透镜152。其中一个LED光源llO，两个单分光镜130， 匀光镜140，第一中继透镜151及反射镜160沿X轴方向根据光路依次排开。另外两个LED光源 IIO沿Y轴方向平行设置，且分别位于所述两个单分光镜130的同一侧。这样就对LED投影机的 镜头190的轴向长度产生了很大的制约，即只能采用轴向长度较长的镜头。但轴向长度较长 的镜头价格比较贵，因此会增加投影机的成本。而轴向长度较短的镜头价格就相对比较便宜 。因此在不影响光效率的前提下，如何进行新的光学系统的设计来改变LED光源的摆放位置 ，縮短镜头的轴向长度，使轴向长度短的镜头也可以应用于投影机中变成了很重要的问题。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种可縮短镜头轴向长度的光学系统。一种光学系统，其包括三个光源，三个聚光透镜组， 一双分光镜， 一匀光镜， 一中继透 镜组，一TIR棱镜系统， 一数字微镜装置及一镜头。所述双分光镜由第一单分光镜及第二单 分光镜交叉组合而成，用于将经过聚光透镜组的光束进行反射或透射。所述三个光源发出的 光束分别经过与其对应的聚光透镜组，被双分光镜透射或反射后，在匀光镜上汇聚成平行光 束，然后光束依次经过所述中继透镜组，TIR棱镜系统，数字微镜装置，接着被数字微镜装 置再次反射入TIR棱镜系统中，最后进入镜头。本专利技术的光学系统利用双分光镜使光路发生弯折，可将光源的位置调整，使沿镜头的光 轴方向排列的光学元件减少，因此可縮短镜头的轴向长度。附图说明图l是现有的光学系统的示意图；图2是本专利技术第一实施方式提供的光学系统的示意图；图3是本专利技术第二实施方式提供的光学系统的示意图4是本专利技术第三实施方式提供的光学系统的示意图。具体实施例方式下面将结合附图，对本专利技术作进一步的详细说明。请参阅图2，为本专利技术第一实施方式提供的光学系统200的示意图。所述光学系统200包 括沿光路依次设置的第一光源211，第二光源212，第三光源213，三个聚光透镜组220， 一双 分光镜(Diachronic mirror) 230， 一匀光镜240， 一中继透镜组250， 一TIR棱镜系统260， 一数字微镜装置270，及一镜头280。所述第一光源211发出红光，所述第二光源212发出绿光，所述第三光源213发出蓝光。 在本实施方式中，所述第一光源211，第二光源212及第三光源213均为LED光源。所述三个聚光透镜组220分别设置于所述第一光源211，第二光源212，第三光源213的出 射光路上，分别用于汇聚所述第一光源211，第二光源212，第三光源213所发出的光束，并 使光束变成平行光束。所述双分光镜230用于对经过聚光透镜组220的光束进行有选择的反射及透射。所述双分 光镜230是由第一单分光镜231及第二单分光镜232交叉组合而成。在本实施方式中，所述第 一单分光镜231为红色分光镜，所述第二单分光镜232为绿色分光镜。可以理解，所述双分光 镜230具有分光的特性，且其分光特性是由其表面所镀的膜层来决定的，可根据不同需要来 选择合适的膜层，从而可实现双分光镜230对光的反射及透射。本实施方式中，所采用的第 一单分光镜231可反射红光，而让绿光及蓝光穿透。第二单分光镜232可反射绿光，而让红光 及蓝光穿透。所述双分光镜230具有沿X轴方向相对的第一侧201及第二侧202，沿Y轴方向相 对的第三侧203及第四侧204。所述第一光源211及第二光源212分别位于所述双分光镜230的 第一侧201及第二侧202，所述第三光源213位于所述双分光镜230的第三侧203。因此，所述 第一光源211发出的红光一部分透射过第二单分光镜232，在第一单分光镜231表面反射到匀 光镜240中，另一部分红光直接在第一单分光镜231表面反射进入匀光镜240中；第二光源 212发出的绿光一部分透射过第一单分光镜231，在第二单分光镜232表面反射到匀光镜240中 ， 一部分绿光直接在第二单分光镜232表面反射进入匀光镜240中；所述第三光源213所发出 的蓝光可直接穿透所述双分光镜230进入匀光镜240中。所述匀光镜240用于将经过双分光镜230透射或反射的光束均匀化，在匀光镜240的出光 面241形成一个以一定频率变换色彩的具有均匀光亮度的矩形区域，该出光面241是一个均匀 的平面光源。所述匀光镜240位于所述双分光镜230的第四侧204。且所述匀光镜240位于所述双分光镜230的出射光路上。所述中继透镜组250包括第一中继透镜251及第二中继透镜252 ，且所述第二中继透镜 252平行设置在所述第一中继透镜251的出射光路上。所述中继透镜组250用于接收并汇聚从 所述匀光镜240射出的光束。可以理解，第一光源211，第二光源212及第三光源213发出的光 束在传递过程中，肯定会有少量的光束会发散，所述中继透镜组250可将光束进行汇聚，使 光束变成平行光束发射出去。所述TIR棱镜系统260由两块棱镜组成。所述TIR棱镜系统260可使进入其内部的光束不断 的发生反射及折射，从而改变光束的方向。当从中继透镜组250射出的光束进入所述TIR棱镜 系统260之后，光束的方向就被改变成数字微镜装置270工作所需的方向和角度。且当从数字 微镜装置270中射出的光束再次进入所述TIR棱镜系统260之后，光束的方向就被改变，使光 束可进入所述镜头280中。所述数字微镜装置270为一微镜反射阵列，这些微镜受图像信号的控制，各微镜独立翻 转，分别处于开或关状态，形成一个图像源，其中开状态的微镜将从TIR棱镜系统260射出的 光束反射回TIR棱镜系统260，并经过所述TIR棱镜系统260被反射入镜头280。所述镜头280位于先经过数字微镜装置270再经过TIR棱镜系统260的光束的出射光路中， 用于接收从TIR棱镜系统260中射出的光线，然后在屏幕(未图示)上成像。所述镜头280包 括一进光面281。光束的传递过程如下所述所述第一光源211，第二光源212及第三光源213发出的光束 ，分别经过聚光透镜组220变成平行光束，然后通过所述双分光镜230进入匀光镜240，从匀 光镜240射出的光束经过中继透镜组250汇聚，进入TIR棱镜系统260，然后进入数字微镜装置 270中，接着又被数字微镜装置270中的处于开状态的微镜反射回TIR棱镜系统260，最后光束 进入镜头280中，将图像投影在屏幕(未图示)上。可以理解，在本实施方式中，所述第三光源213，与第三光源213对应的聚光透镜组220 ，双分光镜230，匀光镜240，中继透镜组250， TIR棱镜系统260及数字微镜装置270依光路沿 Y轴方向呈本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学系统，其包括三个光源，与三个光源分别对应的三个聚光透镜组，一匀光镜，一中继透镜组，一ＴＩＲ棱镜系统，一数字微镜装置及一镜头，所述三个光源发出的光束分别经过与其对应的聚光透镜组，在匀光镜上汇聚成平行光束，然后光束依次经过所述中继透镜组，ＴＩＲ棱镜系统，数字微镜装置，接着被数字微镜装置再次反射入ＴＩＲ棱镜系统中，最后进入镜头， 其特征在于，所述光学系统还包括一双分光镜，所述双分光镜由第一单分光镜及第二单分光镜交叉组合而成，用于将经过聚光透镜组的光束进行反射或透射。
【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其包括三个光源，与三个光源分别对应的三个聚光透镜组，一匀光镜，一中继透镜组，一TIR棱镜系统，一数字微镜装置及一镜头，所述三个光源发出的光束分别经过与其对应的聚光透镜组，在匀光镜上汇聚成平行光束，然后光束依次经过所述中继透镜组，TIR棱镜系统，数字微镜装置，接着被数字微镜装置再次反射入TIR棱镜系统中，最后进入镜头，其特征在于，所述光学系统还包括一双分光镜，所述双分光镜由第一单分光镜及第二单分光镜交叉组合而成，用于将经过聚光透镜组的光束进行反射或透射。2.如权利要求l所述的光学系统，其特征在于，所述第一单分光镜及 第二单分光镜均可反射与其颜色相同的光，并透射其他颜色的光。3.如权利要求l所述的光学系统，其特征在于，所述三个光源分别为 第一光源，第二光源及第三光源，且分别发出红光，绿光及蓝光。4.如权利要求3所述的光学系统，其特征在于，所述双分光镜包括相 对的第一侧及第二侧，与第一侧相邻接的第三侧及第四侧，所述第一光源及第二光源分别设 置在所述双分光镜的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：林明德，谢怡萍，徐尉彬，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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