一種投影光學(xué)系統(tǒng)及投影儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)投影設(shè)備，具體為一種投影光學(xué)系統(tǒng)及投影儀。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)系統(tǒng)是由多種光學(xué)元件按照一定次序組成的系統(tǒng)，一般用于成像或作光學(xué)處理，能夠滿足一系列要求并得到合乎需要的高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng)不是幾個(gè)光學(xué)元件的簡單組合，往往需要對(duì)各光學(xué)元件的參數(shù)進(jìn)行合理配置和恰當(dāng)確定才能實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有技術(shù)中，由于光路計(jì)算、機(jī)械加工工藝和裝配工藝等方面所帶來的誤差，經(jīng)常會(huì)造成光學(xué)系統(tǒng)在光路上的偏差，進(jìn)而影響光學(xué)系統(tǒng)的性能。透鏡作為光學(xué)系統(tǒng)中的重要光學(xué)元件，其位置精度是否良好直接對(duì)光路有很大的影響，圖17是理論狀態(tài)下由透鏡76匯聚過來的激光與熒光色輪5之間的位置關(guān)系示意圖，參考圖17所示，在理論狀態(tài)下，透鏡76匯聚過來的激光剛好匯聚到熒光色輪5的熒光粉涂層上，圖18和圖19是實(shí)際應(yīng)用情況下由透鏡76匯聚過來的激光與熒光色輪5之間的位置關(guān)系示意圖，參考圖18和圖19所示，在實(shí)際應(yīng)用中，由于上述提到的各種誤差的影響，激光的匯聚焦點(diǎn)相對(duì)熒光色輪5的熒光粉涂層的位置總會(huì)有一定的偏差，進(jìn)而造成熒光粉的激光效率不足，光學(xué)系統(tǒng)的能量損失會(huì)增大，整個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)的亮度性能下降。反射鏡是一種利用反射定律工作的光學(xué)元件，主要用于改變光路的方向，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于光路計(jì)算、機(jī)械加工工藝和裝配工藝等方面所帶來的誤差，使得反射鏡的安裝存在一定的偏差，進(jìn)而光學(xué)系統(tǒng)中的反射鏡尤其是一些關(guān)鍵位置的反射鏡有進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整的必要?，F(xiàn)有技術(shù)中的反射鏡調(diào)整方式為直接調(diào)整設(shè)置在反射鏡背板上的螺釘，存在操作不靈活、調(diào)整范圍小、無法看到鏡片調(diào)整狀態(tài)等缺陷，同時(shí)由于光路計(jì)算、機(jī)械加工工藝和裝配工藝等方面所帶來的誤差，經(jīng)常會(huì)造成光學(xué)系統(tǒng)在光路上的偏差，進(jìn)而影響光學(xué)系統(tǒng)的性能，使得整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的光軸一致性較差。
[0003]投影儀是一種可以將圖像或視頻投射到幕布上的設(shè)備，決定投影質(zhì)量的關(guān)鍵往往在于投影儀的光學(xué)系統(tǒng)部分，現(xiàn)有技術(shù)中的投影光學(xué)系統(tǒng)存在如下問題:由于激光匯聚焦點(diǎn)相對(duì)熒光色輪的熒光粉涂層的位置總會(huì)有一定的偏差，熒光粉的激光效率不足，投影光學(xué)系統(tǒng)的能量損失會(huì)增大，整個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)的亮度性能下降;無法完全保證光軸一致性，會(huì)造成光能損失，可能會(huì)導(dǎo)致投影圖像缺失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型針對(duì)以上問題的提出，而研制一種投影光學(xué)系統(tǒng)及投影儀。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)手段如下:
[0006]—種投影光學(xué)系統(tǒng)，包括:
[0007]用于發(fā)出藍(lán)色激光的激光光源；
[0008]用于將所述激光光源發(fā)出的藍(lán)色激光匯聚至第一反射透射光學(xué)系統(tǒng)的第一匯聚光學(xué)系統(tǒng)；
[0009]用于將所述第一匯聚光學(xué)系統(tǒng)匯聚過來的藍(lán)色激光透射至第二匯聚光學(xué)系統(tǒng)的第一反射透射光學(xué)系統(tǒng)；
[0010]第二匯聚光學(xué)系統(tǒng)；由第一反射透射光學(xué)系統(tǒng)透射過來的藍(lán)色激光經(jīng)過第二匯聚光學(xué)系統(tǒng)匯聚至熒光色輪;所述第二匯聚光學(xué)系統(tǒng)至少包括I個(gè)透鏡;所述透鏡安裝在透鏡調(diào)整結(jié)構(gòu)上；
[0011]熒光色輪；由第二匯聚光學(xué)系統(tǒng)匯聚過來的藍(lán)色激光透過所述熒光色輪，并入射至第一全反射鏡；由第二匯聚光學(xué)系統(tǒng)匯聚過來的藍(lán)色激光作為激發(fā)光照射所述熒光色輪，使得所述熒光色輪發(fā)出綠色熒光和紅色熒光；
[0012]用于將入射的藍(lán)色激光全反射至第二全反射鏡的第一全反射鏡；
[0013]用于將入射的藍(lán)色激光全反射至第二反射透射光學(xué)系統(tǒng)的第二全反射鏡；
[0014]第二反射透射光學(xué)系統(tǒng);所述第二反射透射光學(xué)系統(tǒng)將經(jīng)由第二全反射鏡全反射過來的藍(lán)色激光反射至第三匯聚光學(xué)系統(tǒng)；
[0015]用于將所述第二反射透射光學(xué)系統(tǒng)反射過來的藍(lán)色激光匯聚至勻光棒的第三匯聚光學(xué)系統(tǒng)；
[0016]勻光棒；由所述第三匯聚光學(xué)系統(tǒng)匯聚過來的藍(lán)色激光經(jīng)過勻光棒均光后入射至反射鏡；
[0017]反射鏡，該反射鏡安裝在反射鏡調(diào)整結(jié)構(gòu)上;入射至所述反射鏡的均勻的藍(lán)色激光經(jīng)過反射后進(jìn)入TIR棱鏡；
[0018]TIR棱鏡;進(jìn)入TIR棱鏡的藍(lán)色激光通過TIR棱鏡的折反射后照射到數(shù)字微鏡器件；
[0019]和數(shù)字微鏡器件；照射到所述數(shù)字微鏡器件上的藍(lán)色激光經(jīng)過所述數(shù)字微鏡器件后再次反射至TIR棱鏡，最后進(jìn)入投影鏡頭；
[0020]熒光色輪發(fā)出的綠色熒光和紅色熒光經(jīng)過第二匯聚光學(xué)系統(tǒng)后到達(dá)第一反射透射光學(xué)系統(tǒng)，然后經(jīng)所述第一反射透射光學(xué)系統(tǒng)反射至第二反射透射光學(xué)系統(tǒng)；由第一反射透射光學(xué)系統(tǒng)反射過來的綠色熒光和紅色熒光通過第二反射透射光學(xué)系統(tǒng)透射至第三匯聚光學(xué)系統(tǒng)，然后經(jīng)過第三匯聚光學(xué)系統(tǒng)后到達(dá)勻光棒；由所述第三匯聚光學(xué)系統(tǒng)匯聚過來的綠色熒光和紅色熒光經(jīng)過勻光棒均光后入射至反射鏡;入射至所述反射鏡的均勻的綠色熒光和紅色熒光經(jīng)過反射后進(jìn)入TIR棱鏡，進(jìn)入TIR棱鏡的綠色熒光和紅色熒光通過TIR棱鏡的折反射后照射到數(shù)字微鏡器件；照射到所述數(shù)字微鏡器件上的綠色熒光和紅色熒光經(jīng)過所述數(shù)字微鏡器件后再次反射至TIR棱鏡，最后進(jìn)入投影鏡頭；
[0021]所述透鏡調(diào)整結(jié)構(gòu)包括:透鏡支架、基座、第一預(yù)緊件、第二預(yù)緊件、第一調(diào)整彈簧和第一緊固件;所述透鏡支架包括水平放置的第一調(diào)整部和豎直放置在所述第一調(diào)整部上的支撐部;所述透鏡通過環(huán)形壓片與所述支撐部緊壓固定;所述第一調(diào)整部上具有分別設(shè)置在所述支撐部兩側(cè)的第一導(dǎo)向孔和第二導(dǎo)向孔;在所述第一調(diào)整部的下表面上突出設(shè)置有位于第一導(dǎo)向孔和第二導(dǎo)向孔之間的第一對(duì)接件;所述第一調(diào)整部以能夠裝卸的方式置于所述基座上;所述基座上具有第一定位件和第二定位件;在所述基座上開設(shè)有位于第一定位件和第二定位件之間的貫通開口；在所述貫通開口中設(shè)有位于貫通開口一側(cè)的第二對(duì)接件；當(dāng)所述透鏡支架的第一調(diào)整部放置在所述基座上，所述第一定位件置于所述第一導(dǎo)向孔中，所述第二定位件置于所述第二導(dǎo)向孔中，所述第一對(duì)接件穿過所述貫通開口并與所述第二對(duì)接件相對(duì)設(shè)置;所述第一調(diào)整彈簧置于所述第一對(duì)接件和所述第二對(duì)接件之間；通過第一預(yù)緊件和第二預(yù)緊件分別與置于第一導(dǎo)向孔中的第一定位件、置于第二導(dǎo)向孔中的第二定位件相連接，然后通過第一緊固件穿過第一對(duì)接件和第一調(diào)整彈簧后與第二對(duì)接件相連接；
[0022]所述反射鏡調(diào)整結(jié)構(gòu)包括:
[0023]具有中空部的基礎(chǔ)框架;所述基礎(chǔ)框架上設(shè)置有3個(gè)第三定位件；
[0024]反射鏡基座;所述反射鏡基座包括與所述基礎(chǔ)框架相對(duì)設(shè)置的第二調(diào)整部和具有傾斜面的承載部;所述反射鏡以能夠拆卸的方式安裝在所述傾斜面上;所述第二調(diào)整部在與所述第三定位件相對(duì)的位置上設(shè)有調(diào)整孔；
[0025]置于所述調(diào)整孔和所述第三定位件之間的第二調(diào)整彈簧；
[0026]以及第二緊固件；
[0027]當(dāng)所述傾斜面穿過所述中空部，通過第二緊固件經(jīng)由所述第二調(diào)整部上的調(diào)整孔、以及第二調(diào)整彈簧與所述基礎(chǔ)框架上的第三定位件相連接；
[0028]另外，所述投影光學(xué)系統(tǒng)還包括:
[0029]置于所述熒光色輪和第一全反射鏡之間的第一中繼光學(xué)系統(tǒng);經(jīng)所述熒光色輪透過的藍(lán)色激光通過第一中繼光學(xué)系統(tǒng)傳輸至第一全反射鏡；
[0030]置于第一全反射鏡和第二全反射鏡之間的第二中繼光學(xué)系統(tǒng)；由第一全反射鏡全反射過來的藍(lán)色激光通過第二中繼光學(xué)系統(tǒng)傳輸至第二全反射鏡；
[0031]置于第二全反射鏡和第二反射透射光學(xué)系統(tǒng)之間的第三中繼光學(xué)系統(tǒng)；由第二全反射鏡全反射過來的藍(lán)色激光通過第三中繼光學(xué)系統(tǒng)傳輸至第二反射透射光學(xué)系統(tǒng)；
[0032]置于勻光棒和反射鏡之間的第四中繼光學(xué)系統(tǒng);經(jīng)過勻光棒后形成的均勻的藍(lán)色激光通過第四中繼光學(xué)系統(tǒng)傳輸至反射鏡;經(jīng)過勻光棒后形成的均勻的綠色熒光和紅色熒光通過第四中繼光學(xué)系統(tǒng)傳輸至反射鏡；
[0033]置于反射鏡和TIR棱鏡之間的第五中繼光學(xué)系統(tǒng)；由反射鏡反射過來的藍(lán)色激光通過第五中繼光學(xué)系統(tǒng)傳輸至TIR棱鏡；由反射鏡反射過來的綠色熒光和紅色熒光通過第五中繼光學(xué)系統(tǒng)傳輸至TIR棱鏡；
[0034]進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)向孔的長度大于所述第一定位件的長度，所述第一定位件能夠沿所述第一導(dǎo)向孔的長度方向移動(dòng);所述第二導(dǎo)向孔的長度大于所述第二定位件的長度，所述第二定位件能夠沿所述第二導(dǎo)向孔的長度方向移動(dòng)；
[0035]進(jìn)一步地，所述基座上表面上設(shè)置有位置指示部，該位置指示部用于對(duì)所述第一調(diào)整部放置在所述基座上的初始位置進(jìn)行定位；
[0036]進(jìn)一步地，通過調(diào)節(jié)第一定位件在第一導(dǎo)向孔中的位置、第二定位件在第二導(dǎo)向孔中的位置，以及調(diào)節(jié)第一對(duì)接件和第二對(duì)接件之間的相對(duì)距離，來改變所述透鏡的位置；
[0037]進(jìn)一步地，所述基座上表面和所述第一調(diào)