一种投影光学系统及投影仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光学投影设备，具体为一种投影光学系统及投影仪。
【背景技术】
[0002]光学系统是由多种光学元件按照一定次序组成的系统，一般用于成像或作光学处理，能够满足一系列要求并得到合乎需要的高质量光学系统不是几个光学元件的简单组合，往往需要对各光学元件的参数进行合理配置和恰当确定才能实现。现有技术中，由于光路计算、机械加工工艺和装配工艺等方面所带来的误差，经常会造成光学系统在光路上的偏差，进而影响光学系统的性能。透镜作为光学系统中的重要光学元件，其位置精度是否良好直接对光路有很大的影响，图17是理论状态下由透镜76汇聚过来的激光与荧光色轮5之间的位置关系示意图，参考图17所示，在理论状态下，透镜76汇聚过来的激光刚好汇聚到荧光色轮5的荧光粉涂层上，图18和图19是实际应用情况下由透镜76汇聚过来的激光与荧光色轮5之间的位置关系示意图，参考图18和图19所示，在实际应用中，由于上述提到的各种误差的影响，激光的汇聚焦点相对荧光色轮5的荧光粉涂层的位置总会有一定的偏差，进而造成荧光粉的激光效率不足，光学系统的能量损失会增大，整个投影光学系统的亮度性能下降。反射镜是一种利用反射定律工作的光学元件，主要用于改变光路的方向，实际应用时，由于光路计算、机械加工工艺和装配工艺等方面所带来的误差，使得反射镜的安装存在一定的偏差，进而光学系统中的反射镜尤其是一些关键位置的反射镜有进行进一步调整的必要。现有技术中的反射镜调整方式为直接调整设置在反射镜背板上的螺钉，存在操作不灵活、调整范围小、无法看到镜片调整状态等缺陷，同时由于光路计算、机械加工工艺和装配工艺等方面所带来的误差，经常会造成光学系统在光路上的偏差，进而影响光学系统的性能，使得整个光学系统的光轴一致性较差。
[0003]投影仪是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，决定投影质量的关键往往在于投影仪的光学系统部分，现有技术中的投影光学系统存在如下问题:由于激光汇聚焦点相对荧光色轮的荧光粉涂层的位置总会有一定的偏差，荧光粉的激光效率不足，投影光学系统的能量损失会增大，整个投影光学系统的亮度性能下降;无法完全保证光轴一致性，会造成光能损失，可能会导致投影图像缺失。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种投影光学系统及投影仪。
[0005]本实用新型的技术手段如下:
[0006]—种投影光学系统，包括:
[0007]用于发出蓝色激光的激光光源；
[0008]用于将所述激光光源发出的蓝色激光汇聚至第一反射透射光学系统的第一汇聚光学系统；
[0009]用于将所述第一汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光透射至第二汇聚光学系统的第一反射透射光学系统；
[0010]第二汇聚光学系统；由第一反射透射光学系统透射过来的蓝色激光经过第二汇聚光学系统汇聚至荧光色轮;所述第二汇聚光学系统至少包括I个透镜;所述透镜安装在透镜调整结构上；
[0011]荧光色轮；由第二汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光透过所述荧光色轮，并入射至第一全反射镜；由第二汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光作为激发光照射所述荧光色轮，使得所述荧光色轮发出绿色荧光和红色荧光；
[0012]用于将入射的蓝色激光全反射至第二全反射镜的第一全反射镜；
[0013]用于将入射的蓝色激光全反射至第二反射透射光学系统的第二全反射镜；
[0014]第二反射透射光学系统;所述第二反射透射光学系统将经由第二全反射镜全反射过来的蓝色激光反射至第三汇聚光学系统；
[0015]用于将所述第二反射透射光学系统反射过来的蓝色激光汇聚至匀光棒的第三汇聚光学系统；
[0016]匀光棒；由所述第三汇聚光学系统汇聚过来的蓝色激光经过匀光棒均光后入射至反射镜；
[0017]反射镜，该反射镜安装在反射镜调整结构上;入射至所述反射镜的均匀的蓝色激光经过反射后进入TIR棱镜；
[0018]TIR棱镜;进入TIR棱镜的蓝色激光通过TIR棱镜的折反射后照射到数字微镜器件；
[0019]和数字微镜器件；照射到所述数字微镜器件上的蓝色激光经过所述数字微镜器件后再次反射至TIR棱镜，最后进入投影镜头；
[0020]荧光色轮发出的绿色荧光和红色荧光经过第二汇聚光学系统后到达第一反射透射光学系统，然后经所述第一反射透射光学系统反射至第二反射透射光学系统；由第一反射透射光学系统反射过来的绿色荧光和红色荧光通过第二反射透射光学系统透射至第三汇聚光学系统，然后经过第三汇聚光学系统后到达匀光棒；由所述第三汇聚光学系统汇聚过来的绿色荧光和红色荧光经过匀光棒均光后入射至反射镜;入射至所述反射镜的均匀的绿色荧光和红色荧光经过反射后进入TIR棱镜，进入TIR棱镜的绿色荧光和红色荧光通过TIR棱镜的折反射后照射到数字微镜器件；照射到所述数字微镜器件上的绿色荧光和红色荧光经过所述数字微镜器件后再次反射至TIR棱镜，最后进入投影镜头；
[0021]所述透镜调整结构包括:透镜支架、基座、第一预紧件、第二预紧件、第一调整弹簧和第一紧固件;所述透镜支架包括水平放置的第一调整部和竖直放置在所述第一调整部上的支撑部;所述透镜通过环形压片与所述支撑部紧压固定;所述第一调整部上具有分别设置在所述支撑部两侧的第一导向孔和第二导向孔;在所述第一调整部的下表面上突出设置有位于第一导向孔和第二导向孔之间的第一对接件;所述第一调整部以能够装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;在所述基座上开设有位于第一定位件和第二定位件之间的贯通开口；在所述贯通开口中设有位于贯通开口一侧的第二对接件；当所述透镜支架的第一调整部放置在所述基座上，所述第一定位件置于所述第一导向孔中，所述第二定位件置于所述第二导向孔中，所述第一对接件穿过所述贯通开口并与所述第二对接件相对设置;所述第一调整弹簧置于所述第一对接件和所述第二对接件之间；通过第一预紧件和第二预紧件分别与置于第一导向孔中的第一定位件、置于第二导向孔中的第二定位件相连接，然后通过第一紧固件穿过第一对接件和第一调整弹簧后与第二对接件相连接；
[0022]所述反射镜调整结构包括:
[0023]具有中空部的基础框架;所述基础框架上设置有3个第三定位件；
[0024]反射镜基座;所述反射镜基座包括与所述基础框架相对设置的第二调整部和具有倾斜面的承载部;所述反射镜以能够拆卸的方式安装在所述倾斜面上;所述第二调整部在与所述第三定位件相对的位置上设有调整孔；
[0025]置于所述调整孔和所述第三定位件之间的第二调整弹簧；
[0026]以及第二紧固件；
[0027]当所述倾斜面穿过所述中空部，通过第二紧固件经由所述第二调整部上的调整孔、以及第二调整弹簧与所述基础框架上的第三定位件相连接；
[0028]另外，所述投影光学系统还包括:
[0029]置于所述荧光色轮和第一全反射镜之间的第一中继光学系统;经所述荧光色轮透过的蓝色激光通过第一中继光学系统传输至第一全反射镜；
[0030]置于第一全反射镜和第二全反射镜之间的第二中继光学系统；由第一全反射镜全反射过来的蓝色激光通过第二中继光学系统传输至第二全反射镜；
[0031]置于第二全反射镜和第二反射透射光学系统之间的第三中继光学系统；由第二全反射镜全反射过来的蓝色激光通过第三中继光学系统传输至第二反射透射光学系统；
[0032]置于匀光棒和反射镜之间的第四中继光学系统;经过匀光棒后形成的均匀的蓝色激光通过第四中继光学系统传输至反射镜;经过匀光棒后形成的均匀的绿色荧光和红色荧光通过第四中继光学系统传输至反射镜；
[0033]置于反射镜和TIR棱镜之间的第五中继光学系统；由反射镜反射过来的蓝色激光通过第五中继光学系统传输至TIR棱镜；由反射镜反射过来的绿色荧光和红色荧光通过第五中继光学系统传输至TIR棱镜；
[0034]进一步地，所述第一导向孔的长度大于所述第一定位件的长度，所述第一定位件能够沿所述第一导向孔的长度方向移动;所述第二导向孔的长度大于所述第二定位件的长度，所述第二定位件能够沿所述第二导向孔的长度方向移动；
[0035]进一步地，所述基座上表面上设置有位置指示部，该位置指示部用于对所述第一调整部放置在所述基座上的初始位置进行定位；
[0036]进一步地，通过调节第一定位件在第一导向孔中的位置、第二定位件在第二导向孔中的位置，以及调节第一对接件和第二对接件之间的相对距离，来改变所述透镜的位置；
[0037]进一步地，所述基座上表面和所述第一调