專(zhuān)利名稱(chēng)：投影液晶象素聚焦和降溫裝置及低溫液晶片大屏幕投影顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影液晶象素聚焦裝置、投影液晶片散熱降溫裝置，本發(fā)明還涉及低溫液晶片大屏幕投影顯示器和低溫液晶片大屏幕分畫(huà)面拼接背投影顯示器。
在當(dāng)今的信息時(shí)代，50時(shí)以上的信息顯示屏大多由光學(xué)放大投影顯示，目前，一體化透光背投影顯示器大多采用長(zhǎng)壽命高亮度投影燈照射小尺寸的高溫多晶硅透射式液晶片或DLP經(jīng)光學(xué)鏡頭幾十倍甚至上百倍地放大在屏幕上成象，長(zhǎng)壽命高亮度點(diǎn)光源投影燈制造工藝復(fù)雜其技術(shù)掌握在荷蘭Philips和日本松夏手中，高溫多晶硅透射式液晶片模塊制造技術(shù)僅僅掌握在SONY和EPSON手中，DLP模塊為美國(guó)TI公司的專(zhuān)利，小尺寸的高溫透光片的每一象素太小也增加了制造工藝的難度，雖然小尺寸的透光液晶片對(duì)于投影鏡頭口經(jīng)要求小，但是幾十倍甚至上百倍地放大倍數(shù)對(duì)光學(xué)投影鏡頭的像差和失真要求極高，采用精密而復(fù)雜的光學(xué)引擎作為光學(xué)投影鏡頭，低成本、易于批量生產(chǎn)的光學(xué)引擎方案有待于發(fā)展；一體化液晶投影顯示器的顯示亮度與透過(guò)小尺寸的透光液晶片的光通量相關(guān)，透光液晶片因所承受的溫度范圍和散熱條件的要求而對(duì)投影光源的功率和亮度有一定的限制使較大的放大成象在屏幕上的亮度降低，目前，一體化液晶投影顯示器散熱方式大多是通過(guò)對(duì)點(diǎn)光源的風(fēng)冷來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)透光液晶片的降溫，此外透光液晶片每一象素顆粒在投影屏幕上的成象隨著畫(huà)面的放大而同步放大，使投影屏幕上的每一象素顆粒較大而降低了投影圖象的清晰度；目前小尺寸的高溫透光片上的象素顆粒受工藝已基本上小到極限，大幅度提高投影成象亮度和投影圖象的清晰度成為大屏幕投影顯示器的制作工藝難點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是提供投影液晶象素聚焦和降溫裝置，通過(guò)對(duì)透過(guò)光液晶片每一象素光線的聚焦，使放大投影成象互屏幕上的每一象素成象顆粒較小而提高投影圖象的清晰度，通過(guò)對(duì)透光液晶片的直接降溫，為投影光源的功率和亮度進(jìn)一步提高使放大成象在屏幕上的亮度提高；本發(fā)明的目的還提供采用較大面積低溫液晶片上加上象素聚焦和降溫裝置的低溫液晶片的大屏幕整體畫(huà)面和分割畫(huà)面投影顯示器，通過(guò)在較大面積低溫液晶片上制作更多象點(diǎn)，大幅度地提高大屏幕投影顯示器的清晰度，對(duì)于大屏幕分畫(huà)面背投影顯示器，通過(guò)對(duì)液晶片畫(huà)面的分割，對(duì)每一子畫(huà)面經(jīng)適當(dāng)?shù)墓饴愤M(jìn)行數(shù)倍的光學(xué)放大投影，在背投影屏幕上拼接成象，對(duì)圖象畫(huà)面的分割限制了投影鏡頭口經(jīng)，數(shù)倍的光學(xué)放大投影極大地降低了光學(xué)投影鏡頭像差和失真要求，較大尺寸的透光液晶片降低了對(duì)于冷點(diǎn)光源的尺寸要求，將10時(shí)左右的透光液晶圖象經(jīng)畫(huà)面分割和處理后每一子畫(huà)面分別經(jīng)適當(dāng)?shù)墓饴泛秃?jiǎn)易的光學(xué)鏡頭進(jìn)行3至10倍的光學(xué)放大投影在背投影屏幕上拼接成30至100時(shí)大屏幕圖象顯示，同時(shí)象素顆粒小。
本發(fā)明提供的投影液晶象素聚焦裝置的目的是通過(guò)對(duì)如下結(jié)構(gòu)的線陣柱狀微透鏡陣列片使透過(guò)每一象素的光線聚焦來(lái)實(shí)現(xiàn)的，平行投影光束垂直穿過(guò)尺寸為L(zhǎng)×W透光平面液晶片，透光平面液晶顯示片上的象素顆粒小為M×N二維透光平面液晶顯示片的點(diǎn)陣，每一行M個(gè)象素顆粒長(zhǎng)寬大小分別約為L(zhǎng)/M和W/N的緊密排列的一維線性點(diǎn)陣，共有N行緊密排列的線陣組成M×N二維透光平面液晶顯示片，在透光平面液晶顯示片緊靠平行背光源一側(cè)安裝線陣柱狀微透鏡陣列片A，線陣柱狀微透鏡陣列片A的大小與二維透光平面液晶顯示片相對(duì)應(yīng)，線陣柱狀微透鏡陣列片A的焦距RA，線陣柱狀微透鏡陣列片A的每一條柱狀微透鏡與二維透光平面液晶顯示片的顆粒大小約為(L/M)×(W/N)點(diǎn)陣的每一行M個(gè)象素的緊密排列的一維線性點(diǎn)陣的寬度、長(zhǎng)度準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，線陣柱狀微透鏡陣列片A的N行柱狀微透鏡光軸與二維透光平面液晶顯示片的N行緊密排列的線陣象素中心準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)；平行背光束垂直透過(guò)線陣柱狀微透鏡陣列片A的每一行柱狀微透鏡后再透過(guò)與之對(duì)應(yīng)的行象素，使每一象素水平中心線以上的光線稍向下偏轉(zhuǎn)射向聚焦線，使每一象素水平中心線以下的光線稍向上偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)射向聚焦線，在焦距RA處程水平空間線狀聚集；在透光平面液晶顯示片緊靠顯示面一側(cè)安裝線陣柱狀微透鏡陣列片B，線陣柱狀微透鏡陣列片B的大小與二維透光平面液晶顯示片相對(duì)應(yīng)，線陣柱狀微透鏡陣列片B的焦距RB為RA減去線陣柱狀微透鏡陣列片A與線陣柱狀微透鏡陣列片B的中心之間距離，線陣柱狀微透鏡陣列片B的每一條柱狀微透鏡與二維透光平面液晶顯示片的點(diǎn)陣為緊密排列的象素顆粒大小約為(L/M)×(W/N)的一維線性點(diǎn)陣的寬度、長(zhǎng)度準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，線陣柱狀微透鏡陣列片B的M列柱狀微透鏡光軸與二維透光平面液晶顯示片的M列緊密排列的線陣象素中心準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)；平行背光束垂直透過(guò)線陣柱狀微透鏡陣列片A的每一行柱狀微透鏡后再透過(guò)與之對(duì)應(yīng)的行象素，使每一象素水平中心線以上的光線稍向下偏轉(zhuǎn)，使每一象素水平中心線以下的光線稍向上偏轉(zhuǎn)，再透過(guò)線陣柱狀微透鏡陣列片B的每一列柱狀微透鏡后，在焦距RB處程理想的空間點(diǎn)聚集，使M×N每一象素的投影光線在重疊的RA、RB焦平面上的理想的空間點(diǎn)聚集，并作為投影圖象的物平面位置；線陣柱狀微透鏡陣列片A、線陣柱狀微透鏡陣列片B的每一條柱狀微透鏡分別與液晶象素的各相應(yīng)行、列準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，若線陣柱狀微透鏡陣列片A、線陣柱狀微透鏡陣列片B都安裝在透光液晶層的靠近平行投影光源的一側(cè)，線陣柱狀微透鏡陣列片A、線陣柱狀微透鏡陣列片B的焦平面在透光液晶層的附近的平面上，使每一聚焦點(diǎn)的光線透過(guò)唯一對(duì)應(yīng)的液晶象素或透過(guò)對(duì)應(yīng)的液晶象素的光線聚焦于一點(diǎn)；若線陣柱狀微透鏡陣列片A、線陣柱狀微透鏡陣列片B都安裝在透光液晶層的靠近投影鏡頭的一側(cè)或線陣柱狀微透鏡陣列片A安裝在透光液晶層的靠近平行投影光源的一側(cè)而線陣柱狀微透鏡陣列片B都安裝在透光液晶層的靠近投影鏡頭的一側(cè)，線陣柱狀微透鏡陣列片A、線陣柱狀微透鏡陣列片B的焦平面在線陣柱狀微透鏡陣列片B的靠近投影鏡頭的一側(cè)的平面上。
作為本發(fā)明投影液晶象素聚焦裝置進(jìn)一步改進(jìn)，對(duì)線陣柱狀微透鏡陣列片A、線陣柱狀微透鏡陣列片B合成為單片線陣柱狀微透鏡以簡(jiǎn)化對(duì)位安裝，單片線陣柱狀微透鏡的正面為線陣柱狀微透鏡陣列片A，單片線陣柱狀微透鏡的反面為線陣柱狀微透鏡陣列片B。
本發(fā)明提供的投影液晶片降溫裝置的目的是通過(guò)對(duì)如下結(jié)構(gòu)的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，液晶片兩面適當(dāng)位置分別安裝與液晶片平行且大小相當(dāng)?shù)耐腹馄矫骁RC、D，將液晶片、透光平面鏡C、D的兩側(cè)面密封，使液晶片、透光平面鏡C之間和液晶片、透光平面鏡D之間分別有一長(zhǎng)方體的上下通道空間E、F，從下側(cè)E、F兩通道的入口處通過(guò)電扇吹入循環(huán)冷空氣，空氣由下向上快速流動(dòng)，使液晶片降溫。
作為本發(fā)明投影液晶片降溫裝置更進(jìn)一步改進(jìn)，從下側(cè)E、F兩通道的入口處注入降溫冷卻循環(huán)液體，冷卻循環(huán)液體由下向上快速流動(dòng)，使液晶片快速降溫。
作為本發(fā)明投影液晶片采用冷卻循環(huán)流體降溫裝置更進(jìn)一步的改進(jìn)，為使液晶片的溫度進(jìn)一步降低，液晶片兩面適當(dāng)位置分別安裝與液晶片平行且大小相當(dāng)?shù)亩嗥腹馄矫骁RC1...CN、D1...DN，使它們形成獨(dú)立的熱交換通道空間E1...EN、F1...FN，熱交換通道空間E1...EN、F1...FN兩側(cè)面密封，從E1...EN、F1...FN下側(cè)的通道入口處注入低溫透明流體使之由下向上快速流動(dòng)，使液晶片降溫。
作為本發(fā)明投影液晶片采用冷卻循環(huán)液體降溫裝置更進(jìn)一步的改進(jìn)，液晶片表面的偏光片對(duì)液晶層的散熱有一定的防礙，將液晶片的偏光調(diào)制片與液晶片脫離并保持適當(dāng)距離，使液晶層的散熱通路順暢。
作為本發(fā)明投影液晶片采用冷卻循環(huán)液體降溫裝置更進(jìn)一步的改進(jìn)，對(duì)于具有液晶象素線陣柱狀微透鏡陣列片作液晶象素聚焦裝置的液晶片，選擇長(zhǎng)焦距參數(shù)的線陣柱狀微透鏡陣列片，以便使線陣柱狀微透鏡陣列片與液晶片保持一定的距離，使液晶層的散熱通路順暢。
本發(fā)明大屏幕整體畫(huà)面液晶投影顯示器的目的是通過(guò)對(duì)如下結(jié)構(gòu)的投影部件在屏幕上成象來(lái)實(shí)現(xiàn)的；大功率高亮度投影光燈泡、反射面、散執(zhí)風(fēng)扇構(gòu)成投影光源，透過(guò)帶有象素聚焦和降溫裝置的較大面積低溫液晶片；經(jīng)大口徑投影鏡頭，實(shí)現(xiàn)10到100倍的放大，成為數(shù)平方米到數(shù)十平方米的大屏幕圖象。
作為本發(fā)明采用冷卻循環(huán)液體降溫裝置更進(jìn)一步改進(jìn)，大功率高亮度投影光燈泡、反射面、聚光菲涅爾鏡片、散執(zhí)風(fēng)扇構(gòu)成投影光源，透過(guò)帶有象素聚焦和降溫裝置的較大面積低溫液晶片；小口徑投影鏡頭，實(shí)現(xiàn)10倍左右的放大，成為數(shù)平方米的大屏幕圖象。
本發(fā)明大屏幕分畫(huà)面液晶背投影顯示器的目的是通過(guò)對(duì)如下結(jié)構(gòu)的多光路多鏡頭對(duì)各畫(huà)面并行投影成象在屏幕上拼接來(lái)實(shí)現(xiàn)的，投影光源為基本平行的光束，將平行的光束垂直穿過(guò)透光液晶面，透光液晶面為長(zhǎng)LA寬WA的長(zhǎng)方形，投影屏幕為長(zhǎng)LB寬WB的長(zhǎng)方形，投影放大倍數(shù)為X，將透光液晶面分成多個(gè)長(zhǎng)方形C1...CN(N＝2...9)，將投影屏幕相應(yīng)地分成多個(gè)長(zhǎng)方形D1...DN；當(dāng)N＝2時(shí)，將投影屏幕分為左右相同相連的長(zhǎng)方形D1、D2，長(zhǎng)方形D1、D2中心點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)B/2，將透光液晶面分為左右相同長(zhǎng)方形C1、C2，長(zhǎng)方形C1、C2中心點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)A/2，長(zhǎng)方形D1、D2中心點(diǎn)之間的距離與長(zhǎng)方形C1、C2中心點(diǎn)之間的距離之差DAB＝LB/2-LA/2，在不考慮大屏幕分畫(huà)面液晶背投影顯示器的厚度的情況下，透光液晶面與投影屏幕平行，投影光線透過(guò)投影鏡頭后不經(jīng)過(guò)任何反射直接照射在投影屏幕上，透光液晶面上的中心點(diǎn)與投影屏幕的中心點(diǎn)準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，為使透過(guò)各子圖象的投影光束的光軸與屏幕上相應(yīng)的投影區(qū)域中心重合，在透光液晶面緊靠投影屏幕的一側(cè)安裝兩塊平面反射鏡FA1、FB1，F(xiàn)A1與FB1相互垂直而邊緣相連，F(xiàn)A1、FB1的邊緣交線與透光液晶面左右長(zhǎng)方形C1、C2之間的分割間隙線對(duì)應(yīng)，使FA1的反射面朝向C1面并與C1面夾角保持在45度、使FB1的反射面朝向C2面并與C2面夾角保持在45度，以透光液晶面為基準(zhǔn)面安裝兩塊平面反射鏡FA2、FB2，F(xiàn)A2與FA1平行且反射面互相對(duì)應(yīng)，F(xiàn)A2與FA1沿透光液晶基準(zhǔn)面方向的距離為DAB/2，F(xiàn)B2與FB1平行且反射面互相對(duì)應(yīng)，F(xiàn)B2與FB1沿透光液晶基準(zhǔn)面方向的距離為DAB/2，分別在FA2、FB2的反射面對(duì)應(yīng)位置安裝兩個(gè)相同的投影鏡頭TA、TB，使TA的光軸線垂直穿過(guò)投影屏幕左長(zhǎng)方形D1的中心點(diǎn)、TB的光軸線垂直穿過(guò)投影屏幕右長(zhǎng)方形D2的中心點(diǎn)；平行的光束垂直穿過(guò)透光液晶面，其中一部分穿過(guò)長(zhǎng)方形C1區(qū)域后經(jīng)FA1、FA2組合反射進(jìn)入投影鏡頭TA在投影屏幕左長(zhǎng)方形D1區(qū)域成象、一部分穿過(guò)長(zhǎng)方形C2區(qū)域后經(jīng)FB1、FB2組合反射進(jìn)入投影鏡頭TB在投影屏幕右長(zhǎng)方形D2區(qū)域成象，液晶透光圖象到投影鏡頭之間的距離為V2＝DAB/2+Δ(Δ為精確調(diào)整參數(shù))，調(diào)整投影鏡頭TA、TB與投影屏幕之間的距離U使U2＝V2*X，WB＝X*WA選擇焦距為F2＝V2*U2/(V2+U2)的投影鏡頭作為T(mén)A、TB，使屏幕上的左投影長(zhǎng)方形區(qū)域與右投影長(zhǎng)方形區(qū)域完美地?zé)o間隙拼接，因投影成象為倒置成象，透光液晶片在圖象整體顯示時(shí)應(yīng)按左右分區(qū)位置倒置顯示，在投影大屏幕上整體左右拼接時(shí)自動(dòng)還原成象。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，為改變大屏幕分畫(huà)面液晶背投影顯示器的投影光路分布而減少整體厚度，透光液晶面與投影屏幕垂直，在投影鏡頭與投影屏幕之間加入平面反射鏡以改變投影光線方向使之在投影屏幕上成象，在投影光路中的投影鏡頭使畫(huà)面上下倒置、左右倒置成象；在投影光路中的單平面反射鏡按照安裝的方式使畫(huà)面上下倒置或左右倒置成象，若投影屏幕上的水平線與單平面反射鏡平面平行，則在投影光路中的單平面反射鏡使畫(huà)面上下倒置，若投影屏幕上的垂直線與單平面反射鏡平面平行，在投影光路中的單平面反射鏡使畫(huà)面左右倒置成象，因而各畫(huà)面投影光路上(或投影屏幕上的)垂直線與平面反射鏡平面平行的反射面的數(shù)量的奇偶特性決定畫(huà)面的投影成象是否左右倒置、各畫(huà)面投影光路上(投影屏幕上的)水平線與平面反射鏡平面平行的反射鏡面的數(shù)量的奇偶特性決定畫(huà)面的投影成象是否上下倒置，若畫(huà)面投影光路上(或投影屏幕上的)垂直線與平面反射鏡平面平行的反射面的數(shù)量為奇數(shù)、(投影屏幕上的)水平線與平面反射鏡平面平行的反射面的數(shù)量也為奇數(shù)，在投影鏡頭的作用下使畫(huà)面正向放大投影。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，較大尺寸的中、低溫常用TFT-LCD液晶片平面圖象的分割排布保持適當(dāng)間隙，便于對(duì)各子圖象的光束反射平移鏡片的安裝，并對(duì)各子圖象的光學(xué)放大倍數(shù)通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)慕咕嗟溺R頭作微弱的調(diào)整，使各子圖象的拼接無(wú)間隙地拼接或最少間隙地拼接，投影光路上的各反光鏡大尺寸與投影光路的反射面空間分布相對(duì)應(yīng)。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)N＝3時(shí)，將投影屏幕分為左、中、右三個(gè)相鄰相連大小相同的長(zhǎng)方形D1、D2、D3，其相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)B/3，將透光液晶面分為左、中、右三個(gè)相鄰相連相同長(zhǎng)方形C1、C2、C3，其相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離約為L(zhǎng)A/3，投影屏幕相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離與透光液晶面相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離之差約為D3＝LB/3-LA/3，透光液晶面上的中心點(diǎn)與投影屏幕的中心點(diǎn)準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，在透光液晶面緊靠投影屏幕的一側(cè)安裝兩塊平面反射鏡Fx1、Fy1、使Fx1的反射面朝向圖象顯示C1面并與C1面夾角保持在45度而Fx1的反射面邊緣線與C1和C2的相鄰間隙線對(duì)應(yīng)、使FB1的反射面朝向C2面并與C2面夾角保持在45度而Fy1的反射面邊緣線與C3和C2的相鄰線對(duì)應(yīng)，以透光液晶面為基準(zhǔn)面安裝兩塊平面反射鏡Fx2、Fy2，F(xiàn)x2與Fx1平行且反射面互相對(duì)應(yīng)，F(xiàn)x2與Fx1沿透光液晶基準(zhǔn)面方向的距離為D3，F(xiàn)y2與Fy1平行且反射面互相對(duì)應(yīng)，F(xiàn)y2與Fy1沿透光液晶基準(zhǔn)面方向的距離為D3，分別在Fx2、Fy2的反射面對(duì)應(yīng)位置安裝兩個(gè)相同的投影鏡頭Tc1、Tc3，使Tc1的光軸線垂直穿過(guò)投影屏幕左長(zhǎng)方形D1的中心點(diǎn)、Tc3的光軸線垂直穿過(guò)投影屏幕右長(zhǎng)方形D3的中心點(diǎn)；平行的光束垂直穿過(guò)透光液晶面，其中一部分穿過(guò)長(zhǎng)方形C1區(qū)域后經(jīng)Fx1、Fx2組合反射進(jìn)入投影鏡頭Tc1在投影屏幕左長(zhǎng)方形D1區(qū)域成象、一部分穿過(guò)長(zhǎng)方形C3區(qū)域后經(jīng)Fy1、Fy2組合反射進(jìn)入投影鏡頭Tc3在投影屏幕右長(zhǎng)方形D3區(qū)域成象，液晶透光圖象到投影鏡頭之間的距離為V3＝D3+Δ，調(diào)整投影鏡頭Tc1、Tc3與投影屏幕之間的距離U3使U3＝V3*X，選擇焦距為F3＝V3*U3/(V3+U3)的投影鏡頭作為T(mén)c1、Tc3，為使對(duì)透光液晶面中間長(zhǎng)方形C2局部圖象在投影屏幕中間的長(zhǎng)方形D2區(qū)域放大并與左右圖象準(zhǔn)確定位拼接，選擇焦距為FM的投影鏡頭作為T(mén)c2，調(diào)整投影鏡頭Tc2在投影屏幕與透光液晶片之間的位置使Tc2與投影屏幕之間的距離UM與液晶透光圖象到投影鏡頭Tc2之間的距離VM使UM＝X*VM；使屏幕上的左、中、右投影長(zhǎng)方形區(qū)域完美地?zé)o間隙拼接。各分畫(huà)面的顯示方向根據(jù)各分畫(huà)面投影光路上的與垂直線平行反射面和與水平線平行反射面的奇偶數(shù)量決定，以滿足在投影大屏幕上整體拼接時(shí)自動(dòng)還原成象的要求。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，為方便反射光路的裝配，對(duì)于子圖象投影光線的平移采用反射平移模塊，反射平移模塊的外殼形狀為長(zhǎng)方體，全反射平移模塊上有左端頭DL、右端頭DR、較長(zhǎng)的一個(gè)上側(cè)面DU、較長(zhǎng)的一個(gè)下側(cè)面DD，在下側(cè)面DD的靠右端頭DR處有一長(zhǎng)方形的光線入射口，在上側(cè)面DU的靠左端頭DL處有一長(zhǎng)方形的光線射出口，為減低子圖象投影光線的損耗，反射平移模塊內(nèi)有全反射塊，全反射塊由光學(xué)玻璃磨制，兩個(gè)直角全反射棱鏡組合或一個(gè)二次全反射棱鏡，對(duì)于這個(gè)二次全反射棱鏡，其兩個(gè)全反射棱鏡端面平行，并與入射光的進(jìn)入面或射出面成45度角。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)N＝4時(shí)，將投影屏幕分為左上、右上、左下、右下四個(gè)相鄰相連相同的長(zhǎng)方形D11、D21、D12、D22，其水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離分別為L(zhǎng)B/2、WB/2，將透光液晶面分為左上、右上、左下、右下四個(gè)相鄰相連相同長(zhǎng)方形C11、C21、C12、C22，其水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離分別約為L(zhǎng)A/2、WA/2，投影屏幕水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離與透光液晶面水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離之差分別約為D4x＝LB/2-LA/2、D4y＝WB/2-WA/2，透光液晶面上的中心點(diǎn)與投影屏幕的中心點(diǎn)準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，在透光液晶面緊靠投影屏幕的一側(cè)安裝四塊平移平行投影光束距離D4x/2的反射鏡摸塊F11、F21、F12、F22，使透過(guò)C11、C21區(qū)域的投影光束K11、k21分別經(jīng)適當(dāng)放置的F11、F21反射鏡向左平移D4x/2距離，使透過(guò)C21、C22區(qū)域的投影光束K12、K22分別經(jīng)適當(dāng)放置的F21、F22全反射鏡向右平移D4x/2距離，準(zhǔn)備四塊平移平行投影光束距離D4y/2的反射鏡摸塊G11、G21、G12、G22，使從F11、F21反射鏡摸塊射出的K11、K12投影光束分別經(jīng)適當(dāng)放置的G11、G12反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向上平移D4Y/2距離，使從F12、F22反射鏡摸塊射出的K21、K22投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的G21、G22反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向下平移D4Y/2距離，分別在反射鏡摸塊G11、G21、G12、G22四束K11、k21、K12、K22投影光線出口的對(duì)應(yīng)位置安裝四個(gè)相同的投影鏡頭T11、T12、T21、T22，使Tji的光軸線垂直穿過(guò)投影屏幕左長(zhǎng)方形Dji的中心點(diǎn)，平行的光束垂直穿過(guò)透光液晶面，分成四束K11、k21、K12、K22分別穿過(guò)長(zhǎng)方形C11、C21、C12、C22區(qū)域后分別經(jīng)相應(yīng)光路進(jìn)入投影鏡頭T11、T12、T21、T22分別在投影屏幕左長(zhǎng)方形D11、D21、D12、D22區(qū)域成象，液晶透光圖象到投影鏡頭之間的距離為V4＝D4Y/2+D4X/2+Δ，調(diào)整投影鏡頭T11、T12、T21、T22與投影屏幕之間的距離U4使U4＝V4*X，選擇焦距為F4＝V4*U4/(V4+U4)的投影鏡頭作為T(mén)11、T12、T21、T22，使屏幕上的投影長(zhǎng)方形區(qū)域完美地?zé)o間隙拼接；各分畫(huà)面的顯示方向根據(jù)各分畫(huà)面投影光路上的與垂直線平行反射面和與水平線平行反射面的奇偶數(shù)量決定，以滿足在投影大屏幕上整體拼接時(shí)自動(dòng)還原成象的要求。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)N＝6時(shí)，投影屏幕分為左上、中上、右上、左下、中下、右下6個(gè)相同的長(zhǎng)方形D11、D12、D13、D21、D22、D23，其水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離分別為L(zhǎng)B/3、WB/2，透光液晶面分為左上、中上、右上、左下、中下、右下6個(gè)相同的長(zhǎng)方形C11、C12、C13、C21、C22、C23，其水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離分別為L(zhǎng)A/3、WA/2，投影屏幕水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離與透光液晶面水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離之差分別為D6X＝LB/3-LA/3、D6Y＝WB/2-WA/2，透光液晶面上的中心點(diǎn)與投影屏幕的中心點(diǎn)準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，在透光液晶面緊靠投影屏幕的一側(cè)安裝4塊平移平行投影光束距離D6x的全反射鏡摸塊Q11、Q21、Q13、Q23和2塊平移平行投影光束距離D6y/2的全反射鏡摸塊E12、E22，使透過(guò)C11、C21區(qū)域的投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的Q11、Q21全反射鏡摸塊向左平移D6x距離、使透過(guò)C13、C23區(qū)域的投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的Q13、Q23全反射鏡摸塊向右平移D6x距離，使透過(guò)C12區(qū)域的投影光線經(jīng)適當(dāng)放置的E12全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向上平移D6Y/2距離，使透過(guò)C22區(qū)域的投影光線經(jīng)適當(dāng)放置的E22全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向下平移D6Y/2距離，準(zhǔn)備四塊平移平行投影光束距離D6Y/2的全反射鏡摸塊E11、E21、E13、E23，使從Q11、Q13反射鏡摸塊射出的K11、K13投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的E11、E13全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向上平移D6Y/2距離，使從Q21、Q23反射鏡摸塊射出的K21、K23投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的E21、E23全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向下平移D6Y/2距離，分別在全反射鏡摸塊E11、E21、E13、E23四束K11、k21、K13、K23投影光線出口的對(duì)應(yīng)位置安裝四個(gè)相同的投影鏡頭SE11、SE21、SE13、SE23，使SE11、SE21、SE13、SE23的光軸線分別垂直穿過(guò)投影屏幕長(zhǎng)方形D11、D21、D13、D23的中心點(diǎn)，分別在全反射鏡E12、E22二束K12、k22投影光線出口的對(duì)應(yīng)位置安裝四個(gè)相同的投影鏡頭SE12、SE22，使SE12、SE22的光軸線分別垂直穿過(guò)投影屏幕長(zhǎng)方形D12、D22的中心點(diǎn)，平行的光束垂直穿過(guò)透光液晶面，分成6束K11、k21、K12、k22、K13、k23，分別穿過(guò)長(zhǎng)方形C11、C21、C12、C22、C32、C13、C23區(qū)域后分別經(jīng)相應(yīng)光路進(jìn)入投影鏡頭SE11、SE21、SE12、SE22、SE13、SE23分別在投影屏幕長(zhǎng)方形D11、D21、D12、D22、D32、D13、D23區(qū)域成象，局部液晶透光圖象C11、C13、C21、C23到投影鏡頭SE11、SE21、SE13、SE23之間的距離為V64＝D6Y/2+D6X+Δ，調(diào)整投影鏡頭SE11、SE21、SE13、SE23與投影屏幕之間的距離U64使U64＝V64*X，選擇焦距為F64＝V64*U64/(V64+U64)的投影鏡頭作為SE11、SE21、SE13、SE23；局部液晶透光圖象C12、C22到投影鏡頭SE12、SE22之間的距離為V62＝D6Y/2+Δ，調(diào)整投影鏡頭SE12、SE22與投影屏幕之間的距離U62使U62＝V62*X，選擇焦距為F62＝V62*U62/(V62+U62)的投影鏡頭作為SE12、SE22，使屏幕上的投影長(zhǎng)方形區(qū)域完美地?zé)o間隙拼接；各分畫(huà)面的顯示方向根據(jù)各分畫(huà)面投影光路上的與垂直線平行反射面和與水平線平行反射面的奇偶數(shù)量決定，以滿足在投影大屏幕上整體拼接時(shí)自動(dòng)還原成象的要求。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)N＝8時(shí)，將投影屏幕分為8個(gè)相同的長(zhǎng)方形D11、D12、D13、D14、D21、D22、D23、D24，其水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離分別為L(zhǎng)B/4、WB/2，將透光液晶面分為8個(gè)相同的長(zhǎng)方形C11、C12、C13、C14、C21、C22、C23、C24，其水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離分別為L(zhǎng)A/4、WA/2，投影屏幕水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離與透光液晶面水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離之差分別為D8X＝LB/4-LA/4、D8Y＝WB/2-WA/2，透光液晶面上的中心點(diǎn)與投影屏幕的中心點(diǎn)準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，在透光液晶面緊靠投影屏幕的一側(cè)安裝4塊平移平行投影光束距離D8x*3/2的全反射鏡摸塊EQ11、EQ21、EQ14、EQ24和4塊平移平行投影光束距離D8y/2的全反射鏡摸塊EW12、EW22、EW13、EW23，使透過(guò)C11、C21區(qū)域的投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的EQ11、EQ21全反射鏡摸塊向左平移D8x*3/2距離、使透過(guò)C14、C24區(qū)域的投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的EQ14、EQ24全反射鏡摸塊向右平移D8x*3/2距離，使透過(guò)C12、C13區(qū)域的投影光線經(jīng)適當(dāng)放置的EW12、EW13全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向上平移D8Y/2距離，使透過(guò)C22、C23區(qū)域的投影光線經(jīng)適當(dāng)放置的EW22、EW23全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向下平移D8Y/2距離，準(zhǔn)備4塊平移平行投影光束距離D8x/2的全反射鏡摸塊EQ12、EQ22、EQ13、EQ23和4塊平移平行投影光束距離D8y/2的全反射鏡摸塊EW11、EW21、EW14、EW24，使K11、K14投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的EW11、EW14全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向上平移D8Y/2距離，使K21、K24投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的EW21、EW24全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向下平移D8Y/2距離，使K12、K22投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的EQ12、EQ22全反射鏡摸塊向左平移D8X/2距離，使K13、K23投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的EQ13、EQ23全反射鏡摸塊向右平移D8X/2距離，分別在全反射鏡摸塊EW11、EW21、EW14、EW24四束K11、k21、K14、K24投影光線出口的對(duì)應(yīng)位置安裝四個(gè)相同的投影鏡頭SE11、SE21、SE14、SE24，使SE11、SE21、SE14、SE24的光軸線分別垂直穿過(guò)投影屏幕長(zhǎng)方形D11、D21、D14、D24的中心點(diǎn)，分別在全反射鏡摸塊EQ12、EQ22、EQ13、EQ23四束K12、k22、K13、K23投影光線出口的對(duì)應(yīng)位置安裝四個(gè)相同的投影鏡頭SE12、SE22、SE13、SE23，使SE12、SE22、SE13、SE23的光軸線分別垂直穿過(guò)投影屏幕長(zhǎng)方形D12、D22、D13、D23的中心點(diǎn)，平行的光束垂直穿過(guò)透光液晶面，分成8束K11、k21、K12、k22、K13、k23、K14、k24，分別穿過(guò)長(zhǎng)方形C11、C21、C12、C22、C32、C13、C23、C14、C24區(qū)域后分別經(jīng)相應(yīng)光路進(jìn)入投影鏡頭SE11、SE21、SE12、SE22、SE13、SE23、SE14、SE24分別在投影屏幕長(zhǎng)方形D11、D21、D12、D22、D13、D23、D14、D24區(qū)域成象；局部液晶透光圖象C11、C14、C21、C24到投影鏡頭SE11、SE21、SE14、SE24之間的距離為V841＝D8Y/2+D8X*3/2+Δ，調(diào)整投影鏡頭SE11、SE21、SE14、SE24與投影屏幕之間的距離U841使U841＝V841*X，選擇焦距為F841＝V841*U841/(V841+U841)的投影鏡頭作為SE11、SE21、SE14、SE24；局部液晶透光圖象C12、C13、C22、C23到投影鏡頭SE12、SE22、SE13、SE23之間的距離為V842＝D8Y/2+D8X/2+Δ，調(diào)整投影鏡頭SE12、SE22、SE13、SE23與投影屏幕之間的距離U842使U842＝V842*X，選擇焦距為F842＝V842*U842/(V842+U842)的投影鏡頭作為SE12、SE22、SE13、SE23，使屏幕上的投影長(zhǎng)方形區(qū)域完美地?zé)o間隙拼接；各分畫(huà)面的顯示方向根據(jù)各分畫(huà)面投影光路上的與垂直線平行反射面和與水平線平行反射面的奇偶數(shù)量決定，以滿足在投影大屏幕上整體拼接時(shí)自動(dòng)還原成象的要求。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)N＝9時(shí)，將投影屏幕分為9個(gè)二維排列的相同的長(zhǎng)方形D11、D21、D31、D12、D22、D32、D13、D23、D33，其水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離分別為L(zhǎng)B/3、WB/3，將透光液晶面分為9個(gè)二維排列的相同的長(zhǎng)方形C11、C21、C31、C12、C22、C32、C13、C23、C33，其水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離分別約為L(zhǎng)A/3、WA/3，投影屏幕水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離與透光液晶面水平和垂直方向相鄰相連長(zhǎng)方形中心點(diǎn)之間的距離之差分別約為D9x＝LB/3-LA/3、D9y＝WB/3-WA/3，透光液晶面上的中心點(diǎn)與投影屏幕的中心點(diǎn)準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，在透光液晶面緊靠投影屏幕的一側(cè)安裝6塊平移平行投影光束距離D9x的全反射鏡摸塊H11、H21、H31、H13、H23、H33和2塊平移平行投影光束距離D9y的全反射鏡摸塊P12、P32，使透過(guò)C11、C21、C31區(qū)域的投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的H11、H21、H31全反射鏡摸塊向左平移D9x距離、使透過(guò)C13、C23、C33區(qū)域的投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的H13、H23、H33全反射鏡摸塊向右平移D9x距離，使透過(guò)C12區(qū)域的投影光線經(jīng)適當(dāng)放置的P12全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向上平移D9Y距離，使透過(guò)C32區(qū)域的投影光線經(jīng)適當(dāng)放置的P32全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向下平移D9Y距離，準(zhǔn)備四塊平移平行投影光束距離D9Y的全反射鏡摸塊P11、P31、P13、P33，使K11、K13投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的P11、P13全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向上平移D9Y距離，使K31、K33投影光線分別經(jīng)適當(dāng)放置的P31、P33全反射鏡摸塊(相對(duì)于透光液晶面)向下平移D9Y距離，分別在全反射鏡摸塊P11、P31、P13、P33四束K11、k31、K13、K33投影光線出口的對(duì)應(yīng)位置安裝四個(gè)相同的投影鏡頭R11、R13、R31、R33，使R11、R13、R31、R33的光軸線分別垂直穿過(guò)投影屏幕長(zhǎng)方形D11、D13、D31、D33的中心點(diǎn)，分別在全反射鏡摸塊P12、P32二束K12、k32投影光線出口的對(duì)應(yīng)位置安裝二個(gè)相同的投影鏡頭R12、R32，使R12、R32的光軸線分別垂直穿過(guò)投影屏幕長(zhǎng)方形D12、D32的中心點(diǎn)，分別在全反射鏡摸塊H21、H23二束K21、k23投影光線出口的對(duì)應(yīng)位置安裝二個(gè)相同的投影鏡頭R21、R23，使R21、R23的光軸線分別垂直穿過(guò)投影屏幕長(zhǎng)方形D21、D23的中心點(diǎn)，位置安裝一個(gè)的投影鏡頭R22，使R22的光軸線垂直穿過(guò)投影屏幕長(zhǎng)方形D22的中心點(diǎn)，平行的光束垂直穿過(guò)透光液晶面，分成9束K11、k21、K31、K12、k22、K32、K13、k23、K33，分別穿過(guò)長(zhǎng)方形C11、C21、C31、C12、C22、C32、C13、C23、C33區(qū)域后分別經(jīng)相應(yīng)光路進(jìn)入投影鏡頭R11、R21、R31、R12、R22、R32、R13、R23、R33分別在投影屏幕長(zhǎng)方形D11、D21、D31、D12、D22、D32、D13、D23、D33區(qū)域成象，局部液晶透光圖象C11、C13、C31、C33到投影鏡頭R11、R13、R31、R33之間的距離為V94＝D9Y+D9X+Δ，調(diào)整投影鏡頭R11、R13、R31、R33與投影屏幕之間的距離U94使U94＝V94*X，選擇焦距為F94＝V94*U94/(V94+U94)的投影鏡頭作為R11、R13、R31、R33，局部液晶透光圖象C21、C23到投影鏡頭R21、R23之間的距離為V921＝D9X+Δ，調(diào)整投影鏡頭R21、R23與投影屏幕之間的距離U921使U921＝V921*X，選擇焦距為F921＝V921*U921/(V921+U921)的投影鏡頭作為R21、R23，局部液晶透光圖象C12、C32到投影鏡頭R12、R32之間的距離為V922＝D9Y+Δ，調(diào)整投影鏡頭R12、R32與投影屏幕之間的距離U922使U922＝V922*X，選擇焦距為F922＝V922*U922/(V922+U922)的投影鏡頭作為R12、R32，局部液晶透光圖象C22到投影鏡頭R22之間的距離為V91，調(diào)整投影鏡頭R22與投影屏幕之間的距離U91使U91＝V91*X，選擇焦距為F91＝V91*U91/(V91+U91)的投影鏡頭作為R22；使屏幕上的投影長(zhǎng)方形區(qū)域完美地?zé)o間隙拼接；各分畫(huà)面的顯示方向根據(jù)各分畫(huà)面投影光路上的與垂直線平行反射面和與水平線平行反射面的奇偶數(shù)量決定，以滿足在投影大屏幕上整體拼接時(shí)自動(dòng)還原成象的要求。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，為減小各子圖象投影鏡頭的口徑，在TFT-LCD液晶片上分割畫(huà)面各子圖象顯示區(qū)域靠投影光源一側(cè)適當(dāng)位置安裝外形與子圖象顯示區(qū)域?qū)?yīng)單片聚焦透鏡或菲涅爾透鏡，該透鏡的焦距大約與子圖象投影顯示的物距相當(dāng)，使透過(guò)子圖象顯示區(qū)域的投影光線約在投影鏡頭光軸中心處聚合，使透過(guò)子圖象顯示區(qū)域的投影光線全部進(jìn)入較小口徑的投影鏡頭，減輕投影鏡頭的重量和體積，簡(jiǎn)化投影光路的分布。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，根據(jù)各子圖象的投影光路和光程的差異，各子圖象的投影選擇適當(dāng)焦距的投影鏡頭，在各子圖象的投影光路中，各子圖象的投影鏡頭沿投影光軸到投影屏幕的光程與其沿投影光軸到液晶顯示片的光程之比為相同值使各子圖象的投影放大倍數(shù)相同。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，每一子圖象經(jīng)投影鏡頭的放大產(chǎn)生與每一子圖象上、下、左、右互換負(fù)方向投影，在投影光路中加入奇數(shù)次反射又使每一子圖象投影左右倒置或上下互換，為保證在屏幕上拼接的每一區(qū)域子畫(huà)面與整體畫(huà)面相稱(chēng)，在TFT-LCD液晶片每一子畫(huà)面的顯示時(shí)要經(jīng)過(guò)坐標(biāo)和方向的轉(zhuǎn)換。
作為本發(fā)明分畫(huà)面液晶背投影顯示器更進(jìn)一步改進(jìn)，對(duì)于100至500時(shí)超大的大屏幕圖象顯示，采用4到25個(gè)數(shù)十時(shí)投影顯示裝置進(jìn)行二維拼接，每一數(shù)十時(shí)投影顯示則采用分畫(huà)面拼接投影顯示，組成數(shù)平方米面積的大屏幕。
綜上所述，投影液晶象素聚焦裝置、投影液晶片散熱降溫裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)投影液晶象素的聚焦使在屏幕上的投影圖象象素顆粒較小，對(duì)投影液晶片散熱降溫使投影光源的功率盡可能地增大，提高在屏幕上的投影圖象的亮度；低溫液晶片大屏幕投影顯示器和低溫液晶片大屏幕分畫(huà)面拼接背投影顯示器的低倍放大投影對(duì)投影鏡頭要求較低，較大的液晶片對(duì)投影點(diǎn)光源的大小尺寸有較大的適應(yīng)。
下面結(jié)合附圖對(duì)進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明投影液晶象素聚焦裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明投影液晶降溫裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖3本發(fā)明低溫液晶片大屏幕投影顯示器光路圖。
圖4是本發(fā)明大屏幕分畫(huà)面液晶背投影顯示器的一種實(shí)施圖。
圖5是本發(fā)明大屏幕分畫(huà)面液晶背投影顯示器全反射平移模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本發(fā)明大屏幕分畫(huà)面液晶背投影顯示器全反射平移模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖7是本發(fā)明大屏幕分畫(huà)面液晶背投影顯示器N＝5時(shí)的顯示面分割及光軸平移方向示意圖。
圖8是本發(fā)明大屏幕分畫(huà)面液晶背投影顯示器N＝7時(shí)的顯示面分割及光軸平移方向示意圖。
圖9是本發(fā)明大屏幕分畫(huà)面液晶背投影顯示器N＝8時(shí)的顯示面分割及光軸平移方向示意圖。
在圖1中，投影液晶象素聚焦裝置為線陣微柱面透鏡片，在正面從第一行的微柱面透鏡3到最后一行的微柱面透鏡4與投影液晶片第一行的液晶象素到最后一行的液晶象素準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，在反面從第一列的微柱面透鏡1到最后一列的微柱面透鏡2與投影液晶片第一列的液晶象素到最后一列的液晶象素準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，平行投影光線經(jīng)投影液晶象素聚焦裝置的聚焦使每一聚焦點(diǎn)的光線透過(guò)唯一對(duì)應(yīng)的液晶象素或透過(guò)對(duì)應(yīng)的液晶象素的光線聚焦于一點(diǎn)，該點(diǎn)就作為相應(yīng)象素投影的物象，使在大屏幕上放大的象素顆粒盡可能地小。
在圖2中，投影液晶降溫裝置由與投影液晶片5、投影液晶象素聚焦線陣微柱面透鏡片6大小相當(dāng)?shù)耐该髌?、8及兩側(cè)的密封件密封，在下部有透明流體進(jìn)入口9、10，在上部有透明流體散熱出口11、12，循環(huán)的透明流體使液晶片的工作溫度維持在一定的范圍。
在圖3低溫液晶片大屏幕投影顯示器光路圖中，平行投影光線13透過(guò)帶有投影液晶象素聚焦片6和投影液晶降溫裝置18的液晶片5，經(jīng)投影鏡頭17在屏幕100上成象，循環(huán)的低溫透明流體14從入口進(jìn)入密封降溫裝置18，使液晶片5的熱量隨循環(huán)的透明流體15從出口散去。
在圖4所示的一種實(shí)施圖中，分2，平行投影光線11、12分別透過(guò)10的13、14長(zhǎng)方形區(qū)域，分別經(jīng)111和121反射鏡進(jìn)入投影透鏡131、141，從投影透鏡131、141射出的光線分別經(jīng)132、133反射鏡的反射分別投在屏幕100的142、143區(qū)域。
在圖5中，全反射平移模塊光線入射面312與光線射出面315平行，全反射面313與光線入射面312的夾角為45度，全反射面314與光線射出面315的夾角為45度，平行投影光線311從312面垂直進(jìn)入全反射平移模塊照射在全反射面313上，由全反射面313反射到全反射面314面上，再由全反射面314反射并垂直穿出平面315，完成平行投影光線的平移。
在圖6中，全反射平移模塊光線入射面312與光線射出面315平行，全反射面313與光線入射面312的夾角為45度，全反射面314與光線射出面315的夾角為45度，平行投影光線311從312面垂直進(jìn)入全反射平移模塊照射在全反射面313上，由全反射面313反射到全反射面310面上，然后反射到全反射面314面上，再由全反射面314反射并垂直穿出平面315，完成平行投影光線的平移。
在圖7長(zhǎng)方形透光液晶片顯示面分割示意圖中，較大尺寸的TFT-LCD液晶片分為五個(gè)子長(zhǎng)方形區(qū)域，各長(zhǎng)方形邊緣線之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙，41為左上區(qū)域長(zhǎng)方形，42為左下區(qū)域長(zhǎng)方形，43為右上區(qū)域長(zhǎng)方形，44為右下區(qū)域長(zhǎng)方形，45為中心區(qū)域長(zhǎng)方形，長(zhǎng)方形41、42、43、44大小相同，與長(zhǎng)方形41、42、43、44、45大小相同的長(zhǎng)方形能拼接成一個(gè)完整的大長(zhǎng)方形，對(duì)于透光液晶片顯示面分割的各子區(qū)域41、42、43、44、45對(duì)應(yīng)的二維點(diǎn)陣圖象倒置顯示，透過(guò)左上區(qū)域長(zhǎng)方41的投影光線中心經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴费?11方向平移Y5后再經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴费?12方向平移X5，使之與放大投影區(qū)域的中心對(duì)應(yīng)，透過(guò)左上區(qū)域長(zhǎng)方形43的投影光線中心經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴费?31方向平移Y5后再經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴费?32方向平移X5，使之與放大投影區(qū)域的中心對(duì)應(yīng)，透過(guò)左上區(qū)域長(zhǎng)方形42的投影光線中心經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴费?21方向平移X5后再經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴费?22方向平移Y5，使之與放大投影區(qū)域的中心對(duì)應(yīng)，透過(guò)左上區(qū)域長(zhǎng)方形44的投影光線中心經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴费?41方向平移X5后再經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴费?42方向平移Y5，使之與放大投影區(qū)域的中心對(duì)應(yīng)，透過(guò)中心區(qū)域長(zhǎng)方形45的投影光線中心與放大投影區(qū)域的中心對(duì)應(yīng)。
在圖8長(zhǎng)方形透光液晶片顯示面分割示意圖中，較大尺寸的TFT-LCD液晶片分為7個(gè)子長(zhǎng)方形區(qū)域，各長(zhǎng)方形邊緣線之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙，51為左上區(qū)域長(zhǎng)方形，52為左下區(qū)域長(zhǎng)方形，53為右上區(qū)域長(zhǎng)方形，54為右下區(qū)域長(zhǎng)方形，55為中心區(qū)域長(zhǎng)方形，56為中上區(qū)域長(zhǎng)方形，57為中下區(qū)域長(zhǎng)方形，長(zhǎng)方形51、52、53、54大小相同，與長(zhǎng)方形51、52、53、54、55、56、57大小相同的長(zhǎng)方形能拼接成一個(gè)完整的大長(zhǎng)方形，對(duì)于透光液晶片顯示面分割的各子區(qū)域51、52、53、54、55、56、57對(duì)應(yīng)的二維點(diǎn)陣圖象按適當(dāng)?shù)纳舷禄蜃笥业怪靡箫@示。
在圖9長(zhǎng)方形透光液晶片顯示面分割示意圖中，較大尺寸的TFT-LCD液晶片分為8個(gè)子長(zhǎng)方形區(qū)域，各長(zhǎng)方形邊緣線之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙，61為左上區(qū)域長(zhǎng)方形，62為左中區(qū)域長(zhǎng)方形，63為左下區(qū)域長(zhǎng)方形，64為右上區(qū)域長(zhǎng)方形，65為右中區(qū)域長(zhǎng)方形，66為右下區(qū)域長(zhǎng)方形，67為中上區(qū)域長(zhǎng)方形，68為中下區(qū)域長(zhǎng)方形，長(zhǎng)方形61、62、63、64、65、66大小相同，與長(zhǎng)方形61、62、63、64、65、66、67、68大小相同的長(zhǎng)方形能拼接成一個(gè)完整的大長(zhǎng)方形，對(duì)于透光液晶片顯示面分割的各子區(qū)域61、62、63、64、65、66、67、68對(duì)應(yīng)的二維點(diǎn)陣圖象按適當(dāng)?shù)纳舷禄蜃笥业怪靡箫@示。
本發(fā)明投影液晶象素聚焦裝置不限于上述實(shí)施方式，凡是采用線陣微柱狀透鏡對(duì)透過(guò)液晶象素的光線進(jìn)行橫向和縱向聚焦，不論其聚焦片的結(jié)構(gòu)如何變化、不論其聚焦片的微柱狀透鏡焦距如何變化、不論是用于高溫小尺寸液晶片還是低溫液晶片象素聚焦、不論其安裝位置如何變化都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本發(fā)明投影液晶片降溫裝置不限于上述實(shí)施方式，凡是采用密封的循環(huán)流體對(duì)投影液晶片降溫裝置，不論其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何變化、不論是用于高溫小尺寸液晶片還是低溫液晶片都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本發(fā)明的低溫液晶片大屏幕分畫(huà)面拼接背投影顯示器不限于上述實(shí)施方式，不論其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何變化、不論其采用何種透光圖象顯示片、不論其透光圖象顯示片的數(shù)量與大小如何變化、不論其子圖象投影光路如何變化、不論其子圖象投影光路上的反射面的如何變化、不論其投影放大倍數(shù)如何變化、不論其投影鏡頭的形狀與結(jié)構(gòu)如何變化都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種投影液晶象素聚焦裝置，它包括液晶象素橫向聚焦線陣柱狀微透鏡陣列、液晶象素縱向聚焦線陣柱狀微透鏡陣列；其特征是橫向線陣柱狀微透鏡陣列與縱向線陣柱狀微透鏡陣列分別準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)于投影液晶象素的行與列，使透過(guò)投影液晶象素的平行投影光線經(jīng)投影液晶象素聚焦裝置會(huì)聚于一點(diǎn)作為投影象素的物象，讓屏幕顯現(xiàn)相應(yīng)的較小顆粒的象素。
2.一種投影液晶片散熱降溫裝置，它包括液晶片正反兩面的長(zhǎng)方體密封空腔及與之相連的使透明循環(huán)流體流通散熱的出入口；其特征是透明循環(huán)流體從入口進(jìn)入與投影液晶片相連的空間，吸收投影液晶片過(guò)高的熱量使投影液晶片的溫度保持在一定的溫度之下，以保證投影液晶片的正常工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的大屏幕投影顯示器，其特征在于平行投影光線透過(guò)帶有散熱降溫裝置、液晶象素聚焦裝置的低溫液晶片和投影鏡頭在大屏幕上投影顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的大屏幕分畫(huà)面背投影顯示器，背投影光束透過(guò)較大的透光圖象顯示片的多個(gè)分畫(huà)面倒置顯示區(qū)域，透過(guò)各子圖象區(qū)域的光束分別經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴泛拖鄳?yīng)投影鏡頭使各子圖象放大投影在屏幕對(duì)應(yīng)的區(qū)域成象；其特征是各子圖象的投影光路經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)姆瓷涫蛊渫队肮廨S沿一定的方向平移并投影在屏幕對(duì)應(yīng)的區(qū)域倒置成象拼接成大屏幕完整圖象的顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大屏幕分畫(huà)面背投影顯示器，其特征在于分畫(huà)面顯示區(qū)域之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙，各分畫(huà)面的顯示方向根據(jù)各分畫(huà)面投影光路上的與垂直線平行的反射面和與水平線平行的反射面的奇偶數(shù)量決定，以滿足在投影大屏幕上整體拼接時(shí)自動(dòng)還原成象的要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大屏幕分畫(huà)面背投影顯示器，其特征在于根據(jù)各子圖象的投影光路和光程的差異，各子圖象的投影選擇適當(dāng)焦距的投影鏡頭，在各子圖象的投影光路中，各子圖象的投影鏡頭沿投影光軸到投影屏幕的光程與其沿投影光軸到液晶顯示片的光程之比為相同值使各子圖象的投影放大倍數(shù)相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大屏幕分畫(huà)面背投影顯示器，其特征在于為減小各子圖象投影鏡頭的口徑，在透光圖象顯示片上分割畫(huà)面各子圖象顯示區(qū)域靠投影光源一側(cè)適當(dāng)位置安裝外形與子圖象顯示區(qū)域?qū)?yīng)單片聚焦透鏡或菲涅爾透鏡，該透鏡的焦距大約與子圖象投影顯示的物距相當(dāng)，使透過(guò)子圖象顯示區(qū)域的投影光線約在投影鏡頭光軸中心處聚合，減小各子圖象的投影投影鏡頭的口徑，減輕投影鏡頭的重量和體積，簡(jiǎn)化投影光路的分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大屏幕分畫(huà)面背投影顯示器，其特征在于為降低各子圖象的投影光線反射衰減和方便投影光路的裝配，對(duì)于各子圖象的投影光路的多次反射的適當(dāng)投影光程段采用全反射模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的大屏幕分畫(huà)面液晶背投影顯示器，其特征在于為減少大屏幕分畫(huà)面背投影顯示器的厚度，對(duì)于各子圖象的投影光線從投影鏡頭到投影屏幕的光路經(jīng)一片或多片反射平面鏡反射，通過(guò)改變投影光路分布來(lái)縮短投影鏡頭到投影屏幕的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大屏幕分畫(huà)面液晶背投影顯示器，其特征在于對(duì)于超大的大屏幕圖象顯示，采用4到25個(gè)數(shù)十時(shí)投影顯示裝置進(jìn)行二維拼接，每一數(shù)十時(shí)投影顯示則采用分畫(huà)面拼接投影顯示，組成數(shù)平方米面積的大屏幕二維拼接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種投影液晶象素聚焦、降溫裝置及帶有降溫裝置的低溫液晶片大屏幕投影顯示器和分畫(huà)面拼接背投影顯示器。象素聚焦裝置使透過(guò)各液晶象素的投影光線聚焦于平面對(duì)應(yīng)點(diǎn)上；降溫裝置通過(guò)循環(huán)流體對(duì)液晶片進(jìn)行快速散熱而使投影光源的強(qiáng)度能進(jìn)一步加大；使帶有降溫裝置、象素聚焦裝置的低溫液晶片大屏幕投影顯示器的清晰度和亮度大幅度提高；通過(guò)對(duì)液晶片圖象畫(huà)面的分割及各分畫(huà)面投影光路反射平移，使每一子畫(huà)面拼接成大屏幕背投影顯示。
文檔編號(hào)G03B21/16GK1392436SQ0113012
公開(kāi)日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2001年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月26日
發(fā)明者陳定萬(wàn) 申請(qǐng)人:陳定萬(wàn)