專利名稱：投影顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體構(gòu)思涉及一種投影顯示器，其調(diào)制具有不同顏色的多個(gè)光束以適合于圖像信息、放大并投影調(diào)制的光束以顯示彩色圖像。
背景技術(shù)：
投影顯示器包括用于調(diào)制光以適合于圖像信息的光學(xué)調(diào)制器和用于照亮光學(xué)調(diào)制器的照明單元。金屬鹵化物燈、超高壓汞燈等已經(jīng)用于照明單元。然而，這些燈具有較短的壽命，最多幾千小時(shí)。因此，當(dāng)使用包括這些燈的傳統(tǒng)的投影顯示器時(shí)，必須頻繁地用新的燈更換這些燈。此外，照明單元需要色轉(zhuǎn)輪來將從這些燈發(fā)射的白光分成紅(R)、綠(G)、和藍(lán)(B)光束，從而放大照明單元。
近來，正在開發(fā)采用緊湊光源如發(fā)光二極管(LED)的投影顯示器。第2001-305658號(hào)和2003-186110號(hào)日本專利公開披露了使用LED的投影顯示器。LED發(fā)射比金屬鹵化物燈或超高壓汞燈相對(duì)少的光。因此，LED陣列被用作投影顯示器的光源。為了增加入射到屏幕上的有效光的量，在從LED發(fā)出的光投射到光學(xué)調(diào)制器之前，光被準(zhǔn)直。在這種情況下，由于必須包括在會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡，因此聚光效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總體構(gòu)思提供一種包括具有長壽命的緊湊照明光學(xué)系統(tǒng)的投影顯示器。
將在下面的描述中部分闡述本發(fā)明總體構(gòu)思的另外的方面和優(yōu)點(diǎn)，另外的部分，通過該描述將是清楚的，或者通過實(shí)施本發(fā)明總體構(gòu)思來了解。
本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)可通過提供一種投影顯示器來實(shí)現(xiàn)，該投影顯示器包括第一至第三光源單元，用于分別輻射具有不同顏色的第一至第三光束；光路組合單元，用于將第一至第三光束的光路組合；光學(xué)調(diào)制器，用于根據(jù)圖像信息順序地調(diào)制第一至第三光束；和投影透鏡單元，用于放大調(diào)制的光束并將其投射到屏幕上。光路組合單元包括第一和第二棱鏡。第一棱鏡包括第一和第二入射表面，第一和第二光束分別通過這些表面入射；第一出射表面；和第一選擇反射表面，用于將第二光束透射到第一出射表面上。第二棱鏡包括第三入射表面，第三光束通過該表面入射；第四入射表面，通過第一出射表面出射的第一和第二光束通過該表面入射；第二出射表面；和第二選擇反射表面，用于反射第三光束并將第一和第二光束透射到第二出射表面。
用于改變光的傳播方向的偏轉(zhuǎn)棱鏡可以置于下列位置中定位至少一個(gè)上第一光源單元和第一入射表面之間、第二光源單元和第二入射表面之間、以及第三光源單元和第三入射表面之間。氣隙可形成在偏轉(zhuǎn)棱鏡的入射側(cè)和出射側(cè)的每個(gè)上。
第一至第三光源單元的每一個(gè)包括至少一個(gè)光學(xué)模塊。該光學(xué)模塊包括準(zhǔn)直儀，具有拋物面形狀的第一反射表面；和緊湊光源，位于第一反射表面的焦點(diǎn)附近。該準(zhǔn)直儀還可包括平面形狀的第二反射表面，該表面與第一反射表面相對(duì)地設(shè)置，并具有窗口，從緊湊光源發(fā)射的光通過該窗口進(jìn)入。準(zhǔn)直儀還包括在窗口邊緣的相對(duì)于第二反射表面傾斜的第三反射表面。第二反射表面可相對(duì)于第一反射表面的主軸傾斜。緊湊光源可被放置為使緊湊光源的光軸相對(duì)于與主軸垂直的方向傾斜，其傾斜的角度與第二反射表面相對(duì)于主軸傾斜的角度相同。
本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其他方面也可通過提供一種投影顯示器來實(shí)現(xiàn)，該投影顯示器包括第一至第三光源單元，用于分別輻射具有不同顏色的第一至第三光束；光路組合單元，將第一至第三光束的光路組合；積分器，置于光路組合單元的出射側(cè)，以形成具有均勻光強(qiáng)度的平面光；光學(xué)調(diào)制器，用于根據(jù)圖像信息順序地調(diào)制從積分器發(fā)射的第一至第三光束；和投影透鏡單元，用于將調(diào)制的光束放大并將其投射到屏幕上。第一至第三光源單元的每一個(gè)包括至少一個(gè)光學(xué)模塊。該光學(xué)模塊包括具有拋物面形狀的第一反射表面的準(zhǔn)直儀、和位于第一反射表面的焦點(diǎn)附近的緊湊光源。
光路組合單元包括第一分色濾光器和第二分色濾光器，它們以V形放置，并分別反射第一光束和第三光束。第一和第二光源單元分別置于第一分色濾光器的反射側(cè)和透射側(cè)。第三光源單元置于第二分色濾光器的反射側(cè)。


通過下面結(jié)合的附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚和更易于理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的投影顯示器的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的光學(xué)模塊的透視圖；圖3是圖2的側(cè)視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實(shí)施例的光學(xué)模塊的側(cè)視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的又一實(shí)施例的光學(xué)模塊的透視圖；圖6是圖5的側(cè)視圖；圖7是光源單元即光學(xué)模塊陣列的透視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的光路組合單元的結(jié)構(gòu)的示圖；圖9A和9B是示出氣隙的操作的示圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實(shí)施例的投影顯示器的示意圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的又一實(shí)施例的投影顯示器的示意圖；和圖12A和12B是示出使用透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的聚光效率的降低的示圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將詳細(xì)描述本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例，其例子列舉在附圖中，其中相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的部件。下面參照附圖描述實(shí)施例以解釋本發(fā)明總體構(gòu)思。
參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的投影顯示器包括第一至第三光源單元110R、110G、和110B，用于分別發(fā)射第一至第三光束R、G、和B；光路組合單元120，用于組合第一至第三光束R、G、和B的光路；光學(xué)調(diào)制器170，用于根據(jù)圖像信息順序地調(diào)制第一至第三光束R、G、和B；和投影透鏡單元180，用于將調(diào)制的第一至第三光束R、G、和B放大并將其投射到屏幕S上。該投影顯示器是使用單個(gè)光學(xué)調(diào)制器170的單面板投影顯示器。本實(shí)施例中的光學(xué)調(diào)制器170是數(shù)字微鏡裝置(DMD)。如圖7所示，第一至第三光源單元110R、110G、和110B的每一個(gè)是圖2中的多個(gè)光學(xué)模塊101陣列或圖5中的光學(xué)模塊102陣列。
圖2是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的光學(xué)模塊101的透視圖。圖3是圖2的側(cè)視圖。參照?qǐng)D2和圖3，光學(xué)模塊101包括準(zhǔn)直儀30和緊湊光源10。緊湊光源10包括至少一個(gè)LED、激光器等。準(zhǔn)直儀30包括拋物面形狀的第一反射表面21。緊湊光源10位于第一反射表面21的焦點(diǎn)(F)附近。在本實(shí)施例中，通過處理六面體玻璃棒24的一端以使其具有拋物面形狀的表面并在拋物面表面的外部進(jìn)行反射涂覆來形成第一反射表面21。準(zhǔn)直儀30還可包括平面形的第二反射表面22。該第二反射表面22與第一反射表面21面對(duì)形成。第二反射表面22具有窗口G，來自緊湊光源10的光線通過該窗口入射。第二反射表面22可通過對(duì)除了窗口G之外的與玻璃棒24的第一反射表面21面對(duì)的平面進(jìn)行反射處理來形成。在本實(shí)施例中，放置緊湊光源10以使得其光軸11垂直于主軸26。然而，這不限制本發(fā)明總體構(gòu)思的范圍。在圖4中示出的另一實(shí)施例中，準(zhǔn)直儀30還可以包括在窗口G邊緣的第三反射表面23。該第三反射表面23相對(duì)于第二反射表面22是傾斜的。
在第一反射表面21的定義中，使用了術(shù)語“拋物面形狀”，這并不僅僅表示二次曲線系數(shù)(K)為-1的拋物面。至少在這里使用的術(shù)語“拋物面形狀”表示具有-0.4至-2.5的K值的非球面，并且最好是-0.7至-1.6。第一反射表面21的二次曲線系數(shù)K可以從上述的范圍中適當(dāng)?shù)剡x擇，從而在能用光線有效地照亮物體的輻射角范圍內(nèi)準(zhǔn)直從緊湊光源10發(fā)射的光。下面，將描述第一反射表面21，其包括主軸26的截面形狀是K值為-1的拋物面形狀。
緊湊光源10輻射輻射角A約在0度和180度之間的光束。第一反射表面21是拋物面，并且緊湊光源10位于焦點(diǎn)F附近。因此，以大于第一反射表面21的孔徑角B的輻射角A輻射的光束L1被第一反射表面21反射從而與主軸26平行。由于第一反射表面21的全反射，第一光束L1在玻璃棒24中傳播并且穿過光出射表面25而出射。以小于孔徑角B的輻射角A從緊湊光源10發(fā)射的光束L2未入射到第一反射表面21上，而是直接傳播到玻璃棒24中。因此，以0度和180之間的輻射角A從緊湊光源10輻射的光束被準(zhǔn)直儀30準(zhǔn)直，從而以0度和孔徑角B之間的發(fā)射角發(fā)射。
緊湊光源10不能被放置為輻射點(diǎn)準(zhǔn)確地位于焦點(diǎn)F上。因此，從緊湊光源10輻射的一些光束可以被第一反射表面21向著第二反射表面22但不向著玻璃棒24反射。第二反射表面22然后將入射光束L3向著光出射表面25反射，從而提高光效率。第三反射表面23將輻射角小于孔徑角B的光束L4向著第一反射表面21反射，從而提高準(zhǔn)直效率。
將參照?qǐng)D12A和12B詳細(xì)地描述使用透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的效率降低，在圖12A和圖12B中分別使用單個(gè)LED和LED陣列。在近軸區(qū)，圖像的尺寸和角度的乘積(product)守恒。因此，LED的發(fā)射面積和LED的發(fā)射角度的立體角(steradian)的乘積是被稱為“通量照度比(etendue)”的守恒值。當(dāng)通量照度比小于光學(xué)調(diào)制器的發(fā)射面積和從投影透鏡單元的F值計(jì)算的立體角的乘積時(shí)，聚光效率增加。
如圖12A所示，當(dāng)使用單個(gè)LED時(shí)，LED的發(fā)射面積ΦL和立體角UL的乘積可等于光學(xué)調(diào)制器的發(fā)射面積ΦP和立體角UP的乘積。如圖12B所示，當(dāng)使用LED陣列時(shí)，LED陣列的發(fā)射面積∑ΦL大于圖12A的單個(gè)LED的發(fā)射面積ΦL。這里，LED的發(fā)射角的立體角UL等于LED陣列的立體角UL，并且圖12B的光學(xué)調(diào)制器的發(fā)射面積ΦP等于圖12A的光學(xué)調(diào)制器的發(fā)射面積ΦP。因此，為了將集光率守恒，圖12B的光學(xué)調(diào)制器的發(fā)射角的立體角UP′大于圖12A的光學(xué)調(diào)制器的立體角UP。因此，當(dāng)使用如圖12B所示的LED陣列時(shí)，光被損失，導(dǎo)致聚光效率和投影顯示器的亮度降低。
不使用透鏡，光學(xué)模塊101使用第一反射表面21，以將從緊湊光源10發(fā)射的光束準(zhǔn)直。因此，光束可以被高效率地準(zhǔn)直，而不存在由于透鏡導(dǎo)致的效率降低。由于光學(xué)模塊101可被設(shè)計(jì)為具有很小的尺寸，因此即使布置多個(gè)光學(xué)模塊101，光源單元110R、110G、和110B也比傳統(tǒng)的燈小。由于光的準(zhǔn)直，可被投影透鏡單元180有效地投射的光的量增加，從而提高光效率。
圖5是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實(shí)施例的光學(xué)模塊102的透視圖。圖6是圖5的側(cè)視圖。參照?qǐng)D5和圖6，光學(xué)模塊102具有第二反射表面22，該表面相對(duì)于第一反射表面21的主軸26傾斜角度D。安裝緊湊光源以使得光軸11與第二反射表面22基本垂直或幾乎垂直。結(jié)果，緊湊光源10的光軸11相對(duì)于與第一反射表面21的主軸26垂直的方向傾斜角度D。由于這種結(jié)構(gòu)，光學(xué)模塊102的孔徑的尺寸可被減小。參照?qǐng)D6，符號(hào)AP1表示圖2至圖4中所示的光學(xué)模塊101的孔徑的尺寸，在這些模塊中第二反射面22與主軸26平行。符號(hào)AP2表示光學(xué)模塊102的孔徑的尺寸。如圖6所示，顯然，光學(xué)模塊102的孔徑的尺寸AP2小于光學(xué)模塊101的孔徑的尺寸AP1?？讖匠叽绲臏p小具有這樣的優(yōu)點(diǎn)可使用多個(gè)緊湊光學(xué)模塊101(或102)的陣列。換句話說，由于許多光學(xué)模塊102可以排列在狹窄的空間中，因此可以增加從第一至第三光源單元110R、110G、和110B的每一個(gè)發(fā)射的光的量。此外，當(dāng)具有相同的光量時(shí)，第一至第三光源單元110R、110G、和110B的尺寸可以減小。圖7所示的第一至第三光源單元110R、110G、和110B的每一個(gè)都是光學(xué)模塊102的陣列。
在上述的實(shí)施例中，光學(xué)模塊101和102的每一個(gè)使用玻璃棒24。盡管未示出，但是第一反射表面21和第二反射表面22是通過在中空的光學(xué)管的一端形成拋物面表面并在拋物面表面的內(nèi)部進(jìn)行反射涂覆來形成的。
圖8是更詳細(xì)地示出光路組合單元120的結(jié)構(gòu)的示圖。光路組合單元120包括第一棱鏡120a和第二棱鏡120b。第一棱鏡120a包括第一入射表面121和第二入射表面122，第一光束R和第二光束G分別通過這些表面入射；第一出射表面124；和第一選擇反射表面123，其反射第一光束R并透射第二光束G，從而第一光束R和第二光束G向著第一出射表面124傳播。第二棱鏡120b包括第三入射表面125，第三光束B通過該表面入射；第四入射表面126，第一光束R和第二光束G通過該表面入射；第二出射表面128；和第二選擇反射表面127，其反射第三光束B并透射第一光束R和第二光束G，從而，第一、第二、和第三光束R、G、和B向著第二出射表面128傳播。
分別從第一至第三光源單元110R、110G、和110B發(fā)射的第一至第三光束R、G、和B分別入射到第一至第三入射表面121、122、和125上。參照?qǐng)D1，第一至第三光源單元110R、110G、和110B相互并列放置。用于改變光的傳播方向從而使第一光束R入射到第一入射表面121上的偏轉(zhuǎn)棱鏡190被安裝在第一光源單元110R和第一入射表面121之間。用于改變光的傳播方向從而使第三光束B入射到第三入射表面125上的另一個(gè)偏轉(zhuǎn)棱鏡190安裝在第三光源單元110B和第三入射表面125之間。氣隙可在偏轉(zhuǎn)棱鏡190的入射側(cè)和出射側(cè)形成。參照?qǐng)D1，透明的光導(dǎo)構(gòu)件191安裝在偏轉(zhuǎn)棱鏡190和第一入射表面121之間以及另一個(gè)偏轉(zhuǎn)棱鏡190和第三入射表面125之間。在這種情況下，偏轉(zhuǎn)棱鏡190和光導(dǎo)構(gòu)件191相互稍微隔開。最好是，光導(dǎo)構(gòu)件191和第一入射表面121相互稍微隔開，并且另一個(gè)光導(dǎo)構(gòu)件191和第三入射表面125相互稍微隔開。該氣隙防止光損失。當(dāng)如圖9A所示沒有氣隙時(shí)，光束L5返回光源單元110R(110B)，并且光束L6穿透光導(dǎo)構(gòu)件191并且投射到外面。當(dāng)如圖9B所示形成氣隙時(shí)，由于氣隙和偏轉(zhuǎn)棱鏡190之間的折射率的不同，全反射條件被建立，從而不泄漏光。
在這種結(jié)構(gòu)中，第一光束R被第一選擇反射表面123反射，穿過第二選擇反射表面127，然后通過第二出射表面128出射。第二光束G穿過第一和第二選擇反射表面123和127，然后通過第二出射表面128出射。第三光束B被第二選擇反射表面127反射，然后通過第二出射表面128出射。這樣，第一至第三光束R、G、和B的光路被組合。
從光路組合單元120發(fā)射的光束入射到積分器140上。積分器140形成具有均勻光強(qiáng)度的平面光。積分器140可以是具有矩形截面的玻璃棒或者是具有內(nèi)反射表面的光學(xué)管。參照?qǐng)D1，投影顯示器還包括至少一個(gè)會(huì)聚透鏡130，用于會(huì)聚從光路組合單元120發(fā)射的光束并將會(huì)聚的光束傳播到積分器140。從積分器140發(fā)射的光束經(jīng)全內(nèi)反射(TIR)棱鏡160入射到光學(xué)調(diào)制器170上。中繼鏡150根據(jù)光學(xué)調(diào)制器170的孔徑調(diào)整從積分器140發(fā)射的光束。光學(xué)調(diào)制器170順序地調(diào)制第一至第三光束R、G、和B，以相應(yīng)于圖像信息。調(diào)制的光束被TIR棱鏡160導(dǎo)向投影透鏡單元180上。投影透鏡單元180放大調(diào)制的光束并將其投射到屏幕S上。
如上所述，根據(jù)圖1的實(shí)施例的投影顯示器使用緊湊光源10，從而實(shí)現(xiàn)光源單元110R、110B、和110G的壽命的延長。通過不使用透鏡而使用第一反射表面21將從光源單元110R、110B、和110G發(fā)射的光束準(zhǔn)直，聚光效率可以被提高。使用多個(gè)光學(xué)模塊101(或102)的陣列可以增加圖像的亮度，并且使得光源單元110R、110B、和110G緊湊。由于光束R、B、和G的光路由兩個(gè)棱鏡120a和120b組合，所以可以得到具有簡單結(jié)構(gòu)的投影顯示器。
圖10是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一實(shí)施例的投影顯示器的示意圖。根據(jù)本實(shí)施例的投影顯示器是圖1的實(shí)施例的變型，因此本實(shí)施例的操作效果和前一實(shí)施例的操作效果幾乎相同。除了包括了比圖8中的第二棱鏡120b稍微長一點(diǎn)的第二棱鏡120c之外，圖10的光路組合單元120與圖8所示的光路組合單元相同。參照?qǐng)D10，第一光源單元110R被放置為將第一光束R直接發(fā)射到第一入射表面121上。第二光源單元110G將第二光束G直接發(fā)射到第二入射表面122上。第三光源單元110B經(jīng)偏轉(zhuǎn)棱鏡190和光導(dǎo)構(gòu)件191將第三光束B發(fā)射到第三入射表面125上。會(huì)聚透鏡130置于第一光源單元110R和第一入射表面121之間、第二光源單元110G和第二入射表面122之間、以及第三光源單元110B和偏轉(zhuǎn)棱鏡190之間。在這種情況下，第一至第三光束R、G、和B從第一至第三光源單元110R、110G、和110B的發(fā)射側(cè)到第二出射表面128的光路具有相同的長度，從而從第一至第三光源單元110R、110G、和110B發(fā)射的光束在積分器140的入口處會(huì)聚。由于在第三光源110B和第三入射表面125之間插入偏轉(zhuǎn)透鏡190和光導(dǎo)構(gòu)件191并使用第二棱鏡120c，所以第一至第三光束R、G、和B的光路可具有相同的長度。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的又一實(shí)施例的示意圖。該投影顯示器是圖10的實(shí)施例的變形，因此，該實(shí)施例的操作效果和圖1的實(shí)施例的操作效果幾乎相同。參照?qǐng)D11，光路組合單元120包括第一分色濾光器120d和第二分色濾光器120e，它們被放置為V形。第一光源單元110R和第二光源單元110G分別置于第一分色濾光器120d的反射側(cè)(RS)和透射側(cè)(TS)，并且第三光源單元110B置于第二分色濾光器120e的反射側(cè)(RS)。第一分色濾光器120d反射第一光束R并透射第二光束G。第二分色濾光器120e透射第一光束R和第二光束G并反射第三光束B。在光束R、G、和B以這種方式穿過光路組合單元120后，它們具有相同的光程。
根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的上述實(shí)施例的投影顯示器具有下面的效果。第一，由于使用緊湊光源，光源單元的壽命延長。
第二，通過使用具有非球面反射表面的準(zhǔn)直儀將從緊湊光源發(fā)射的光準(zhǔn)直，從而聚光效率提高。
第三，通過使用棱鏡或分色濾光器組合三種顏色光束的不同路徑，可獲得具有簡單結(jié)構(gòu)的單板投影顯示器。
盡管已經(jīng)表示并描述了本發(fā)明總體構(gòu)思的一些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定范圍的本發(fā)明總體構(gòu)思的原理和精神的情況下，可對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1.一種投影顯示器，包括第一至第三光源單元，分別發(fā)射具有不同顏色的第一至第三光束；光路組合單元，組合第一至第三光束的光路；光學(xué)調(diào)制器，根據(jù)圖像信息順序地調(diào)制第一至第三光束；和投影透鏡單元，用于將調(diào)制的光束放大并將其投射到屏幕上，該光路組合單元包括第一棱鏡，該棱鏡包括第一和第二入射表面，第一和第二光束分別通過這些入射表面入射；第一出射表面；和第一選擇反射表面，將第二光束透射到第一出射表面；和第二棱鏡，該棱鏡包括第三入射表面，第三光束通過該表面入射；第四入射表面，通過第一出射表面出射的第一和第二光束通過該表面入射；第二出射表面；和第二選擇反射表面，將第三光束反射到第二出射表面并將第一和第二光束透射到第二出射表面。
2.如權(quán)利要求1所述的投影顯示器，還包括置于光路組合單元的出射側(cè)的積分器，用于形成具有均勻光強(qiáng)度的平面光。
3.如權(quán)利要求2所述的投影顯示器，還包括至少一個(gè)會(huì)聚透鏡，用于會(huì)聚第一至第三光束并將會(huì)聚的光束傳播到積分器。
4.如權(quán)利要求3所述的投影顯示器，其中，所述的至少一個(gè)會(huì)聚透鏡置于第二出射表面和積分器之間。
5.如權(quán)利要求3所述的投影顯示器，其中，所述的至少一個(gè)會(huì)聚透鏡置于第一光源單元和第一入射表面之間、第二光源單元和第二入射表面之間、以及第三光源單元和第三入射表面之間的空間的每一個(gè)中。
6.如權(quán)利要求1所述的投影顯示器，其中，改變光的傳播方向的偏轉(zhuǎn)棱鏡置于第一光源單元和第一入射表面之間、第二光源單元和第二入射表面之間、以及第三光源單元和第三入射表面之間的空間中的至少一個(gè)中。
7.如權(quán)利要求6所述的投影顯示器，其中，氣隙形成在偏轉(zhuǎn)棱鏡的入射側(cè)和出射側(cè)的每個(gè)上。
8.如權(quán)利要求7所述的投影顯示器，其中第一至第三光源單元并列放置；并偏轉(zhuǎn)透鏡置于第一光源單元和第一入射表面之間以及第三光源單元和第三入射表面之間的空間的每一個(gè)中。
9.如權(quán)利要求1所述的投影顯示器，其中，光學(xué)模塊是數(shù)字微鏡器件(DMD)。
10.如權(quán)利要求1所述的投影顯示器，其中，第一至第三光源單元的每一個(gè)包括至少一個(gè)光學(xué)模塊，該光學(xué)模塊包括準(zhǔn)直儀，具有拋物面形狀的第一反射表面；和緊湊光源，位于第一反射表面的焦點(diǎn)附近。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的投影顯示器，其中，準(zhǔn)直儀還包括與第一反射表面相對(duì)地設(shè)置的平面形狀的第二反射表面，并具有窗口，從緊湊光源發(fā)射的光通過該窗口進(jìn)入。
12.如權(quán)利要求11所述的投影顯示器，其中第二反射表面相對(duì)于第一反射表面的主軸傾斜；和緊湊光源被放置為使緊湊光源的光軸相對(duì)于與主軸垂直的方向傾斜，其傾斜角度與第二反射表面相對(duì)于主軸傾斜的角度相同。
13.如權(quán)利要求11所述的投影顯示器，其中，準(zhǔn)直儀還包括在窗口邊緣的第三反射表面，該表面相對(duì)于第二反射表面是傾斜的。
14.如權(quán)利要求6所述的投影顯示器，其中，透明的光導(dǎo)構(gòu)件安裝在第一偏轉(zhuǎn)棱鏡和第一入射表面之間、第二偏轉(zhuǎn)棱鏡和第三入射表面之間。
15.一種投影顯示器，包括第一至第三光源單元，分別發(fā)射具有不同顏色的第一至第三光束；光路組合單元，將第一至第三光束的光路組合；積分器，置于光路組合單元的出射側(cè)，以形成具有均勻光強(qiáng)度的平面光；光學(xué)調(diào)制器，根據(jù)圖像信息順序地調(diào)制從積分器出射的第一至第三光束；和投影透鏡單元，將調(diào)制的光束放大并將其投射到屏幕上，第一至第三光源單元的每一個(gè)包括至少一個(gè)光學(xué)模塊，該光學(xué)模塊包括準(zhǔn)直儀，具有拋物面形狀的第一反射表面；和緊湊光源，位于第一反射表面的焦點(diǎn)附近。
16.如權(quán)利要求15所述的投影顯示器，其中，準(zhǔn)直儀還包括與第一反射表面相對(duì)地設(shè)置的平面形的第二反射表面，并具有窗口，緊湊光源發(fā)射的光通過該窗口進(jìn)入。
17.如權(quán)利要求16所述的投影顯示器，其中第二反射表面相對(duì)第一反射表面的主軸傾斜；和緊湊光源被放置為使緊湊光源的光軸相對(duì)于與主軸垂直的方向傾斜，其傾斜角度與第二反射表面相對(duì)于主軸傾斜的角度相同。
18.如權(quán)利要求16所述的投影顯示器，其中，準(zhǔn)直儀還包括在窗口邊緣的第三反射表面，該表面相對(duì)第二反射表面是傾斜的。
19.如權(quán)利要求15至18任一項(xiàng)所述的投影顯示器，其中光路組合單元包括第一分色濾光器和第二分色濾光器，以V形放置，用于分別反射第一和第三光束；第一和第二光源單元分別置于第一分色濾光器的反射側(cè)和透射側(cè)；并且第三光源單元置于第二分色濾光器的反射側(cè)。
20.如權(quán)利要求19所述的投影顯示器，還包括至少一個(gè)會(huì)聚透鏡，用于會(huì)聚第一至第三光束，并將會(huì)聚的光束傳播到積分器。
21.如權(quán)利要求20所的投影顯示器，其中，至少一個(gè)會(huì)聚透鏡被置于第一光源單元和第一入射表面之間、第二光源單元和第二入射表面之間、以及第三光源單元和第三入射表面之間的空間的每一個(gè)中。
22.如權(quán)利要求15所述的投影顯示器，其中，光學(xué)調(diào)制器是數(shù)字微鏡器件(DMD)。
全文摘要
一種投影顯示器，包括第一至第三光源單元，用于分別輻射不同顏色的光束；光路組合單元，用于組合第一至第三光束的光路；光學(xué)調(diào)制器，用于根據(jù)圖像信息順序地調(diào)制第一至第三光束；和投影透鏡單元，用于將調(diào)制的光束放大并將其投射到屏幕上。該光路組合單元包括第一棱鏡和第二棱鏡。第一棱鏡包括第一和第二入射表面，第一和第二光束分別通過其入射；第一出射表面；和第一選擇反射表面，用于將第二光束透射到第一出射表面上。第二棱鏡包括第三入射表面，第三光束從其入射；第四入射表面，從第一出射表面出射的第一和第二光束從該表面入射；第二出射表面；和第二選擇反射表面，用于反射第三光束，并將第一和第二光束透射到第二出射表面上。
文檔編號(hào)G02B27/18GK1700055SQ20051007096
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月22日
發(fā)明者李迎鐵, 李元鏞, 索科洛夫·基瑞爾, 李啟薰 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社