專利名稱：等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三鏡頭投影顯示裝置，特別是涉及一種三色照明光為等光程設(shè)計(jì)的三鏡頭投影顯示裝置。
背景技術(shù)：
一般常見的液晶投影顯示裝置有單鏡頭式與三鏡頭式，其中單鏡頭式具有體積輕薄短小而能方便于攜帶的特性，但因后焦長(zhǎng)而無法在短距離內(nèi)投影出大面積，且所使用的鏡頭與分光鏡等相關(guān)組件對(duì)品質(zhì)、精度的要求必須很高，導(dǎo)致造價(jià)提高。而三鏡頭式雖然較占體積，但可在較短距離內(nèi)投影出大面積并能具有較佳成像品質(zhì)。
無論單鏡頭或三鏡頭的液晶投影顯示裝置，在設(shè)計(jì)上都須將一投射燈所引入的白色光分離出可合成所述白色光的第一、第二與第三色光，以分別通過預(yù)設(shè)的三光閥對(duì)所述色光進(jìn)行調(diào)變，因此由所述白色光分離出的三色光所行經(jīng)的路徑必不相同，至于調(diào)變后的三色光，是隨單鏡頭或三鏡頭設(shè)計(jì)的不同，而在單鏡頭設(shè)計(jì)中將三色光加以合成并送由單一的鏡頭投影顯像，或在三鏡頭設(shè)計(jì)中將三色光分別經(jīng)由不同的三個(gè)鏡頭投射至同一投影幕上以作顯像。
就以往單鏡頭液晶投影顯示裝置而言，目前已有針對(duì)使各色光所行經(jīng)路徑雖不同，但各色光所行經(jīng)路徑的總行程距離都相等(以下稱簡(jiǎn)稱為等光程)的設(shè)計(jì)，如美國(guó)第5644432號(hào)發(fā)明專利便是，此外，IBM、JVC等公司也有開發(fā)出等光程的單鏡頭液晶投影顯示裝置。由于所述光程照明的單鏡頭式液晶投影顯示裝置的相關(guān)設(shè)計(jì)并非本發(fā)明的改進(jìn)主題，因此在此不再詳細(xì)說明。
另外，對(duì)于以往三鏡頭液晶投影顯示裝置的探討，目前仍未見各色光具有等光程的設(shè)計(jì)，此類不具有等光程的設(shè)計(jì)可見如圖1所示的三鏡頭投影顯示裝置1，它是將一投射燈11所投射出的光線，大致先通過一濾光器12將光線中的紫外線與紅外線濾除，只讓白色光通過，并經(jīng)由后往前依序斜向隔設(shè)的二分光鏡131、132與一反射鏡133預(yù)作處理，并在所述分光鏡131、132與反射鏡133在朝向投射燈11的一側(cè)，分別配置有一延伸透鏡141、142、143，通過所述分光鏡131、132與反射鏡133將白色光依序分離出第一、第二、第三色光(如藍(lán)、綠、紅色光)，使各色光往同側(cè)經(jīng)由不同的路徑分別經(jīng)過聚光鏡151、152、153與偏光板161、162、163后，投射進(jìn)入第一、第二、第三光閥171、172、173以進(jìn)行調(diào)變，且各光閥171、172、173在各色光輸出方向分別搭配設(shè)置有對(duì)應(yīng)的鏡頭181、182、183，使各鏡頭181、182、183由同一平面投射出調(diào)變后的各色光而在一投影幕19上合成影像。至于所述白色光被分離出各色光的具體行經(jīng)光程中，由于投射燈11所投射出的光線由后往前抵達(dá)斜向隔設(shè)的分光鏡131、分光鏡132、反射鏡133的距離是由近而遠(yuǎn)，且斜向隔設(shè)的分光鏡131、分光鏡132、反射鏡133與第一、第二、第三光閥171、172、173間的距離都相等，使得前述由白色光所分離出的第一、第二、第三色光從投射燈11分別抵達(dá)各光閥171、172、173暨各鏡頭181、182、183的光程，是第一色光最短、第二色光居中、第三色光最長(zhǎng)，因此設(shè)計(jì)上為適應(yīng)各色光的光程不同，便在所述分光鏡131、132與反射鏡133朝向投射燈11一側(cè)分別配置有延伸透鏡141、142、143。
有關(guān)于所述圖1中所揭示的以往非等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，只是簡(jiǎn)略示意圖，實(shí)際上尚有其它相關(guān)組件，例如積分鏡、偏極光轉(zhuǎn)換器(P/S converter)等，在此不作說明。
所述以往非等光程照明的三鏡頭液晶投影顯示裝置，其所存在的缺點(diǎn)是三個(gè)聚光鏡151、152、153并不相同，且必須配置有三個(gè)不同的延伸透鏡141、142、143，因此整體裝置所使用的組件種類多。此外，所述延伸透鏡141、142、143的設(shè)置，在光閥上容易產(chǎn)生如圖2所示的照明區(qū)域191，原本應(yīng)為正常的四方形照明區(qū)域卻因四角落的畸形變像差而造成照度不均勻，因此有改善的必要。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，使由白色光所分離出的三色光能以相同的光程投射照明在三光閥上，避免因不等光程必須使用延伸透鏡造成光形畸變導(dǎo)致照度不均勻。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，以減少組件的使用種類，使設(shè)計(jì)更為容易，而可縮短開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)間。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，其特點(diǎn)是包括一第一分光鏡、一第二分光鏡、至少一反射鏡、三平行配置的第一、第二和第三光閥；通過所述第一分光鏡、第二分光鏡和反射鏡將一投射燈所引入的白色光分離出可合成所述白色光的第一、第二與第三色光，使所述第一、第二、第三色光行經(jīng)相等距離的光程后，分別投射入所述的第一、第二、第三光閥以受調(diào)變；所述各光閥在各色光輸出方向分別搭配設(shè)置一用以投射出各色光而合成影像的鏡頭。
采用上述方案，可使其可避免因使用延伸透鏡而在光閥上造成的照度不均勻情形，更使整體裝置能有效減少組件的使用種類，使設(shè)計(jì)更為容易，而能縮短開發(fā)時(shí)間。

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置進(jìn)行詳細(xì)說明圖1是一種以往非等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置俯視示意圖；圖2是所述以往非等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置因配置延伸透鏡所產(chǎn)生影像區(qū)域光形畸變的示意圖；圖3是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置的立體示意圖；圖4是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的俯視示意圖；圖5是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的側(cè)視示意圖；圖6是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置的立體示意圖；圖7是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的俯視配置示意圖；圖8是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例中一組光閥、偏極光棱鏡與鏡頭的側(cè)視配置示意圖；圖9是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置的俯視配置示意圖；圖10是本發(fā)明第四較佳實(shí)施例等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置的俯視配置示意圖；圖11是本發(fā)明第四較佳實(shí)施例中一組光閥與鏡頭的側(cè)視配置示意圖；圖12是本發(fā)明第五較佳實(shí)施例等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置的俯視配置示意圖；圖13是本發(fā)明第六較佳實(shí)施例中一組光閥與鏡頭的側(cè)視配置示意圖。
具體實(shí)施方式
配合圖3、4、5所示，分別為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置的立體、俯視與側(cè)視示意圖，本較佳實(shí)施例的等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置2具有一位于左側(cè)用以提供光源的投射燈21，所述投射燈21所投射出的光線先經(jīng)一濾光器22將紫外線與紅外線濾除，只讓白色光通過，續(xù)經(jīng)一對(duì)間隔設(shè)置的積分鏡23將白色光均勻化，再經(jīng)一偏極光轉(zhuǎn)換器24(P/S converter)作轉(zhuǎn)換，使白色光通過預(yù)定配置關(guān)系的一第一分光鏡251、一第二分光鏡252與一第一~第四反射鏡261~264，將由投射燈21所引入的白色光分離出可合成所述白色光的第一、第二與第三色光，使所述第一、第二、第三色光行經(jīng)相等距離的光程后，分別投射入三平行配置的第一、第二、第三光閥271、272、273以受調(diào)變，使各光閥在同一平面上呈三角形排列狀態(tài)，且各光閥271、272、273在各色光輸出方向分別搭配設(shè)置一鏡頭281、282、283，相對(duì)地各鏡頭281、282、283也呈三角形排列，并能由同一平面投射出調(diào)變后的各色光而合成影像。
本較佳實(shí)施例中所述三光閥271、272、273是為穿透式液晶光閥，在圖3、4、5中，以各鏡頭281~283所在位置為前方，且鏡頭281相對(duì)于鏡頭282是位于右側(cè)，及所述投射燈21是位于整體裝置最左側(cè)，作為整體裝置中各組件相對(duì)位置的方向基準(zhǔn)加以說明，也就是說配置上，前述被往右投射的白色光是先經(jīng)由左往右前方斜向設(shè)置的所述第一分光鏡251分離出繼續(xù)往右行經(jīng)一第一光程201的所述第一色光，及往前行經(jīng)一第二光程202的第二、第三色光，使所述第一色光行經(jīng)所述第一光程201后，經(jīng)由與前述第一分光鏡251平行的所述第一反射鏡261往前反射行經(jīng)一第三光程203而抵達(dá)所述第一光閥271。實(shí)際上，在各色光抵達(dá)各光閥271、272、273以前，都先經(jīng)過一聚光鏡29，為方便標(biāo)示及說明，在此以各色光抵達(dá)聚光鏡29的光程視同抵達(dá)各光閥的光程。
而所述第二、第三色光往前行經(jīng)所述第二光程202后，再經(jīng)與前述第一分光鏡251呈反斜向配置的所述第二分光鏡252分離出往左行經(jīng)一第四光程204而抵達(dá)所述第二反射鏡262的所述第二色光與往前行經(jīng)一第五光程205而抵達(dá)所述第三反射鏡263的所述第三色光，所述第二色光經(jīng)第二反射鏡262反射時(shí)，通過所述第二反射鏡262與前述第二分光鏡252呈平行設(shè)置，而被往前反射行經(jīng)一第六光程206而抵達(dá)所述第二光閥272。
所述第三色光經(jīng)第三反射鏡263反射時(shí)，通過所述第三反射鏡263是由后往上前方斜向配置，而將第三色光往上反射行經(jīng)一第七光程207而抵達(dá)所述第四反射鏡264，所述第四反射鏡264是平行設(shè)置于第三反射鏡263上方，而能經(jīng)所述第四反射鏡264往前反射行經(jīng)一第八光程208而抵達(dá)所述所述第三光閥273。
設(shè)計(jì)上前述所述第一光程201、第四光程204、第七光程207的距離相等，所述第三光程203的距離等于第二光程202與第六光程206的距離總和，所述第六光程206的距離等于第五光程205與第八光程208的距離總和。
在此為方便說明，將第一光程～第八光程201～208的距離，分別以P1～P8表示，也就是P1＝P4＝P7，P3＝P2+P6，P6＝P5+P8而歸納第一、第二、第三色光的光程統(tǒng)計(jì)，分別為第一色光總光程＝P1+P3＝P1+P2+P6＝P4+P2+P6第二色光總光程＝P2+P4+P6第三色光總光程＝P2+P5+P7+P8＝P2+P7+(P5+P8)＝P2+P4+P6因此，由所述計(jì)算結(jié)果可得知第一色光總光程＝第二色光總光程＝第三色光總光程。
由于本較佳實(shí)施例的顯示裝置2中三色光所行經(jīng)的光程都相等，使得其與前述以往非等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置相比較，確實(shí)能達(dá)成本發(fā)明所要求達(dá)到的目的，而能具有以下的優(yōu)點(diǎn)1、可避免使用延伸透鏡造成光形畸變導(dǎo)致照度不均勻本較佳實(shí)施例的三鏡頭投影顯示裝置中，三色光能以相同的光程投射照明在三光閥上，因此不必使用如以往投影顯示裝置因非等光程所配置的三個(gè)延伸透鏡141、142、143，而可避免因不等光程必須使用延伸透鏡造成光形畸變導(dǎo)致照度不均勻的缺點(diǎn)。
2、可有效減少組件的使用種類本較佳實(shí)施例中因三色光具等光程照明的設(shè)計(jì)，除不必使用三個(gè)不同的延伸透鏡以外，三個(gè)聚光鏡29都可使用相同的組件，而非如以往投影顯示裝置的三個(gè)聚光鏡151、152、153都須采用不同的組件，相比較可知本較佳實(shí)施例等光程照明的三鏡頭顯示裝置的設(shè)計(jì)，確實(shí)已明顯減少組件的使用種類，使設(shè)計(jì)更為容易，而可縮短開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)間。
本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例如圖6、7、8所示，本較佳實(shí)施例等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置3具有一位于前方用以提供光源的投射燈31，所述投射燈31所投射出的光線往后經(jīng)由濾光器、積分鏡、偏極光轉(zhuǎn)換器而送出均勻的白色光等相關(guān)過程，由于與所述較佳實(shí)施例大致相同，在此不再多作說明，所述白色光通過預(yù)定配置關(guān)系的一第一分光鏡321、一第二分光鏡322與一反射鏡33，將由投射燈31所引入的白色光分離出可合成所述白色光的第一、第二與第三色光，使所述第一、第二、第三色光行經(jīng)相等距離的光程各自到達(dá)三個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置的聚光鏡后，分別投射入三平行配置的第一、第二、第三光閥341、342、343以受調(diào)變，使各光閥在同一平面上呈斜向排列狀態(tài)，且各光閥341、342、343在各色光輸出方向各搭配設(shè)置一鏡頭351、352、353，因此相對(duì)地各鏡頭351、352、353也呈斜向排列，并由同一平面投射出調(diào)變后的各色光而合成影像。
在此需先作一說明的是，本較佳實(shí)施例中所述三光閥341、342、343是為反射式光閥，并分別在各對(duì)應(yīng)配置的光閥341、342、343與鏡頭351、352、353間各設(shè)置有一偏極光棱鏡361、362、363，使各光閥341、342、343通過各偏極光棱鏡361、362、363的轉(zhuǎn)換，讓入射光371與反射光372(可見于圖8)的投射路徑不同，以進(jìn)行投影。
本較佳實(shí)施例中，如圖6、7中所示，投射燈31是位于整體裝置最前方，且各鏡頭351、352、353是呈由左后方往右前方斜向排列，作為整體裝置中各組件相對(duì)位置的方向基準(zhǔn)加以說明，也就是說配置上，所述白色光是往后先經(jīng)由左往右后方斜向配置的所述第一分光鏡321分離出往后行經(jīng)一第一光程301的所述第一色光，及往右行經(jīng)一第二光程302的第二、第三色光，使所述第一色光行經(jīng)所述第一光程301通過一聚光鏡后抵達(dá)所述第一光閥341與其對(duì)應(yīng)鏡頭351間所設(shè)置的偏極光棱鏡361，而所述第二、第三色光行經(jīng)所述第二光程302后，再經(jīng)與所述第一分光鏡321平行的所述第二分光鏡322分離出往后行經(jīng)一第三光程303的所述第二色光與往右行經(jīng)一第四光程304的所述第三色光，使所述第二色光經(jīng)所述第三光程303通過一聚光鏡后便抵達(dá)所述第二光閥342與其對(duì)應(yīng)鏡頭351間所設(shè)置的偏極光棱鏡362，而所述第三色光行經(jīng)所述第四光程304后是抵達(dá)與所述第二分光鏡322平行的所述反射鏡33，經(jīng)所述反射鏡33往后反射行經(jīng)一第五光程305通過一聚光鏡而抵達(dá)所述第三光閥343與其對(duì)應(yīng)鏡頭353間所設(shè)置的偏極光棱鏡363。
設(shè)計(jì)上，前述所述第一光程301的距離等于第二光程302與第三光程303的距離總和，所述第三光程303的距離等于第四光程304與第五光程305的距離總和。
在此為方便說明，同樣將第一光程~第五光程301~305的距離，分別以P1~P5表示，也就是P1＝P2+P3，P3＝P4+P5而歸納第一、第二、第三色光的光程統(tǒng)計(jì)，分別為第一色光總光程＝P1第二色光總光程＝P2+P3＝P1
第三色光總光程＝P2+P4+P5＝P2+P3＝P1由所述計(jì)算結(jié)果可得知第一色光總光程＝第二色光總光程＝第三色光總光程。
因此，本較佳實(shí)施例的設(shè)計(jì)，同樣使由白色光所分離出的三色光能以相同的光程投射照明在三光閥上，避免因不等光程必須使用延伸透鏡造成光形畸變導(dǎo)致照度不均勻，并能減少組件的使用種類，使設(shè)計(jì)更為容易，而可縮短開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)間。
本發(fā)明的第三較佳實(shí)施例如圖9所示，其中與第二較佳實(shí)施例相同處不再說明，只針對(duì)其不同點(diǎn)加以詳細(xì)說明，其不同點(diǎn)是本較佳實(shí)施例等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置4具有一位于前方用以提供光源的投射燈41，所述投射燈41所投射出的白色光通過預(yù)定配置關(guān)系的一第一分光鏡421、一第二分光鏡422、一第一反射鏡431與一第二反射鏡432，將白色光分離出第一、第二與第三色光，使所述第一、第二、第三色光行經(jīng)相等距離的光程后，分別投射入三平行配置的第一、第二、第三光閥441、442、443以受調(diào)變，且各光閥441、442、443在各色光輸出方向各搭配設(shè)置一鏡頭451、452、453，使各鏡頭451、452、453呈三角形排列，并由同一平面投射出調(diào)變后的各色光而合成影像。
另外，所述為反射式光閥的各光閥441、442、443與所對(duì)應(yīng)的鏡頭451、452、453間也都設(shè)置有一偏極光棱鏡461、462、463。
本較佳實(shí)施例中所述白色光往后是先經(jīng)由左往右后方斜向配置的所述第一分光鏡421分離出往右行經(jīng)一第一光程401的所述第一色光，及往后行經(jīng)一第二光程402的第二、第三色光，使所述第一色光行經(jīng)所述第一光程401后，經(jīng)與所述第一分光鏡421平行的所述第一反射鏡431往后反射行經(jīng)一第三光程403而抵達(dá)所述第一光閥441與其對(duì)應(yīng)鏡頭451間所設(shè)置的偏極光棱鏡461，而所述第二、第三色光行經(jīng)所述第二光程402后，再經(jīng)與所述第一分光鏡421呈反斜向配置的所述第二分光鏡422，分離出往后行經(jīng)一第四光程404的所述第二色光與往左行經(jīng)一第五光程405的所述第三色光，使所述第二色光經(jīng)所述第四光程404后便抵達(dá)所述第二光閥442與其對(duì)應(yīng)鏡頭452間所設(shè)置的偏極光棱鏡462，而所述第三色光行經(jīng)所述第五光程405后是抵達(dá)與所述第二分光鏡422平行的所述第二反射鏡432，經(jīng)所述第二反射鏡432往后反射行經(jīng)一第六光程406而抵達(dá)所述第三光閥443與其對(duì)應(yīng)鏡頭453間所設(shè)置的偏極光棱鏡463。
設(shè)計(jì)上，所述第一光程401加第三光程403的距離等于第二光程402加第四光程404的距離，所述第四光程404的距離等于第五光程405加第六光程406的距離。
也就是P1+P3＝P2+P4，P4＝P5+P6歸納第一、第二、第三色光的光程統(tǒng)計(jì)，分別為第一色光總光程＝P1+P3＝P2+P4第二色光總光程＝P2+P4第三色光總光程＝P2+P5+P6＝P2+P4由所述計(jì)算結(jié)果可得知第一色光總光程＝第二色光總光程＝第三色光總光程。
本發(fā)明的第四較佳實(shí)施例如圖10所示，本較佳實(shí)施例與前述第二較佳實(shí)施例中圖7所示的不同點(diǎn)，是在于本較佳實(shí)施例中第一、第二、第三光閥541、542、543是使用斜向反射式光閥，使當(dāng)相對(duì)呈斜向的入射光照明各光閥時(shí)，可使入射光經(jīng)各光閥反射產(chǎn)生路徑不同的反射光，而直接投射入其對(duì)應(yīng)的鏡頭。
本較佳實(shí)施例中各光閥541、542、543是采用數(shù)字微反射鏡光閥(DMD)，而無需設(shè)置前述第二較佳實(shí)施例所示各偏極光棱鏡361、362、363，至于本較佳實(shí)施例中所述光閥541、542、543所搭配設(shè)置的鏡頭551、552、553，及投射燈51、第一分光鏡521、第二分光鏡522、反射鏡53等組件的位置配置，都與第二較佳實(shí)施例所揭示的相同，而能如圖11所示，使當(dāng)相對(duì)呈斜向的各入射光571分別照明所述設(shè)為數(shù)字微反射鏡光閥(DMD)的第一、第二、第三光閥541、542、543時(shí)，可使各入射光571的有效反射光572以對(duì)應(yīng)于鏡頭551、552、553光軸的平行方向進(jìn)入各鏡頭551、552、553，無效反射光573無法進(jìn)入各鏡頭551、552、553。
至于本較佳實(shí)施例中有關(guān)于各色光的光程相等的情形，由于也和第二較佳實(shí)施例中的分析說明相同，在此不再說明。
如圖12所示，是本發(fā)明第五較佳實(shí)施例等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置6的俯視配置示意圖，本較佳實(shí)施例與前述第三較佳實(shí)施例中圖9所示的不同點(diǎn)，是在于本較佳實(shí)施例中第一、第二、第三光閥641、642、643是為數(shù)字微反射鏡光閥(DMD)，而無需設(shè)置第三較佳實(shí)施例中的各偏極光棱鏡461、462、463，至于本較佳實(shí)施例中所述光閥641、642、643所搭配設(shè)置的鏡頭651、652、653，及投射燈61、第一分光鏡621、第二分光鏡622、第一反射鏡631、第二反射鏡632等組件的位置配置，都與第三較佳實(shí)施例所揭示的相同，使當(dāng)相對(duì)呈斜向的各入射光照明所述設(shè)為數(shù)字微反射鏡光閥(DMD)的第一、第二、第三光閥641、642、643時(shí)，同樣可使各入射光的有效反射光以對(duì)應(yīng)于各鏡頭光軸的平行方向進(jìn)入各鏡頭，無效反射光無法進(jìn)入各鏡頭。
如圖13所示，是本發(fā)明第六較佳實(shí)施例等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置中一組光閥71與鏡頭72的側(cè)視配置示意圖，本較佳實(shí)施例與所述第四、五較佳實(shí)施例一樣，也是采用斜向的光束照明在設(shè)為反射式光閥的各光閥71，但是本較佳實(shí)施例的各光閥71是為斜向反射式液晶光閥，通過此讓各入射光73直接經(jīng)各光閥71反射產(chǎn)生路徑不同的反射光74，以進(jìn)入各鏡頭72進(jìn)行投影，因此配置上各鏡頭72必須與各光閥71平行錯(cuò)置一適當(dāng)距離，使各反射光74能順利進(jìn)入各鏡頭72。
加以比較可知，前述第四、五較佳實(shí)施例的設(shè)計(jì)會(huì)比本較佳實(shí)施例整體顯示裝置的體積較為扁平化。
綜觀所述，本發(fā)明以上各較佳實(shí)施例所提供的等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，通過白色光所分離出的三色光能以相同的光程投射照明在三光閥上，不只能避免因不等光程必須使用延伸透鏡造成光形畸變導(dǎo)致照度不均勻的缺點(diǎn)，更讓整體裝置能有效減少組件的使用種類，使設(shè)計(jì)更為容易以縮短開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)間，所以的確非常實(shí)用與進(jìn)步。
權(quán)利要求
1.一種等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，其特征在于包括一第一分光鏡、一第二分光鏡、至少一反射鏡、三平行配置的第一、第二和第三光閥；通過所述第一分光鏡、第二分光鏡和反射鏡將一投射燈所引入的白色光分離出可合成所述白色光的第一、第二與第三色光，使所述第一、第二、第三色光行經(jīng)相等距離的光程后，分別投射入所述的第一、第二、第三光閥以受調(diào)變；所述各光閥在各色光輸出方向分別搭配設(shè)置一用以投射出各色光而合成影像的鏡頭。
2.如權(quán)利要求1所述等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，其特征在于所述第一、第二、第三光閥是在同一平面上呈三角形排列且都為穿透式光閥，所述白色光先經(jīng)由斜向設(shè)置的所述第一分光鏡分離出行經(jīng)一第一光程的所述第一色光，及行經(jīng)一第二光程的第二、第三色光，使所述第一色光行經(jīng)所述第一光程后，經(jīng)由一與前述第一分光鏡平行的第一反射鏡反射行經(jīng)一第三光程而抵達(dá)所述第一光閥；而所述第二、第三色光行經(jīng)所述第二光程后，再經(jīng)與前述第一分光鏡呈反斜向配置的所述第二分光鏡分離出行經(jīng)一第四光程而抵達(dá)一第二反射鏡的所述第二色光與行經(jīng)一第五光程而抵達(dá)一第三反射鏡的所述第三色光，所述第二色光經(jīng)第二反射鏡反射時(shí)，借助所述第二反射鏡與所述第二分光鏡呈平行設(shè)置，而被反射行經(jīng)一第六光程而抵達(dá)所述第二光閥；所述第三色光經(jīng)第三反射鏡反射時(shí)，借助所述第三反射鏡斜向配置，而被反射行經(jīng)一第七光程而抵達(dá)一平行設(shè)置于所述第三反射鏡上方的第四反射鏡，經(jīng)所述第四反射鏡反射行經(jīng)一第八光程而抵達(dá)所述所述第三光閥；所述第一光程、第四光程、第七光程的距離相等，所述第三光程的距離等于第二光程與第六光程的距離總和，所述第六光程的距離等于第五光程與第八光程的距離總和。
3.如權(quán)利要求1所述等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，其特征在于所述第一、第二、第三光閥是呈同平面斜向直線排列且都為反射式光閥，并分別在各對(duì)應(yīng)配置的光閥與鏡頭間都設(shè)置有一偏極光棱鏡，使各光閥通過偏極光棱鏡的轉(zhuǎn)換，讓入射光與反射光的投射路徑不同以進(jìn)行投影；而所述白色光是先經(jīng)由斜向配置的所述第一分光鏡分離出行經(jīng)一第一光程的所述第一色光，及行經(jīng)一第二光程的第二、第三色光，使所述第一色光行經(jīng)所述第一光程后抵達(dá)所述第一光閥與其對(duì)應(yīng)鏡頭間所設(shè)置的偏極光棱鏡，而所述第二、第三色光行經(jīng)所述第二光程后，再經(jīng)與所述第一分光鏡平行的所述第二分光鏡分離出行經(jīng)一第三光程的所述第二色光與行經(jīng)一第四光程的所述第三色光，使所述第二色光經(jīng)所述第三光程后便抵達(dá)所述第二光閥與其對(duì)應(yīng)鏡頭間所設(shè)置的偏極光棱鏡，而所述第三色光行經(jīng)所述第四光程后抵達(dá)一與所述第二分光鏡平行的反射鏡，經(jīng)所述反射鏡反射行經(jīng)一第五光程而抵達(dá)所述第三光閥與其對(duì)應(yīng)鏡頭間所設(shè)置的偏極光棱鏡；所述所述第一光程的距離等于第二光程與第三光程的距離總和，所述第三光程的距離等于第四光程與第五光程的距離總和。
4.如權(quán)利要求1所述等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，其特征在于所述第一、第二、第三光閥是呈同平面三角形排列且都為反射式光閥，并分別在各對(duì)應(yīng)配置的光閥與鏡頭間都設(shè)置有一偏極光棱鏡，使各光閥通過偏極光棱鏡的轉(zhuǎn)換，讓入射光與反射光的投射路徑不同以進(jìn)行投影；而所述白色光經(jīng)由斜向配置的所述第一分光鏡分離出行經(jīng)一第一光程的所述第一色光，及行經(jīng)一第二光程的第二、第三色光，使所述第一色光行經(jīng)所述第一光程后，經(jīng)一與所述第一分光鏡平行的第一反射鏡反射行經(jīng)一第三光程而抵達(dá)所述第一光閥與其對(duì)應(yīng)鏡頭間所設(shè)置的偏極光棱鏡，而所述第二、第三色光行經(jīng)所述第二光程后，再經(jīng)與所述第一分光鏡呈反斜向配置的所述第二分光鏡分離出行經(jīng)一第四光程的所述第二色光與行經(jīng)一第五光程的所述第三色光，使所述第二色光經(jīng)所述第四光程后便抵達(dá)所述第二光閥與其對(duì)應(yīng)鏡頭間所設(shè)置的偏極光棱鏡，而所述第三色光行經(jīng)所述第五光程后抵達(dá)一與所述第二分光鏡平行的第二反射鏡，經(jīng)所述第二反射鏡反射行經(jīng)一第六光程而抵達(dá)所述第三光閥與其對(duì)應(yīng)鏡頭間所設(shè)置的偏極光棱鏡；所述所述第一光程加第三光程的距離等于第二光程加第四光程的距離，所述第四光程的距離等于第五光程加第六光程的距離。
5.如權(quán)利要求1所述等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，其特征在于所述第一、第二、第三光閥是呈同平面斜向直線排列且都為斜向反射式光閥，使當(dāng)相對(duì)呈斜向的入射光照明各光閥時(shí)，可使入射光經(jīng)各光閥反射產(chǎn)生路徑不同的反射光，而直接投射入其對(duì)應(yīng)的鏡頭；而所述白色光是經(jīng)由斜向配置的所述第一分光鏡分離出行經(jīng)一第一光程的所述第一色光，及行經(jīng)一第二光程的第二、第三色光，使所述第一色光行經(jīng)所述第一光程后抵達(dá)所述第一光閥，而所述第二、第三色光行經(jīng)所述第二光程后，再經(jīng)與所述第一分光鏡平行的所述第二分光鏡分離出行經(jīng)一第三光程的所述第二色光與行經(jīng)一第四光程的所述第三色光，使所述第二色光經(jīng)所述第三光程后便抵達(dá)所述第二光閥，而所述第三色光行經(jīng)所述第四光程后抵達(dá)一與所述第二分光鏡平行的反射鏡，經(jīng)所述反射鏡反射行經(jīng)一第五光程而抵達(dá)所述第三光閥；所述所述第一光程的距離等于第二光程與第三光程的距離總和，所述第三光程的距離等于第四光程與第五光程的距離總和。
6.如權(quán)利要求1所述等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，其特征在于所述第一、第二、第三光閥是呈同平面三角形排列且都為斜向反射式光閥，使當(dāng)相對(duì)呈斜向的入射光照明各光閥時(shí)，可使入射光經(jīng)各光閥反射產(chǎn)生路徑不同的反射光，而直接投射入其對(duì)應(yīng)的鏡頭；而所述白色光是先經(jīng)斜向配置的所述第一分光鏡分離出行經(jīng)一第一光程的所述第一色光，及行經(jīng)一第二光程的第二、第三色光，使所述第一色光行經(jīng)所述第一光程后，經(jīng)一與所述第一分光鏡平行的第一反射鏡反射行經(jīng)一第三光程而抵達(dá)所述第一光閥，而所述第二、第三色光行經(jīng)所述第二光程后，再經(jīng)與所述第一分光鏡呈反斜向配置的所述第二分光鏡分離出行經(jīng)一第四光程的所述第二色光與行經(jīng)一第五光程的所述第三色光，使所述第二色光經(jīng)所述第四光程后便抵達(dá)所述第二光閥，而所述第三色光行經(jīng)所述第五光程后抵達(dá)一與所述第二分光鏡平行的第二反射鏡，經(jīng)所述第二反射鏡反射后行經(jīng)一第六光程而抵達(dá)所述第三光閥；所述第一光程加第三光程的距離等于第二光程加第四光程的距離，所述第四光程的距離等于第五光程加第六光程的距離。
7.如權(quán)利要求5或6所述等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，其特征在于所述第一、第二、第三光閥是為數(shù)字微反射鏡光閥。
8.如權(quán)利要求5或6所述等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，其特征在于所述第一、第二、第三光閥是為可斜向入射的反射式液晶光閥。
全文摘要
一種等光程照明的三鏡頭投影顯示裝置，它是通過一第一分光鏡、一第二分光鏡與至少一反射鏡將一投射燈所引入的白色光分離出可合成所述白色光的第一、第二與第三色光，使所述第一、第二、第三色光行經(jīng)相等距離的光程后，分別投射入三平行配置的第一、第二、第三光閥以進(jìn)行調(diào)變，且各光閥在各色光輸出方向分別搭配設(shè)置一用以投射出各色光而合成影像的鏡頭。由于延伸透鏡會(huì)造成光形畸變因而導(dǎo)致光閥處照度不均勻的情形，借上述設(shè)計(jì)可使照明系統(tǒng)避免使用延伸透鏡，更讓整體裝置能有效減少組件的使用種類，使設(shè)計(jì)更為容易，而能縮短開發(fā)時(shí)間。
文檔編號(hào)G02B27/28GK1403846SQ0113126
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2001年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者刁國(guó)棟, 莊福明, 詹勝雄 申請(qǐng)人:大億科技股份有限公司