專利名稱：具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)及其使用的投影透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)及其使用的投影透鏡。更詳細(xì)地說涉及，使用3個獨立透鏡，紅、綠、藍(lán)光通過3個獨立彩色通道透射模式的LCD圖像顯示器會聚在一個屏幕上的、具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)及其使用的投影透鏡。
背景技術(shù)：
液晶投影儀把從光源出來的光通過分色鏡分成R、G、B類別后，通過對分成各種顏色的光選擇性切換來提供圖像信息。液晶投影儀作為光學(xué)儀器的一種，以使從光源出來的光均勻照射的均勻照明光學(xué)元件-蠅眼透鏡或透鏡板組成的積分器和選擇性透射光的液晶為切換元件使用。液晶利用偏光入射到上下面板的光，再根據(jù)電場的施加與否具有選擇性透射功能，所以向液晶必須照射已偏光的光。因此，光源放出的光入射到液晶之前先通過偏光器，只有通過偏光器發(fā)生偏光的光源才能到達(dá)液晶。
圖1是傳統(tǒng)液晶投影系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，作為光源至少使用一個燈10。通過上述燈10產(chǎn)生的光由反射鏡20向一個方向反射。通過反射鏡20反射的光入射到第一FEL(Fly EyeLens蠅眼透鏡)透鏡31，使照明面積與LCD面板80大小相同并使光的強度均勻。在這里，上述FEL透鏡31為了利用周圍光實現(xiàn)最大均勻度，集中小單元單位透鏡組成一個透鏡。然后，在上述第一FEL透鏡31中修正的光在第二FEL透鏡33中再一次進行修正，入射到PBS(Polarizing Beam Splitter偏光光束分離器)35后分離成P偏光和S偏光，其中只通過S偏光。PBS 35內(nèi)部斜著設(shè)置PBS板或PBS薄膜。然后，在PBS 35中偏光的光通過聚光鏡(Condensing Lens)37聚在一起。在聚光鏡37聚集的光反射到全反射鏡40a，通過修正光的直行的集光透鏡50。然后，光在只通過規(guī)定顏色光反射其余全部光的濾色器60a中只讓紅色通過，再通過全反射鏡40b和R場透鏡70a到達(dá)LCD面板80a，激活上述入射紅光的上述LCD面板80a產(chǎn)生對應(yīng)紅色的圖像。再一次過濾根據(jù)上述分色鏡70通過上述濾色器60的規(guī)定顏色光。而且，在上述濾色器60a中除去紅色的光在下一個濾色器60b中讓藍(lán)色光通過并反射綠色。上述綠色光通過G場透鏡70b到達(dá)LCD面板80b，激活上述入射綠色光的上述LCD面板80b產(chǎn)生對應(yīng)綠色的圖像。然后，通過上述濾色器60a的藍(lán)色光經(jīng)過全反射鏡40c、40d和B場透鏡70c到達(dá)LCD面板80c，激活上述LCD面板80c產(chǎn)生對應(yīng)藍(lán)色的圖像。
這樣，在上述3個LCD面板80上產(chǎn)生的紅色、綠色、藍(lán)色圖像通過合成三陵鏡90組合轉(zhuǎn)換成完整圖像。上述組合的圖像通過透射透鏡部95在屏幕上顯示為擴大的圖像，向使用者提供鮮明生動的大型圖像畫面。
在這里，上述合成三棱鏡90將通過R、G、B各個LCD面板的每個顏色圖像合成一個，投影透鏡95則將通過上述合成三棱鏡90合成的圖像擴大投影到屏幕上。
但，如上所述組成的傳統(tǒng)投影儀光學(xué)計，特別是在燈10產(chǎn)生的另外光反射到反射鏡20，在第一FEL 31中修正并經(jīng)過第二FEL透鏡33、PBS 35偏光后通過聚光鏡37聚在一起，入射到全反射鏡40a的結(jié)構(gòu)中，第一FEL透鏡31和第二FEL透鏡33的排列狀態(tài)應(yīng)嚴(yán)格一致。即，若第一FEL透鏡31的每個單元和第二FEL透鏡33的每個單元排列不嚴(yán)格一致的話，會發(fā)生光均勻性變差的問題。進一步還會發(fā)生，在PBS 35中不能正確進行偏光并伴有顏色脫落的現(xiàn)象。而且在上述結(jié)構(gòu)中很難調(diào)整第一FEL透鏡31和第二FEL透鏡33的排列狀態(tài)，因此始終存在圖像中可能出現(xiàn)缺陷的內(nèi)因。結(jié)果，光的效率下降，也對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。
而且，傳統(tǒng)投影儀光學(xué)計作為組成因數(shù)需要合成R、G、B顏色圖像的合成三棱鏡90，因此增加了產(chǎn)品的造價。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明目的是提供一種獨立設(shè)置3個投影透鏡的投影系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種在圖像顯示器前一階段使用集光器，從而容易排列(align)入射到圖像顯示器的光的液晶投影系統(tǒng)。
而且，本發(fā)明的目的還提供一種在投影系統(tǒng)使用的投影透鏡。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的獨立設(shè)置3個投影透鏡的投影系統(tǒng)包括放出光束的燈；接收從上述燈發(fā)出的光束并分別獨立分離出R、G、B顏色的分色鏡；通過上述分色鏡分成R、G、B的光束分別獨立透射的3個光束透射通道。
上述每個光束透射通道包括聚集從上述分色鏡分離的光束的集光器；對通過上述集光器的光束起TN作用的LCD圖像顯示器；使通過上述LCD圖像顯示器的光束在屏幕上投影的投影透鏡。
在上述燈的前部設(shè)置了一定角度的一對隔熱鏡，以便上述燈放出的光反射向上述分色鏡。
在每個上述透射光束通道中在上述集光器和LCD圖像顯示器之間獨立設(shè)置集光器。
上述集光器選鏡隧道集光器或玻璃桿集光器中之一。在上述集光器的出光部結(jié)合有偏光鏡。上述集光器的形狀是具有一定直徑的圓桶形或錐形(taper)，上述偏光鏡是線柵偏光鏡。
在上述集光器光束出光部邊緣貼附粘貼膠帶，使上述偏光鏡貼附在上述集光器出光部上。
在上述集光器的光束入光部和出光部加入金屬夾子，以便支撐上述集光器入出光端。
在上述每個LCD圖像顯示器的出光面順次結(jié)合有天藍(lán)色基板和分析器(analyzer)，以減少分析器的工作溫度。
在上述每個投影透鏡的光束入光面結(jié)合有偏光物質(zhì)，起到分析器的作用。
在上述3個LCD圖像顯示器中，在一個以上LCD圖像顯示器光的入光端上以分色濾色器當(dāng)作防塵玻璃使用，設(shè)置了凈化濾色器或UV濾色器。
為了實現(xiàn)上述又一目的，本發(fā)明的投影透鏡，其特征在于，包括由陽(positive)的雙面凸鏡(biconvex)非球面(asphrerical)組成的第一透鏡400；由凸面玻璃(crown glass)組成的凸鏡和由燧石玻璃(flint glass)組成的凹鏡一起組成一組除色雙重透鏡的第二及第三透鏡401、402；由凸鏡組成的第四透鏡403；由凸鏡組成的第五透鏡404；由凹形非球面組成的第六透鏡405。


圖1是傳統(tǒng)液晶投影系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)光學(xué)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖示使用金屬夾子固定本發(fā)明的集光器入光端情景的透視圖。
圖4是圖示機械固定本發(fā)明的集光器桿或集光器隧道的情景圖。
圖5是本發(fā)明的投影透鏡平面結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，將詳細(xì)說明本發(fā)明的特征及優(yōu)先實施例。
圖2是具有本發(fā)明3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)光學(xué)馬達(dá)結(jié)構(gòu)圖。
如圖2所示，本發(fā)明投影系統(tǒng)具有拋物線形反射鏡，它由放出近軸(paraxial)光束的光源燈100、在上述燈100前面的第一UV濾色器110及第二UV濾色器115、為反射經(jīng)過上述第一UV濾色器110光設(shè)置的第一及第二隔熱鏡120、125、為了分離經(jīng)過第二UV濾色器的光束顏色而設(shè)置的分色鏡130、135及反射鏡140組成。該放出光通過分色鏡130、135及反射鏡140分成R、G、B3種獨立顏色光。分成每個R、G、B的光束通過3個獨立通道合成一種顏色在屏幕上形成圖像。
然后，上述獨立的3個通道每個具有分別設(shè)置在上述分色鏡130、135及反射鏡140前面的3個集光透鏡150、153、156、設(shè)置在上述每個集光透鏡150、153、156前面的3個獨立集光器160、163、166、設(shè)置在上述每個集光器160、163、166出光部的偏光鏡170、173、176、分別設(shè)置在上述每個偏光鏡170、173、176前面的每個彩色凈化濾色器180、183、186。然后分布每個LCD圖像顯示器190、193、196及起到第二偏光器作用的分析器(analyzer)200、203、206，最后設(shè)置每個投影透鏡210、213、216。
細(xì)分本發(fā)明結(jié)構(gòu)進行說明如下。
從本發(fā)明的上述燈100放出的光束通過第一UV濾色器110，并由第一隔熱鏡120反射。然后，由第二隔熱鏡125再反射，通過第二UV濾色器115。通過第二濾色器115的光束以筆直平面光束向分色鏡130、135前進。
本發(fā)明的隔熱鏡是指在前球上設(shè)置反射鏡的已有技術(shù)中，在前球背后設(shè)置玻璃制氣體，在其內(nèi)面形成反射可視光、紫外線透射干涉濾色器層，以便在前球反射的光中的可視光向前面反射，紫外線則向后面透射，從而射出紫外線少的可視光的反射鏡。
本發(fā)明隔熱鏡120、125及UV濾色器110、125的作用是從光源光束中除去紅外線放射(熱)及紫外線放射。因為它們對光束通過的3個獨立通道部組成部分，特別是對LCD圖像顯示器190、193、196的壽命產(chǎn)生不利影響。本發(fā)明兩個隔熱鏡120、125中一個可以用普通平面鏡代替。若不需要UV濾色器110、115中一個或兩個，則可以除去它們。
為了通過本發(fā)明第二濾色器115的光束顏色分離而設(shè)置的分色鏡130、135及反射鏡140中，紅色光R由紅色分色鏡130通向紅色通道內(nèi)，傳送的藍(lán)綠色光的綠色光G由黃色分色鏡135反射到綠色通道內(nèi)，剩余的藍(lán)色光B由反射鏡140反射到藍(lán)色通道內(nèi)。
分別設(shè)置在本發(fā)明3個彩色通道的每個集光器160、163、166是玻璃桿(glass rod)集光器或玻璃隧道(mirror tunnel)集光器。這些集光器采用了偏光恢復(fù)。在本發(fā)明中集光器160、163、166具有入射光源放出光的入光側(cè)和放出光的出光側(cè)。它可以把入射到入光側(cè)的光再均勻地放射出去。特別是桿形集光器形成數(shù)個假想光源點(imaginary light-source point)，每個假想光源點向出光側(cè)放射大部分入射光的光流。桿形集光器長度越長越增加假想光源點，隨之提高了放射光的均勻性(uniformity)。另外，集光器160、163、166側(cè)面也可以形成錐形。本發(fā)明實施例中使用了桿形集光器。
在本發(fā)明集光器160、163、166出光部放出的光通過偏光器170、173、176。本發(fā)明實施例中，偏光器170、173、176是在集光器160、163、166出光部表面以光等級(optical grade)貼附的結(jié)合金屬氧化物塑性材料(Moxtek)類偏光器。可以使用顏色為基礎(chǔ)的偏光器。
在本發(fā)明中從偏光器170、173、176出來的光束通過彩色凈化濾色器180、183、186。在紅色及綠色通道內(nèi)，凈化濾色器180、183為精煉顏色而使用，在藍(lán)色通道內(nèi)附加的UV濾色器為了從UV放射更能保護藍(lán)色通道的LCD圖像顯示器196而使用。
在本發(fā)明另外實施例中，3個凈化濾色器180、183、186在LCD圖像顯示器190、193、196用玻璃罩充當(dāng)(或不粘灰塵的玻璃)它們，從而可以少一個組成因素。
本發(fā)明的LCD圖像顯示器190、193、196起到進行一般透射的TN裝置作用，若不提供電源時旋轉(zhuǎn)透射光的偏光指示器，當(dāng)提供完整電源時不旋轉(zhuǎn)它，在中間狀態(tài)時提供橢圓形偏光的多種中間狀態(tài)。
本發(fā)明第二偏光器的分析器200、203、206位于與單元托架熱結(jié)合的天藍(lán)色基板上。利用它的對光的吸收可除去分析器產(chǎn)生的熱，以此延長分析器壽命。而且分析器200、203、206也可以安裝在玻璃上。
由本發(fā)明投影透鏡210、213、216在屏幕上3種顏色紅色、綠色及藍(lán)色合成的圖像，通過變更投影透鏡210、213、216位置，形成單一的合成顏色圖像。在本發(fā)明中，向中央稍微傾斜紅色和藍(lán)色通道的投影透鏡210、216，使紅色及藍(lán)色圖像與綠色中央圖像組合。
圖3是圖示使用金屬夾子固定本發(fā)明的集光器入光端情景的透視圖。參照圖3，集光器160、163、166的入光端夾在金屬架子300中固定。
圖4是圖示機械固定本發(fā)明的集光器桿或集光器隧道的情景圖。
如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的集光器中，若以設(shè)置在一個紅色光通道內(nèi)的集光器160為例，在集光器160出光側(cè)順次貼附偏光器170和凈化濾色器180。偏光器170利用粘貼膠帶161貼附在集光器160。箭頭符號顯示光進行方向。本發(fā)明中偏光器170為金屬氧化物塑性材料(Moxtek)偏光器。
粘貼膠帶161用于把偏光器170貼俯在集光器160上，優(yōu)先使用硅膠帶。
底價線柵偏光器170具有基板，在基板的一面上以線柵或陣列形態(tài)并行布置長形延伸的合成圖案。這時，使相鄰的每個線柵之間具有比入射光傳播長度短的柵格周期。而且每個線柵具有長條金屬線柵和介電質(zhì)層交替分布的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(省略)。在圖4圖示的實施例中布置圖案的第一面以面對積分器160出光側(cè)的方向貼附線柵偏光器170。這時粘貼膠帶161至少應(yīng)貼附在未分布圖案的基板第一面周圍。
凈化型偏光器180的偏光度比較低，但透射度較高?？梢允褂萌旧A(chǔ)聚合物凈化型偏光器。經(jīng)過證明得知，凈化型偏光器180與具有較高偏光度的偏光器即與線柵偏光器170組合使用，可以得到很好的偏光效果。這時優(yōu)先地，線柵偏光器170和凈化型偏光器180使用具有適當(dāng)折射率的粘合劑結(jié)合，以避免表面的光損失。
另外，以光前進方向為準(zhǔn)在凈化濾色器180后端貼附玻璃面板。
圖5是本發(fā)明的投影透鏡平面結(jié)構(gòu)圖。透鏡號為從入光側(cè)到出光側(cè)的順序。因此在圖5中右側(cè)透鏡是1號透鏡，最左側(cè)透鏡是6號透鏡。本發(fā)明的投影透鏡由陽(positive)的雙面凸鏡(biconvex)非球面(asphrerical)組成的第一透鏡400；由凸形玻璃(crown glass)組成的凸鏡和燧石玻璃(flint glass)組成的凹鏡一起組成一組除色雙重透鏡的第二及第三透鏡401、402；由凸鏡組成的第四透鏡403；由凸鏡組成的第五透鏡404；由凹形非球面組成的第六透鏡405形成。第2、3、4及5透鏡401、402、403、404由玻璃組成，剩下透鏡400、405可以由塑料組成。特別指出的是，只有第2及第3透鏡401、402由玻璃組成，其余透鏡400、403、404、405可以由塑料組成。而且，第2及第3透鏡401、402由玻璃組成，其余透鏡400、403、404、405可以由塑料組成，第4及第5透鏡403、403也可以是非球面。并且為了增加放大功能把它設(shè)置成可以調(diào)節(jié)第4及第5透鏡403、405之間距離的形式。這時，R、G、B三色每個投影透鏡210、213、216都可以進行調(diào)整。
下面投影透鏡數(shù)據(jù)是36英寸背投TV的投影透鏡(f＝14.4mm，f/#2.9)數(shù)據(jù)。
普通透鏡數(shù)據(jù)(GENERAL LENS DATA)Surfaces 21Stop8System ApertureImage Space F/#＝2.88Glass Catalogsold_scho schott Sumita MISCRay AimingParaxial Reference，Cache OnX Pupil shift0Y Pupil shift0Z Pupil shift0ApodizationUniform，factor＝0.00000E+000Effective Focal Length14.40959(in air at system temperature and pressure)Effective Focal Length14.40959(in image space)Back Focal Length -0.2891904Total Track 69.32Image Space F/#2.88Paraxial Working F/# 2.877175Working F/# 2.950331Image Space NA 0.1712155Object Space NA 0.003475263Stop Radius 4.657218Paraxial Image Height9.819017Paraxial Magnification -0.019998Entrance Pupil Diameter5.00333Entrance Pupil Position9.844754Exit Pupil Diameter 101.9909Exit Pupil Position 293.4457Field TypeObject height in MililimetersMaximum Field 491Primary Wave 0.55Lens UnitsMillimetersAngular Magnification-0.04905662場5
Vignetting Factors# VDX VDY VCX VCY VAN1 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.0000002 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.0000003 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.0000004 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.0000005 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000暈影因數(shù)(Vignetting Factors)Vignetting Factors# VDX VDY VCX VCY VAN1 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.0000002 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.0000003 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.0000004 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.0000005 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000波長(Wavelengths)3UnitsMicrons# Value Weight1 0.550000 1.0000002 0.515000 0.3000003 0.585000 0.300000表面數(shù)據(jù)概要(SURFACE DATA SUMMARY)
Surf Type CommentRadius ThicknessGlass DiameterConicOBJ STANDARD Infinity710 98201 EVENASPH -660.59512.5 - PMMA 2502 EVENASPH 7.374199 11 15-0.59970213 STANDARD Infinity 0 0 04 STANDARD 013-1340/A55 62.28 2.9 BK7 1505 STANDARDOPTOSIGMA -62.281.3 1506 STANDARD 013-1260/A55 20.76 4.8 BK7 1507 STANDARD-20.760.1 15 0STO STANDARD Infinity 12.9 9.31443609 STANDARD -10.23 2SF414 010 STANDARD 27.08 5.5 SK421011 STANDARD -24.12 0.5 21 012 EVENASPH 19.698149PMMA 25-2.23445713 EVENASPH -13.98728 14.02 25 -1.09077414 STANDARD Infinity 1.1 BK7 24 015 STANDARD Infinity 1 24 016 STANDARD Infinity 0.7 BK724017 STANDARD Infinity 0 19.77351 018 STANDARD Infinity-0.001027424019 STANDARD Infinity 0 19.77376 020 STANDARD Infinity 0 19.77376 0IMA STANDARDInfinity 19.773760詳細(xì)表面數(shù)據(jù)(SURFACE DATA DETAIL)
Surface OBJ STANDARDSurface 1 EVENASPHCoeff on r 2 0Coeff on r 4 9.9489266e-005Coeff on r 6 -1.4616424e-006Coeff on r 8 9.8446259e-009Coeff on r 10-2.3293661e-011Coeff on r 120Coeff on r 140Coeff on r 160Apetture Floating ApertureMaximum Radius12.5Surface 2 EVENASPHCoeff on r 2 0Coeff on r 4 0.00018511702Coeff on r 6 8.5461342e-007Coeff on r 8 -6.3603741e-008Coeff on r 10 9.1603969e-010Coeff on r 120Coeff on r 140Coeff on r 160Aperture Floating ApertureMaximum Radius 7.5Surface 3 STANDARDSurface 4 STANDARD 013-1340/A55Aperture Floating ApertureMaximum Radius 7.5
Surface 5 STANDARD OPTOSIGMAAperture Floating ApertureMaximum Radius7.5Surface 6 STANDARD 013-1260/A55Aperture Floating ApertureMaximum Radius7.5Surface 7 STANDARDAperture Floating ApertureMaximum Radius7.5Surface STO STANDARDSurface 9 STANDARDAperture Floating ApertureMaximum Radius7Surface 10 STANDARDAperture Floating ApertureMaximum Radius 10.5Surface 11 STANDARDAperture Circular ApertureMinimum Radius 0Maximum Radius 9.5Surface 12 EVENASPHCoeff on r 2 0Coeff on r 4 -4.0855849e-005Coeff on r 6 2.3791678e-007Coeff on r 8 -9.0647725e-010Coeff on r 10 4.4032119e-012Coeff on r 120Coeff on r 140Coeff on r 160Aperture Floating ApertureMaximum Radius12.5
Surface 13 EVENASPHCoeff on r 2 0Coeff on r 4 2.5782904e-005Coeff on r 6 2.5867609e-008Coeff on r 8 -1.0410791e-009Coeff on r 107.8598508e-012Coeff on r 12 0Coeff on r 14 0Coeff on r 16 0Aperture Circular ApertureMinimum Radius 0Maximum Radius11.5Surface 14 STANDARDAperture Floating ApertureMaximum Radius12Surface 15 STANDARDAperture Floating ApertureMaximum Radius12Surface 16 STANDARDAperture Floating ApertureMaximum Radius12Surface 17 STANDARDSurface 18 STANDARDApertureFloating ApertureMaximum Radius12Surface 19 STANDARDSurface 20 STANDARDSurface IMA STANDARD邊緣厚度數(shù)據(jù)(EDGE THICKNESS DATA)
SurfEdgeOBJ 710.4334021 7.0041802 6.0624183 0.4532394 1.9935225 3.1553576 1.9957647 1.502118STO 10.1300879 6.88841510 0.97611111 6.25264012 1.00465213 18.66809614 1.10000015 1.00000016 0.70000017 0.00000018 -0.00102719 0.00000020 0.000000IMA 0.000000媒體構(gòu)成數(shù)據(jù)(MULTI-CONFIGURAION DATA)
Configuration 11 Wavelength 10.552 Wavelength 20.5153 Wavelength 30.5854 Thickness 3 05 Thickness 17 0Configuration 21 Wavelength 1 0.4652 Wavelength 2 0.4353 Wavelength 3 0.4954 Thickness 3 -0.03720312 Variable5 Thickness 17 0.06231825 VariableConfiguration 31 Wavelength 10.6352 Wavelength 20.6053 Wavelength 30.6654 Thickness 3 0.03740314 Vairable5 Thickness 17 0.003016073 Variable折射數(shù)據(jù)索引(INDEX OF REFRACTIN DATA)
SurfGlassTemp Pres 0.550000 0.515000 0.5850000 20.001.00 1.00000000 1.00000000 1.000000001 PMMA 20.001.00 1.49358090 1.49566773 1.491868902 20.001.00 1.00000000 1.00000000 1.000000003 20.001.00 1.00000000 1.00000000 1.000000004 BK7 20.001.001.51852239 1.52045992 1.516907765 20.001.00 1.00000000 1.00000000 1.000000006 BK7 20.00 1.00 1.51852239 1.52045992 1.516907767 20.001.001.00000000 1.00000000 1.000000008 20.001.001.00000000 1.00000000 1.000000009 SF4 20.001.001.76098335 1.76774199 1.7555563610 SK420.001.00 1.61495222 1.61748041 1.6128592811 20.001.001.00000000 1.00000000 1.0000000012 PMMA 20.001.001.4935B090 1.49566773 1.4918689013 20.001.001.00000000 1.00000000 1.0000000014 BK7 20.001.00 1.51852239 1.52045992 1.5169077615 20.001.001.00000000 1.00000000 1.0000000016 BK7 20.001.001.51852239 1.52045992 1.5169077617 20.001.001.00000000 1.00000000 1.0000000018 20.001.001.00000000 1.00000000 1.0000000019 20.001.001.00000000 1.00000000 1.0000000020 20.001.001.00000000 1.00000000 1.0000000021 20.001.001.00000000 1.00000000 1.00000000膨脹數(shù)據(jù)熱系數(shù)(THERMAL COEFFICIENT OF EXPANSIONDATA)
SurfGlass TCE *10E-60 0.000000001 PMMA 0.000000002 0.000000003 0.000000004 BK7 7.100000005 0.000000006 BK77.100000007 0.000000008 0.000000009 SF48.0000000010 SK4 6.4000000011 0.0000000012 PMMA0.0000000013 0.0000000014 BK7 7.1000000015 0.0000000016 BK7 7.1000000017 0.0000000018 0.0000000019 0.0000000020 0.0000000021 0.00000000F/#數(shù)據(jù)F/#計算考慮暈影因數(shù)，忽略表面縱橫比。
Wavelength 0.550000 0.515000 0.585000# Field TanSag TanSag TanSag1 0.00 mm 2.9503 2.9503 2.9541 2.9541 2.9476 2.94762180.00 mm 3.1092 3.0038 3.1135 3.0077 3.1062 3.00103300.00 mm； 3.3820 3.0946 3.3873 3.0987 3.3783 3.09174400.00 mm 3.7402 3.1980 3.7468 3.2024 3.7356 3.19495491.00 mm 4.1532 3.3167 4.1586 3.3215 4.1493 3.3133球形頂點坐標(biāo)、傾向性及旋轉(zhuǎn)/關(guān)于矩陣位置(GLOBALVERTEX COORDINATES，ORIENTATIONS，AND ROTATION/OFSET MATRICES)
Reference Surface1SurfR11 R12 R13 XR21 R22 R23 YR31 R32 R33 Z0 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 0.0000000000 1.0000000000 -7.100000000E+0021 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 0.0000000000 1.0000000000 0.000000000E+0002 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 0.0000000000 1.0000000000 2.500000000E+0003 1.000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.0000000000E+0000.000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000E+0000.000000000 0.0000000000 1.0000000000 1.3500000000E+0014 1.000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+000 013-1340/A550.000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.000000000 0.0000000000 1.0000000000 1.350000000E+0015 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+000 OPTOSIGMA0.0000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 0.0000000000 1.0000000000 1.640000000E+0016 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+000 013-1260/A550.0000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 0.0000000000 1.0000000000 1.770000000E+0017 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 0.0000000000 1.0000000000 2.250000000E+0018 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 0.0000000000 1.0000000000 2.26000000E+001Wavelength0.5500000.5150000.585000# Field Tan Sag Tan Sag Tan Sag1 0.00 mm 2.9503 2.9503 2.9541 2.9541 2.9476 2.94762 180.00 mm 3.1092 3.0038 3.1135 3.0077 3.1062 3.00103 300.00 mm 3.3820 3.0946 3.3873 3.0987 3.3783 3.09174 400.00 mm 3.7402 3.1980 3.7468 3.2024 3.7356 3.19495 491.00 mm 4.1532 3.3167 4.1586 3.3215 4.1493 3.3133
18 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 0.0000000000 1.0000000000 6.932000000E+00119 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 0.00000000001.0000000000 6.931897260E+00120 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 0.0000000000 1.0000000000 6.931897260E+00121 1.0000000000 0.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 1.0000000000 0.0000000000 0.000000000E+0000.0000000000 0.0000000000 1.0000000000 6.931897260E+001重要點(CARDIANL POINTS)物體空間位置由表面(surface)1測定。
圖像空間位置由圖像表面(image surface)測定。
需要對物體空間及圖像空間都要考慮索引。
Object SpaceImage SpaceW＝0.550000 (Primary)Focal Length -14.40959114.409591Focal Planes 10.551639 -0.288163Principal Planes 24.961230-14.697754Anti-Principal Planes-3.857951 14.121428Nodal Planes 24.961230 -14.697754Anti-Nodal Planes -3.857951 14.121428W＝0.515000Focal Length-14.40172814.401728Focal Planes 10.538305-0.290449Principal Planes 24.940033 -14.692177Anti-Principal Planes -3.863424 14.111279Nodal Planes 24.940033 -14.692177Anti-Nodal Planes -3.863424 14.111279W＝0.585000Focal Length -14.417670 14.417670Focal Planes 10.561878 -0.280207Principal Planes 24.979549 -14.697877Anti-Principal Planes-3.855792 14.137463Nodal Planes 24.979549 -14.697877Anti-Nodal Planes -3.855792 14.137463發(fā)明效果具有本發(fā)明的3個獨立顏色透過通道的投影系統(tǒng)，其投影透鏡和投影圖像屏幕間距是固定的。它是對背投電視非常有用的光學(xué)馬達(dá)。將光束首先分離成R、G、B顏色之后，使用集光器聚集分離的光束，因此提高了顏色的光效率。
本發(fā)明的液晶投影系統(tǒng)在LCD圖像顯示器前一階段使用集光器，比起不使用集光器的液晶投影系統(tǒng)具有容易排列入射到LCD圖像顯示器的光的優(yōu)點。
而且，它無須設(shè)置傳統(tǒng)技術(shù)中單一通道光學(xué)透鏡上設(shè)置的、把分成R、G、B的顏色重新合成的高價三棱鏡。因此具有降低產(chǎn)品造價的顯著效果。
符號說明10燈110，115UV濾色器130，135分色鏡140反射鏡150，153，156集光透鏡160，163，166集光器170，173，176偏光鏡190，193，196LCD圖像顯示器200，203，206分析器210，213，216投影透鏡
權(quán)利要求
1.一種具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)，包括放出光束的燈；接收從上述燈發(fā)出的光束并分別獨立分離出R、G、B顏色的2個分色鏡和反射鏡；及通過上述分色鏡分和反射鏡分成R、G、B的光束分別獨立透射的3個光束透射通道；上述每個光束透射通道包括聚集從上述分色鏡或反射鏡分離的光束的集光器；對通過上述集光器的光束起切換作用的LCD圖像顯示器；及使通過上述LCD圖像顯示器的光束在屏幕上投影的投影透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)，其特征在于具有設(shè)置在上述燈和上述分色鏡之間的一對隔熱鏡，它以一定角度形成，以便使在上述燈放出的光束反射，射向上述分色鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)，其特征在于在每個上述透射光束通道中的上述集光透鏡和LCD圖像顯示器之間獨立設(shè)置集光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)，其特征在于上述集光器選鏡隧道集光器或玻璃桿集光器中之一，在上述集光器的出光部結(jié)合有偏光鏡，上述集光器的形狀是具有一定直徑的圓桶形或錐形(taper)，上述偏光鏡是線柵偏光鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)，其特征在于在上述集光器光束出光部邊緣貼附粘貼膠帶，使上述偏光鏡貼附在上述集光器出光部上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)，其特征在于在上述集光器的光束入光部和出光部加入金屬夾子，以便支撐上述集光器入出光端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)，其特征在于在上述每個LCD圖像顯示器的出光面順次結(jié)合有天藍(lán)色基板和分析器(analyzer)，以減少從分析器中散發(fā)的熱量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)，其特征在于在上述每個投影透鏡的光束入光面結(jié)合有偏光物質(zhì)，它起到分析器的作用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有3個獨立的顏色透射通道的投影系統(tǒng)，其特征在于在上述3個LCD圖像顯示器中，在一個以上LCD圖像顯示器的光的入光端上貼附當(dāng)作防塵罩涂布的分色濾色器。
10.一種投影透鏡，包括由陽(positive)的雙面凸鏡(biconvex)非球面(asphrerical)組成的第一透鏡(400)；由凸面玻璃(crown glass)組成的凸鏡和由燧石玻璃(flint glass)組成的凹鏡一起組成一組除色雙重透鏡的第二及第三透鏡(401、402)；由凸鏡組成的第四透鏡(403)；由凸鏡組成的第五透鏡(404)；由凹形非球面組成的第六透鏡(405)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)及其使用的投影透鏡。更詳細(xì)地說涉及，使用3個獨立透鏡，紅、綠、藍(lán)光通過3個獨立顏色通道透射模式的LCD圖像顯示器會聚在一個屏幕上的、具有3個獨立顏色透射通道的投影系統(tǒng)及其使用的投影透鏡。根據(jù)本發(fā)明的投影系統(tǒng)包括放出光束的燈和接收燈放出的光并分別獨立分離R、G、B顏色的分色鏡及由分色鏡分成R、G、B顏色的光束分別獨立通過的3個光束透射通道。其特征在于，每個光束透射通道包括聚集上述分色鏡分離的光束的集光透鏡和對通過集光透鏡的光束進行切換的LCD圖像顯示器及使通過LCD的光束投影到屏幕上的投影透鏡。
文檔編號G02B5/00GK1570709SQ20041000646
公開日2005年1月26日 申請日期2004年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者史蒂文·R·希克斯, 史蒂文·H·林, 戴維·L·基思, 克里斯·勃蘭特, 李林, 約翰·福格蒂, 本·克利夫頓, 金省號, 樸種辰 申請人:日進金剛石股份有限公司