專利名稱：投影設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的構(gòu)思涉及投影設(shè)備，具體而言，涉及利用三個(gè)顯示裝置的彩色投影電視設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖像投影系統(tǒng)(諸如投影電視或視頻投影儀)設(shè)計(jì)成利用顯示裝置(諸如特制的小陰極射線管(CRT))來產(chǎn)生圖像，并利用投影透鏡單元將產(chǎn)生的圖像放大和投影到大屏幕上。由于用戶對(duì)大屏幕滿意，因而對(duì)于這樣的圖像投影系統(tǒng)有良好的需求。根據(jù)圖像放大/投影到屏幕的方法，圖像投影系統(tǒng)可以分成正投影系統(tǒng)和背投影系統(tǒng)。
圖像投影系統(tǒng)通過將光從圖像源投影到屏幕上而形成圖像，從而位于屏幕前面的觀眾可以識(shí)別圖像。當(dāng)觀眾觀看屏幕時(shí)，優(yōu)選觀眾位于屏幕的正前方。但是，因?yàn)橛^眾也許位于屏幕的左前方或右前方，或在高于屏幕的位置或低于屏幕的位置，優(yōu)選圖像投影系統(tǒng)在水平方向和垂直方向都具有廣視角。
圖1表示常規(guī)投影電視的實(shí)例。
參照?qǐng)D1，常規(guī)投影電視包括機(jī)殼10；安裝在機(jī)殼10前面顯示圖像的屏幕20；安裝在機(jī)殼10中產(chǎn)生R、G和B圖像的紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)顯示裝置11R、11G和11R；放大和投影由R、G和B顯示裝置11R、11G和11R產(chǎn)生的圖像的三個(gè)投影透鏡單元13a、13b、13c；和將從R、G和B顯示裝置11R、11G和11R發(fā)射的圖像朝屏幕20反射的反射鏡15。
小尺寸的CRT可以用作產(chǎn)生和投影R、G和B圖像的R、G和B顯示裝置11R、11G和11R。
在投影電視中，圖像投影到屏幕20的背面，從而在觀眾位于屏幕前方的狀態(tài)觀看圖像。
如圖2所示，R、G和B顯示裝置11R、11G和11R是肩并肩線性排列。如圖3所示，R、G和B顯示裝置11R、11G和11R設(shè)置在半徑與投影透鏡單元13a、13b、13c的總共軛長度相同的圓弧內(nèi)。
即，參照?qǐng)D3，R和B顯示裝置11R和11B排列成相對(duì)位于z軸上的G顯示裝置11G具有預(yù)定集中角(concentrating angle)。集中角一般在8-12°的范圍內(nèi)。
為了改善由R、G和B顯示裝置11R、11G和11R的排列產(chǎn)生的色移，如圖4所示，屏幕20包括菲涅耳透鏡片21和兩面設(shè)置透鏡陣列的雙柱面鏡片23。
但是，在常規(guī)投影電視中，因?yàn)镽、G和B顯示裝置是線性排列的，集中角擴(kuò)大，從而降低聚焦特性，并且不能提供足夠的集中調(diào)整余量。結(jié)果，由于時(shí)間/溫度變化很容易產(chǎn)生聚焦和集中偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總的構(gòu)思提供這樣的投影設(shè)備，其設(shè)計(jì)成通過將顯示裝置排列成最小集中角，具有改善的聚焦特性并提供足夠的集中調(diào)整余量。
本發(fā)明總的構(gòu)思的其它方面和優(yōu)點(diǎn)部分地在說明書中闡述，部分地從說明書顯而易見，或可以通過實(shí)施總發(fā)明構(gòu)思來獲知。
本發(fā)明總的構(gòu)思的前述和/或其它方面可以通過提供包括產(chǎn)生不同顏色圖像的多個(gè)顯示裝置、放大和投影由顯示裝置產(chǎn)生的圖像的多個(gè)投影透鏡單元、和顯示投影圖像的屏幕的投影電視設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，其中顯示裝置三維排列，使得顯示裝置集中在顯示裝置排列的中心軸的參考軸周圍。
顯示裝置可以三維地排列成位于具有等于投影透鏡單元的總共軛長度的半徑的球的球面上。
顯示裝置可以排列成位于通過參考軸的多個(gè)圓弧上。
顯示裝置可以包括第一、第二和第三顯示裝置，其中第一和第二顯示裝置可以排列成位于與參考軸交叉的第一圓弧上，第三顯示裝置可以排列成位于與參考軸交叉的第二圓弧上。
第一和第二顯示裝置可以對(duì)稱排列成相對(duì)參考軸具有相同的集中角。
第一和第二顯示裝置可以位于平行于水平方向的第一圓弧上，第三顯示裝置可以位于與第一圓弧垂直交叉的第二圓弧上。
第三顯示裝置可以排列成具有不同于第一和第二顯示裝置集中角的集中角。
第三顯示裝置可以相對(duì)垂直于第一和第二顯示裝置所在平面的平面以預(yù)定角度定位。
至少一個(gè)顯示裝置可以排列成具有不同于其它顯示裝置集中角的集中角。
屏幕可以包括菲涅耳透鏡，以將光線折射成平行光，第一和第二柱面鏡(lenticular lens)漫射通過菲涅耳透鏡的圖像，以放大視角和校正色移。
第一和第二柱面鏡可以由具有相同入射和出射透鏡的雙柱面鏡形成。
第一和第二柱面鏡之一可以排列成這樣，其縱軸垂直于第一和第二顯示裝置排列的方向，第一和第二柱面鏡的另一個(gè)可以排列成這樣，其縱軸垂直于第三顯示裝置相對(duì)參考軸排列的方向。
本發(fā)明總的構(gòu)思的前述和/或其它方面還可以通過提供一種投影電視設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該投影電視設(shè)備包括產(chǎn)生不同圖像的第一、第二和第三顯示裝置，第一和第三顯示裝置設(shè)置在第一圓形線上，第二顯示裝置設(shè)置在不同于第一圓形線的第二圓形線上；放大和投影從顯示裝置產(chǎn)生的圖像的投影透鏡單元；和顯示投影圖像的屏幕。
本發(fā)明總的構(gòu)思的前述和/或其它方面還可以通過提供一種投影電視設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該投影電視設(shè)備包括產(chǎn)生不同圖像的第一、第二和第三顯示裝置，第一和第三顯示裝置設(shè)置在包括第一、第二和第三顯示裝置排列的中心軸的平面上，第二顯示裝置與該平面隔開；和顯示產(chǎn)生圖像的屏幕。
本發(fā)明總的構(gòu)思的前述和/或其它方面還可以通過提供一種投影電視設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該投影電視設(shè)備包括分別設(shè)置在第一、第二和第三平面的第一、第二和第三顯示裝置，其中第一、第二和第三平面各自包括作為第一、第二和第三顯示裝置排列的中心軸的公共參考軸，第二顯示裝置與第一和第三平面隔開；和顯示產(chǎn)生圖像的屏幕。


結(jié)合附圖，從下列實(shí)施例的描述，本發(fā)明總的構(gòu)思的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。
圖1是常規(guī)投影電視實(shí)例的示圖；圖2是在圖1的投影電視中的y-z平面的R、G和B顯示裝置的排列示意圖
圖3是在圖1的投影電視中的x-y平面的R、G和B顯示裝置的排列示意圖；圖4是表示圖1的投影電視屏幕的剖面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的投影電視的示意圖；圖6是表示圖5的投影電視的R、G和B顯示裝置三維排列的示意圖；圖7是在圖5的投影電視中，排列在頂點(diǎn)在球的中心并具有預(yù)定圓錐角的圓錐曲面上的R、G和B顯示裝置的示圖；圖8A是在圖5的投影電視中，在x-y平面的R、G和B顯示裝置的排列示意圖；圖8B是在圖5的投影電視中，在x-z平面的R、G和B顯示裝置的排列示意圖；圖9是具有適于圖7的R、G和B顯示裝置排列結(jié)構(gòu)的屏幕的分解透視圖；圖10A是在圖5和7的投影電視中在x-z平面的屏幕的示意圖；圖10B是在圖5和7的投影電視中在x-y平面的屏幕的示意圖；圖11是在圖5的投影電視中，排列在具有預(yù)定圓錐角的圓錐曲面上的R、G和B顯示裝置的示圖，從而R和B顯示裝置設(shè)置在水平方向的x-y平面，G顯示裝置設(shè)置在相對(duì)x-z平面具有預(yù)定角度的線上；圖12是具有適于圖11所示的R、G和B顯示裝置排列結(jié)構(gòu)的屏幕的分解透視圖；圖13是根據(jù)沿圖5和7的投影電視的水平方向上的視角的亮度變化曲線圖；圖14是根據(jù)沿圖5和7的投影電視的垂直方向上的視角的亮度變化曲線圖；圖15是根據(jù)沿圖5和7的投影電視的水平方向上的視角的色移曲線圖；和圖16是根據(jù)沿圖5和7的投影電視的垂直方向上的視角的色移曲線圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在具體涉及本發(fā)明總的構(gòu)思的實(shí)施例，實(shí)例在附圖中示出，其中相同的附圖標(biāo)記指全文中相同的元件。下面參照附圖描述實(shí)施例，以便解釋本發(fā)明總的構(gòu)思。
圖5是根據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的實(shí)施例的投影設(shè)備的示圖，例如，投影電視。
參照?qǐng)D5，投影電視包括機(jī)殼100、安裝在機(jī)殼100前面以顯示圖像的屏幕200，安裝在機(jī)殼100內(nèi)以產(chǎn)生R、G和B圖像的紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)顯示裝置110R、110G和110B，放大和投影由R、G和B顯示裝置110R、110G和110B產(chǎn)生的圖像的三個(gè)投影透鏡單元130a、130b、130c，和將從R、G和B顯示裝置110R、110G和110B出射的圖像朝屏幕200反射的反射鏡150。
在該投影電視中，圖像投影到屏幕200的背面，從而在觀眾位于屏幕前方的狀態(tài)觀看圖像。
為了實(shí)現(xiàn)R、G和B彩色圖像，CRT可以用作R、G和B顯示裝置110R、110G和110B，以分別產(chǎn)生和投影R、G和B彩色圖像。投影透鏡單元130a、130b和130c排列成放大和投影照射到R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的輸出端的圖像。這里，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B與位于R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的各個(gè)輸出端的投影透鏡單元130a、130b、130c可以相互整體地耦接。
R、G和B顯示裝置110R、110G和110B排列成能夠使相對(duì)參考軸A(圖7)的集中角最小。參考軸A是R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的排列中心軸。
參照?qǐng)D6，為了讓R、G和B顯示裝置110R、110G和110B能夠使集中角最小，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B不排列在二維平面，而是排列在三維平面。因此，各個(gè)R、G和B顯示裝置110R、110G和110B相對(duì)參考軸A以預(yù)定集中角排列。例如，至少R、G和B顯示裝置110R、110G和110B之一可以排列成具有不同于其它顯示裝置的集中角。還有可能R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的集中角彼此不同。
在圖6，7和11中，為了方便描述，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B表示為圓圈。
如圖6所示，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B可以三維排列在半徑等于投影透鏡單元130a、130b、130c的總共軛長度(TCL)的球面上。
在這點(diǎn)，用作R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的CRT的熒光表面光柵(CRT的有效顯示區(qū))位于球面上。
在圖6中的附圖標(biāo)記c表示半徑等于TCL的球心。這里，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B可以自由排列在由投影透鏡單元130a、130b、130c的期望集中角值限定的范圍內(nèi)的球面。R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的各個(gè)集中角是顯示裝置110R、110G和110B相對(duì)參考軸A的角度，參考軸A是R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的排列中心。
在圖6中，當(dāng)通過球心“c”的x軸是參考軸A時(shí)，y軸的方向是水平方向，z軸的方向是垂直方向。x軸可以是平行于R、G和B顯示裝置110R、110G和110B縱向之一的線。R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的縱向具有相對(duì)參考軸A的集中角。
R、G和B顯示裝置110R、110G和110B可以排列在設(shè)置在球上的通過參考軸A的多個(gè)圓弧的預(yù)定位置。在圖6中，附圖標(biāo)記“a”表示G顯示裝置110G所在的第一圓弧，附圖標(biāo)記“b”表示R和B顯示裝置110R和110B所在的另一圓弧。各個(gè)圓弧“a”和“b”是通過連接球面上的點(diǎn)形成的部分圓周，這些點(diǎn)距球心具有相同的距離。即，在球面上有無數(shù)這種圓周和圓弧。
參照?qǐng)D7和11，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B中的兩個(gè)可以位于與參考軸A交叉的第一圓弧a1上，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B中剩下的一個(gè)可以位于與參考軸A交叉的第二圓弧a2或a3上。作為替換，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B可以位于與參考軸A交叉的各個(gè)不同圓弧上。
R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的集中角β、α和γ可以彼此不同。作為替換，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的兩個(gè)集中角可以彼此相同，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B剩下的一個(gè)集中角可以不同于R、G和B顯示裝置110R、110G和110B中的這兩個(gè)集中角。此外，當(dāng)R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的兩個(gè)排列在水平方向，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B剩下的一個(gè)可以排列在通過垂直方向和參考軸A獲得的平面上，或可以排列成以預(yù)定角度傾斜于該平面。
圖7-8B是圖5的R、G和B顯示裝置110R、110G和110B排列示意圖。
圖7示出設(shè)置在圓錐曲面上的R、G和B顯示裝置110R、110G和110B，其中圓錐曲面頂點(diǎn)是球中心點(diǎn)并且具有預(yù)定圓錐角。圖8A示出在圖5的投影電視中在x-y平面上的R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的排列，圖8B示出在圖5的投影電視中在x-z平面的R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的排列。這里，x-y平面平行于水平方向，x-z平面平行于垂直方向。
如圖7-8B所示，R和B顯示裝置110R和110B可以位于x-y平面，G顯示裝置110G可以位于x-z平面。
在圖7中，集中角β、α和γ分別指R、G和B顯示裝置110R、110G和110B相對(duì)x軸的方向余弦角，x軸例如是作為圓錐的中心軸的參考軸A。
圖7-8A示出R和B顯示裝置110R和110B通過x軸，排列在平行于x-y平面的第一圓弧a1的兩點(diǎn)上的情況。此外，G顯示裝置110G排列在與x軸上垂直交叉第一圓弧a1的第二圓弧a2上。
如圖7所示，R和B顯示裝置110R和110B可以排列在一個(gè)方向，例如，水平方向或y軸方向，在參考軸A的兩邊，以具有相對(duì)參考軸A的相同集中角(β＝γ)。G顯示裝置110G可以排列在垂直方向，即，相對(duì)參考軸A具有不同集中角α的z軸方向。這里，G顯示裝置110G可以排列成具有小于R和B顯示裝置110R和110B的集中角的集中角。作為替換，R和B顯示裝置110R和110B可以排列成具有小于G顯示裝置110G的集中角的集中角。
當(dāng)R、G和B顯示裝置110R、110G和110B三維排列時(shí)，如圖7所示，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B可以排列成具有小于常規(guī)集中角8-12°的集中角。當(dāng)集中角減小時(shí)，因?yàn)榭梢蕴岣呔劢固匦?，并且可以充足地獲得集中調(diào)整余量，可以提高投影設(shè)備的顯示質(zhì)量。而且，可以改善由于時(shí)間/溫度的變化導(dǎo)致的聚焦和集中偏差。
當(dāng)R、G和B顯示裝置110R、110G和110B如圖7-8B排列時(shí)，G顯示裝置110G的方向余弦角α大約為2.90°，R和B顯示裝置110R和110B的各個(gè)方向余弦角β和γ為4.41°。即，當(dāng)R、G和B顯示裝置110R、110G和110B三維排列時(shí)，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B可以排列成具有為常規(guī)集中角8-12°的大約50％的集中角。
如上所述，當(dāng)R、G和B顯示裝置110R、110G和110B三維排列時(shí)，因?yàn)镽、G和B顯示裝置110R、110G和110B可以設(shè)置得彼此更靠近，設(shè)置在R、G和B顯示裝置110R、110G和110B各個(gè)前端的投影透鏡單元130a、130b、130c的集中角可以減小。結(jié)果，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的排列提供能夠提高聚焦性能和減小失真的光學(xué)系統(tǒng)。
圖9示出圖5的投影電視的屏幕200。屏幕200具有排列R、G和B顯示裝置的結(jié)構(gòu)，如圖7所示。
圖10A示出圖5的投影電視的x-z平面的屏幕200，圖10B示出圖5的投影電視的x-y平面的屏幕200。
如圖9-10B所示，屏幕200包括菲涅耳透鏡210，其將從反射鏡150傳遞的光折射成平行光；設(shè)置在菲涅耳透鏡210前面的第一和第二柱面鏡230和250，其校正色移，同時(shí)由于通過菲涅耳透鏡210延展圖像而增加視角。屏幕200還包括保護(hù)層(未示出)，以保護(hù)菲涅耳透鏡210和第一和第二柱面鏡230和250。菲涅耳透鏡210和第一和第二柱面鏡230和250可以由片形成。
菲涅耳透鏡210設(shè)計(jì)成具有預(yù)定折射率，以控制觀眾與投影電視之間的觀看距離。
第一和第二柱面鏡230和250之一可以排列成其縱軸垂直于排列R、G和B顯示裝置110R、110G和110B中兩個(gè)的排列方向，第一和第二柱面鏡230和250的另一個(gè)排列成其縱軸垂直于R、G和B顯示裝置110R、110G和110B中剩余一個(gè)相對(duì)參考軸A的排列的方向。這里，R、G和B顯示裝置110R、110G和110B中兩個(gè)的排列方向是在平行于通過參考軸A并連接R、G和B顯示裝置110R、110G和110B中兩個(gè)和連接R、G和B顯示裝置110R、110G和110B中兩個(gè)的軸線的方向。
第一柱面鏡230排列成配合G顯示裝置110G，第二柱面鏡排列成配合R和B顯示裝置110R和110B。在圖9、10B和12中，第一柱面鏡230位于第二柱面鏡250和菲涅耳透鏡210之間。但是，第一和第二柱面鏡230和250的位置可以相對(duì)菲涅耳透鏡210調(diào)換。
第一柱面鏡230的微透鏡(lenticule)的縱向可以以相對(duì)R和B顯示裝置110R和110B排列方向，例如，水平方向以第一角度排列。第一角度可以與G顯示裝置110G相對(duì)x-z平面(由垂直方向和參考軸A獲得的平面)的角度相同。
當(dāng)G顯示裝置110G排列成平行于x-z平面，如圖7所示，第一柱面鏡230的微透鏡的縱軸排列成其縱軸平行于水平方向，如圖9-10B所示。
第二柱面鏡250排列成其微透鏡的第二縱向平行于垂直于R和B顯示裝置110R和110B排列方向的一方向。
在圖7中，R和B顯示裝置110R和110B排列的可以是y軸方向(即，水平方向)。
如上所述，當(dāng)R和B顯示裝置110R和110B排列方向在水平方向時(shí)，第二柱面鏡250的微透鏡的第二縱向排列成其縱軸平行于垂直方向。在這種情況下，第二柱面鏡250漫射沿水平方向的入射光，以擴(kuò)大水平方向的視角并校正由R和B顯示裝置110R和110B在水平方向的集中角β和γ產(chǎn)生的水平方向的色移。
在圖7-8B中，因?yàn)镚顯示裝置110G位于與R和B顯示裝置110R和110B所在的第一圓弧a1垂直交叉的第二圓弧a2上，第一柱面鏡230排列成其縱軸平行于R和B顯示裝置110R和110B排列的方向。這里，第一柱面鏡230的微透鏡的第一縱軸排列成垂直于第二柱面鏡250的微透鏡的第二縱軸。
例如，當(dāng)R和B顯示裝置110R和110B排列在水平方向，G顯示裝置110G排列在垂直于R和B顯示裝置110R和110B排列方向的方向，第一柱面鏡230排列成其縱軸與水平方向相同。在這種情況下，第一柱面鏡230漫射垂直方向的入射光，以擴(kuò)大垂直方向的視角并校正由G顯示裝置110G在垂直方向的集中角α產(chǎn)生的垂直方向的色移。
作為替換，如圖11所示，G顯示裝置110G可以排列在相對(duì)R和B顯示裝置110R和110B排列方向具有第一預(yù)定角度的線上。在這種情況下，G顯示裝置110G可以排列在相對(duì)垂直于參考軸A的平面(x-z平面)具有第二預(yù)定角度的線上。
圖11示出R、G和B顯示裝置110R、110G和110B排列在具有預(yù)定圓錐角的圓錐曲面上，其中R和B顯示裝置110R和110B設(shè)置在水平方向的x-y平面，G顯示裝置110G設(shè)置在相對(duì)x-z平面具有角度的線上。
當(dāng)R、G和B顯示裝置110R、110G和110B排列成如圖11所示時(shí)，屏幕200’第一和第二柱面鏡230’和250可以排列成如圖12所示。
參照?qǐng)D12，當(dāng)R、G和B顯示裝置110R、110G和110B排列成圖11時(shí)，第二柱面鏡250排列成如圖9-10B所示，第一柱面鏡230排列成其微透鏡的縱軸以預(yù)定角度傾斜于水平方向。預(yù)定角度與其上設(shè)置有G顯示裝置的線或面傾斜于由垂直方向和參考軸A獲得的平面角度相同。這里，在圖12中描述的屏幕200’與圖9中描述的相同，除了第一柱面鏡230的預(yù)定角度之外。
當(dāng)R、G和B顯示裝置110R、110G和110B排列成如圖11所示，并且屏幕200’的第一和第二柱面鏡230和250排列成如圖12所示，第一柱面鏡230放大垂直方向的視角，并校正由G顯示裝置110G的集中角造成的色移，第二柱面鏡250放大水平方向的視角，并校正由R和B顯示裝置110R和110B在水平方向的集中角造成的色移。
在圖9-10B和12中描述的屏幕200和200’中，第一和第二柱面鏡230和250可以由雙柱面鏡結(jié)構(gòu)形成，其中入射透鏡231和251以及出射透鏡235和255以陣列形式在兩個(gè)表面形成。這里，各個(gè)入射和投影透鏡231和251和235和255可以由柱面鏡形成。第一和第二柱面鏡230和250的縱軸相應(yīng)于用作入射和出射透鏡231和251和235和255的圓柱透鏡的縱軸。
第一和第二柱面鏡230和250漫射沿垂直于其縱軸的方向入射的光，以擴(kuò)大視角和減小色移。
當(dāng)R、G和B顯示裝置110R、110G和110B排列成如圖7所示時(shí)，第一柱面鏡230的微透鏡的縱軸平行于水平方向，第二柱面鏡250的微透鏡的縱軸平行于垂直方向，如圖9-10B所示。
當(dāng)R、G和B顯示裝置110R、110G和110B排列成如圖11所示時(shí)，第一柱面鏡230的微透鏡的縱軸以預(yù)定角度傾斜于水平方向，如圖12所示。這里，預(yù)定角度與G顯示裝置110G相對(duì)由垂直方向和參考軸A獲得的平面傾斜的角相同。此外，第二柱面鏡250的微透鏡的縱軸平行于垂直方向。
同時(shí)，各個(gè)第一和第二柱面鏡230和250的出射透鏡235和255由球面或非球面透鏡形成，以解決色移的問題。而且，各個(gè)第一和第二柱面鏡230和250的入射和出射透鏡231和251和235和255可以形成避免莫爾干涉的間距。
根據(jù)視角要求條件可以設(shè)定第一和第二柱面鏡230和250的光學(xué)能力(折射率)。因此，透鏡的曲率不限定具體值，而是根據(jù)要求的折射率來改變。
第二柱面鏡250可以包括設(shè)置在出射透鏡255之間區(qū)域的黑色條紋，以吸收外部光以及從第二柱面鏡250散射和出射的光。通過黑色條紋257，可以防止由外部光造成的重影現(xiàn)象，并且能增加對(duì)比率。第一柱面鏡230還可以包括設(shè)置在出射透鏡235之間的黑色條紋。
測(cè)試上述投影電視的顯示質(zhì)量，并在下文中描述測(cè)試結(jié)果。
對(duì)如圖7所示的R、G和B顯示裝置110R、110G和110B排列實(shí)例進(jìn)行測(cè)試。
根據(jù)測(cè)試結(jié)果，通過R、G和B顯示裝置110R、110G和110B的上述排列和屏幕200和200’的上述結(jié)構(gòu)，投影電視在水平方向具有35°或更大的水平視角aH°和在垂直方向具10°或更大的垂直視角aV°。即，根據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的實(shí)施例，投影電視在水平和垂直方向具有寬視角和出眾的相移特性。
圖13和14是根據(jù)水平和垂直方向的視角的投影電視的亮度變化的曲線圖。圖15和16是根據(jù)水平和垂直方向的視角的投影電視的色移的曲線圖。
圖13-16示出的結(jié)果從R、G和B顯示裝置110R、110G和110B以如圖1-8B所示的三維排列實(shí)例獲得，其中G顯示裝置110G的集中角(余弦方向角)α大約為2.90°，R和B顯示裝置110R和110B的集中角(余弦方向角)β和γ大約為4.41°從圖13和14中可以注意到，投影電視具有水平和垂直方向的寬視角。參照?qǐng)D13和14，投影電視具有水平方向大約35.7°的水平視角和垂直方向大約15°的垂直視角。這里，為中心亮度一半的亮度范圍一般表示視角的范圍。在圖13和14中，垂直軸表示基于最大亮度為100的亮度。
根據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思，因?yàn)槠聊慌帕谐蛇m當(dāng)對(duì)應(yīng)三維排列的R、G和B顯示裝置110R、110G和110B，如圖15和16所示，可以獲得水平和垂直方向出眾的色移性能。在圖15中，水平軸表示水平方向的視角，同時(shí)垂直軸用dB單位表示水平方向色移最大量。在圖16中，水平軸表示垂直方向的視角，同時(shí)垂直軸用dB單位表示垂直方向色移最大量。
參照?qǐng)D15，在-40°～+40°范圍內(nèi)的以水平視角在投影電視中造成水平方向最大色移為2.34dB。參照?qǐng)D16，在投影電視中造成垂直方向最大色移為0.78dB。從圖16可以看到，當(dāng)在垂直方向上的視角是18.43°時(shí)，引起大約0.75dB的小色移。
如上所述可以注意到，投影電視在水平方向可以保持35°或更大的水平視角aH°和在垂直方向10°或更大的垂直視角aV°。即，投影電視提供在水平和垂直方向提供寬視角，同時(shí)不降低中心亮度。此外，在水平和垂直方向的色移在適當(dāng)?shù)囊暯欠秶鷥?nèi)具有相當(dāng)高水平。
盡管投影電視在本發(fā)明總的構(gòu)思的實(shí)施例中示出，本發(fā)明總的構(gòu)思不限于此。即，本發(fā)明總的構(gòu)思可以應(yīng)用于多種投影系統(tǒng)，其中多個(gè)顯示裝置排列成具有預(yù)定集中角。
根據(jù)本發(fā)明總的構(gòu)思的實(shí)施例，因?yàn)轱@示裝置是三維排列，集中角可以最小化，從而提高聚焦性能，最小化R、G和B圖像的集中誤差，獲得足夠的集中調(diào)整余量。而且，與常規(guī)投影設(shè)備相比，可以明顯降低由時(shí)間/溫度變化造成的聚焦和集中偏差。
因此，用本發(fā)明總的構(gòu)思可以實(shí)現(xiàn)高清晰度投影電視。
盡管已經(jīng)示出和描述的本發(fā)明總的構(gòu)思的幾個(gè)實(shí)施例，很顯然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以不脫離本發(fā)明總的構(gòu)思的原理和精神在這些實(shí)施例中作出變化，本發(fā)明總的構(gòu)思的范圍限定在附加權(quán)利要求和它們的等同替換中。
本申請(qǐng)要求2004年9月15日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請(qǐng)No.2004-73921的優(yōu)先權(quán)，其整個(gè)內(nèi)容在此并入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種投影電視，包括多個(gè)顯示裝置，其產(chǎn)生不同圖像；多個(gè)投影透鏡單元，其放大和投影由所述顯示裝置產(chǎn)生的圖像中的相應(yīng)的圖像；和顯示所述被投影圖像的一屏幕，其中所述顯示裝置三維排列，使得所述顯示裝置集中在作為所述顯示裝置排列的中心軸的一參考軸周圍。
2.如權(quán)利要求1所述的投影電視，其中所述顯示裝置位于半徑等于所述投影透鏡單元總共軛長度的一球體的一球面上。
3.如權(quán)利要求1所述的投影電視，其中所述顯示裝置位于通過所述參考軸的多個(gè)圓弧上。
4.如權(quán)利要求1所述的投影電視，其中所述顯示裝置包括第一、第二和第三顯示裝置；所述第一和第二顯示裝置排列成位于與所述參考軸交叉的一第一圓弧上；和所述第三顯示裝置排列成位于與所述參考軸交叉的一第二圓弧上。
5.如權(quán)利要求4所述的投影電視，其中所述第一和第二顯示裝置對(duì)稱排列成相對(duì)所述參考軸具有一相同集中角。
6.如權(quán)利要求5所述的投影電視，其中所述第三顯示裝置排列成具有不同于所述第一和第二顯示裝置的集中角的一集中角。
7.如權(quán)利要求4所述的投影電視，其中所述第一和第二顯示裝置對(duì)稱排列成相對(duì)所述參考軸具有一相同的集中角，從而所述第一和第二顯示裝置可位于與一水平方向平行的所述第一圓弧上；和所述第三顯示裝置位于與所述第一圓弧垂直交叉的所述第二圓弧上。
8.如權(quán)利要求7所述的投影電視，其中所述第三顯示裝置排列成具有不同于所述第一和第二顯示裝置的集中角的一集中角。
9.如權(quán)利要求4所述的投影電視，其中所述第一和第二顯示裝置對(duì)稱排列成相對(duì)所述參考軸具有一相同集中角，從而所述第一和第二顯示裝置可位于平行于一水平方向的所述第一圓弧上；和所述第三顯示裝置位于相對(duì)于垂直所述第一和第二顯示裝置所在平面的一平面成一預(yù)定角度的一線上。
10.如權(quán)利要求9所述的投影電視，其中所述第三顯示裝置排列成具有不同于所述第一和第二顯示裝置的集中角的一集中角。
11.如權(quán)利要求1所述的投影電視，其中所述顯示裝置中的至少一個(gè)排列成不同于其余所述顯示裝置的集中角的一集中角。
12.如權(quán)利要求4所述的投影電視，其中所述屏幕包括一菲涅耳透鏡，其將來自投影透鏡單元的入射光折射成平行光；第一和第二柱面鏡，其漫射通過所述菲涅耳透鏡的圖像，以放大視角并校正所述圖像的色移。
13.如權(quán)利要求12所述的投影電視，其中所述第一和第二柱面鏡包括具有入射和出射透鏡的一雙柱面鏡。
14.如權(quán)利要求12所述的投影電視，其中所述第一和第二柱面鏡之一排列成這樣，所述第一和第二柱面鏡之一的一縱軸垂直于所述第一和第二顯示裝置排列的方向，所述第一和第二柱面鏡的另一個(gè)排列成這樣，所述第一和第二柱面鏡中的另一個(gè)的一縱軸垂直于所述第三顯示裝置相對(duì)所述參考軸排列的方向。
15.一種投影設(shè)備，包括第一、第二和第三顯示裝置，其產(chǎn)生不同圖像，所述第一和第三顯示裝置設(shè)置在一第一圓形線上，所述第二顯示裝置設(shè)置在不同于所述第一圓形線的一第二圓形線上；一投影投影單元，其放大和投影從所述顯示裝置產(chǎn)生的圖像；和一屏幕，其顯示所述投影的圖像。
16.如權(quán)利要求15所述的投影設(shè)備，其中所述第二顯示裝置與所述第一圓形線間隔開。
17.如權(quán)利要求15所述的投影設(shè)備，其中所述第一和第二圓形線設(shè)置在一球面上。
18.如權(quán)利要求15所述的投影設(shè)備，其中所述第一和第二圓形線設(shè)置在一圓錐截體的一圓形表面上。
19.如權(quán)利要求15所述的投影設(shè)備，其中所述第一和第二圓形線不設(shè)置在一相同的平面上。
20.如權(quán)利要求15所述的投影設(shè)備，其中所述第一、第二和第三顯示裝置分別相對(duì)于作為所述顯示裝置排列的一中心軸的一參考軸具有第一、第二和第三角。
21，如權(quán)利要求15所述的投影設(shè)備，其中所述屏幕包括一菲涅耳透鏡，其將來自所述投影透鏡單元的光折射成平行光；一第一柱面鏡，其包括具有一第一縱向的多個(gè)第一微透鏡；和一第二柱面鏡，其包括具有一第二縱向的多個(gè)第二微透鏡，從而漫射通過所述菲涅耳透鏡的圖像，擴(kuò)大視角并校正所述圖像的色移。
22.如權(quán)利要求21所述的投影設(shè)備，其中所述第一柱面鏡形成于第一柱面鏡的兩面。
23.如權(quán)利要求21所述的投影設(shè)備，其中所述第一縱向具有相對(duì)于所述第二縱向的一角度。
24.如權(quán)利要求21所述的投影設(shè)備，其中所述第一縱向和所述第二縱向之一垂直于所述第一圓形線。
25.如權(quán)利要求21所述的投影設(shè)備，其中所述第一縱向和所述第二縱向具有相對(duì)于垂直于所述第二圓形線的一平面的一角度。
26.如權(quán)利要求21所述的投影設(shè)備，其中所述第一柱面鏡包括各設(shè)置在相鄰的所述第一柱面鏡之間的條紋，以便防止重影現(xiàn)象并增加對(duì)比率。
27.一種投影設(shè)備，包括第一、第二和第三顯示裝置，其產(chǎn)生不同的圖像，所述第一和第三顯示裝置設(shè)置在包括所述第一、第二和第三顯示裝置的排列的一中心軸的一平面上，所述第二顯示裝置與該平面間隔開；和顯示所產(chǎn)生的圖像的一屏幕。
28.如權(quán)利要求27所述的投影設(shè)備，其中所述第二顯示裝置設(shè)置在不同于所述平面的一第二平面上。
29.如權(quán)利要求27所述的投影設(shè)備，其中所述第二顯示裝置設(shè)置在與所述平面成一角度的一第二平面上。
30.如權(quán)利要求27所述的投影設(shè)備，其中所述第一和第三顯示裝置設(shè)置在設(shè)置于所述平面的一線上，所述第二顯示裝置設(shè)置成與該線間隔開。
31.如權(quán)利要求27所述的投影設(shè)備，其中所述第一和第三顯示裝置設(shè)置在設(shè)置于所述平面的線上，所述第二顯示裝置設(shè)置在不同于所述平面的一第二平面上。
32.一種投影設(shè)備，包括第一、第二和第三顯示裝置分別設(shè)置在各包括作為所述第一、第二和第三顯示裝置的排列的一中心軸的一公共參考軸的第一、第二和第三平面，所述第二顯示裝置與所述第一和第三平面間隔開；和顯示所產(chǎn)生的圖像的一屏幕。
33.如權(quán)利要求32所示的投影設(shè)備，其中所述第二平面不平行于所述第一平面和所述第二平面。
34.如權(quán)利要求32所示的投影設(shè)備，其中所述第一和第三平面是相同的平面，所述第二平面與該相同平面成一角度。
35.如權(quán)利要求32所示的投影設(shè)備，其中所述第一、第二和第三顯示裝置各設(shè)置在朝所述中心軸的中心的一縱向上。
全文摘要
一種投影設(shè)備，包括產(chǎn)生不同顏色圖像的多個(gè)顯示裝置、放大和投影從顯示裝置產(chǎn)生的圖像的多個(gè)投影透鏡單元、和顯示投影圖像的屏幕。顯示裝置三維排列，使得所述顯示裝置集中在所述顯示裝置排列的中心軸的參考軸周圍。
文檔編號(hào)G03B21/26GK1750623SQ20051010391
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月15日
發(fā)明者尹錫溢, 金成基, 賈永一 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社