專利名稱：包含一個(gè)自由式反射器和一個(gè)自由式透鏡的投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示(LCD)投影儀照射系統(tǒng)，它使得透過液晶屏幕和系統(tǒng)物鏡孔闌的光照達(dá)到最優(yōu)。
液晶顯示投影系統(tǒng)通常包括一個(gè)金屬鹵素?zé)艚z型弧光燈或氙型弧光燈，此燈放置于帶有聚光鏡的拋物面或橢圓面反射器的焦點(diǎn)上。光源發(fā)出的白光被反射器反射后，透過向場(chǎng)透鏡射向液晶屏幕(或電-光調(diào)制器)，液晶屏幕起調(diào)光閥的作用。一般地，這些調(diào)光器具有主動(dòng)矩陣結(jié)構(gòu)，由薄膜晶體管驅(qū)動(dòng)。從液晶顯示屏透射出的圖象，由一個(gè)物鏡投影到一個(gè)屏幕上。為獲得彩色圖像，將三個(gè)液晶屏幕合放在一起，放置在藍(lán)、綠和紅光的光程上，另外一種辦法是只采用一個(gè)液晶屏幕，配以彩色濾光片。T.S.Mckechnie等人在美國(guó)專利5084807中對(duì)這一系統(tǒng)作了詳細(xì)描述。
現(xiàn)有技術(shù)的這種投影儀光效率低，典型地，僅為1％到2％。這主要是因?yàn)椋庠诜瓷淦鲀?nèi)部有損失；光源未被極化，導(dǎo)致70％以上的光通量損耗；液晶屏幕為矩形布局，造成約46％的光通量損失；光源的白光譜的分光效率差，造成約50％到60％的光通量損失。


圖1表示出了光在調(diào)制器周圍的散射問題。可以看出，在圖中虛線所示的拋物面反射器1的情況下，虛線所示的弧光燈3發(fā)出的光線2投射到屏幕4以外的區(qū)域。這種幾何損失占系統(tǒng)照度的50％以上。另外，采用球面向場(chǎng)透鏡后，光源的圖象放大，故需要很開闊的投影物鏡。因入射到球面透鏡上的光線在整個(gè)透鏡上不是互相平行的，所以光源的圖象很大，這意味著投影物鏡的孔闌很大。
由于本發(fā)明中采用較好形式的反射器、向場(chǎng)透鏡和角校正透鏡，可以去掉這些已知手段的不足之處，并大大提高屏幕的照射效率。這些透鏡使光源和屏幕之間的光損失降到最小，使得末端投影屏幕的照明品質(zhì)大大地提高。
本發(fā)明涉及一種用于照射表面的反射器，它特別適合于通過液晶屏幕投影的系統(tǒng)使用。它包括一個(gè)光源和一個(gè)反射器，反射器用于將來自光源的光線反射到一表面上，如液晶屏幕。反射器的特征在于，其形狀Zr，β由表面元ds的集合來描述，每個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)被照射的中性平面(medianplane)(r，β)，中性平面由r和β來定義，r為所述表面的中心至邊緣的距離，β為水平面和此中性平面之間的夾角。每個(gè)表面元ds的傾角由函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算得到。
由圖1中反射器反射的實(shí)線看出，采用本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)矩形投射，可以很好地覆蓋投影系統(tǒng)的液晶屏幕的表面。
最好每個(gè)所述函數(shù)Z(ρ)為帶圓錐曲面方程的多項(xiàng)式，或純粹為多項(xiàng)式。同樣地，所述插值函數(shù)Z(x，y)可以是多項(xiàng)式或圓錐多項(xiàng)式加上多項(xiàng)式，或樣條函數(shù)。
由距離r和角β可以定義一個(gè)如同屏幕的矩形平面，或一個(gè)近似圓形的區(qū)域，其中心和屏幕的中心重合，平均直徑介于矩形屏幕的較大尺寸和較小尺寸之間。
反射器最好分成若干段，每一段由相對(duì)于光軸的半徑來定義。每一個(gè)函數(shù)Z(ρ)和一段相關(guān)聯(lián)，用函數(shù)Z(x，y)對(duì)各函數(shù)Z(ρ)插值可以得到反射器的連續(xù)曲面。
本發(fā)明的第二個(gè)應(yīng)用實(shí)例涉及一種向場(chǎng)透鏡，其特征在于，其形狀Zβ，ρ0由表面元ds的集合來描述，每個(gè)表面元和函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于光軸(OZ)上被照射的點(diǎn)P0和水平面與過P0點(diǎn)的中性平面的夾角β。用函數(shù)Z(x，y)對(duì)函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值，可以得到表面元的傾角。這使得平均入射光線聚焦于物鏡的中心，優(yōu)化了物鏡的孔闌，也就是說，減小了光瞳的開口。
本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例涉及一個(gè)角校正透鏡，其特征在于，其形狀Z(β，∞)由表面元ds的集合來描述，每個(gè)表面元和函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每一個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于被照射點(diǎn)P和夾角β，點(diǎn)P描述了位于與角校正透鏡距離為d處的透鏡的表面，夾角β為過每一點(diǎn)P的中性平面和水平面之間的夾角，用函數(shù)Z(x，y)對(duì)這些函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算，可得到所有這些表面元的頃角。
本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例涉及一種自由式透鏡，它可由任意反射器照射。其特征在于，其形狀Zr，β由表面元ds的集合來描述，每個(gè)表面元和函數(shù)Z(ρ)相關(guān)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于被照射的中性平面(r，β)，該平面由屏幕中心至邊緣的距離r和中性平面與水平面的夾角β來定義。每個(gè)表面元ds的傾角用函數(shù)Z(x，y)對(duì)函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算獲得。
本發(fā)明還涉及一種裝置，該裝置將透過液晶屏幕的光線聚焦，其特征在于，它包括一個(gè)角校正透鏡；水平光線照射的垂直放置的微透鏡組Li，每個(gè)微透鏡在屏幕的一個(gè)像素Pi的中心聚焦。
這些光學(xué)裝置中的每一種都可提高照射效率。本專利申請(qǐng)還包括將所有這些不同的部件組合在一起應(yīng)用的投影系統(tǒng)。
通過參看附圖閱讀下列說明，可以更好地了解本發(fā)明，并對(duì)其它優(yōu)點(diǎn)有更清楚的了解。其中圖1已描述過，為表示采用現(xiàn)有技術(shù)反射器和采用本發(fā)明反射器照射的合在一起的示意圖。
圖2a、2b和2c示出了本發(fā)明在自由式反射器上的應(yīng)用實(shí)例1。
圖3示出了本發(fā)明在自由式透鏡上的應(yīng)用實(shí)例2。
圖4示出了本發(fā)明在角校正透鏡和微透鏡組上的應(yīng)用實(shí)例3。
圖5示出了本發(fā)明在任意反射器和自由式照射透鏡組合上的應(yīng)用實(shí)例4。
按照本發(fā)明，反射器5的自由式形狀可通過定義圖2a中示出的系統(tǒng)的參數(shù)而得到。反射器5的每個(gè)表面元ds的傾角都要進(jìn)行測(cè)算，以使來自光源的極端光線進(jìn)入半徑為r的光闌。反射器5的形狀Zr，β由一組函數(shù)Z(ρ)來描述，每個(gè)Z(ρ)都定義在被照射的中性平面(r，β)上。每個(gè)中性平面由r和β來定義，r為調(diào)光閥的中心至邊緣的距離，β為中性平面和水平面之間的夾角；也就是，中性平面和水平面的交線為光軸(OZ)。這些函數(shù)可有多種形式，如圓錐曲面函數(shù)加多項(xiàng)式，或純粹是多項(xiàng)式構(gòu)成。本發(fā)明給出的實(shí)例中考慮用下面的函數(shù)Z(ρ,β)=c.r21+1-(1+e)c2ρ2+a2ρ2a4ρ4+a6ρ6+...+anρn----(1)]]>右邊第一項(xiàng)是繞光軸OZ的回轉(zhuǎn)圓錐曲面方程，將n階多項(xiàng)式附加上以后，該式表示為圓錐面的變形形式。計(jì)算反射器5的每個(gè)表面元ds的傾角，以使來自光源3的外部光線進(jìn)入光闌。
理論上，對(duì)大量的平面(r，β)作這樣優(yōu)化后，可以得到自由式反射器。其實(shí)，每一個(gè)中性平面都可由角度β和相應(yīng)的半徑r來表征。這里r描述了調(diào)光閥的邊界，圖2b中所示的調(diào)光閥為一規(guī)格為16/9的液晶屏幕。對(duì)每一個(gè)中性平面(r，β)，前面的每一個(gè)多項(xiàng)式都可通過方程式(1)計(jì)算得出。
為獲得本發(fā)明反射器的最優(yōu)形狀，需要用如下的(x，y)多項(xiàng)式等對(duì)前面所有的多項(xiàng)式進(jìn)行插值。Z(x,y)=c.ρ21+1-(1+ϵ)c2ρ2+Σi=1nΣj=0jbijxi-jyj,----(2)]]>這里C是外凸圓錐曲面的曲率半徑，ε為圓錐曲面的扁率。當(dāng)n＝4時(shí)，可以得到Z(ρ,β)=ρ24.f+Σi=14Σj=0ibijxi-jyj]]>=ρ24.f+b10x+b11y+b20x2+b21xy+b22y2]]>+b30x3+b31x2y+b32xy2+b33y3(3)+b40x4+b41x3y+b42x2y2+b43xy3+b44y4可見n＝4時(shí)，有14個(gè)系數(shù)需要進(jìn)行計(jì)算。這種計(jì)算是以已知的方式用由方程(1)產(chǎn)生的一組數(shù)據(jù)進(jìn)行二維多項(xiàng)式插值，并對(duì)方程(2)中的各系數(shù)進(jìn)行變換。這樣，可以得到反射器5的曲面方程，從此曲面可發(fā)出類似液晶顯示屏幕4格式的照射光8。這樣，透過液晶顯示屏幕4的照射光線被優(yōu)化。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例采用下面的參數(shù)拋物面焦距11mm半徑50mm燈弧長(zhǎng)5.0mm弧徑1.5mm16/9規(guī)格液晶顯示器尺寸2.2″/48.7×27.4mm2照射平面至光源的距離20mm向場(chǎng)透鏡至液晶顯示屏的距離20mm向場(chǎng)透鏡至入射光瞳的距離150mm由于液晶顯示屏幕和向場(chǎng)透鏡之間有一定距離，照射平面必須比液晶顯示屏幕尺寸大，這里此平面尺寸為56.2×36.6mm2。
這樣被定義的自由式反射器以矩形投射方式照射向場(chǎng)透鏡。入射光線以不同的角度入射到透鏡上。
為了更好地分配光通量，以提高投影系統(tǒng)照明的效率和均勻性，可借助一種曲線布局而不是液晶屏幕的矩形布局形狀來定義反射器的形狀。該曲線大致呈圓形，可由距離r和角度β來描述。其實(shí)，在尺寸較小的液晶屏幕上，反射器所引起的角度β常常太大，并導(dǎo)致照射不均勻，因而按照前面所述的方法推算反射器的形狀可能是較為有利的，但是為提高光通量，可以近似圓形表面來進(jìn)行推算，其平均直徑大小最好介于屏幕的較大尺寸和較小尺寸(major andminor dimensions)之間。
另一種提高照度的方法是將反射器分成若干段a，b，c，d，e，f和g，如圖2c的實(shí)施例所示。對(duì)某些段(或所有段)，可考慮采用不同形式的Z(ρ)函數(shù)。
通過計(jì)算向場(chǎng)透鏡8上每一個(gè)點(diǎn)的曲率，可將上面描述的原理用在自由式透鏡上，以此方法將平均入射光線聚焦于物鏡的中心。方法和前述的并示于圖3的方法相同，第一步取透鏡8的表面元ds，計(jì)算透鏡每個(gè)表面元ds的傾角，以便將平均入射光線聚焦在投影物鏡10的入射光瞳的中心。同樣地，為計(jì)算反射器的形狀，考慮一組函數(shù)Z(ρ)，對(duì)每一個(gè)由角度β和P0定義的中性平面(β，P0)，給出一個(gè)Z(ρ)，β為每個(gè)中性平面和水平面的夾角，P0為物鏡光瞳的中心。對(duì)每一個(gè)中性平面(β，P0)，可分別計(jì)算多項(xiàng)式a2r2+a4r4+a6r6+......+anrn如β為0°、15°、30°、45°、60°、90°。第二步，如按方程(2)利用(x，y)多項(xiàng)式對(duì)前述的多項(xiàng)式進(jìn)行插值計(jì)算。
一個(gè)優(yōu)化的透鏡的實(shí)施例的參數(shù)如下拋物面焦距10mm直徑75mm燈弧長(zhǎng)5.0mm弧徑1.5mm16/9規(guī)格液晶顯示屏尺寸2.2″/48.7×27.4mm2光源至照射平面的距離320mm向場(chǎng)透鏡至液晶顯示屏的距離5mm向場(chǎng)透鏡至入射光瞳的距離130mm本發(fā)明的另一個(gè)應(yīng)用是將按照本發(fā)明原理制造的照射透鏡(或聚光透鏡)和任意類型的拋物面反射器組合在一起，如圖5所示。光線15經(jīng)反射器16的反射壁反射后，以與水平面成α角的角度投射到透鏡17上，光線15投射到的透鏡的表面元ds和垂直平面的夾角為γ。計(jì)算向場(chǎng)透鏡的所有表面元ds的夾角γ，目的是用對(duì)應(yīng)于表面元ds和角度γ的一組入射光線來描述調(diào)光閥10的邊界。透鏡的形狀Zr，β用表面元的集合來描述，每一個(gè)表面元和函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)被照射的中性平面(r，β)。每個(gè)中性平面由距離r和角β來定義，r為屏幕中心至邊緣的距離，β為中性平面和水平面之間的夾角。用函數(shù)Z(x，y)對(duì)函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值，可獲得每個(gè)表面元的傾角。另外還可在自由式透鏡和調(diào)光閥之間附加一復(fù)曲面透鏡，用于將入射光聚焦在物鏡光瞳的中心。
本發(fā)明的原理還可以用在角校正透鏡上。圖4示出了采用這種透鏡11的投影系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。該透鏡為自由式型，按上面所述的原理制造，以使出射光束12和光軸(O，Z)平行，并和微透鏡系統(tǒng)13耦合。屏幕4上的一個(gè)像素Pi和系統(tǒng)13的一個(gè)微透鏡Li相對(duì)應(yīng)。這樣，如圖所示，每條光線12可以聚焦在屏幕4的一個(gè)像素Pi的中心。放置一個(gè)可以在投影透鏡的光瞳(圖中未畫出)處聚焦的向場(chǎng)透鏡，系統(tǒng)的照度可得以改善。
本發(fā)明適用于所有類型的使用透鏡的光學(xué)系統(tǒng)，特別適用于將視頻圖象投影到屏幕上的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種用于照射一個(gè)表面的反射器， 其特征在于該反射器的形狀Zr，β由一組表面元ds來描述，每個(gè)所述表面元和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)所述函數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)被照射的中性平面(r，β)，所述中性平面由r和β來定義，r為所述表面的中心至邊緣的距離，β為水平面和所述中性平面之間的夾角，每個(gè)表面元ds的傾角用一個(gè)函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)z(ρ)插值計(jì)算得到。
2.如權(quán)利要求l所述的反射器，其特征在于，每個(gè)所述函數(shù)Z(ρ)為一個(gè)帶圓錐曲面方程的多項(xiàng)式或純粹多項(xiàng)式。
3.如權(quán)利要求1所述的反射器，其特征在于，所述插值函數(shù)Z(x，y)為一個(gè)多項(xiàng)式。
4.如權(quán)利要求1所述的反射器，其特征在于，所述距離r和所述角度β定丈一個(gè)矩形表面。
5.如權(quán)利要求l所述的反射器，其特征在于，所述距離r和所述角度β定義一個(gè)大致為圓形的表面，其直徑大小介于所述表面的較大尺寸和較小尺寸之間。
6.如權(quán)利要求l所述的反射器，該反射器被分成若干段，每一段由相對(duì)于光軸的半徑來定義，其形狀用一函數(shù)Z(x，y)對(duì)函數(shù)Z(ρ)插值來計(jì)算，每個(gè)函數(shù)z(ρ)和某一所述段相關(guān)聯(lián)。
7.一種向場(chǎng)透鏡，其特征在于，該向場(chǎng)透鏡的形狀
由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元ds和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于光軸(O，Z)上被照射的點(diǎn)P0和水平面與過P0點(diǎn)的中性平面的夾角β，表面元ds的傾角用函數(shù)Z(x，y)對(duì)函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算得到。
8.一種角校正透鏡，其特征在于，該校正透鏡的形狀Zβ，∞由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元對(duì)應(yīng)于函數(shù)Z(ρ)，每一個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于被照射點(diǎn)P和夾角β，點(diǎn)P描述位于距角校正透鏡距離為d處的透鏡的表面，夾角β為過點(diǎn)P的中性平面和水平面之間的夾角，表面元傾角用函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算得到。
9.一種被任意型反射器照射的角校正透鏡，其特征在于，該角校正透鏡的形狀Zr，β由一組表面元ds來描述，每一個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)被照射的中性平面(r，β)和夾角β，中性平面由入射光瞳中心和屏幕的邊界間的距離r定義，夾角β為水平面和所述中性平面的夾角，每個(gè)表面元的傾角由函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)插值計(jì)算獲得。
10.一種將透過液晶屏幕的光線聚焦的裝置，該裝置包括一個(gè)角校正透鏡，其形狀Zβ，∞由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于被照射點(diǎn)P和夾角β，所述點(diǎn)描述位于距所述透鏡距離為d處的透鏡的表面，夾角β為過點(diǎn)P的中性平面和水平面之間的夾角，表面元傾角用函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算獲得，所述角校正透鏡以水平光束照射一個(gè)垂直微透鏡組，各微透鏡在屏幕的一個(gè)像素的中心點(diǎn)處聚焦。
11.一種通過液晶屏幕投影的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一種照射裝置，該裝置由一個(gè)光源和一個(gè)反射器組成，該反射器將來自光源的光線反射到液晶屏幕上，其中，所述反射器的形狀Zr，β由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)Z(ρ)對(duì)應(yīng)于一個(gè)被照射的中性平面(r，β)，中性平面由r和β來定義，r為所述表面的中心至邊界的距離，β為水平面和所述中性平面之間的夾角，表面元傾角用函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算獲得。
12.一種通過液晶屏幕投影的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)反射器，所述反射器的形狀Zr，β由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)被照射的中性平面(r，β)，中性平面由r和β來定義，r為所述表面的中心至邊界的距離，β為水平面和該中性平面之間的夾角，表面元ds的傾角由函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算獲得；所述系統(tǒng)還包括一個(gè)向場(chǎng)透鏡，其形狀
由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)光軸(O，Z)上被照亮的點(diǎn)P0，還對(duì)應(yīng)于一個(gè)水平面和過P0點(diǎn)的中性平面之間的夾角β，表面元的傾角由函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算獲得。
13.一種通過液晶屏幕投影的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一種反射器，所述反射器形狀Zr,β由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)被照射的中性平面(r，β)，中性平面由r和β定義，r為所述表面中心至邊界的距離，β為水平面和該中性平面之間的夾角，表面元ds的傾角由函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)插值計(jì)算獲得；該系統(tǒng)還包括一個(gè)角校正透鏡，其形狀zβ，∞由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于被照射點(diǎn)P和夾角β，點(diǎn)P描述了位于距所述透鏡距離為d處透鏡的表面，夾角β為過P點(diǎn)的中性平面和水平面之間的夾角，所述表面元的傾角用函數(shù)Z(x，y)對(duì)函數(shù)z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算獲得。
14.一種通過液晶屏幕投影的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一種反射器，所述反射器形狀Zr，β由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)被照射的中性平面(r，β)，中性平面由r和β來定義，r為所述表面中心至邊緣的距離，β為水平面和該中性平面之間的夾角，表面元ds的傾角由函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)插值計(jì)算獲得；該系統(tǒng)還包括一種聚焦裝置，該聚焦裝置包括一個(gè)角校正透鏡，所述角校正透鏡的形舉Zβ，∞由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元和函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于被照射點(diǎn)P和夾角β，點(diǎn)P描述了位于距所述透鏡距離為d處的透鏡的表面，夾角β為過點(diǎn)P的中性平面和水平面之間的夾角，表面元ds的傾角用函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算獲得。
15.一種通過液晶屏幕投影的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一種反射器，所述反射器形狀Zr，β由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)被照射的中性平面(r，β)，中性平面由r，β來定義，r為所述表面中心至邊緣的距離，β為水平面和該中性平面之間的夾角，所述表面元的傾角由函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)插值計(jì)算后獲得，該系統(tǒng)還包括一種向場(chǎng)透鏡，該向場(chǎng)透鏡的形狀
由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于光軸(O，Z)上被照射的點(diǎn)P0和水平面與過P0點(diǎn)的中性平面的夾角β，表面元ds的傾角用函數(shù)Z(x，y)對(duì)函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算獲得，該系統(tǒng)還包括一種聚焦裝置，所述聚焦裝置包括一個(gè)角校正透鏡，該角校正透鏡形狀Zβ，∞由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于被照射點(diǎn)P和夾角β，點(diǎn)P描述了位于距所述透鏡距離為d處的透鏡的表面，所述夾角β為過點(diǎn)P的中性平面和水平面之間的夾角，表面元ds的傾角用函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)進(jìn)行插值計(jì)算獲得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶顯示投影儀照明系統(tǒng)，它可優(yōu)化透過液晶屏幕及系統(tǒng)物鏡孔闌的照射光線，其中反射器的形狀Zrβ由一組表面元ds來描述，每個(gè)表面元和一個(gè)函數(shù)Z(ρ)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)被照射的中性平面(r，β)，中性平面由所述屏幕的中心至邊緣的距離r以及水平面與該中性平面的夾角β來定義，每個(gè)表面元ds的傾角由函數(shù)Z(x，y)對(duì)所述函數(shù)Z(ρ)插值計(jì)算后獲得。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1153918SQ9610423
公開日1997年7月9日 申請(qǐng)日期1996年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月13日
發(fā)明者埃里克·馬塞蘭-迪博, 弗里德赫爾姆·威思格 申請(qǐng)人:湯姆森多媒體公司