專利名稱：投影顯示器用的光源光譜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到投影光學(xué)系統(tǒng)，尤其是平板式投影光學(xué)系統(tǒng)中用的光源。參看，例如名稱為“滾動(dòng)彩色順序照明系統(tǒng)”的編號(hào)為No.US2003/0001990的美國(guó)專利申請(qǐng)公報(bào)，其內(nèi)容引用結(jié)合于此。
發(fā)明的背景在彩色投影顯示器中，從燈發(fā)出的光被分為紅、綠和藍(lán)色等彩色信道，然后在每個(gè)信道中獨(dú)立地被調(diào)制，最后在屏上復(fù)合成一個(gè)圖像。換句話說，投影顯示中彩色的保持包括兩步分色和彩色復(fù)合。彩色信道可以在空間中分離(例如三板顯示)或在時(shí)間上分離(例如單板顯示)。
分色必須在每個(gè)信道中提供要求的(期望要的)色純度，它可以用彩色坐標(biāo)來加以量化，這在E.Stupp和M.Brennesholtz合著的“Projection Display”(投影顯示)一書中(Wiley，1999，p.310-312)已有描述。從所有三個(gè)信道來的彩色復(fù)合必須得出要求的(期望要的)白色，它也可以用彩色坐標(biāo)或色溫來描述。電影和電視工程學(xué)會(huì)推薦的實(shí)踐RP145-1999標(biāo)題為“SMPTE C ColorMonitor Caloribertry”(SMPTEC彩色監(jiān)視器色度計(jì))一文中提出了一個(gè)通用的色標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)明的概述光源的光譜與信道中所有光學(xué)元件的隨波長(zhǎng)變化的透射決定該信道的光譜。在大多數(shù)情況下，光學(xué)設(shè)計(jì)包括光譜濾波器，就是它們改變光譜從而得到期望的彩色坐標(biāo)。準(zhǔn)確地選擇這樣的濾波器能為具有任何給定光譜的光源提供要求的(期望的)色純度，當(dāng)然，假定光源在整個(gè)可見光范圍內(nèi)都發(fā)射光。
彩色復(fù)合是把來自三個(gè)不同信道的光混合起來的過程。為了達(dá)到所期望的白點(diǎn)，從所用的每個(gè)信道來的光的比例要加以調(diào)節(jié)。換句話說，一個(gè)或兩個(gè)信道的光功率要減小。
依據(jù)此發(fā)明，由于彩色要求所引起的光量損失可以使用下面這種類型的算法加以估計(jì)(模擬)·把從光源來的全部明視加權(quán)能(photopic weighted energy)(以流明計(jì))取作100％。光度學(xué)的論述，包括是明視加權(quán)，可以在Warren J.Smith著的ModernOptical Engineering(規(guī)代光學(xué)工程)一書的第8章“光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”中找到，也可以在Robert E.Fischer及Warren J.Smith合編的Optical andElectro-Optical Engineening Series(光學(xué)及電光工程叢書)(第2版，McGraw-Hill，New York 1990出版)pp.205-233里找到，特別是參看8.9節(jié)。扼要地說，光源的明視加權(quán)能是把光源的光譜(S(λ))按數(shù)字方法通過具有人眼靈敏度的濾波器獲得的。
·假定理想的彩色濾光器把光分為三個(gè)原色信道，在每個(gè)單個(gè)信道中具有要求的(期望的)色純度。這些理想濾波器的特性假定是在期望的光譜范圍內(nèi)，透射系數(shù)為100％，并且在這個(gè)區(qū)域之外的任何地方都為0％。不考慮有關(guān)吸收、Fresnel反射、偏振或衍射的損失，不過，如期望的話，也可考慮。
·將所有三種原色按要求的比例混合以產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)?期望的)白點(diǎn)。然后把混合光的明視加權(quán)能以從光源發(fā)射的光的明視加權(quán)能中所占的百分?jǐn)?shù)計(jì)算出來。
這個(gè)方法只能估計(jì)與保持彩色有關(guān)的系統(tǒng)的光量損失。
例如，在投影顯示中最常用的是UHP燈(參看H.Monch，G.Derra，E.Fischer著的Optimized Light Sources for Projection Displays(投影顯示器用的優(yōu)化光源)。SID99，p.1076-1079)它有

圖1中所示那種類型的光譜。(圖1中的光譜相當(dāng)于圖3中的S(λ)，因而是以瓦而不是以流明來量度的。圖1中光譜是以相對(duì)單位示出的)。這個(gè)光被分為三個(gè)信道(帶有要求的(期望的)色純度)之后，然后把所有的光復(fù)合為一個(gè)圖像，白色的屏看起來無法接受(較強(qiáng)淺綠色)。為了提供白光的要求的(期望的)質(zhì)量，必須把綠色和藍(lán)色信道中的光強(qiáng)減小。結(jié)果，顯示變暗了。在用這種燈的系統(tǒng)中有關(guān)彩色保持的效率典型地只有70％。換句話說，由于光源的光譜不理想，30％的光損失了。
依據(jù)本發(fā)明，為了使投影顯示中的光量損失減少或最小化，光源的光譜要考慮1)紅、綠和藍(lán)彩色信道所要求的(期望的)色純度2)復(fù)合光所要求的(期望的)白光來加以選擇及/或調(diào)節(jié)。
平板投影系統(tǒng)中當(dāng)前在使用的各類燈所提供的光的質(zhì)量(即光譜能量分布)并不足以保證能有效地使用該燈在屏幕上生成期望的白色。依據(jù)此發(fā)明，在選擇和/或設(shè)計(jì)投影系統(tǒng)中所使用的燈時(shí)已考慮到在紅、綠和藍(lán)色信道中需要達(dá)到正確顏色所強(qiáng)加的附加限制。當(dāng)前各種燈的光譜并沒有把這點(diǎn)考慮進(jìn)去。因此造成在投影系統(tǒng)中使用它們時(shí)降低了效率。
對(duì)于分色步驟來說，需要使用濾色器去滿足每個(gè)信道中色純度的要求。但是對(duì)彩色復(fù)合步驟來說，依據(jù)本發(fā)明，其目標(biāo)是最好不使用任何濾色器即，目標(biāo)就是利用從所有信道來的所有可用光，把它們混合起來得到所需要的白點(diǎn)。(要注意到，在使用二向色濾光片/鏡來在空間上分裂彩色信道的情況下，使用具有等于分光二向色特性元件的二向色元件組合，至少在理論上能夠?qū)崿F(xiàn)“無損失”復(fù)合。適當(dāng)?shù)剡x擇燈的起始光譜，能使彩色復(fù)合步驟達(dá)到期望的白點(diǎn)而最好基本上沒有光量損失。
如此處所用的理想濾色器是假設(shè)性的元件，它在某光譜范圍內(nèi)的透射系數(shù)為100％，而其它范圍內(nèi)的透射系數(shù)為0％。例如圖2中所示的是理想綠色濾色器的可見光譜上的透射系數(shù)。類似的圖形也適用于理想的紅色及藍(lán)色濾色器，其中紅色濾色器的通過波長(zhǎng)在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的值，例如588nm以上，而吸收波長(zhǎng)在此值以下，并且藍(lán)色濾色器通過波長(zhǎng)在一個(gè)預(yù)選值，例如494nm之下，而吸收波長(zhǎng)在那個(gè)值以上。就實(shí)際濾色器而言，理想濾色器的透射截止點(diǎn)(即透射從全部通過到全部不通過的波長(zhǎng))可以取作是等于相應(yīng)實(shí)際濾色器的50％透射點(diǎn)。
依據(jù)這個(gè)發(fā)明，燈的光譜和理想濾色器的特性要加以選擇為各個(gè)彩色信道以及在屏上混合所有三種彩色生成的白光獲得計(jì)算的理想色坐標(biāo)。
更具體地說，依據(jù)此發(fā)明的第一方面，它提供了確定在投影系統(tǒng)中使用的光源的目標(biāo)光譜的方法，其中包括；(A)指定紅光、綠光和藍(lán)光期望的彩色坐標(biāo)；(B)指定由系統(tǒng)的分色/濾色/復(fù)合過程產(chǎn)生的白光(“復(fù)合的白光”)所期望的彩色坐標(biāo)；(C)指定系統(tǒng)的紅、綠和藍(lán)色濾色器的一組濾色器特性；(D)根據(jù)判據(jù)的組合確定(i)光源的目標(biāo)光譜或(ii)光源的目標(biāo)光譜與紅、綠和藍(lán)色濾色器的一組修改過的濾色器特性的組合，判據(jù)包括(A)減小濾后紅光、濾后綠光和濾后藍(lán)光的計(jì)算的彩色坐標(biāo)與那些光的指定期望要的彩色坐標(biāo)之間的差異；(B)減小復(fù)合白光的計(jì)算出的彩色坐標(biāo)與那光的指定期望的彩色坐標(biāo)之間的差異；以及(C)提高分光/濾色/復(fù)合過程的計(jì)算出的光透射效率。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，還使用了下面這些更準(zhǔn)確的判據(jù)之一或幾個(gè)(A)使濾后紅光、濾后綠光與濾后藍(lán)光的計(jì)算出的彩色坐標(biāo)與那些光的指定期望的彩色坐標(biāo)的差異減至最?。?B)使復(fù)合白光計(jì)算出的彩色坐標(biāo)與那光的指定期望的彩色坐標(biāo)的差異減至最?。灰约?C)使分裂/濾光/復(fù)合過程的計(jì)算出的光透射效率最大化。
在此發(fā)明的某些較佳的實(shí)施例中，按這種方法得到的光源的目標(biāo)光譜被用來作構(gòu)造投影系統(tǒng)的準(zhǔn)則。較佳的，這樣的投影系統(tǒng)，其分光/濾光/復(fù)合過程的計(jì)算出的光透射效率至少有75％，更佳的，至少有85％，最佳的至少有95％。
依據(jù)第二方面，此發(fā)明提供的投影系統(tǒng)至少包含一個(gè)光源及多個(gè)彩色濾波器，其中(A)光源具有測(cè)到的光能分布是波長(zhǎng)的函數(shù)S(λ)；(B)光源具有一個(gè)明視加權(quán)的強(qiáng)度Y(λ)，它是使用具有人眼靈敏度的濾光器用數(shù)學(xué)方法將S(λ)過濾得出的；(C)顏色濾光器具有測(cè)到的50％的截止點(diǎn)；以及(D)當(dāng)(i)用這個(gè)測(cè)到的50％截止點(diǎn)來定義理想濾光器，(ii)用理想濾光器按數(shù)學(xué)方法作用于S(λ)產(chǎn)生幾個(gè)經(jīng)過濾光的光，以及(iii)這幾個(gè)經(jīng)過濾的光按數(shù)學(xué)方法組合起來產(chǎn)生模擬白光，這樣得到的模擬白光具有一個(gè)計(jì)算出的明視加權(quán)強(qiáng)度Yb(λ)，它在可見光譜上的積分至少是Y(λ)在可見光譜上積分的75％，較佳的至少是85％，最佳的至少是95％，其中可見光譜的范圍取作從390nm延伸到770nm。
在以下的詳述中還提出了此發(fā)明的其它特點(diǎn)，通過那個(gè)描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員至少能部分了解它們或者按這里描述通過實(shí)踐來認(rèn)識(shí)。加上附圖是為了提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，它們已結(jié)合在本文中構(gòu)成本說明書的一部分。不言自明，無論是前面的總的描述還是后面的詳述，都是本發(fā)明的舉例說明，目的是給理解此發(fā)明的性質(zhì)和特征提供一個(gè)概觀或框架。
附圖的概述圖1示出了UHP燈的光譜。
圖2示出了理想綠色濾光器在可見光譜上的透射系數(shù)。
圖3示出了為了減少投影顯示器中光的損失，在選擇燈的光譜及理想濾光器的特性的計(jì)算流程圖。
圖4示出了一個(gè)光源的優(yōu)化了光譜，具體地說是依據(jù)本發(fā)明使用圖3中流程圖的過程確定的一個(gè)理想(理論上)的燈的光譜。特別是，這個(gè)光譜是設(shè)計(jì)來在投影顯示器中達(dá)到SMPTE C彩色點(diǎn)的，同時(shí)減少光量損失或使光量損失最小化。
發(fā)明的詳述為了選擇(1)燈光譜及(2)理想濾光器的適當(dāng)?shù)奶匦?，?jì)算最好在編程計(jì)算機(jī)上按照?qǐng)D3中所示那種流程來進(jìn)行。圖3中所描述的數(shù)學(xué)運(yùn)算可以使用本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員都熟悉的各種計(jì)算機(jī)及軟件，例如傳統(tǒng)的臺(tái)式計(jì)算機(jī)或便攜式計(jì)算機(jī)以及市場(chǎng)上可購(gòu)得的科學(xué)計(jì)算程序來進(jìn)行。
使用圖3的計(jì)算過程迭代調(diào)整燈的光譜及濾光器的特性，從而確認(rèn)有一個(gè)或多個(gè)燈光譜和一組濾光器特性(例如一組截止波長(zhǎng))，它能在分色/復(fù)合過程中提供最小的損失(最高的效率)。
可以調(diào)節(jié)的系統(tǒng)變量的例子包括1)燈的光譜；2)藍(lán)色濾光器的截止點(diǎn)；3)綠色濾光器的左截止點(diǎn)；4)綠色濾光器的右截止點(diǎn)；5)紅色濾光器的截止點(diǎn)。
要達(dá)到的目標(biāo)是1)藍(lán)色光的彩色坐標(biāo)；2)綠色光的彩色坐標(biāo)；3)紅色光的彩色坐標(biāo)；
4)白色光的彩色坐標(biāo)；5)與分色/復(fù)合有關(guān)的損失應(yīng)減小或最小化。
用上面所描述的那種類型的算法所得到的優(yōu)化的燈光譜及理想濾光器的特性，然后用它們來選擇及/或設(shè)計(jì)用于構(gòu)造平板顯示器的實(shí)際燈和濾波器。一般來說實(shí)際的燈和濾波器并不需要也不會(huì)嚴(yán)格符合使用上述算法得到的理論特性，不過只是使用理論值作指導(dǎo)，與現(xiàn)有的燈/濾光器相比較，達(dá)到了改善的效率。
圖4中示出了使用圖3的算法所得到的一個(gè)優(yōu)化的理論上的燈光譜的例子。為了獲得這個(gè)光譜，開始時(shí)用一個(gè)平的光譜，然后迭代地實(shí)施圖3那樣的過程，直至紅、綠和藍(lán)色信道的純度、由組合諸信道生成的白的彩色坐標(biāo)以及系統(tǒng)的總效率都達(dá)到可接受的水平。要注意，這個(gè)光譜并不是一個(gè)唯一的解法，而其它解法也會(huì)維持這個(gè)作為例子的光譜的總的特性。在確定圖4的光譜中所用的理想顏色濾光器的特性已列在表1。(注意，表1中不同信道光譜的重疊(即藍(lán)/綠為484/494nm以及綠/紅為588/599nm)該特性能夠在一個(gè)順序系統(tǒng)中加以調(diào)節(jié)，其中各彩色信道在時(shí)間上被分開，或在空間上分開的、三平板顯示系統(tǒng)中在不同信道上使用不同的偏振。表2中列出了單個(gè)信道中得到的彩色坐標(biāo)以及在彩色復(fù)合后所獲得的白點(diǎn)的彩色坐標(biāo)。這張表還有引自SMPTE C標(biāo)準(zhǔn)的參考數(shù)據(jù)。
這個(gè)系統(tǒng)(燈和理想濾光器)說明它有98％的顏色保持效率。
前面是作說明用的簡(jiǎn)化例。為了計(jì)算實(shí)際系統(tǒng)的優(yōu)化的燈光譜的要求，較佳的要考慮所用濾波器的實(shí)際的而不是理想的特性以及系統(tǒng)的其它設(shè)計(jì)參數(shù)。然而上面的例子說明了光源的光譜是一個(gè)強(qiáng)有力的變量，可以極有利地用來在顯示系統(tǒng)中減小光量損失或使光量損失最小。
應(yīng)該注意到，可供調(diào)節(jié)的變量數(shù)典型地要小于描述所期望的目標(biāo)的參量數(shù)。就實(shí)際方面而言，這表明圖3的過程可以典型地停止在計(jì)算出的效率小于100％的點(diǎn)上。即在運(yùn)用算法中，達(dá)到期望的紅、綠和藍(lán)色信道和組合白光的顏色坐標(biāo)典型地而且更佳地優(yōu)先于達(dá)到絕對(duì)的最高效率。
依據(jù)本文所描述的技術(shù)一種可能優(yōu)化的的光源是等離子體燈，在Espian等人的U.S.Patent Applicalion(美國(guó)專利申請(qǐng))No.US 2002/0011802 A1中已作了描述。這種燈的光譜取決于它的氣體混合物，它在射頻電磁場(chǎng)激活之后就發(fā)射光。氣體混合物的配方可以改變來提供期望的光譜。參考，例如US PatentNos.4,978,891和5,404,076。雖然不很合意，燈的、光發(fā)射二極管的、或燈和光發(fā)射二極管的組合都可以用來達(dá)到作投影系統(tǒng)光源期望的總光譜。
依據(jù)上述方法設(shè)計(jì)的投影系統(tǒng)具有下列特性(1)它們包含一個(gè)光源及多個(gè)彩色濾光器；(2)光源的光能具有一個(gè)測(cè)量出的分布，它是波長(zhǎng)的函數(shù)S(λ)；(3)光源具有一個(gè)明視加權(quán)強(qiáng)度Y(λ)，它是用具有人眼的靈敏度的濾光器按數(shù)學(xué)方法對(duì)S(λ)進(jìn)行濾光得到的；(4)這些彩色濾光器具有測(cè)量到的50％截止點(diǎn)；以及(5)當(dāng)(i)測(cè)到的50％截止點(diǎn)用來定義理想濾光器；(ii)理想濾波器按數(shù)學(xué)方法作用于S(λ)產(chǎn)生多個(gè)濾過的光，以及(iii)多個(gè)經(jīng)濾過的光按數(shù)學(xué)方法組合起來產(chǎn)生模擬白光，這樣得到的模擬白光有一個(gè)計(jì)算得出的明視加權(quán)強(qiáng)度Yb(λ)，它在可見光譜上的積分至少是Y(λ)在可見光譜上的積分的75％，較佳的至少是85％，最佳的至少是95％，其中可見光譜取作從390nm延伸到770nm。
雖然已描述并說明了本發(fā)明的實(shí)施例，應(yīng)該明白，根據(jù)前述公開材料，對(duì)沒有脫離本發(fā)明的范圍和精神所作的各種改動(dòng)，在本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來看將是顯而易見的。
表1理想濾波器的特性

表2達(dá)到的和要求的1931CIE彩色坐標(biāo)

*參看E.Stupp與M.Brennesholtz合著的“Projection Displays”(投影顯示器)Wiley，1999，p.310-312及Society of Motion Picture andTelevision EngineersRecom-mended Praetice(電影與電視工程師學(xué)會(huì)推薦的實(shí)踐，RP 145-1999標(biāo)題“SMPTE c Color Monitor Calorimetry”(SMPTEC彩色監(jiān)視器量熱術(shù))。
權(quán)利要求
1.一種確定在投影系統(tǒng)中使用的光源的目標(biāo)光譜的方法，其中從光源來的光是(i)空間上或時(shí)間上分裂為子部分，(ii)這些子部分通過紅、綠和藍(lán)色濾光器濾光，(iii)這些經(jīng)過濾光的子部分加以復(fù)合為屏上的彩色圖像(“分光/濾波/復(fù)合過程”)，所述方法包括(A)指定紅光、綠光和藍(lán)光所期望的彩色坐標(biāo)；(B)指定由分光/濾光/復(fù)合過程產(chǎn)生的白光(“復(fù)合的白光”)所期望的彩色坐標(biāo)；(C)指定紅、綠和藍(lán)色濾光的一組濾光器特性；(D)確定(i)光源的目標(biāo)光譜或(ii)光源的目標(biāo)光譜與適用于紅、綠和藍(lán)色濾光器的一組修改過的濾光器特性的組合，修改是根據(jù)一個(gè)判據(jù)組合進(jìn)行的，判據(jù)包括(a)使濾后紅光、濾后綠光和濾后藍(lán)光計(jì)算出的彩色坐標(biāo)與那些光的指定期望的彩色坐標(biāo)之間的差異減小；(b)使復(fù)合白光計(jì)算出的彩色坐標(biāo)與那光的指定期望的彩色坐標(biāo)之間的差異減小；以及(c)提高分光/濾光/復(fù)合過程的計(jì)算出的光透射效率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(c)中，紅、綠、和藍(lán)色濾光器的那組濾光器特性是用濾光器的截止點(diǎn)來指定的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，那組濾波器特性是理想紅、綠和藍(lán)色濾光器的，這些濾光器分別對(duì)應(yīng)于實(shí)際的紅、綠和藍(lán)濾光器，而它們的截止點(diǎn)等于實(shí)際濾光器的50％透射點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計(jì)算出的光透射效率是根據(jù)目標(biāo)光源光譜的計(jì)算出的明視加權(quán)強(qiáng)度與復(fù)合白光計(jì)算出的明視加權(quán)強(qiáng)度得出的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(D)中計(jì)算出的光透射效率是通過盡量減少有關(guān)判據(jù)(a)所引入的濾光以外的紅光、綠光和藍(lán)光的附加濾光而提高的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(D)中，判據(jù)(a)和(b)要比判據(jù)(c)居前。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(D)中，光源的目標(biāo)光譜或光源的目標(biāo)光譜與紅、綠和藍(lán)光器的修改過的一組濾光器特性的組合是通過迭代確定的。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(D)中，只確定光源的目標(biāo)光譜。
9.一種構(gòu)成投影系統(tǒng)的方法包括(I)使用權(quán)利要求1所述的方法去確定光源的目標(biāo)光譜；(II)根據(jù)步驟(I)選定光源；(III)根據(jù)紅、綠和藍(lán)濾光器的一組目標(biāo)濾波器特性選定紅、綠和藍(lán)濾光器，其中那組目標(biāo)濾波器特性或者是權(quán)利要求1步驟(C)中所指定的濾光器特性，或者，如果修改過，是在權(quán)利要求1步驟(D)中確定的修改的那組濾波器特性；以及(IV)用步驟(II)中選定的光源與步驟(III)中選定的濾光器建造投影系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟(II)中選定的光源的光譜并不等同于步驟(I)中確定的目標(biāo)光譜。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟(III)中所選定的紅、綠和藍(lán)濾光器的濾光器特性并不等同于那組目標(biāo)濾光器特性。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟(IV)中建造的投影系統(tǒng)所具有適用于分光/濾光/復(fù)合過程的計(jì)算出的光透射效率至少是75％。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟(IV)中建造的投影系統(tǒng)所具有適用于分光/濾光/復(fù)合過程的計(jì)算出的光透射效率至少是85％。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟(IV)中建造的投影系統(tǒng)所具有適用于分光/濾光/復(fù)合過程的計(jì)算出的光透射效率至少是95％。
15.依據(jù)權(quán)利要求9建造的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)所具有適用于分光/濾光/復(fù)合過程的計(jì)算出的光透射效率至少為75％。
16.依據(jù)權(quán)利要求9建造的投影系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)所具有適用于分/濾光/復(fù)合過程的計(jì)算出的光透射效率至少為85％。
17.依據(jù)權(quán)利要求9建造的投影系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)所具有適用于分光/濾光/復(fù)合過程的計(jì)算出的光透射效率至少為95％。
18.一種包含光源和多個(gè)濾色器的投影系統(tǒng)，其特征在于(A)該光源具有一個(gè)作為波長(zhǎng)函數(shù)的測(cè)出的光功率分布函數(shù)S(λ)；(B)該光源具有一個(gè)明視加權(quán)強(qiáng)度Y(λ)，那是利用一個(gè)具有人眼靈敏度的濾光器按數(shù)學(xué)方法過濾S(λ)得到的；(C)這些濾色器具有測(cè)出的50％的截止點(diǎn)；以及(D)當(dāng)(i)用那些測(cè)出的50％截止點(diǎn)來定義理想濾光器，(ii)那些理想濾光器按數(shù)學(xué)方法作用于S(λ)以產(chǎn)生幾個(gè)經(jīng)過濾光的光，以及(iii)那幾個(gè)經(jīng)過濾光的光按數(shù)學(xué)方法組合起來產(chǎn)生模擬白光，如此得到模擬白光具有一個(gè)計(jì)算出的明視加權(quán)強(qiáng)度Yb(λ)，它在可見光譜上的積分至少是Y(λ)在可見光譜上的積分的75％，其中可見光譜取作是從390nm延伸到770nm。
19.如權(quán)利要求18所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，Yb(λ)在可見光譜上的積分至少是Y(λ)在可見光譜上的積分的85％。
20.如權(quán)利要求18所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，Yb(λ)在可見光譜上的積分至少是Y(λ)在可見光譜上的積分的95％。
全文摘要
提供了一些優(yōu)化投影顯示系統(tǒng)里所用的光源光譜的方法，目的是減少系統(tǒng)在分色/復(fù)合中光量損失。還公開了依據(jù)這些方法設(shè)計(jì)的投影系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01N21/25GK1708994SQ200380102551
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2003年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者S·馬格里爾, T·S·拉瑟福德 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司