專利名稱：電視顯示裝置的制作方法
概括地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種電視顯示裝置，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及這樣一種電視顯示裝置，這種電視顯示裝置使光束從反射鏡陣列反射出去，并穿過(guò)非反射面上的隙縫，從而調(diào)制投射光束的光強(qiáng)。
按照從控制系統(tǒng)所接收到的電信號(hào)調(diào)制光束而產(chǎn)生電視顯示是先有技術(shù)中眾所周知的。然后利用光學(xué)掃描機(jī)構(gòu)把調(diào)制光束轉(zhuǎn)換成圖象。
為了產(chǎn)生彩色顯示，必須調(diào)制三束光，即原色紅、綠和蘭的每一種。把白色光束分光成三束原色光束在先有技術(shù)中也是眾所周知的。例如，在斯坦文斯(Stavis)的美國(guó)專利No.3，507，984中，使氬激光束穿過(guò)棱鏡，以便將激光束分成蘭色和綠色光束。伯特門(Biedermann)的美國(guó)專利No.3，510，571中，借助于使光束穿過(guò)干涉鏡和濾光器而把光源分光成三束原色光束。
然后利用傳統(tǒng)的光調(diào)制器對(duì)光束按普通方法進(jìn)行調(diào)制。本發(fā)明則公開了一種不需要這些傳統(tǒng)調(diào)制器的光學(xué)調(diào)制電視設(shè)備。
采用旋轉(zhuǎn)反射面以提供水平掃描在本技術(shù)領(lǐng)域中是眾所周知的。在上述的伯特門的專利中，用于水平掃描的光學(xué)系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)的多棱鏡。在羅塞(Roth)的美國(guó)專利No.3，760，096中，用于水平掃描的光學(xué)系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)的棱錐鏡。
本發(fā)明涉及一種電視顯示裝置，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及這樣一種電視顯示裝置，這種電視顯示裝置包括一個(gè)具有準(zhǔn)直透鏡的白色光源;用于把所述白色光分光成三束原色光束的分光裝置;用于發(fā)散所述原色光束的裝置;其內(nèi)具有若干孔的非反射面;用于使光束在熒光屏上提供水平掃描的裝置;第二準(zhǔn)直透鏡;以及一個(gè)投射透鏡。因此，本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)調(diào)制電視設(shè)備，這種電視設(shè)備用反射鏡陣列和其內(nèi)開孔的非反射面的組合來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光調(diào)制器。
從下文特別是從如附圖所例示的有關(guān)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述及其它的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)就更清楚了。


圖1是調(diào)制電視設(shè)備的示意圖。
圖2是反射鏡陣列的一個(gè)反射面的頂視及側(cè)視圖。
圖3是反射鏡陣列的一個(gè)反射面的放大側(cè)視圖。
圖4是光束、傾斜的反射鏡陣列、及開有孔的非反射面的示意圖。
圖5是象素水平掃描方向的圖形。
現(xiàn)在參閱附圖。這些附圖詳盡地顯示本發(fā)明，各圖中的編號(hào)表示相同的部件。圖1表示調(diào)制電視設(shè)備10，電視設(shè)備10包括白色光源12;用于把所述白色光分光成三束原色光束的裝置14;用于把所述各原色光束發(fā)散成鐘形光束的裝置16;用于限幅所述鐘形光束的裝置18;水平掃描裝置22;第二準(zhǔn)直透鏡24;以及投射透鏡26。在工作時(shí)，光源12發(fā)射出高光強(qiáng)的白色光，該白色光穿過(guò)第一準(zhǔn)直透鏡28，形成準(zhǔn)直光束。準(zhǔn)直光束照射到分光裝置14，分光裝置14把白色光分解成三束原色光束，各為原色紅、綠及蘭的其中之一。在這個(gè)最佳實(shí)施例中，分光裝置是多個(gè)分光鏡14。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，可以采用衍射光柵或棱鏡而把準(zhǔn)直白色光束分成三束原色光束。在又一個(gè)實(shí)施例中，白色光源12、第一準(zhǔn)直透鏡28和分光裝置可以由三個(gè)各為三原色之一的相干激光器來(lái)代替。
為了把這些光束調(diào)制到其所需的光強(qiáng)，發(fā)散裝置16和限幅裝置18被組合起來(lái)使用。在最佳實(shí)施例中，發(fā)散裝置16是由反射鏡陣列32所組成的，而限幅裝置18則是由其內(nèi)開有多個(gè)孔36的非反射面34所組成的。這多個(gè)小孔36可以是多個(gè)針孔或者多個(gè)刀口形隙縫。
如圖3中所清楚示出的，一塊剛性的平基板42被用來(lái)支承反射鏡陣列32的反射面44。反射鏡陣列32是由三個(gè)反射面44所組成的，每束原色光束對(duì)應(yīng)一個(gè)反射面44。對(duì)于各反射面44來(lái)說(shuō)，把壓電晶體52層疊在剛性平基板42上。然后把反射面44層疊在壓電晶體52的頂面以及剛性平基板42上。反射面44的一端附裝在剛性平基板上，另一端則附裝在壓電晶體52上?；蛘撸瓷涿?4可以被夾緊在剛性平基板42上。層疊的剛性平基板42、壓電晶體52以及反射面44則被分成若干塊，以形成多個(gè)不連接的反射面44(a)。這些不連接的反射面44(a)各自含有一個(gè)象素。
當(dāng)把電壓加到壓電晶體52上時(shí)，壓電晶體52就會(huì)變形，從而使反射面44傾斜。另一種方法是可以把頻率固定的變化電壓加到壓電晶體52上，從而使反射面44以可控的幅度振動(dòng)。在本發(fā)明的另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，反射面44被配置在雙壓電晶片的壓電晶體層上。各層的一端上有一個(gè)電極。把不同的電壓加到各晶體層上，使一層膨脹，而使另一層收縮。結(jié)果，反射面44就彎曲了。與傳統(tǒng)的視頻顯示技術(shù)相似地，用與位映象存儲(chǔ)器(bit mapped memory)中所采用的相似的電子控制電路把控制電壓加到壓電材料即晶體層上。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)不連接的反射面44(a)的形狀經(jīng)過(guò)加工，使其在靠近各端部處有多個(gè)凹口。這些凹口允許反射面44(a)熱膨脹而不會(huì)導(dǎo)致反射面44發(fā)生任何變形。
如圖3中所清楚示出的，這些原色光束各自照射反射鏡陣列32各反射面44的相應(yīng)一塊44(a)。各反射面44按照象素的預(yù)定光強(qiáng)發(fā)生傾斜、振動(dòng)或彎曲一個(gè)角度。
從運(yùn)動(dòng)著的反射面44反射的光束被發(fā)散成鐘形光束。鐘形光束的光通量和反射角受到控制，以便進(jìn)行光強(qiáng)調(diào)制。為了完成光強(qiáng)調(diào)制，于是將鐘形光束向著限幅裝置18反射，在最佳實(shí)施例中，限幅裝置18是非反射面34。當(dāng)壓電晶體52上沒(méi)有加上電壓時(shí)，反射面44不會(huì)振動(dòng)、傾斜或彎曲，從反射鏡陣列32出來(lái)的反射光束不會(huì)發(fā)散，也不會(huì)正好對(duì)準(zhǔn)非反射面34的孔36。如果使反射光束正好對(duì)準(zhǔn)孔36，反射光束的絕大部分光就會(huì)穿過(guò)孔36。然而，當(dāng)把電壓加到電晶體52時(shí)，視反采用的實(shí)施例而定，反射面44就會(huì)振動(dòng)、傾斜或彎曲并使從反射鏡陣列32出來(lái)的反射光束發(fā)散成鐘形光束。因此，反射光束只有有限量的光穿過(guò)多個(gè)孔36。穿過(guò)多個(gè)孔36的光量決定了各象素的光強(qiáng)及顏色。孔36可以是針孔或刀口形隙縫。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，開有多個(gè)孔36的非反射面34還包含多條導(dǎo)線帶。每個(gè)孔36含有一條位于其內(nèi)的導(dǎo)線帶。導(dǎo)線帶位于孔36內(nèi)，使得當(dāng)壓電晶體52上沒(méi)有加電壓時(shí)，從反射鏡陣列32出來(lái)的反射光束被孔36內(nèi)的導(dǎo)線條所阻擋而不能穿過(guò)孔36。當(dāng)把電壓加到壓電晶體52上時(shí)，從反射鏡陣列32出來(lái)的反射光束被發(fā)散成鐘形光束。由于光束受到發(fā)散，所以只有限量的光沿導(dǎo)線帶的周圍穿過(guò)孔36。穿過(guò)各孔36的光線的量決定了那種原色光束的光強(qiáng)。
穿過(guò)非反射面34的多個(gè)孔36的光束于是照射在水平掃描裝置22上。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，水平掃描裝置22是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的多棱鏡54。這些光束同時(shí)在多棱鏡54的其中一個(gè)面上受到反射，以提供來(lái)自反射鏡陣列32的每一反射面44的這一列象素的水平掃描。在另一個(gè)實(shí)施例中，水平掃描裝置是一個(gè)電流計(jì)反射鏡(galvanometer mirror)，在本技術(shù)領(lǐng)域中也稱為電流反射鏡(galvo mirror)。
在再一個(gè)實(shí)施例中，水平掃描裝置是一塊旋轉(zhuǎn)全息板。
在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，掃描是通過(guò)調(diào)準(zhǔn)反射鏡陣列32的反射面44以及垂直地掃描每一反射面44上的這一排象素而進(jìn)行的。
在又一個(gè)實(shí)施例中，采用了二維反射鏡陣列面而省去了水平掃描裝置22。二維反射鏡陣列是用下述方法形成的把多個(gè)反射面44級(jí)聯(lián)起來(lái)，然后把反射面44水平和垂直地分成若干塊，從而形成多塊的柵格。在非反射面二維柵格上也形成了孔36。對(duì)于從分光裝置14反射出來(lái)的各原色光束需要采用一個(gè)二維反射面。采用二維反射鏡陣列和二維孔柵格使得瞬時(shí)地復(fù)蓋整個(gè)圖象場(chǎng)，從而無(wú)需水平掃描裝置22。
掃描光束于是穿過(guò)第二準(zhǔn)直透鏡24和投射透鏡26，從而將圖象投射在熒光屏上。
盡管參照本發(fā)明的最佳實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)的說(shuō)明和描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下，在形式和具體細(xì)節(jié)方面是可以作各種改變的。
權(quán)利要求
1.一種電視顯示裝置，其特征在于包括一個(gè)用于發(fā)射白色光的光源；用于把所述白色光分成若干原色光束的裝置，所述原色光束各為原色的其中之一；用于把所述各原色光束發(fā)散成鐘形光束的裝置；用于把所述各種形光束的外形限幅使之成為限幅光束的裝置；用于同時(shí)水平掃描所述各限幅的光束的裝置；用于使所述掃描光線準(zhǔn)直從而成為準(zhǔn)直光束的裝置，以及用于把所述準(zhǔn)直光束投射到屏上的裝置。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，使所述白色光穿過(guò)第一準(zhǔn)直透鏡，以便使白色光準(zhǔn)直。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，所述分光裝置是多個(gè)分光鏡。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，所述分光裝置是衍射光柵。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，所述分光裝置是棱鏡。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，所述發(fā)散裝置是反射鏡陣列。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，所述發(fā)散裝置還包括用于改變鐘形光束被反射的方向的裝置。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求6的電視顯示裝置，其特征在于，所述發(fā)散裝置還包括用于響應(yīng)由控制電路所接收的信號(hào)，使所述反射鏡陣列的各反射面變形的裝置。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求8的電視顯示裝置，其特征在于，所述反射鏡陣列的各反射面是層疊在一個(gè)剛性平基板和所述變形裝置上的。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求9的電視顯示裝置，其特征在于，所述反射鏡陣列的各反射面的一端被附裝在所述剛性平基板上，另一端被附裝在所述變形裝置上。
11.一種根據(jù)權(quán)利要求8的電視顯示裝置，其特征在于，各反射面的兩端被附裝在所述變形裝置上。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求8的電視顯示裝置，其特征在于，所述變形裝置是壓電晶體，所述壓電晶體當(dāng)被加上電壓時(shí)產(chǎn)生變形。
13.一種根據(jù)權(quán)利要求6的電視顯示裝置，其特征在于，所述反射鏡陣列的各反射面是配置在雙壓電晶片的壓電晶體層的頂面上的，所述雙壓電晶片的晶體層中的一層當(dāng)加上電壓時(shí)會(huì)膨脹，另一層當(dāng)加上電壓時(shí)會(huì)收縮，從而使所述反射鏡在加上電壓時(shí)彎曲。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，所述限幅裝置是其內(nèi)開有多個(gè)孔的非反射面。
15.一種根據(jù)權(quán)利要求14的電視顯示裝置，其特征在于，所述多個(gè)孔是多個(gè)針孔。
16.一種根據(jù)權(quán)利要求14的電視顯示裝置，其特征在于，所述多個(gè)孔是多個(gè)刀口形隙縫。
17.一種根據(jù)權(quán)利要求14的電視顯示裝置，其特征在于，所述限幅裝置還包括多條導(dǎo)線帶，所述多個(gè)孔的每一個(gè)內(nèi)有一條所述導(dǎo)線帶。
18.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，所述水平掃描裝置是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的多棱鏡，所述經(jīng)過(guò)限幅的多束光束同時(shí)從所述多棱鏡的其中一面反射出去。
19.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，所述水平掃描裝置是電流計(jì)反射鏡。
20.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，所述水平掃描裝置是旋轉(zhuǎn)全息板。
21.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，所述用于準(zhǔn)直所述光束的裝置是第二準(zhǔn)直透鏡。
22.一種根據(jù)權(quán)利要求1的電視顯示裝置，其特征在于，所述用于投射所述光束的裝置是投射透鏡。
23.一種電視顯示裝置，其特征在于包括，一個(gè)用于發(fā)射白色光的光源;用于把所述白色光分光成若干原色光束的裝置，所述原色光束各為原色的其中之一;用于把各所述原色光束發(fā)散成鐘形光束的裝置;用于把各所述鐘形光束的外形限幅使之成為限幅光束的裝置;用于使所述限幅光束準(zhǔn)直從而成為準(zhǔn)直光束的裝置;以及用于把所述準(zhǔn)直光束投射到屏上的裝置。
24.一種根據(jù)權(quán)利要求23的電視顯示裝置，其特征在于，所述發(fā)散裝置是二維反射鏡陣列。
25.一種根據(jù)權(quán)利要求23的電視顯示裝置，其特征在于，所述用于限幅的裝置是非反射面的孔所組成的陣列。
26.一種用于把圖象投射在屏上的方法，所述方法的特征在于包括以下諸步驟把白色光束分光成三束原色光束，各原色光束的其中之一是原色的其中之一;把各原色光束發(fā)散成鐘形光束;使所述鐘形光束穿過(guò)非反射面上的孔，從而調(diào)制所述鐘形光束的光強(qiáng);同時(shí)水平地掃描所述各光束;使所述被掃描的光束進(jìn)行準(zhǔn)直，從而成為準(zhǔn)直光束;以及把所述準(zhǔn)直光束投射到屏上。
全文摘要
一種電視顯示裝置(10)，其中白色光源(12)把光束發(fā)射到多個(gè)分光鏡(14)上，后者把光束分光成三束原色光束，然后把三束原色光束反射到三個(gè)可變形的反射面(44)上，反射面(44)再使光束反射，穿過(guò)非反射面(34)的隙縫(36)，從而調(diào)制光束的光強(qiáng)。穿過(guò)隙縫(36)的光量受到旋轉(zhuǎn)的多棱鏡(54)的其中一個(gè)面的水平掃描，然后穿過(guò)準(zhǔn)直和投射透鏡(24，26)，投射到屏上。
文檔編號(hào)G09G3/02GK1051475SQ9010889
公開日1991年5月15日 申請(qǐng)日期1990年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月1日
發(fā)明者格雷戈里·烏姆, 安德烈·西拉吉 申請(qǐng)人:輝光系統(tǒng)有限公司