專利名稱：基于光導(dǎo)管的投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在多個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及基于光導(dǎo)管的色彩分離和引導(dǎo)系統(tǒng)，寬帶頻譜的輸入光在其中被分離成它的組成顏色，并通過(guò)一系列光導(dǎo)管、分光器和棱鏡被導(dǎo)向各圖像裝置(imager)。
背景技術(shù)：
投影顯示器通過(guò)把光投影到屏幕上進(jìn)行工作。光被安排成色彩的圖案，或亮和暗的圖案，或兩者都具備的圖案。通過(guò)觀察者對(duì)所述圖案進(jìn)行觀察，通過(guò)把圖案和他們可能已經(jīng)熟悉的圖像，例如特征或外觀進(jìn)行關(guān)聯(lián)，觀察者對(duì)所述圖案進(jìn)行徹底了解。所述圖案可以以多種方法形成。形成圖案的一種方法是通過(guò)使用有代表性的信息流信號(hào)對(duì)一束光進(jìn)行調(diào)制。
偏振光可以通過(guò)使用偏振濾光片對(duì)光進(jìn)行過(guò)濾而進(jìn)行調(diào)制。通常，如果濾光片的偏振與入射光的偏振相匹配，偏振濾光片允許光通過(guò)，如果濾光片的偏振與入射光的偏振不匹配，偏振濾光片不允許光通過(guò)。液晶顯示器(LCD)圖像裝置是偏振濾光片的例子，可以以這種方式用在LCD類型的投影顯示器上。LCD圖像裝置可以包括像素，其通過(guò)把其偏振改變成與入射光的偏振相匹配或不同而被調(diào)制。輸入到LCD圖像裝置的光也被偏振化，使得當(dāng)所選擇的像素的偏振與入射光的偏振不同時(shí)，所選擇的像素將是暗的。當(dāng)光出現(xiàn)或消失時(shí)，無(wú)變化的圖案和暗的像素可以被投影到屏幕上。如果像素受到觀察者熟悉的圖案中信息的調(diào)制，當(dāng)圖案被投影到屏幕上時(shí)，觀察者可能識(shí)別出該圖案。
從投影顯示裝置中的光源發(fā)射出的寬帶頻譜或白光通過(guò)一系列光學(xué)組件，例如反射鏡、濾光片和透鏡被導(dǎo)向LCD圖像裝置，如圖1所示。這些光學(xué)組件把來(lái)自光源的白光分離成各三原色，通常是紅(R)，綠(G)，藍(lán)(B)。這些組件可能相當(dāng)昂貴。雖然帶有LCD圖像裝置的投影系統(tǒng)已經(jīng)被商業(yè)化使用，但組件的成本很高，并且組件的精確對(duì)準(zhǔn)對(duì)它們的工作是非常關(guān)鍵的。
如圖1所示，從光源10發(fā)射出的白光12通過(guò)透鏡14、16和18進(jìn)行準(zhǔn)直，然后被各濾色鏡20和22反射，并且被導(dǎo)向LCD面板30、32和34。從圖1中可以看出，LCD面板30、32和34的位置可以離開光源10一定距離，結(jié)果，可能需要額外的透鏡24、26和28，以便對(duì)光束再次進(jìn)行準(zhǔn)直。這些彼此相關(guān)的組件的對(duì)準(zhǔn)必須非常準(zhǔn)確，從而從光源10把光有效地耦合到LCD面板30、32和34，并且使損耗最小化。
此外，對(duì)組件進(jìn)行固定以保持其對(duì)準(zhǔn)可能相當(dāng)昂貴。如果投影系統(tǒng)能夠使用更少的或不太昂貴的組件進(jìn)行構(gòu)建，這是人們所希望的。如果投影系統(tǒng)能夠被構(gòu)建成對(duì)各組件的不對(duì)準(zhǔn)不太敏感，這也是人們所希望的。結(jié)果，需要一種以高效、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和低成本實(shí)施偏振轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)。因此，需要一種投影裝置結(jié)構(gòu)，使得光能夠使用較為簡(jiǎn)單的系統(tǒng)進(jìn)行處理，并且降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要要目的是通過(guò)提供一種基于光導(dǎo)管的投影裝置克服上述相關(guān)技術(shù)的缺點(diǎn)。特別的，在本發(fā)明的第一方面，基于光導(dǎo)管的投影裝置包括在低初始方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致反射、以及在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)牡头植挤瓷溏R，布置成能夠?qū)Φ统跏挤较蜻M(jìn)行反射的低初始反射鏡，低初始反射鏡在與輸出方向大致平行的低中間方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行反射，布置在低分布反射鏡和低初始反射鏡之間的低初始光導(dǎo)管，布置成能夠?qū)Φ椭虚g方向進(jìn)行反射的低最終反射鏡，在與低初始方向大致正相反的低最終方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行反射的低最終反射鏡，布置成對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致調(diào)制的低調(diào)制器，布置在低初始反射鏡和低最終反射鏡之間的低最終光導(dǎo)管，在高初始方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致反射、以及在大致的輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段和中波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)母叻植挤瓷溏R，布置成能夠?qū)Ω叱跏挤较蜻M(jìn)行反射的高初始反射鏡，在與輸出方向大致平行的高中間方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行反射的高初始反射鏡，布置在高分布反射鏡和高初始反射鏡之間的高初始光導(dǎo)管，布置成能夠?qū)Ω咧虚g方向進(jìn)行反射的高最終反射鏡，在與高初始方向大致正相反的高最終方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行反射的高最終反射鏡，布置在高初始反射鏡和高最終反射鏡之間的高最終光導(dǎo)管，布置成對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致調(diào)制的高調(diào)制器，以及布置在輸出方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光進(jìn)行大致調(diào)制的中間調(diào)制器。
在本發(fā)明的第二方面，基于光導(dǎo)管的投影裝置包括在低方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致反射、以及在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)牡头瓷溏R，對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行接收、以及在中間方向上對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光進(jìn)行大致反射、以及在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)闹虚g反射器，布置在低反射器和中間反射器之間的初始光導(dǎo)管，對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行接收、以及在高方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致反射的高反射鏡，以及布置在中間反射鏡和高反射鏡之間的最終光導(dǎo)管。
在本發(fā)明的第三方面，基于光導(dǎo)管的投影裝置包括在低方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致傳輸、以及在第一外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行大致反射的低反射鏡，布置在低方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致調(diào)制的低調(diào)制器，布置成能夠?qū)Φ谝煌鈬较蜻M(jìn)行反射的第一外圍反射鏡，在第二外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行大致反射的第一外圍反射鏡，布置在低反射鏡和第一外圍反射鏡之間的低光導(dǎo)管，布置成能夠?qū)Φ谝煌鈬较蜻M(jìn)行反射的中間反射鏡，對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行接收、以及在輸出方向上波長(zhǎng)的中波段的光進(jìn)行大致反射、以及在第三外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)闹虚g反射鏡，布置在第一外圍反射鏡和中間反射鏡之間的中間初始光導(dǎo)管，布置在輸出方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光進(jìn)行大致調(diào)制的中間調(diào)制器，布置成能夠?qū)Φ谌鈬较蜻M(jìn)行反射的第二外圍反射鏡，第二外圍反射鏡在第四外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致反射，布置在中間反射鏡和第二外圍反射鏡之間的中間最終光導(dǎo)管，布置成能夠?qū)Φ谒耐鈬较蜻M(jìn)行反射的高反射鏡，高反射鏡在高方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段光進(jìn)行接收，并對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致反射，布置在高方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致調(diào)制的高調(diào)制器，布置在第二外圍反射鏡和高反射鏡之間的高光導(dǎo)管，在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致反射、以及對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)牡徒M合反射鏡，以及在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致反射、以及對(duì)波長(zhǎng)的低波段和中波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)母呓M合反射鏡。
在本發(fā)明的第四方面，基于光導(dǎo)管的投影裝置包括在第一外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致傳輸、以及在第二外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行大致反射的低反射鏡，布置成能夠?qū)Φ谝煌鈬较蜻M(jìn)行反射的第一外圍反射鏡，第一外圍反射鏡在低方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致反射，布置在低方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致調(diào)制的低調(diào)制器，布置在低反射鏡和第一外圍反射鏡之間的低光導(dǎo)管，布置成能夠?qū)Φ诙鈬较蜻M(jìn)行反射的中間反射鏡，在對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行接收、以及輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光進(jìn)行大致反射、以及在第二外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)闹虚g反射鏡，布置在輸出方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光進(jìn)行大致調(diào)制的中間調(diào)制器，布置在第一外圍反射鏡和中間反射鏡之間中間初始光導(dǎo)管，布置成能夠?qū)Φ诙鈬较蜻M(jìn)行反射的第二外圍反射鏡，在第三外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致反射的第二外圍反射鏡，布置在中間反射鏡和第二外圍反射鏡之間的中間最終光導(dǎo)管，布置成能夠?qū)Φ谌鈬较蜻M(jìn)行反射的高反射鏡，在對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行接收以及在高方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致反射的高反射鏡，布置在高方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致調(diào)制的高調(diào)制器，布置在第二外圍反射鏡和高反射鏡之間的高光導(dǎo)管，在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致反射、以及對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)牡徒M合反射鏡，以及在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致反射、以及對(duì)波長(zhǎng)的低波段和中波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)母呓M合反射鏡。
本發(fā)明通過(guò)提供一種基于光導(dǎo)管的投影裝置達(dá)到這些目的和其他目的。本發(fā)明的上述特征、其他特征和優(yōu)點(diǎn)，以及本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和工作將參照附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。


被加入在這里并形成說(shuō)明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，并且結(jié)合描述，進(jìn)一步用于對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行解釋，從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的或功能相似的元素。通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，并和附圖進(jìn)行聯(lián)系，將會(huì)對(duì)本發(fā)明和它帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)更容易理解，其中圖1示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的基于光導(dǎo)管的投影裝置；圖2A-2D示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的基于光導(dǎo)管的投影裝置的示意圖；圖3示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的耦合部件；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的基于光導(dǎo)管的投影裝置；圖5示出了在圖4中示出的基于光導(dǎo)管的投影裝置的進(jìn)一步發(fā)展；圖6示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的四色或五色X型棱鏡；圖7示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的棱鏡和玻璃塊；圖8示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的投影透鏡的安置；圖9示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的投影透鏡；圖10示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的直角棱鏡；圖11A和B示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的銳角和鈍角棱鏡；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于光導(dǎo)管的投影裝置的示意圖；圖13A示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的基于光導(dǎo)管的投影裝置的示意圖；圖13B示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的基于光導(dǎo)管的投影裝置的示意圖；
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于光導(dǎo)管的投影裝置的透明示意圖；圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于光導(dǎo)管的投影裝置的透明示意圖；圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于光導(dǎo)管的投影裝置的透明示意圖；圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于光導(dǎo)管的投影裝置的透明示意圖；以及圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于光導(dǎo)管的投影裝置的透明示意19示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的透鏡系統(tǒng)；圖20A-20C示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的光導(dǎo)管；圖21示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的偏振還原裝置；圖22A-22B示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的偏振還原裝置；圖23A-23B示出了本發(fā)明的實(shí)施例使用的偏振還原裝置；以及圖24A-24C示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的基于光導(dǎo)管的投影裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
人們希望投影系統(tǒng)能夠被相對(duì)簡(jiǎn)單地制造和裝配。人們希望投影系統(tǒng)能夠?qū)Ω鹘M件的不對(duì)準(zhǔn)相對(duì)不敏感。人們希望投影系統(tǒng)由相對(duì)不昂貴的組件構(gòu)成。人們希望投影系統(tǒng)緊湊、堅(jiān)固耐用并且相對(duì)便攜。人們希望投影系統(tǒng)依靠光導(dǎo)向裝置在各組件之間傳輸光，而不希望在組件之間進(jìn)行精確對(duì)準(zhǔn)。
雖然下面的描述包括液晶顯示器(LCD)面板，同樣的方案也可以應(yīng)用到其他圖像面板技術(shù)，例如，數(shù)字微反射鏡鏡裝置(DMD)，多種類型的傳輸LCD，以及硅晶顯示元件(LCOS)面板。
雖然帶有三個(gè)圖像裝置面板的三色系統(tǒng)被用在下面的例子中，相似的方案還可以應(yīng)用到帶有單面板或兩個(gè)面板的系統(tǒng)中。相似的方案還可以應(yīng)用到連續(xù)色彩或色彩滾動(dòng)系統(tǒng)中，以及應(yīng)用到色彩循環(huán)或偏振還原或循環(huán)系統(tǒng)中。
如圖2A所示，寬帶頻譜，例如白色輸入光101可以通過(guò)可選的輸入光導(dǎo)管被導(dǎo)向低分布反射鏡102和高分布反射鏡124。這個(gè)可選的光導(dǎo)管使光的強(qiáng)度分布均勻。低分布反射鏡102和高分布反射鏡124把光分離成低，例如紅色(R)，中間，例如綠色(G)，和高，例如藍(lán)色(B)成分，并把它們分布在三個(gè)不同的方向上，如圖所示。在這個(gè)實(shí)施例中，紅色光被反射向低初始反射鏡114，然后被低初始反射鏡114反射，接著經(jīng)過(guò)玻璃塊，并被低最終反射鏡118反射，然后經(jīng)過(guò)低調(diào)制器122，最后被導(dǎo)入低組合反射鏡140和高組合反射鏡142內(nèi)。接著，帶有低調(diào)制器122的空間信息的經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅色光被低組合反射鏡140和高組合反射鏡142反射向投影透鏡。隨后，圖像被投影到屏幕上。
藍(lán)色光以類似的方式被反射向高初始反射鏡128和高最終反射鏡132以及玻璃塊，然后經(jīng)過(guò)高調(diào)制器136，并最終和紅色光一起被投影到屏幕上。綠色光經(jīng)過(guò)低分布反射鏡102和高分布反射鏡124，不被改變方向，然后經(jīng)過(guò)朝向低組合反射鏡140和高組合反射鏡142的中間調(diào)制器138。經(jīng)過(guò)調(diào)制的綠色光最終被導(dǎo)向投影透鏡并投影到屏幕上。最終結(jié)果是三種顏色被分開、被調(diào)制以及被合成，從而形成屏幕上的單一的色彩圖像。
由光源發(fā)出的光可以通過(guò)一系列光導(dǎo)管和棱鏡被導(dǎo)向圖像裝置。由于這些光導(dǎo)管和棱鏡可以被高精度地裝配到一起，而不需要太多的固定，所以最終用于投影裝置的成本將是非常有競(jìng)爭(zhēng)力的。雖然為了照明的目的，可以看到光被空間分離，但如果調(diào)制器能夠?qū)⑤斎牍獾牟ㄩL(zhǎng)區(qū)分開，就能夠把調(diào)制器順序排列。在這種情況下，低分布反射鏡102和高分布反射鏡124、以及低組合反射鏡140和高組合反射鏡142能夠被省略，同樣可以省略的還有中間棱鏡和中間反射鏡。
特別的，在圖2A所示的第一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括低分布反射鏡102，其在低初始方向106上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光104進(jìn)行大致反射，并在輸出方向112上對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致傳輸。低初始反射鏡114可以被布置成能夠?qū)Φ统跏挤较?06進(jìn)行反射，以便把波長(zhǎng)的低波段的光104導(dǎo)入與輸出方向112大致平行的低中間方向116。在多個(gè)實(shí)施例中，低初始反射鏡114可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗(mismatchedimpedance)，或反射鏡。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括低初始光導(dǎo)管260，以對(duì)來(lái)自低分布反射鏡102的波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的低波段的光大致傳輸?shù)降统跏挤瓷溏R114。在多個(gè)實(shí)施例中，低初始光導(dǎo)管可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，低初始光導(dǎo)管260可以是直的光導(dǎo)管(SLP)或錐形光導(dǎo)管(TLP)，如圖20A-20C所示。
低初始反射鏡118可以被布置成能夠?qū)Φ椭虚g方向116進(jìn)行反射，以便把波長(zhǎng)的低波段的光104導(dǎo)入與低初始方向106大致正相反的低初始方向120。在多個(gè)實(shí)施例中，低初始反射鏡118可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。低調(diào)制器122可以被布置成對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光104進(jìn)行大致調(diào)制。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括低最終光導(dǎo)管262，以便對(duì)來(lái)自低初始反射鏡114的波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的低波段的光104大致傳輸?shù)降妥罱K反射鏡118。在多個(gè)實(shí)施例中，低最終光導(dǎo)管262可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，低最終光導(dǎo)管262可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100還可以包括高分布反射鏡124，其在高初始方向126上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致反射，并在大致的輸出方向112上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106和中波段的光108進(jìn)行大致傳輸。在一個(gè)實(shí)施例中，低分布反射鏡102和高分布反射鏡124由分布X型棱鏡190構(gòu)成。高初始反射鏡128可以布置成能夠?qū)Ω叱跏挤较?26進(jìn)行反射，以便在與輸出方向112大致平行的高中間方向上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行反射。在多個(gè)實(shí)施例中，高初始反射鏡128可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括高初始光導(dǎo)管264，以便對(duì)來(lái)自高分布反射鏡124的波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的高波段的光110大致傳輸?shù)礁叱跏挤瓷溏R128。在多個(gè)實(shí)施例中，高初始光導(dǎo)管264可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，高初始光導(dǎo)管264可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
高最終反射鏡132可以被布置成能夠?qū)Ω咧虚g方向130進(jìn)行反射，以便把波長(zhǎng)的高波段的光110導(dǎo)入與高初始方向126大致正相反的高最終方向134。在多個(gè)實(shí)施例中，高最終反射鏡132可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。高調(diào)制器136可以被布置成對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致調(diào)制。中間調(diào)制器138可以被布置在輸出方向112上，以便對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108進(jìn)行大致調(diào)制。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括高最終光導(dǎo)管266，以便對(duì)來(lái)自高初始反射鏡128的波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行接收，以及把波長(zhǎng)的高波段的光110大致傳輸?shù)礁咦罱K反射鏡132。在多個(gè)實(shí)施例中，高最終光導(dǎo)管266可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，高最終光導(dǎo)管266可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括布置在低最終方向120上的低組合反射鏡140，以便把波長(zhǎng)的低波段的光104大致導(dǎo)入輸出方向112，并對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致傳輸。在這個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100還可以包括布置在高最終方向134上的高組合反射鏡142，以便把波長(zhǎng)的高波段的光110大致導(dǎo)入輸出方向112，并且對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106和中波段的光108進(jìn)行大致傳輸。在一個(gè)實(shí)施例中，低組合反射鏡140和高組合反射鏡142由組合X型棱鏡192構(gòu)成。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100還可以包括布置在輸出方向112上以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行收集和聚焦的投影透鏡系統(tǒng)984，例如圖8示出的由兩個(gè)透鏡986和988構(gòu)成的投影透鏡系統(tǒng)994。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括具有輸入表面180和輸出表面182的輸入光導(dǎo)管178。輸出表面182可以被布置成大致緊鄰低分布反射鏡102和高分布反射鏡124。輸入光導(dǎo)管178可以在輸入表面180處對(duì)光進(jìn)行接收，并在輸出表面182處把光大致傳輸?shù)降头植挤瓷溏R102和高分布反射鏡124。
在多個(gè)實(shí)施例中，輸入表面180的形狀可以是平的、凸的、凹的、環(huán)形的和球形的。在多個(gè)實(shí)施例中，輸出表面182的形狀可以是平的、凸的、凹的、環(huán)形的和球形的。在多個(gè)實(shí)施例中，輸入光導(dǎo)管178可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，輸入光導(dǎo)管178可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
來(lái)自三個(gè)圖像裝置的每個(gè)裝置的圖像可以通過(guò)組合X型棱鏡進(jìn)行合成，使得單一的色彩圖像通過(guò)投影透鏡被投影到屏幕上，如圖2A所示。組合X型棱鏡應(yīng)該足夠大，以便對(duì)來(lái)自圖像裝置的全部光進(jìn)行大致傳輸，從而使這些光通過(guò)投影透鏡被收集。特別的，組合X型棱鏡192應(yīng)該足夠大，以適應(yīng)照明系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)，或至少適應(yīng)緊鄰組合X型棱鏡192上游的組件的數(shù)值孔徑，X型棱鏡192從該組件接收光。如果組合X型棱鏡192不足夠大，從而不能與從其處接收光的組件的數(shù)值孔徑相適應(yīng)，光可能打到組合X型棱鏡192的側(cè)墻上，并且被丟失或被反射到輸出端，成為所不希望的重影圖像。結(jié)果，數(shù)值孔徑越大，組合X型棱鏡192就越大，投影透鏡將離圖像裝置芯片(chip)更遠(yuǎn)。由于投影透鏡和圖像裝置芯片的對(duì)準(zhǔn)更加不允許角偏差，所以，從圖像裝置芯片到投影透鏡之間距離的增大還可能顯著增加投影透鏡的成本。
在多個(gè)實(shí)施例中，狹縫105可以被插入在投影裝置的各組件之間，使光的傳輸更有效。特別的，狹縫105可以被插入在各光導(dǎo)管、棱鏡或分光器之間。在多個(gè)實(shí)施例中，這些狹縫105可以由空氣進(jìn)行填充，或者，狹縫105可以使用具有低折射率的物質(zhì)進(jìn)行填充，例如干凈的或相對(duì)透明的環(huán)氧樹脂。特別的，每個(gè)狹縫105可以把可能由光學(xué)玻璃制成的兩個(gè)光學(xué)組件的表面分開，從而通過(guò)在兩者之間加入第三種折射率而把光學(xué)組件表面處的折射率彼此分開。
當(dāng)光學(xué)組件之間不存在狹縫105時(shí)，光可能沿大致相同的路徑經(jīng)過(guò)兩個(gè)相臨的光學(xué)組件。如果經(jīng)過(guò)兩個(gè)光學(xué)組件的路徑呈一個(gè)角度，該角度將使光經(jīng)過(guò)光學(xué)組件的側(cè)壁并丟失到空閑空間中，這樣是人們所不太希望的。另一方面，如果狹縫105被插入在兩個(gè)光學(xué)組件之間，例如，狹縫單獨(dú)使用折射率比各光學(xué)組件的折射率都低的物質(zhì)進(jìn)行填充，一些原本從光學(xué)組件溢出的光可以在狹縫105處被反射，并保留在光學(xué)組件內(nèi)。
當(dāng)狹縫105不存在時(shí)可能會(huì)溢出的光如果以一角度被傳輸，該角度使其完全離開投影裝置，這可能是所希望的。因此，狹縫105可以通過(guò)完全內(nèi)部反射(TIR)把光保留在投影裝置內(nèi)。當(dāng)光向另一光學(xué)組件傳播時(shí)，狹縫105可以使光以與其已經(jīng)經(jīng)過(guò)的光學(xué)組件的路徑的不同的角度進(jìn)行折射。
在例如LCOS或數(shù)字光投影裝置(DLP)的反射的圖像裝置芯片的情況下，對(duì)反射的需要以及對(duì)來(lái)自三個(gè)圖像裝置芯片的光進(jìn)行合成的需要，通常需要偏振分光器(PBS)和組合X型棱鏡192，結(jié)果，圖像裝置芯片將是如圖8所示的離開組合X型棱鏡192的輸出表面的“兩個(gè)棱鏡”。在圖像裝置芯片和組合X型棱鏡192之間增加的距離可能導(dǎo)致LCOS或DLP系統(tǒng)中投影透鏡的高成本。任何兩個(gè)連續(xù)的組件之間角度的不對(duì)準(zhǔn)都可能顯著降低這種投影裝置的效率。增加的成本可能由對(duì)于圖像裝置芯片和組合X型棱鏡192之間以及中間組件之間的準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)而產(chǎn)生。在一個(gè)實(shí)施例中，偏振分光器和X型棱鏡的剖面可以與成像面板的活動(dòng)區(qū)域大致相同。在該實(shí)施例中，大角度的光可以由偏振分光器和X型棱鏡的側(cè)壁通過(guò)完全內(nèi)部反射進(jìn)行反射。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖9所示，上述問(wèn)題被大致消除。圖像裝置芯片的圖像在圖中以目標(biāo)(object)被示出，用箭頭表示。前面描述過(guò)的分布棱鏡190和組合X型棱鏡192在這個(gè)透視圖中通過(guò)單個(gè)輸入光導(dǎo)管978以2∶1的縱橫比被表示。光導(dǎo)管的其他尺寸可以取決于成像面板的尺寸。在圖9中，當(dāng)向輸入光導(dǎo)管978內(nèi)看時(shí)，由于來(lái)自側(cè)壁的多次反射，用OR1，OR2，...等進(jìn)行標(biāo)注的圖像陣列將出現(xiàn)。一維圖像陣列在圖9中被示出，對(duì)于矩形光導(dǎo)管而言將是二維陣列。圖像的數(shù)目將取決于系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)。
如果投影透鏡994被安置在輸入光導(dǎo)管978的出口處，圖像陣列將被投影到屏幕上。這可能是不希望的。為了克服這個(gè)問(wèn)題，與輸入光導(dǎo)管978具有相同維數(shù)的輸出光導(dǎo)管984可以被安置在投影系統(tǒng)的輸出端。
透鏡或透鏡系統(tǒng)994被安置在光導(dǎo)管之間，使目標(biāo)的圖像陣列在輸出光導(dǎo)管984的輸出平面處以單位放大率被成像，如圖所示。然后，多個(gè)圖像IR1，IR2...等將通過(guò)輸出光導(dǎo)管984被合成，并形成單個(gè)輸出圖像。用這種方式，從目標(biāo)發(fā)射出的全部光將大致沒有丟失地在圖像處被收集，生成單個(gè)圖像。然后，如圖8所示，投影透鏡194被用于把該圖像投影到屏幕上。在這個(gè)實(shí)施例中，在光導(dǎo)管984的輸出端的圖像將非常接近投影透鏡，結(jié)果，投影透鏡的成本可以被降低。
在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖9所示，數(shù)目為F的透鏡可以被制造成大透鏡，從而降低透鏡的成本，以及通過(guò)增大輸入光導(dǎo)管和輸出光導(dǎo)管的長(zhǎng)度而降低失真。如圖8所示，由于輸入光導(dǎo)管978用于表示在投影裝置中使用的偏振分光器和組合X型棱鏡192，所以，長(zhǎng)度的增加可以通過(guò)在組合X型棱鏡192和透鏡之間增加棱鏡或光導(dǎo)管而達(dá)到目的。增加的額外的棱鏡或光導(dǎo)管成本的增加與透鏡成本的降低和改善的圖像質(zhì)量之間存在一種交換。
在另一個(gè)實(shí)施例中，輸出光導(dǎo)管984能夠具有不同的尺寸，使所使用的透鏡能夠基于輸出光導(dǎo)管984的尺寸、按照所希望的對(duì)圖像進(jìn)行放大或再放大。
在另一個(gè)實(shí)施例中，圖9中示出的輸入光導(dǎo)管978和輸出光導(dǎo)管984能夠具有彼此相對(duì)的彎曲表面，而不是平的表面。在該實(shí)施例中，彎曲表面替代透鏡994，或者除了透鏡994之外還具有彎曲表面，使在LCOS芯片處的圖像被映射到輸出光導(dǎo)管984的輸出表面上。
圖8示出了LCOS投影系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。可以是偏振的或非偏振的白色輸入光101通過(guò)可選的輸入光導(dǎo)管178被導(dǎo)入分布X型棱鏡190中。分布X型棱鏡190可以是2色、3色、4色、5色或更多顏色的分光棱鏡。為方便起見，示出的是2色分光棱鏡。如圖所示，這2種顏色先被導(dǎo)向相反的方向，然后利用棱鏡808和804改變成向前的方向。在光線從棱鏡808被反射后，光線通過(guò)偏振分光器812被反射進(jìn)入LCOS814。
在LCOS814處的圖像信息對(duì)光進(jìn)行調(diào)制，并把圖像反射至組合X型棱鏡192，并最終改變成向透鏡816的方向，如圖所示。當(dāng)經(jīng)不同顏色的LCOS芯片調(diào)制時(shí)，其他顏色的光束將以類似的方式傳播到透鏡816。組合X型棱鏡192對(duì)全部這些圖像進(jìn)行合成，并形成單一的色彩輸出圖像。透鏡816通過(guò)組合X型棱鏡192和各偏振分光器，把LCOS圖像成像在輸出光導(dǎo)管184的輸出表面上。接著，在輸出表面處的合成圖像通過(guò)投影透鏡被投影到屏幕上。輸出透鏡仍舊靠近輸出光導(dǎo)管184處的圖像，因而降低了透鏡816的成本。
圖8中示出的透鏡816和圖9中示出的透鏡994可以是包括多個(gè)部件的透鏡系統(tǒng)900。在一個(gè)實(shí)施例中，透鏡系統(tǒng)900包括第一成像透鏡902和第二成像透鏡904，以及布置在它們之間的物鏡906，如圖19所示。第一成像透鏡902把輸入光導(dǎo)管908的圖像聚焦到物鏡906上。物鏡906改變光的方向，然后，圖像通過(guò)第二成像透鏡904被再次聚焦到輸出光導(dǎo)管910的輸出端。進(jìn)入輸入光導(dǎo)管908的幾乎全部光將被聚焦到輸出光導(dǎo)管910中，由于該系統(tǒng)的對(duì)稱性，理論上沒有丟失。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括布置成緊鄰輸出方向112的投影透鏡194，以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致收集和聚焦。輸出光導(dǎo)管184可以具有布置成緊鄰輸出方向112的輸入表面186和輸出表面188。輸出光導(dǎo)管184可以在輸入表面186處對(duì)光進(jìn)行接收，并在輸出表面188處對(duì)光進(jìn)行大致傳輸。
在多個(gè)實(shí)施例中，輸入表面186的形狀可以是平的、凸的、凹的、環(huán)形的和球形的。在多個(gè)實(shí)施例中，輸出表面188的形狀可以是平的、凸的、凹的、環(huán)形的和球形的。在多個(gè)實(shí)施例中，輸出光導(dǎo)管184可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，輸出光導(dǎo)管184可以是SLP或TLP。
雖然所描述的上述系統(tǒng)是RGB色彩系統(tǒng)，其他具有超過(guò)三基色的色彩系統(tǒng)，例如4色或5色系統(tǒng)也能夠被實(shí)現(xiàn)。如圖4所示的4色或5色的投影系統(tǒng)的擴(kuò)展可以通過(guò)把棱鏡、光導(dǎo)向裝置、LCD和投影透鏡擴(kuò)展到第四和/或第五種顏色而達(dá)到目的，要增加與第二和第三種顏色類似的額外的組件。
如圖6所示，圖2A所示的三色系統(tǒng)可以利用5-色X型棱鏡690擴(kuò)展到4色或5色。5-色X型棱鏡690還可以通過(guò)除去五種顏色中的一種而被用作4色系統(tǒng)。5-色X型棱鏡690具有四個(gè)對(duì)角的反射表面，每個(gè)反射表面對(duì)5種顏色的光c1、c2、c3、c4和c5中的一種進(jìn)行反射。在多個(gè)實(shí)施例中，色光c1、c2、c3、c4和c5可以是三基色。五種顏色中的一種將不被四個(gè)反射表面中的任一個(gè)反射，而是將被傳輸通過(guò)。然后，四個(gè)被反射的顏色光束中的每個(gè)都通過(guò)一系列直角棱鏡和玻璃塊被導(dǎo)向5-色X型棱鏡690，如圖7所示。色彩合成棱鏡可以具有與X型棱鏡690類似的對(duì)角的反射表面。在一個(gè)實(shí)施例中，5-色組合X型棱鏡692的對(duì)角的反射表面與5-色X型棱鏡690的可反射表面互補(bǔ)(complimentary)。然后，合成的輸出將通過(guò)投影透鏡被投影到屏幕上。
圖2B示出了能夠被加入圖2A示出的光路中的兩種其他的光路。為了顯示的目的，圖2B示出的組件是從圖2A的視角看、從關(guān)于輸出方向112大致旋轉(zhuǎn)90°的角度被顯示出的。特別的，如圖2B所示，基于光導(dǎo)管的投影裝置100還可以包括低-中分布反射鏡144，其在低-中初始方向148上對(duì)波長(zhǎng)的低-中波段的光146進(jìn)行大致反射，并在輸出方向112上對(duì)波長(zhǎng)的高-中波段的光150和波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致傳輸。低-中初始反射鏡152可以被布置成能夠?qū)Φ?中初始方向148進(jìn)行反射，以便在與輸出方向112大致平行的低-中的中間方向154上對(duì)波長(zhǎng)的低-中波段的光146進(jìn)行反射。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括低-中初始光導(dǎo)管268，以便對(duì)來(lái)自低-中分布反射鏡144的波長(zhǎng)的低-中波段的光146進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的低-中間波段的光146大致傳輸?shù)降?中初始反射鏡152。在多個(gè)實(shí)施例中，低-中初始光導(dǎo)管268可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，低-中初始光導(dǎo)管268可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
低-中最終反射鏡156可以被布置成能夠?qū)Φ?中的中間方向154進(jìn)行反射，以便在與低-中初始方向148大致正相反的低-中最終方向158上對(duì)波長(zhǎng)的低-中波段的光146進(jìn)行反射。低-中調(diào)制器160可以被布置成對(duì)波長(zhǎng)的低-中波段的光146進(jìn)行大致調(diào)制。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括低-中最終光導(dǎo)管272，以便對(duì)來(lái)自低-中初始反射鏡152的波長(zhǎng)的低-中波段的光進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的低-中波段的光146大致傳輸?shù)降?中最終反射鏡156。在多個(gè)實(shí)施例中，低-中最終光導(dǎo)管272可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，低-中最終光導(dǎo)管272可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
在該實(shí)施例中，高-中分布反射鏡162可以在高-中初始方向164上對(duì)波長(zhǎng)的高-中波段的光150進(jìn)行大致反射，以及在大致的輸出方向112上對(duì)波長(zhǎng)的低-中波段的光146和波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致傳輸。高-中初始反射鏡166可以被布置成能夠?qū)Ω?中初始方向164進(jìn)行反射，以便在與輸出方向112大致平行的高-中的中間方向168上對(duì)波長(zhǎng)的高-中波段的光150進(jìn)行反射。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括高-中初始光導(dǎo)管274，以便對(duì)來(lái)自高-中分布反射鏡162的波長(zhǎng)的高-中波段的光150進(jìn)行接收，以及把波長(zhǎng)的高-中波段的光150大致傳輸?shù)礁?中初始反射鏡166。在多個(gè)實(shí)施例中，高-中初始光導(dǎo)管274可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，高-中初始光導(dǎo)管274可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
高-中最終反射鏡170可以被布置成能夠?qū)Ω?中的中間方向168進(jìn)行反射，以便在與高-中初始方向164大致正相反的高-中最終方向172上對(duì)波長(zhǎng)的高-中波段的光150進(jìn)行反射。高-中調(diào)制器163可以被布置成對(duì)波長(zhǎng)的高-中波段的光150進(jìn)行大致調(diào)制。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括高-中最終光導(dǎo)管276，以便對(duì)來(lái)自高-中初始反射鏡166的波長(zhǎng)的高-中波段的光150進(jìn)行接收，以及把波長(zhǎng)的高-中波段的光150大致傳輸?shù)礁?中最終反射鏡170。在多個(gè)實(shí)施例中，高-中最終光導(dǎo)管276可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，高-中最終光導(dǎo)管276可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括低-中組合反射鏡174，其在輸出方向112上對(duì)波長(zhǎng)的低-中波段的光146進(jìn)行大致反射，并在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108、高波段的光110和高-中波段的光150進(jìn)行大致傳輸?；诠鈱?dǎo)管的投影裝置100還可以包括高-中組合反射鏡176，其在輸出方向112上對(duì)波長(zhǎng)的高-中波段的光150進(jìn)行大致反射，并在輸出方向112上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108、高波段的光110和低-中波段的光146進(jìn)行大致傳輸。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2C所示，基于光導(dǎo)管的投影裝置100還可以包括偏振還原裝置200。偏振還原裝置200可以被布置成大致緊鄰低分布反射鏡102和高分布反射鏡124，以便在輸入表面202處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，以及在輸出表面204處把有用的偏振光206大致傳輸?shù)降头植挤瓷溏R102和高分布反射鏡124。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖21所示，偏振還原裝置200可以包括偏振分光器208。偏振分光器208可以在輸出方向112上對(duì)有用的偏振光206進(jìn)行傳輸，以及在與輸出方向112大致垂直的第一正交方向212上對(duì)沒有用的偏振光210進(jìn)行反射。在多個(gè)實(shí)施例中，偏振分光器208可以是在其一個(gè)表面上具有例如布拉格光柵的偏振涂層或偏振圖案的棱鏡或反射鏡。
在一個(gè)實(shí)施例中，例如半波片的波片248可以被布置在第一正交方向212上，以便對(duì)沒有用的偏振光210進(jìn)行延遲或旋轉(zhuǎn)，直到它變成有用的偏振光206。在另一個(gè)實(shí)施例中，在偏振分光器208和波片248之間可以有狹縫250。在該實(shí)施例中，光可以通過(guò)完全內(nèi)部反射(TIR)被保持在包含偏振分光器208的棱鏡中。在多個(gè)實(shí)施例中，狹縫250可以使用空氣或以低折射率為特征的化合物進(jìn)行填充。
在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖22-圖24所示，不帶有半波片的超立方體(supercube)偏振還原裝置被使用。超立方體類型的偏振還原裝置700的多個(gè)實(shí)施例在圖22和圖23中被示出。偏振分光器702可以把來(lái)自輸入光導(dǎo)管178的非偏振光分離成如圖22A和圖24A所示的具有偏振770的有用的偏振光704，以及如圖22B和圖24B所示的具有偏振772的沒有用的偏振光708。偏振分光器702可以在輸出方向706上對(duì)有用的偏振光704進(jìn)行傳輸，并且在與輸出方向706大致垂直的第一正交方向710上對(duì)沒有用的偏振光進(jìn)行反射。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)偏振772是大致S型偏振或垂直偏振的光時(shí)，偏振770可以是大致P型偏振或水平偏振的光。在一個(gè)可選實(shí)施例中，偏振平面可以被反轉(zhuǎn)。
有用的偏振光704可以傳播通過(guò)偏振分光器702，并通過(guò)第一輸出反射鏡720和第二輸出反射鏡722被改變方向，帶有未被改變的偏振770離開第二輸出反射鏡722，如圖22A和24A所示。另一方面，沒有用的偏振光708在離開偏振分光器702后，可以被初始反射鏡714反射，如圖22B和24B所示。初始反射鏡714可以關(guān)于與沒有用的偏振光708的偏振面772大致垂直的軸對(duì)沒有用的偏振光708進(jìn)行反射，在這種情況下，該偏振面是S型或垂直的平面。然后，最終反射鏡718可以在與輸出方向706平行的方向上對(duì)沒有用的偏振光708進(jìn)行反射。因此，初始反射鏡714的傾斜表面可以相對(duì)于最終反射鏡718被旋轉(zhuǎn)90°。雖然沒有用的偏振光708仍被列為用于跟蹤目的的沒有用的偏振光，但由于沒有用的偏振光708的偏振面目前是水平的，或P型偏振的，以便與有用的偏振光704的偏振面大致匹配，所以它已經(jīng)變成了有用的偏振光。在一個(gè)實(shí)施例中，有用的偏振光704和沒有用的偏振光708都可以被耦合到輸出光導(dǎo)管732，并均勻分布。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一輸出反射鏡720可以被布置成能夠?qū)敵龇较?06進(jìn)行反射。第一輸出反射鏡720可以在第二正交方向716上對(duì)有用的偏振光704進(jìn)行反射。在多個(gè)實(shí)施例中，第一輸出反射鏡720可以是例如棱鏡、直角棱鏡或反射鏡的失配阻抗。在一個(gè)實(shí)施例中，第一輸出反射鏡720可以具有對(duì)電磁輻射頻譜的預(yù)定部分進(jìn)行傳輸?shù)耐繉?。這可以被用于在不可見光被耦合進(jìn)入投影裝置100內(nèi)之前，除去它們。在多個(gè)實(shí)施例中，電磁輻射頻譜的預(yù)定部分可以是紅外光、可見光、預(yù)定帶寬的波長(zhǎng)的光、特殊的色光，或它們的組合。在一個(gè)可選實(shí)施例中，涂層可以對(duì)紅外光、可見光、預(yù)定帶寬的波長(zhǎng)的光、特殊的色光，或它們的某些組合進(jìn)行反射。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖22A所示，第二輸出反射鏡722可以被布置成能夠?qū)Φ诙环较?16進(jìn)行反射。第二輸出反射鏡722可以在輸出方向706上對(duì)有用的偏振光704進(jìn)行反射。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖24B所示，第二輸出反射鏡722可以被布置成能夠?qū)敵龇较?06進(jìn)行反射。第二輸出反射鏡722可以在第二正交方向716上對(duì)沒有用的偏振光708進(jìn)行反射。在多個(gè)實(shí)施例中，第二輸出反射鏡722可以是例如棱鏡、直角棱鏡或反射鏡的失配阻抗。在一個(gè)實(shí)施例中，第二輸出反射鏡722可以具有對(duì)電磁輻射頻譜的預(yù)定部分進(jìn)行傳輸?shù)耐繉?。這可以被用于在不可見光被耦合進(jìn)入投影裝置100內(nèi)之前，除去它們。在多個(gè)實(shí)施例中，電磁輻射頻譜的預(yù)定部分可以是紅外光、可見光、波長(zhǎng)為預(yù)定帶寬的光、特殊的色光，或它們的組合。在一個(gè)可選實(shí)施例中，涂層可以對(duì)紅外光、可見光、預(yù)定帶寬的波長(zhǎng)的光、特殊的色光，或它們的某些組合進(jìn)行反射。
在一個(gè)實(shí)施例中，初始反射鏡714可以被布置成能夠?qū)Φ谝徽环较?10進(jìn)行反射。初始反射鏡714可以在與輸出方向706和第一正交方向710大致垂直的第二正交方向716上對(duì)沒有用的偏振光708進(jìn)行反射。在多個(gè)實(shí)施例中，初始反射鏡714可以是例如棱鏡、直角棱鏡或反射鏡的失配阻抗。失配阻抗可以用回波的方式對(duì)例如電磁波的波進(jìn)行反射。例如，當(dāng)失配阻抗使波的一部分或一定的波長(zhǎng)范圍通過(guò)時(shí)，其可以對(duì)波的另一部分或波長(zhǎng)的其他范圍進(jìn)行反射。
在一個(gè)實(shí)施例中，初始反射鏡714可以具有對(duì)電磁輻射頻譜的預(yù)定部分進(jìn)行傳輸?shù)耐繉?。這可以被用于在不可見光被耦合進(jìn)入投影裝置100內(nèi)之前，除去它們。在多個(gè)實(shí)施例中，電磁輻射頻譜的預(yù)定部分可以是紅外光、可見光、預(yù)定帶寬的波長(zhǎng)的光、特殊的色光，或它們的組合。在一個(gè)可選實(shí)施例中，涂層可以對(duì)紅外光、可見光、預(yù)定帶寬的波長(zhǎng)的光、特殊的色光，或它們的某些組合進(jìn)行反射。
在一個(gè)實(shí)施例中，初始反射鏡718可以被布置成能夠?qū)Φ诙环较?16進(jìn)行反射。最終反射鏡718可以在輸出方向706上對(duì)沒有用的偏振光708進(jìn)行反射。在多個(gè)實(shí)施例中，最終反射鏡718可以是例如棱鏡、直角棱鏡或反射鏡的失配阻抗。在一個(gè)實(shí)施例中，最終反射鏡718可以具有對(duì)電磁輻射頻譜的預(yù)定部分進(jìn)行傳輸?shù)耐繉?。這可以被用于在不可見光被耦合進(jìn)入投影裝置100內(nèi)之前，除去它們。在多個(gè)實(shí)施例中，電磁輻射頻譜的預(yù)定部分可以是紅外光、可見光、預(yù)定帶寬的波長(zhǎng)的光、特殊的色光，或它們的組合。在一個(gè)可選實(shí)施例中，涂層可以對(duì)紅外光、可見光、預(yù)定帶寬的波長(zhǎng)的光、特殊的色光，或它們的某些組合進(jìn)行反射。
在一個(gè)實(shí)施例中，沒有用的偏振光708的偏振772可以被大致旋轉(zhuǎn)，以便通過(guò)初始反射鏡714和最終反射鏡718與有用的偏振光704的偏振770相匹配。在該實(shí)施例中，第一正交方向706和第二正交方向716可以大致位于沒有用的偏振光708的偏振面772內(nèi)。該基本塊可以被用于對(duì)來(lái)自偏振分光器702的沒有用的偏振光708進(jìn)行反射，并改變其方向，如上所述，使得沒有用的偏振光708的偏振772被轉(zhuǎn)換成為有用的偏振光704的偏振770，并把方向改變成輸出方向706。
在一個(gè)實(shí)施例中，有用的偏振光704可以在其通過(guò)最終反射鏡718把方向改變成輸出方向706之后，以與沒有用的偏振光708不同的方向離開偏振分光器。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖22A所示，第一輸出反射鏡720和第二輸出反射鏡722可以被用于把有用的偏振光704改變成與沒有用的偏振光708具有相同的方向。在可選實(shí)施例中，當(dāng)如圖24B所示的第二輸出反射鏡722把沒有用的偏振光708的方向改變成與有用的偏振光具有相同的方向時(shí)，如圖24A所示的第一輸出反射鏡720對(duì)有用的偏振光704的方向進(jìn)行改變。在任一種情況下隔斷裝置746都可以被用在使有用的偏振光704從與沒有用的偏振光708離開的相同的表面離開。為了把有用的偏振光704和沒有用的偏振光708耦合進(jìn)入輸出光導(dǎo)管732，這可能是有用的。
圖3示出了光導(dǎo)管或玻璃塊以及直角棱鏡的工作。當(dāng)光線1在光導(dǎo)管和直角棱鏡的中心內(nèi)傳播時(shí)，其將傳播而不會(huì)打到側(cè)壁上。另一方面，光線2和光線3會(huì)打到側(cè)壁上?？蛇x的空氣狹縫提供完全的內(nèi)部反射，使得光線在被直角棱鏡反射后，以相同的角度進(jìn)行傳播，如圖所示。沒有空氣狹縫，這些光線可能已經(jīng)丟失到光導(dǎo)管的外部，并導(dǎo)致不希望的損失。
在一個(gè)實(shí)施例中，具有輸入表面180和輸出表面182的輸入光導(dǎo)管178可以被布置成緊鄰偏振還原裝置200的輸入表面202。輸入光導(dǎo)管178可以在輸入表面180處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在輸出表面182處把非偏振光傳輸?shù)狡穹止馄?08。
圖4示出了基于光導(dǎo)管的投影系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例，其中，投影裝置可以被用于與雙拋物面反射鏡(DPR)系統(tǒng)和偏振還原裝置一起使用。由例如弧光燈的光源輸出的光通過(guò)雙拋物面反射鏡系統(tǒng)在例如錐形光導(dǎo)管的輸入端被大致聚焦。然后，錐形光導(dǎo)管的輸出被耦合進(jìn)入基于光導(dǎo)管的投影裝置中。不合格偏振光可以被轉(zhuǎn)換成合適的偏振，并利用合成器光導(dǎo)管與正確偏振的原始光進(jìn)行合成，使得輸出是具有相同強(qiáng)度分布的偏振光。然后，該輸出可以被耦合進(jìn)入投影裝置中，如圖2A所示。
在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖2和圖4所示，投影系統(tǒng)的輸入還可以來(lái)自拋物面反射鏡連同蠅眼透鏡、偏振分光器陣列和聚焦透鏡一起的輸出。來(lái)自每個(gè)蠅眼透鏡的多個(gè)圖像被導(dǎo)向投影系統(tǒng)的輸入端。
特別的，在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2D所示，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括具有第一焦點(diǎn)232和第二焦點(diǎn)234的殼反射鏡230。在多個(gè)實(shí)施例中，殼反射鏡230可以是例如旋轉(zhuǎn)成大致橢圓表面、旋轉(zhuǎn)成大致球形表面，或旋轉(zhuǎn)成大致環(huán)形表面的形狀的至少一部分。在多個(gè)實(shí)施例中，殼反射鏡230具有可以對(duì)例如紅外光、可見光、預(yù)定帶寬的波長(zhǎng)的光、特殊的色光，或它們的組合的電磁輻射頻譜的預(yù)定部分進(jìn)行傳輸?shù)耐繉印?br> 在一個(gè)實(shí)施例中，殼反射鏡230可以包括具有第一光軸238的第一級(jí)反射鏡236，以及，第一焦點(diǎn)232可能是第一級(jí)反射鏡236的焦點(diǎn)。殼反射鏡230還可以包括具有第二光軸242、被安置在與第一級(jí)反射鏡236大致對(duì)稱位置的第二級(jí)反射鏡240，從而使第一光軸238和第二光軸242大致同軸。在一個(gè)實(shí)施例中，第二焦點(diǎn)234是第二級(jí)反射鏡240的焦點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，光線從第一級(jí)反射鏡236向第二級(jí)反射鏡240反射，并在第二焦點(diǎn)234處大致會(huì)聚。在多個(gè)實(shí)施例中，第一級(jí)反射鏡234和第二級(jí)反射鏡240各自由例如旋轉(zhuǎn)成大致橢圓表面或旋轉(zhuǎn)成大致拋物線表面的形狀的至少一部分構(gòu)成。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一級(jí)反射鏡236可以是旋轉(zhuǎn)成大致橢圓表面的至少一部分，以及，第二級(jí)反射鏡240可以是旋轉(zhuǎn)成大致雙曲線表面的至少一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，第一級(jí)反射鏡236可以是旋轉(zhuǎn)成大致雙曲線表面的至少一部分，以及，第二級(jí)反射鏡240可以是旋轉(zhuǎn)成大致橢圓表面的至少一部分。
電磁輻射源237可以被布置成緊鄰殼反射器230的第一焦點(diǎn)232，以便發(fā)射光線，光線從殼反射器230反射，并在第二焦點(diǎn)234處大致會(huì)聚。在一個(gè)實(shí)施例中，電磁輻射源237可以是弧光燈。在多個(gè)實(shí)施例中，弧光燈可以是例如氙燈、金屬鹵素?zé)?、超高壓汞燈、高?qiáng)度氣體放電燈或汞燈的燈。在多個(gè)實(shí)施例中，電磁輻射源237可以是鹵素?zé)艉桶谉霟?。在一個(gè)實(shí)施例中，低分布反射鏡102和高分布反射鏡124可以被布置成緊鄰第二焦點(diǎn)234，以便對(duì)全部光進(jìn)行大致收集和傳輸。在可選實(shí)施例中，輸入光導(dǎo)管178的輸入表面180或偏振還原裝置200的輸入表面202可以被布置成緊鄰第二焦點(diǎn)234，以便對(duì)全部光進(jìn)行大致收集和傳輸。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100還可以包括可以布置在與殼反射鏡230相對(duì)的源237側(cè)面的回復(fù)反射鏡244。在一個(gè)實(shí)施例中，回復(fù)反射鏡244可以是球形回復(fù)反射鏡244。在多個(gè)實(shí)施例中，回復(fù)反射鏡244具有對(duì)例如紅外光、可見光、預(yù)定帶寬的波長(zhǎng)的光、特殊的色光以及它們的組合的電磁輻射頻譜的預(yù)定部分進(jìn)行傳輸?shù)耐繉印?br> 在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括布置成緊鄰輸出方向112的圖像投影裝置246，以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致收集。在多個(gè)實(shí)施例中，圖像投影裝置246可以是LCOS圖像裝置、DMD芯片，或透射的LCD面板。
圖4和圖5示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，三個(gè)LCD面板形成三色圖像。三色圖像通過(guò)三個(gè)分離的投影透鏡被分別投影到屏幕上。輸入的白色光進(jìn)入低反射鏡348，在低反射鏡348中，第一種顏色被反射向LCD3，并且圖像通過(guò)低投影透鏡378被投影到屏幕上。經(jīng)過(guò)低反射鏡348的未被反射的第二種和第三種顏色的光將繼續(xù)由LG2進(jìn)行引導(dǎo)，然后被中間反射鏡352反射，在中間反射鏡352中，第二種顏色將被反射并導(dǎo)向LCD2，并通過(guò)中間投影透鏡380被投影到屏幕上。剩下的第三種顏色繼續(xù)由LG1進(jìn)行引導(dǎo)，然后被高反射鏡356反射，接著經(jīng)過(guò)LCD1，并最終通過(guò)高投影透鏡382被投影到屏幕上。透鏡和LCD面板被這樣排列，即，使得全部三個(gè)圖像在屏幕上大致匹配，從而形成色彩圖像。
特別的，在第二實(shí)施例中，如圖4和圖5所示，基于光導(dǎo)管的投影裝置300可以包括在低方向350上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光104進(jìn)行大致反射、以及在輸出方向312上對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光106和高波段的光108進(jìn)行大致傳輸?shù)牡头瓷溏R348。在多個(gè)實(shí)施例中，低反射鏡348可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗或反射鏡。在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置300可以包括布置在低方向350上以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光104進(jìn)行收集和聚焦的低投影透鏡378。
中間反射鏡352能夠?qū)ΣㄩL(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行接收，并在中間方向354上對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108進(jìn)行大致反射，以及在輸出方向312上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致傳輸。在多個(gè)實(shí)施例中，中間反射鏡352可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗或反射鏡。中間投影透鏡380可以被布置在中間方向354上，以便對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108進(jìn)行收集和聚焦。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括初始光導(dǎo)管384，以便對(duì)來(lái)自低反射鏡348的波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110大致傳輸?shù)街虚g反射鏡352。在多個(gè)實(shí)施例中，初始光導(dǎo)管384可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，初始光導(dǎo)管384可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
高反射鏡356可以對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行接收，并在高方向358上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致反射。在多個(gè)實(shí)施例中，高反射鏡356可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。高投影透鏡382可以被布置在高方向358上，以便對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行收集和聚焦。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括最終光導(dǎo)管386，以便對(duì)來(lái)自中間反射鏡352的波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的高波段的光110大致傳輸?shù)礁叻瓷溏R356。在多個(gè)實(shí)施例中，最終光導(dǎo)管386可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，最終光導(dǎo)管386可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖5所示，基于光導(dǎo)管的投影裝置100可以包括具有輸入表面180和輸出表面182的輸入光導(dǎo)管178。輸出表面182可以被布置成大致緊鄰低反射鏡348。輸入光導(dǎo)管178可以在輸入表面180處對(duì)光進(jìn)行接收，并在輸出表面182處把光大致傳輸?shù)降头瓷溏R348。
在另一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置300還可以包括偏振還原裝置200。偏振還原裝置200可以被布置成大致緊鄰低反射鏡348。偏振還原裝置200可以在輸入表面202處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，以及在輸出表面204處把有用的偏振光206大致傳輸?shù)降头瓷溏R348。
在該實(shí)施例中，偏振還原裝置200的輸出表面204可以被布置成大致緊鄰輸入光導(dǎo)管178，輸入光導(dǎo)管170在輸入表面180處對(duì)偏振光進(jìn)行大致接收，并在輸出表面182處把偏振光傳輸?shù)降头瓷溏R348。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置300可以包括具有第一焦點(diǎn)232和第二焦點(diǎn)234的殼反射鏡230。電磁輻射源237可以被布置成緊鄰殼反射鏡230的第一焦點(diǎn)232，以便發(fā)射光線，該光線從殼反射鏡230反射，并在第二焦點(diǎn)234處大致會(huì)聚。在多個(gè)實(shí)施例中，偏振還原裝置200的輸入表面202或輸入光導(dǎo)管178的輸入表面180可以被布置成緊鄰第二焦點(diǎn)234，以便對(duì)全部光進(jìn)行大致收集和傳輸。在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置300還可以包括可以布置在與殼反射鏡230相對(duì)的源237側(cè)面的回復(fù)反射鏡244。
圖13示出了其他實(shí)施例，其中，光導(dǎo)管、棱鏡和分光器被用于形成投影裝置的色彩系統(tǒng)。在圖13A中，輸入的白色光入射到分光器，在這里，紅色光被傳輸?shù)絉-圖像裝置。綠色光和藍(lán)色光被反射，傳輸經(jīng)過(guò)光導(dǎo)管并被旋轉(zhuǎn)90°。綠色光和藍(lán)色光在第二分光器中被繼續(xù)分開，從而使綠色光和藍(lán)色光使用分離的路徑。綠色光被反射到G-圖像裝置。藍(lán)色光經(jīng)過(guò)剩下的光導(dǎo)管和棱鏡繼續(xù)傳播到B-圖像裝置。
特別的，在第三實(shí)施例中，如圖13A所示，基于光導(dǎo)管的投影裝置400可以包括在低方向450上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光104進(jìn)行大致傳輸、以及在第一外圍方向460上對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致反射的低反射鏡448。在多個(gè)實(shí)施例中，低反射鏡448可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。低調(diào)制器422可以被布置在低方向450上，以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光104進(jìn)行大致調(diào)制。
第一外圍反射鏡462可以被布置成能夠?qū)Φ谝煌鈬较?60進(jìn)行反射，以便在第二外圍方向464上對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致反射。在多個(gè)實(shí)施例中，第一外圍反射鏡462可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置400可以包括低光導(dǎo)管282，以便對(duì)來(lái)自低反射鏡448的波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110大致傳輸?shù)降谝煌鈬瓷溏R462。在多個(gè)實(shí)施例中，低光導(dǎo)管282可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，低光導(dǎo)管282可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
中間反射鏡452可以被布置成能夠?qū)Φ诙鈬较?64進(jìn)行反射，中間反射鏡452對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行接收，并在輸出方向412上對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108進(jìn)行大致反射，以及在第二外圍方向464上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致傳輸。在多個(gè)實(shí)施例中，中間反射鏡452可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。中間調(diào)制器438可以被布置在輸出方向412上，以便對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108進(jìn)行大致調(diào)制。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置400可以包括中間初始光導(dǎo)管284，以便對(duì)來(lái)自第一外圍反射鏡462的波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110大致傳輸?shù)街虚g反射鏡452。在多個(gè)實(shí)施例中，中間初始光導(dǎo)管284可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，中間初始光導(dǎo)管284可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
第二外圍反射鏡468可以被布置成能夠?qū)Φ诙鈬较?64進(jìn)行反射，以便在第三外圍方向466上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致反射。在多個(gè)實(shí)施例中，第二外圍反射鏡468可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置400可以包括中間最終光導(dǎo)管286，以便對(duì)來(lái)自中間反射鏡452的波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行接收，以及把波長(zhǎng)的高波段的光110大致傳輸?shù)降诙鈬瓷溏R468。在多個(gè)實(shí)施例中，中間最終光導(dǎo)管286可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，中間最終光導(dǎo)管286可以是直的光導(dǎo)管或者錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
高反射鏡456可以被布置成能夠?qū)Φ谌鈬较?66進(jìn)行反射，高反射鏡456對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行接收，并在高方向458上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致反射。在多個(gè)實(shí)施例中，高反射鏡456可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。高調(diào)制器436可以被布置在高方向458上，以便對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致調(diào)制。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置400可以包括高光導(dǎo)管288，以便對(duì)來(lái)自第二外圍反射鏡468的波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行接收，以及把波長(zhǎng)的高波段的光110大致傳輸?shù)礁叻瓷溏R456。在多個(gè)實(shí)施例中，高光導(dǎo)管288可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，高光導(dǎo)管288可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
低組合反射鏡440可以在輸出方向412上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光104進(jìn)行大致反射，并對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致傳輸。高組合反射鏡442可以在輸出方向412上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光進(jìn)行大致反射，并對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106和中波段的光108進(jìn)行大致傳輸。
在多個(gè)實(shí)施例中，低組合反射鏡440和高組合反射鏡442組成組合X型棱鏡492。在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置400還可以包括布置在輸出方向412上的投影透鏡478，以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行收集和聚焦。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置400還可以包括偏振還原裝置200，偏振還原裝置200可以被布置成大致緊鄰低反射鏡448，偏振還原裝置200在輸入表面202處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在輸出表面204處把有用的偏振206傳輸?shù)降头瓷溏R448。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置400可以包括具有輸入表面180和輸出表面182的輸入光導(dǎo)管178，輸出表面182可以被布置成大致緊鄰低反射鏡448，輸入光導(dǎo)管178在輸入表面180處對(duì)光進(jìn)行接收，并在輸出表面182處把光大致傳輸?shù)降头瓷溏R448。在另一個(gè)實(shí)施例中，輸入光導(dǎo)管178可以被布置成緊鄰偏振還原裝置200的輸入表面202，輸入光導(dǎo)管178在輸入表面180處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在輸出表面182處把非偏振光傳輸?shù)狡穹止馄?08。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置400可以包括具有第一焦點(diǎn)232和第二焦點(diǎn)234的殼反射鏡230，電磁輻射源237可以被布置成緊鄰殼反射鏡230的第一焦點(diǎn)232，以便發(fā)射光線，光線從殼反射鏡230反射，并在第二焦點(diǎn)234處大致會(huì)聚。在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置400還可以包括可以布置在與殼反射鏡230相對(duì)的源237側(cè)面的回復(fù)反射鏡244。在一個(gè)實(shí)施例中，低反射鏡448可以被布置成緊鄰第二焦點(diǎn)234，以便對(duì)全部光進(jìn)行大致收集和傳輸。在可選實(shí)施例中，輸入光導(dǎo)管178的輸入表面180或偏振還原裝置200的輸入表面202可以被布置成緊鄰第二焦點(diǎn)234，以便對(duì)全部光進(jìn)行大致收集和傳輸。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置400可以包括布置成緊鄰輸出方向412的圖像投影裝置446，以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致收集。在多個(gè)實(shí)施例中，圖像投影裝置446可以是LCOS圖像裝置、DMD芯片，或透射的LCD面板。
在上述實(shí)施例中，利用光導(dǎo)管和直角棱鏡，光傳播的方向能夠旋轉(zhuǎn)90°，如圖10所示。處在直角棱鏡斜邊的反射表面可以沒有涂層。如果反射表面沒有涂層，光的反射可以通過(guò)完全內(nèi)部反射來(lái)完成。在可選實(shí)施例中，處在直角棱鏡斜邊的反射表面可以使用金屬或絕緣體涂層進(jìn)行覆蓋。輸入光導(dǎo)管178、棱鏡和輸出光導(dǎo)管之間的空氣狹縫還可以為被反射的光提供完全內(nèi)部反射。為了減少損耗，每個(gè)空氣狹縫兩側(cè)的表面通常使用減反射膜進(jìn)行覆蓋。
通常，傳播的方向還能夠被改變成不同于90°的其他角度。圖11A示出了一個(gè)實(shí)施例，其中，組件之間的角度是鈍角，即，以大于90°對(duì)方向進(jìn)行改變。圖11B示出另一個(gè)實(shí)施例，其中，組件之間的角度是銳角，即，以小于90°對(duì)方向進(jìn)行改變。在這兩種情況下，棱鏡的尺寸通過(guò)對(duì)輸入波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)進(jìn)行交迭、并把得到的梯形棱鏡一分為二而獲得，如在兩種情況中所示出的那樣。對(duì)反射表面進(jìn)行覆蓋或不覆蓋取決于兩個(gè)光導(dǎo)管之間的角度和波導(dǎo)內(nèi)光的數(shù)值孔徑。類似的，光導(dǎo)管和棱鏡之間的空氣狹縫還可以被用于提供完全內(nèi)部反射。
根據(jù)輸入光導(dǎo)管和輸出光導(dǎo)管之間的角度，每個(gè)組件內(nèi)的光的數(shù)值孔徑由于空氣狹縫周圍表面的完全內(nèi)部反射而將受到約束。
對(duì)于光具有的發(fā)散度為F/2.4(空氣中的發(fā)散角為12°，玻璃光導(dǎo)管中的發(fā)散角為8°)、并且光導(dǎo)管和棱鏡具有的系數(shù)為1.5(臨界角度為41.8°)的系統(tǒng)而言，輸出光導(dǎo)管184能夠從90°偏離開的最大角度是33.8°，其不同于臨界角和發(fā)散角。
圖12示出了投影裝置的另一個(gè)實(shí)施例，其中，分布X型棱鏡190被分光器和兩個(gè)棱鏡替代。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是在圖像裝置和投影透鏡之間的藍(lán)色光的路徑大致不中斷。換來(lái)的是增加了更多的組件。在這種情況下，紅色光和綠色光圖像裝置的照明和以前相同。用于藍(lán)色光的光路被改變。由于B-圖像裝置的平面不與其他光導(dǎo)管和棱鏡相平行或垂直，所以成角度的光導(dǎo)管和棱鏡被使用，如圖所示。在這種情況下，以一角度傾斜的光導(dǎo)管和相應(yīng)的棱鏡一起被使用。該角度還要被選擇在如上所述的工作范圍內(nèi)。與帶有反射鏡和濾光片的原始系統(tǒng)相比，對(duì)空間的要求也小。
在另一個(gè)實(shí)施例中，未在圖中示出，光導(dǎo)管一直到圖像裝置芯片內(nèi)的光的數(shù)值孔徑可以與圖像裝置芯片的接收角不相同。錐形光導(dǎo)管可以被安放在每個(gè)圖像裝置芯片處，從而把孔徑尺寸和輸入光的數(shù)值孔徑轉(zhuǎn)換成與圖像裝置芯片的尺寸和接收角相匹配。這些增加的組件能夠?yàn)橄到y(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)靈活性。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，光源是安放在雙拋物面反射鏡系統(tǒng)內(nèi)、在輸出端帶有錐形光導(dǎo)管的弧光燈。光導(dǎo)管的輸出與該光導(dǎo)管照明系統(tǒng)的輸入在尺寸和數(shù)值孔徑兩方面都相匹配。偏振片可以被加在圖像裝置的位置處，用于空間調(diào)制。
在另一個(gè)實(shí)施例中，錐形光導(dǎo)管的輸出可以被導(dǎo)向基于光導(dǎo)管、用于把沒有用的偏振轉(zhuǎn)換成有用的偏振還原裝置。然后，偏振還原裝置的輸出被導(dǎo)入光導(dǎo)管照明系統(tǒng)中。
在另一個(gè)實(shí)施例中，橢圓反射鏡系統(tǒng)被使用，聚焦的光在這里被導(dǎo)入光導(dǎo)管照明系統(tǒng)的輸入端內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，聚焦的光被導(dǎo)入基于光導(dǎo)管的偏振還原裝置的輸入端內(nèi)，如上所述，使得輸出的偏振光被導(dǎo)入光導(dǎo)管照明系統(tǒng)內(nèi)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，拋物面反射鏡系統(tǒng)與蠅眼透鏡和偏振分光器陣列被一起使用，使得具有適當(dāng)?shù)拇笮『蛿?shù)值孔徑的經(jīng)過(guò)聚焦的、偏振的光點(diǎn)被導(dǎo)向光導(dǎo)管照明系統(tǒng)的輸入端。
在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖13B所示，入射光從與圖13A示出的方向大致垂直的方向進(jìn)入。特別的，在第四實(shí)施例中，如圖13B所示，基于光導(dǎo)管的投影裝置500可以包括在第一外圍方向560上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光104進(jìn)行大致傳輸、以及在第二外圍方向564上對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致反射的低反射鏡548。在多個(gè)實(shí)施例中，低反射鏡548可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。
第一外圍反射鏡562可以被布置成能夠?qū)Φ诙鈬较?64進(jìn)行反射，以便在第三外圍方向550上對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致反射。在多個(gè)實(shí)施例中，第一外圍反射鏡562可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。低調(diào)制器522可以被布置在低方向560上，以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光104進(jìn)行大致調(diào)制。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置500可以包括低光導(dǎo)管290，以便對(duì)來(lái)自低反射鏡548的波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110大致傳輸?shù)降谝煌鈬瓷溏R562。在多個(gè)實(shí)施例中，低光導(dǎo)管290可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，低光導(dǎo)管290可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
中間反射鏡553可以被布置成能夠?qū)Φ谌鈬较?50進(jìn)行反射，中間反射鏡553對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行接收，并在輸出方向512上對(duì)中波段的光108進(jìn)行大致反射，以及在第三外圍方向550上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致傳輸。在多個(gè)實(shí)施例中，中間反射鏡552可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。中間調(diào)制器538可以被布置在輸出方向512上，以便對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108進(jìn)行大致調(diào)制。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置500可以包括中間初始光導(dǎo)管292，以便對(duì)來(lái)自第一外圍反射鏡562的波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110大致傳輸?shù)街虚g反射鏡552。在多個(gè)實(shí)施例中，中間初始光導(dǎo)管292可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，中間初始光導(dǎo)管292可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
第二外圍反射鏡568可以被布置成能夠?qū)Φ谌鈬较?50進(jìn)行反射，以便在第四外圍方向566上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致反射。在多個(gè)實(shí)施例中，第二外圍反射鏡568可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置500可以包括中間最終光導(dǎo)管294，以便對(duì)來(lái)自中間反射鏡552的波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的高波段的光110大致傳輸?shù)降诙鈬瓷溏R568。在多個(gè)實(shí)施例中，中間最終光導(dǎo)管294可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，中間最終光導(dǎo)管294可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
高反射鏡556可以被布置成能夠?qū)Φ谌鈬较?66進(jìn)行反射，高反射鏡566對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行接收，并在高方向558上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致反射。在多個(gè)實(shí)施例中，高反射鏡556可以是棱鏡，銳角、直角或鈍角棱鏡，失配阻抗，或反射鏡。高調(diào)制器536可以被布置在高方向558上，以便對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致調(diào)制。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置500可以包括高光導(dǎo)管296，以便對(duì)來(lái)自第二外圍反射鏡568的波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行接收，并把波長(zhǎng)的高波段的光110大致傳輸?shù)礁叻瓷溏R556。在多個(gè)實(shí)施例中，高光導(dǎo)管296可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。在多個(gè)實(shí)施例中，高光導(dǎo)管296可以是直的光導(dǎo)管或錐形光導(dǎo)管，如圖20A-20C所示。
低組合反射鏡540可以在輸出方向512上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光104進(jìn)行大致反射，并對(duì)波長(zhǎng)的中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致傳輸。高組合反射鏡542可以在輸出方向512上對(duì)波長(zhǎng)的高波段的光110進(jìn)行大致反射，并對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106和中波段的光108進(jìn)行大致傳輸。在一個(gè)實(shí)施例中，低組合反射鏡540和高組合反射鏡542組成組合X型棱鏡592。在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置500還可以包括布置在輸出方向512上的投影透鏡578，以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行收集和聚焦。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置500還可以包括偏振還原裝置200。偏振還原裝置200可以被布置成大致緊鄰低反射鏡548，偏振還原裝置200在輸入表面202處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在輸出表面204處把有用的偏振光206大致傳輸?shù)降头瓷溏R548。
特別的，在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置500可以包括具有輸入表面180和輸出表面182的輸入光導(dǎo)管178。輸出表面182可以被布置成大致緊鄰低反射鏡548。輸入光導(dǎo)管178可以在輸入表面180處對(duì)光進(jìn)行接收，并在輸出表面182處把光大致傳輸?shù)降头瓷溏R548。在另一個(gè)實(shí)施例中，輸入光導(dǎo)管178可以被布置成緊鄰偏振還原裝置的輸入表面202，輸入光導(dǎo)管178在輸入表面180處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在輸出表面182處把非偏振光傳輸?shù)狡穹止馄?08。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置500可以包括例如投影透鏡的透鏡584，布置成緊鄰輸出方向512，以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致聚焦。在多個(gè)實(shí)施例中，透鏡584的形狀可以是平的、凸的、凹的、環(huán)形的和球形的。在多個(gè)實(shí)施例中，透鏡584可以由例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸樹脂的材料制成。
在另一個(gè)實(shí)施例中，具有輸入表面186和輸出表面188的輸出光導(dǎo)管184可以被布置成緊鄰輸出方向512。在該實(shí)施例中，輸出光導(dǎo)管184在輸入表面186處對(duì)光進(jìn)行接收，并在輸出表面188處對(duì)光進(jìn)行大致傳輸。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置500可以包括具有第一焦點(diǎn)232和第二焦點(diǎn)234的殼反射鏡230。電磁輻射源237可以被布置成緊鄰殼反射鏡的第一焦點(diǎn)232，以便發(fā)射光線，光線從殼反射鏡230反射，并在第二焦點(diǎn)234處大致會(huì)聚。在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置500還可以包括可以布置在與殼反射鏡230相對(duì)的源237側(cè)面的回復(fù)反射鏡244。在一個(gè)實(shí)施例中，低反射鏡548可以被布置成緊鄰第二焦點(diǎn)234，以便對(duì)全部光進(jìn)行大致收集和傳輸。在可選實(shí)施例中，輸入光導(dǎo)管178的輸入表面180或偏振還原裝置200的輸入表面202可以被布置成緊鄰第二焦點(diǎn)234，以便對(duì)全部光進(jìn)行大致收集和傳輸。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置500可以包括可以布置成緊鄰輸出方向512的圖像投影裝置246，以便對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光106、中波段的光108和高波段的光110進(jìn)行大致收集。在多個(gè)實(shí)施例中，圖像投影裝置246可以是LCOS圖像裝置、DMD芯片，或透射的LCD面板。
圖14示出了一透明示意圖，基于光導(dǎo)管的照明在這里被用于對(duì)常規(guī)投影儀進(jìn)行照明。燈被安置在帶有輸出光導(dǎo)管的雙拋物面反射鏡系統(tǒng)內(nèi)。然后，輸出光被導(dǎo)入偏振還原PCS系統(tǒng)中，光在這里被偏振化。接著，輸出被導(dǎo)向色彩分離系統(tǒng)，并對(duì)圖像裝置進(jìn)行大致照明。圖15-圖18示出了多種結(jié)構(gòu)，可以對(duì)其中的照明系統(tǒng)和光導(dǎo)管進(jìn)行設(shè)定。
通常，除了利用雙拋物面反射鏡系統(tǒng)以外，包括帶有或不帶有輸出光導(dǎo)管的橢圓反射鏡、帶有聚焦透鏡以及帶有或不帶有輸出光導(dǎo)管的拋物面反射鏡的其他系統(tǒng)也可以被使用。此外，未示出的帶有含蠅眼透鏡和偏振分光器陣列的拋物線反射鏡的照明系統(tǒng)也可以被使用。整個(gè)系統(tǒng)的輸出被聚焦到基于光導(dǎo)管的色彩分離系統(tǒng)的輸入端。
在第五實(shí)施例中，如圖24A所示，基于光導(dǎo)管的投影裝置720可以包括在輸入表面724處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收的偏振分光器722。偏振分光器722在輸出方向728上對(duì)有用的偏振的第一光能726進(jìn)行傳輸，并在還原方向732上對(duì)沒有用的偏振的第二光能730進(jìn)行反射。波片734可以被布置在還原方向732上，以便對(duì)第二光能730進(jìn)行接收，并把它的偏振的主要部分改變成為有用的偏振。還原反射鏡736可以被布置成能夠?qū)€原方向732進(jìn)行反射，以便在輸出方向728上對(duì)第二光能730進(jìn)行反射。調(diào)制器738可以被布置在輸出方向728上，以便對(duì)第一光能726和第二光能730進(jìn)行大致調(diào)制。初始光導(dǎo)管740可以被布置在輸出方向728上，以便對(duì)來(lái)自偏振分光器的第一光能726和來(lái)自還原反射鏡736的第二光能730進(jìn)行接收，并把第一光能和第二光能傳輸?shù)秸{(diào)制器738。
在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置720可以包括布置成緊鄰輸出方向728的透鏡742，以便對(duì)第一光能726和第二光能730進(jìn)行大致聚焦。具有輸入表面746和輸出表面748的輸出光導(dǎo)管744可以被布置成緊鄰輸出方向728。輸出光導(dǎo)管744可以在輸入表面746處對(duì)第一光能726和第二光能730進(jìn)行接收，并在輸出表面748處對(duì)第一光能726和第二光能730進(jìn)行大致傳輸。投影透鏡768可以被布置在輸出方向728上，以便對(duì)第一光能726和第二光能730進(jìn)行收集和聚焦。在一個(gè)實(shí)施例中，基于光導(dǎo)管的投影裝置720可以包括具有輸入表面752和輸出表面754的輸入光導(dǎo)管750，輸出表面754被布置成緊鄰偏振分光器722的輸入表面756，輸入光導(dǎo)管750在輸入表面752處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在輸出表面754處把非偏振光傳輸?shù)狡穹止馄?22。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖24B所示，基于光導(dǎo)管的投影裝置720可以包括布置成緊鄰輸出方向728的色輪758，以便為第一光能726和第二光能730大致提供連續(xù)的顏色。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖24C所示，基于光導(dǎo)管的投影裝置720可以包括布置成緊鄰輸出方向728的滾動(dòng)色彩部760，以便為第一光能726和第二光能730大致提供色彩顯示。
前面已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的原理、實(shí)施例和工作模式進(jìn)行了描述。不過(guò)，不能認(rèn)為本發(fā)明被限制于上面所描述的特殊實(shí)施例，因?yàn)樗鼈儜?yīng)該被認(rèn)為是示例性的，而不是限制性的。在不背離本發(fā)明的精神的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以充分意識(shí)到對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行變化。
雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)在上面被說(shuō)明，但是應(yīng)該明白，其只是以示例的方式被提出，并沒有限制。因此，本發(fā)明的范圍和精神不應(yīng)該受到上述示例性實(shí)施例的限制。
雖然本發(fā)明在上面已經(jīng)得到詳細(xì)介紹，但是，本發(fā)明不希望被限制于所描述的特殊實(shí)施例。顯然，在不背離本發(fā)明的精神的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)在這里被描述的特殊實(shí)施例進(jìn)行多種應(yīng)用、修改和變更。
顯然，在上述技術(shù)的指導(dǎo)下，本發(fā)明的多種修改和變化是可能的。因此可以這樣理解，即，本發(fā)明是可以被實(shí)踐的，而不是僅僅在這里被明確描述。
權(quán)利要求
1.一種基于光導(dǎo)管的投影裝置，包括在低初始方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致反射、并在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)牡头植挤瓷溏R；布置成能夠?qū)λ龅统跏挤较蜻M(jìn)行反射的低初始反射鏡，所述低初始反射鏡在與所述輸出方向大致平行的低中間方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段的所述光進(jìn)行反射；布置在所述低分布反射鏡和所述低初始反射鏡之間的低初始光導(dǎo)管；布置成能夠?qū)λ龅椭虚g方向進(jìn)行反射的低最終反射鏡，所述低最終反射鏡在與所述低初始方向大致正相反的低最終方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段的所述光進(jìn)行反射；布置在所述低初始反射鏡和所述低最終反射鏡之間的低最終光導(dǎo)管；布置成對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段的所述光進(jìn)行大致調(diào)制的低調(diào)制器；在高初始方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致反射、并在大致的所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段和所述中波段的所述光進(jìn)行大致傳輸?shù)母叻植挤瓷溏R；布置成能夠?qū)λ龈叱跏挤较蜻M(jìn)行反射的高初始反射鏡，所述高初始反射鏡在與所述輸出方向大致平行的高中間方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行反射；布置在所述高分布反射鏡和所述高初始反射鏡之間的高初始光導(dǎo)管；布置成能夠?qū)λ龈咧虚g方向進(jìn)行反射的高最終反射鏡，所述高最終反射鏡在與所述高初始方向大致正相反的高最終方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行反射；布置在所述高初始反射鏡和所述高最終反射鏡之間的高最終光導(dǎo)管；布置成對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致調(diào)制的高調(diào)制器；以及布置在所述輸出方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段的所述光進(jìn)行大致調(diào)制的中間調(diào)制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括在所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段的所述光進(jìn)行大致反射、并對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行大致傳輸?shù)牡徒M合反射鏡；以及在所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的光進(jìn)行大致反射、并對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段和所述中波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)母呓M合反射鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括在低-中初始方向上對(duì)波長(zhǎng)的低-中波段的光進(jìn)行大致反射、并在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的高-中波段的光和波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行大致傳輸?shù)牡?中分布反射鏡；布置成能夠?qū)λ龅?中初始方向進(jìn)行反射的低-中初始反射鏡，所述低-中初始反射鏡在與所述輸出方向大致平行的低-中中間方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低-中波段的所述光進(jìn)行反射；布置在所述低-中分布反射鏡和所述低-中初始反射鏡之間的低-中初始光導(dǎo)管；布置成能夠?qū)λ龅?中中間方向進(jìn)行反射的低-中最終反射鏡，所述低-中最終反射鏡在與所述低-中初始方向大致正相反的低-中最終方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低-中波段的所述光進(jìn)行反射；布置在所述低-中初始反射鏡和所述低-中最終反射鏡之間的低-中最終光導(dǎo)管；布置成對(duì)波長(zhǎng)的所述低-中波段的所述光進(jìn)行大致調(diào)制的低-中調(diào)制器；在高-中初始方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高-中波段的所述光進(jìn)行大致反射、并在大致的所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低-中波段的所述光和波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行大致傳輸?shù)母?中分布反射鏡；布置成能夠?qū)λ龈?中初始方向進(jìn)行反射的高-中初始反射鏡，所述高-中初始反射鏡在與所述輸出方向大致平行的高-中中間方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高-中波段的所述光進(jìn)行反射；布置在所述高-中分布反射鏡和所述高-中初始反射鏡之間的高-中初始光導(dǎo)管；布置成能夠?qū)λ龈?中中間方向進(jìn)行反射的高-中最終反射鏡，所述高-中最終反射鏡在與所述高-中初始方向大致正相反的高-中最終方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高-中波段的所述光進(jìn)行反射；以及布置在所述高-中初始反射鏡和所述高-中最終反射鏡之間的高-中最終光導(dǎo)管；布置成對(duì)波長(zhǎng)的所述高-中波段的所述光進(jìn)行大致調(diào)制的高-中調(diào)制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括在所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低-中波段的所述光進(jìn)行大致反射、并在所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段、所述高波段和所述高-中波段的所述光進(jìn)行大致傳輸?shù)牡?中組合反射鏡；以及在所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高-中波段的光進(jìn)行大致反射、并在所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段、所述高波段和所述低-中波段的所述光進(jìn)行大致傳輸?shù)母?中組合反射鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置在所述輸出方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行收集和聚焦的投影透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，其中，所述低分布反射鏡和所述高分布反射鏡組成X型棱鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，其中，所述低組合反射鏡和所述高組合反射鏡組成X型棱鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有輸入表面和輸出表面的輸入光導(dǎo)管，所述輸出表面布置成大致緊鄰所述低分布反射鏡和所述高分布反射鏡，所述輸入光導(dǎo)管在所述輸入表面處對(duì)光進(jìn)行接收，并在所述輸出表面處把所述光大致傳輸?shù)剿龅头植挤瓷溏R和所述高分布反射鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成緊鄰所述輸出方向以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行大致聚焦的透鏡；具有布置成緊鄰所述輸出方向的輸入表面以及輸出表面的輸出光導(dǎo)管，所述輸出光導(dǎo)管在所述輸入表面處對(duì)所述光進(jìn)行接收，并在所述輸出表面處對(duì)所述光進(jìn)行大致傳輸；以及布置在所述輸出方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行收集和聚焦的投影透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括偏振還原裝置，所述偏振還原裝置被布置成大致緊鄰所述低分布反射鏡和所述高分布反射鏡，所述偏振還原裝置在輸入表面處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在輸出表面處把有用的偏振光大致傳輸?shù)剿龅头植挤瓷溏R和所述高分布反射鏡。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，其中，所述偏振還原裝置包括在所述輸出方向上對(duì)有用的偏振光進(jìn)行傳輸、并在與所述輸出大致垂直的第一正交方向上對(duì)沒有用的偏振光進(jìn)行反射的偏振分光器；布置成能夠?qū)λ龅谝徽环较蜻M(jìn)行反射的初始反射鏡，所述初始反射鏡在與所述輸出方向和所述第一正交方向大致垂直的第二正交方向上對(duì)所述沒有用的偏振光進(jìn)行反射；以及布置成能夠?qū)λ龅诙环较蜻M(jìn)行反射的最終反射鏡，所述最終反射鏡在所述輸出上對(duì)所述沒有用的偏振光進(jìn)行反射；其中，所述沒有用的偏振光通過(guò)所述初始反射鏡和所述最終反射鏡被大致旋轉(zhuǎn)成為所述有用的偏振光。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成能夠?qū)λ鲚敵鲞M(jìn)行反射的第一輸出反射鏡，所述第一輸出反射鏡在所述第二正交方向上對(duì)所述有用的偏振光進(jìn)行反射；以及布置成能夠?qū)λ龅诙环较蜻M(jìn)行反射的第二輸出反射鏡，所述第二輸出反射鏡在所述輸出上對(duì)所述有用的偏振光進(jìn)行反射。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有輸入表面和輸出表面的輸入光導(dǎo)管，所述輸出表面被布置成緊鄰所述偏振還原裝置的所述輸入表面，所述輸入光導(dǎo)管在所述輸入表面處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在所述輸出表面處把所述非偏振光傳輸?shù)剿銎穹止馄鳌?br> 14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)的殼反射鏡；布置成緊鄰所述殼反射鏡的所述第一焦點(diǎn)以便發(fā)射光線的電磁輻射源，所發(fā)射的光線從所述殼反射鏡反射，并在所述第二焦點(diǎn)處大致會(huì)聚；其中，所述低分布反射鏡和所述高分布反射鏡被布置成緊鄰所述第二焦點(diǎn)，以便對(duì)全部的所述光進(jìn)行大致收集和傳輸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，其中，所述殼反射鏡包括具有第一光軸的第一級(jí)反射鏡，并且，所述第一焦點(diǎn)是所述第一級(jí)反射鏡的焦點(diǎn)，所述殼反射鏡還包括具有第二光軸的第二級(jí)反射鏡，其被大致安置成與所述第一級(jí)反射鏡對(duì)稱，從而使所述第一光軸與所述第二光軸大致同軸，并且其中，所述第二焦點(diǎn)是所述第二級(jí)反射鏡的焦點(diǎn)；以及其中，所述光線從所述第一級(jí)反射鏡反射向所述第二級(jí)反射鏡，并在所述第二焦點(diǎn)處大致會(huì)聚。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置在與所述殼反射鏡相對(duì)的所述源側(cè)面的回復(fù)反射鏡。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成緊鄰所述輸出方向以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行大致收集的圖像投影裝置。
18.一種基于光導(dǎo)管的投影裝置包括在低方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致反射、并在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)牡头瓷溏R；對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行接收、并在中間方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段的所述光進(jìn)行大致反射、以及在所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致傳輸?shù)闹虚g反射鏡；布置在所述低反射鏡和所述中間反射鏡之間的初始光導(dǎo)管；對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行接收、并在高方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致反射的高反射鏡；以及布置在所述中間反射鏡和所述高反射鏡之間的最終光導(dǎo)管。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置在所述低方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段的所述光進(jìn)行收集和聚焦的低投影透鏡；布置在所述中間方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段的所述光進(jìn)行收集和聚焦的中間投影透鏡；以及布置在所述高方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行收集和聚焦的高投影透鏡。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有輸入表面和輸出表面的輸入光導(dǎo)管，所述輸出表面布置成緊鄰所述低反射鏡的輸入表面，所述輸入光導(dǎo)管在所述輸入表面處對(duì)光進(jìn)行大致接收，并在所述輸出表面處把所述光大致傳輸?shù)剿龅头瓷溏R。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括偏振還原裝置，所述偏振還原裝置布置成大致緊鄰所述低反射鏡，所述偏振還原裝置在輸入表面處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在輸出表面處把有用的偏振光大致傳輸?shù)剿龅头瓷溏R。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，其中，所述偏振還原裝置包括在所述輸出方向上對(duì)有用的偏振光進(jìn)行傳輸、并在與所述輸出方向大致垂直的第一正交方向上對(duì)沒有用的偏振光進(jìn)行反射的偏振分光器；布置成能夠?qū)λ龅谝徽环较蜻M(jìn)行反射的初始反射鏡，所述初始反射鏡在與所述輸出方向和所述第一正交方向大致垂直的第二正交方向上對(duì)沒有用的偏振光進(jìn)行反射；以及布置成能夠?qū)λ龅诙环较蜻M(jìn)行反射的最終反射鏡，所述最終反射鏡在所述輸出方向上對(duì)所述沒有用的偏振光進(jìn)行反射；其中，所述沒有用的偏振光通過(guò)所述初始反射鏡和所述最終反射鏡被大致旋轉(zhuǎn)成為所述有用的偏振光。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成能夠?qū)λ鲚敵龇较蜻M(jìn)行反射的第一輸出反射鏡，所述第一輸出反射鏡在所述第二正交方向上對(duì)所述有用的偏振光進(jìn)行反射；以及布置成能夠?qū)λ龅诙环较蜻M(jìn)行反射的第二輸出反射鏡，所述第二輸出反射鏡在所述輸出方向上對(duì)所述有用的偏振光進(jìn)行反射。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有輸入表面和輸出表面的輸入光導(dǎo)管，所述輸出表面布置成緊鄰所述偏振還原裝置的所述輸入表面，所述輸入光導(dǎo)管在所述輸入表面處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在所述輸出表面處把所述非偏振光傳輸?shù)剿銎穹止馄鳌?br> 25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)的殼反射鏡；布置成緊鄰所述殼反射鏡的所述第一焦點(diǎn)以便發(fā)射光線的電磁輻射源，所發(fā)射的光線從所述殼反射鏡反射，并在所述第二焦點(diǎn)處大致會(huì)聚；其中，所述輸入表面被布置成緊鄰所述第二焦點(diǎn)，以便對(duì)全部的所述光進(jìn)行大致收集和傳輸。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，其中，所述殼反射鏡包括具有第一光軸的第一級(jí)反射鏡，并且，所述第一焦點(diǎn)是所述第一級(jí)反射鏡的焦點(diǎn)，所述殼反射鏡還包括具有第二光軸的第二級(jí)反射鏡，其被大致安置成與所述第一級(jí)反射鏡對(duì)稱，從而使所述第一光軸與所述第二光軸大致同軸，并且其中，所述第二焦點(diǎn)是所述第二級(jí)反射鏡的焦點(diǎn)；以及其中，所述光線從所述第一級(jí)反射鏡反射向所述第二級(jí)反射鏡，并在所述第二焦點(diǎn)處大致會(huì)聚。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置在與所述殼反射鏡相對(duì)的所述源側(cè)面的回復(fù)反射鏡。
28.一種基于光導(dǎo)管的投影裝置包括在低方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致傳輸、并在第一外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行大致反射的低反射鏡；布置在所述低方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段的所述光進(jìn)行大致調(diào)制的低調(diào)制器；布置成能夠?qū)λ龅谝煌鈬较蜻M(jìn)行反射的第一外圍反射鏡，所述第一外圍反射鏡在第二外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行大致反射；布置在所述低反射鏡和所述第一外圍反射鏡之間的低光導(dǎo)管；布置成能夠?qū)λ龅谝煌鈬较蜻M(jìn)行反射的中間反射鏡，所述中間反射鏡對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行接收，并在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段的所述光進(jìn)行大致反射，以及在第三外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致傳輸；布置在所述第一外圍反射鏡和所述中間反射鏡之間的中間初始光導(dǎo)管；布置在所述輸出方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段的所述光進(jìn)行大致調(diào)制的中間調(diào)制器；布置成能夠?qū)λ龅谌鈬较蜻M(jìn)行反射的第二外圍反射鏡，所述第二外圍反射鏡在第四外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致反射；布置在所述中間反射鏡和所述第二外圍反射鏡之間的中間最終光導(dǎo)管；布置成能夠?qū)λ龅谒耐鈬较蜻M(jìn)行反射的高反射鏡，所述高反射鏡對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行接收，并在高方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致反射；布置在所述第二外圍反射鏡和所述高反射鏡之間的高光導(dǎo)管；布置在所述高方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致調(diào)制的高調(diào)制器；在所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段的所述光進(jìn)行大致反射、并對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行大致傳輸?shù)牡徒M合反射鏡；以及在所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的光進(jìn)行大致反射、并對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段和所述中波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)母呓M合反射鏡。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置在所述輸出方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行收集和聚焦的投影透鏡。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，其中，所述低組合反射鏡和所述高組合反射鏡組成X型棱鏡。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括偏振還原裝置，所述偏振還原裝置被布置成大致緊鄰所述低反射鏡，所述偏振還原裝置在輸入表面處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在輸出表面處把有用的偏振光大致傳輸?shù)剿龅头瓷溏R。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，其中，所述偏振還原裝置包括在所述第一外圍方向上對(duì)有用的偏振光進(jìn)行傳輸、并在與所述第一外圍方向大致垂直的第一正交方向上對(duì)沒有用的偏振光進(jìn)行反射的偏振分光器；布置成能夠?qū)λ龅谝徽环较蜻M(jìn)行反射的初始反射鏡，所述初始反射鏡在與所述第一外圍方向和所述第一正交方向大致垂直的第二正交方向上對(duì)所述沒有用的偏振光進(jìn)行反射；以及布置成能夠?qū)λ龅诙环较蜻M(jìn)行反射的最終反射鏡，所述最終反射鏡在所述第一外圍方向上對(duì)所述沒有用的偏振光進(jìn)行反射；其中，所述沒有用的偏振光通過(guò)所述初始反射鏡和所述最終反射鏡被大致旋轉(zhuǎn)成為有用的偏振光。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成能夠?qū)λ龅谝煌鈬较蜻M(jìn)行反射的第一輸出反射鏡，所述第一輸出反射鏡在所述第二正交方向上對(duì)所述有用的偏振光進(jìn)行反射；以及布置成能夠?qū)λ龅诙环较蜻M(jìn)行反射的第二輸出反射鏡，所述第二輸出反射鏡在所述第一外圍方向上對(duì)所述有用的偏振光進(jìn)行反射。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有輸入表面和輸出表面的輸入光導(dǎo)管，所述輸出表面被布置成緊鄰所述偏振還原裝置的所述輸入表面，所述輸入光導(dǎo)管在所述輸入表面處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在所述輸出表面處把所述非偏振光傳輸?shù)剿銎穹止馄鳌?br> 35.根據(jù)權(quán)利要求28所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)的殼反射鏡；布置成緊鄰所述殼反射鏡的所述第一焦點(diǎn)以便發(fā)射光線的電磁輻射源，所發(fā)射的光線從所述殼反射鏡反射，并在所述第二焦點(diǎn)處大致會(huì)聚；其中，所述低反射鏡被布置成緊鄰所述第二焦點(diǎn)，以便對(duì)全部的所述光進(jìn)行大致收集和傳輸。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置在與所述殼反射鏡相對(duì)的所述源側(cè)面的回復(fù)反射鏡。
37.根據(jù)權(quán)利要求28所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成緊鄰所述輸出方向的圖像投影裝置，以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行大致收集。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，其中，所述圖像投影裝置從下面的組中進(jìn)行選擇，包括LCOS圖像裝置，DMD芯片，以及透射的LCD面板。
39.一種基于光導(dǎo)管的投影裝置包括在第一外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的低波段的光進(jìn)行大致傳輸、并在第二外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的中波段和高波段的光進(jìn)行大致反射的低反射鏡；布置成能夠?qū)λ龅谝煌鈬较蜻M(jìn)行反射的第一外圍反射鏡，所述第一外圍反射鏡在低方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段的所述光進(jìn)行大致反射；布置在所述低方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段的所述光進(jìn)行大致調(diào)制的低調(diào)制器；布置在所述低反射鏡和所述第一外圍反射鏡之間的低光導(dǎo)管；布置成能夠?qū)λ龅诙鈬较蜻M(jìn)行反射的中間反射鏡，所述中間反射鏡對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行接收，并在輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段的所述光進(jìn)行大致反射，以及在所述第二外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致傳輸；布置在所述輸出方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段的所述光進(jìn)行大致調(diào)制的中間調(diào)制器；布置在所述第一外圍反射鏡和所述中間反射鏡之間的中間初始光導(dǎo)管；布置成能夠?qū)λ龅诙鈬较蜻M(jìn)行反射的第二外圍反射鏡，所述第二外圍反射鏡在第三外圍方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致反射；布置在所述中間反射鏡和所述第二外圍反射鏡之間的中間最終光導(dǎo)管；布置成能夠?qū)λ龅谌鈬较蜻M(jìn)行反射的高反射鏡，所述高反射鏡對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行接收，并在高方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致反射；布置在所述高方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的所述光進(jìn)行大致調(diào)制的高調(diào)制器；布置在所述第二外圍反射鏡和所述高反射鏡之間的高光導(dǎo)管；在所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段的所述光進(jìn)行大致反射、并對(duì)波長(zhǎng)的所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行大致傳輸?shù)牡徒M合反射鏡；以及在所述輸出方向上對(duì)波長(zhǎng)的所述高波段的光進(jìn)行大致反射、并對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段和所述高波段的光進(jìn)行大致傳輸?shù)母呓M合反射鏡。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置在所述輸出方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行收集和聚焦的投影透鏡。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，其中，所述低組合反射鏡和所述高組合反射鏡組成X型棱鏡。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括偏振還原裝置，所述偏振還原裝置被布置成大致緊鄰所述低反射鏡，所述偏振還原裝置在輸入表面處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在輸出表面處把有用的偏振光大致傳輸?shù)剿龅头瓷溏R。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，其中，所述偏振還原裝置包括在所述第一外圍方向上對(duì)有用的偏振光進(jìn)行傳輸、并在與所述第一外圍方向大致垂直的第一正交方向上對(duì)沒有用的偏振光進(jìn)行反射的偏振分光器；布置成能夠?qū)λ龅谝徽环较蜻M(jìn)行反射的初始反射鏡，所述初始反射鏡在與所述第一外圍方向和所述第一正交方向大致垂直的第二正交方向上對(duì)所述沒有用的偏振光進(jìn)行反射；以及布置成能夠?qū)λ龅诙环较蜻M(jìn)行反射的最終反射鏡，所述最終反射鏡在所述第一外圍方向上對(duì)所述沒有用的偏振光進(jìn)行反射；其中，所述沒有用的偏振光通過(guò)所述初始反射鏡和所述最終反射鏡被大致旋轉(zhuǎn)成為所述有用的偏振光。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成能夠?qū)λ龅谝煌鈬较蜻M(jìn)行反射的第一輸出反射鏡，所述第一輸出反射鏡在所述第二正交方向上對(duì)所述有用的偏振光進(jìn)行反射；以及布置成能夠?qū)λ龅诙环较蜻M(jìn)行反射的第二輸出反射鏡，所述第二輸出反射鏡在所述第一外圍方向上對(duì)所述有用的偏振光進(jìn)行反射。
45.根據(jù)權(quán)利要求42所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有輸入表面和輸出表面的輸入光導(dǎo)管，所述輸出表面被布置成緊鄰所述偏振還原裝置的所述輸入表面，所述輸入光導(dǎo)管在所述輸入表面處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在所述輸出表面處把所述非偏振光傳輸?shù)剿銎穹止馄鳌?br> 46.根據(jù)權(quán)利要求39所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有輸入表面和輸出表面的輸入光導(dǎo)管，所述輸出表面被布置成緊鄰所述低反射鏡，所述輸入光導(dǎo)管在所述輸入表面處對(duì)光進(jìn)行接收，并在所述輸出表面處把所述光大致傳輸?shù)剿龅头瓷溏R。
47.根據(jù)權(quán)利要求39所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成緊鄰輸出方向以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行大致聚焦的透鏡；具有緊鄰所述輸出方向的輸入表面以及輸出表面的輸出光導(dǎo)管，所述輸出光導(dǎo)管在所述輸入表面處對(duì)所述光進(jìn)行接收，并在所述輸出表面處對(duì)所述光進(jìn)行大致傳輸；以及布置在輸出方向上以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行收集和聚焦的投影透鏡。
48.根據(jù)權(quán)利要求39所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)的殼反射鏡；布置成緊鄰所述殼反射鏡的所述第一焦點(diǎn)以便發(fā)射光線的電磁輻射源，所發(fā)射的光線從所述殼反射鏡反射，并在所述第二焦點(diǎn)處大致會(huì)聚；其中，所述低反射鏡被布置成緊鄰所述第二焦點(diǎn)，以便對(duì)全部的所述光進(jìn)行大致收集和傳輸。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置在與所述殼反射鏡相對(duì)的所述源側(cè)面的回復(fù)反射鏡。
50.根據(jù)權(quán)利要求39所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成緊鄰所述輸出方向以便對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的所述光進(jìn)行大致收集的圖像投影裝置。
51.一種基于光導(dǎo)管的投影裝置包括在輸入表面處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收的偏振分光器，所述偏振分光器在輸出方向上對(duì)有用的偏振的第一光能進(jìn)行傳輸，并在還原方向?qū)]有用的偏振的第二光能進(jìn)行反射；布置在所述還原方向上以便對(duì)偏振的第二光能的主要部分進(jìn)行接收、并把其更改成為所述有用的偏振的波片；布置成能夠?qū)λ鲞€原方向進(jìn)行反射的還原反射鏡，所述還原反射鏡在所述輸出方向上對(duì)所述第二光能進(jìn)行反射；布置在所述輸出方向上以便對(duì)所述第一光能和所述第二光能進(jìn)行大致調(diào)制的調(diào)制器；以及布置在所述輸出方向上以便對(duì)來(lái)自所述偏振分光器的所述第一光能和來(lái)自所述還原反射鏡的所述第二光能進(jìn)行接收、并把所述第一光能和所述第二光能傳輸?shù)剿稣{(diào)制器的初始光導(dǎo)管。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成緊鄰所述輸出方向以便對(duì)所述第一光能和所述第二光能進(jìn)行大致聚焦的透鏡；具有布置成緊鄰所述輸出方向的輸入表面以及輸出表面的輸出光導(dǎo)管，所述輸出光導(dǎo)管在所述輸入表面處對(duì)所述第一光能和所述第二光能進(jìn)行接收，并在所述輸出表面處對(duì)所述第一光能和所述第二光能進(jìn)行大致傳輸；以及布置在所述輸出方向上以便對(duì)所述第一光能和所述第二光能進(jìn)行收集和聚焦的投影透鏡。
53.根據(jù)權(quán)利要求51所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括具有輸入表面和輸出表面的輸入光導(dǎo)管，所述輸出表面被布置成緊鄰所述偏振分光器的所述輸入表面，所述輸入光導(dǎo)管在所述輸入表面處對(duì)非偏振光進(jìn)行大致接收，并在所述輸出表面處把所述非偏振光傳輸?shù)剿銎穹止馄鳌?br> 54.根據(jù)權(quán)利要求51所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成緊鄰所述輸出方向以便為所述第一光能和所述第二光能大致提供連續(xù)的顏色的色輪。
55.根據(jù)權(quán)利要求51所述的基于光導(dǎo)管的投影裝置，還包括布置成緊鄰所述輸出方向以便為所述第一光能和所述第二光能大致提供色彩顯示的滾動(dòng)色彩部。
全文摘要
基于光導(dǎo)管的投影裝置包括在輸出方向(112)上對(duì)有用的偏振光進(jìn)行大致傳輸、并在與輸出方向(112)大致垂直的第一正交方向上對(duì)沒有用的偏振光進(jìn)行大致反射的X型棱鏡(190，192，690，692)，在與輸出方向(112)和第一正交方向大致垂直的第二正交方向上可以對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的光(106，108，110)進(jìn)行反射的初始反射鏡(114，128)，在輸出方向(112)上可以對(duì)波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的光進(jìn)行反射的最終反射鏡(118，132)，波長(zhǎng)的所述低波段、所述中波段和所述高波段的光可以通過(guò)初始反射鏡(114，128)和最終反射鏡(118，132)被大致旋轉(zhuǎn)成為有用的偏振光。
文檔編號(hào)F21V29/00GK1774596SQ200480009758
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月9日
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