使用混合型视频激光混色器的大画面小型激光投影显示器的制作方法

专利名称：使用混合型视频激光混色器的大画面小型激光投影显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用混合型视频激光混色器的大画面小型激光投影显示器。更详细地说，本发明的一种把激光视频图像信息投影的装置涉及一种尺寸非常小的、高性能的视频图像投影装置。该装置用激光作为光源，根据图像信号，用声光调制器或电光调制器来调制光束，以及用扫描系统将调制光来投射到屏幕上。
21世纪多媒体的使用中可能需要至少是60寸或更大尺寸的显示屏。现在的典型图像显示方法是平板型器件，例如电视接收机用的阴极射线管(CRT)和液晶器件(LCD)。然而，CRT尺寸越大或LCD超出40寸时，其制造就越困难，分辨率就越低。所以产品的商品化会有限制。因此目前实现大画面显示的方法是将在CRT和LCD上面出现的图像放大然后投射到屏幕上。通过透镜放大来投影图像的方法有一个问题，即由于图像仅仅是放大，所以投影到屏幕上的像质不清楚。另外，这种方法中由于显示图像装置的温度特性使光源的功率受到限制，所以亮度低。
因此，已经研制了一种激光投影显示装置来解决这些问题。特别是当激光显示器的尺寸增加时，显示的质量有提高。在使用激光来显示时，其优点如上所述。然而，现在变得紧迫的困难问题是要低成本地制造小型的这种显示装置，以便使这种目前研制的激光装置能适合于家庭使用。美国专利第4,533,215号，美国专利第4,720,747号，美国专利第5,253,072号和美国专利第5,311,321号已经清楚地公开了预先开发的极小型结构。然而，这些系统的局限性在于它们的体积较大并且价格较高，并且在家庭使用方面受到局限。


图1所示是现有技术的一般激光显示器的示意性结构。光源10可能是作为激光光源的白光激光器或具有红、绿、兰三个波长的气体激光器。在光源10的路径上，光学系统20包括高反镜21，用来改变由光源发出的激光束的路径；准直透镜22，用来将激光束转换成平行光；以及望远透镜系统23、24，用来调整平行光束的放大倍数。
光束分束子系统25将从光学系统20的望远透镜系统23、24传出的白色激光束分成红、绿、兰的单色光。光束分束子系统25包括两个分色镜67a、68a和高反镜69a。分色镜67a、68a将白光分成红、绿、兰光束，高反镜69a改变单色光的光路。如果采用了红、绿、兰三个不同颜色的光源，那么这里的光束分束光学系统就不需要使用了。
已经分成红、绿、兰的激光束通过聚焦透镜64a、65a、66a聚焦在声光调制器61、62、63上面，并用图像信号进行调制。光调制器的视频信号处理速度与进入光调制器的激光束直径有关，光束直径越小，处理速度就越快。聚焦透镜的作用在于将激光束聚焦，以在调制器内获得处理光信号的满意的速度。
准直透镜64b、65b、66b放在光调制器61、62、63的后端，用来使激光束在入射到聚焦透镜64a、65a、66a之前恢复成平行光束。
光束组合子系统65将调制过的单色光组合成一个光束。这是为了有效地进行光线扫描。光束组合子系统65包括两个分色镜67b、68b和高反镜69b。分色镜67b、68b将红、绿、兰光束重新组合成白光，而高反镜69b则用来改变单色光的路径。
图1中的标号85表示垂直、水平光束扫描子系统。组合后的光束用电流计70进行垂直扫描，由多面体反射镜80进行水平扫描，然后在屏幕90上形成图像。电流计70以与垂直同步信号同步的速度上下振动，多面体反射镜80则与水平同步信号同步的速度进行高速旋转。也就是说，用电流计70将调制光束的扫描路径改变到垂直方向，而用多面体反射镜80将扫描路径改变到在水平方向上，并将图像形成在屏幕90上面。中继透镜系统31、32被放在电流计70和多面体反射镜80之间，用来集中光线，以使垂直扫描的激光束能进入多面体反射镜80表面，也就是水平扫描表面的有效面积内。中继透镜系统31、32包括具有相同焦距的两个透镜，以至于放置时它们之间的间距是它们焦距之和。如果有需要，fθ透镜系统34可以放在多面体反射镜80的前面。
在上述的结构中，图像的大小决定于扫描角，而扫描角决定于水平扫描角。水平扫描角决定于旋转的多面体反射镜的面数。特别是水平扫描角(θ)决定于720除以反射镜面数的值。
举例来说，在24面体反射镜的情况下，水平扫描角为30°。另一方面，电流计仅仅是上下振动，所以垂直扫描角可以任意调节。在上述的结构中，电流计的垂直扫描角应根据多面体反射镜的水平扫描角来调节，以便得到画面与图象信号之比为4∶3的图像。
为了实现按照NTSC图象信号的活动画面，525条水平线每秒应扫描30次。由上述的计算，水平扫描速度为15.75kHz。对于24面体的反射镜来说，它应该以每分钟39,375转的速度旋转以达到其扫描速度。
如上所述，对于现有的激光图象投影装置来说，几乎目前研制的所有系统的尺寸约大于2×2×1.5米，价格超过1亿韩元。
造成上述大尺寸和高价格系统的原因，首先是红R、绿G和兰B激光光源必须达到至少几瓦或更大一些的功率，以便在要求的屏幕尺寸上获得足够放大倍数时所要的亮度。至今只有气体激光器才能满足这种激光光源的要求。因此，激光器本身价格就高而且体积大。第二个大体积高价格系统的原因是光调节器和相关的光学系统、光束分束和组合光学系统、扫描光线所必须的光学系统等现有的系统中每个都分别包含几个光学部件。这种系统的尺寸大是由于要有大的投影面积和使用很多部件，另外由于采用了很多部件而使价格提高。
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种使用混合型视频激光混色器的大画面小型激光投影显示装置，以便形成视频图象投影装置，该装置用激光器作为光源，根据图象信号采用诸如声光调制器或电光调制器等调制器来调制光束，然后用非常小、高性能的光线扫描方法将光束投射到屏幕上。
这里公开了一种高分辨率小型激光显示器用的图象投影装置。尤其是，这种装置允许位于聚焦部件与准直透镜之间的光线处理部分变得非常紧凑。
根据一个实施例，图象投影装置包括含有两个反射镜和介质的光束分离装置。该光束分离装置将由三种不同波长的光束混合在一起的入射光束分开成三个光束。分离的光束有它们自己的波长。两个反射镜相互平行，介质位于两个反射镜之间。
根据本发明的图象投影装置还包括三通道的调制器，如三通道声光调制器或电光调制器，根据从外部源输入的图象信号该调制器来调制由光束分离器分离的光束。分离的光束有它们自己的波长。
根据本发明的图象投影装置还包括含有两个反射镜和介质的光束组合装置。该光束组合装置把由三通道调制器调制的光束组合起来成为一个组合光束。调制光束有它们自己的波长。两个反射镜彼此相平行，介质位于两个反射镜之间。
在本发明的另一个实施例中，图象投影装置包括红、绿、兰的激光二极管，用作每个分别具有不同波长的红、绿、兰三原色的独立光源。
根据本发明的图象投影装置还包括聚焦透镜，它位于光路中每个光源的后面，将由每个光源发射的激光束聚焦到调制器上。
根据本发明的图象投影装置还包括光路扩展器，它位于每束光光路中每个聚焦透镜的后面以减小空间和当调制器与聚焦透镜之间的焦距较长时，调节入射到调节器中焦点的光路。
根据本发明的图象投影装置还包括用来调节光路的全内反射反射镜，它位于光路中调制器的前面，以考虑到光源的每个通道和调制器之间的间隔而使每一光束正确地进入光调制器的每个通道。
根据本发明的图象投影装置还包括三通道调制器，例如三通道声光或电光调制器，用来根据从外部源输入的图象信号对由光源产生的光束进行调制。产生的光束有它们自己的波长。
根据本发明的图象投影装置还包括扫描装置，用它将光束投射到屏幕上。该光束是从光束组合装置中射出的。
根据本发明的混合型视频激光混色器的结构为将非常小的混合型光束组合/分离光学元件和三通道的光束调制器结合在一起。
与已有的用分离光学元件的系统相比，根据本发明的混合型视频激光混合器能大大地减小图象投射装置的尺寸。而且，本发明减少了制造费用并使制造简化，特别是在本发明的系统中，光线的校准接近自动校准。
发明的其它目的和优点在参考附图的详细描述之后会变得很清楚，附图中图1给出了现有的激光图象投射装置；图2给出了激光图象投射系统的实施例，此系统采用本发明的混合型光束分离装置和混合型光束组合装置；图3给出了本发明的图象投影装置的一个实施例，该装置采用三原色的激光二极管作为光源；
图4给出了本发明的光路扩展器；图5给出了本发明的光束分离器的第一实施例；图6给出了本发明的光束分离器的第二实施例；图7给出了本发明的光束分离器的第三实施例；图8给出了本发明的光束分离器的第四实施例；图9给出了本发明的光束分离器的第五实施例；图10给出了本发明的光束组合器的第一实施例；图11给出了本发明的光束组合器的第二实施例；图12给出了本发明的光束组合器的第三实施例；图13给出了本发明的光束组合器的第四实施例；和图14给出了本发明的光束组合器的第五实施例。
下面参照附图对该发明进行详细的说明。
尽管该发明很容易得到各种改进和替代的形式，用图示的例子给出了具体实施例和将对其详细地进行说明。然而应明白的是，这么做并不是要把此发明局限在所公开的特定形式内，相反，此发明覆盖在所附权利要求中限定的属于此发明精神和范围内的所有改进、等同和替换。
如图2所示，本发明的一个实施例包括白光激光器100，三通道调制器700，混合型光束分离装置500，相位补偿晶体600，混合型光束组合装置800，一些高反镜300，光路扩展器400，准直透镜250，扫描装置900，视频信号处理电路790和屏幕1000。
白光激光器100产生三原色的激光束，光束通过聚焦透镜200。聚焦透镜200将由白光激光器100所产生的激光光束进行聚焦，以使激光束聚焦得足以在三通道调制器700中得到满意的信号处理速度。从聚焦透镜200射出的光束210被高反镜300反射射向光路扩展器400。当聚焦透镜200和三通道调制器700或调制器700与准直透镜250之间的光路较长时(例如几十厘米)，就要使用光路扩展器400来减少长光路所占的空间，使它降到仅有几个厘米。从光路扩展器400射出的光束被高反镜300反射射向混合型光束分离装置(混合型光束分离器)500。混合型光束分离装置500将三原色的光束分离成为分别具有红、绿、兰三种波长的三束光。此后被分离的光束分别进入三通道调制器700各自的通道。
三通道调制器700调制光束，以将从视频信号处理电路790接收到的图象信号S1加载到三色激光光束中。被调制的光束进入混合型光束组合装置(混合型光束组合器)800，该装置将在三通道调制器700的每个通道中经光调制的三色光束组合成一组合光束，所以是组合色，组合光束由高反镜300反射射向光路扩展器400。由光路扩展器400出射的光束由高反镜300反射射向准直透镜250。扫描装置900扫描组合色光束260以在屏幕1000上形成图象。于是，从被扫描光束得到的图象被屏幕1000投影(或反射)。准直透镜250位于反射镜300和扫描装置900之间，此时已通过混合型光束组合装置800的光束使图象通过扫描装置900，和屏幕1000使屏幕1000上的激光束直径足够小而不至于与邻近的扫描光束重叠。视频信号处理电路790使系统由电子视频信号处理所控制，和给三通道调制器700提供视频信号S1。
根据本发明的一个实施例，三通道调制器是声光调制器。三通道调制器也可以是电光调制器，在这种情况中，在电光调制器之前的光路中有三个偏振装置(没有在图上显示)，使受到电光调制器调制的每个波长的光束产生线偏振。
在名为“高功率激光器的三通道光调制器和调制方法(A3-Channel LightModulator And A Modulation Method For A High Power Laser)”的专利申请中公开了能应用在本发明的系统中的三通道调制器的示意性实施例，该专利申请以Yong Hoon Kim,Seung Nam Sha和Hang Woo Lee的名字在1998年4月15日申请，在此将此申请编入以供参考。
根据如图2所示的本发明的一个实施例，相位补偿晶体600是设置在混合型光束分离器500和三通道调制器700之间。当聚焦的激光束由混合型三色光束分离器500分离成三种颜色的光束和每个已分离的三色光束到达三通道调制器700时，相位补偿晶体600补偿由混合型光束分离器500分离的每种颜色在调制器700的相应通道中的光程差。如果三种颜色光束的光程差不很严重的话，可以不要相位补偿晶体600。
本发明涉及到使包括光束分离、光束组合与光束调制的光学系统有非常小的尺寸。如图1所示的现有一般激光显示系统中的三原色光束分离子系统25的三光束部件67a、68a、69a，三原色中每一色聚焦透镜64a、65a、66a，三基色的每个调制器61、62、63，三基色中每一色的准直透镜64b、65b、66b，以及三基色光束组合子系统65的三光束部件67b、68b、69b按照本发明被做成混合部件或组合成一个部件。也就是说，图1中的光束分离子系统的的三光束部件67a、68a、69a被组合成图2所示的一个混合型光束分离器500。与在图1中所示的现有系统中需要的三个聚焦透镜64a、65a、66a不同，根据本发明只需要如图2所示的单聚焦透镜200。如图1所示，现有系统中的三个调制器61、62、63在本发明中被组合成如图2所示的单个三通道调制器700。与如图1所示现有系统中所需要的三个准直透镜64b、65b、66b不同，根据本发明只需要一个如图2所示的准直透镜250。如图1所示现有的光束组合子系统65中所用的三光束部件67b、68b、69b被如图2所示地作为根据本发明的混合型光束组合装置800。另外，如图2所示，根据本发明的光路扩展器400的使用能通过缩短长光路所占用的空间而减少所需要的空间。如上所述，如果使用本发明的系统结构，尺寸大约为60cm×50cm×20cm的现有系统可以减小到大约6cm×5cm×3cm。而且系统的结构得到简化。综合这些特点，本发明的系统的优点是有可能做成小体积的模块，因此有可能实现简单的小尺寸系统。
根据如图2所示的一个实施例，用白光激光器100作为三原色的激光光源。也可以用三个激光器150，每个激光器用于三基色中的某一颜色，如图3所示。在图3所示的用三个激光器150的实施例中，有全内反射镜350介于光路扩展器400与调制器700之间，用来调节光路以便使每一激光束根据光源150与光调制器700的每个通道之间的间隔精确地进入光调制器700的每个通道。在图3所示的实施例中，只需要两个全内反射镜350，分别用于红和兰色波长的光束。如果激光是由光调制器700中图象信号进行光调制和然后在光束组合装置800中组合成一束光的话，这里的三原色激光器被用作产生色组合光束的光源。在这个实施例中，要用到三个聚焦透镜200和三个光路扩展器400，每个组件分别用于每一光束。图3中其它元件的情况和图2中的一样，就不再进行说明。
根据本发明，通过聚焦透镜200，白光束210被聚焦，以获得在三通道调制器700中所需要的视频信号处理速度。根据本发明，电光调制器或声光调制器均可以用来进行光调制。在下面的说明中，仅仅叙述使用声光调制器的情况。在使用电光调制器的情况中，光调制的原理和声光调制器是不同的，但是在图象投影装置中的光调制作用是和声光调制器一样的。因此，下面的讨论也适应于电光调制器。具体地讲，聚焦透镜200和调制器700之间的光路长度应该选择得使聚焦光束的焦点位于调制器700中。调制器700中的信号处理速度随通过调制器700的激光束直径成比例地增加。因此，如果要处理应该5MHz NTSC的视频信号，光束聚焦后激光束的直径应该大约是250μm(此时调制器的载频是150MHz)。让聚焦光束通过几个反射镜300以适当的入射角进入混合型光束分离器500的入射平面。
当焦距有几十厘米长的时候，在聚焦透镜200和混合型光束分离器500之间(或在光束组合器800与准直透镜250之间)要插入光路扩展器来把占据空间减小到几个厘米。当焦距只有十个厘米或更短时，就不需要使用光路扩展器。使用光路扩展器达到长焦距的空间减少效应的原理是在一直线上使距离折叠多次(如图2到图4所示，作为例子光路折叠了三次)，从而使空间减小和缩短光路的距离。
图4给出了根据本发明的示意性光路扩展器400。光路扩展器400包括入射平面101，第一全反射平面105，第二全反射平面106,n个第三反射平面(n=0,1,……)107和一个出射平面102，它们全部在介质401中形成。在名称为“一种结构小型的光路扩展器、一种扩展光路的方法以及具有小而紧凑的光学系统的大画面激光投影显示系统(A Compacted Beam PathExpander,A Method for Expanding Beam Path and A Large-Area LaserProjection Display System Having Small Compacted Optical System)”专利申请中公开了这种光路扩展器的实施例，该专利申请以Young Mo Hwang的名字在1998年6月4日申请。在此将此申请编入以供参考。
在这一实施例中，入射平面101形成无反射平面，以允许具有任意波长的光束进入介质401，形成具有任意折射率而不发生反射的光路扩展器400。在介质401中以由介质折射率决定的全反射角切出第一全反射平面105，以便将由入射平面进入的光束全反射到介质401中。光束向第二全反射平面106反射，该平面以相同的全反射角切入，用于以全反射角全反射从第一全反射平面105反射的光束进入介质401。光束由第二全反射平面106反射后进入n个第三全反射平面(n=0,1,2,……)107-n，该平面以全反射角切入介质401中，以便根据将从第二全反射平面106反射的光束全反射到介质401中的情况，沿预定长度的光路反射光束。图4所示的实施例中切入介质401的第三全反射平面的数量n为2(107-1,107-2)，然而，全反射平面的数量是取决于所要求的光路长度，而且能用一般的技术来确定。出射平面102形成非反射平面，以便从第三全反射平面107反射的光束射出介质401。
白光光束(由它的三原色的分量所组成)进入混合型光束分离器500，此时白光被分离成三个原色波长的红、绿、兰的三束光。从图5到图9示出了各自具有不同结构的光束分离装置的示意性实施例。作为光束分离和光束组合的例子，在图2中示出了光束由光束分离器500按兰、绿、红波长的次序被分离，而且由光束组合器800将光束组合时是按兰、绿、红波长的次序。然而，光线分离或组合的次序是可以根据混合型光束分离器500和光束组合器800上面的分色镜的膜设计而任意加以调节的。
本发明所用的混合型光束分离器的光束分离原理如下。
将一束入射光分离成三束具有不同波长的光线的光束分离装置的一个实施例如图5和图2所示，包括第一分离分色镜14，宽带高反镜13，第二分离分色镜15和介质12。在名称为“一种用二块其间具有空气隙的平板以及混合型分色镜来分离光束的装置及其方法(An Apparatus for Separating aLight Beam by Using Two Flat Plates With an Air Gap Therebetween and HybridDichroic Mirrors and a Method Thereof)”的专利申请中公开了这种光束分离器500的实施例。该中请以Jung Ho Park,Young Jun Park,Young M.Hwang和Yong Hoon Kim的名字在1998年6月4日申请，在此将其编入以供参考。
在这一实施例中，第一分离分色镜14只允许具有第一波长λ1的光线通过此反射镜14，将入射光束11中的其它波长λ2、λ3的光束反射。宽带高反镜13反射从第一分离分色镜14反射来的光线。第二分离分色镜15只允许具有不同于第一波长λ1的第二波长λ2的光线以平行于透过第一分离二色反射镜14的第一波长的光束方向透过它，并将由宽带高反镜13反射的具有第三波长λ3的光线反射。宽带高反镜13反射与第一和第二波长λ1、λ2不同的、从第二分离分色镜15反射来的第三波长λ3的光线。具有第三波长λ3的光线接着以平行于穿过第二分离分色镜15的具有第二波长λ2的光线的方向通过第二分离分色镜15。介质12位于第一、第二分离分色镜14、15以及宽带高反镜13之间。入射光线和反射光线通过介质12。在这个实施例中，介质是空气。
将入射光束分离成具有不同波长的三束光线的光束分离装置500的另一实施例如图6所示，它包括宽带减反膜52，第一分离分色镜54，宽带高反膜56，第二分离分色镜55，减反膜57和介质53。在名称为“用混合型分色镜分离光束的装置和方法以及制造这种装置的方法(An Apparatus and aMethod for Separating a Light Beam Using a Hybrid Dichroic Mirror and aMethod for Manufacturingthe Apparatus)”的专利申请中公开了这种光束分离装置500的实施例，该专利申请以Jung Ho Park,Young Jun Park和YoungMo Hwang的名字申请并于1998年6月4日申请，在这里编入该申请以供参考。
在这个实施例中，宽带减反膜52允许入射光束51无反射地进入介质53。入射光束51进入宽带减反膜52时，它与入射平面的垂直方向成第一角度θO°。对于透过宽带减反膜52的光束，入射光束到达第一分离分色镜54，这仅使第一波长λ1的光束以相对于透射平面的垂直方向的第一角度θO透射到外部，并以相对于反射平面的垂直方向的第二角度θG°反射第三波长λ3的光束。被第一分离分色镜54反射的光线到达宽带高反射率膜56。宽带高反膜56反射从第一分离分色镜54以与反射平面的垂直方向成第二角度θG°反射来的光束。由宽带高反膜56反射的光线到达第二分离分色镜55。第二分离分色镜55只允许和第一波长λ1有区别的第二波长λ2的光线通过，在通过第二分离分色镜55时该光线与透过平面的垂直方向成第一角度θO°，它以相对于反射平面的第二角度θG°反射从宽带高反膜反射的其它波长λ1、λ3的光线。宽带高反膜56反射由第二分离分色镜55反射的光线，该光线与反射平面的垂直方向构成第二角度θG°。被宽带高反膜56再次反射的光线射到减反膜57上。减反膜57允许从宽带高反膜56反射的光线中与第一和第二波长λ1、λ2不同的第三波长的光线无反射地透过减反膜57，透过光线与透射平面的垂直方向构成第一角度θO°。光线透过宽带减反膜52，并由第一分离分色镜54，第二分离分色镜55以及宽带高反膜56反射，通过介质53。第一、第二和第三波长的光线相互平行地通过第一分离分色镜54，第二分离分色镜55和减反膜57全部透射到介质53外部。
将入射光束分离成三个不同波长光束的光束分离装置500的另一实施例在图7中示出，它包括宽带减反膜121，第一分离分色镜123，全反射膜129，第二分离分色镜124，减反膜125和介质122。宽带减反膜121允许入射光束120无反射地透入介质122。入射光束120以由介质122的折射率决定的全反射角到达宽带减反膜，并透过介质122碰到第一分离分色镜123。第一分离分色镜123只允许第一波长λ1的光束126以全反射角透过第一分离分色镜123，并将从宽带减反膜121透过的光束中的其它波长λ2、λ3的光束以全反射角反射。被第一分离分色镜123反射的光束遇到全反射膜129。全反射膜129将从第一分离分色镜123反射来的光束以全反射角全反射，射向第二分离分色镜124。第二分离分色镜124在由全反射膜129反射来的光束中只允许与第一波长λ1不同的第二波长λ2的光束127以全反射角透过第二分离分色镜124，并以全反射角将第三波长λ3的光束反射射向全反射膜129。被第二分离分色镜124反射的第三波长的光束遇到全反射膜129，再次以全反射角进行反射。再次被全反射膜129全反射的光束到达减反膜125。减反膜125允许从全反射膜反射来的光束中不同于第一和第二波长λ1、λ2的第三波长λ3的光束128通过减反膜125而不产生反射。透过宽带减反膜121的光束和被第一分离分色镜123、第二分离分色镜124以及全反射膜125反射的光束都通过介质122。光束126、127和128通过第一分离分色镜123，第二分离分色镜124和全反射膜125相互平行地全部透射到介质122的外部。
将入射光束分离成三个不同波长光束的光束分离装置500的另一实施例在图8中示出，它包括宽带减反膜221，第一分离分色镜223，全反射膜229，第二分离分色镜224，减反膜225和一种介质222。在介质222中切割形成的切割平面上形成宽带减反膜221，以使全反射角垂直于切割形成的平面，以允许入射光束220无反射地进入介质222。入射光束220以由介质222的折射率决定的全反射角射到宽带减反膜221上。被允许透过宽带减反膜221的光束遇到第一分离分色镜223。第一分离分色镜223只允许从宽带减反膜220透过的光束中的第一波长λ1的光束226以全反射角透过反射镜223，并将其它波长λ2、λ3的光束以全反射角射向全反射膜229。全反射膜229把由第一分离分色镜反射来的光束以全反射角射向第二分离分色镜224。第二分离分色镜224在由全反射膜229反射来的光束中只允许与第一波长λ1不同的第二波长λ2的光束227以全反射角透过第二分离分色镜224，并以全反射角将与第一和第二波长λ1、λ2不同的第三波长λ3的光束反射，射向全反射膜229。全反射膜229再次将由第二分离分色镜224反射来的光束以全反射角进行全反射，射向减反膜225。减反膜225允许从全反射膜229反射来的光束中不同于第一和第二波长λ1、λ2的第三波长λ3的光束228通过减反膜225而不产生反射。透过宽带减反膜220的光束和被第一分离分色镜223、第二分离分色镜224以及全反射膜225反射的光束都通过介质222。光束226、227和228通过第一分离分色镜223、第二分离分色镜224和全反射膜225相互平行地全部透射出介质222。
将入射光束分离成三个不同波长光束的光束分离装置500的另一实施例如图9所示，它包括入射平面308，第一分离分色镜303，全反射平面310，第二分离分色镜304，透射平面309和介质302。在介质302中切出入射面308，使得入射光束301进入介质302时与入射平面308的垂直方向成布儒斯特(brewster)角θB°并以全反射角发生折射，全反射角决定于介质302的折射率。入射光束301碰到第一分离分色镜303。对于入射光束301来说，第一分离分色镜303只允许第一波长λ1的光束305透过，并以全反射角反射其它波长λ2、λ3的光束，射向全反射平面。全反射平面310以全反射角反射由第一分色分离镜303反射的光束，射向第二分离分色镜304。第二分离分色镜304在由全反射平面310反射来的光束中，只允许与第一波长λ1不同的第二波长λ2的光束306通过第二分离分色镜304，并以全反射角将其它波长的光束反射，射向全反射平面310。全反射平面310将由第二分离分色镜304反射的光束以全反射角全反射，射向透射平面309。由减反膜组成的透射平面309允许从全反射平面309反射来的光束中不同于第一和第二波长λ1、λ2的第三波长λ3的光束307通过透射平面而不产生反射。透过入射平面308的光束和被第一分离分色镜303、第二分离分色镜304以及全反射平面310反射的光束通过介质302。光束305、306和307通过第一分离分色镜303、第二分离分色镜304以及透射平面309相互平行地全部透射出介质302。
根据本发明的光束组合装置的结构以及光束组合原理将参考图10至图14说明如下。
在图10中给出了一个将三种不同波长的入射光束组合成一个光束的光束组合装置800的具体结构，它包括反射膜404，第一组合分色镜405，第二组合分色镜406和介质408。在名称为“一种用其间具有空气隙的两块平板来组合光束的装置及其方法(An Apparatus and a Method for CombiningLight Beams by Usingtwo Flat Plates with an Air Gap Therebetween)”的专利申请中公开了光束组合器800的这种实施例。该申请以Young Jun Park,Jung-Ho Park,Young Mo Hwang和Yong Hoon Kim的名字在1998年6月4日申请，在此将其编入以供参考。
在这一实施例中，反射膜404使由调制器700调制过的三束光中进入介质408的具有第一波长λ1的光束401在介质内第一次反射。根据该实施例，介质为空气。第一组合分色镜405只允许和第一波长λ1不同的第二波长λ2的光束402进入介质408，并反射其它波长的光束。第二组合分色镜406只允许与第一和第二波长λ1、λ2不同的第三波长λ3的光束403通过，而反射其它波长的光束。第一组合分色镜405在第一反射点第二次反射由反射膜404在介质408中第一次反射的第一波长λ1的光束。反射膜404在介质408中第三次反射第一组合光束，射向第二组合分色镜406。第一组合光束是由第一组合分色镜405第二次反射的第一波长的光束和第二波长λ2光束402组合而成，第二波长λ2光束是由第一组合分色镜405在第一波长光束第二次反射的地点透过第一组合分色镜405进入介质408的。第二组合分色镜406在介质408中第四次反射被第三次在介质408中反射的第一组合光束。出射光束407是第二组合光束，它是由第二组合分色镜406第四次反射的第一组合光束和第三波长λ3的光束403所组成。第三波长λ3的光束是由第二组合分色镜406在第一组合光束第二次反射的地点透过第二组合分色镜406进入介质408的。第二组合光束透过反射膜404射出介质408。
图11给出另一个将三个不同波长的入射光束组合成一束光的光束组合装置800的具体结构，它包括减反膜510，宽带高反镜511，第一组合分色镜512，第二组合分色镜513，宽带减反膜514和介质515。在名称为“用一块平板来组合光束的装置和方法以及制造该装置的方法(An Apparatus anda Method for Combining Light Using One Flat Plate and a Method forManufacturing the Apparatus)”的专利申请中公开了光束组合器800该实施例，该申请以Jung Ho Park,Young Jun Park和Young Mo Hwang的名字于1998年5月11日申请，在此编入该申请以供参考。
在这一实施例中，减反膜510只允许由调制器700所调制的三束光中具有第一波长λ1的光束以第一角度θO°无反射地进入介质515。宽带高反镜511在介质515中以不同于第一角度的第二角度第一次反射第一波长λ1的透入光束。通过只允许不同于第一波长λ1的第二波长λ2光束以第一个角度透入介质515而反射其它波长的光束，同时在第二波长λ2透过第一组合分色镜512的地方还以第二角度第二次反射具有第一波长λ1的第一次反射光，第一组合分色镜512组成了第一组合光束。宽带高反镜511在介质515内以第二角度进行第三次反射，将第一组合光束射向第二组合分色镜513。通过只允许不同于第一和第二波长的第三波长λ3光束以第一角度透入介质515而反射其它波长的光束，同时还在第三波长λ3透过第二组合分色镜513的地方以第二角度第四次反射第三次反射来的第一组合光束，第二组合分色镜513组成了第二组合光束。宽带减反膜514允许第二组合光束无反射地透出介质515。透过第一组合分色镜510的第一波长光束、第一次反射的光束、第一组合光束以第二组合光束在介质515中通过。图中的标号501、502和503分别表示具有第一波长、第二波长和第三波长的光束。
图12给出另一个将三个不同的入射光束组合成一束光的光束组合装置800的实施例，它包括减反膜610，全反射膜611，第一组合分色镜612，第二组合分色镜613，宽带减反膜614和介质615。减反膜610只允许由调制器700所调制的三束光中具有第一波长λ1的入射光束601无反射地透入介质615，入射光束601以全反射角进入介质615。全反射膜611在介质615中将透入的第一波长光束进行第一次全反射，朝向第一组合分色镜612。通过只允许不同于第一波长λ1的第二波长λ2光束透过分色镜612而反射其它波长的光束，同时还在第二波长λ2光束602透过的地方在介质615中还将经过第一次全反射的第一波长光束进行第二次全反射，第一组合分色镜612产生了第一组合光束。第一组合光束碰到全反射膜611，在介质615中进行了第三次全反射，将第一组合光束射向第二组合分色镜613。通过只允许不同于第一和第二波长λ1、λ2的第三波长λ3光束603透入介质615而反射其它波长的光束，同时还在第三波长λ3光束透过的地方还在介质615中第四次全反射第三次全反射的第一组合光束，第二组合分色镜613产生第二组合光束，该光束射向宽带减反膜614。宽带减反膜614允许第二组合光束无反射的透出介质615。
图13给出了另一个将三个不同波长的入射光束组合成一束光的光束组合装置800的实施例，它包括减反膜720，全反射膜721，第一组合分色镜722，第二组合分色镜723，宽带减反膜724和介质725。第一组合分色镜722，第二组合分色镜723和全反射膜721对应于图3中分别标为42、43和41的部件。减反膜720被切入介质725以至于它和全反射角垂直，以便于让由调制器700调制的三个光束中具有第一波长λ1的光束701能无反射地透入介质725，该光束以全反射角进入介质725，角度大小取决于介质725的折射率。全反射膜721对透入的第一波长λ1光束在介质725内产生第一次全反射，朝向第一组合分色镜722。通过只允许不同于第一波长λ1的第二波长λ2光束702透入介质725而反射其它波长的光束，同时还在第二波长λ2光束透过的地方在介质725中向全反射膜721第二次全反射具有第一波长的第一次全反射光束，第一组合分色镜722产生第一组合光束。全反射膜721在介质725中向第二组合分色镜723第三次全反射第一组合光束。通过只允许不同于第一和第二波长的第三波长λ3光束703透入介质725而反射其它波长的光束，同时还在第三波长λ3光束透过的地方在介质725中第四次全反射第三次全反射的第一组合光束，第二组合分色镜723产生第二组合光束，该光束射向宽带减反膜724。宽带减反膜724切入介质725，使它垂直于全反射角，以便让第二组合光束无反射地透出介质725。
图14给出了另一种将三个不同波长的入射光束组合成一束光的组合装置800的实施例，它包括减反平面809，全反射平面810，第一组合分色镜803，第二组合分色镜804，出射平面808和介质802。减反膜809只允许由调制器700所调制的三束光中具有第一波长λ1的光束805以全反射角无反射地进入介质802，全反射角的大小取决于介质802的折射率。全反射平面810将进入介质802的第一波长光束第一次反射，射向第一组合分色反射镜803。通过只允许不同于第一波长的第二波长λ2光束806透入介质802而反射其它波长的光束，同时还在第二波长透过的地方在介质802中将经过第一次全反射的第一波长光束进行第二次全反射，第一组合分色镜803出射第一组合光束，该光束射向全反射平面810。全反射平面810将第一组合光束在介质802中第三次反射，射向第二组合分色镜804。通过只允许不同于第一和第二波长2的第三波长λ3光束807透入介质而反射其它波长的光束，同时还在第三波长光束透过的地方在介质802内第四次全反射经第三次全反射的第一组合光束，第二组合分色镜804形成第二组合光束，该光束射向出射平面808。出射平面808切入介质802，与全反射平面810构成θt角，以允许第二组合光束无反射地穿出介质802。第二组合光束从介质802出射时它与切割平面的法线构成布儒斯特角。
光束组合装置和光束分离装置组合起来形成本发明的图象投影装置。图2给出了由图5所示的光束分离装置和图10所示的光束组合装置组合的实例。在光束分离装置和光束组合装置中，平板以所用的介质为基础相互面对的排列，安放得使它们在穿过介质时的距离保持相等和相互平行。
因此，在光束分离装置中，入射角和图5中两平板的间隔或图6到图9中单块平板的两边之间的间隔(在上述的实施例中这两边上有各种反射镜的膜)决定了出射光束之间的间隙(即，例如兰光与绿光之间，和绿光与红光之间)。为了消除通道之间的相互干扰，调制器的每个通道之间的光束间隔大约需要5mm。因此，考虑到这个要求来确定光束分离装置的光束入射角以及两平板或两边的间隔。为了明白混合型光束分离装置有多大，两平板之间或单平板的两边的间隔大约要求为8.66mm，所以如果光束的入射角为30°，光束之间的间隔为5mm，它是由2×5cos30°来确定的。在这种情况下，混合型光束分离装置会非常小，以至于该装置的总尺寸不会超过2cm的最大长度(三原色光束的分开距离)，宽度(两平板之间分开的间隔加上两平板的厚度之和)为1.2cm，另一宽度为1cm(2cm×1.2cm×1cm)。这和现有的使用分离元件的光束分离装置(它们的尺寸大约为20cm×10cm×10cm)相比要小很多。除了减小尺寸之外，根据本发明的光束组合装置，在光学校准方面，能使现有的每个元件进行校准的复杂方法简化，所以根据本发明的光束组合装置基本上是自动校准的。
被分离的兰、绿和红波长的聚焦光束在它们从混合型光束分离器射出进入三通道调制器700的相应通道时，它们相互平行并保持相互之间的特定的光束间隔。当激光束在调制器内被调制时，对外部输入的视频信号的处理速度和聚焦的激光束直径有关。因此，兰、绿和红波长的所有光束要聚焦在三通道调制器的相应通道的相同点上，因此三个光束的直径是相等的。如果直径不相等，那么每个通道的处理速度会不相同。
从图5到图3，相位补偿晶体600是保证兰、绿和红光束的焦点位于调制器相应通道的同一点的光路补偿器。当比较每一光束从混合型光束分离装置500出射点处它们光程差时，对红光来说与兰光出射点相比，它走了最长的路程。这是因为红光到达出射点时要被高反镜13反射两次。对于绿光来说，与兰光的出射点相比，它走了较长的路程，这是因为绿光被高反镜反射了一次之后才到达出射点。其结果是，如果在图2所示的实施例中不插入相位补偿晶体600的话，红光被聚焦在调制器的适当通道上，绿光光束被聚焦在比红光焦点远的地方，而兰光则被聚焦在比绿光焦点还远的地方，所以调制器每个通道的信号处理速度会有差别。
更为严重的问题是它们会引起光调制效率的降低。当使用平行光束和在激光束聚焦时，即，在焦点周围能保持几乎是平行光时，在调制器中光束的调制效率最高。当相位补偿器的长度的d，相位补偿器材料的折射率为n时，相位补偿器的光路补偿长度L等于n-1乘以d。在红光直接聚焦在调制器上的情况下，绿光与兰光在出射点处与红光的出射点相比较会有光程差。因此，如图2所示的相位补偿晶体600的作用是通过插入长度为d1和d2的相位补偿晶体600后，兰、绿和红光被聚焦在同一线上。一般情况下，允许用透光玻璃来作为相位补偿晶体600。
实际上，当聚焦透镜的焦距很长时(几十厘米)，不需要插入相位补偿晶体。在长焦距的情况下，如果在焦点处保持平行光束的长度比调制器晶体的厚度(约为1cm)要大得多时，就不需要插入相位补偿晶体，因为即使焦点成在不同的位置，在相位补偿晶体中光束直径的差别是可以忽略不计的。在物理学的技术名词中，像在激光束聚焦的焦点左边和右边那样保持平行光条件的长度被称为瑞利范围(Rayleigh)，它被定义为在焦点处的光束直径是焦点直径的1.414倍处的长度的两倍，被相位补偿器调节得使光路彼此都相等的兰、绿和红光进入三通道调制器700。按照在每个光束的对应通道内从外部输入的对应每个通道的视频信号，实现光束的强度调制。如上所述，调制器700可以是声光调制器。声光调制器的原理在几本教材中解说得很清楚。(参考书1:“声光装置的设计和制造(Design and Fabrication of Acousto-optic Devices)”P Goutzoulis/R.Pape,Marcel Decker公司，1994年，参考书2:“声光装置原理、设计和应用(Acousto-Optic Devices:Principles,Design,and Application)”,Jieping Xu/Robert Straud,Tohn Wiley&Sons公司，1992年)三通道声光调制器是这样一种装置，在调制器中，按照由从外部加到声光晶体(代表性的有TeO2，石英，玻璃，LiNbO3,PbMoO4,GaP,Ge,Hg2Cl2,Tl3AsS4,Tl2AgSe3的视频信号调制过的射频(RF)信号而产生声弹波的三个电极挨着排放。一般的单个声光调制器的结构是一个电极上设有一个声光调制器。三个通道的电极之间的间隙大约为5cm，而且相互分开排放，电极之间的分离距离要足以消除通道相互间的串扰。三通道声光调制器的总尺寸为2cm(平行于电极的一边)乘以1cm(厚度；在激光通过的方向上)乘以1cm(高度；在声弹波前进的方向上)，不包括声光调制器驱动电路的尺寸。这起到了减低制造费用和成本的作用。另外，与现有的对三原色的每个通道采用单个元件时所需安装的空间(大约20×5×10cm)相比，它的确减小了调制器的尺寸。
在三通道调制器中根据外加的视频信号进行光调制的每一束三基色光束进入混合型光束组合装置800，保持每束光之间有一定的间隔并以特定的入射角平行入射。光束组合装置的作用是在每束光按视频信号调制后，用把三束分离的三基色光束组合成一束光的方法产生颜色，和当通过将外加视频信号产生了颜色的光束扫描到屏幕上的方法来成像时，光束很容易地用扫描装置扫到屏幕上。
图2所示的混合型光束组合装置800的动作原理与图2中混合型光束分离装置工作过程相反。如图2所示，混合型光束组合装置800的结构做得使两平板安放得保持它们之间的特定间隔不变和相互平行。有一个反射镜做成高反镜，并且是用镀膜的方法镀在一块平板上。一个透过绿光而反射兰光的分色镜和另一个透过红光而反射其余的绿光和兰光的分光镜挨着用镀膜方法镀在另一块平板上。在决定两平板分离的间隙时，应使得被高反镜反射的光束和入射光束确实是一致的，而且在两个分色镜上相遇。
工作原理如下三原色的兰光被高反镜反射一次，然后到达第一分色镜，它和透过第一分色镜的绿光精确一致，以使兰光和绿光相遇，接着被高反(H/R)镜反射。这个组合光束再次被高反镜反射并到达第二分色镜，并且它和透过第二分色镜的红光精确一致。因此，三个波长的光束被组合成一束光，并反射而射出射向准直透镜250。这时，被组合的一束光变成一束根据视频信号而产生颜色的光。
被组合成一束的光束进入准直透镜250，如图2所示，插在混合型光束组合装置800和准直透镜之间的光束扩展器400用来减少混合型光束组合装置800和准直透镜250之间的空间。光束扩展器的工作原理和插在聚焦透镜200与调制器700之间的光束扩展器一样，是为了在保持光路长度的情况下减少系统所需要的空间。混合型光束组合装置800和准直透镜250之间的范围大体上与聚焦透镜200和调制器700之间的范围一样。如果混合型光束组合装置800和准直透镜间的光路长度在10cm以内的话，就不需加入光束扩展器。
准直透镜250起的作用是让被聚焦透镜200聚焦的光束再次扩展，然后以特定的角度通过调制器的焦点。离扫描装置900的投影长度，垂直扫描角以及水平扫描角决定了被实现的屏幕1000的大小。如果决定了被实现的屏幕，邻近的扫描光束就不要相互重叠，以便在屏上得到高分辨率的图象。特别是，对选定的屏幕来说会有光束的最大直径，而且如果不加入准直透镜的话，则由于光束在焦点处被再一次扩展，所以要调整屏幕上所需要的特定光束的直径大小是困难的。加入准直透镜是为了获得高分辨率图象所必需的光束直径，该准直透镜在投影长度中为了获得所使用屏幕的尺寸是需要的。准直光束被射到扫描装置上，由扫描装置进行垂直和水平扫描，于是光束被垂直和水平扫描到屏幕，在屏幕上形成图象。作为一种有代表性的水平扫描装置是多面体反射镜(高速多面体转镜)，而检流计用于垂直扫描。近来MEMS技术迅速发展的结果是已研制了大量的微反射镜阵列(例如DMD)，如果这些元件被用于垂直扫描和水平扫描的装置的话，扫描装置的尺寸可能会非常小。
调制器700的信号处理速度和垂直与水平扫描装置的扫描速度决定图象被扫描时屏幕上图象质量的实现程度(例如，TV或一般视频，VGA(计算机监视器)和HDTV(高清晰度电视))。举例来说，在处理用于TV或一般视频的NTSC信号时，调制器信号处理的速度至少需要5MHz，水平扫描速度为15.75kHz，垂直扫描速度为69Hz。如果目标系统达到HDTV的水平时，就需要适合的光调制速度和垂直及水平扫描的速度。
如上所述，本发明是为了实现高分辨率小型的激光显示系统。更详细地说，本发明有可能使在光束的聚焦子系统和准直透镜之间的光束处理子系统比现有系统的尺寸小很多。混合型光束分离准直500、相位补偿装置600、三通道调制器700和混合型光束组合装置800被集成在一个模块中，而且模块的尺寸约为6×5×3cm。在本发明中，它称之为混合型视频激光混色器(HVLCM)。HVLCM比起用现有的分离的光学元件的情况来说能减小尺寸达几十倍。它也能降低制造的费用和简化制造过程，特别是，因为光学校准接近于自动校准，所以在光校准方面本发明比起现有系统来说有很多的优点。
如上所述，本发明会实现高分辨率小型的激光显示器用的图象投影装置。
而且，以下面这种方式可以使系统简化和减小尺寸，其方法是把位于现有技术的光调制装置之前和之后的准直透镜光学系统和聚焦透镜光学系统放在混合光束分离装置与组合装置的外面，只用一个透镜，并且用光路扩展器将几十厘米长的光路减至几个厘米。
根据本发明的实施例，光源用红、绿和兰色的激光光源或白色激光光源，并且用机械的多面体反射镜、非常小的微反射镜阵列等作光束扫描装置。按上述的方法去做，系统能简化和缩小尺寸而保持现有激光视频投影系统所具有的高效率特性。
此外，在通过采用三原色的激光二极管作为光源来实现本发明的图象投影装置的情况下，由于显著地减小了尺寸而能应用于家庭中。
权利要求
1．一种图像投影装置，包括光束分离装置，用于将由三种不同波长的光束组成的一束入射光分离成三束相互平行的分别具有第一、第二和第三波长的分离光束，至少包括两个第一反射镜和位于所述至少两个第一反射镜之间的第一介质；三通道调制器，用于按照从外部源输入的图像信号来调制被所述光束分离装置分离的所述光束；以及光束组合装置，用于将由所述三通道调制器调制过的具有所述第一、第二和第三波长的三束光组合而形成一束组合光束，至少包括两个相互平行的第二反射镜和位于所述至少两个第二反射镜之间的第二介质。
2．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述三通道调制器包括三通道电光调制器，以及所述装置还包括三个偏振装置，用于对经所述电光调制器调制过的具有不同波长的光束进行线偏振。
3．如权利要求1所述图像投影装置，还包括相位补偿器，用以调节相应于至少两个具有不同波长光束的光路，所述相位补偿器放在所述光束分离装置的前面，以便把被所述光束分离装置分离的不同波长的光束以长度彼此相等的光路聚焦到所述调制器上。
4．如权利要求1所述图像投影装置，还包括白光激光器，作为光源，用于产生所述入射光束；第一光路扩展器，用于缩短由所述光源产生的所述光束的光路长度；第一高反镜，使所述光源产生的所述光束进入所述第一光路扩展器；第二高反镜，使所述光束从所述第一光路扩展器进入所述光束分离装置，所述第二高反镜被放在所述光束分离装置的输入端；第二光路扩展器，用于缩短被所述光束组合装置输出的所述组合光束的光路长度；第三高反镜，用于使被所述光束组合装置输出的光束进入所述第二光路扩展器；扫描装置，用于把由所述第二光路扩展器输出的光束扫描到屏幕上；以及第四高反镜，用于使由第二光路扩展器输出的光束进入所述扫描装置。
5．如权利要求3所述图像投影装置，还包括第一光路扩展器，用于缩短由所述光源产生的所述光束的光路长度；第一高反镜，使所述光源产生的所述光束进入所述第一光路扩展器；第二高反镜，使所述光束从所述第一光路扩展器进入所述光束分离装置，所述第二高反镜被放在所述光束分离装置的输入端；第二光路扩展器，用于缩短被所述光束组合装置输出的所述组合光束的光路长度；第三高反镜，用于使被所述光束组合装置输出的光束进入所述第二光路扩展器；扫描装置，用于把由所述第二光路扩展器输出的光束扫描到屏幕上；以及第四高反镜，用于使由第二光路扩展器输出的光束进入所述扫描装置。
6．如权利要求4所述图像投影装置，其中所述第一和第二光路扩展器中的至少一个包括光路扩展器介质；入射平面，在此平面上形成一层减反膜，从而使输入光束进入所述光路扩展器介质而不产生反射，所述介质有特定的折射率，所述入射平面垂直于所述输入光束；第一全反射平面，它以全反射角切入所述光路扩展器介质，该全反射角由所述光路扩展器介质的折射率决定，从而使从所述入射平面进入的光束在所述光路扩展器介质中产生全反射；第二全反射平面，它以所述全反射角切入所述光路扩展器介质，从而使所述第一全反射平面反射的光束在所述光路扩展器中以所述全反射角产生全反射；和出射平面，在此平面上形成一层减反膜，从而使被所述第二全反射平面反射的光束射出光路扩展器介质，所述出射平面垂直于出射光束。
7．如权利要求5所述图像投影装置，其中所述第一和第二光路扩展器中的至少一个包括光路扩展器介质；入射平面，在此平面上形成一层减反膜，从而使输入光束进入所述光路扩展器介质而不产生反射，所述介质有特定的折射率，所述入射平面垂直于所述输入光束；第一全反射平面，它以全反射角切入所述光路扩展器介质，所述全反射角由所述光路扩展器的折射率决定，从而使从所述入射平面进入的光束在所述光路扩展器介质中产生全反射；第二全反射平面，它以所述全反射角切入所述光路扩展器介质，从而使所述第一全反射平面反射的光束在所述光路扩展器中以所述全反射角产生全反射；和出射平面，在此平面上形成一层减反膜，从而使被所述第二全反射平面反射的光束射出光路扩展器介质，所述出射平面垂直于出射光束。
8．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一分离分色镜，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜，并反射具有其它波长的光束；宽带高反镜，反射被所述第一分离分色镜反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反镜所反射的光束，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长光束透过所述第二分离分色镜，其方向平行于透过所述第一分离分色镜的具有第一波长的光束，所述第二分离分色镜还反射具有其它波长的光束；所述宽带高反镜反射具有所述第三波长的光束，所述第三波长与由所述第二分离分色镜反射和透过所述第二分离分色镜的所述第一和第二波长不同，反射方向与透过所述第二分离分色镜的具有所述第二波长的光束相平行；而且其中，所述第一介质位于所述第一和第二分离分色镜与所述宽带高反镜之间，而且所述入射光束和所述反射光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括反射膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中进入所述第二介质的具有所述第一波长的光束在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜，而反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜，而反射具有其它波长的光束；所述第一组合分色镜第二次反射在第二介质中被第一次反射的具有第一波长的光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的所述光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的光束被所述第一组合分色镜在第二介质中反射的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；和其中，第二组合光束射出所述第二介质，所述第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由第四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的光束组合而成。
9．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一分离分色镜，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜，而反射具有其它波长的光束；宽带高反镜，反射被第一分离分色镜反射的所述光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反镜所反射的光束，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜，其方向平行于透过所述第一分离分色镜的具有第一波长的光束，第二分离分色镜还反射具有其它波长的光束；所述宽带高反镜反射具有所述第三波长的光束，该波长与由第二分离分色镜反射和透过第二分离分色镜的第一和第二波长不同，反射方向与透过所述第二分离分色镜的具有所述第二波长的光束相平行；而且其中，所述第一介质位于所述第一和第二分离分色镜与所述宽带高反镜之间，而且所述入射光束和所述反射光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括反射膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有第一波长的光束进入所述第二介质，在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜，而反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜，而反射具有其它波长的光束；所述第一组合分色镜，第二次反射在第二介质中被第一次反射的具有第一波长的光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的所述光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的光束被所述第一组合分色镜在所述第二介质中反射的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；和其中第二组合光束射出所述第二介质，所述第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由第四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的光束组合而成。
10．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一分离分色镜，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜，而反射具有其它波长的光束；第一宽带高反镜，反射被所述第一分离分色镜反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反镜所反射的光束，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长光束透过所述第二分离分色镜，其方向平行于透过所述第一分离分色镜的具有第一波长的光束，第二分离分色镜还反射具有其它波长的光束；所述第一宽带高反镜反射具有所述第三波长的光束，所述第三波长与由所述第二分离分色镜反射和透过所述第二分离分色镜的所述第一和第二波长不同，反射方向与透过所述第二分离分色镜的具有所述第二波长的光束相平行；而且其中，所述第一介质位于所述第一和第二分离分色镜与所述宽带高反镜之间，而且所述入射光束和所述反射光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括减反膜，它允许由所述调制器调制过的三束光中具有第一波长的光束以第一角度无反射地透过所述减反膜透入所述第二介质；第二宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射所述透入的具有所述第一波长的所述光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述第二宽带高反镜以所述第二角度在所述第二介质内第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束以所述第一角度透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜的地方以所述第二角度第四次反射所述第三次反射的第一组合光束而产生第二组合光束；宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；和其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
11．如权利要求7述的图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一分离分色镜，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜，而反射具有其它波长的光束；第一宽带高反镜，反射被所述第一分离分色镜反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反镜所反射的光束，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长光束透过所述第二分离分色镜，其方向平行于透过所述第一分离分色镜的具有所述第一波长的光束，所述第二分离分色镜还反射具有其它波长的光束；所述第一宽带高反镜反射具有所述第三波长的光束，所述第三波长与由所述第二分离分色镜反射和透过所述第二分离分色镜的所述第一和第二波长不同，反射方向与透过所述第二分离分色镜的具有所述第二波长的光束相平行；而且其中，所述第一介质位于所述第一和第二分离分色镜与所述宽带高反镜之间，而且所述入射光束和所述反射光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括减反膜，它允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以所述第一角度无反射地透过所述减反膜透入所述第二介质；第二宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射的具有所述第一波长的所述透入光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述第二宽带高反镜以所述第二角度在所述第二介质内第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束以所述第一角度透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方以所述第二角度第四次反射所述第三次反射的第一组合光束而产生第二组合光束；宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；和其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
12．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一分离分色镜，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜，而反射具有其它波长的光束；宽带高反镜，反射被所述第一分离分色镜反射的所述光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反镜所反射的光束，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长光束透过所述第二分离分色镜，其方向平行于透过所述第一分离分色镜的具有所述第一波长的所述光束，所述第二分离分色镜还反射具有其它波长的光束；所述宽带高反镜反射具有所述第三波长的光束，所述第三波长与由所述第二分离分色镜反射和透过所述第二分离分色镜的所述第一和第二波长不同，反射方向与透过所述第二分离分色镜的具有所述第二波长的光束相平行；而且其中，所述第一介质位于所述第一和第二分离分色镜与所述宽带高反镜之间，而且所述入射光束和所述反射光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束穿过所述减反膜以全反射角进入所述第二介质；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过所述第一组合分色镜的地方，在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的所述光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方，在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
13．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一分离分色镜，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜，而反射具有其它波长的光束；宽带高反镜，反射被所述第一分离分色镜反射的所述光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反镜所反射的光束，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜，其方向平行于透过所述第一分离分色镜的具有所述第一波长的所述光束，所述第二分离分色镜还反射具有其它波长的光束；所述宽带高反镜反射具有所述第三波长的光束，所述第三波长与由所述第二分离分色镜反射和透过所述第二分离分色镜的所述第一和第二波长不同，反射方向与透过所述第二分离分色镜的具有所述第二波长的所述光束相平行；而且其中，所述第一介质位于所述第一和第二分离分色镜与所述宽带高反镜之间，而且所述入射光束和所述反射光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束穿过所述减反膜以全反射角进入所述第二介质；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过的地方，在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
14．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一分离分色镜，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并反射具有其它波长的光束；宽带高反镜，反射被所述第一分离分色镜反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反镜所反射的光束，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长光束透过所述第二分离分色镜，其方向平行于透过所述第一分离分色镜的具有所述第一波长的所述光束，所述第二分离分色镜还反射具有其它波长的光束；所述宽带高反镜反射具有所述第三波长的光束，所述第三波长与由所述第二分离分色镜反射和透过所述第二分离分色镜的所述第一和第二波长不同，反射方向与透过所述第二分离分色镜的具有所述第二波长的所述光束相平行；而且其中，所述第一介质位于所述第一和第二分离分色镜与所述宽带高反镜之间，而且所述入射光束和所述反射光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以全反射角无反射地通过所述减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过的地方，在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于所述全反射角，以便允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
15．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一分离分色镜，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并反射具有其它波长的光束；宽带高反镜，反射被所述第一分离分色镜反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反镜所反射的光束，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜，其方向平行于透过所述第一分离分色镜的具有所述第一波长的所述光束，所述第二分离分色镜还反射具有其它波长的光束；所述宽带高反镜反射具有所述第三波长的光束，所述第三波长与由所述第二分离分色镜反射和透过所述第二分离分色镜的所述第一和第二波长不同，反射方向与透过所述第二分离分色镜的具有所述第二波长的所述光束相平行；而且其中，所述第一介质位于所述第一和第二分离分色镜与所述宽带高反镜之间，而且所述入射光束和所述反射光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以所述全反射角无反射地通过所述减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过的地方，在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于所述全反射角，以便允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
16．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，允许以与入射平面的垂直方向构成的第一角度进入的入射光束透过所述宽带减反膜而进入所述第一介质；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的所述光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第一分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；宽带高反膜，反射被所述第一分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第二分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；所述宽带高反膜反射被第二分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；减反膜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜，所述第二分离分色镜以及所述宽带高反膜所反射的光束通过所述第一介质，及所述光束组合装置包括反射膜，它使由所述调制器调制过的三束光中进入所述第二介质的具有所述第一波长的光束在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜并反射具有其它波长的所述光束；所述第一组合分色镜第二次反射在所述第二介质中被第一次反射的具有所述第一波长的所述光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束在第二介质中组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的所述光束被所述第一组合分色镜反射的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；和其中第二组合光束射出所述第二介质，所述第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由第四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束组合而成。
17．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，允许以与入射平面的垂直方向构成的第一角度进入的入射光束透过所述宽带减反膜而进入所述第一介质；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第一介质，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；宽带高反膜，反射被所述第一分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第二分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射具有其它波长的光束；所述宽带高反膜反射被第二分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；减反膜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度无反射地透过；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述宽带高反膜所反射的光束通过所述第一介质，及所述光束组合装置包括反射膜，它使由所述调制器调制过的三束光中进入所述第二介质的具有所述第一波长的光束在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜并反射具有其它波长的光束；所述第一组合分色镜第二次反射在所述第二介质中被第一次反射的具有所述第一波长的所述光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的光束在第二介质中组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的光束被所述第一组合分色镜反射的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；和其中，第二组合光束射出所述第二介质，所述第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由第四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束组合而成。
18．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以相对于入射平面的垂直方向构成的第一角度进入的入射光束透过所述第一宽带减反膜而进入所述第一介质；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第一分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；第一宽带高反膜，反射被所述第一分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第二分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射具有其它波长的光束；所述第一宽带高反膜反射被第二分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第一减反膜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述宽带高反膜所反射的光束通过所述第一介质，及所述光束组合装置包括第二减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以第一角度通过所述第二减反膜无反射地透入所述第二介质；第二宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射所述透入的具有所述第一波长的光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述第二宽带高反镜以所述第二角度在所述第二介质内第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束所述第一角度透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方以所述第二角度第四次反射所述第三次反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；和其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
19．如权利要求7述的图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以相对于入射平面的垂直方向构成的第一角度进入的入射光束透过所述第一宽带减反膜而进入所述第一介质；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第一分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；第一宽带高反膜，反射被所述第一分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第二分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；所述第一宽带高反膜反射被第二分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第一减反膜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述第一宽带高反膜所反射的光束通过所述第一介质，及所述光束组合装置包括第二减反膜，它允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以第一角度通过所述第二减反膜无反射地透入所述第二介质；第二宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射所述透入的具有所述第一波长的光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述第二宽带高反镜以所述第二角度在所述第二介质内第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束以所述第一角度透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方以所述第二角度第四次反射所述第三次反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；和其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
20．如权利要求6述的图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以相对于入射平面的垂直方向构成的第一角度进入的入射光束透过所述宽带减反膜进入所述第一介质；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第一分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；宽带高反膜，反射被所述第一分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第二分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射具有其它波长的光束；所述宽带高反膜反射被所述第二分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第一减反膜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述宽带高反膜所反射的光束通过所述第一介质，及所述光束组合装置包括第二减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的入射光束以所述全反射角通过所述第二减反膜透入所述第二介质；全反射膜，在所述第二介质中对具有所述第一波长的所述透射光束第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过所述第一组合分色镜的地方在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质内第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；及第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
21．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以相对于入射平面的垂直方向构成的第一角度进入的入射光束透过所述宽带减反膜进入所述第一介质；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第一分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；宽带高反膜，反射被所述第一分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第二分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射具有其它波长的光束；所述宽带高反膜反射被第二分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第一减反膜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述宽带高反膜所反射的光束通过所述第一介质，及所述光束组合装置包括第二减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以全反射角通过所述第二减反膜透入所述第二介质；全反射膜，在所述第二介质中对具有所述第一波长的所述透射光束第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质内第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过的地方，在所述第二介质中第四次反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；和第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
22．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以相对于入射平面的垂直方向构成的第一角度进入的入射光束透过所述第一宽带减反膜进入所述第一介质；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第一分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；宽带高反膜，反射被所述第一分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第二分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射具有其它波长的光束；所述宽带高反膜反射被所述第二分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第一减反膜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述宽带高反膜所反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第二减反膜，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过的地方，在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及第二宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于所述全反射角，以便允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
23．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以相对于入射平面的垂直方向构成的第一角度进入的入射光束透过所述第一宽带减反膜进入所述第一介质；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第一分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；宽带高反膜，反射被所述第一分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第二分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射具有其它波长的光束；所述宽带高反膜反射被第二分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第一减反膜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述宽带高反膜所反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第二减反膜，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过的地方，在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及第二宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于所述全反射角，以便允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
24．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，允许以全反射角进入的入射光束无反射地透过所述宽带减反膜，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜，并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括反射膜，它使由所述调制器调制过的三束光中进入所述第二介质的具有所述第一波长的光束在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜并反射具有其它波长的光束；所述第一组合分色镜第二次反射在所述第二介质中被第一次反射的具有所述第一波长的光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被所述第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的所述光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的光束在第二介质中组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的所述光束被所述第一组合分色镜反射到所述第二介质中的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；和其中，第二组合光束射出所述第二介质，所述第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由第四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的光束组合而成。
25．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，允许以全反射角进入的所述入射光束无反射地透过所述宽带减反膜，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括反射膜，它使由所述调制器调制过的三束光中进入所述第二介质的具有所述第一波长的光束在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜并反射具有其它波长的光束；所述第一组合分色镜第二次反射在所述第二介质中被第一次反射的具有所述第一波长的所述光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被所述第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的所述光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的光束在第二介质中组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的所述光束被所述第一组合分色镜反射进入所述在第二介质中的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；和其中，第二组合光束射出所述第二介质，所述第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束组合而成。
26．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以全反射角进入的入射光束无反射地透过所述宽带减反膜，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以第一角度无反射地通过所述第二减反膜进入所述第二介质；宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射所述透入的具有所述第一波长的光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述宽带高反镜以所述第二角度在所述第二介质内第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束以所述第一角度透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方以所述第二角度第四次反射所述第三次反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；和其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
27．如权利要求7述的图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以全反射角进入的入射光束无反射地透过所述第一宽带减反膜，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以第一角度无反射地通过所述第二减反膜进入所述第二介质；宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射所述透入的具有所述第一波长的光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述宽带高反镜在所述第二介质内以所述第二角度第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；及其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
28．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以全反射角进入的入射光束无反射地透过所述第一宽带减反膜，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；第一全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述第一全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述第一全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以以全反射角通过所述第二减反膜进入所述第二介质；第二全反射膜，在所述第二介质中对具有所述第一波长的所述透射光束第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述第二全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束，第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
29．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以全反射角进入的入射光束无反射地透过所述第一宽带减反膜，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；第一全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述第一全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述第一全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以所述全反射角通过所述第二减反膜进入所述第二介质；第二全反射膜，在所述第二介质中对具有所述第一波长的所述透射光束第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述第二全反射膜在所述第二介质中第三次反射所述第一组合光束，第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
30．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以全反射角进入的入射光束无反射地透过所述第一宽带减反膜，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；第一全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述第一全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述第一全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束透过所述第二减反膜，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；第二全反射膜，在所述第二介质中对具有所述第一波长的所述透射光束第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述第二全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于所述全反射角，以便允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
31．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，允许以全反射角进入的入射光束无反射地透过所述第一宽带减反膜，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；第一全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述第一全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述第一全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中以所述全反射角进入的具有所述第一波长的光束透过所述第二减反膜，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；第二全反射膜，在所述第二介质中对具有所述第一波长的所述透射光束第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述第二全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于所述全反射角，以便允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
32．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，被形成在切割平面上，所述切割平面切入所述第一介质，以使全反射角垂直于切割平面，从而使以所述全反射角进入的入射光束无反射地透过，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括反射膜，它使由所述调制器调制过的三束光中进入所述第二介质的具有所述第一波长的光束在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜并反射具有其它波长的光束；所述第一组合分色镜第二次反射在所述第二介质中被第一次反射的具有所述第一波长的所述光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被所述第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的所述光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束在第二介质中组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的所述光束被所述第一组合分色镜反射的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；和其中，第二组合光束射出所述第二介质，第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由第四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束组合而成。
33．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜被形成在切割平面上，所述切割平面切入所述第一介质，以使全反射角垂直于切割平面，从而使以所述全反射角进入的入射光束无反射地透过，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括反射膜，它使由所述调制器调制过的三束光中进入所述第二介质具有所述第一波长的光束在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜并反射具有其它波长的光束；所述第一组合分色镜第二次反射在所述第二介质中被第一次反射的具有所述第一波长的所述光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被所述第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的所述光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束在所述第二介质中组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的所述光束被所述第一组合分色镜反射的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；而且其中，第二组合光束从所述第二介质射出，所述第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由第四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束组合而成。
34．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，被形成在切割平面上，所述切割平面切入所述第一介质，以使全反射角垂直于切割平面，从而使以所述全反射角进入的入射光束无反射地透过，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；而且其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以第一角度通过所述第二减反膜进入所述第二介质；宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射所述透入的具有所述第一波长的光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述宽带高反镜以所述第二角度在所述第二介质内第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束以所述第一角度透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方以所述第二角度第四次反射所述第三次反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；和其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
35．如权利要求7述的图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，被形成在切割平面上，所述切割平面切入所述第一介质，以使全反射角垂直于切割平面，从而使以所述全反射角进入的入射光束无反射地透过，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；及其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以第一角度无反射地通过所述第二减反膜进入所述第二介质；宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射所述透入的具有所述第一波长的光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述宽带高反镜以所述第二角度在所述第二介质内第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束以所述第一角度透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方以所述第二角度第四次反射所述第三次反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；和其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
36．如权利要求6述的图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，被形成在切割平面上，所述切割平面切入所述第一介质，以使全反射角垂直于切割平面，从而使以所述全反射角进入的入射光束无反射地透过，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；第一全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述第一全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述第一全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；及其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以所述全反射角通过所述第二减反膜进入所述第二介质；第二全反射膜，在所述第二介质中对具有所述第一波长的所述透射光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述第二全反射膜在所述第二介质内第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
37．如权利要求7述的图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，被形成在切割平面上，所述切割平面切入所述第一介质，以使全反射角垂直于切割平面，从而使以所述全反射角进入的入射光束无反射地透过，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；第一全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述第一全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；及其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以所述全反射角通过所述第二减反膜进入所述第二介质；第二全反射膜，在所述第二介质中对具有所述第一波长的透射光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述第二全反射膜在所述第二介质内第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
38．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，被形成在切割平面上，所述切割平面切入所述第一介质，以使全反射角垂直于切割平面，从而使以所述全反射角进入的入射光束无反射地透过，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；第一全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述第一全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述第一全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；及其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中以所述全反射角进入的具有所述第一波长的光束透过所述第二减反膜，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；第二全反射膜，在所述第二介质中对具有所述第一波长的所述透射光束第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述第二全反射膜在所述第二介质中第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；第二宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于所述全反射角，以便允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
39．如权利要求7述的图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一宽带减反膜，被形成在切割平面上，所述切割平面切入所述第一介质，以使全反射角垂直于切割平面，从而使以所述全反射角进入的入射光束无反射地透过，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；第一全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述第一全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述第一减反膜；及其中，透过所述第一宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括第二减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束透过所述第二减反膜，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；第二全反射膜，在所述第二介质中对具有所述第一波长的所述透射光束第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过所述第一组合分色镜的地方在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述第二全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；及第二宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于所述全反射角，以便允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
40．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括入射平面，切入所述第一介质，以使入射光束以相对于所述入射平面的垂直方向成布儒斯特角入射，而且入射光束以所述第一介质的折射率决定的全反射角产生折射；第一分离分色镜，对于所述入射光束，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射其它波长的光束；全反射平面，以所述全反射角对被第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于由所述全反射平面反射的光束，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射平面以所述全反射角对经所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；透射平面，由减反膜组成，对被所述全反射膜反射的光束来说，只允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述透射平面；而且其中，透过所述入射平面的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射平面反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括反射膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中进入所述第二介质的具有所述第一波长的光束在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜而反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜并反射具有其它波长的光束；所述第一组合分色镜第二次反射在所述第二介质中被第一次反射的具有所述第一波长的所述光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被所述第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的所述光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束在所述第二介质中组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的光束被所述第一组合分色镜反射进入所述第二介质的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；和其中，第二组合光束射出所述第二介质，所述第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由第四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第三波长的所述光束组合而成。
41．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括入射平面，切入所述第一介质，以使入射光束以相对于所述入射平面的垂直方向成布儒斯特角入射，而且入射光束以所述第一介质的折射率决定的全反射角产生折射；第一分离分色镜，对于所述入射光束，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射其它波长的光束；全反射平面，以所述全反射角对被第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于由所述全反射平面反射的光束，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射平面以所述全反射角对经所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；透射平面，由减反膜组成，对被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述透射平面；及其中，透过所述入射平面的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射平面反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括反射膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中进入所述第二介质的具有所述第一波长的光束在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜而反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜并反射具有其它波长的光束；所述第一组合分色镜第二次反射在第二介质中被第一次反射的具有所述第一波长的光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的所述光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束在第二介质中组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的所述光束被所述第一组合分色镜反射进入所述第二介质的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；和其中，第二组合光束射出所述第二介质，所述第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由第四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第三波长的所述光束组合而成。
42．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一分离分色镜，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并反射具有其它波长的光束；宽带高反镜，反射被所述第一分离分色镜反射的所述光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反镜所反射的光束，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜，其方向平行于透过所述第一分离分色镜的具有所述第一波长的所述光束，所述第二分离分色镜还反射具有其它波长的光束；所述宽带高反镜反射具有所述第三波长的光束，所述第三波长与由所述第二分离分色镜反射和透过所述第二分离分色镜的所述第一和第二波长不同，反射方向与透过所述第二分离分色镜的具有所述第二波长的所述光束相平行；而且其中，所述第一介质位于所述第一和第二分离分色镜与所述宽带高反镜之间，而且所述入射光束和所述反射光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入所述第二介质的具有所述第一波长的光束无反射地穿过所述减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射平面，将透入所述第二介质中的具有所述第一波长的所述光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的光束而产生第一组合光束；所述全反射平面在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第四次全反射在具有所述第三波长的所述光束透过的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，为了允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
43．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一分离分色镜，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并反射具有其它波长的光束；宽带高反镜，反射被所述第一分离分色镜反射的所述光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反镜所反射的光束，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜，其方向平行于透过所述第一分离分色镜的具有所述第一波长的光束，第二分离分色镜还反射具有其它波长的光束；所述宽带高反镜反射具有所述第三波长的光束，所述第三波长与由所述第二分离分色镜反射和透过所述第二分离分色镜的所述第一和第二波长不同，反射方向与透过所述第二分离分色镜的具有所述第二波长的所述光束相平行；而且其中，所述第一介质位于所述第一和第二分离分色镜与所述宽带高反镜之间，而且所述入射光束和所述反射光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束透过所述减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射平面，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的光束而产生第一组合光束；所述全反射平面在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第四次全反射在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，以允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
44．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，允许以与入射平面的垂直方向构成的第一角度进入的入射光束透过所述宽带减反膜而进入所述第一介质；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第一分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；宽带高反膜，反射被所述第一分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第二分离分色镜进入所述第一介质，并以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射具有其它波长的光束；所述宽带高反膜反射被所述第二分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；减反膜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述宽带高反膜所反射的光束通过所述第一介质；和其中，所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束无反射地透过所述减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射平面，将透入所述第二介质中的具有所述第一波长的所述光束进行第一次反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的光束而产生第一组合光束；所述全反射平面在所述第二介质中第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第四次全反射在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，以允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
45．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，允许以与入射平面的垂直方向构成的第一角度进入的入射光束透过所述宽带减反膜而进入所述第一介质；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第一分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；宽带高反膜，反射被所述第一分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第二分离分色镜进入所述第一介质，并以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射具有其它波长的光束；所述宽带高反膜反射被所述第二分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；减反膜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述宽带高反膜所反射的光束通过所述第一介质，及其中，所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束无反射地透过所述减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射平面，将透入所述第二介质的具有所述第一波长的所述光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的光束而产生第一组合光束；所述全反射平面在所述第二介质中第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第四次全反射在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，以允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
46．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，被形成在切割平面上，所述切割平面切入所述第一介质，以使全反射角垂直于切割平面，从而使以所述全反射角进入的入射光束无反射地透过，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束无反射地透过所述减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射平面，将透入所述第二介质中的具有所述第一波长的所述光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的光束而产生第一组合光束；所述全反射平面在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第四次全反射在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，以允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
47．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，被形成在切割平面上，所述切割平面切入所述第一介质，以使全反射角垂直于切割平面，从而使以所述全反射角进入的入射光束无反射地透过，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束无反射地透过所述减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射平面，将透入所述第二介质中的具有所述第一波长的所述光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的光束而产生第一组合光束；所述全反射平面在所述第二介质中第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在在所述第二介质中第四次全反射具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，以允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
48．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，允许以全反射角进入的入射光束无反射地透过所述宽带减反膜，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括第二减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束无反射地透过所述第二减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射平面，将透入所述第二介质中的具有所述第一波长的所述光束进行第一次反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的光束而产生第一组合光束；所述全反射平面在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第四次全反射在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，以允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
49．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，允许以全反射角进入的所述入射光束无反射地透过所述宽带减反膜，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；第一减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括第二减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束无反射地透过所述第二减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射平面，将透入所述第二介质中的具有所述第一波长的所述光束进行第一次反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的光束而产生第一组合光束；所述全反射平面在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第四次全反射在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，以允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
50．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括入射平面，切入所述第一介质，以使入射光束以相对于入射平面的垂直方向成布儒斯特角入射，而且入射光束以所述第一介质的折射率决定的全反射角产生折射；第一分离分色镜，对于所述入射光束，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射其它波长的光束；第一全反射平面，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于由所述全反射平面反射的光束，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述第一全反射平面以所述全反射角对经所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；透射平面，由减反膜组成，对被所述第一全反射平面反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述透射平面；而且其中，透过所述入射平面的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述第一全反射平面反射的光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束无反射地透过所述减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；第二全反射平面，将透入所述第二介质的具有所述第一波长的所述光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的光束而产生第一组合光束；所述第二全反射平面在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第四次全反射在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，以允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
51．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括入射平面，切入所述第一介质，以使入射光束以相对于入射平面的垂直方向成布儒斯特角入射，而且入射光束以所述第一介质的折射率决定的全反射角产生折射；第一分离分色镜，对于所述入射光束，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射其它波长的光束；第一全反射平面，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于由所述全反射平面反射的光束，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述第一全反射平面以所述全反射角对经所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；透射平面，由减反膜组成，对被所述第一全反射平面反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述透射平面；而且其中，透过所述入射平面的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述第一全反射平面反射的光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束无反射地透过所述减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；第二全反射平面，将透入所述第二介质中的具有所述第一波长的所述光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的光束而产生第一组合光束；所述第二全反射平面在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第四次全反射在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，以允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
52．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括入射平面，切入所述第一介质，以使入射光束以相对于入射平面的垂直方向成布儒斯特角入射，而且入射光束以所述第一介质的折射率决定的全反射角产生折射；第一分离分色镜，对于所述入射光束，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射其它波长的光束；全反射平面，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于由所述全反射平面反射的光束，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射平面以所述全反射角对经所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；透射平面，由减反膜组成，对被所述全反射平面反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述透射平面；而且其中，透过所述入射平面的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射平面反射的光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以第一角度通过所述减反膜无反射地透入所述第二介质；宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射具有所述第一波长的所述透入光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述宽带高反镜以所述第二角度在所述第二介质内第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束以所述第一角度透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方以所述第二角度第四次反射所述第三次反射的第一组合光束而产生第二组合光束；宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；和其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
53．如权利要求7述的图像投影装置，其中所述光束分离装置包括入射平面，切入所述第一介质，以使入射光束以相对于入射平面的垂直方向成布儒斯特角入射，而且入射光束以所述第一介质的折射率决定的全反射角产生折射；第一分离分色镜，对于所述入射光束，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射其它波长的光束；全反射平面，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于由所述全反射平面反射的光束，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射平面以所述全反射角对经所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；透射平面，由减反膜组成，对被所述全反射平面反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述透射平面；而且其中，透过所述入射平面的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射平面反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括减反膜，它允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以第一角度通过所述减反膜无反射地透入所述第二介质；宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射具有所述第一波长的所述透入光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述宽带高反镜以所述第二角度在所述第二介质内第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束以所述第一角度透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方以所述第二角度第四次反射所述第三次反射的第一组合光束而产生第二组合光束；宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；和其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
54．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括入射平面，切入所述第一介质，以使入射光束以相对于入射平面的垂直方向成布儒斯特角入射，而且入射光束以所述第一介质的折射率决定的全反射角产生折射；第一分离分色镜，对于所述入射光束，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射其它波长的光束；全反射平面，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于由所述全反射平面反射的光束，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射平面以所述全反射角对经所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；透射平面，由减反膜组成，对被所述全反射平面反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述透射平面；而且其中，透过所述入射平面的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射平面反射的光束通过所述第一介质，而且其中，所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的入射光束穿过所述减反膜以全反射角进入所述第二介质；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过所述第一组合分色镜的地方，在第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
55．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括入射平面，切入所述第一介质，以使入射光束以相对于入射平面的垂直方向成布儒斯特角入射，而且入射光束以所述第一介质的折射率决定的全反射角产生折射；第一分离分色镜，对于所述入射光束，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射其它波长的光束；全反射平面，以所述全反射角对所述被第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于由所述全反射平面反射的光束，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射平面以所述全反射角对经所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；透射平面，由减反膜组成，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述透射平面；而且其中，透过所述入射平面的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射平面反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的入射光束透过所述减反膜以全反射角进入所述第二介质；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过所述第一组合分色镜的地方，在第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
56．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括入射平面，切入所述第一介质，以使入射光束以相对于入射平面的垂直方向成布儒斯特角入射，而且入射光束以所述第一介质的折射率决定的全反射角产生折射；第一分离分色镜，对于所述入射光束，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射其它波长的光束；全反射平面，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于由所述全反射平面反射分光束，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射平面以所述全反射角对经所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；透射平面，由减反膜组成，对被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述透射平面；而且其中，透过所述入射平面的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射平面反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中以所述全反射角进入的具有所述第一波长的光束透过所述减反膜，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过的地方，在第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于所述全反射角，以便允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
57．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括入射平面，切入所述第一介质，以使入射光束以相对于入射平面的垂直方向成布儒斯特角入射，而且入射光束以所述第一介质的折射率决定的全反射角产生折射；第一分离分色镜，对于所述入射光束，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射其它波长的光束；全反射平面，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于由所述全反射平面反射的光束，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射平面以所述全反射角对经所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；透射平面，由减反膜组成，对于被所述全反射膜反射的光束来说，允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述透射平面；而且其中，透过所述入射平面的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射平面反射的光束通过所述第一介质，而且所述光束组合装置包括减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束透过所述减反膜，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过的地方，在第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于所述全反射角，以便允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
58．一种用于将图像投影到屏幕上的图像投影装置，包括三个激光二极管，用作产生三种不同波长的光束的单个光源；三通道调制器，用于根据从外部源输入的图像信号对由各光源产生的光束进行调制；三个聚焦透镜，其每一个被安放在所述光源的每一个的后面，并在相应光源产生的光路中，以便将由每个光源产生的光束聚焦在所述声光调制器上；三个光路扩展器，在每一光束的光路中，其每一个被安放在所述聚焦透镜的每一个的后面，以减少空间和调整光路，以与在所述调制器上的焦点一致；全内反射镜，用于调整所述光束的至少一个的光路，所述全内反射镜放在光路中所述调制器的前面，以使每一光束根据所述光源的每一个和所述调制器之间的间隔精确地进入所述调制器的每个相应通道；光束组合装置，用于组合被所述三通道调制器调制的具有各自波长的三束光的方法而产生一个组合光束，所述光束组合装置包括至少两个互相平行的反射镜和位于所述反射镜之间的介质；和扫描装置，用于将从所述光束组合装置射出的组合光束投影到屏幕上。
59．如权利要求58所述图像投影装置，其中所述光束组合装置包括反射膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中进入第二介质的具有第一波长的光束，在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的第二波长的光束透过所述第一组合分色镜而反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的第三波长的光束透过所述第二组合分色镜并反射具有其它波长的光束；所述第一组合分色镜第二次反射在所述第二介质中被第一次反射的具有所述第一波长的光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被所述第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的光束组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的所述光束被所述第一组合分色镜反射到所述第二介质中的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；和其中，第二组合光束射出所述第二介质，所述第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由第四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的光束组合而成。
60．如权利要求58所述图像投影装置，其中所述光束组合装置包括减反膜，它允许由所述调制器调制过的三束光中具有第一波长的光束以第一角度通过所述减反膜无反射地透入第二介质；宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射具有所述第一波长的所述透入光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的第二波长的光束以所述第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述宽带高反镜以所述第二角度在所述第二介质内第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的第三波长的光束以所述第一角度透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜的地方以所述第二角度第四次反射所述第三次反射的第一组合光束而产生第二组合光束；宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；和其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
61．如权利要求58所述图像投影装置，其中所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有第一波长的光束穿过所述减反膜以全反射角进入第二介质；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过所述第一组合分色镜的地方，在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
62．如权利要求58所述图像投影装置，其中所述光束组合装置包括减反膜，它被切入第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中以所述全反射角进入的具有第一波长的光束透过所述减反膜，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过的地方，在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于所述全反射角，以便允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
63．如权利要求58所述图像投影装置，其中所述光束组合装置包括减反膜，只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有第一波长的光束透过所述减反膜无反射地进入第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射平面，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过所述第一组合分色镜的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的光束而产生第一组合光束；所述全反射平面在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第四次全反射在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，以允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
64．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述三通道调制器包括三通道声光调制器。
65．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述第一介质是空气。
66．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述第一和第二光路扩展器中的至少一个包括光路扩展器介质；入射平面，在所述入射平面上形成减反膜，从而使输入的光束进入所述光路扩展器介质而不产生反射，所述介质有特定的折射率，所述入射平面垂直所述输入光束；第一全反射平面，它以全反射角切入所述光路扩展器介质，从而使从所述入射平面进入的光束在所述光路扩展器介质中产生全反射，所述全反射角由所述光路扩展器的折射率决定；第二全反射平面，它以所述全反射角切入所述光路扩展器介质，从而使所述第一全反射平面反射的光束在所述光路扩展器中以所述全反射角产生全反射；和出射平面，在所述出射平面上形成减反膜，从而使被所述全反射平面中的至少一个反射的光束射出所述光路扩展器介质，所述出射平面垂直于出射光束。
67．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述光束组合装置包括反射膜，它使得由所述调制器调制过的三束光中进入所述第二介质的具有所述第一波长的光束在所述第二介质中第一次反射；第一组合分色镜，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜而反射具有其它波长的光束；第二组合分色镜，只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜并反射具有其它波长的光束；所述第一组合分色镜第二次反射在第二介质中被第一次反射的具有所述第一波长的所述光束；所述反射膜在所述第二介质中第三次反射第一组合光束，所述第一组合光束是由被所述第一组合分色镜第二次反射的具有所述第一波长的所述光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束组合而成，光束组合发生在具有所述第一波长的光束被所述第一组合分色镜反射到所述第二介质中的地方；所述第二组合分色镜第四次反射在所述第二介质中被第三次反射的所述第一组合光束；和其中，第二组合光束射出所述第二介质，所述第二组合光束是在所述第一组合光束被所述第二组合分色镜反射进入所述第二介质的地方，由第四次反射的所述第一组合光束和透过所述第二组合分色镜的具有所述第二波长的所述光束组合而成。
68．如权利要求1所述图像投影装置，其中，所述光束组合装置包括减反膜，它允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束以第一角度通过所述减反膜无反射地透入所述第二介质；宽带高反镜，在所述第二介质中以不同于所述第一角度的第二角度第一次反射所述透入的具有所述第一波长的光束；第一组合分色镜，通过只允许与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述第一角度透过所述第一组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜的地方以所述第二角度第二次反射具有所述第一波长的所述第一次反射的光束而产生第一组合光束；所述宽带高反镜以所述第二角度在所述第二介质内第三次反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许与所述第一和第二波长不同的所述第三波长的光束以所述第一角度透过所述第二组合分色镜而进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜的地方以所述第二角度第四次反射所述第三次反射的第一组合光束而产生第二组合光束；宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质；和其中，透过所述第一组合分色镜的具有所述第一波长的光束、被第一次反射的光束、第一组合光束和第二组合光束都通过所述第二介质。
69．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述光束组合装置包括减反膜，它只允许由所述调制器调制过的三束光中具有所述第一波长的光束穿过所述减反膜以全反射角进入所述第二介质；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过所述第一组合分色镜的地方，在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
70．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述光束组合装置包括减反膜，它被切入所述第二介质，使它垂直于全反射角，以便只允许由所述调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束透过所述减反膜进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射膜，在所述第二介质中将具有所述第一波长的所述透过光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过第一组合分色镜并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第二波长的所述光束透过的地方，在所述第二介质中第二次全反射具有所述第一波长的所述第一次全反射的光束而产生第一组合光束；所述全反射膜在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束通过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在具有所述第三波长的所述光束的地方在所述第二介质中第四次全反射所述第三次全反射的第一组合光束而产生第二组合光束；以及宽带减反膜，它被切入所述第二介质，使其与所述全反射角垂直，从而允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质。
71．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述光束组合装置包括减反膜，只允许由调制器调制过的三束光中以全反射角进入的具有所述第一波长的光束透过所述减反膜无反射地进入所述第二介质，所述全反射角决定于所述第二介质的折射率；全反射平面，将透入所述第二介质中的具有所述第一波长的所述光束进行第一次全反射；第一组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第一组合分色镜进入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在第二介质中第二次全反射在具有所述第二波长的所述光束透过的地方经第一次全反射的具有所述第一波长的所述光束而产生第一组合光束；所述全反射平面在所述第二介质中第三次全反射所述第一组合光束；第二组合分色镜，通过只允许具有与所述第一波长和第二波长不同的所述第三波长的光束透过所述第二组合分色镜透入所述第二介质并反射具有其它波长的光束，并通过在所述第二介质中第四次全反射在具有所述第三波长的所述光束透过所述第二组合分色镜的地方经第三次全反射的所述第一组合光束而产生第二组合光束；以及出射平面，它以与所述全反射平面成θt的角度被切入所述第二介质，以允许所述第二组合光束无反射地透出所述第二介质，从而使所述第二组合光束在射出所述第二介质时与切割平面的垂直方向构成布儒斯特角。
72．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括第一分离分色镜，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并反射具有其它波长的光束；宽带高反镜，反射被所述第一分离分色镜反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反镜所反射的光束，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜，其方向平行于透过所述第一分离分色镜的具有第一波长的光束，第二分离分色镜还反射具有其它波长的光束；所述宽带高反镜反射具有所述第三波长的光束，所述第三波长与由所述第二分离分色镜反射和透过所述第二分离分色镜的所述第一和第二波长不同，反射方向与透过所述第二分离分色镜的具有所述第二波长的所述光束相平行；而且其中，所述第一介质位于所述第一和第二分离分色镜与所述宽带高反镜之间，而且所述入射光束和所述反射光束通过所述介质。
73．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，允许以与入射平面的垂直方向构成的第一角度进入的入射光束透过所述宽带减反膜而进入所述第一介质；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第一分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的第二角度反射具有其它波长的光束；宽带高反膜，反射被所述第一分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；第二分离分色镜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许具有区别于所述第一波长的所述第二波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度透过所述第二分离分色镜，并以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射具有其它波长的光束；所述宽带高反膜反射被所述第二分离分色镜以相对于反射平面的垂直方向构成的所述第二角度反射的光束；减反膜，对于被所述宽带高反膜反射的光束来说，只允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束以相对于透射平面的垂直方向构成的所述第一角度无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述宽带高反膜所反射的光束通过所述第一介质。
74．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，允许以全反射角进入的所述入射光束无反射地透过所述宽带减反膜，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质。
75．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括宽带减反膜，被形成在切割平面上，所述切割平面切入所述第一介质，以使全反射角垂直于切割平面，以使以所述全反射角进入的入射光束无反射地透过，所述全反射角决定于所述第一介质的折射率；第一分离分色镜，对于透过所述宽带减反膜的光束来说，只允许具有所述第一波长的光束以所述全反射角透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；全反射膜，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束以所述全反射角透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射膜以所述全反射角对所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；减反膜，对于被所述全反射膜反射的光束来说，只允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述减反膜；而且其中，透过所述宽带减反膜的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射膜反射的光束通过所述第一介质。
76．如权利要求1所述图像投影装置，其中所述光束分离装置包括入射平面，切入所述第一介质，以使入射光束以相对于所述入射平面的垂直方向成布儒斯特角入射，而且入射光束以所述第一介质的折射率决定的全反射角产生折射；第一分离分色镜，对于所述入射光束，只允许具有所述第一波长的光束透过所述第一分离分色镜并以所述全反射角反射其它波长的光束；全反射平面，以所述全反射角对被所述第一分离分色镜反射的光束进行全反射；第二分离分色镜，对于由所述全反射平面反射分光束，只允许具有与所述第一波长不同的所述第二波长的光束透过所述第二分离分色镜并以所述全反射角反射具有其它波长的光束；所述全反射平面以所述全反射角对经所述第二分离分色镜反射的光束进行全反射；透射平面，由减反膜组成，对于被所述全反射平面反射的光束来说，只允许区别于所述第一和第二波长的所述第三波长的光束无反射地透过所述透射平面；而且其中，透过所述入射平面的光束和被所述第一分离分色镜、所述第二分离分色镜以及所述全反射平面反射的光束通过所述第一介质。
77．如权利要求6所述图像投影装置，其中所述第一和第二光路扩展器中的至少一个还包括多个第三全反射平面，它以所述全反射角切入所述光路扩展器介质，以便在所述光路扩展器介质内把由所述第二全反射平面反射的光束进行全反射，然后使该光束沿着由所述多个第三全反射平面的数量所决定的特定光路长度行进；而且其中，所述出射平面使被所述多个第三全反射平面的最后一个反射的光束射出所述光路扩展器介质。
78．如权利要求7所述图像投影装置，其中所述第一和第二光路扩展器中的至少一个还包括多个第三全反射平面，它以所述全反射角切入所述光路扩展器介质，以便在所述光路扩展器介质内把由所述第二全反射平面反射的光束进行全反射，然后使该光束沿着由所述多个第三全反射平面的数量所决定的特定光路长度行进；而且其中，所述出射平面使被所述多个第三全反射平面的最后一个反射的光束射出所述光路扩展器介质。
79．如权利要求66所述图像投影装置，其中所述第一和第二光路扩展器中的至少一个还包括多个第三全反射平面，它以所述全反射角切入所述光路扩展器介质，以便在所述光路扩展器介质内把由所述第二全反射平面反射的光束进行全反射，然后使该光束沿着由所述多个第三全反射平面的数量所决定的特定光路长度行进；而且其中，所述出射平面使被所述多个第三全反射平面的最后一个反射的光束射出所述光路扩展器介质。
全文摘要
一种视频图像投影装置,用激光器作为光源,并根据图像信号用调制器调制光束,其用光学扫描装置将调制光束投射到屏幕上。激光显示系统包括:三原色激光光源;用于三色光组合和分离的光学系统;加载图像信号加的光调制器;和处理视频信号而驱动系统的驱动电路。混合型视频激光混色器把尺寸极小的混合型光束组合和分离元件与三通道光调制器组合在一起。因而使图像投影装置的尺寸约为6×5×3cm。另外,元件几乎是自动校准。
文档编号G02B27/14GK1211780SQ9811920
公开日1999年3月24日 申请日期1998年9月8日 优先权日1997年9月13日
发明者黄永某, 车承男, 李振镐 申请人:三星电子株式会社