专利名称：具有近似等光程照明系统的三镜头液晶投影显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三镜头投影显示装置，特别是涉及一种具有近似等光程照明系统的三镜头液晶投影显示装置，属于投影技术领域。
背景技术：
一般的液晶投影显示装置有单镜头式和三镜头式，其中单镜头式具有体积小、方便携带的特点，但其后焦长而限制了在短距离内投影更大画面的能力，而且所使用的镜头与分光镜等光学组件对品质、精度的要求很高，导致成本较高。而三镜头式可在较短距离内投射出较大画面，画面亮度和对比度都可以有很大的提高。以往单镜头液晶投影显示装置，目前已有针对使各色光所行经路径虽不同，但各色光所行经路径的总行程距离都相等(以下简称为等光程)的设计。
目前不具等光程照明系统的三镜头液晶投影显示装置，它是将一光源所投射出的光线，先通过一滤光器将光线中的紫外线与红外线滤除，只让白光通过，并依序通过45度角设置的二二向色镜与一反射镜处理，在该二向色镜与反射镜在朝向光源的一侧，分别配置有一光继透镜，借该二二向色镜与反射镜将白光依序分离出第一色光、第二色光和第三色光(如红、绿、蓝色光)，使各色光往同侧通过不同的路径分别经过视场透镜与偏光板后，投射进入第一、第二、第三液晶光阀进行调制，且各液晶光阀在各色光输出方向分别设置有对应的投影镜头，使各投影镜头由同一平面投射出调制后的各色光而在一投影幕上合成图像从而显示出来。
至于该白光被分离出各色光的具体行经光程中，由于光源所投射出的光线由后往前到达二向色镜及反射镜的距离是由近而远，且二向色镜及反射镜与第一、第二、第三液晶光阀间的距离都相等，使得由白光所分离出的第一、第二、第三色光从光源分别抵达各液晶光阀及各镜头的光程，是第一色光最短、第二色光居中、第三色光最长，因此设计上为适应各色光的光程不同，且相差很大，便在所述二向色镜与反射镜朝向光源一侧分别配置有光继透镜。
以往的非等光程照明的三镜头液晶投影显示装置，在液晶光阀上容易产生照明区域，原本应为正常的四方形照明区域因四角落的畸变像差而造成照度不均匀，而且三个视场透镜并不相同，且必须配置有三个不同的光继透镜，因此整体装置所使用的组件种类多。
发明内容
本实用新型的目的在于针对上述背景技术中的不足和缺陷，提供一种具有近似等光程照明系统的三镜头液晶投影显示装置，使由白光所分离出的三色光能以近似相同的光程投射照明在三液晶光阀上，避免因光程相差过大必须使用光继透镜造成光形畸变而导致照度不均匀。本实用新型的另一目的，在于减少组件的使用种类，使设计更为容易，进而缩短开发设计时间。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型色光分离系统，三液晶光阀，第一、第二和第三投影镜头，其连接方式为光源后设置色光分离系统，色光分离系统后面设置三液晶光阀，三液晶光阀后面设置第一、第二和第三投影镜头，第一、第二和第三投影镜头出射面处于同一平面，将一个光源所引入的白光分离出可合成该白光的第一、第二与第三色光，该第一、第二、第三色光行经近似相等距离的光程后，分别投射入三平行配置的第一、第二、第三液晶光阀以进行调制，且各光阀在各色光输出方向分别搭配设置一个用以投射出各色光而合成影像的投影镜头。
色光分离系统由第一二向色镜、第二二向色镜、至少一个反射镜或至少一个棱镜组成，第一二向色镜后面设置第二二向色镜，其中第一二向色镜、第二二向色镜与反射镜为大于或者小于45度角设置，三色光行径光程近似相等，三镜头出射面位于同一平面。
其中三液晶光阀处于一条直线上。可以在光源到第一二向色镜之间任意位置加至少一个反射镜，使光路改变方向，以减小投影显示装置体积。
本实用新型通过以上设计，可避免因使用光继透镜而在液晶光阀上造成的照度不均匀情形，更让整体装置能有效减少使用组件的种类，使设计更为容易，从而缩短开发设计时间。
图1是本实用新型实施例一结构示意图。
图2是本实用新型实施例二结构示意图。
图3是本实用新型实施例三结构示意图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型包括色光分离系统1，三液晶光阀2、3、4，投影镜头5、6、7，其特征在于，其连接方式为光源后设置色光分离系统1，色光分离系统1后面设置三液晶光阀2、3、4，三液晶光阀2、3、4后面设置投影镜头5、6、7，投影镜头5、6、7出射面处于同一平面，将一个光源所引入的白光分离出可合成该白光的第一、第二与第三色光，该第一、第二、第三色光行经近似相等距离的光程后，分别投射入三平行配置的液晶光阀2、3、4以进行调制，且各光阀在各色光输出方向分别搭配设置一个用以投射出各色光而合成影像的投影镜头。
色光分离系统1由第一二向色镜8、第二二向色镜9、至少一个反射镜10或至少一个棱镜11组成，第一二向色镜8后面设置第二二向色镜9，其中第一二向色镜8、第二二向色镜9与反射镜10或棱镜11为大于或者小于45度角设置，三色光行径光程近似相等。
以下提供具体的实施例来进一步理解本实用新型的技术。
如图1所示，为本实用新型的实施例一结构示意图。本实施例的具有近似等光程照明系统的三镜头液晶投影显示装置具有一位于左侧用以提供光源的灯，该灯所投射出的光线经一滤光器将紫外线和红外线滤除，只让白光通过，继续经一对间隔设置的复眼透镜将白光均匀化，再经一偏振光转换器作转换，使白光通过透镜后，使白光借配置好的第一二向色镜8、第二二向色镜9与三反射镜10、13、14，将由灯所引入的白光分离出可合成该白光的第一、第二与第三色光，使该第一、第二与第三色光分别透过三视场透镜后照明呈一字形排列的三液晶光阀2、3、4，第一至第三色光分别经三液晶光阀2、3、4调制后通过相应的呈一字形排列的三投影镜头5、6、7投射出调制后的各色光进而合成图像。
本实施例中第一至第三色光从光源到三投影镜头行经的光程可近似相等，下面做详细说明。
由于从光源到第一二向色镜8的距离对于第一至第三色光都是一致的，所以只考虑从第一二向色镜8到三投影镜头5、6、7之间的情况。
第一色光依次经过第一二向色镜8、反射镜13、14反射并透过视场透镜及液晶光阀2后到达第一投影镜头5，其行经的光程依次为AA、BB、CC。第二色光透过第一二向色镜8后，经过第二二向色镜9反射并透过视场透镜及液晶光阀3后到达第一投影镜头6，其行经的光程依次为DD、EE。第三色光依次透过第一二向色镜8和第二二向色镜9后，经过反射镜10反射并透过视场透镜及液晶光阀4后到达第一投影镜头7，其行经的光程依次为DD、FF、GG。即第一色光总光程＝AA+BB+CC第二色光总光程＝DD+EE第三色光总光程＝DD+FF+GG从以上可以看出，为了使三色光光程近似相等，必须EE≈FF+GG。如果第二二向色镜9与反射镜10为45度角设置，则在保证三镜头出射面位于同一平面的前提下，光程EE与(FF+GG)相差很大，所以本实用新型中第二二向色镜9和反射镜10为非45度角设置，这样可以调整其角度，使得EE≈FF+GG，同样，调整第一二向色镜8及反射镜13、14的位置和角度，就可以满足第一、第二色光等光程照明，同时保证三镜头出射面位于同一平面。
如图2所示，为本实用新型的实施例二结构示意图。本实施例是将实施例一的反射镜10换成一棱镜11，其余相同，不再详述。这样设置可以进一步减小第二、第三色光光程差异。
如图3所示，为本实用新型的实施例三结构示意图。本实施例在实施例一的基础上在所述的一对复眼透镜3间设置一反射镜12，其余相同，不再详述。显然，这样设置可以减小整体装置的尺寸。
权利要求1.一种具有近似等光程照明系统的三镜头液晶投影显示装置，包括色光分离系统(1)，三液晶光阀(2、3、4)，投影镜头(5、6、7)，其特征在于，其连接方式为光源后设置色光分离系统(1)，色光分离系统(1)后面设置三液晶光阀(2、3、4)，三液晶光阀(2、3、4)后面设置投影镜头(5、6、7)，投影镜头(5、6、7)出射面处于同一平面，将一个光源所引入的白光分离出可合成该白光的第一、第二与第三色光，该第一、第二、第三色光行经近似相等距离的光程后，分别投射入三平行配置的液晶光阀(2、3、4)以进行调制，且各光阀在各色光输出方向分别搭配设置一个用以投射出各色光而合成影像的投影镜头。
2.根据权利要求1所述的具有近似等光程照明系统的三镜头液晶投影显示装置，其特征是，色光分离系统(1)由第一二向色镜(8)、第二二向色镜(9)、至少一个反射镜(10)或至少一个棱镜(11)组成，第一二向色镜(8)后面设置第二二向色镜(9)，其中第一二向色镜(8)、第二二向色镜(9)与反射镜(10)或棱镜(11)为大于或者小于45度角设置，三色光行径光程近似相等。
3.根据权利要求1所述的具有近似等光程照明系统的三镜头液晶投影显示装置，其特征是，其中三液晶光阀(2、3、4)处于一条直线上。
4.根据权利要求1所述的具有近似等光程照明系统的三镜头液晶投影显示装置，其特征是，或者在光源到第一二向色镜(8)之间任意位置加至少一反射镜(12)。
专利摘要一种具有近似等光程照明系统的三镜头液晶投影显示装置，属于投影技术领域。本实用新型包括色光分离系统，三液晶光阀，第一、第二和第三投影镜头，光源后设置色光分离系统，色光分离系统后面设置三液晶光阀，三液晶光阀后面设置第一、第二和第三投影镜头，第一、第二和第三投影镜头出射面处于同一平面，且各光阀在各色光输出方向分别搭配设置一个用以投射出各色光而合成影像的投影镜头。本实用新型可避免因使用光继透镜而在液晶光阀上造成的照度不均匀情形，更让整体装置能有效减少使用组件的种类，使设计更为容易，缩短开发设计时间。
文档编号G02B27/10GK2677965SQ20042002007
公开日2005年2月9日 申请日期2004年2月12日 优先权日2004年2月12日
发明者章琳 申请人:上海信诚至典网络技术有限公司