TWI223309B - Efficient arc lamp illuminator for projection system - Google Patents

Description

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⑺ 本發明之目的在提供在首段所述型式之一旅燈照明 · 為，i可提供一較高亮度。 為達成此目的，如申請專利第1項内所明定本發明之弧 燈照明器。 投影系統之弧燈照明器包括一個或多個極化轉換系統 · 以檢向擴展派光映像’產生一個或多個主要及次要浪光映 、 像。對單獨，面板渦卷顏色之投影系統，將主要及次要映像 加以分開以讓發生交錯，以形成一延伸之旅光映像使接近 滿卷條紋之表面形狀。 按一個實例，弧燈照明器具有一對投影透鏡備沿第一及 第一路徑投舟弧光映像。對每一路徑，照明器包括一極化· 韓拖萃絲，一. 一指引投影之弧光映像成為極化轉化系統之一 -W透.兒與〜指引投影派光映像至圖場透鏡之平面反光 鏡。 、 投影透鏡亦可在橫向平面内沿路徑投影弧光映像，按此 - N ;兄平面反光鏡係垂直於橫向平面以反射投影映像至圖 场透鏡。 另一選擇’投影透鏡可在橫向平面之上面及下面沿路徑 可投影派光陕像，且平面反光鏡係平行於其分別平放在橫 向平面（上运及下面，以反射投影映像至圖場透鏡上。 - 按另一實例，弧燈照明器有三個投影透鏡沿三個不同路 傻’即一中央路徑與兩外部路徑，以投射弧光映像。對每 —路徑，照明器包括一極化轉換系統與指引投影弧光映像 成极化轉換系統之一小反射鏡。對兩個外部路徑，提供一 1223309 (5) 主要映像路徑内之半波長平板31可由P轉換其光至s。 使P C D 2 0定向致使平面極化器2 7及3 0係垂直於橫向平 面，因此伸長之成光映像係沿其縱向軸橫向***，因而造 成一伸長之照明光束，其係沿派光軸伸長距離大於原來派 光映像之長度。將圖1 c内之極化器27及3 0予以間隔以完 全分開主要及次要弧光映像。或者，主要及次要弧光映像 可部分重疊，以便增強合成照明光束之照明均勻性。此可 藉隔開較接近在一起之極化器2 7及3 0或者藉使用一個或 多個輔助透鏡元件以部分會聚主要及次要弧光映像之射 線即能完成之；結果是：輸入映像不再配合由棱晶邊界所 形成之穴孔且會損失部分光。 圖2，本發明兩透鏡浪燈照明器之橫向視圖，可說明形 成自弧光映像一條紋之本發明原則的進一步延伸。凝聚器 36及38可***弧光映像路徑成離開中央軸C橫向指引之 雨條路徑。此配置使能使用一對P C D1 s 4 4及5 0以形成在映 像平面處總共四個弧光映像（56，58’ 60，62)。由於凝聚 器透鏡3 6及3 8之相當大尺寸與密切接近本實例之映像平 面，故可使用平面反光鏡39及41以各別向中央軸c反射回 發散映像路徑至圖場透鏡40及42，且由此反射至PCD，s44 及50 0 PCD’s 44及50係不同於圖1C所示之PCD 20。而非兩個 複合稜晶，P C D ' s 4 4及5 0係由有總内部反射（TIR)表面 (4 8，54)之複合棱晶（46，52)與另一棱晶（47，53)所組成。 由TIR表面48及54可橫向限制來自複合棱晶46及52之 1223309 ⑻ 發明說明績頁 系統内尤其有用，諸如單獨面板渦卷顏色投影系統。例 如，在美國專利5,4 1 0,3 70，π單獨面板顏色投影視顏顯示 器改良掃描π 1994年3月25曰核發給P. Janssen，與美國專 利5，4 1 6，5 1 4 ”單獨面板顏色投影視頻顯示器具有使顏色 照明系統與光瓣之讀/寫同步的控制電路π被核發給P. J an s s e η等於1 9 9 5年5月1 6日即說明此一系統，其揭露係因 此被合併入本說明内供參考。 本發明已就有限數之實例必要地加以說明。由此項說 明，其他實例及其變更對於工藝人員呈十分明顯，且欲完 全包含在本發明範圍及所附申請專利範圍以内。 元件符號表

10 ί瓜光燈 12 延長弧光 14，36，38 凝聚器透鏡 1 6,1 8,3 2,3 4,5 6,5 8,60,62 弧光映像 22,23,24,25,26,2 8,46,52 棱晶 27,30 極化器 20,44,5 0,93,94，96 極化轉接裝置 40,42 圖場透鏡 48,54 總内部反射表面 55,57 半波平板 3 1 旋轉器裝置 1 2 5,1 27,1 4,64,65,84,82,86 投影透鏡 3 9,4 1,66,67 平面反光鏡 -12- 1223309 88 大反光鏡 89 小反光鏡 129,13 1 反光鏡 141,147 導光板 143,145 TIR棱晶 610 光調制器面板 630 透鏡 600 弧燈照明器

Claims (1)

1223309 第091120155號專利申請 中文申請專利範圍替換本Ϊ93年2月 .L____________________^ ’―— 拾、申請專利範圍 1. 一種投影系統之弧燈照明器，包括： 一弧光燈包括一封罩（10)，封裝具有位在橫向平面内 一轴之一伸長？瓜光（12); 用以投射弧光（1 2)之一映像（1 6)之至少一投影透鏡 (14); 至少一極化轉換系統（2 0 )，用以供沿橫向平面内之軸 ***投影弧光映像（16)成主要及次要映像（32，34);及 轉換主要（3 2)或者次要（3 4)弧光映像之極化定向，以 符合其他弧光映像之極化定向之一旋轉器裝置（31)。 2. 如申請專利範圍第1項之弧燈照明器，包括： 沿第一及第二路徑投射弧光映像（1 6)之第一及第二 投影透鏡（36，38); 對每一路徑、一極化轉換系統（44，50)、一指引投影 弧光映像進入極化轉換系統内之圖場透鏡（4 0，4 2 )、與 指引投影弧光映像至圖場透鏡之一平面反光鏡（3 9， 41) ° 3. 如申請專利範圍第2項之弧燈照明器，其中該第一及第 二投影透鏡（6 4，6 5 )可沿橫向平面内之第一及第二路徑 投射弧光映像，且第一及第二路徑之平面反光鏡（6 6， 6 7)係垂直於橫向平面，以分別反射自第一及第二投影 透鏡之投影映像。 4. 如申請專利範圍第2項之弧燈照明器，其中該第一及第 二投影透鏡（6 4，6 5 )可沿在橫向平面之上面及下面之第 1223309 f , ^iV1^申請專利範圍續頁 一及第二路徑投射弧光映像，且第一及第二路徑之平 面反光鏡係平行於橫向平面，並分別位於橫向平面之 上面及下面，以分別反射自第一及第二投影透鏡之投 射映像。 5. 如申請專利範圍第1項之弧燈照明器，包括： 沿第一、第二及第三路徑投射弧光映像之第一、第 二及第三投影透鏡（82，84，86); 對每一路徑、一極化轉換系統（93，94，96)、一指引 投射弧光映像進入極化轉換系統内之小反光鏡（8 9， 90 ， 91);及 對第一及第三路徑指引投射弧光映像至小反光鏡（89) 之一大反光鏡（88)。 6. 如申請專利範圍第1項之弧燈照明器，其中該極化轉換 系統（2 0)係一極化轉換棱晶。 7. 如申請專利範圍第1項之弧燈照明器，其中該旋轉器裝 置（3 1)係一半波長平板。 8. 如申請專利範圍第1項之弧燈照明器，其中包括： 沿發散第一及第二路徑投射弧光映像之第一及第二 投影透鏡（1 2 5，1 2 7); 沿發散路徑指引投射弧光映像之第一及第二反光鏡 (129 ， 131)； 被定位以攔截發散弧光映像之一複合導光板（1 4 1)， 複合導光板（141)包括一對輸入弧光映像之對置輸入口 (1 3 3，1 3 5 )、一對沿一共同路徑指引弧光映像之TIR棱 1223309 0x 申請專利範圍續頁 f- 晶（1 4 3，1 4 5 )、與導引弧光映像至極化轉換系統之一長 方形導光板（1 4 7 )。 9. 一種投影系統，包括： 按照一電氣信號調變一光映像之一光調制器面板 (610)； 投射調變映像在一顯示螢幕上之一透鏡（63 0);及 照明光調制器面板之一弧燈照明器（600)，照明器包 括： 一包含一封罩（10)之弧光燈封裝，其具有位在橫向平 面内一軸的伸長孤光（12); 可投射弧光（12)之一映像（16)之至少一投影透鏡 (14); 至少一極化轉換系統（20)，用以沿橫向平面内之軸以 ***投射弧光映像成主要及次要弧光映像（3 2，3 4);及 轉換主要（3 2)或次要（3 4)弧光映像之極化定向，以符 合另一弧光映像之極化定向之一旋轉器裝置（3 1)。 1223309 % 一圖式績頁 第091120155號專利申請案 中文圖式替換頁(93年2月）

圖1C