[发明专利]采用一块平板复合光线的装置和方法及此装置的制造方法

说明书

本发明涉及把已经通过光线分离被分离出来的红、蓝和绿三色复合成为一束光线的装置，一种用于制造此装置的方法和一种用于复合光线的方法。本发明具有一种结构，用于通过使用一种以特殊方法设计的镜具把红、蓝和绿各光源复合成为一个光束。这一系统是一可以用于一种光线复合装置的器件，此装置用在一种依靠一按照来自每一颜色的图像信号工作的3通道声-光调制器独立地调制光线并把经过调制的红、蓝和绿各单色图像投影到一屏幕上的图像投影方法之中，除了以上实例之外，这还可以用于诸如在一彩色扫描器或一彩色复印机之中复合光线。

先前一般的光线复合装置通过采用一组单独的诸如棱镜或分光镜这样的器具来实现颜色复合，如图3所示。采用这些器具在提高光学效率和对中光线方面一直存在一些难处。同样在先前的激光投影显示装置中使用这些器具从事颜色复合的时候，存在的各种问题是，系统过分复杂和系统尺寸过大。当系统太过庞大时，难以商业化。因此，时代潮流是，先前的大尺寸系统被予以简化而做成小尺寸系统。

本发明设计得使用一块用于复合红、绿和蓝三色的平板来解决以上问题。本发明的第一个目的是，提供一种光线复合装置，与先前的光线复合系统相比，轻巧得多，并且价格实际。本发明的第二个目的是，提供一种复合光线的方法。本发明的第三个目的是，提供一种制造光线复合装置的方法。

在以一种最佳模式实现本发明时，一种根据本发明的光线复合装置可处理分别以彼此不同的第一和第二波长并相对于处在垂直方向的一入射平面成一第一角度而进入的两个或多个入射光束。此装置包括一抗反射镀膜，用于只允许具有第一波长的入射光束穿过而无反射；一第一宽带高反射镜，用于以不同于第一角度的一第二角度把穿过垂直方向上的抗反射镀膜并具有第一波长的光束反射到一反射平面；一第一分光镜，用于生成一复合而成的光束，方式是：只允许具有第二波长的光束穿过并反射具有其他波长的各光束，以及以第二角度反射经过反射的具有第一波长的光束并把已经穿过的具有第二波长的光束与经过反射的具有第一波长的光束复合起来；一第一宽带抗反射镀膜，用于允许经过复合的光线穿过而无反射；以及一材料，穿过抗反射镀膜和分光镜的光束和由宽带高反射镜和分光镜反射过来的光束都通过它。

在本发明中，可取的是，材料的厚度是这样固定的，以致由第一宽带高反射镜和由第一分色镜反射过来、具有第一波长的光束的位置与具有第二波长的光束从第一分色镜穿入材料的位置相同。

在本发明中，可取的是，第一抗反射镀膜和第一分光镜与第一宽带高反射镜和第一宽带抗反射镀膜这样配置，以使它们彼此平行。

在本发明中，可取的是，此光线复合装置可处理相对于一入射平面的垂直方向以一第一角度彼此平行地进入的具有红、绿和蓝色波长的各入射光束，包括：

(a)一第一抗反射镀膜，允许具有第一波长的光束以第一角度无反射地透过而进入一材料；

(b)一第一宽带高反射镜，以一不同于第一角度的第二角度反射具有第一波长的光束；

(c)一第一分光镜，生成一第一复合光束，方式是：只允许一具有不同于第一波长的第二波长的光束以第一角度透入装置并反射具有其他波长的各光束，以及在具有第二波长的光束穿过的位置处以第二角度反射经过反射的具有第一波长的光束；

(d)一第二宽带高反射镜，以第二角度反射第一复合光束；

(e)一第二分光镜，生成一第二复合光束，方式是，只允许一具有不同于第一波长和第二波长的第三波长的光束以第一角度透入装置并反射具有其他波长的各光束，以及在具有第三波长的光束穿过的位置处以第二角度反射经过反射的第一复合光束；

(f)一第二宽带抗反射镀膜，使第二复合光束无反射地穿出装置之外；以及

(g)一材料，具有第一波长的光束、第一反射光束、第一复合光束和第二复合光束都通过它。