[发明专利]光路扩展器及扩展方法和大面积激光投影显示系统

权利要求书

1.一种光路扩展器包括：

形成抗反射平面的入射平面，以使具有特定波长的光无反射地进入具有任意折射率的介质中；

第一全反射平面，其在全反射角的位置切取出来以构成光路扩展器，全反射角由介质的折射率决定，用于全反射从入射平面射入介质中的光；

第二全反射平面，其在全反射角的位置切取出来以构成光路扩展器，用于在介质中全反射从第一全反射平面以全反射角反射的光；

n个第三全反射平面(n＝0，1，2......)，其在全反射角的位置切取出来构成光路扩展器，用于通过全反射从第二全反射平面反射进入介质的光而形成特定光路；及

形成抗反射平面的出射平面，使从第三全反射平面反射的光离开介质。

2.如权利要求1所述的光路扩展器，其中，所述入射平面和出射平面分别垂直于所述的入射光和出射光。

3.用于缩减光路的方法中，扩展光路的方法包括以下步骤：

使具有特定波长的光无反射地进入介质中；

以由介质的折射率决定的全反射角在介质中第一次反射进入的光；

在介质中以全反射角第二次反射第一次反射的光；

以全反射角朝向与光进入介质的方向相反的方向第三次反射第二次反射的光；

重复例如第二次反射和第三次反射的全反射以形成特定的光路；及

使反射光离开介质。

4.在大面积激光投影显示系统中，包括激光光源；把所述光源发出的光变成一束任意的平行光的光学系统；把从光学系统射出的平行光分离为具有特定的波长的光的一个光学分离子系统；调制器装置；把从所述光学分离子系统射出的光聚焦在调制器装置上的聚焦透镜装置；把从所述各调制器装置射出的光变成平行光的准直透镜装置；把从所述准直透镜装置射出的光集成为一种光的光学集成子系统；和水平和垂直地扫描所述光学集成子系统射出的光的光学系统，具有较小的小型光学系统的大面积激光投影显示系统包括：

光路扩展器设置在所述聚焦透镜装置和所述的调制器装置之间，或在所述调制器装置和准直透镜装置之间，或在所述聚焦透镜装置和调制器装置之间及所述调制器装置和所述准直透镜装置之间。

5.如权利要求4所述的包括一个小的小型光学系统的大面积激光投影显示系统，其中，所述光路扩展器包括：

形成抗反射平面的入射平面，以使具有特定波长的光无反射地进入具有任意折射率的介质中；

第一全反射平面，其在全反射角的位置切取出来以构成光路扩展器，全反射角由介质的折射率决定，用于全反射从入射平面射入介质中的光；

第二全反射平面，其在全反射角的位置切取出来以构成光路扩展器，用于在介质中全反射从第一全反射平面以全反射角反射的光；

n个第三全反射平面(n＝0，1，2......)，其在全反射角的位置切取出来构成光路扩展器，用于通过全反射从第二全反射平面反射进入介质的光而形成特定光路；及

形成抗反射平面的出射平面，使从第三全反射平面反射的光离开介质。

6.如权利要求5所述的大面积激光投影显示系统，其中，所述入射平面和出射平面分别垂直于所述入射光和出射光。

7.如权利要求5或6所述的大面积激光投影显示系统，其中，所述激光光源是白光。

8.如权利要求7所述的大面积激光投影显示系统，其中，所述调制器装置，所述聚焦透镜装置和所述准直透镜装置各包括分别对应红，绿和蓝频率的激光光束的三个装置。

9.大面积激光投影显示系统包括：

激光光源；

使来自所述光源的光变成任意的平行光的光学系统；

使来自光学系统的平行光分离为具有特定波长的光的光学分离子系统；

调制装置；

使来自所述光学分离子系统的光聚焦在调制装置上的聚焦透镜装置；

使来自所述各调制装置的光变成平行光的准直透镜装置；

使来自所述准直透镜装置的光集成为一种光的光学集成子系统；

水平或垂直地扫描来自所述光学集成子系统的光的光学系统；和

设置在所述聚焦透镜装置和所述调制器装置之间的如权利要求1的光路扩展器。