专利名称：减少周围反射与低辐射之虚像显示系统的利记博彩app
一种减少周围反射与低辐射之虚像显示系统，属控制光的强度、颜色、相位、偏振或方相的器件或装置类。
现代的彩色显示系统中，对拥有高强度明亮色彩的大尺寸彩色影像显示器件之需求非常迫切，而此系统常受到一个关注的议题，即产生高强度明亮的影像需要高功率的输入，因而造成高功率消耗和产生较高的辐射程度，对近距离长时间使用者，有害健康，应用受到限制；此外，周围反射(经常从自身反射所产生)所造成的＂鬼影＂可能干涉并负面影响此显示系统的视觉效果；为减少周围反射，传统的技术之一是藉助圆极化器来减少周围的光反射，美国专利4657348＂消除来自液晶显示器之反射装置＂，公开了一项光学装置，可消除来自LCD的反射，然而此种技术对于现代显示元件仍有一些限制，特别是对于虚像彩色显示系统，因为它同时也减低了影像显示的明亮度；此外对于和办公室设备中的电脑一起使用的虚像显示萤幕，一般都有强烈的头顶照明光投射出强烈的周围光至视窗萤幕上，此头顶照明光线的周围反射会干扰显示出的虚像并且变得非常扰人；另一件美国专利5278532＂自动装置之虚像显示器＂，公开了一项虚像自动化显示系统，使用特殊的罩壳设计以预防强烈的周围光反射；大尺寸虚像显示系统是大尺寸电视或电脑萤幕显示系统与自动化装置显示系统不同，此虚像显示系统较易受到周围反射之影响，而周围反射系因较大尺寸的视窗萤幕和头顶照明光所投射至萤幕而至视窗所造成的，此外罩壳设计对于自动化装置应用可能有效，但却不适于现代较大尺寸的显示器。
本发明的目的是设计一光学系统，提供高品质虚像显示系统并能降低周围反射且不会过度减低影像显示的明亮度，并且能降低头顶照明装置的反射，既能显示大尺寸彩色影像，又不须使用高功率和高辐射的影像源。
本发明的方案包括一单色影像源，用来投射一黑白影像，在单色影像源前面有一彩色光阀，把黑白影像转换成彩色影像，一光束分离器反射彩色影像至一凹面反射镜，凹面反射镜将接收之彩色影像放大成彩色虚像，在凹面反射镜前面有一圆偏极化器，它包括一四分之一波长板和一线性极化器，在圆偏极化器前面有一观视窗，圆偏极化器使彩色影像通过并降低凹面反射镜周围的反射，光束分离器和凹面反射镜以偏轴方式排列，使光束反射镜之反射轴对于单色影像的入射和反射光路径为一轴对称，其中所述之反射轴系自所述凹面镜偏离10度角或更小角度，这样，利用一小功率的单色影像源和上述光学系统设计，便可减低周围反射和头顶照明光反射以及减少大功率辐射对人体健康的影响。
本发明的优点是提供一高品质虚像显示系统并能降低周围反射和头顶照明装置所引起的反射而不须过度减低影像显示的明亮度，此外，本发明能显示大尺寸高亮度的彩色影像而不须用高功率和高辐射的影像源。
本发明有如下附图附
图1为本发明光学系统图。
附图2为本发明另一光学系统图。
下面结合附图叙述
具体实施例方式图1为本发明虚像显示系统100之系统图，图中有一小功率黑白影像源105，它可以是阴极射线管(CRT)、液品显示器(LCD)、埸效射出元件、可变形镜元件或其他形式的电光影像元件，该影像源105射出黑白影像投影至一彩色光阀110并将黑白影像转换成彩色影像，彩色光阀可用美国专利4631051或4582396所述的液晶彩色光阀，它包括液晶另件和彩色极化器，其他如铁电性电子光阀(包括铁电性另件和彩色极化器)也可作为彩色光阀，此二种光阀由电光物质和极化器所组成，影像光穿过此光阀110后成为线性极化光，四分之一波长板115和和彩色光阀110合并使用，将影像形成圆偏极，使线性极化光穿过此光阀110再穿过四分之一波长板115后将光束118转换成特定的极化方向，此极化光束118然后从光束分离器120反射而投射至凹面反射镜125，然后光束从凹面反射镜反射出而穿过一圆形极化器128，此圆形极化器包括第二片四分之一长板130和一线性极化器135，而后穿过圆形极化器的光束到目视窗140；光束分离器120和凹面反射镜125是以偏轴式排列，使光束反射镜之反射轴，对于所述的单色影像的入射和反射光路径为一轴对称，使得反射轴对于处理后的影像光束118偏离光轴，反射轴150大约和凹面反射镜125之光轴160偏向10度或比10度更小；从影像源105输出的光，经过液晶彩色光阀(LCCS)110和四分之一波长板115之后，成为圆形极化光，圆形极化光束118经光束分离器120和凹面反射镜125反射后，圆形极化之方向不变，而影像却被放大为彩色影像，当圆形极化器128设计成和从凹面反射镜125所反射的圆形极化光束118的极化方向一致时，则光束通过此圆形极化器128之后并不会有过多的衰减；然而，外部的周围反射光170通过圆极化器128之后成为圆偏极化，当周围反射光170从凹面反射镜125反射回来后，反射回的周围光170之圆偏极方向因而改变，在该显示系统100中，反射回的周围反射光170被圆极化器128所阻绝，此周围反射经常干扰显示于凹面反射镜125后的虚像180，但被圆偏极化器所阻绝，使周围反射大幅降低；当影像反射的光路，经圆极化光束118之反射被按排在光轴上，则头顶照明光会经常导致高强度的反射光回观看者的眼睛，藉由细微的调整反射镜125，使其与影像反射之光学轴稍许偏离，此头顶光之周围反射可直接从目视窗口140降低，因而不直接到达观看者的眼睛，从而减低从头顶照明所产生的干扰源，同时，因为圆极化器128为右手圆偏极化方向，它的阻绝效果和偏轴式设计配合，可进一步减少从周围反射之干扰；因此，用圆偏极化器128合并使用于一偏轴式设定组态的虚像显示系统110可相当减低周反射和由头顶光所造成的反射，提供给观看者的显示影像要比传统的影像拥有非常低的干扰程度，另一方面，使用低功率辐射影像源105即可得到优异而明亮的影像，同时因为使用圆偏极化器128与在黑白影像源105之前，使用彩色光阀和四分之一波长板115，使得影像的明亮度不会有严重的损失。
图2是本发明的另一实施列虚像显示系统200系统图，此虚像显示系统200接收来自单色影像源205的影像而将其显示，影像光束210投射至一光束分离器215，并藉由此光束分离器215将影像反射至凹面反射镜220上，凹面反射镜将此光束210反射至一视窗组件上，此视窗组件包括一四分之一波长板225和一彩色光阀235，而彩色光阀235包括一线性偏极之极化器230，该极化器面对着四分之一波长板225，彩色光阀235使影像光束210尚未到达视窗盒240前，将影像光束转换成彩色影像，观看者往视窗合240内部看时，将会见到位于凹面镜220之后的彩色虚像250；对于此类显示系统200言，当外界周围光260进入此系统时，外界周围光260穿过光阀后，其强度大约减低至原来强度的6％，周围光藉著位于彩色光阀组件235之内的四分之一波长板225和线性极化板230之作用，将其转换成一圆偏极化光；对于从凹面反射镜220反射回来的周围反射光260而言，此圆偏极化方向改变了，而后藉着系统200内的四分之一波长板225和极化器230的作用，将周围反射光260阻绝；因为在视窗组件中的彩色光阀235会造成衰减因素，使虚像显示系统之残留的周围反射可进一步的减低，因此藉由视窗组件之圆极化器(包括四分之一波长板225和线性极化器230)与彩色光阀组件235之吸收特性的作用下，可使周围反射获得全面降低；此外，因为系统100使用两个极化器，而此系统200仅使用一个极化器230，所以此显示系统200会获得更高的明亮度改善；光束分离器215和凹面反射镜220的安排方式，与图1的设计有类似之处，即对于影像光束250而言，影像反射的光轴稍微偏离凹面镜220的光轴270，因为这些光的反射系直接来自于影像反射而只有稍许的下降程度，故观看者较不可能受到头顶照明光的反射干扰；系统200中的彩色光阀和系统100中的相同；系统100和系统200的凹面反射镜，可以是球面镜或非球面镜之外形，使用球面镜可以改善一些光学特性，如系统不均衡或失真问题。
权利要求
1，一种减少周围反射与低辐射之虚像显示系统，其特征是该系统包括一单色影像源(105)用作投射一黑白影像；一四分之一波长板(115)连同彩色光阀(110)(其中包括线性偏极极化器)一起使用，使影像形成圆偏极并使单色影像转换成彩色影像；一光束分离器(120)反射极化光束(118)至凹面反射镜(125)，凹面反射镜(125)将接收到的彩色影像放大成彩色虚像；一圆偏极化器(128)包括一第二片四分之一波长(130)、线性极化器(135)，它使彩色影像通过并降低凹面反射镜之周围反射；在圆偏极化器(128)、四分之一波长板(115)以及彩色光阀(110)的前面是观视窗(140)。
2，按权利要求1所述的显示系统，其特征是光束分离器(120)和凹面反射镜(125)以偏轴式排列，使光束反射镜之反射轴，对于所述之单色影像的入射和反射光路径为一轴对称，其中所述之反射轴系自所述之凹面反射镜偏离10度或更小角度。
3，按权利要求1所述的显示系统，其特征是彩色光阀为液晶彩色光阀或铁电性彩色光阀，前者包括液晶元件和彩色极化器，后者包括铁电性元件和彩色极化器。
4，一种减少周围反射与低辐射之虚像显示系统，其特征是，该系统的单色影像源(205)前面没有设置彩色光阀和四分之一波长板，在凹面反射镜(220)前面的视窗组件上，设置有四分之一波长板(225)和一彩色光阀(235)，该彩色光阀包括一线性偏极极化器(230)。
全文摘要
一种减少周围反射与低辐射之虚像显示系统，包括一黑白影像源用以投射出黑白影像，该影像然后投射至包括一凹面反射镜的放大虚像光学装置，该装置和一彩色光阀(包括一线性极化器)接收黑白影像而产生一放大的彩色虚像，本发明还包括一四分之一波长板，它与彩色光阀(包括线性极化器)一起使用，以降低来自凹面反射镜的周围反射。
文档编号G02F1/01GK1143210SQ9511153
公开日1997年2月19日 申请日期1995年2月16日 优先权日1995年2月16日
发明者陈茂金 申请人:陈茂金