[发明专利]多基色图像合成器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学器件，尤其涉及一种多基色图像合成器。

背景技术

众所周知，在以红、绿、蓝三色作为基色的显示器中，图像合成器是其中必不可少的装置。本领域中已存在多种光束合成装置。但这些装置各有长短。例如，图1公开了目前的投影仪中普遍采用的X棱镜。不同波长(λ₁、λ₂、λ₃)的单色光分别从三个方向射入该棱镜，并从该棱镜的第四个方向叠加输出。但在要输入更多基色的情况下，这种棱镜显然不能满足要求。此外，中国发明专利No.93109784.3中公开了一种激光束合成装置。该装置利用了双折射晶体的能将不同偏振态的光束进行合成的特征。但根据这种装置的原理，对输入的光束的偏振态有特殊的要求。由此，现有技术的合成器件虽然种类很多，但都有一定的局限性。

现在正开发基于多基色(三种以上的基色)的显示系统。基色数量的增加意味着图像颜色的还原性更好，显示效果更佳。图2A和2B分别示出了三基色和九基色条件下的显示色域。通过图2A和2B的比较可以看到，九基色的色域更接近需还原的真实色域。然而，由于以往的显示系统主要以三基色(RGB)为基础，因此未能提供适于这种多基色显示系统的图像合成器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于合成多基色图像的合成器。

本发明提供了一种多基色图像合成器。它包括合成棱镜以及至少一个第一入射棱镜和至少一个第二入射棱镜中的至少一种。第一方向的入射光入射到第一入射棱镜的入射面并从其出射面射出，随后入射到合成棱镜的第一入射面；第二方向的入射光入射到第二入射棱镜的入射面并从其出射面射出，随后入射到合成棱镜的第二入射面；以及从合成棱镜的第一入射面和第二入射面入射的两束光在合成棱镜内合成，随后从合成棱镜的出射面射出，其中第一入射棱镜的出射面与合成棱镜的第一入射面平行；第二入射棱镜的出射面与合成棱镜的第二入射面平行；第一入射棱镜的入射面与合成棱镜的出射面平行；并且第二入射棱镜的入射面与其出射面的夹角的大小等于合成棱镜的第一入射面与其出射面的夹角与合成棱镜的第一入射面与其第二入射面的夹角之差。

此外，第一入射棱镜、第二入射棱镜和合成棱镜由各向同性的材料制成。

此外，第一入射棱镜、第二入射棱镜和合成棱镜由负晶体制成。

此外，第一入射棱镜、第二入射棱镜和合成棱镜由正晶体制成。

此外，合成棱镜的出射面与第一入射面的夹角、合成棱镜的第一入射面与第二入射面的夹角、以及第二入射棱镜的入射面与出射面的夹角的取值范围根据入射光的波长加以确定。

此外，合成棱镜的出射面与第一入射面的夹角小于90°。

此外，第一入射棱镜、第二入射棱镜和合成棱镜由各向同性的材料制成的多基色图像合成器还满足以下条件：

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θ<π2,]]>