图像显示设备制造技术

至少一个实施例涉及图像显示设备，所述图像显示设备可包括多个彩色组合元件、多个彩色调制元件、以及投影光学系统，可操作地连接以减少幻象光的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像显示设备(投影仪)，特别(但非排他地)涉及可使用反射型液晶元件的图像显示设备。
技术介绍
由于反射型液晶平板相对于透射型液晶平板具有优势(例如，高数值孔径、高清晰度)，因此人们关注可使用反射型液晶平板的投影仪。这样一种投影仪可通过每一个反射型液晶平板的调制在屏幕上的图像的每一个像素的显示(投影光的明态)和非显示(不投影光的暗态)之间切换。另外，相应的偏振光束分光器在投影仪中被分别布置在多个液晶平板前面以将来自于光源的光分成多个彩色光束并且组合来自液晶平板的彩色光束。因此，这样一种反射型液晶投影仪的彩色分离/组合系统通常趋于为大尺寸的。为了解决这个问题，美国专利公开2002/0140905 A1描述了一种可使用与用于三原色的三个反射型液晶平板配合的三个偏振光束分光器以执行彩色分离和组合的投影仪。图7示出了该投影仪的结构。该专利公开文献论述了利用偏振光束分光器11、两个反射型液晶平板13R和13B、布置在偏振光束分光器11的光入射和离开侧上的波长选择偏振转动元件9和16执行来自于两个反射型液晶平板13R和13B的彩色光束的显示/非显示选择(控制)。
技术实现思路
至少一个实施例涉及能够将来自于光源的光束流分离成多个彩色光束、将各自的彩色光束引导到相应的反射型液晶平板(液晶显示元件)、组合由反射型液晶平板调制的彩色光束以及通过投影光学系统将组合光的放大图像投影到被投影的表面上的投影仪。至少一个实施例涉及一种图像显示设备，所述图像显示设备包括用于调制第一波长带中的光的第一光调制元件；用于调制不同于第一波长带的第二波长带中的光的第二光调制元件；用于调制不同于第一波长带和第二波长带的第三波长带中的光的第三光调制元件；用于将离开第一光调制元件的第一图像光和离开第二光调制元件的第二图像光相组合的第一彩色组合元件；用于将由第三光调制元件调制的第三图像光与由第一组合元件组合的第一图像光和第二图像光相组合以形成彩色的组合图像光的第二彩色组合元件；以及用于将第二彩色组合元件形成的组合图像光投影到被投影表面上的投影光学系统。在至少一个实施例中，第一图像光以第一基本线性偏振光束的形式进入第二彩色组合元件。第二图像光可以第二基本线性偏振光束的形式进入第二彩色组合元件。第一基本线性偏振光束的偏振方向和第二基本线性偏振光束的偏振方向基本上相互垂直。在至少一个实施例中，第二彩色组合元件将第一波长带中的光的第一基本线性偏振光束引导到投影光学系统并且阻止第一波长带中的光的第二基本线性偏振光束进入投影光学系统。第二彩色组合元件将第二波长带中的光的第一基本线性偏振光束和第二基本线性偏振光束引导到投影光学系统。从下面对实施例的描述(参照附图)中可以明显地看出本专利技术的其他特征。附图说明图1示出了第一实施例所涉及的彩色分离/组合系统的结构。图2示出了表示第一实施例的分离/组合系统的特性的曲线图。图3示出了第二实施例所涉及的彩色分离/组合系统的结构。图4示出了表示第二实施例的分离/组合系统的特性的曲线图。图5A和5B示出了彩色组合元件如何偏振每一个彩色光束。图6示出了彩色组合元件的一个示例。图7示出了一种常规分离/组合系统的结构。图8示出了至少一个实施例所涉及的彩色组合元件的透光率相对于波长的特性。具体实施例方式下面对实施例的描述仅是说明性的并且绝不是对本专利技术的应用和使用进行的限定。可不对本领域普通技术人员所知的方法、技术、设备和材料进行详细描述但在适当的情况下可能是所允许的描述的一部分。另外，光学元件的实际尺寸可能没有被描述，但从宏观透镜到纳级透镜的任何尺寸都在实施例的范围内(例如具有纳米级、微米级、厘米级和米级的直径的透镜)。注意的是，在下面的图中的类似的附图标记表示类似的部件，这样在一个部件在一个图中被定义后，可能在后面的图中对其描述。下面描述实施例。在至少一个实施例中，一种图像显示设备包括三个分别对应于三种彩色光束的反射型液晶元件(可是四个或者多个)、用于组合分别离开三个反射型液晶元件的三个彩色光束的彩色组合系统以及用于投影三个彩色光束的组合光的投影光学系统。术语“彩色光束”指的是在预定波长带内的光束。特别是，彩色光束指的是波长在可见光波长带内的光束，可见光波长带包括但不限于红光、绿光和蓝光(例如，在420纳米至550纳米、550纳米至700纳米、420纳米至480纳米或者640纳米至700纳米的波长带中的光)。彩色组合系统包括彩色组合元件。彩色组合元件在第一偏振方向上将三个彩色光束中的第一彩色光束引导到投影光学系统或者在基本上垂直于第一偏振方向的第二偏振方向上阻挡第一彩色光束进入投影光学系统。另一方面，它将三个彩色光束的第二彩色光束引导到投影光学系统并且与其偏振方向无关。彩色组合系统还包括一个用于在第一偏振方向上阻止第二彩色光束进入投影光学系统并且在第二偏振方向上将第二彩色光束引导到投影光学系统的波长选择偏光器。该波长选择偏光器在第一偏振方向上吸收第二彩色光束。另一个波长选择偏光器用作三个彩色光束的第三彩色光束的起偏振片或者吸收第三彩色光束。该彩色组合系统还包括用于组合第一和第二彩色光束的偏振光束分光器。波长选择偏光器被布置在偏振光束分光器和彩色组合元件之间。该彩色组合系统还包括布置在彩色组合系统和投影光学系统之间的延迟板(相位板)。在另一个实施例中，一种图像显示设备包括三个分别对应于三种彩色光束的反射型液晶元件、用于组合分别离开三个反射型液晶元件的三个彩色光束的彩色组合系统以及用于投影三个彩色光束的组合光的投影光学系统。该彩色组合系统包括一个波长选择偏光器，该波长选择偏光器将三个彩色光束的第一彩色光束引导到投影光学系统并且与其偏振方向无关，同时它阻止第二彩色光束在第一偏振方向进入投影光学系统或者在基本上垂直于第一偏振方向的第二偏振方向上将第二彩色光束引导到投影光学系统。在另一个实施例中，一种图像显示设备包括分别对应于第一、第二和第三彩色光束的第一、第二和第三反射型液晶元件、利用来自于光源的光照射第一、第二和第三反射型液晶元件的照射系统、用于组合分别离开三个反射型液晶元件的三个彩色光束的彩色组合系统以及用于投影三个彩色光束的组合光的投影光学系统。该结构包括用于将第三彩色光束与第一和第二彩色光束分离的彩色分离元件；用于当第三彩色光束在所希望的偏振方向上时能够将第三彩色光束引导到第三反射型液晶元件以及分析从第三反射型液晶元件反射的光束的第一偏振光束分光器；用于分别将利用彩色分离元件而与第三彩色光束分离的第一和第二彩色光束引导到第一和第二反射型液晶元件并且分析从第二和第三反射型液晶元件反射的光束的第二偏振光束分光器；以及用于使得来自于第一偏振光束分光器的第三彩色光束与来自于第二偏振光束分光器的第一和第二彩色光束组合的彩色组合元件。彩色组合元件在第一偏振方向上将第一彩色光束引导到投影光学系统并且在基本上垂直于第一偏振方向的第二偏振方向上阻挡第一彩色光束进入投影光学系统。另一方面，它将第二彩色光束引导到投影光学系统并且与其偏振方向无关。图像显示设备还包括被布置在第二光束分光器和彩色组合元件之间的光路中的波长选择偏光器，该波长选择偏光器在第一偏振方向上吸收第二彩色光束并且在第二偏振方向上将第二彩色光束引导到投影光学系统。图像显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色组合单元，包括：被配置为组合第一波长带中的第一图像光和不同于第一波长带的第二波长带中的第二图像光的第一彩色组合元件；和被配置为将不同于第一波长带和第二波长带的第三波长带中的第三图像光与由第一彩色组合元件组合的第一图像 光和第二图像光相组合、以形成彩色的组合图像光的第二彩色组合元件；以及其中，第一图像光以基本线性偏振的第一光束的形式进入第二彩色组合元件，其中，第二图像光以基本线性偏振的第二光束的形式进入第二彩色组合元件，其中，线性偏 振的第一光束的偏振方向和线性偏振的第二光束的偏振方向基本上相互垂直，以及其中，第二彩色组合元件被配置成，使第一波长带中的线性偏振第一光束通过，并且反射第一波长带中的线性偏振第二光束，以及使第二波长带中的线性偏振第一光束和第二光束都通 过或反射第二波长带中的线性偏振第一光束和第二光束。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：猪子和宏，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]