反射型投影仪制造技术

一种反射型投影仪，它能校正使用板型ＰＢＳ所产生的象差。包括光源；板型ＰＢＳ、设置成相对于光源所发出的光的传播路线上的光轴倾斜；反射型显示装置、用来产生图像并且向板型ＰＢＳ反射所产生的图像；中转透镜单元、通过聚焦和／或散射该入射光来导向一个入射光；用来校正入射光象差的装置、设置在从反射显示装置所产生的并通过板型ＰＢＳ的光的传播路线中；投影透镜单元、用来向一个屏幕放大和投影透过校正装置的光。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用板型偏振光分束器的反射型投影仪，尤其是涉及一种具有改进的结构以校正板型偏振光分束器象差的反射型投影仪。通常，反射型投影仪通过把一个使用附加光源的显示装置产生的图像投影到屏幕上来提供图像。参考附图说明图1，一个传统的反射型投影仪包括一个光源10、一个光学装置20、一个立方形偏振光分束器30(PBS)、一个反射型显示装置40和一个投影透镜单元50。光学装置20用来使从光源10发出的光变成均匀平行的光束；立方形光分束器30根据偏振状态来透射或反射输入光以改变该光的传播路线；反射型显示装置40用来从经立方形PBS30输入的偏振输入光产生图像；投影透镜单元50用来放大和投影从显示装置40产生和经立方形PBS30输入的光。光源10包括产生光的灯11和反射灯11所发出的光并导向光的传播路线的反射镜13。光学装置20包括用来发射均匀光的玻璃杆21和用来聚焦输入的发散光和将聚焦的光转化成平行光的聚焦透镜23和准直透镜25。立方形PBS30包括用于反射输入光的S偏振光和透射输入光的P偏振光的镜面31。即，从光源10发出的光的S偏振光向显示装置40反射，并透射P偏振光。因此，只有从光源10输入的光的S偏振光被用作有效光。显示装置40的每个象素被独立驱动，以便根据视频信号有选择地对输入光进行偏振调制。由显示装置40反射的光再次输入到立方形分束器30，该再次输入的光透过立方形PBS30的光量根据对P偏振光偏振调制的程度而改变，以形成对应于视频信号的图像。投影透镜单元50将透过立方形PBS30的图像放大和投影到屏幕上。在具有上述结构的反射型投影仪中，由于透过立方形PBS30的光关于光轴对称，所以可以形成对称光学系统。然而，根据目前的技术水平，和板型PBS相比立方形PBS30对于入射光的允许入射角低。因此，当使用立方形PBS时，由于低的允许入射角降低了光的使用效率。为了将立方形PBS中光的使用效率提高到大约与板型PBS相等，需要一种用来发射显示低发散角和聚焦角的准直光的光学装置。这时，光源尺寸较大，不利于形成小型光学系统。另外，在使用板型PBS以改变光的传播路线的情况下，由于有大的允许入射角，容易配置光源和光学装置，同时产生了象差，使得通过板型PBS透射的光偏离了光轴。为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种使用板型PBS以增大允许的输入角和具有改进结构以便能够校正板型PBS的象差的反射型投影仪。相应地，为了实现上述目的，提供一种反射型投影仪，它包括一个光源；一个板型PBS、它被设置成相对于光源发出的光的传播路线上的光轴倾斜；一个反射型显示装置、用来从通过板型PBS的一个方向进行偏振的入射光产生图像并且向板型PBS反射所产生的图像；一个中转透镜单元、它设置在光路中通过聚焦和/或散射该入射光来导向入射光；一个用来校正入射光象差的装置、它设置在从反射型显示装置所产生的并通过板型PBS的光的传播路线中；和一个投影透镜单元、用来向屏幕放大和投影透过校正装置的光。为了实现上述目的其他方面，提供一种反射型投影仪，它包括一个光源；一个用来把光源发出的光转换成均匀光的照明单元；一个设置在光路中通过聚焦和/或散射入射光来导向入射光的中转透镜单元；一个根据其波长范围使向透过偏振转换器方向偏振的光分离的装置；一个板型PBS，它设置在由光分离装置分离的每束光的光路中，用来根据入射光的偏振方向转换光的传播路线；一个反射型显示装置，用来从通过所述板型PBS的一个方向所偏振的入射光产生图像；一个彩色棱镜，用来选择地透射或反射反射型显示装置所产生的入射光，并根据其波长通过板型PBS；一个用来校正入射光象差的装置、它设置在由反射型显示装置所产生并通过板型PBS的光的传播光路中；和一个投影透镜单元，用来向屏幕放大和投影由彩色棱镜输入的光。本专利技术的上述目的和优点将参考附图通过详细描述一个优选实施例变得更加明显，其中图1是一个传统的反射型投影仪的光学设置图；图2是根据本专利技术的一个优选实施例的反射型投影仪的光学设置图；图3是关于图2的Y-Z平面的板型PBS的光学设置图4是关于图2的X-Z平面的板型PBS的光学设置图；图5是根据本专利技术优选实施例的校正板的光学设置图；图6是根据本专利技术优选实施例的楔型透镜的光学设置图；图7是根据本专利技术优选实施例设置了偏离光轴的透镜的光学设置图；图8是根据本专利技术的反射型彩色投影仪的光学设置图；图9是根据本专利技术优选实施例的偏振转换器的光学设置的分解透视图；图10是根据本专利技术的偏振转换器的光学设置图；图11是用来解释图9所示的偏振转换器的操作视图；图12是图8的光学系统的部分光学设置图。参考图2，根据本专利技术的反射型投影仪包括一个光源110；一个用来根据偏振状态透射或反射输入光的板型偏振光分束器(PBS)150；一个用来产生图像和反射所产生图像的反射型显示装置160；一个用来聚焦和/或发散输入光以导向输入光的传播路线的中转透镜单元140；一个用来校正板型PBS150象差的校正装置170；和一个用来向屏幕(未示出)放大和透射输入光的投影透镜单元180。光源110包括一个用来产生光的灯111，和一个用来反射从灯111发出的光以导向光的传播路线的反射镜113。反射镜113可以是有一个焦点为灯111的位置和另外的焦点是光聚焦位置的一个椭圆反射镜，或具有在灯111位置的一个焦点的抛物线反射镜，这样从灯111发出并由反射镜113反射的光能变成平行光。最好是，反射型投影仪还包括一个照明单元130，它设置在光源110和板型PBS150之间的光轴上、用来使从光源110发出的光成为均匀光。如图中所示的蝇眼透镜或玻璃杆(未示出)可用作照明单元130。并且，最好是还包括在光源110和板型PBS之间的光轴上设置的一个频带滤波器120，用来仅透射从光源110发出的光中在可见光波长范围的光。即，频带滤波器120除去了从灯111发出的红外光和紫外光。将板型PBS150安排成相对于照明单元130、反射型显示装置160和投影透镜单元180之间光路的光轴倾斜。板型PBS150通过根据偏振状态透射或反射入射光来改变光的传播路线。例如，输入光的S偏振光被反射向反射型显示装置160，而P偏振光被透射，这样，从反射型显示装置160入射的P偏振光向投影透镜单元180传播。这里，输入光的P偏振光透过板型PBS150向反射型显示装置160传播，而S偏振光被反射，这样，从反射型显示装置160输入的S偏振光可以向投影透镜单元180传播。板型PBS150比图1所示的立方形PBS30有更大的允许输入角。因此，包含在允许输入角的可用光量变大，便相应地提高了光学系统中光的利用率。一种显示出高响应速度，即液晶的开/关时间比其他的LCD装置短的铁电液晶显示器(FLCD)被用作反射型显示装置160。反射型显示装置160具有二维阵列结构的象素。每个象素被单独驱动并可选择地改变偏振方向。因此，在反射型显示装置160中，每个象素被选择地驱动以对应输入的视频信号来调制偏振方向，因而产生预定的图像。中转透镜单元140用来通过聚焦和散射输入光来获得光的传播路线，它包括多个透镜141、142和143。透镜143减小了相对于反射型显示装置160所反射的光束的发散角，以减小投影透镜单元140的直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射型投影仪包括： 一个光源； 一个板型ＰＢＳ、它被设置成相对于光源所发出的光的传播路线上的光轴倾斜； 一个反射型显示装置、用来从通过所述板型ＰＢＳ的一个方向偏振的入射光产生图像并且向所述板型ＰＢＳ反射所产生的图像； 一个中转透镜单元、它设置在光路中通过聚焦和／或散射入射光来导向入射光； 一个用来校正入射光象差的装置、它设置在从所述反射型显示装置产生的并通过板型ＰＢＳ光的传播路线中；和 一个投影透镜单元、用来向一个屏幕放大和投影透过所述校正装置的光。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：全基郁，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]