反射式液晶显示光机制造技术

反射式液晶显示光机，包括光源组件，分光／合光系统和投影镜头，其特征在于所述分光／合光系统包括两个偏振片（９）和（１４）、两个宽波带波片（１０）和（１３）、偏振分光镜（１１）、分色镜（１２）及可分别调制红、绿、蓝三色光的三个反射式液晶（５）、（６）和（７）；所述偏振分光镜（１１）是一个由两个三角棱镜组成的棱镜，在两个三角棱镜的公共胶合面上镀有宽波长偏振分光膜；所述分色镜（１２）是一块镀有双色分光膜的平面分色镜；　　　　在所述光源组件射入分光／合光系统的偏振光的光路上依次设置所述的偏振片（９）、宽波带波片（１０）和偏振分光镜（１１），在所述偏振分光镜（１１）的透射光路上设置反射式液晶（７），在偏振分光镜（１１）的反射光路上设置所述分色镜（１２），在所述分色镜的透射和反射光路上分别设置反射式液晶（５）和（６）；在所述偏振分光镜（１１）的合光光路上依次设置宽波带波片（１３）、偏振片（１４）和投影镜头。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光学仪器领域，尤其涉及一种投影仪器。
技术介绍
液晶投影技术得到了巨大发展，广泛应用于计算机显示，投影机，投影电视。这一技术提高了人类生活的质量，给社会带来了巨大的财富。一般液晶投影系统由光源组件，光学引擎，投影镜头等元件组成。光源组件一般包括照明光源(提供投影机照明)，准直透镜组(将照明光源发射的发散光变成平行光束)，滤光器(滤去光束中红外和紫外光)，偏振片(将光源的自然偏振光变成线偏振光)。在光学引擎中，光源的光束被分成红绿蓝三色，三色光束分别被三个反射式液晶(例如，目前的LCOS芯片)进行强度调制；光学引擎再将三色光合为一束，射到投影镜头上形成图像。中国专利技术专利申请“液晶显示投影机”的公开号为CN 1330280A，公开日2002年1月9日。在该公开说明书中公开了一种含有斜方棱镜三色合/分光引擎的液晶显示投影机，其结构如图1所示，包括偏振分光镜1、斜方棱镜2、补偿棱镜3、投影镜头4和液晶5、6、7。光源组件100射出的光束经光学引擎分光，调制，合光后，通过投影镜头4，投影到屏幕上。此种液晶显示投影机的不足在于(1)该液晶显示投影机的光学引擎对斜方棱镜的镀膜要求高，由于现有的镀膜技术很难做出高质量的分光棱镜，使得斜方棱镜的加工存在困难，特别是产业化生产存在一定的困难；(2)该液晶显示投影机的分光/合光系统需要小焦距和有很大后截距的镜头。这对投影镜头的设计带来很大的困难，也增加了镜头的生产成本。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，生产成本低，技术要求低，利于规模生产的液晶显示投影机。本技术提供了一种反射式液晶显示光机，包括光源组件，分光/合光系统和投影镜头，其特征在于所述分光/合光系统包括两个偏振片、两个宽波带波片、偏振分光镜、分色镜及可分别调制红、绿、蓝三色光的三个反射式液晶；所述偏振分光镜是一个由两个三角棱镜组成的棱镜，在两个三角棱镜的公共胶合面上镀有宽波长偏振分光膜；所述分色镜是一块镀有双色分光膜的平面分色镜；在所述光源组件射入分光/合光系统的偏振光的光路上依次设置所述的偏振片、宽波带波片和偏振分光镜，在所述偏振分光镜的透射光路上设置反射式液晶，在偏振分光镜的反射光路上设置所述分色镜，在所述分色镜的透射和反射光路上分别设置反射式液晶和；在所述偏振分光镜的合光光路上依次设置宽波带波片、偏振片和投影镜头。本技术所述的宽波带波片是一块只对单基色起作用的波片，或者是一块对两种颜色的光起作用的波片，或者是两块只对单基色起作用的波片叠加组成的。本技术所述分色镜镀的双色分光膜中的双色是红、绿、蓝三基色中的任意两种颜色。本技术所述分色镜和偏振分光镜的下边缘的夹角是45度。本技术的分光/合光系统所需的光学器件较少，并且调试和定位方便。本技术的这一特点将降低投影机成本，使液晶显示投影机更容易进入家庭。附图说明图1为现有专利技术专利申请公开的液晶显示投影机的结构示意图。图2为本技术的实施例一的结构示意图。图3为本技术的实施例二的结构示意图。具体实施方式以下结合附图说明本技术的组成和工作过程本技术的光源组件包括照明光源，准直透镜组，滤光器，偏振片。根据从光源组件出射进入分光/合光系统是S偏振光还是P偏振光，可以有两种情况1)若从光源组件出射的是S偏振光8，那么S偏振态的A、B、C(代表红、绿、兰三色光的一种组合)三色光经过偏振片9提纯，然后入射到宽波带波片10，将A颜色光的S偏振光转变为P偏振光，其余两种光仍然为S偏振光。然后这三束光入射到偏振分光镜(PBS)11，A颜色偏振光经过偏振分光镜11直接透射，B、C颜色偏振光经过偏振分光镜被反射。B、C两种颜色的S偏振光从偏振分光镜反射出来以后，经过一个与偏振分光镜表面成一定角度(本技术采用45度角)的镀双色分光膜的平面分色镜12，将B、C颜色光中的一种反射，另外一种透射，实现B、C分光。这样最终实现了A、B、C三色光的分光，也就是实现了红、绿、蓝三色的分光。三色光最终分别照在三个反射式液晶的表面。若经过三个液晶5、6和7反射的光分别被液晶调制偏振态发生90°旋转，那么经液晶反射回来的A光(偏振态为S)被偏振分光镜反射；经液晶反射的B、C光(偏振态为P)经分色镜合光以后到达偏振分光镜，直接从偏振分光镜透射，这样就实现了A、B、C三色光的合光，也就是实现了红、绿、蓝三色光的合光。合光后的光束经过投影镜头投影，此时投影出来的亮态。若经过液晶反射的光被液晶调制偏振态没有发生旋转，则通过投影镜头得到的是暗态。改变液晶上的调制电压可以改变从液晶反射回来的光的偏转角度，经投影镜头投影就可以得到不同的灰度。为了进一步提高性能，在投影镜头前加宽波带波片13和偏振片14。宽波带波片的作用是把A、B、C三色光的偏振态变成一致，偏振片的作用是再次对投影光进行提纯。根据分色镜和偏振分光镜的位置关系，本技术可以有如图2和图3所示的两种实施结构。2)若从光源组件出射的是P偏振光8，那么P偏振态的A、B、C(代表红、绿、兰三色光的一种组合)三色光经过偏振片9后，入射到宽波带波片10，将A、B两种颜色光的S偏振光转变为P偏振光，C光仍然为P偏振光。然后，这三束光入射到偏振分光镜11，A、B颜色偏振光经过偏振分光镜被反射，C颜色偏振光经过偏振分光镜直接透射。同理A、B两种颜色的S偏振光从偏振分光镜出来以后，被分色镜分光，将其中的一种反射，另外一种透射，实现A、B分光。最终实现了A、B、C三色光的分光，也就是实现了红、绿、蓝三色的分光。合光的原理与第1)种情况类似。本技术中的宽波带波片可采用美国ColorLink公司提供的ColorSelect波片。权利要求1.反射式液晶显示光机，包括光源组件，分光/合光系统和投影镜头，其特征在于所述分光/合光系统包括两个偏振片(9)和(14)、两个宽波带波片(10)和(13)、偏振分光镜(11)、分色镜(12)及可分别调制红、绿、蓝三色光的三个反射式液晶(5)、(6)和(7)；所述偏振分光镜(11)是一个由两个三角棱镜组成的棱镜，在两个三角棱镜的公共胶合面上镀有宽波长偏振分光膜；所述分色镜(12)是一块镀有双色分光膜的平面分色镜；在所述光源组件射入分光/合光系统的偏振光的光路上依次设置所述的偏振片(9)、宽波带波片(10)和偏振分光镜(11)，在所述偏振分光镜(11)的透射光路上设置反射式液晶(7)，在偏振分光镜(11)的反射光路上设置所述分色镜(12)，在所述分色镜的透射和反射光路上分别设置反射式液晶(5)和(6)；在所述偏振分光镜(11)的合光光路上依次设置宽波带波片(13)、偏振片(14)和投影镜头。2.根据权利要求1所述的反射式液晶显示光机，其特征在于所述的宽波带波片是一块只对单基色起作用的波片，或者是一块对两种颜色的光起作用的波片。3.根据权利要求1所述的反射式液晶显示光机，其特征在于所述的宽波带波片是两块只对单基色起作用的波片叠加组成的。4.根据权利要求1所述的反射式液晶显示光机，其特征在于所述分色镜(12)镀的双色分光膜中的双色是红、绿、蓝三基色中的任意两种颜色。5.根据权利要求1所述的反射式液晶显示光机，其特征在于所述分色镜(12)和偏振分光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱钧，张书练，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：实用新型
国别省市：