液晶投影系统技术方案

一种液晶投影系统，包括一光源、一极化组件、一分色镜、第一和第二反射镜、第一和第二偏极光组件、一半波片、一分色组件、一影像调变模组以及一投影镜头。该分色镜将经极化组件偏极后的光源分离成一单原色光和一双原色光分别输出至第一和第二反射镜。该单原色光经第一反射镜反射并经半波片改变极化方向后输出至第一偏极光组件。该双原色光经第二反射镜反射后输出至第二偏极光组件。偏极分光后的双原色光被传送到分色组件，以分离该双原色光。该影像调变模组设置在第一偏极光组件和分色组件的一侧，用于原色光的极性调变。该投影镜头设置在该第二偏极光组件的一侧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶投影系统，特别是关于 一种利用三片反射 式液晶板作影像投影输出的液晶投影系统。
技术介绍
传统的CRT显示器受限于体积大小和成本考虑的限制，比较难 以作到大尺寸的显示效果，而利用液晶投影技术可使外观体积实现 轻薄短小，并且投影显示效果丝毫不逊色于传统的CRT显示器。液晶投影机内部架构按照内部的液晶板可分为单片式和三片式 两种。单片式的投影机分辨率低，亮度也低，但价格较便宜，而三 片式的投影机则具有高分辨率、高亮度的优点，但价格较贵。三片 式投影机的工作原理为将来自光源的白光分解为红(R)、绿(G)、 蓝(B)三原色，使该三原色光分别进入红色、绿色和蓝色的液晶 显示板，然后将从各液晶显示板反射的该三原色光重新组合并经由 一投影透镜投射到屏幕上。图1为美国专利第6,454,416号揭示的一种现有的三片式液晶投 影系统的架构示意图。该液晶投影系统包括反射来自光源10的第一 原色光Bs并透射第二和第三原色光Rs、 Gs的分色镜ll;.透射来自 分色镜11的第二原色光Rs并将其偏极方向旋转9(T成为Rp光，并且直接透射第三原色光Gs的选色偏光板12;将来自选色偏光板12 的第二原色光Rp和第三原色光Gs分别透射传送至第一液晶显示板 13和反射至第二液晶显示板14的第一偏极光分色棱镜15 ( PBS, Polarization Beam Splitter);将来自分色镜11的第一原色光Bs反射 至第三液晶显示板16的第二偏极光分色棱镜17;以及组合由液晶 显示板13、 14、 16反射的三原色光的双色棱镜18。在第一PBS15 和双色棱镜18之间设有 一 选色偏光板19，而第二 PBS 17和双色棱 镜1 8之间设有 一 波片或玻璃片20。该选色偏光板19和波片或玻璃 片20用于将入射的对应原色光的偏极方向旋转90',因此，最后入 射双色棱镜18的三原色光的极性分别为GP、 RP、 Bs。选色偏光板 12、第一 PBS 15、选色偏光板49、双色棱镜18、波片或玻璃片20 和第二 PBS 17粘合在一起，以减少光路中的反射。然而，上述系统需在两个偏极光分色棱#: PBS 15 、 17和 一 双色 棱镜18之间额外增加光学组件，即选色偏光板19和波片/玻璃片 20，以达成偏光和分光的效果。这样会降低各棱镜15、 17、 18粘合 时的可靠度，从而导致生产良率降低和生产成本提高。众所周知， 在液晶投影系统中，每一棱镜必须有相当的可靠度才能使每个在液 晶显示板所形成的影像准确地重迭，而棱镜的粘合技术是制造上最 为困难的部分，因此，任何在棱镜组装上的失误，无论是来自组装 方式或是个别棱镜的可靠度，都将使得整个系统发生瑕疵，最终影 响成像品质。此外，该系统粘合界面的增多也会造成对比度的下降，最终影 响成像品质。这是因为在工作状态下，棱镜对光的吸收会造成温升，从而在粘合界面附近产生应力，而导致对比度的下降。图2为美国专利第7,002,752号揭示的另一种现有的三片式液 晶投影系统的架构示意图。该液晶投影系统包括三个PBS 21、 22、 23。各PBS之间设有选色偏光板或波片24、 25用以改变入射原色 光的极性，因此也会降低各PBS 21、 22、 23粘合时的可靠度，并降 低投影影像的对比度。此外，PBS 21和23 —侧各另设有多个偏光 板26、 27,这样会使系统组件的数目增加，也使系统的组装复杂化， 并4吏成本增加。图3为美国专利第6,819,497号揭示的又一种现有的三片式液 晶投影系统的架构示意图。该液晶投影系统共包括了 4个PBS 31、 32、 33、 34,这样将会增加系统组件的数目，并且使整个系统架构 的体积变大和成本增加。PBS 32、 33、 34相互粘合成一体，其中， PBS 32和34之间设有一玻璃片35， PBS 33和34之间也设有一选 色偏光板38,因此也会降低PBS32、 33、 34粘合时的可靠度。此外，在该系统中，从光源36射出的三原色光Rs、 Gs、 Bs经 由选色偏光板37后转换为Rs、 Gp、 Bs入射第一 PBS 31。该三原色 光Rs、 Gp、 Bs中的双原色光Rs和Bs经第一 PBS 31反射并经选色 偏光板30转换后变为Rp和Bs入射第三PBS 33，而单原色光GP穿 透第一 PBS 31入射至第二 PBS 32。Rp光穿透第三PBS 33入射至反 射式液晶板39R,经调变后变为Rs光返回第三PBS 33，再经第三 PBS 33反射至选色偏光板38转换成Rp光入射第四PBS 34; Bs光经 第三PBS 33反射至反射式液晶板39B，经调变后变为Bp光返回并 穿透第三PBS 33而入射第四PBS 34;而Gp光入射并穿透第二 PBS32后入射反射式液晶板39G，经调变后变为Gs光通过第二 PBS 32 反射后入射至第四PBS 34。因此，入射第二、第三和第四PBS32、 33、 34的原色光分别为Gp; RP、 Bs;以及Rp、 BP、 Gs。而已知S偏 极光在PBS内的有效利用率为99%,但P偏极光则只有90%的利用 率，其余10%会有干涉现象而产生色相偏离现象，因此该系统多以 P偏极光进入第二、第三和第四PBS 32、 33、 34会降低原色光的使 用效率，而导致光色偏离问题的产生。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的主要目的在于提供 一种液晶投影系统，其组件，尤其是其分光合光模组，具有创新的 排配方式，以解.决现有技术存在的问题。本专利技术的又一目的在于提供一种生产便利、组装容易、成本较 低的液晶投影系统。为实现上述目的，本专利技术液晶投影系统包括一射出白色光的光 源、 一极化该白色光源以产生一偏极化光源的极化组件、 一分色镜、 第一和第二反射镜、第一和第二偏极光组件、 一设置在第一偏极光 组件输入侧的半波片、 一分色组件、 一影像调变模组以及投射输出 光束的一投影镜头。该分色镜将该偏极化光源分离成一单原色光和 一双原色光分别输出至该第一和第二反射镜。该单原色光经第一反 射镜反射并经该半波片改变极化方向后输出至该第一偏极光组件进 行偏极分光。该双原色光经第二反射镜反射后输出至该第二偏极光 组件进行偏极分光。偏极分光后的双原色光被传送到分色组件，以分离该双原色光。该影像调变模组设置在该第一偏极光组件和该分 色组件的一侧，用于分别接收该双原色光和该单原色光，再分别将 该双原色光和该单原色光调变成另 一极性的色光反射输出。 一投影 镜头，设置在该第一偏极光组件的一侧，用以接收该调变后的双原 色光和单原色光，并投射光束至屏幕显示。其中，该第一、第二偏极光组件和该分色组件粘合成一 "L" 形棱镜模组，并且其间没有设置其它光学组件。该分色镜分离出的 双原色光均以S偏极光形式入射第二偏极光组件和分色组件。因此，和现有技术相比，本专利技术提供的液晶投影系统具有创新 的组件排配方式，仅需两个偏极光组件和一分色组件，就可实现直 接偏光和分光的效果，而无须额外增加光学组件粘合在其间。这样， 可提高偏极光组件和分色组件相互粘合时的可靠度，并提高投影影 像的对比度。另外，在本专利技术中，红光R和蓝光B均以S偏极光方 式进入第二偏极光组件和分色组件，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶投影系统，包括一光源模组、一分光合光模组、一影像调变模组以及一投影镜头，该光源模组提供一白色第一偏极化光束至该分光合光模组；该分光合光模组将该白色偏极化光束进行分光处理后输出至影像调变模组；该影像调变模组将输入的偏极光调变成含有影像讯号的另一偏极光后再输出至分光合光模组；该分光合光模组将含有影像讯号的另一偏极光结合后经由该投影镜头输出；其特征在于：该分光合光模组包含一分色镜、一第一反射面、一第二反射面、一半波片、一第一偏极光组件、一第二偏极光组件以及一分色组件 ；该分色镜将来自光源模组的白色第一偏极化光束分离成一多波段第一偏极光和一第一波段第一偏极光；该第一反射面设置在该分色镜的一输出侧，将该第一波段第一偏极光导引至该半波片；该半波片将该第一波段第一偏极光转换成第一波段第二偏极光后，该第一波段第二偏极光通过第一偏极光组件；该第二反射面设置在该分色镜的另一输出侧，将该多波段第一偏极光导引至该第二偏极光组件，该多波段第一偏极光经由该第二偏极光组件反射后入射该分色组件，该分色组件将该多波段第一偏极光分离成一第二波段第一偏极光和一第三波段第一偏极光；该影像调变模组分别设置在该第一偏极光组件和该分色组件的侧部，分别将该第一波段第二偏极光调变后输出第一波段第一偏极光至第一偏极光组件、将该第二波段第一偏极光调变后输出第二波段第二偏极光至第二偏极光组件以及将该第三波段第一偏极 光调变后输出第三波段第二偏极光至第二偏极光组件，该第一波段第一偏极光经由该第一偏极光组件反射后入射第二偏极光组件；该投影镜头设置在该第二偏极光组件的一侧，将来自第二偏极光组件的第一波段第一偏极光、第二波段第二偏极光及第三波段第二偏极 光光束投射至屏幕用以显示影像。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊坚智，林耿晖，吴子龙，洪文郎，
申请(专利权)人：亚洲光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]