色彩分合的光学系统及其使用此光学系统的液晶投影装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种色彩分合的光学系统及其使用此光学系统的液晶投影装置，该光学系统包括一第一色选择器、一第一窄波段偏振器、一第一偏振光束分光器、一第二色选择器、一第二窄波段偏振器、一第二偏振光束分光器、三个反射式液晶面板、一第三偏振光束分光器、一第三色选择器、一第四偏振光束分光器以及一第四色选择器；借由利用上述窄波段偏振器，减少漏光；进一步，使用此光学系统的液晶投影系统可降低液晶投影系统显示画面的暗态的亮度，增加对比值。（*该技术在2021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光学系统及其在液晶投影装置上的应用，特别是有关于利用其降低漏光的现象，提高液晶投影机投影画面对比的色彩分合的光学系统及其使用此光学系统的液晶投影装置。图2显示另一种习知的色彩分合的光学系统。如图2所示，另一种习知的色彩分合的光学系统20包括一个绿/洋红色选择器1、一个红/蓝色选择器2、两个偏振光束分光器5、7、一个光路径长度补偿器13以及三个反射式液晶面板9、11、12。然而，参考图1，于习知的光学系统10中，绿/洋红色选择器1无法将s偏振光束L0完全转换成p偏振的绿光g1以及s偏振的洋红光m1。也就是，绿/洋红色选择器大约产生1％的s偏振绿光。相同地，参考图1，红/蓝色选择器无法将s偏振洋红光m1完全转换成p偏振的红光r1以及s偏振的蓝光b1。也就是，红/蓝色选择器大约产生1％的s偏振红光。相同地，参考图2，于习知的另一光学系统20中，绿/洋红色选择器1无法将s偏振光束L0完全转换成s偏振的绿光g1以及p偏振的洋红光m1。也就是，绿/洋红色选择器大约产生1％的s偏振洋红光。相同地，参考图2，红/蓝色选择器无法将p偏振洋红光m1完全转换成p偏振的红光r1以及s偏振的蓝光b1。也就是，红/蓝色选择器大约产生1％的p偏振蓝光。未完全转换的颜色光将造成漏光现象；进一步，未完全转换的颜色光破坏显示画面的对比值。本专利技术的一个目的是提供一种色彩分合的光学系统，其包括一第一色选择器(color selector)、一第一窄波段偏振器(narrow bandpolarizer)、一第一偏振光束分光器、一第二色选择器、一第二窄波段偏振器、一第二偏振光束分光器、三个反射式液晶面板(LCOS displaypanel)、一第三偏振光束分光器、一第三色选择器、一第四偏振光束分光器以及一第四色选择器。本专利技术的另一目的是提供一种液晶投影系统，其包括一光源、一放大率变化光学转换系统(power variation optical relay system)、一偏振转换系统(polarization conversion system)、一色彩分合的光学系统以及一投射光学系统。本专利技术的一特征在于，上述第一窄波段偏振器吸收未被第一色选择器转换成第一波长范围的p偏振光。也就是，在第一波长范围内，第一窄波段偏振器具有穿透率大体为零的s偏振光的穿透频谱。本专利技术的另一特征在于，上述第二窄波段偏振器吸收未被第二色选择器转换成第二波长范围的p偏振光。也就是，于第二波长范围内，第二窄波段偏振器具有穿透率大体为零的s偏振光的穿透频谱。本专利技术的再一特征在于，上述第二窄波段偏振器吸收未被第二色选择器转换成第二波长范围的s偏振光。也就是，在第二波长范围内，第二窄波段偏振器具有穿透率大体为零的p偏振光的穿透频谱。本专利技术的目的是这样实现的一种色彩分合的光学系统，适用于将一s偏振光转换成一p偏振色彩影像，其包括一第一色选择器，将上述s偏振光转换成一p偏振第一频带光、一s偏振第二频带光与一s偏振第一频带光；一第一窄波段偏振器，用以将上述p偏振第一频带光与上述s偏振第二频带光通过该第一窄波段偏振器，且防止上述s偏振第一频带光通过该第一窄波段偏振器；一第一偏振光束分光器，使得上述p偏振第一频带光借由该第一偏振光束分光器反射，且使得上述s偏振第二频带光通过该第一偏振光束分光器；一第二色选择器，将上述s偏振第二频带光转换成一p偏振第三频带光、一s偏振第四频带光与一s偏振第三频带光；一第二窄波段偏振器，用以将上述p偏振第三频带光与上述s偏振第四频带光通过该第二窄波段偏振器，且防止上述s偏振第三频带光通过该第二窄波段偏振器；一第二偏振光束分光器，使得上述p偏振第三频带光借由该第二偏振光束分光器反射，且使得上述s偏振第四频带光通过该第二偏振光束分光器；一第三偏振光束分光器，使得上述p偏振第一频带光借由该第三偏振光束分光器反射；一第一反射式液晶面板，将上述p偏振第一频带光反射成一s偏振第一频带影像，且上述s偏振第一频带影像通过上述第三偏振光束分光器；一第二反射式液晶面板，将上述p偏振第三频带光反射成一s偏振第三频带影像，且上述s偏振第三频带影像通过上述第二偏振光束分光器；一第三反射式液晶面板，将上述s偏振第四频带光反射成一p偏振第四频带影像，且上述p偏振第四频带影像借由上述第二偏振光束分光器反射；一第三色选择器，将上述s偏振第三频带影像与上述p偏振第四频带影像结合成一p偏振第二频带影像；一第四偏振光束分光器，反射上述p偏振第二频带影像，且使上述s偏振第一频带影像通过；以及一第四色选择器，转换上述s偏振第一频带影像成一p偏振第一频带影像后，将上述p偏振第一频带影像与上述p偏振第二频带影像结合成上述p偏振色彩影像输出。一种使用本专利技术的光学系统的液晶投影系统，其包括一发出s偏振光的光源系统；前述的色彩分合的光学系统，将上述s偏振光转换成一p偏振色彩影像；以及一投射光学系统，投射来自上述色彩分合的光学系统的上述p偏振色彩影。本专利技术的一优点在于，利用上述窄波段偏振器，减少漏光。本专利技术的另一优点在于，借由上述窄波段偏振器，降低液晶投影系统显示画面的暗态的亮度，增加对比值。附图说明图1是一种习知的色彩分合的光学系统示意图；图2是另一种习知的色彩分合的光学系统示意图；图3是本专利技术第一实施例的色彩分合的光学系统；图4是本专利技术的第一实施例中，第一窄波段偏振器的一穿透频谱图；图5是本专利技术的第一实施例中，第二窄波段偏振器的一穿透频谱图；图6是本专利技术的第二实施例的色彩分合的光学系统；图7是本专利技术的第二实施例中，第一窄波段偏振器的一穿透频谱图；图8是本专利技术的第二实施例中，第二窄波段偏振器的一穿透频谱图；图9是使用上述光学系统的液晶投影系统。符号说明1第一色选择器 2第二色选择器；3第三色选择器 4第四色选择器；5第一偏振光束分光器；6第二偏振光束分光器；7第三偏振光束分光器；8第四偏振光束分光器；9、11、12反射式液晶面板；10、20、30、40、80色彩分合的光学系统；31第一窄波段偏振器；32第二窄波段偏振器；41第一窄波段偏振器；42第二窄波段偏振器；50光源； 60放大率变化光学转换系统；70偏振转换系统；90投射光学系统；100 液晶投影系统；L0、L3、L6s偏振光；LI、L7p偏振色彩影像；M1s偏振洋红光； g1p偏振彩光；g1’ s偏振绿光； g2s偏振录影像；g3s偏振绿光；g4p偏振录影像；r1p偏振红光；r1’ s偏振红光；r2s偏振红影像； r3p偏振红光；r4s偏振红影像； b1s偏振蓝光b2p偏振蓝影像； b3s偏振蓝光；b3’ p偏振蓝光； b4p偏振蓝影像；m2p偏振叠加影像；m3p偏振洋红光；m3’ s偏振洋红光m4s偏振叠加影像。在本专利技术的实施例中，上述第一色选择器1将一s偏振光L0转换成一s偏振的洋红光m1、一p偏振的绿光g1与少许的s偏振的绿光g1’。接着，s偏振的洋红光m1与p偏振的绿光g1通过上述第一窄波段偏振器31。图4是显示本专利技术的实施例中第一窄波段偏振器的s偏振穿透频谱图。如图4所示，对于s偏振的可见光，波长范围约500nm至600nm的s偏振光的穿透率大体为零。因此，未完全借由第一色选择器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色彩分合的光学系统，适用于将一ｓ偏振光转换成一ｐ偏振色彩影像，其特征是：其包括：一第一色选择器，将上述ｓ偏振光转换成一ｐ偏振第一频带光、一ｓ偏振第二频带光与一ｓ偏振第一频带光；一第一窄波段偏振器，用以将上述ｐ偏振第一频带光与上述 ｓ偏振第二频带光通过该第一窄波段偏振器，且防止上述ｓ偏振第一频带光通过该第一窄波段偏振器；一第一偏振光束分光器，使得上述ｐ偏振第一频带光借由该第一偏振光束分光器反射，且使得上述ｓ偏振第二频带光通过该第一偏振光束分光器；一第二色选择器 ，将上述ｓ偏振第二频带光转换成一ｐ偏振第三频带光、一ｓ偏振第四频带光与一ｓ偏振第三频带光；一第二窄波段偏振器，用以将上述ｐ偏振第三频带光与上述ｓ偏振第四频带光通过该第二窄波段偏振器，且防止上述ｓ偏振第三频带光通过该第二窄波段偏振器； 一第二偏振光束分光器，使得上述ｐ偏振第三频带光借由该第二偏振光束分光器反射，且使得上述ｓ偏振第四频带光通过该第二偏振光束分光器；一第三偏振光束分光器，使得上述ｐ偏振第一频带光借由该第三偏振光束分光器反射；一第一反射式液晶面板，将上述 ｐ偏振第一频带光反射成一ｓ偏振第一频带影像，且上述ｓ偏振第一频带影像通过上述第三偏振光束分光器；一第二反射式液晶面板，将上述ｐ偏振第三频带光反射成一ｓ偏振第三频带影像，且上述ｓ偏振第三频带影像通过上述第二偏振光束分光器；一第三反射式 液晶面板，将上述ｓ偏振第四频带光反射成一ｐ偏振第四频带影像，且上述ｐ偏振第四频带影像借由上述第二偏振光束分光器反射；一第三色选择器，将上述ｓ偏振第三频带影像与上述ｐ偏振第四频带影像结合成一ｐ偏振第二频带影像；一第四偏振光束分光器，反 射上述ｐ偏振第二频带影像，且使上述ｓ偏振第一频带影像通过；以及一第四色选择器，转换上述ｓ偏振第一频带影像成一ｐ偏振第一频带影像后，将上述ｐ偏振第一频带影像与上述ｐ偏振第二频带影像结合成上述ｐ偏振色彩影像输出。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林琦雄，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]