本发明专利技术公开了光学系统以及使用该光学系统的投射显示装置。该光学系统被配置为将经反射型光调制器调制的光引至投射透镜的光学系统，所述投射透镜被配置为将所述光投射到目标面上。该光学系统包含偏振分束器，其被配置为将作为p偏振光的第一有色光和作为s偏振光的第二有色光中的每一个引至彼此不同的反射型光调制器中的对应的一个反射型光调制器，以及将经所述反射型光调制器调制的光束相互组合；分束器，其布置在所述偏振分束器和所述投射透镜之间，并且其被配置为根据所述第一有色光的偏振方向分离第一有色光以及不管所述第二有色光的偏振方向如何都透射或反射所述第二有色光；以及半波片，其被布置在所述偏振分束器和所述分束器之间。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了光学系统以及使用该光学系统的投射显示装置。该光学系统被配置为将经反射型光调制器调制的光引至投射透镜的光学系统，所述投射透镜被配置为将所述光投射到目标面上。该光学系统包含偏振分束器，其被配置为将作为p偏振光的第一有色光和作为s偏振光的第二有色光中的每一个引至彼此不同的反射型光调制器中的对应的一个反射型光调制器，以及将经所述反射型光调制器调制的光束相互组合；分束器，其布置在所述偏振分束器和所述投射透镜之间，并且其被配置为根据所述第一有色光的偏振方向分离第一有色光以及不管所述第二有色光的偏振方向如何都透射或反射所述第二有色光；以及半波片，其被布置在所述偏振分束器和所述分束器之间。【专利说明】光学系统以及使用该光学系统的投射显示装置
本专利技术涉及光学系统以及使用该光学系统的投射显示装置。
技术介绍
日本专利公开N0.( “JP”)2001-154152公开了颜色分离和组合光学系统，其使用在反射型液晶显示(“LCD”)元件和投射透镜之间的波长选择偏振转子。但是，由于波长选择偏振转子导致光处于与希望的偏振状态不同的偏振状态，因此对比度降低。因此，JP2006-071761公开了一个实施例，该实施例没有在IXD元件和投射透镜之间布置波长选择偏振转子，而是利用如下元件作为三个有色光束的组合器，该元件用作用于特定波长范围的二向色镜并且对于其它波长范围提供偏振分离和组合特性。JP2006-071761在IXD元件和投射透镜之间布置了波长选择偏振片，其用作用于特定波长范围的偏振片，但是该偏振片具有约80%?90%的透射率，并且甚至在透射轴向方向上吸收大量的光。由于近年来的对于较高亮度的要求，吸收大量光的偏振片导致产品寿命缩短。
技术实现思路
本专利技术提供了一种耐用的光学系统以及使用该光学系统并且可投射较高对比度图像的投射显示装置。根据本专利技术的光学系统被配置为将被反射型光调制器调制的光引至投射透镜，该投射透镜被配置为将该光投射到目标面上。该光学系统包括偏振分束器，被配置为将作为P偏振光的第一有色光和作为S偏振光的第二有色光中的每一个引至彼此不同的反射型光调制器中的对应的一个反射型光调制器，并且将被所述反射型光调制器调制的光束相互组合；分束器，其被布置在所述偏振分束器和投射透镜之间，并且被配置为根据第一有色光的偏振方向分离第一有色光，以及透射或反射第二有色光，而不管第二有色光的偏振方向如何；以及半波片，其被布置在所述偏振分束器和所述分束器之间.参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将变得清晰。【专利附图】【附图说明】图1是根据本专利技术的第一实施例的投射显示装置的框图。图2是示出根据第一实施例的图1中所示的组合棱镜的特性的曲线图。图3是根据本专利技术的第二实施例的投射显示装置的框图。图4是示出根据第二实施例的图3中所示的组合棱镜的特性的曲线图。【具体实施方式】此实施例的光学系统包含偏振分光器,其被配置为透射第一偏振光和反射第二偏振光，以及组合器，其被配置为组合已透过该偏振分光器的两个有色光束(colored lightflux)(诸如红色(R)光和蓝色(B)光)与另一光束(诸如绿色(G)光)。第一偏振光束的偏振方向与第二偏振光束的偏振方向正交。例如，第一偏振光束为P偏振光，并且第二偏振光束为s偏振光。此实施例的光学系统将多个波长范围的照射光引至与该波长范围的光束对应的图像调制器，并且在该组合器处组合被该图像调制器调制的图像光束，并且将组合光引至投射光学系统。组合器布置在偏振分光器和投射光学系统之间。组合器对于来自偏振分光器的两个有色光束中的一个有色光束(诸如R光束)将第一偏振光和第二偏振光之一引至投射光学系统。投射光学系统将来自组合器的光投射到目标面上。组合器对于来自偏振分光器的两个有色光束中的另一个有色光束(诸如B光束)将第一偏振光和第二偏振光两者弓I至投射光学系统。在其中使得黑色为目标面的背景色的黑显示(black display)中，偏振分光器通过透射或反射去除上述两个有色光束，但是偏振分光特性不完全。因此，为了帮助偏振分光器的去除，现有技术利用组合器的偏振分光特性去除被引至组合器的一个有色光，并且利用布置在组合器前面的偏振片去除被引至组合器的另一有色光。此实施例提供了如下的光学系统，该光学系统可省去此偏振片，由此投射高对比度图像并且提高光学系统的耐用性。为了在黑显示状态中高效地去除另一有色光，此实施例利用偏振分光器的对于第二偏振光的偏振分光特性，其比对于第一偏振光的偏振分光特性高.换句话说，在黑显示状态中，此实施例将另一有色光引至第二偏振光中的偏振分光表面，并且通过使其返回光源侧来将其去除。第一实施例图1是根据第一实施例的投射显示装置(图像投射装置)的框图。该投射显示装置包括光源单兀、照射光学系统100、颜色分离和组合光学系统200、和投射透镜(projectionlens)(投射光学系统)18。该光源单元包括光源I和抛物面反射器2。从光源(灯的发光部)I在所有方向上发射的光束被抛物面反射器2转换成近似平行光束，并且被发射。此实施例的光源I为超高压汞灯，但不限于此，并且可以是LED和激光源。照射光学系统100照射多个图像调制器(反射型LCD、反射型液晶面板、或反射型光调制器)并且包括UV-1R (紫外光-红外光)滤光器3、第一透镜阵列4、第二透镜阵列5和会聚透镜6。如果需要，照射光学系统100可包括如下单元，该单元被配置为将照射光的偏振光调整为P偏振光(第一偏振光)。来自抛物面反射器2的平行光束入射到UV-1R滤光器3，并且被第一透镜阵列4分割成多个部分光束。每一部分光束或每一分割光束在第二透镜阵列5附近会聚，并且形成光源图像(二次光源图像(secondary light source image))。从第二透镜阵列5发射的分割光束被会聚透镜6会聚，并且以叠加方式照射反射型IXD元件10RU0G和10B。颜色分离和组合光学系统200包括被配置为将光分离成多个颜色成分的分色器，被配置为根据图像信号调制和反射各颜色成分的(有色)光束的光调制器，以及被配置为组合所有颜色成分的调制光束的组合器。分色器包括二向色镜7和第二偏振分束器(“PBS”)14。二向色镜7反射蓝色波长范围(B)的有色光以及红色波长范围(R)的有色光，并且透射绿色波长范围(G)的有色光。G色光(第一波长范围的光、第一颜色成分的光、或第一有色光)、R色光(第二波长范围的光、第二颜色成分的光、或第二有色光)、和B色光(第三波长范围的光、第三颜色成分的光、或第三有色光)中的每一个具有不同的波长范围.附图标记8指示入射侧偏振片G，其被配置为透射S偏振光(第二偏振光)。附图标记9指示具有偏振分光面的第一 PBS，其被配置为透射P偏振光并且反射s偏振光。光调制器包括R反射型IXD元件10R、G反射型IXD元件10G、和B反射型IXD元件10B。每个IXD元件均用作图像调制器(液晶面板)。附图标记IlR指示R四分之一波片，附图标记IlG指示G四分之一波片，并且附图标记IlB指示B四分之一波片。R四分之一波片IlR被布置在第二 PBS14和R反射型IXD元件IOR之间。G四分之一波片IlG被布置在第一 PBS9和G反射型IXD本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种被配置为将被反射型光调制器调制的光引至投射透镜的光学系统，所述投射透镜被配置为将所述光投射到目标面上，所述光学系统的特征在于包含:偏振分束器，其被配置为将作为p偏振光的第一有色光和作为s偏振光的第二有色光中的每一个引至彼此不同的反射型光调制器中的对应的一个反射型光调制器，以及将被所述反射型光调制器调制的光束相互组合；分束器，其布置在所述偏振分束器和所述投射透镜之间，并且其被配置为根据所述第一有色光的偏振方向分离第一有色光以及不管所述第二有色光的偏振方向如何都透射或反射所述第二有色光；以及半波片，其被布置在所述偏振分束器和所述分束器之间。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：儿玉浩幸，川澄健人，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：
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