[發明專利]圖像投影設備

有效

• 申請號: 200710091669.6
• 申請日: 2007-04-03
• 公開（公告）號: CN101051178A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 桃木和彥
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14;G02B27/10;G02B5/30;G02B5/04;G02B27/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王萍

技術領域

本發明涉及適合于圖像投影設備的顏色分離/組合棱鏡，該設備使用諸如反射性液晶面板之類的圖像形成元件投影圖像。

背景技術

使用反射性液晶面板的投影儀的顏色分離/組合系統需要執行紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)的顏色分離和顏色組合，并分離由液晶面板調制的偏振光。這樣的顏色分離/組合系統的配置一般是：使用三個到四個光學元件，包括兩個偏振光束分離器(PBS)，其具有偏振光束分離膜，該膜相對于入射光的光軸形成45度角。

日本專利公開出版物No.2001-154152公開了在反射性液晶面板的光軸上布置了兩個偏振光束分離器和兩個二向色反射鏡的光學系統。它還公開了其中布置了三個偏振光束分離器和一個二向色反射鏡的配置。根據這些配置，以2×2的位置關系布置了四個光學元件，并且在彼此垂直的兩個方向布置了四個光學元件的光學膜。這四個光學元件執行顏色分離、光分析和顏色組合。

此外，日本專利公開出版物No.2002-162520公開了單獨地執行顏色分離、顏色組合和偏振分離的棱鏡。通過以立方體方式布置相對于入射光的光軸形成45度角的三個偏振/二向色光束分離膜而構成此棱鏡。該立方體具有十二個邊。在這些邊中，三個邊在每一個預點相交。在相對于接觸三個邊中的每一個邊的兩個表面形成45度角并且包括該邊的表面上，布置了偏振/二向色光束分離膜。如此，形成了包括三個穿過一個頂點的45度偏振/二向色光束分離膜的棱鏡。

在立方體的表面中，分別在一個頂點相交的三個表面的附近布置了RGB的反射性液晶面板，在剩余的表面上布置了來自照明系統的光的入射表面和朝著投影透鏡的光的出射表面。來自照明系統的入射光通過兩個偏振/二向色光束分離膜進行顏色分離。在每一個面板上被進行圖像調制的光被分析，由兩個偏振/二向色光束分離膜進行顏色組合，并被引導到投影透鏡。

此外，日本專利公開出版物No.2003-98315公開了使光透射通過反射性液晶面板之前和之后的一個交叉二向色反射鏡的光學系統。來自照明系統的入射光被交叉二向色反射鏡進行顏色分離，分成RGB顏色的光束，然后，分離的光束傾斜地入射面板。被面板以某一角度反射的光再次進入交叉二向色反射鏡，但是，光進入與來自照明系統的入射光透射通過的區域不同的區域。經過顏色組合的RGB光被引導到投影光學系統。

然而，在日本專利公開出版物No.2001-154152中所公開的光學系統中，被每一個反射性液晶面板反射的光通過四個光學元件中的兩個被引導到投影透鏡。這是因為需要兩個操作：使用偏振光束分離器的光分析，以及使用二向色反射鏡或偏振光束分離器的顏色組合。因此，總共需要四個光學元件，這使得配置更加復雜化。這還延長了光程長度，并使每一個光學元件的尺寸增大，以便獲得所需要的光。此外，投影透鏡的后焦點變得更長，這又使得投影透鏡本身的尺寸也變大。

此外，根據日本專利公開出版物No.2002-162520中所公開的棱鏡，由棱鏡的所有區域中存在的光束分離膜所產生的邊界線和面向液晶面板的區域中存在的邊界線對圖像產生影響。

此外，來自每一個液晶面板的光線變為與不同于充當光線的光束分離膜的兩個偏振/二向色光束分離膜的偏振/二向色膜水平的光線，并以大的入射角進入不同的膜。從而，光線被以高反射率反射，于是產生重影。

此外，根據日本專利公開出版物No.2003-98315中所公開的光學系統，經過顏色分離的RGB光束傾斜地進入液晶面板，以防止照明系統和投影光學系統在物理上彼此干擾。因此，從交叉二向色反射鏡到液晶面板的距離變得更長，交叉二向色反射鏡的尺寸也增大。此外，反射性液晶面板上的入射光也具有大角度，這不僅從面板的入射角特征的觀點來看是不利的，而且需要投影光學系統是偏心的光學系統。

發明內容

本發明的第一方面如權利要求1到4所說明。

本發明的第二方面如權利要求5到8所說明。

本發明的第三方面如權利要求9所說明。

附圖說明

圖1是示出了作為本發明的實施例一的顏色分離/組合棱鏡的總體形狀的圖；

圖2A到2D是示出了構成實施例一的顏色分離/組合棱鏡的小棱鏡的圖；

圖3A和3B是示出制造實施例一的顏色分離/組合棱鏡的方法的圖；

圖4A到4F是示出使用實施例一的顏色分離/組合棱鏡的投影儀的配置和顏色分離/組合棱鏡的光學表面的圖；

圖5A到5C是示出用于實施例一(和實施例二)的顏色分離/組合棱鏡的二向色偏振膜的特性的圖；