[發(fā)明專利]液晶投影儀的光學(xué)系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710201077.5
• 申請(qǐng)日: 2007-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN101344643A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許建文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/28
• 分類號(hào): G02B27/28;G03B21/14;G02F1/13;G02B27/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及投影技術(shù)，特別涉及一種液晶投影儀的光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

液晶投影儀包括采用透射型液晶光閥(light?valve)的液晶顯示(Liquid?CrystalDisplay，LCD)投影儀及采用反射型液晶光閥的硅晶(Liquid?Crystal?on?Silicon，LCoS)投影儀。液晶投影儀具有色彩還原真實(shí)鮮艷、層次豐富、飽和度高等優(yōu)點(diǎn)，深受消費(fèi)者歡迎，廣泛應(yīng)用于生活?yuàn)蕵贰W(xué)術(shù)講演、商務(wù)展示等場(chǎng)合。

對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)合，往往要求液晶投影儀具有適合對(duì)應(yīng)場(chǎng)合的亮度表現(xiàn)特性。如，空曠、高亮的環(huán)境，往往要求液晶投影儀具有高亮度呈現(xiàn)能力；而狹小、暗黑空間則要求液晶投影儀低亮顯示，避免高亮顯示造成使用者眼部不適，損害使用者視力。

現(xiàn)有液晶投影儀的光學(xué)系統(tǒng)大多通過調(diào)整光源的功率來調(diào)節(jié)液晶投影儀的亮度呈現(xiàn)能力，然而，熟知地，采用該種亮度調(diào)節(jié)方法調(diào)低亮度將劣化投影畫面的對(duì)比度(對(duì)比度變小)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種可實(shí)現(xiàn)液晶投影儀低亮度、高對(duì)比度顯示的光學(xué)系統(tǒng)。

一種液晶投影儀的光學(xué)系統(tǒng)，其包括沿光路依次同軸設(shè)置的光源、起偏器、環(huán)狀轉(zhuǎn)偏器、分光裝置、液晶光閥、合光器及投影鏡頭。該起偏器用于將該光源發(fā)出的自然光轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝痪€偏振光。該環(huán)狀轉(zhuǎn)偏器轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，用于將部分第一線偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙€偏振光。該分光裝置用于將該第一線偏振光及第二線偏振光分離為方向各異的第一色光、第二色光及第三色光。該液晶光閥用于依據(jù)投影圖像信號(hào)將該第一色光、第二色光及第三色光分別調(diào)制成第一信號(hào)光、第二信號(hào)光及第三信號(hào)光。該合光器用于將該第一信號(hào)光、第二信號(hào)光及第三信號(hào)光混合成投影信號(hào)光。該投影鏡頭用于將該投影信號(hào)光成像為投影圖像。

該光學(xué)系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)動(dòng)該環(huán)狀轉(zhuǎn)偏器調(diào)節(jié)遠(yuǎn)軸的第一線偏振光在光學(xué)系統(tǒng)的參與率，從而調(diào)節(jié)液晶投影儀的亮度。由于遠(yuǎn)軸第一線偏振光在后續(xù)的各種偏振元件中具有較大入射角，其消光比(extinction?ratio)小，會(huì)劣化投影畫面的對(duì)比度。故，該環(huán)狀轉(zhuǎn)偏器可在調(diào)低液晶投影儀亮度的同時(shí)，可提高投影畫面的對(duì)比度。即，該光學(xué)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)液晶投影儀的低亮度、高對(duì)比度顯示。

附圖說明

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的平面示意圖。

具體實(shí)施方式

較佳實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)用于LCD投影儀。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)100包括沿光路依次同軸設(shè)置的光源10、起偏器20、環(huán)狀轉(zhuǎn)偏器30、分光裝置40、三個(gè)液晶光閥50r，50b，50g、合光器60及投影鏡頭70。起偏器20用于將光源10發(fā)出的自然光轉(zhuǎn)變?yōu)閟偏振光99(s-polarized?light)。環(huán)狀轉(zhuǎn)偏器30轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，用于將部分s偏振光99轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)偏振光98。分光裝置40用于將s偏振光99及轉(zhuǎn)偏振光98分離為方向各異的紅色光97r、綠色光97g及藍(lán)色光97b。三個(gè)液晶光閥50r，50b，50g用于依據(jù)投影圖像信號(hào)(圖未示)將紅色光97r、綠色光97g及藍(lán)色光97b分別調(diào)制成紅色信號(hào)光96r、綠色信號(hào)光96g及藍(lán)色信號(hào)光96b。合光器60用于將紅色信號(hào)光96r、綠色信號(hào)光96g及藍(lán)色信號(hào)光96b混合成投影信號(hào)光95。投影鏡頭70用于將投影光信號(hào)光95成像為投影圖像(圖未示)。

光源10包括燈泡11及橢圓形燈罩12，燈泡11收容于橢圓形燈罩12內(nèi)。優(yōu)選地，橢圓形燈罩12的出口設(shè)置有可見光帶通濾光片13，以濾掉燈泡11發(fā)出的自然光中的紫外光及紅外光，避免紫外光及紅外光損害投影品質(zhì)。

起偏器20包括沿光路依次設(shè)置的兩微鏡陣列21、偏振分光(Polarizing?Beam?Splitter，PBS)棱鏡陣列22及多個(gè)附設(shè)于PBS棱鏡陣列22的半波片23。光源10發(fā)出的自然光經(jīng)兩微鏡陣列21后，不連續(xù)地會(huì)聚于PBS棱鏡陣列22，半波片23對(duì)應(yīng)自然光在PBS棱鏡陣列22的會(huì)聚點(diǎn)分離設(shè)置。光源10發(fā)出的自然光會(huì)聚于PBS棱鏡陣列22后，PBS棱鏡陣列22透射自然光中的p偏振光(p-polarized?light)、反射s偏振光。p偏振光自PBS棱鏡陣列22透射后進(jìn)入半波片23，并轉(zhuǎn)變?yōu)閟偏振光射出。s偏振光在PBS棱鏡陣列22內(nèi)經(jīng)兩次反射后由PBS棱鏡陣列22未設(shè)半波片23的部分射出。如此，自然光經(jīng)起偏器20后全部轉(zhuǎn)變?yōu)閟偏振光99。優(yōu)選地，可在兩微鏡陣列21間設(shè)置一反光鏡94改變光路，縮小光學(xué)系統(tǒng)100尺寸。