[發明專利]液晶投影儀的光學系統

無效

• 申請號: 200710201077.5
• 申請日: 2007-07-13
• 公開（公告）號: CN101344643A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 許建文
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28;G03B21/14;G02F1/13;G02B27/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及投影技術，特別涉及一種液晶投影儀的光學系統。

背景技術

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鮮艷、層次豐富、飽和度高等優點，深受消費者歡迎，廣泛應用于生活娛樂、學術講演、商務展示等場合。

對于不同的應用場合，往往要求液晶投影儀具有適合對應場合的亮度表現特性。如，空曠、高亮的環境，往往要求液晶投影儀具有高亮度呈現能力；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。

現有液晶投影儀的光學系統大多通過調整光源的功率來調節液晶投影儀的亮度呈現能力，然而，熟知地，采用該種亮度調節方法調低亮度將劣化投影畫面的對比度(對比度變小)。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種可實現液晶投影儀低亮度、高對比度顯示的光學系統。

一種液晶投影儀的光學系統，其包括沿光路依次同軸設置的光源、起偏器、環狀轉偏器、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出的自然光轉變為第一線偏振光。該環狀轉偏器轉動設置，用于將部分第一線偏振光轉變為第二線偏振光。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投影圖像信號將該第一色光、第二色光及第三色光分別調制成第一信號光、第二信號光及第三信號光。該合光器用于將該第一信號光、第二信號光及第三信號光混合成投影信號光。該投影鏡頭用于將該投影信號光成像為投影圖像。

該光學系統通過轉動該環狀轉偏器調節遠軸的第一線偏振光在光學系統的參與率，從而調節液晶投影儀的亮度。由于遠軸第一線偏振光在后續的各種偏振元件中具有較大入射角，其消光比(extinction?ratio)小，會劣化投影畫面的對比度。故，該環狀轉偏器可在調低液晶投影儀亮度的同時，可提高投影畫面的對比度。即，該光學系統可實現液晶投影儀的低亮度、高對比度顯示。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例的光學系統的平面示意圖。

具體實施方式

較佳實施例的光學系統用于LCD投影儀。請參閱圖1，本實施例的光學系統100包括沿光路依次同軸設置的光源10、起偏器20、環狀轉偏器30、分光裝置40、三個液晶光閥50r，50b，50g、合光器60及投影鏡頭70。起偏器20用于將光源10發出的自然光轉變為s偏振光99(s-polarized?light)。環狀轉偏器30轉動設置，用于將部分s偏振光99轉變為轉偏振光98。分光裝置40用于將s偏振光99及轉偏振光98分離為方向各異的紅色光97r、綠色光97g及藍色光97b。三個液晶光閥50r，50b，50g用于依據投影圖像信號(圖未示)將紅色光97r、綠色光97g及藍色光97b分別調制成紅色信號光96r、綠色信號光96g及藍色信號光96b。合光器60用于將紅色信號光96r、綠色信號光96g及藍色信號光96b混合成投影信號光95。投影鏡頭70用于將投影光信號光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。優選地，橢圓形燈罩12的出口設置有可見光帶通濾光片13，以濾掉燈泡11發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。

起偏器20包括沿光路依次設置的兩微鏡陣列21、偏振分光(Polarizing?Beam?Splitter，PBS)棱鏡陣列22及多個附設于PBS棱鏡陣列22的半波片23。光源10發出的自然光經兩微鏡陣列21后，不連續地會聚于PBS棱鏡陣列22，半波片23對應自然光在PBS棱鏡陣列22的會聚點分離設置。光源10發出的自然光會聚于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透射后進入半波片23，并轉變為s偏振光射出。s偏振光在PBS棱鏡陣列22內經兩次反射后由PBS棱鏡陣列22未設半波片23的部分射出。如此，自然光經起偏器20后全部轉變為s偏振光99。優選地，可在兩微鏡陣列21間設置一反光鏡94改變光路，縮小光學系統100尺寸。