[發明專利]預偏振器及液晶投影系統

有效

• 申請號: 200810067085.X
• 申請日: 2008-05-06
• 公開（公告）號: CN101576630A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 曲魯杰;王仁貴
• 申請（專利權）人: 紅蝶科技(深圳)有限公司
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30;G02B27/28;G03B21/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用來對光源起偏的預偏振器，以及一種高對比度的采用 了該預偏振器的單芯片液晶投影系統。

背景技術

傳統的單芯片反射式液晶投影系統可歸納如圖1和圖2所示，包括光源 1、偏振分光器(PBS)2、反射式液晶芯片3和投影透鏡4。光源1可為 各種類型的光源，本身可能含有濾光片(去除紫外紅外光)、聚焦透鏡組或 者光棒等，光源1發射出非偏振光，進入偏振分光器2后分離出相互垂直的 P偏振光和S偏振光。其中偏振分光器2一般為標準的立方體狀，由兩塊棱 鏡合成，對角面上涂覆偏振分光膜層構成偏振分光面。在圖1中，反射式液 晶芯片3位于接收從偏振分光器2出射的S偏振光的位置，該反射式液晶芯 片3將入射的S偏振光調制成P偏振圖像光出射，然后直接經過偏振分光器 2透射出，進入投影透鏡4。在圖2中，反射式液晶芯片3位于接收從偏振 分光器2出射的P偏振光的位置，該反射式液晶芯片3將入射的P偏振光調 制成S偏振圖像光出射，然后進入偏振分光器2，被該偏振分光器2的偏振 分光面反射出，最后進入投影透鏡4。

顯然，圖1中從偏振分光器2分離出的P偏振光將損失掉，圖2中從偏 振分光器2分離出的S偏振光將損失掉，而且P偏振光或者S偏振光在光路 傳輸過程中由于透過率或反射率的問題，還進一步存在光損失。故現有技術 中單芯片液晶投影系統的光效較低，同時明顯的缺點是對比度較差。

發明內容

本發明的目的即是為了克服上述缺陷，提供一種結構新穎的預偏振器和 采用該預偏振器的液晶投影系統，該液晶投影系統打破了常規設計思維，通 過將背景技術中所處位置的偏振分光器翻轉90°，該偏振分光器便可將入射 的P偏振光轉換為S偏振光出射，然后用液晶面板接收該S偏振光。通過利 用P偏振光純度高、其在偏振分光器中高透過率的特點，該液晶投影系統可 充分利用照明光中的P偏振光，提高了光效，同時顯著提高對比度。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種預偏振器，用于將來自光源的非偏振光轉換為P偏振光出射，該預 偏振器主要由數個連續結合在一起的棱鏡組成，該預偏振器內部含有連續交 接的數個斜面，該斜面上含有偏振分光膜層以構成偏振分光面。部分棱鏡的 光入射面上設置有四分之一波片，用于使從該預偏振器分離出的部分S偏振 光通過所述四分之一波片，并借由光源的漫反射板的反射，再次經過所述四 分之一波片后轉換成P偏振光再從所述預偏振器出射。

在上述結構基礎上，其中：

所述斜面的數目至少為兩個。

所述斜面整體構成鋸齒形狀。

所述棱鏡的數目至少為兩個。

所述棱鏡為方形棱鏡，該棱鏡的對角面上含有偏振分光膜層以構成偏振 分光面。

或者，所述棱鏡數目至少為三個，該棱鏡為橫截面為三角形的棱鏡，每 兩個相鄰的棱鏡共一個斜面，該斜面即為結合面，該結合面上含有偏振分光 膜層以構成偏振分光面。

所述斜面的傾斜角為45°。

所述數個連續結合在一起的棱鏡形成的整體的橫截面為矩形。

所述棱鏡之間是通過膠合的方式結合在一起的。

一種液晶投影系統，包括光源、偏振分光器、單塊液晶面板和投影透鏡 構成投影光路，所述單塊液晶面板接收來自偏振分光器的P偏振光，其特征 在于：在光源與偏振分光器之間設置有以上所述的預偏振器。

其中，所述預偏振器膠合在偏振分光器的端面上。

本發明最主要提供一種高對比度的液晶投影系統，其技術方案為：

一種液晶投影系統，包括光源、偏振分光器、單塊液晶面板和投影透 鏡，其中：

(1)在光源與偏振分光器之間的光路上設置有以上所述的預偏振器。

(2)所述偏振分光器內的偏振分光面位于將來自預偏振器的P偏振光轉 換為S偏振光出射的位置。

(3)所述單塊液晶面板接收上述S偏振光并調制成P偏振圖像光出射， 然后經過偏振分光器透射出，提供給投影透鏡。

進一步地，所述預偏振器膠合在在偏振分光器的端面上。

所述光源為金屬燈或LED光源或激光光源。

所述液晶面板為LCOS。

相較于現有技術，本發明產生的有益效果為：