[發明專利]一種提高液晶投影儀亮度的方法、光源和液晶投影儀

無效

• 申請號: 201110246088.1
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102314066A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 封燕鳴
• 申請（專利權）人: 北京亞視創業科技發展有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B27/28;F21V9/14;F21V5/04;F21V7/22
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟;馬知非

技術領域

本發明涉及一種提高投影儀亮度的方法和利用該方法制成的光源，及使用該光源的液晶投影儀。

背景技術

液晶投影儀是利用液晶光閥技術，通過對光進行調制，實現圖像投影的；從液晶成像原理中可知，液晶投影儀所用的液晶光閥有兩種：透過式液晶光閥LCD和反射式液晶光閥LCOS。如圖1中所示，透過式液晶光閥LCD?100，由背光源1發出的光束，通過下偏光片8a，進入到透過式液晶光閥LCD?100中，經過光閥內部的液晶進行控制，最終通過上偏光片8b透出，最后才能送達到投影鏡頭中投射出去。圖2中所示，在使用反射式液晶光閥LCOS的投影儀中，背光源1發出的光束，進入到反射式液晶光閥LCOS?200中，在反射式液晶光閥LCOS?200內經過一系列反射鏡反射，并經過一系列偏光片8的偏光透射后，到達投影鏡頭7中。由上述二圖可以看出，使用了液晶光閥的液晶投影儀都需要把普通光源通過偏振光變為某一極化方向的偏振光，才能實現顯像。

如圖3所示，目前，取得偏振光的方式一般是利用偏振片(PBS)?8，把光源1發出的光的某個方向的偏振光吸收，而讓另一方向的偏振光通過，人們一般把自然光分為P方向和S方向的兩個方向偏振光組合，利用偏振光片8，可以自由的決定P光或S光的取舍，以適應液晶投影儀的需要。由上述可知，液晶投影儀所需用的某個極化的偏振光是通過偏振片取得的。這就說明，偏振片的最大光通過率是50%，因此液晶投影儀所能夠使用的光僅占光源發出光的一半，光的使用效率很低，不但影響投影機亮度的提高，還造成極大的能源浪費。目前，提高液晶投影儀的亮度的方法有兩種途徑，1、是通過提高光源功率，2、提高光源使用效率。其中，提高光源效率的方法主要是設置光學偏振光轉換器（PCS），即通過在光路中設置復雜的光學元器件，將偏振光轉換角度，提高其利用率，從而提高光效的，但是因為其元器件結構異常復雜，受價格和技術手段等限制，一般液晶投影儀要提高亮度，通常是采用更高功率的光源來實現的，但光源功率越大則造成的功率損失則越大，造成的能源浪費更大。另外，光源發熱量增大，需設置專門的散熱系統以維持投影機的正常工作。

發明內容

針對現有技術中液晶投影儀光源利用率低的問題，本發明提供了一種提高液晶投影儀光源亮度的方法，及利用該原理的光源和使用該光源的液晶投影儀。本發明通過在投影儀光源與液晶光閥之間設置一片高分子偏振光轉換膜的方法提高液晶投影儀光源亮度。該高分子偏振光轉換膜具有多層結構，除可以通過一個方向的極化的偏振光之外，還可將另外一部分極化的偏振光旋轉90°，變成全部可通過偏振片的偏振光，使由發光源發出的光全部通過偏光片而不會被其吸收，從而大大提高光效，在不增大光源功率的條件下，理論上可將光源亮度增加40--50%，從而大大提高投影儀亮度，本發明還公開了利用上述原理的液晶投影儀光源和使用該光源的液晶投影儀。

一種提高液晶投影儀亮度的方法，該液晶投影儀光源包括發光源和高分子偏振光轉換膜，所述發光源為平面光源，其發出的光的某一極化的偏振光為能夠通過偏光片的極化的偏振光，另一部分為無法通過偏光片的極化的偏振光；所述能夠通過偏光片的極化的偏振光能夠通過所述偏振光轉換膜傳播出去，而另一部分無法通過偏光片的極化的偏振光，經過高分子偏振光轉換膜處理后將相位旋轉90°，成為可以通過偏光片的極化的偏振光。

進一步，所述高分子偏振光轉換膜具有選擇性透射、反射和偏振光旋轉功能，即光從高分子偏振光轉換膜的一側射入時，由光源發出的自然光中包含兩種偏振光；其中一種極化偏振光可以通過所述高分子偏振光轉換膜射出，而另一極化的偏振光進入到所述高分子偏振光轉換膜中，被出射一側反射回到高分子偏振光轉化膜中，而且在入射和反射的過程中發生90°的極化翻轉而變成可以通過高分子偏振光轉化膜的極化的偏振光，從高分子偏振光轉換膜出射一側射出。

進一步，所述高分子偏振光轉換膜的設置位置應保證，所述發光源發出的光全部經過高分子偏振光轉換膜射出。

一種液晶投影儀光源，該液晶投影儀光源包括，該液晶投影儀光源包括發光源和設置在光源上的高分子偏振光轉換膜，所述發光源發出的光均通過高分子偏振光轉換膜射出；所述發光源為平面光源，其發出的光的某一極化的偏振光為能夠通過偏光片的極化的偏振光，另一部分為無法通過偏光片的極化的偏振光；能夠通過偏光片的極化的偏振光直接通過所述偏振光轉換膜射出，而另一部分無法通過偏光片的極化的偏振光，經過高分子偏振光轉換膜處理后將相位旋轉90°，成為可以通過偏光片的極化的偏振光，再通過高分子偏振光轉換膜射出。