[發(fā)明專(zhuān)利]用于硅基液晶投影顯示器LCOS的空間交錯(cuò)的偏振轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610105560.2
• 申請(qǐng)日: 2016-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105911804B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉義偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03B21/20
• 分類(lèi)號(hào): G03B21/20;G02B27/01
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 宋融冰

1.一種空間交錯(cuò)的偏振轉(zhuǎn)換器，包含：

光學(xué)組件，其包括輸入微透鏡陣列、第一雙通四分之一波延遲器、第二雙通四分之一波延遲器、偏振光束分離器和波延遲器陣列；其中第一雙通四分之一波延遲器和第二雙通四分之一波延遲器中的每個(gè)由四分之一波延遲器和用于反射微光子束的反射鏡陣列形成；

所述輸入微透鏡陣列有具有平行的各個(gè)透鏡光軸的多個(gè)輸入微透鏡，所述波延遲器陣列有具有平行于所述透鏡光軸的平行的各個(gè)波延遲器光軸的不連續(xù)的多個(gè)半波延遲器；

所述偏振光束分離器具有平面光束分離組件，其位于(a)所述輸入微透鏡陣列和所述波延遲器陣列之間以及(b)所述第一雙通四分之一波延遲器和所述第二雙通四分之一波延遲器之間；

所述光學(xué)組件被配置為將輸入光束轉(zhuǎn)換成具有與多個(gè)第二s偏振微光子束交錯(cuò)的多個(gè)第一s偏振微光子束的輸出光束。

2.如權(quán)利要求1所述的偏振轉(zhuǎn)換器，將所述輸入光束分離的所述平面光束分離組件是所述偏振轉(zhuǎn)換器唯一的分束器組件。

3.如權(quán)利要求1所述的偏振轉(zhuǎn)換器，還包括位于所述偏振光束分離器和所述波延遲器陣列之間的輸出微透鏡陣列，所述偏振光束分離器在所述輸入微透鏡陣列和所述輸出微透鏡陣列之間。

4.如權(quán)利要求3所述的偏振轉(zhuǎn)換器，所述輸入微透鏡陣列和輸出微透鏡陣列彼此相對(duì)且是基本上平行的。

5.如權(quán)利要求3所述的偏振轉(zhuǎn)換器，所述輸出微透鏡陣列具有多個(gè)輸出微透鏡，其每一個(gè)具有輸出微透鏡表面；每個(gè)輸入微透鏡具有輸入微透鏡表面；其中所述輸入微透鏡表面和所述輸出微透鏡表面的每一個(gè)都具有相同的曲率半徑和相同的二次曲線(xiàn)常數(shù)。

6.如權(quán)利要求3所述的偏振轉(zhuǎn)換器，所述偏振光束分離器為偏振光束分離器立方體，所述輸入微透鏡陣列在所述偏振光束分離器立方體的第一側(cè)，所述輸出微透鏡陣列在相對(duì)所述第一側(cè)的所述偏振光束分離器立方體的第二側(cè)，所述第一雙通四分之一波延遲器在所述偏振光束分離器立方體的第三側(cè)，以及所述第二雙通四分之一波延遲器在相對(duì)所述第三側(cè)的所述偏振光束分離器立方體的第四側(cè)。

7.如權(quán)利要求1所述的偏振轉(zhuǎn)換器，其中輸入微透鏡缺乏軸對(duì)稱(chēng)。

8.如權(quán)利要求1所述的偏振轉(zhuǎn)換器，所述平面光束分離組件相對(duì)于所述透鏡光軸和延遲器光軸被定向在一個(gè)角度，所述角度介于40°和50°之間。

9.如權(quán)利要求1所述的偏振轉(zhuǎn)換器，所述第一和第二雙通四分之一波延遲器彼此相對(duì)且基本上平行，并且正交于所述輸入微透鏡陣列。

10.如權(quán)利要求1所述的偏振轉(zhuǎn)換器，所述第一和第二雙通四分之一波延遲器彼此相對(duì)且基本上平行，所述偏振光束分離器被安置在其間。

11.如權(quán)利要求1所述的偏振轉(zhuǎn)換器，所述光學(xué)組件被配置和排列成一個(gè)角度，所述角度相對(duì)于第一s偏振輸出微光子束不超過(guò)10度，借以集體透射所述多個(gè)第二s偏振輸出微光子束的每一個(gè)。

12.如權(quán)利要求1所述的偏振轉(zhuǎn)換器，所述光學(xué)組件被配置和排列成一個(gè)角度，所述角度相對(duì)于所述輸入光束不超過(guò)10度，借以集體透射所述多個(gè)第一s偏振輸出微光子束的每一個(gè)。

13.如權(quán)利要求1所述的偏振轉(zhuǎn)換器，其中所述第一和第二雙通四分之一波延遲器中的至少一個(gè)包括平面鏡和凹面鏡中的至少一個(gè)。

14.一種影像投影機(jī)，包含：

根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的空間交錯(cuò)的偏振轉(zhuǎn)換器；和

投影機(jī)組件，其具有像素陣列且能夠反射所述轉(zhuǎn)換光；

所述輸出微透鏡陣列和所述投影機(jī)組件是成像系統(tǒng)的一部分，所述成像系統(tǒng)映像所述輸入微透鏡陣列至所述像素陣列的頂部表面。

15.如權(quán)利要求14所述的影像投影機(jī)，所述成像系統(tǒng)還包括在所述輸出微透鏡陣列和所述投影機(jī)組件之間的透鏡單元。

16.如權(quán)利要求14所述的影像投影機(jī)，進(jìn)一步包括能夠產(chǎn)生所述入射光的照明器。

17.如權(quán)利要求14所述的影像投影機(jī)，所述輸入微透鏡陣列和在其中的微透鏡子陣列中的一個(gè)或兩個(gè)具有寬高比等于所述像素陣列的寬高比。

18.一種用于將具有多個(gè)線(xiàn)性偏振狀態(tài)的輸入光束轉(zhuǎn)換到具有單一的共同極化狀態(tài)的輸出光束的方法，包括：

透射所述輸入光束成為多個(gè)微光子束，其每一個(gè)具有s偏振分量和p偏振分量；

分離每個(gè)微光子束成為相應(yīng)的透射p偏振微光子束和相應(yīng)的反射s偏振微光子束；

轉(zhuǎn)換每個(gè)透射的p偏振微光子束為相應(yīng)的第一s偏振輸出微光子束；和

以所述第一s偏振輸出微光子束空間交錯(cuò)所述反射s偏振微光子束，導(dǎo)致所述輸出光束。

其中，所述空間交錯(cuò)的步驟包含：

轉(zhuǎn)換每個(gè)反射的s偏振微光子束成為相應(yīng)的中間p偏振微光子束；

轉(zhuǎn)換每個(gè)中間p偏振微光子束成為相應(yīng)的第二s偏振輸出微光子束；和

在基本上平行于至少一個(gè)第一s偏振輸出微光子束的方向上反射每個(gè)第二s偏振輸出微光子束。