CN200969018Y - 反射式液晶面板投影光机系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的反射式液晶面板投影光机系统，包括高效金卤灯(UHP灯)、复眼透镜、偏振转换系统、透镜、二向分色镜、偏振棱镜、合色棱镜、反射式液晶面板、投影物镜。用于反射式液晶面板的复眼系统聚光部分比较简单，采用了尽量少的光学件，达到分光聚光的作用。光能利用率提高，装配工艺简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及反射式液晶面板投影光机系统，特别是一种用合光棱镜光学核心作为偏振合光系统的反射式液晶面板投影光机系统。
背景技术
采用反射式液晶面板大屏幕背投影机，随着反射式液晶面板制造工艺的成熟，被越来越多的生产厂商采用。其中有Brillian和3M公司合作的积分光导管形式背投光机系统(见图1)，有IBM公司的复眼形式背投光机系统(见图2)和OCLI公司的偏振转换积分光导管形式背投光机系统(见图3)。
其中IBM公司的复眼形式背投光机系统的工作原理如下：灯发出的光线由冷反光杯1沿光轴反射进截紫外滤色片/复眼组2，滤去紫外红外光线，聚焦成小光斑群，由偏振转换部分3将p偏振光变成s偏振光，再射入聚光镜4会聚，进入二向滤色/反射镜组合5，光线经滤色、反射后，红光向下由反射镜6反射，聚光镜/滤色片7再滤色通过偏振分光棱镜8分光，红色s偏振光会聚成像于反射式液晶面板9，反射式液晶面板9将s偏振光变成p偏振光反射通过偏振分光棱镜8，光线通过合色棱镜10，由投影物镜11将红色光线照明的反射式液晶面板9上的图像成像于屏幕。蓝绿光向上由反射镜6反射入二向滤色镜12。与红光相同，蓝，绿图像由投影物镜11成像于屏幕。
IBM公司的复眼形式背投光机系统平行光的入射光线使偏振转换完全，光能利用率高，但这个系统的二向滤色/反光镜5及红光光路反光镜、蓝绿光光路反光镜6在同一光轴相邻放置，受通光面积的限制蓝色反射式液晶面板与红色反射式液晶面板9的距离较大，且二向滤色/反光镜5由几块不同的滤色片粘结而成结构比较复杂，加工成本高。Brillian和3M公司合作的积分光导管形式背投光机系统没有偏振转换功能浪费了自然光的50％，光能的利用率较差。OCLI公司的偏振转换积分光导管形式背投光机系统采用了偏振转换功能但由于增加了积分光导管的通光口径使导光管加长，且光会聚点的大角度光线偏振转换不完全，光在积分光导管壁上的全反射受表面质量限制，光能的利用率受到影响。且聚光部分反光器件较多。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有用于背投光机系统光能利用率低，结构复杂加工成本高的缺点，从而提供的一种由复眼和分光镜组合而成的用于反射式液晶面板投影光机系统。
本实用新型的反射式液晶面板投影光机系统包括：
第一混合光单元，包括由顺次排列的一光源、一复眼透镜组、一偏振转换系统以及一第一透镜组成的第一光学路径；
第一单色光生成单元，包括顺次排列于上述第一光学路径上的一第一滤色片以及一第二透镜，其中所述滤色片与所述第一光学路径成45度设置；
第二混合光单元，包括顺次由上述第一滤色片、一第三透镜以及一反光镜组成的第二光学路经以及由所述反光镜、一第四透镜组成的第三光学路经，其中所述反光镜与所述第二以及第三光学路经均成45度角设置；
第二单色光生成单元，包括一位于上述第三光学路径上的第二滤色片，其中所述滤色片与该第三光学路经成45度角设置；
第三单色光生成单元，包括由上述第二滤色片组成的第四光学路径，其中该第二滤色片与该第四光学路径成45度角设置；
合色单元，包括分别位于上述第一、第三、第四光学路径上的数个偏振分光棱镜、数个反射式液晶面板以及一合色棱镜，其中所述反射式液晶面板分别设置于所述每个偏振分光棱镜的一侧；
投影单元，包括一投影物镜，其与所述合色棱镜位于同一轴线上。
本实用新型的反射式液晶面板背投光机系统克服了现有技术中的积分导光管光能利用低，聚光系统反光镜多，X型的分光滤色部分结构复杂，不易加工等缺点。
附图说明
图1是Brillian和3M公司合作的积分光导管形式背投光机系统示意图，其中21为灯，22为积分导光管，23为偏振片，24为反射式液晶面板，25为3M偏振合色棱镜。
图2是IBM公司的复眼形式背投光机系统示意图。
图3是OCLI公司的偏振转换积分光导管形式背投光机系统示意图。
图4是本实用新型的用于反射式液晶面板投影机的照明系统结构示意图。
图5是本实用新型的用于反射式液晶面板投影机的照明系统示意图。
图6是本实用新型的用于反射式液晶面板投影机的照明系统光路示意图。
具体实施方式
如图4所示，本实用新型的用于反射式液晶面板投影机的照明系统，包括第一混合光单元、第一单色光生成单元、第二混合光单元、第二单色光生成单元、第三单色光生成单元、合色单元以及投影单元。
具体地，结合图5、图6所示，第一混合光单元包括顺次由光源110、复眼透镜120、偏振转换系统130以及第一透镜140组成的第一光学路径；第一单色光生成单元包括第一滤色片150以及第二透镜160，它们均位于第一光学路径100上。其中，第一滤色片150与该第一光学路径100成45度角设置，本实施例中，第一滤色片150为反蓝绿透红滤色片，所述第一单色光为红色光；
第二混合光单元包括顺次由上述反蓝绿透红滤色片150、第三透镜210、反光镜220组成的第二光学路径200以及由所述反光镜220、第四透镜310组成的第三光学路径；第二单色光生成单元包括位于该第三光学路径上的第二滤色片320。其中，所述反光镜220与所述第二以及第三光学路径200、300均成45度角设置，所述第二滤色片320在所述第三光学路径300上面向第四透镜310成45度角设置，本实施例中，第二滤色片320为反绿透蓝滤色片，所述第二单色光为蓝色光；
第三单色光生成单元包括由上述第二滤色片320组成的第四光学路径400，其中该第二滤色片320与该第四光学路径400成45度角设置，本实施例中，所述第三单色光为绿色光；
合色单元包括分别位于上述第一、第三、第四光学路径100、300、400上的数个偏振分光棱镜170、330、410以及一合色棱镜500，其中，数个反射式液晶面板180、340、420与每个偏振分光棱镜配合使用；
投影单元包括一投影物镜600。
以下结合附图4-6，详细说明本实用新型的工作原理。
当光源高效金卤灯(UHP灯)110开启后，光线通过二块复眼透镜120形成与复眼透镜小镜片数量一样多的光斑，这些光斑会聚在偏振转换系统130中，其中p偏振光通过转换成为s偏振光，s偏振光通过偏振转换系统，光能量经过转换得到充分利用。
经过偏振转换系统130后的光线经第一透镜140进入反蓝绿透红滤色片150，反蓝绿透红滤色片150滤波特性为长波通过，短波反射，故蓝绿光向上反射，形成第二光学路径200，红光通过反蓝绿透红滤色片，并继续沿第一光学路径100被第二透镜160接收，第二透镜160进而将光源的红光传送到偏振分光棱镜170，偏振分光棱镜170将s偏振光反射到反射式液晶面板180，反射式液晶面板180得到的照度均匀的红色s偏振光光斑；反射式液晶面板上液晶开关打开的像素点将红色s偏振光转换成p偏振光反射入偏振分光棱镜170，红色p偏振光经偏振分光棱镜170进入合色棱镜500，合色棱镜500反射红光进入投影物镜600，投影物镜600将反射式液晶面板上液晶开关打开的像素点成像到屏幕(图未示)。
另一方面，上述反射的蓝绿光沿第二光学路经200反射，并由第三透镜210接收，第三透镜210将蓝、绿光经反光镜220传送到第三光学路径300，并被第四透镜310接收，第四透镜310将光线会聚，会聚的光线通过反绿透蓝滤色片320，反绿透蓝滤色片320再滤波，短波通过长波反射，其中波长较短的蓝色光继续沿第三光学路径300行进，而绿色光被反射进入第四光学路径400，具体地，绿色光反射进入绿光光路的偏振分光棱镜410，蓝色光透射进入蓝色光光路的偏振分光棱镜330，与红光光路成像原理相同，蓝、绿光的图像由合色棱镜500合成，并经投影物镜600叠加成像于屏幕。
综上所述，由于本实用新型的用于复眼系统聚光部分比较简单，光能利用率提高，装配工艺简单，具有较高的商业价值。
Claims (7)
1、一种反射式液晶面板投影光机系统，其特征在于，该系统包括：
第一混合光单元，包括由顺次排列的一光源、一复眼透镜组、一偏振转换系统以及一第一透镜组成的第一光学路径；
第一单色光生成单元，包括顺次排列于上述第一光学路径上的一第一滤色片以及一第二透镜，其中所述滤色片与所述第一光学路径成45度角设置；
第二混合光单元，包括顺次由上述第一滤色片、一第三透镜以及一反光镜组成的第二光学路经以及由所述反光镜、一第四透镜组成的第三光学路经，其中所述反光镜与所述第二以及第三光学路经均成45度角设置；
第二单色光生成单元，包括一位于上述第三光学路径上的第二滤色片，其中所述滤色片与该第三光学路经成45度角设置；
第三单色光生成单元，包括由上述第二滤色片组成的第四光学路径，其中该第二滤色片与该第四光学路径成45度角设置；
合色单元，包括分别位于上述第一、第三、第四光学路径上的数个偏振分光棱镜、数个反射式液晶面板以及一合色棱镜，其中所述反射式液晶面板分别设置于所述每个偏振分光棱镜的一侧；
投影单元，包括一投影物镜，其与所述合色棱镜位于同一轴线上。
2、如权利要求1所述的反射式液晶面板投影光机系统，其特征在于，所述第一单色光生成单元为红色光生成单元。
3、如权利要求1所述的反射式液晶面板投影光机系统，其特征在于，所述第二单色光生成单元为蓝色光生成单元。
4、如权利要求1所述的反射式液晶面板投影光机系统，其特征在于，所述第三单色光生成单元为绿色光生成单元。
5、如权利要求1所述的反射式液晶面板投影光机系统，其特征在于，所述第一滤色片为反蓝绿透红滤色片。
6、如权利要求1所述的反射式液晶面板投影光机系统，其特征在于，所述第二滤色片为反绿透蓝滤色片。
7、如权利要求1所述的反射式液晶面板投影光机系统，其特征在于，所述光源为高效金卤灯。
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| CN 200620045015 CN200969018Y (zh) | 2006-08-22 | 2006-08-22 | 反射式液晶面板投影光机系统 |
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| CN 200620045015 CN200969018Y (zh) | 2006-08-22 | 2006-08-22 | 反射式液晶面板投影光机系统 |
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| CN200969018Y true CN200969018Y (zh) | 2007-10-31 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101749566A (zh) * | 2008-12-12 | 2010-06-23 | 红蝶科技(深圳)有限公司 | 半导体照明装置及使用该照明装置的微型投影光学引擎 |
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- 2006-08-22 CN CN 200620045015 patent/CN200969018Y/zh not_active Expired - Fee Related
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