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      用x棱鏡分光的液晶板照明裝置的制作方法

      文檔序號:2697670閱讀:181來源:國知局
      專利名稱:用x棱鏡分光的液晶板照明裝置的制作方法
      技術領域
      本發(fā)明涉及一種用x棱鏡分光的液晶板照明裝置,屬液晶投影機的光學引擎的技術領域。
      背景技術
      在傳統(tǒng)的反射式液晶投影機中,光學引擎的液晶板照明裝置由照明光源10、光學模塊11、第一雙色分光鏡120、第一反射鏡130、第 一聚光鏡140、第--偏振分光棱鏡150、第二反射鏡131、第三反射 鏡132、第二雙色分光鏡121、第二聚光鏡142、第二偏振分光棱鏡 152、第三聚光鏡141和第三偏振分光棱鏡151組成。見圖1。其工 作原理簡述如下從照明光源IO發(fā)出的白光,經(jīng)光學模塊11濾光和 勻光后,形成S偏振光,經(jīng)過第一雙色分光鏡120分光后,分成波長 不同的透射光和反射光。透射光經(jīng)第一反射鏡130反射,再經(jīng)第--聚 光鏡140聚光后進入第一偏振分光棱鏡150,由第一偏振分光棱鏡150 的斜面反射到第一 LCOS液晶板160上。反射光經(jīng)過第二反射鏡131 反射和第三反射鏡132反射后,入射到第二雙色分光鏡121,經(jīng)第二 雙色分光鏡121后,又分成波長不同的透射光和反射光。透射光經(jīng)過 第二聚光鏡142聚光后進入第二偏振分光棱鏡152,再經(jīng)第二偏振分 光棱鏡152的斜面反射到第二LCOS液晶板162上。反射光經(jīng)過第三 聚光鏡141聚光后,進入第三偏振分光棱鏡151,再經(jīng)第三偏振分光 棱鏡151的斜面反射到第三LCOS液晶板161上。至此,背景技術的 分色裝置已完成將照明光源10發(fā)出的白光分成三色光,分別照明第 一、第二和第三LCOS液晶板160、 161和162。
      該照明裝置的缺點是該照明裝置的光學另部件體積大,分布散, 使該照明裝置的結構較大.調試難,制作難和成本高。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種用x棱鏡分光的液晶板照明裝置,該照明裝置的優(yōu)點是該照明裝置的光學另部件采用聯(lián)體式模塊結構,體 積小,結構緊湊,調試和制作容易,成本低,照明光源的光能利用率 高,分色和照明的均勻性好。本發(fā)明采用以下技術方案使上述目的得以實現(xiàn)所述的照明裝置含光源模組20和偏振棱鏡組25,光源模組20 含投影燈201和紅外紫外濾光鏡202,偏振棱鏡組25含紅光偏振棱 鏡組250、紅光液晶板260、綠光偏振棱鏡組251、綠光液晶板261、 和藍光偏振棱鏡組252、藍光液晶板262,投影燈201的中心安裝在 光源模組20的中心光軸上,紅外紫外濾光鏡202以其中心光軸與光 源模組20的中心光軸重合的方式安置在投影燈201的后方,紅光液 晶板260、綠光液晶板261和藍光液晶板262以各自的中心光軸分別 與紅光偏振棱鏡組250、綠光偏振棱鏡組251和藍光偏振棱鏡組252 的中心光軸重合的方式分別安置在紅光偏振棱鏡組250、綠光偏振棱 鏡組251和藍光偏振棱鏡組252的出光面的后方,其特征在于,所述 的照明裝置還含分光模組23和中繼透鏡模組24,分光模組23含棱 錐光導管21、分光X立方棱鏡22、紅光光導管230、綠光光導管231、 藍光光導管232、紅光轉折棱鏡233、綠光轉折棱鏡234和藍光轉折 棱鏡液晶、紅光轉折光導管236、綠光轉折光導管237和藍光轉折光 導管238,棱錐光導管21是用光學材料制成的實心正四棱臺,X立 方棱鏡22由四個用光學材料制成的直角棱鏡膠合而成,分光X立方
      棱鏡22的對角面上分別有相互正交的第一分色膜220和第二分色膜 221,第一分色膜220是反射紅光、透過綠光和藍光的分色膜,第二 分色膜221是反射藍光、透過紅光和綠光的分色膜,所述的光導管 紅光光導管230、綠光光導管231、藍光光導管232、紅光轉折光導 管236、綠光轉折光導管237和藍光轉折光導管238均是用光學材料 制成的實心直棱柱,所述的轉折棱鏡紅光轉折棱鏡233、綠光轉折 棱鏡234和藍光轉折棱鏡235均是用光學材料制成的直角棱鏡,中繼 透鏡模組24含紅光中繼透鏡組240、綠光中繼透鏡組241、藍光中繼 透鏡組242,紅光中繼透鏡組240、綠光中繼透鏡組241、藍光中繼 透鏡組242中的每--組均由透鏡和偏振片組成,棱錐光導管21的第 --白光入射面211以棱錐光導管21的中心光軸與光源模組20的中心 光軸重合的方式安置在光源模組20的后方,棱錐光導管21的第一白 光出射面210與分光X立方棱鏡22的第二白光入射面222緊貼,紅 光光導管230、綠光光導管231和藍光光導管232的一個端面分別與 分光X立方棱鏡22的紅光、綠光和藍光出射面223、 224和225緊 貼,紅光光導管230、綠光光導管231和藍光光導管232的另一個端 面分別與紅光轉折棱鏡233、綠光轉折棱鏡234和藍光轉折棱鏡235 的一個直角面緊貼,紅光轉折棱鏡233、綠光轉折棱鏡234和藍光轉 折棱鏡235的另一個直角面分別與紅光轉折光導管236、綠光轉折光 導管237和藍光轉折光導管238的一個端面緊貼,紅光光導管230、 綠光光導管231和藍光光導管232分別與紅光轉折光導管236、綠光 轉折光導管237和藍光轉折光導管238垂直,紅光轉折光導管236、 綠光轉折光導管237和藍光轉折光導管238的另一個端面以各自的中 心光軸分別與紅光中繼透鏡組240、綠光中繼透鏡組24K藍光中繼 透鏡組242的中心光軸重合的方式分別安置在紅光中繼透鏡組240、 綠光中繼透鏡組241、藍光中繼透鏡組242的前方。本發(fā)明的技術方案的進一步的特征在于,棱錐光導管21是用光 學材料制成的空心正四棱臺。本發(fā)明的技術方案的進一步的特征在于,所述的光導管紅光光 導管230、綠光光導管231、藍光光導管232、紅光轉折光導管236、 綠光轉折光導管237和藍光轉折光導管238均是用光學材料制成的空 心直棱柱。本發(fā)明的技術方案的進--步的特征在于,棱錐光導管21是用光 學材料制成的空心正四棱臺,所述的光導管紅光光導管230、綠光 光導管231、藍光光導管232、紅光轉折光導管236、綠光轉折光導 管237和藍光轉折光導管238均是用光學材料制成的空心直棱柱。與背景技術相比,本發(fā)明的優(yōu)點是1、 本發(fā)明的照明裝置采用分光X立方棱鏡22和聯(lián)體式模塊結構, 體積小,結構緊湊,調試和制作容易,成本低,分色效率高,顏色均 勻性好。2. 、本發(fā)明的照明裝置采用棱錐光導管21壓縮照明光束的入射孔 徑角,照明光束經(jīng)光導管、轉折棱鏡和轉折光導管的全反射傳輸和勻 光,光源的光能利用率高,液晶銜照明的均勻性好。


      圖1:傳統(tǒng)的液晶板照明裝置的結構示意圖。 圖2:本發(fā)明的液晶板照明裝置的光源模組20和分光模組23的 結構示意圖。圖3:本發(fā)明的液晶板照明裝置的中繼透鏡模組24和偏振棱鏡 組25的結構示意圖。
      圖4:本發(fā)明的液晶板照明裝置的總體示意圖。
      具體實施方式
      現(xiàn)結合實施例詳細說明本發(fā)明的技術方案。 實施例1用X棱鏡分光的液晶板照明裝置之--本例的結構與上面的發(fā)明內容所述的液晶板照明裝置的結構完 全相同。為行文簡明,這雖就不重復描述本例的結構。 工作原理。光源模組20的投影燈201發(fā)出的白光,經(jīng)紅外紫外濾光鏡202 和第- -白光入射面211,射入棱錐光導管21。紅外紫外濾光鏡202濾 除白光中的大部分紅外線和紫外線。進入棱錐光導管21的白光經(jīng)白 光出射面210和第二白光入射面222,射入分光X立方棱鏡22。棱 錐光導管21壓縮通過其內的白光的光束的角度,并勻光。分光X立方棱鏡22和第一、二分色膜220、 221將進入分光X 立方棱鏡22內的白光分成紅、綠、藍三色光,分別通過紅光、綠光 和藍光出射面223、 224和225出射?,F(xiàn)結合

      紅光的情況。在圖2、圖3中由分光X立方棱 鏡22的第一分色膜220反射的紅光從出射面223射出并進入紅光光 導管230,在紅光光導管230內勻光后經(jīng)紅光轉折棱鏡233轉折射入 紅光轉折光導管236,在紅光轉折光導管236內勻光后射入紅光中繼 透鏡組240中的透鏡和偏振片,進行聚光和濾除紅光中的P偏振光, 紅光中的S偏振光射入紅光偏振棱鏡組250,并從紅光偏振棱鏡組250 的分光面反射后射出,照到紅光液晶板260上。綠光和藍光的情況與紅光的情況相似,可類推,這里就不再重復。實施例2用X棱鏡分光的液晶板照明裝置之二
      本例除了采用的棱錐光導管21是用光學材料制成的空心正四棱 臺外,其余結構均與實施例1完全相同。實施例3用X棱鏡分光的液晶板照明裝置之三本例除了采用的所述的光導管紅光光導管230、綠光光導管231、 藍光光導管232、紅光轉折光導管236、綠光轉折光導管237和藍光 轉折光導管238均是用光學材料制成的空心直棱柱外,其余結構均與 實施例1完全相同。實施例4用X棱鏡分光的液晶板照明裝置之四本例除了采用的棱錐光導管21是用光學材料制成的空心正四棱 臺和采用的所述的光導管紅光光導管230、綠光光導管23K藍光 光導管232、紅光轉折光導管236、綠光轉折光導管237和藍光轉折 光導管238均是用光學材料制成的空心直棱柱外,其余結構均與實施 例1完全相同。
      權利要求
      1、一種用X棱鏡分光的液晶板照明裝置,含光源模組(20)和偏振棱鏡組(25),光源模組(20)含投影燈(201)和紅外紫外濾光鏡(202),偏振棱鏡組(25)含紅光偏振棱鏡組(250)、紅光液晶板(260)、綠光偏振棱鏡組(251)、綠光液晶板(261)、和藍光偏振棱鏡組(252)、藍光液晶板(262),投影燈(201)的中心安裝在光源模組(20)的中心光軸上,紅外紫外濾光鏡(202)以其中心光軸與光源模組(20)的中心光軸重合的方式安置在投影燈(201)的后方,紅光液晶板(260)、綠光液晶板(261)和藍光液晶板(262)以各自的中心光軸分別與紅光偏振棱鏡組(250)、綠光偏振棱鏡組(251)和藍光偏振棱鏡組(252)的中心光軸重合的方式分別安置在紅光偏振棱鏡組(250)、綠光偏振棱鏡組(251)和藍光偏振棱鏡組(252)的出光面的后方,其特征在于,所述的照明裝置還含分光模組(23)和中繼透鏡模組(24),分光模組(23)含棱錐光導管(21)、分光X立方棱鏡(22)、紅光光導管(230)、綠光光導管(231)、藍光光導管(232)、紅光轉折棱鏡(233)、綠光轉折棱鏡(234)和藍光轉折棱鏡(235)、紅光轉折光導管(236)、綠光轉折光導管(237)和藍光轉折光導管(238),棱錐光導管(21)是用光學材料制成的實心正四棱臺,X立方棱鏡(22)由四個用光學材料制成的直角棱鏡膠合而成,分光X立方棱鏡(22)的對角面上分別有相互正交的第一分色膜(220)和第二分色膜(221),第一分色膜(220)是反射紅光、透過綠光和藍光的分色膜,第二分色膜(221)是反射藍光、透過紅光和綠光的分色膜,所述的光導管紅光光導管(230)、綠光光導管(231)、藍光光導管(232)、紅光轉折光導管(236)、綠光轉折光導管(237)和藍光轉折光導管(238)均是用光學材料制成的實心直棱柱,所述的轉折棱鏡紅光轉折棱鏡(233)、綠光轉折棱鏡(234)和藍光轉折棱鏡(235)均是用光學材料制成的直角棱鏡,中繼透鏡模組(24)含紅光中繼透鏡組(240)、綠光中繼透鏡組(241)、藍光中繼透鏡組(242),紅光中繼透鏡組(240)、綠光中繼透鏡組(241)、藍光中繼透鏡組(242)中的每一組均由透鏡和偏振片組成,棱錐光導管(21)的第一白光入射面(211)以棱錐光導管(21)的中心光軸與光源模組(20)的中心光軸重合的方式安置在光源模組(20)的后方,棱錐光導管(21)的第一白光出射面(210)與分光X立方棱鏡(22)的第二白光入射面(222)緊貼,紅光光導管(230)、綠光光導管(231)和藍光光導管(232)的一個端面分別與分光X立方棱鏡(22)的紅光、綠光和藍光出射面(223)、(224)和(225)緊貼,紅光光導管(230)、綠光光導管(231)和藍光光導管(232)的另一個端面分別與紅光轉折棱鏡(233)、綠光轉折棱鏡(234)和藍光轉折棱鏡(235)的一個直角面緊貼,紅光轉折棱鏡(233)、綠光轉折棱鏡(234)和藍光轉折棱鏡(235)的另一個直角面分別與紅光轉折光導管(236)、綠光轉折光導管(237)和藍光轉折光導管(238)的一個端面緊貼,紅光光導管(230)、綠光光導管(231)和藍光光導管(232)分別與紅光轉折光導管(236)、綠光轉折光導管(237)和藍光轉折光導管(238)垂直,紅光轉折光導管(236)、綠光轉折光導管(237)和藍光轉折光導管(238)的另一個端面以各自的中心光軸分別與紅光中繼透鏡組(240)、綠光中繼透鏡組(241)、藍光中繼透鏡組(242)的中心光軸重合的方式分別安置在紅光中繼透鏡組(240)、綠光中繼透鏡組(241)、藍光中繼透鏡組(242)的前方。
      2、 根據(jù)權利要求1所述的用X棱鏡分光的液晶板照明裝置,其特征在 于,棱錐光導管(21)是用光學材料制成的空心正四棱臺。
      3、 根據(jù)權利要求1所述的用X棱鏡分光的液晶板照明裝置,其特征在 于,所述的光導管紅光光導管(230)、綠光光導管(231)、藍光光導管(232)、紅光轉折光導管(236)、綠光轉折光導管(237)和藍光轉折光 導管(238)均是用光學材料制成的空心直棱柱。
      4、 根據(jù)權利要求1所述的用X棱鏡分光的液晶板照明裝置,其特征在 于,棱錐光導管(21)是用光學材料制成的空心正四棱臺,所述的光導管 紅光光導管(230)、綠光光導管(231)、藍光光導管(232)、紅光轉折 光導管(236)、綠光轉折光導管(237)和藍光轉折光導管(238)均是用 光學材料制成的空心直棱柱。
      全文摘要
      一種用X棱鏡分光的液晶板照明裝置,屬液晶投影機的光學引擎的技術領域。傳統(tǒng)的液晶板照明裝置含分散的光學零部件,使該照明裝置結構較大,調試和制作難,成本高。本發(fā)明的用X棱鏡分光的液晶板照明裝置含投影燈、紅外紫外濾光鏡,由棱錐光導管、分光X立方棱鏡、紅光光導管、綠光光導管、藍光光導管、紅光轉折棱鏡、綠光轉折棱鏡、藍光轉折棱鏡、紅光轉折光導管、綠光轉折光導管和藍光轉折光導管組成的聯(lián)體式分光模塊結構,和紅光偏振棱鏡組、紅光液晶板、綠光偏振棱鏡組、綠光液晶板、藍光偏振棱鏡組、藍光液晶板。該照明裝置有結構緊湊,體積小,調試和制作容易,成本低,照明光源的光能利用率高,分色和照明的均勻性好的優(yōu)點。
      文檔編號G02B27/10GK101149485SQ20061011641
      公開日2008年3月26日 申請日期2006年9月22日 優(yōu)先權日2006年9月22日
      發(fā)明者劉嘯虎, 樓云中, 辜長明, 義 鄭, 耀 鄭 申請人:青島海泰鍍膜技術有限公司
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