[发明专利]一种反射式液晶投影装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶投影系统，特别涉及一种投影光路结构为直线型的反射 式液晶投影装置。

背景技术

21世纪高度工业化与信息化，使得具有各种功能的便携式、手持式电子 产品在市场上不断更新推出，最有典型意义改变了人们生活方式的例如笔记 本电脑、手机、数码相机、MP3或MP4等娱乐性工具不断地被开发升级，容 易看出，这些产品的发展趋势是朝向集成化、功能多样化、体积小巧化的。

液晶投影机在教育、娱乐、商业活动等领域被广泛应用，鉴于市场需 求，将液晶投影机微型化制作成轻巧的产品，或将其微型化制作成适宜的形 状嵌入到手机、MP4等可移动终端上，成为液晶投影机的发展方向之一。

考虑到成本和亮度，微型化的投影机一般采用单片微显示芯片或两片微 显示芯片作为成像器件。以采用单片或两片硅基液晶面板(LCOS)为例，该 种液晶投影机的传统投影系统可综合为图1、图2所示，照明光源1类型不 定，可为各种光源，其包含有聚光整形器件形成一个组件，分/合光系统至 少使用一个偏振分光器2，光路为：照明光源1发出光射入偏振分光器2 后，分出偏振光点亮LCOS液晶面板3和3’，液晶面板调制输出图像光再经 偏振分光器2合成为一束光，从投影透镜4输出。

根据图1、图2可以看出，该投影系统光路结构为“L”型，占据较大 空间，采用这种结构的液晶投影机实体较宽，制作出的液晶投影机一般为方 形，目前的大多数投影机均为这种形状。

美国专利US6280034和中国专利CN03803103.5公开了另外一种结构的投 影系统，见图3所示，其中的分/合光系统由四个PBS(偏振分光器)21、 22、23、24组成，照明光源1发出光射入第一个PBS 21，分出的P偏振光透 过第二个PBS 22射入LCOS液晶面板3，从第一个PBS 21分出的S偏振光射 入第四个PBS 24后被反射进入LCOS液晶面板3’，LCOS液晶面板3和3’分 别输出图像光，最后被第三个PBS 23合成后射入投影透镜4。这种结构的投 影装置虽然可获得直长状的实体，但仔细分析其形状尺寸，若以投影透镜4 为参照，一个投影透镜4的宽度尺寸与一个PBS和一片液晶面板的宽度尺寸 三者相互对应，显然该投影装置的宽度尺寸与一个投影透镜4宽度尺寸的两 倍相对应。该投影装置实体的宽度仍较大。

之所以如此计较微型化制作后的液晶投影机的宽度，是因为想获得细长 状的液晶投影机，以方便的嵌入长度较宽度大的电子产品中，例如手机、 MP3或其他形状相匹配的移动终端，以尽量不增大这些载体的体积。

发明内容

本发明提供的反射式液晶投影装置可以微型化制作成细条状，较好地解 决了上述问题。该反射式液晶投影装置光路结构全新，将照明光源、偏振转 换分光器件、投影透镜三者同中心线顺序布置构成直线型结构，打破了反射 式液晶投影系统的传统设计思维，因为目前只有在采用单片透射式LCD液晶 面板作为成像芯片的投影系统中才能设计成直线型结构。尤其是本发明采用 两片反射式液晶面板的投影装置同时也实现直线型光路结构，可被微型化制 作成细条状，同时提高光利用率改善显示亮度。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种反射式液晶投影装置，含照明光源、分合光器件、单片反射式液晶 面板和投影透镜构成投影光路结构，其中：

(1)该分合光器件由四个PBS和四个二分之一波片组成，这四个PBS相 邻布置，且这四个PBS的偏振分光面整体构成叉状。

(2)四个二分之一波片分别设置在每两个PBS之间。

(3)照明光源、分合光器件和投影透镜三者同中心线顺序放置，所述单 片反射式液晶面板位于分合光器件的一个侧面，用来接收从PBS出射的偏振 光。

在上述结构基础上，更进一步地：

单片反射式液晶面板垂直接收与之相近的两个PBS出射的偏振光。

所述PBS为立方体偏振分光棱镜，该四个PBS整体组合成方块状。

所述四个PBS与四个二分之一波片彼此胶合形成一体。

或者，所述PBS为平板状偏振分光器，且每个二分之一波片与相邻PBS 的偏振分光面之间的夹角为45°。

所述单片反射式液晶面板为LCOS。

本发明的另一种技术方案为：