[发明专利]投影装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种执行视频显示的投影装置。

背景技术

最近，开发出了一种采用3D（三维）有源快门技术的LCD（液晶显示器）投影仪。有源快门技术属于一种使用其创建深度感的视频显示技术。使用这样的有源快门技术，可以利用视差实现立体观看，该视差通过交替地显示左眼画面和右眼画面、并且与画面的切换同步、交替地遮挡3D眼镜的右和左眼视图所创建。

此处，问题在于，与投影2D（二维）图像的投影仪相比，以上所描述的这样的投影3D图像的投影仪难以进行质量控制。其原因在于，就屏幕上反射之后的偏振光而言，3D眼镜仅透射沿特定方向极化的分量，这一偏振状态很大程度地影响了3D图像的质量，即，导致颜色不均匀以及亮度降低。

当观看作为2D图像所显示的图像时，不使用3D眼镜。因此，屏幕上反射之后的光的偏振状态不影响图像质量，因为光均匀地进入了观看者的眼睛，而无论偏振状态任何。另一方面，在采用3D有源快门技术的LCD投影仪等中，一个要考虑的重要因素是，光到达3D眼镜之前光的偏振状态。

日本专利申请公开2007-304607提出了一种投影显示装置，其能够在RGB（红、绿、以及蓝）的每一种颜色之间均衡水平方向的光量与垂直方向的光量的比率。

发明内容

然而，对于显示3D图像的相关技术的投影仪，在将来自其中的投影光反射到屏幕上之后，在其到达3D眼镜之前，对所述光不执行提高3D图像的质量的相应的极化转换处理。于是，存在这样一个问题：当不倾斜3D眼镜时，会察觉3D图像中颜色的不均匀。而且，还存在着另外一个问题：当倾斜3D眼镜时，不仅会察觉3D图像中颜色的不均匀，并且还会察觉亮度的降低。

另外，即使在使用称为“短焦距投影仪”的投影仪的情况下，即在其中至屏幕的投影距离很短、并且使用了不同于具有反射特性的“漫射”屏幕的屏幕，也会出现颜色不均匀和亮度降低的现象。漫射屏幕指的是一种均匀地漫射，并且在无偏差的情况下反射进入光的屏幕。除漫射屏幕之外的屏幕的例子包括可维持投影光的极化特性的银幕和白板。

在非常接近屏幕的位置使用短焦距投影仪。在许多情况下，把短焦距投影仪设置在高度几乎等于屏幕下方高度的桌子上，或者设置在高度几乎等于屏幕上方高度，同时将其悬挂于天花板。当按这样的模式从短焦距投影仪向屏幕进行投影时，投影光沿某一倾斜方向进入屏幕的表面。在这样的情况下，在非漫射屏幕中，在S-偏振光和P-偏振光之间反射率不同。而且，在屏幕下方和上方附近，其中反射率也存在很大偏差。观看者把屏幕表面上偏振状态的这样的偏差视为颜色不均匀。

为了解决这样的问题，考虑了这样一种方法：在颜色合成部件和投影透镜之间或者在投影透镜的光发射侧设置极化转换部件，其中，颜色合成部件根据三原色光产生组合光。极化转换部件由具有一个光轴（也称为光学轴）的单轴晶体形成。当极化转换部件由单轴晶体、单轴有机材料、或者把相位相对预先确定的波长移位п的波长选择半波板形成时，把颜色合成部件中所生成的三原色光的偏振状态转换为沿所有方向均匀的非偏振状态。

于是，也把穿过投影透镜从极化转换部件发射到屏幕的光的偏振状态转换为非偏振状态。因此，能够完全消除3D眼镜不倾斜时3D图像的颜色的不均匀以及3D眼镜倾斜时3D图像的亮度的降低。同样，还可以消除使用短焦距投影仪和非漫射屏幕所导致的颜色的不均匀。

然而，在其中极化转换部件由单轴晶体或者单轴有机材料形成的情况下，导致投影于屏幕上的图像看上去重影的现象，从而降低了分辨率。其原因在于，从颜色合成部件或者投影透镜发射的光穿过极化转换部件，并且被分隔为普通射线和异常射线。另外，在其中极化转换部件由单轴有机材料或者波长选择半波板形成的情况下，由于这些有机材料的特性，把波前像差添加于光的波前。于是，投影于屏幕上的图像看上去模糊。

鉴于上述情况，发明了本发明，从而可望在不降低2D图像和3D图像的分辨率的情况下提高2D图像和3D图像的质量。

根据本发明的一个实施例，提供了一种投影装置，包括颜色合成部件、极化转换部件、以及投影透镜。颜色合成部件配置为组合红光、绿光以及蓝光的三原色光并且发射组合光。极化转换部件包括：具有慢轴的第一极化转换构件，该慢轴的角度不同于0°、90°、180°、以及270°的角度，以及具有慢轴的第二极化转换构件，该慢轴的角度与第一极化转换构件的慢轴的角度相反180°。投影透镜配置为发射从所述极化转换部件输出的光。