[发明专利]发光装置、投影显示系统和三维投影方法

权利要求书

1.一种发光装置，其包括：

光源；

设置在光源的出射光路中的成像单元，用于接收所述光源发出的光以形成矩形的中间像，所述中间像的出射光束具有小于30度的发散角；

设置在所述矩形中间像的出射光路中的偏振分光器件，用于接收所述矩形中间像的出射光束，并透射所述出射光束中的具有第一偏振态的光以形成透射光束，同时反射所述出射光束中具有与第一偏振态正交的第二偏振态的光以形成反射光束；

设置在所述偏振分光器件的下游位置的反射器件，用于接收所述反射光束，并将所述反射光束沿着大致平行于所述透射光束的方向反射；

设置在所述矩形中间像的出射光路中或设置在所述矩形中间像的出射光路的下游位置的偏振转换器件，用于将所述透射光束转化为具有第二偏振态的第一光束，和/或将所述反射光束转化为具有第一偏振态的第二光束。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述光源的发光面为矩形。

3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，所述光源包括运动的荧光粉。

4.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，所述偏振分光器件是线偏振起偏器。

5.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述线偏振起偏器是二分之一波片。

6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述透射光束为P偏振光；所述反射光束为S偏振光。

7.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述偏振转换器件包括：第一四分之一波片，用于将所述反射光束转化成圆偏振态的第二光束；以及第二四分之一波片，用于将所述透射光束转换成圆偏振态的第一光束。

8.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，所述偏振分光器件是圆偏振过滤器，所述圆偏振过滤器透射右旋的圆偏振光，而反射与所述右旋的圆偏振光正交的左旋圆偏振光。

9.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，所述偏振分光器件是偏振分光立方体，所述反射器件为设置成与偏振分光立方体间隔开的反射棱镜。

10.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，所述第一光束和所述反射光束共同形成矩形光束，或者所述投射光束和所述第二光束共同形成矩形光束，或者所述第一光束和所述第二光束共同形成矩形光束。

11.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，所述矩形光束的长宽比为所述矩形中间像的长宽比的2倍或1/2倍。

12.一种投影显示系统，包括匀光棒、成像装置以及根据权利要求1至11中任一项所述的发光装置，所述匀光棒设置在所述发光装置和所述成像装置之间。

13.一种实现三维投影的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：提供根据权利要求12所述的投影显示系统，使该投影显示系统发出单一偏振态的光；

步骤二：通过设置在所述投影显示系统后的随时间可变的偏振态转换装置，在不同的时间将所述单一偏振态的光转化为相互正交的两个偏振态的光并输出；

步骤三：将所述相互正交的两个偏振态的光投影到屏幕中，形成三维投影。

14.一种实现三维投影的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：提供两个根据权利要求12所述的投影显示系统，并使所述两个投影显示系统各自发出偏振态不同的单一偏振态的光；

步骤二：将所述两个投影显示系统发出的光投影到同一屏幕中，形成三维投影。

15.一种实现三维投影的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：提供两个根据权利要求12所述的投影显示系统，分别为第一投影显示系统和第二投影显示系统，并使所述两个投影显示系统发出偏振态相同的单一偏振态的光；

步骤二：在第一投影显示系统之后设置偏振态转换装置，将第一投影显示系统发出的光束的偏振态转换成正交于第二投影显示系统发出的光束的偏振态；

步骤三：将第一投影显示系统发出的经转换的光束和第二投影显示系统发出的光束投影到同一屏幕中，形成三维投影。