[发明专利]投影显示装置

说明书

本发明涉及一种投影显示装置，特别是涉及一种可用来显示电子图像的投影显示装置。

请参考图1。图1为现有液晶投影机的投影显示装置10的示意图。投影显示装置10包括有一近似白色的光源12，用来产生光线，一光均匀化装置(uniform illumination optical device)14设于光源12之前，用来将光源12发出的光线转换成照度均匀且近似方形的光束，一分色装置16，用来将光源12所产生的光线分成红(R)、绿(G)、蓝(B)三束不同颜色的输入光线，一近似方形的分色棱镜(trichromatic prism)18，其包括有三输入面18a及一输出面18b，用来将红绿蓝三束不同颜色的输入光线合成为一束输出光线输出，三光调变装置(modulation device)20，由单色液晶板(liquid crystal panels)所构成，分别设于分色棱镜18的三输入面前，用来调变三束输入的光线以产生内含有电子图像的输出光线，三聚焦镜片17、19、21，分别设于三光调变装置20前，用来将分色装置16所产生的红绿蓝三束输入光线聚集于三光调变装置20上，以及一投影镜头22，设于分色棱镜18的输出面前，用来将分色棱镜18所产生的输出光线投射至一屏幕24上。光调变装置20由透明的单色液晶显示器所构成，用来显示一单色的电子图像。分色棱镜18会将三个单色液晶显示器20所产生的三个单色图像合成为一个彩色图像并由其输出面18b输出。

分色装置16包括有一第一分色镜(dichroic mirror)26，用来将光均匀化装置14所产生的方形白色光束中先分离出一种色光，一反射镜27用来将分色镜片26所产生的色光反射至聚焦镜片17，一第二分色镜28用来分离其余二种色光。光均匀化装置14所产生的方形白色光束可由第一分色镜26，以透射的方式先分出红色输入光线，然后由第二分色镜28将蓝色输入光线，由分色镜26的反射光线中以反射的方式分出并传至聚焦镜片19，而绿色输入光线则是由第二分色镜28透过，并经由两片透镜30以及两片反射镜32传入聚焦镜片21。

由分色装置16的结构很明显地可以看出，红、蓝、绿三色输入光线在分色装置16内所走过的光程长短不一样。红色以及蓝色输入光线各经过一个分色镜片以及一个反射镜，两者的光程约相等，但是绿色输入光线的光程比红色及蓝色输入光线多出很多。由于距离不同会影响光线的照度，为了弥补绿色输入光线因光程较长而产生的照度损失，两片透镜30分别被置于两片反射镜32的前端用来聚集光线以弥补绿色输入光线因传递的距离过远而产生照度不足与均匀度不同的问题。而两片透镜30的设置使绿色输入光线所经过的光程变得更为复杂，并使投影显示装置10的成本提高。这些问题都是因为分色装置16所产生的红、蓝、绿三色输入光线在分色装置16内所走过的光程长短不一而引起的。

本发明的目的在于提供一种投影显示装置，其可利用一L型光学模组件来解决上述的光程长短不一的问题，并且可以减化现有投影显示装置的光学设计。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种投影显示装置，其包括有：一光源，用来产生一极性相同的红绿蓝三色极化光束；第一、第二及第三调变单元，每一调变单元用来以反射的方式调变一单色极化光并改变其极性；一光学模组件，其包括有：第一、第二及第三分极镜(polarization beam splittermirror)，该第一及第三分极镜近似沿一平面排列，该第二分极镜与该第一及第三分极镜相垂直；一第一极性转换镜(retarder film)，设于该第二与第三分极镜之间；以及一输入镜片组，设于该光源与该光学模组件之间，其包括有一分色镜用来将该三色极化光分为一内含有一色极化光的单色光束以及一内含有两色极化光的双色光束，以及一第二极性转换镜用来将该双色光束中的一色极化光的极性转变成另一极性，该二光束会分别由两相垂直的方向输入该光学模组件；其中该单色光束会被传向该第一分极镜，该双色光束会被传向该第三分极镜，该第一分极镜会将该单色光束导向该第一调变单元，并将该第一调变单元反射而回的第一调变光束导向该第二分极镜，该第三分极镜会将该双色光束依据其极性分成两单色光束并分别导向该第二及第三调变单元，而后再将该第二及第三调变单元反射而回的第二及第三调变光束经由该第二极性转换镜导向该第二分极镜，该第一极性转换镜会将该第二及第三调变光束中的一调变光束的极性转变成另一极性，该第二分极镜则会将该第一、第二及第三调变光束合成为一输出光束而后加以输出。

下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中：

图1为现有液晶投影机的投影显示装置的示意图；