CN1746724A - 光学仪器和投影仪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学仪器和使用其的一种投影仪器，其包括合光棱镜、三个反射式偏振片、三个板状反射式偏振元件和至少三个固定板，合光棱镜有三个光入射面通过三个光入射面接收三束不同波段的光并将三束入射光合并输出；偏振元件对应于三个反射式液晶面板，各接收三个不同波段中不同波段，各选择第一偏振光束成分穿过并用两个正交偏振光束元件使之打到对应的反射式液晶面板，各对调制过的光进行空间调制并在反射式液晶面板将其转换为第二偏振光束成分打到合光棱镜三个光入射面中的对应入射面；固定板有可与合光棱镜三个光入射面结合的表面，其中反射式偏振元件和反射式液晶面板之间至少反射式偏振元件通过固定板安装到合光棱镜的对应光入射面。

Description

光学仪器和投影仪器

技术领域

本发明涉及用于将由反射式液晶显示设备调制的光进行合并的光学仪器，以及使用该光学仪器的投影仪器。

背景技术

本发明包含于2004年9月6日向日本特许厅提交的日本专利申请No.2004-258634相关的主题，其全部内容结合引用于此。

本领域已知一种投影型显示设备，其用于根据提供给空间光调制设备的电信号对入射光进行空间调制和发射并将所发射的光聚焦和投影来显示被投影图像。彩色显示投影仪器通常具有照明光学系统、合光棱镜和投影透镜，其中照明光学系统具有由灯和聚光镜组成的光源，把从光源发射的光分为三个波段，并将分开的光聚集到相应的空间光调制设备以进行照明，合光棱镜用于将被空间光调制设备调制的光进行合并，而投影透镜用于将合光棱镜的发射光投影到屏幕等。(下文中投影仪器将被称为“投影机”)。

液晶投影机使用的空间光调制设备使用了液晶材料(下文中称为“液晶面板”)。作为已知的投影机，透射式投影机使光穿过液晶面板并在穿过液晶面板的过程中对光进行调制，反射式投影机将光发射到液晶面板，当其在液晶面板反射以改变偏振轴时对光进行调制。

使用反射式液晶面板的反射式液晶投影机可以用高分辨率的小尺寸面板来实现。反射式液晶投影机需要使用能够合并和分开两束正交线偏振光(s偏振光和p偏振光)的偏振元件。

作为这种偏振元件，由玻璃块构成的偏振分束器是已知的(参考尚未审查的日本专利公开(Kokai)No.2001-350024)。如在尚未审查的日本专利公开(Kokai)No.2001-350024中所公开的，依靠在两块玻璃之间形成多个薄膜，可以将两束线偏振光分开或合并。

但是，由玻璃材料构成的这种偏振分束器受到玻璃的变形特性影响，因此必须使用低变形玻璃。为此，必须在玻璃中熔入铅等，使得玻璃具有很高的比重。因此产生了重量增加的问题。

与此相反，作为实现了重量较轻的反射式液晶面板光学系统的投影机，已有使用反射式偏振片的投影机的提议(参考尚未审查的日本专利公开(Kokai)No.2003-508813)。尚未审查的日本专利公开(Kokai)No.2003-508813提议的投影机使用形成格子状金属导线的线栅元件将入射光分成两束正交线偏振光，其中一束穿过偏振片，另一束在偏振片上反射。使用这种反射式偏振片的光学系统可实现减轻重量。

当使用三个反射式液晶面板时，将光的三原色输入到面板，再将调制过的光合并，即可实现能够全色显示的投影机。

图1是使用三个液晶面板的液晶投影机光学系统的结构原理图，其能够显示彩色而不是黑白的图像。

如图1所示，液晶投影机10包括具有灯111和聚光镜112的光源11、照明光学系统12、三个反射式液晶面板13R、13G和13B、合光棱镜14，以及投影透镜15。

照明光学系统12包括透镜121、分色镜122、反射镜123、反射镜124、分色镜125、偏振片126R、偏振片126G、偏振片126B以及光学透镜127至129，其中透镜121的定向使得从光学系统输出的光向着反射式液晶面板13R、13G和13B发射，其中所述光学系统具有将从光源11发射的光对准预定偏振态(例如p偏振态)的功能，分色镜122用于将其分成具有红色波长区域的光LR和具有绿色、蓝色波长区域的光LGB，反射镜123用于反射分色镜122处分出的红色光LR，反射镜124用于反射分色镜122处分出的绿色和蓝色光LGB，分色镜125用于只反射在反射镜124处反射的光LGB中的绿色波长区域而使蓝色波长区域从其穿过，偏振片126R用于使在反射镜123处反射的p偏振的红色光LR从其穿过以使之打到反射式液晶面板13R，以及将反射式液晶面板13R处的经过空间调制且具有s偏振态的红色光反射并使之打到合光棱镜14，偏振片126G用于使在分色镜125处反射的p偏振的绿色光LG从其穿过以使之打到反射式液晶面板13G，以及将反射式液晶面板13G处的经过空间调制且具有s偏振态的的绿色光反射并使之打到合光棱镜14，偏振片126B用于使在分色镜125处反射的p偏振的蓝色光LB从其穿过以使之打到反射式液晶面板13B，以及将反射式液晶面板13B处的经过空间调制且具有s偏振态的蓝色光反射并使之打到合光棱镜14，光学透镜127至129安排在偏振片126R、126G和126B的入射侧。

在液晶投影机10中，从光源11输出的白光由未示出的积分光学系统(积分器)均匀化并对准由偏振转换元件(P-S转换器)确定的预定偏振方向。之后，照明光学系统11的透镜121将输出光定向以打到反射式液晶面板13R、13G和13B，之后被由分色镜122、125等构成的分色镜分为三个光波长区域。分色的光束打到反射式偏振片。只有特定偏振方向的光才能被偏振片126R、126G和126B选择并打到反射式液晶面板13R、13G和13B。反射式液晶面板13R、13G和13B受到RGB光的击打。

将对应于入射光色彩的视频信号(图像信号)提供给反射式液晶面板13R、13G和13B，入射光束在其上根据视频信号发生偏振态旋转、被调制并输出。从液晶面板发射的被调制的光束再次打到偏振片126R、126G和126B。只有转过90度的偏振光分量才从打到偏振片126R、126G和126B的偏振光束中选出并打到合光棱镜14。在三个反射式液晶面板处调制的彩色光束在合光棱镜14处合并并发射到相同方向。从合光棱镜14处合并发射的光被输出并由投影透镜15投影到屏幕等。

发明内容

在使用了反射式偏振片的上述光学系统中存在下列缺点。

在液晶投影机10中，三个反射式液晶面板13R、13G和13B获得的视频光穿过反射式偏振片126R、126G和126B以及用于合并视频光的合光棱镜14，随后三个图像由投影透镜15在屏幕上叠加。调整液晶面板的位置以使三个面板的图像在屏幕上叠加，之后面板用粘合剂等固定在适当位置。在其固定到适当位置后，如果反射式液晶面板或到投影透镜的元件移动了，就会出现液晶面板的图像在投影到屏幕上的图像中位置偏离的问题。这将被称为“对准偏差”。

如图2所示，以往在使用反射式偏振片的光学系统中，基座底盘16包括用粘合剂等与其粘合的合光棱镜14。之后反射式偏振片126R、126G和126B安装到基座底盘16上以固定反射式偏振片相对于合光棱镜14的位置。

但是，基座底盘16通常是金属材料制成的。作为金属材料，如果考虑到成型，可以考虑铝(线胀系数23.5×10^-6K^-1)和镁(线胀系数27×10^-6K^-1)。但是，它们都有相对较大的热膨胀系数(线胀系数)。因此，仪器外的空气温度变化等将引起基座底盘膨胀/收缩从而导致反射式偏振片与合光棱镜之间的位置关系变化，发生对准偏差的可能性很大。

如上所述，希望实现能够减低对准偏差出现可能的结构简单的光学仪器和投影仪器。

根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种光学仪器，其包括具有三个光入射面的合光棱镜用于通过三个光入射面接收具有不同波段的三束光，并将三束入射光合并以输出；三个反射式液晶面板；三个板状反射式偏振元件，其与三个反射式液晶面板相对应布置，各接收三个不同波段中一个单独波段的光，各选出第一偏振光束成分并使之打到对应的反射式液晶面板，各提供被空间调制并在所述反射式液晶面板处被转换为第二偏振光束成分的调制过的光到所述合光棱镜的所述三个光入射面中的所述对应入射面；以及至少三个带有表面的固定板，其可以与合光棱镜的三个光入射面结合，其中在反射式偏振元件和反射式液晶面板之间至少反射式偏振元件通过固定板安装到合光棱镜的对应光入射面。

优选地，每个固定板被形成为三角形断面的柱状，在三个侧面中，一个侧面形成与合光棱镜的光入射面的接合表面，第二侧面形成安装反射式偏振元件的表面。第三侧面形成安装反射式液晶面板的表面，反射式偏振元件和反射式液晶面板通过固定板安装在合光棱镜的对应光入射面。

优选地，合光棱镜的光入射面具有结合于其上的光学透明隔板，固定板以被隔板的侧面部分支撑的状态与光入射面结合。

优选地，多个固定板与合光棱镜的光入射面以预定间隔结合。

优选地，固定板包括与其结合的棱镜侧托架，反射式液晶面板包括与其紧固的面板侧托架，棱镜侧托架与面板侧托架相结合从而将反射式液晶面板安装到合光棱镜的对应光入射面。

优选地，固定板具有10×10^-6K^-1或更小的线胀系数。优选地，固定板是由玻璃材料制成的。或者，固定板由不锈钢或FeNiCo形成。

根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种投影仪器，其包括光源、光学仪器以及投影部分，其中光学仪器用于将光源产生的光根据波段分成三束，将三个调制过的光束合并并发射出合并所得，投影部分用于将从光学仪器发射的光输出和投影，其中所述光学仪器包括具有三个光入射面的合光棱镜，其用于通过三个光入射面接收具有不同波段的三束光，并将三束入射光合并以便输出；三个反射式液晶面板；三个板状反射式偏振元件，其与三个反射式液晶面板相对应布置，各接收三个不同波段中一个单独波段的光，各选出第一偏振光束成分并使之打到对应的反射式液晶面板，各提供被空间调制并在所述反射式液晶面板处被转换为第二偏振光束成分的调制过的光到所述合光棱镜的所述三个光入射面中的所述对应入射面；以及至少三个带有表面的固定板，其可以与合光棱镜的三个光入射面结合，其中反射式偏振元件和反射式液晶面板之间至少反射式偏振元件通过固定板安装到合光棱镜的对应光入射面。

根据本发明的实施例，板状(也包括膜状)偏振元件通过(例如)线胀系数相对较低的固定板固定到合光棱镜的光入射面。

根据本发明的实施例，可以用简单结构防止液晶投影机的对准偏差。

附图说明

根据参考附图对优选实施例进行的下列描述，本发明的这些以及其他目的和细节将变得更清楚。在附图中：

图1是相关技术的反射式液晶投影机结构的例子的视图；

图2是将反射式偏振元件安装到基座的例子的视图；

图3是使用了根据本发明的第一实施例的光学仪器的液晶投影机的视图；

图4A和4B是说明合光棱镜入射面和发射面的视图；

图5是根据本发明的固定板结构的例子的视图；

图6是固定板与合光棱镜的三个入射面结合的状态的视图；

图7A和7B是由偏振光束过滤器(PBF)构成的反射式偏振元件安装到固定板的状态的视图；

图8A和8B是反射式液晶面板安装到固定板的状态的视图；

图9A和9B是用于将反射式液晶面板安装到固定板的优选结构的例子的视图；

图10是说明将PBF构成的反射式偏振元件和反射式液晶面板安装到固定板的更优选结构的俯视图；

图11是说明将PBF构成的反射式偏振元件和反射式液晶面板安装到固定板的更优选结构的透视图；

图12是说明将PBF构成的反射式偏振元件和反射式液晶面板安装到固定板的更优选结构的透视图；

图13是说明将PBF构成的反射式偏振元件和反射式液晶面板安装到固定板的更优选结构的透视图；

图14是使用图10至13的安装结构时，光学仪器组装之后结构的视图；

图15是一体成形的固定板的例子的视图；

图16A和16B是示出使用了根据本发明第二实施例的光学仪器的液晶投影机的透视图；

图17是图示了图16A和16B中所示图像投影仪器中的光源的例子的视图。

图18是反射式液晶面板安装到第二实施例中的固定板的状态的视图。

图19A和19B是图示了图16A和16B中所示图像投影仪器的部分结构和光束路径的视图；

图20是图示了图16A和16B中所示合光棱镜周围光束路径的视图。图21A和21B是示出PBF和偏振分束器(PBS)特性的视图。

具体实施方式

投影机的主要元件

下面将参考图3对根据本发明的第一实施例的投影机进行说明。注意与图1中相同的标号被赋予具有与图1中所说明的相同的结构的照明光学系统。

如图3所示，液晶投影机100包括具有灯111和聚光镜112的光源11、照明光学系统12、三个反射式液晶面板201、202和203、第一偏振光束滤波器(PBF)261、第二PBF 262、第三PBF 263、合光棱镜210以及投影透镜216。

照明光学系统12包括透镜121、分色镜122、反射镜123、反射镜124、分色镜125、第一PBF 261、第PBF 262、第三PBF 263以及光学透镜127至129，其中透镜121的定向使得从光学系统输出的光向着反射式液晶面板201、202和203发射，其中所述光学系统具有将从光源11发射的光对准预定偏振态(例如p偏振态)的功能，分色镜122用于将其分成具有红色波长区域的光LR和具有绿色、蓝色波长区域的光LGB，反射镜123用于反射分色镜122处分开的红色光LR，反射镜124用于反射分色镜122处分开的绿色和蓝色光LGB，分色镜125用于只反射在反射镜124处反射的光LGB中的绿色波长区域而使蓝色波长区域从其穿过，第一PBF 261用于使在反射镜123处反射的p偏振的红色光LR从其穿过以使之打到反射式液晶面板201，以及将反射式液晶面板201处的经过空间调制且具有s偏振态的红色光反射并使之打到合光棱镜210，第二PBF 262用于使在分色镜125处反射的p偏振的绿色光LG从其穿过以使之打到反射式液晶面板202，以及将反射式液晶面板202处的经过空间调制且具有s偏振态的绿色光反射并使之打到合光棱镜210，第三PBF 263用于使在分色镜125处反射的p偏振的蓝色光LB从其穿过以使之打到反射式液晶面板203，以及将反射式液晶面板203处的经过空间调制且具有s偏振态的蓝色光反射并使之打到合光棱镜210，光学透镜127至129安排在第一、第二和第三PBF 261、262和263的入射侧。

第一、第二和第三PBF 261、262和263及反射式液晶面板201、202和203通过固定板310-1、310-2和310-3安装，使它们与合光棱镜210的光入射面相对应。

在液晶投影机100中，从光源11输出的白光由未示出的积分光学系统(积分器)进行积分并对准由偏振变换元件(P-S转换器)确定的预定偏振方向。输出光由照明光学系统11的透镜121定向以便打到反射式液晶面板201、202和203，之后被由分色镜122、125等构成的分色镜分为三个光波长区域。分色的光束打到反射式偏振片。只有特定偏振方向的光才能被第一、第二和第三PBF 261、262和263选择并打到反射式液晶面板201、202和203。反射式液晶面板201、202和203由RGB光击打。

将对应于入射光色彩的视频信号(图像信号)提供给反射式液晶面板201、202和203，入射光束在其上根据视频信号发生偏振态旋转、被调制并输出。从液晶面板发射的被调制的光束再次打到PBF 261、262和263。只有转过90度的偏振光分量才从打到PBF 261、262和263的偏振光束中选出并打到合光棱镜210。在三个反射式液晶面板处调制的彩色光束在合光棱镜210处合并并发射到相同方向。从合光棱镜210处合并发射的光被输出并由投影透镜216投影到屏幕等。

光学仪器结构

首先，对用于安装光学仪器300的PBF的结构进行说明。

图4A和4B是用于说明合光棱镜入射面和发射面的视图。

合光(合色)棱镜210通过例如多个玻璃棱镜(四个具有大体上相同形状的等腰直角棱镜)和形成在玻璃棱镜结合面处的两个具有预定光学特性的干涉滤波器的结合构成。第一干涉滤波器反射蓝色光并允许红色光和绿色光从其通过。第二干涉滤波器反射红色光并允许绿色和蓝色光从其通过。因此，由反射式液晶面板201、202、203调制的彩色光束被合并并打到投影透镜216。

合光棱镜210具有正方体或长方体形状。第一表面2101形成第三PBF 263处反射并被液晶面板203调制的光的入射面，垂直于第一表面2101的第二表面2102形成在第二PBF 262处反射并被液晶面板202调制的光的入射面，面向第一表面2101并垂直于第二表面2102的第三表面2103形成在第一PBF 261处反射并被液晶面板201调制的光的入射面。合光棱镜210中还有垂直于第一表面2101和第三表面2013并面向第二表面2102的第四表面2104，其形成合成光的发射面。

在所述实施例中，由第一面2101、第二面2102和第三面2103构成的合光棱镜210的三个入射面具有与之相结合的用例如玻璃材料形成的固定板。第一至第三PBF 261至263及反射式液晶面板201至203安装到这些固定板上。

图5是根据本发明的固定板结构示例的视图。如图5所示，固定板310由例如三角形截面的柱状盘形成，其具有形成等腰直角三角形的侧截面。在三个侧面311至313中，侧面311是接触合光棱镜的面，侧面312是接触由PBF构成的反射式偏振元件的面，侧面313成为支撑反射式液晶面板的面。

图6是固定板与合光棱镜的三个入射面相结合状态的视图。

合光棱镜210与固定板310如图6所示结合。在此图的例子中，合光棱镜210的一个入射面的上下边缘与图6中两个固定板相结合。具体说来，固定板310-1U和310-1B的形状和尺寸都相同的侧面311通过粘合剂等结合到合光棱镜210的第一面2101。固定板310-2U和310-2B的形状和尺寸都相同的侧面311通过粘合剂等结合到合光棱镜210的第二面2102。固定板310-3U和310-3B的形状和尺寸都相同的侧面311通过粘合剂等结合到合光棱镜210的第三面2103。

此时，用于结合反射式偏振元件的各面312互相平行或基本平行，并基本上位于垂直方向上的同一平面，其中反射式偏振元件由安装到合光棱镜210同一入射面的每两个固定板310-1U和310-1B、310-2U和310-2B以及310-3U和310-3B的第一至第三PBF 261至263构成。

图7A和7B是由PBF构成的反射式偏振元件安装到固定板时状态的视图。

如图7A和7B所示，由第一至第三PBF 261至263构成的反射式偏振元件被安装到面312用于将每两个固定板310-1U和310-1B、310-2U和310-2B以及310-3U和310-3B的反射式偏振元件结合在一起。

图8A和8B是由PBF构成的反射式液晶面板安装到固定板的状态的视图。

如图8A和8B所示，反射式液晶面板201、202和203用例如粘合剂安装到用于支撑每两个固定板310-1U和310-1B、310-2U和310-2B以及310-3U和310-3B的反射式液晶面板的面313。

图9A和9B是用于将反射式液晶面板相对于固定板安装的优选结构例子的视图。

为了调整三个反射式液晶面板201、202和203并固定其位置以使它们的投影位置相等，使用了例如图9A和9B中的结构。“棱镜侧托架320U和320B”结合到固定板310U和310B。“面板侧托架321U和321B”用螺钉等安装到反射式液晶面板201至203。之后，将棱镜侧托架320U和320B以及面板侧托架321U和321B结合在一起。棱镜侧托架320U和320B的形成使得它们的截面大约形成L形并可以稳定地支撑固定板310U和310B。

作为图9A和9B的安装结构的优点，可以提及的是，当更换液晶面板时，为了拆下面板侧托架和液晶面板，只需将螺钉322-1U、322-2U、322-1B和322-2B拆下。这是由于液晶面板价格昂贵，希望能够重复使用。如图8A和8B所示，如果直接连接到固定板310，当对其进行重复使用时，在拆下液晶面板后，必须除去用于结合它们的粘合剂、焊料等。

注意面板侧托架也可以直接安装到固定板而无需使用棱镜侧托架。

如上所述，在所述实施例中，合光棱镜210有三个反射式液晶面板201至203，以及由PBF 261至263构成的用固定板310U和310B结合并安装到其上的反射式偏振元件。固定板由玻璃材料制成。在实际技术情况下，使用的是具有较大线胀系数的材料如镁和铝，因此由于外部扰动例如温度变化，三个液晶面板的投影图像位置有时会偏离。在本实施例中，通过用同一固定板310将反射式液晶面板201至203及由PBF 261至263构成的反射式偏振元件安装到合光棱镜210，液晶面板和/或反射式偏振元件由于热膨胀等的移动较小。通过用具有小于10×10^-6K^-1的线胀系数的材料如玻璃材料形成固定板310，移动量被大大减小了。

图10至14是说明用于将由PBF构成的反射式偏振元件和反射式液晶面板安装到固定板的更优选结构的视图。

在这样的安装结构中，如图10和图11所示，首先将透明基板(柱形)331至333结合到合光棱镜210的光入射面2101、2102和2103。这些基板331至333比合光元件210的高度要矮。即固定板310形成于表面2101、2102和2103的上下边缘上，使它们能够被合光棱镜210的面以及透明基板331至333可靠地支撑。这里，透明基板331至333将被称为“玻璃隔板”。

接下来，如图12和13所示，使玻璃隔板331至333的单个表面紧挨着合光棱镜210的入射面2101、2102和2103形成的面并与之结合在一起。另一固定板以同样方式结合。由此，各固定板可以结合在固定板的一个面和合光棱镜210的入射面这两个面之间而无需插入另外的支撑元件等，故可以实现高精度的稳定接合。图14对安装了反射式液晶面板的情况做了图示。

通过这种结构，也可以在例如液晶面板202与合光棱镜210之间提供进行安装等所需的空间，可以减小投影透镜216后焦距的增量。

即，空气折射率和玻璃隔板331至333的折射率N不同，因此经过空气层和玻璃隔板331至333界面的光会被折射。这种折射现象是基于斯涅耳折射定律的。因此，在有玻璃隔板331至333的情况下，从投影透镜216到液晶面板的光学距离(在假设将介质转化到空气的情况下)变短。当提供例如厚度为d的玻璃隔板331至333时，考虑空气换算长度，缩短的确切距离是d(1-1/N)。因此，与没有提供玻璃隔板331至333的情况相比，投影透镜216的后焦距可以更短。

注意，固定板310由玻璃材料/石英/FeNiCo等形成。线胀系数为10×10^-6K^-1。

通过使用上述安装结构，可以用简单的结构来防止液晶投影机的对准偏差。即由于入射角相对于合光棱镜210的反射面210a和210b的偏差而发生的对准偏差。通过将高精度机加工的合光棱镜210的入射面2101、2102和2103用作参考表面并将PBF 261至263支撑在结合到入射面的固定板上，由至少是PBF 261至263的温度变化引起的定位偏差可以被压低到最小值(由尺寸很小的固定板310的尺寸变化引起)，其中所述定位偏差成为入射角相对于反射面210a和210b的偏差的原因。

注意在上述说明中示出的例子中仪器使用单独形成的固定板310，但是如图15所示，也可以将本发明应用于这样的仪器中，即固定板是一体成形的。在这种情况下，通过将其应用于与图10至图14相关的安装结构，可以简化安装过程，所以这是实用的。

图16A和16B是使用了根据本发明第二实施例的光学仪器的液晶投影机的透视图。图17是可应用于图16A和16B中示出的投影机的光源结构例子的视图。图18是第二实施例中反射式液晶面板安装到固定板的状态的视图。图19是图示了图16A和16B中示出的投影机中实际结构和光束路径的例子的视图。图20是示意性示出在图16A和16B中示出的投影机中提供的十字棱镜周围的光学系统布置图。

投影机的主要元件

在图16A和16B中，投影机200包括图示中心部分处的合光棱镜(此后称为“十字棱镜”)210A和它前面的投影透镜216A。总的说来，投影机200在合光棱镜210A两个面和面向投影透镜216A，穿过合光棱镜210A的侧面的三个方向上具有下列光学系统。在图16A和16B中，在合光棱镜210A的左侧，提供了作为第一光学系统的第一反射式液晶面板201A、第一PBF 261A、第一线偏振片211，以及第一1/n(n为2或更大的整数)波片221。在图16A和16B中，在面对投影透镜216A穿过合光棱镜210A的一侧，提供了作为第二光学系统的第二反射式液晶面板202A、第二PBF 262A以及第二线偏振片212。在图16A和16B中，在合光棱镜210A右侧，提供了作为第三光学系统的第三反射式液晶面板203A、第三PBF 263A、第三线偏振片213以及第三1/n波片223。

根据本发明实施例的光学仪器300由合光棱镜210A、第一光学系统、第二光学系统和第三光学系统形成，其中第一光学系统包括第一反射式液晶面板201A、第一PBF 261A、第一线偏振片211，以及第一1/n波片221，第二光学系统包括第二反射式液晶面板202A、第二PBF 262A以及第二线偏振片212，第三光学系统包括第三反射式液晶面板203A、第三PBF 263A、第三线偏振片213以及第三1/n波片223。

注意在第二光学系统中，没有提供对应于第一和第三波片221和223的第二波片。其原因将在下面说明。当三原色在合光棱镜210A中合并时，对于三原色中的两种原色，在图20的例子中，从第一光学系统打到合光棱镜210A反射面201a’的光271m和从第三光学系统打到合光棱镜210A反射面201b’的光273m在合光棱镜210A的反射面210a’和210b’反射，其相位也因此改变了90度。另一方面，从第二光学系统打到合光棱镜210A的光没有在合光棱镜210A中被反射。为了调整这种相位反转，给第一光学系统和第三光学系统提供了1/n波片221和223。没有必要给第二光学系统提供1/n波片。

可以对如何选择三原色中的两种原色进行适当选择。注意在合光棱镜210A中，s偏振光束适于反射，p偏振光束适于透射。因此，在本实施例中，偏振态选择是示例性的。

合光棱镜210A和投影透镜216A基本上布置在同一平面上。第一光学系统的第一PBF 261A、第一线偏振片211和第一1/n波片221，第二光学系统的第二PBF 262A和第二线偏振片212，以及第三光学系统的第三PBF 263A、第三线偏振片213和第三1/n波片223基本上布置在同一平面上，将合光棱镜210A夹在中间。这样，构成投影机200的光学系统在将合光棱镜210A夹在它们之间的同时，基本上布置(排列)在同一平面上。

除了上面说明的光学系统的元件(光学零件)外，本发明这种实施例的投影机200还包括输出三原色即蓝(B)光、绿(G)光和红(R)光的三种光源251至253。其细节将在后面详细说明。

在本实施例中，三个反射式液晶面板201A至203A各自实现对三原色即蓝(B)光、绿(G)光和红(R)光中的一种进行空间调制的功能。除了第二光学系统中没有提供1/n波片外，这些反射式液晶面板201A至203A的结构基本相同。它们中哪个对蓝(B)光、绿(G)光和红(R)光各自进行空间调制可以任意确定。即可以任意指定由第一反射式液晶面板201A、第二反射式液晶面板202A及第三反射式液晶面板203A各自调制哪种原色光。

作为例子，本实施例将说明使第一反射式液晶面板201A用作红色反射式液晶面板以调制红色光的图像、第二反射式液晶面板202A用作绿色反射式液晶面板以调制绿色光的图像，而第三反射式液晶面板203A用作蓝色反射式液晶面板以调制蓝色光的图像的情况。为此目的，未示出的图像信号处理仪器自然依照图像显示内容向红色反射式液晶面板201A输出图像信号以对红色进行调制，向绿色反射式液晶面板202A输出图像信号以对绿色进行调制，向蓝色反射式液晶面板203A输出图像信号以对蓝色进行调制。注意图像信号处理仪器的详细描述将被略去。

光学仪器的结构

接下来将示出用于投影机200中的光学仪器结构。如上所述，图18是投影机200中，反射式液晶面板安装到固定板状态的视图。如图18所示，由第一至第三PBF 261A至263A构成的反射式偏振元件安装到面312A以将两(对)固定板310A-1、310A-2和310A-3结合在一起。反射式液晶面板201A、202A和203A也用例如粘合剂安装到相对于支撑每两(对)固定板310A-1、310A-2和310A-3的反射式液晶面板的一侧的合光棱镜211A(同侧)上侧。

通过使用这样的结构，当周围的温度改变时，即使PBF 261A至263A由于固定板310A的尺寸改变而存在位置偏差(角度偏差)，反射式液晶面板201A、202A和203A也随之产生相同方向的投影视频位置偏差，因此基本上没有对准偏差产生或对于重叠的视频被进一步减小。

光源

投影机200包括发射垂直于红色反射式液晶面板201A表面的红色光271的红色照明光源251、发射垂直于绿色反射式液晶面板202A表面的绿色光272的绿色照明光源252、发射垂直于蓝色反射式液晶面板203A表面的蓝色光273的蓝色照明光源253。这些红色照明光源251、绿色照明光源252和蓝色照明光源253可以有不同结构和布置，但在本实施例中，可使用图17中举例说明的结构。注意，在本发明实施例的图像投影仪器中，光源不是不可缺少的要素，并可以具有除了图17所图示之外的各种形式。因此，图17所图示的光源只是例子。

图17中所图示的光源500包括输出白光束的灯501、复眼积分器502和503、用于对p偏振态和s偏振态进行转换的PS转换元件504、红色反射式分色镜506、绿色和蓝色反射式分色镜507、所有反射镜508、509、512、511和513，以及聚光透镜515和516。

从灯501发射的白光束经过复眼积分器502和503成为集束照明光并经过PS转换元件504对准偏振方向。在PS转换元件504中对准偏振方向的照明白光520被主聚光透镜505向反射式液晶面板201A和203A聚集。白光520被红色反射分色镜506和绿色、蓝色反射分色镜507分成蓝色、绿色和红色。在红色反射分色镜506处反射的红色反射光521被全反射镜509改变方向(偏振的)，被聚光透镜516聚集，在全反射镜513处向定位于光源500上方的红色反射式液晶面板201A反射，并成为红色光271。在绿色和蓝色反射分色镜507处反射的具有绿色和蓝色光谱的反射光522被全反射镜508改变方向(偏振的)并到达绿色反射分色镜510。由于绿色反射分色镜510，绿色光被反射且其方向(偏振的)被改变到全反射镜511的方向，方向被全反射镜511改变到向光源500以上的方向，被聚光透镜514向投影机100的绿色反射式液晶面板202A聚集，并成为绿色光272。在全反射镜508处反射的光在聚光透镜515处聚集并被全反射镜512反射向投影机的蓝色反射式液晶面板203A，成为蓝色光273。

在本说明书和附图中，为方便起见，在图17所图示的光源500中，用于输出红色光271的部分将被称为“红色照明光源251”，用于输出绿色光272的部分将被称为“绿色照明光源252”，用于输出蓝色光273的部分将被称为“蓝色照明光源253”，如图16A和16B中虚线所示。

图19是示出第一反射式液晶面板201A、红色照明光源251以及作为代表以放大的方式布置在二者之间的第一PBF 261A之间位置关系的断面图。如图19所图示的，示出的投影机200包括布置在红色照明光源251及红色反射式液晶面板201A之间在红色反射式液晶面板201A表面上以45度角倾斜的第一PBF 261A。第一PBF 261A也相对于红色光271倾斜大约45度，该红色光271是从红色照明光源251输出并入射到与平面基本垂直的红色反射式液晶面板201A。

以与上述相同的方式，投影机200包括布置在绿色照明光源252及绿色反射式液晶面板202A之间在绿色反射式液晶面板202A表面上以45度角倾斜的第二PBF 262A。第二PBF 262A也相对于绿色光272倾斜大约45度，该绿色光272是从绿色照明光源252输出并入射到与平面基本垂直的绿色反射式液晶面板202A。以与上述相同的方式，投影机200也包括布置在蓝色照明光源253及蓝色反射式液晶面板203A之间在蓝色反射式液晶面板203A表面上以45度角倾斜的第三PBF 263A。第三PBF 263A也相对于蓝色光273倾斜大约45度，该蓝色光273是从蓝色照明光源253输出并入射到与平面基本垂直的蓝色反射式液晶面板203A。

红色光束路径

接下来将参考图19A和19B详细描述红色反射式液晶面板201A、红色照明光源251以及第一PBF 261之间的关系。红色照明光源251发射穿过第一PBF 261A且垂直于红色反射式液晶面板201A表面的红色光271。在本实施例中，红色照明光源251从红色反射式液晶面板201A底部向着红色反射式液晶面板201A发射红色光271。从红色照明光源251输出的红色光271穿过具有平行于纸面的p偏振轴的第一PBF 261A并打到红色反射式液晶面板201A。如图19A所图示的，当红色光271没有在红色反射式液晶面板201A处调制时，具有p偏振轴的红色光271在红色反射式液晶面板201A处反射，实际上打到第一PBF 261A，并返回红色照明光源251。另一方面，如图19B所示，当红色光271在红色反射式液晶面板201A处反射的同时被调制，具有平行于纸面的p偏振轴的红色光271成为具有垂直于纸面的s偏振轴的调制过的红色光271m并打到第一PBF261A，在第一PBF 261A处向合光棱镜210A侧反射，穿过第一线偏振片211和第一1/n波片221，并向合光棱镜210A行进。

在红色照明光源251中，事先调整偏振轴以输出具有被照明的偏振轴(平行于图的轴)的红色光271以便成为相对于第一PBF 261A的p偏振光束。第一PBF 261A被设定到允许相对于第一PBF 261A的p偏振光束从其穿过并将s偏振光束反射的方向。因此，从红色照明光源251发射的具有照明偏振轴的红色光271穿过第一PBF 261A并打到红色反射式液晶面板201A。

设定红色反射式液晶面板201A、绿色反射式液晶面板202A以及蓝色反射式液晶面板203A以便调制它们的偏振面使得这些反射面板201A至203A在显示0％的黑色时，不使入射光的偏振面发生旋转，而在显示100％的蓝色、红色或绿色时，将入射光的偏振面旋转大约90度。究竟反射式液晶面板201A至203A进行的调制工作执行哪种颜色的显示取决于从例如图像信号处理装置(未示出)输入到这些反射式液晶面板201A至203A的图像信号。

如图19A所示，当红色反射式液晶面板201A显示0％的黑色时，红色光271穿过第一PBF 261A并打到红色反射式液晶面板201A，但是实际上在红色反射式液晶面板201A处被反射，再次穿过第一PBF 261A并回到红色照明光源251侧。

如图19B所示，对于红色反射式液晶面板201A显示100％红色的情况，红色光271穿过第一PBF 261A，打到红色反射式液晶面板201A，并在红色反射式液晶面板201A处被反射，在此期间，其偏振轴被红色反射式液晶面板201A转过90度，从而成为具有p偏振轴的调制过的红色光271m，此调制过的红色光271m的偏振轴成为垂直于纸面的s轴，成为相对于第一PBF 261A的s偏振光束，在第一PBF 261A处被反射，穿过第一线偏振片211并穿过第一1/n波片221向合光棱镜210A的方向前进。调制过的红色光271m在打到合光棱镜210A之前这样穿过布置在第一PBF261A和棱镜210A之间的第一线偏振片211和第一1/n波片221。第一线偏振片211的偏振光束通过轴设为与相对于第一PBF 261A的s偏振光束的方向基本相同，实际上调制过的红色光束271m可以穿过第一线偏振片211。设定第一1/n波片221的轴使之相对于其偏振轴成45度角。穿过第一1/n波片221的调制过的红色光271m的偏振轴改变到相对于合光棱镜210A的反射面的s偏振光束的方向。

如图20所示，合光棱镜210A的反射面210a’形成(镀)有用于反射红色的涂层。调制过的红色光271m在反射面210a’处反射，向投影透镜216A行进，并成像(投影)到位于投影透镜216A前面的屏幕上。

蓝色光束路径

接下来将对蓝色光束的轨迹(路径)作出描述。蓝色光束路径与上述红色光束路径基本一样。从蓝色照明光源253输出的蓝色光273位于蓝色反射式液晶面板203A和第三PBF 263A下方，其穿过第三PBF 263A并打到蓝色反射式液晶面板203A。事先调整偏振轴使蓝色光273的偏振轴使其相对于第三PBF 263A成为p偏振光束。第三PBF 263A的方向设定使之可以让相对于第三PBF的p偏振光束通过并反射s偏振光束，从而使具有上述偏振轴的蓝色光273通过并使之打到蓝色反射式液晶面板203A。

对于蓝色反射式液晶面板203A显示0％的黑色的情况，穿过第三PBF 263A并打到蓝色反射式液晶面板203A的蓝色光273实际上在蓝色反射式液晶面板203A处被反射并在实际上保持p偏振轴的同时再次穿过第三PBF 263A以致返回蓝色照明光源253侧。

对于蓝色反射式液晶面板203A显示100％的蓝色的情况，穿过第三PBF 263A并打到蓝色反射式液晶面板203A的蓝色光273在蓝色反射式液晶面板203A处反射时其偏振轴转过90度，成为具有s偏振轴的调制过的蓝色光273m。此调制过的蓝色光273m成为s偏振光束，其具有偏振轴并成为相对于第三PBF 263A的s偏振光束，从而在第三PBF 263A处被反射，穿过第三线偏振片213和第三1/n波片223并向合光棱镜210A的方向前进。调制过的蓝色光273m在打到合光棱镜210A之前这样穿过布置在第三PBF 263A和合光棱镜210A之间的第三线偏振片213和第三1/n波片223。第三线偏振片213的偏振光束通过轴设为与相对于第三PBF 263A的s偏振光束的方向基本相同，所以调制过的蓝色光束273m实际上可以从其穿过。设定第三1/n波片223的轴使之相对于其偏振轴成45度角。从此穿过的调制过的蓝色光273m的偏振轴改变到相对于合光棱镜210A的反射面的s偏振光束的方向。合光棱镜210A的反射面210b’也形成有用于反射蓝色的涂层。调制过的蓝色光273m在反射面210b’处反射，向投影透镜216A行进，在那里被投影透镜216A成像(投影)到屏幕上。

绿色光束路径

接下来将对绿色光束的轨迹(路径)作出描述。绿色光束路径与上述蓝色光束路径也基本一样。从绿色照明光源252输出的绿色光272位于绿色反射式液晶面板202A和第二PBF 262A下方，其穿过第二PBF 262A并打到绿色反射式液晶面板202A。事先调整从绿色照明光源252输出的绿色光272的偏振轴使其具有偏振轴，此偏振轴使之相对于第二PBF 262A成为p偏振光束。第二PBF 262A的方向设定使之可以让相对于第二PBF262A的p偏振光束从其通过并反射s偏振光束，从而第二PBF 262A使具有s偏振光束的偏振轴的绿色光272从其通过并使之打到绿色反射式液晶面板202A。

对于绿色反射式液晶面板202A显示0％的黑色的情况，绿色光272实际上在绿色反射式液晶面板202A处被反射并在实际上保持p偏振轴的同时再次穿过第二PBF 262A，之后返回绿色照明光源252侧。

对于绿色反射式液晶面板202A显示100％的绿色的情况，绿色光272穿过第二PBF 262A并在绿色反射式液晶面板202A处反射时其偏振轴转过90度，从而成为具有s偏振光束的偏振轴的调制过的绿色光272m。此调制过的绿色光272m具有s偏振光束的偏振轴并成为s偏振光束。由于成为相对于第二PBF 262A的s偏振光束，其在第二PBF 262A处被反射并向合光棱镜210A的方向前进。调制过的绿色光272m在打到合光棱镜210A之前穿过布置在第二PBF 262A和合光棱镜210A之间的第二线偏振片212。第二线偏振片212的偏振光束通过轴设为与相对于第二PBF 262A的s偏振光束的方向基本相同，所以调制过的绿色光束272m实际上可以穿过第二线偏振片212。

注意，如上面提到的，没有给第二光学系统提供相应于第一和第三波片的第二波片。合光棱镜210A的反射面210a’和210b’上形成有具有反射蓝色和红色的涂层，但是反射面210a’和210b’允许绿色光从其穿过，因此入射到棱镜210A的调制过的绿色光272m被穿过并向投影透镜216A行进，在那里被投影透镜216A成像(投影)到屏幕上。

评价

图21A是图示了对于例如红色光271在红色反射式液晶面板201A的入射角为45°和55°的情况下，波长λ与用于投影机200的第一PBF261A至第三PBF 263A(也称为“PBFs”)的透射率μ之间关系的视图。图21B是图示了对于例如红色光在红色反射式液晶面板的入射角为45°和55°的情况下，波长λ与相关技术的投影机所用的偏振分束器的透射率μ之间关系的视图。

(1)对PBS与PBF进行比较时，与PBS相比，PBF受波长的影响很低。即在使用PBF时，具有不同波长的蓝色、绿色和红色光都有相同程度的透射率，因此存在由三原色波长差引起的少量透射率变化。结果是，例如到达棱镜210A的各颜色的程度处于相同的情况。这样，根据本发明的实施例，几乎没有亮度降低和对比度降低。换句话说，与使用PBS的投影机相比，根据本发明实施例使用PBFs的投影机200的F数变小了，从而也获得了更高的亮度和对比度。

(2)PBF受入射角的影响比PBS更低。因此，在根据本发明实施例使用PBFs的投影机200中，即使投射到反射式液晶面板201A至203A的入射光存在少量倾斜，透射率也几乎没有降低(透射率几乎没有波动)。结果是，例如，在布置例如红色照明光源251、红色反射式液晶面板201A和第一PBF 261A时获得了空间。也就是即使当红色照明光源251、第一PBF 261A和红色反射式液晶面板201A的光路排列有轻微偏离，亮度和对比度也几乎没有降低。其结果是，在光学系统灯组装以后，不必对光学零件的位置进行微调。

如图20中所作原理性图示，在考虑图16A和16B所图示的投影机200的配置或结构时，用于三原色的三个光学系统以整齐的方式安排在合光棱镜210A的外围。从平面角度对此进行考虑时，例如用于红色的第一光学系统(红色反射式液晶面板201A、第一PBF 261A、第一线偏振片211、第一1/n波片221)安排在合光棱镜210A左侧，用于绿色的第二光学系统(绿色反射式液晶面板202A、第二PBF 262A、第二线偏振片212)安排在合光棱镜210A右侧，而用于蓝色的第三光学系统(蓝色反射式液晶面板203A、第三PBF 263A、第三线偏振片213、第三1/n波片223)安排在穿过合光棱镜210A与投影透镜216A相反的一侧。这三个光学系统以此顺序布置在合光棱镜210A的三个方向。当从立体角度对此进行考虑时，上面三个光学系统安排在合光棱镜210A表面上的相同平面位置，因此可以使投影机200在高度方向上的外形尺寸更小。以这种布置，无需用于分开红色光271、绿色光272和蓝色光273的附加光学系统例如全反射镜等。在考虑上述描述时，投影机200易于进行图纸设计，容纳元件的效率较高，因此可以使投影机更紧凑，减小其尺寸和重量。

与PBS相比，PBF的尺寸更小，重量更轻。结果是，投影机200的尺寸和重量可以进一步减小。

在投影机中，光源的灯部分和液晶面板部分耗电大，温度变高，因此必须被冷却。在图16A、16B和图17中所图示的投影机200中，将图像信号施加到红色反射式液晶面板201A、绿色反射式液晶面板202A和蓝色反射式液晶面板203A以驱动液晶面板，因此投影机200能耗大，温度变高，必须进行冷却。当然，光源500的灯510部分消耗了许多电能，温度变高，所以必须冷却。在对红色反射式液晶面板201A、绿色反射式液晶面板202A和蓝色反射式液晶面板203A进行冷却时，由于它们布置在同一高度处，易于采取冷却措施。例如，从沿着这些反射式液晶面板201A至203A表面水平方向的冷却风扇吹入冷却空气。冷却效率也较高。

在图16A和16B中所图示的例子中，红色照明光源251、绿色照明光源252和蓝色照明光源253都可以由例如图17中的示例性单独光源500构成，而红色照明光源251、绿色照明光源252和蓝色照明光源253，即光源500位于棱镜210A和三个光学系统的下方。这样，光源500和光学系统可以立体地分开，从而可以分别采取冷却措施。

光源500的灯501的热辐射量和反射式液晶面板201A至203A的热辐射量彼此差异很大。灯501的热辐射量更大，占有压倒性优势。如上所述，包括光源500和反射式液晶面板201A至203A的光学系统可以分开布置，因此可以防止光源500的灯501可能对反射式液晶面板201A至203A施加的影响。因此，反射式液晶面板201A至203A可以只考虑其自身的冷却措施进行设计。不必考虑无用的冷却措施。以此观点，冷却风扇的尺寸可以较小，可以使投影机200尺寸更小，重量更轻。冷却风扇的噪音也较低。

在仪器的结构使光源500特别是灯501布置在容纳了图16A和16B所示元件的投影机200的外壳之外，只引入了来自灯501的白光520时，冷却措施变得很容易了。

反射式液晶面板201A至203A的接线头(示出大量连接的电缆的图示部分)朝着不同方向。此外，反射式液晶面板201A至203A位于顶部的部分，因此易于连线到接线头。到反射式液晶面板201A至203A的电缆数目相当大，因此安装表面有较大影响。这样，对于投影机200，也获得了易于布线的效果，布线只需很小空间，可以实现紧凑的布线。

如图16A和16B所图示的，元件没有布置在投影透镜216A周围，因此投影透镜216A的布置有较高灵活性，可以容易地给投影透镜216A安装纵向移动机构。

如图16A和16B所图示的，反射式液晶面板201A至203A是面朝下布置的。因此，浮在投影机200外壳内的灰尘等不易粘附到反射式液晶面板201A至203A的面板表面，由灰尘粘附造成的偏振光束下降程度较小，因此显示图像的质量几乎没有下降。

包括了反射式液晶面板201A至203A的聚焦光学系统紧凑地布置在合光棱镜210A周围，所以机械结构强度易于提高。因此，三个反射式液晶面板201A至203A之间几乎没有象素位置等偏离，可获得高质量图像。

本发明的图像投影仪器不限于上面的例子。可以采用各种与上述实施例等同或相似的修改。

例如，图16A和16B中所图示的投影机200可以在纵向倒转，使例如光源500(红色照明光源251、绿色照明光源252、蓝色照明光源253)布置在顶部部分而合光棱镜210A等布置在底部部分，光源500和合光棱镜210A等也可以在同一平面上横向布置。

本领域的技术人员应当明白，根据设计需要以及其他因素可以产生各种修改、组合、子组合以及替换，只要这些修改、组合、子组合以及替换处于所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (15)

1.一种光学仪器，包括：

具有三个光入射面的合光棱镜，其通过所述三个光入射面接收具有不同波段的三束光，并将所述三束入射光合并用于输出；

三个反射式液晶面板；

三个板状反射式偏振元件，其与所述三个反射式液晶面板相对应布置，各接收所述三个不同波段中不同波段的光，各选出第一偏振光束成分并使之打到所述对应的反射式液晶面板，各提供被空间调制并在所述反射式液晶面板处被转换为第二偏振光束成分的调制过的光到所述合光棱镜的所述三个光入射面中的所述对应入射面；以及

至少三个具有表面的固定板，其可以与所述合光棱镜的所述三个光入射面结合，其中

所述反射式偏振元件和反射式液晶面板之间至少所述反射式偏振元件通过所述固定板安装到所述合光棱镜的所述对应光入射面。

2.如权利要求1所述的光学仪器，其中每个所述固定板被形成为三角形断面的柱状，在所述三个侧面中，一个侧面形成与所述合光棱镜的光入射面的接合表面，第二侧面形成用于安装所述反射式偏振元件的表面，第三侧面形成用于安装所述反射式液晶面板的表面，所述反射式偏振元件和所述反射式液晶面板通过所述固定板安装在所述合光棱镜的所述对应光入射面。

3.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述合光棱镜的所述光入射面具有结合于其上的光学透明隔板，所述固定板以被所述隔板的侧面部分支撑的状态与所述光入射面结合。

4.如权利要求2所述的光学仪器，其中所述合光棱镜的所述光入射面具有结合于其上的光学透明隔板，所述固定板以被所述隔板的侧面部分支撑的状态与所述光入射面结合。

5.如权利要求1所述的光学仪器，其中多个所述固定板与所述合光棱镜的所述光入射面以预定间隔结合。

6.如权利要求3所述的光学仪器，其中多个所述固定板与所述合光棱镜的所述光入射面以预定间隔结合。

7.如权利要求2所述的光学仪器，其中所述固定板包括与其结合的棱镜侧托架，所述反射式液晶面板包括与其紧固的面板侧托架，所述棱镜侧托架与所述面板侧托架相结合从而将所述反射式液晶面板安装到所述合光棱镜的所述对应光入射面。

8.如权利要求3所述的光学仪器，其中所述固定板包括与其结合的棱镜侧托架，所述反射式液晶面板包括与其紧固的面板侧托架，所述棱镜侧托架与所述面板侧托架相结合从而将所述反射式液晶面板安装到所述合光棱镜的所述对应光入射面。

9.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述固定板具有10×10^-6 K^-1或更小的线胀系数。

10.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述固定板是由玻璃材料制成的。

11.如权利要求1所述的光学仪器，其中所述固定板由不锈钢或FeNiCo形成。

12.一种投影仪器，包括：

光源；

光学仪器，其用于将所述光源产生的光根据波段分成三束，将三个调制过的光束合并并发射出合并所得；以及

投影部分，其用于将从所述光学仪器发射的所述光输出和投影，其中

所述光学仪器包括：

具有三个光入射面的合光棱镜，其通过所述三个光入射面接收具有不同波段的三束光，并将所述三束入射光合并用于输出；

三个反射式液晶面板；

三个板状反射式偏振元件，其与所述三个反射式液晶面板相对应布置，各接收所述三个不同波段中不同波段的光，各选出第一偏振光束成分并使之打到所述对应的反射式液晶面板，各提供被空间调制并在所述反射式液晶面板处被转换为第二偏振光束成分的调制过的光到所述合光棱镜的所述三个光入射面中的所述对应入射面；以及

至少三个具有表面的固定板，其可以与所述合光棱镜的所述三个光入射面结合，其中

所述反射式偏振元件和反射式液晶面板之间至少所述反射式偏振元件通过所述固定板安装到所述合光棱镜的所述对应光入射面。

13.如权利要求12所述的投影仪器，其中每个所述固定板被形成为三角形断面的柱状，在所述三个侧面中，一个侧面形成与所述合光棱镜的光入射面的接合表面，第二侧面形成用于安装所述反射式偏振元件的表面，第三侧面形成用于安装所述反射式液晶面板的表面，所述反射式偏振元件和所述反射式液晶面板通过所述固定板安装在所述合光棱镜的所述对应光入射面。

14.如权利要求12所述的投影仪器，其中所述合光棱镜的所述光入射面具有结合于其上的光学透明隔板，所述固定板以被所述隔板的侧面部分支撑的状态与所述光入射面结合。

15.如权利要求13所述的投影仪器，其中所述合光棱镜的所述光入射面具有结合于其上的光学透明隔板，所述固定板以被所述隔板的侧面部分支撑的状态与所述光入射面结合。

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