CN1930891A - 具有用于偏振转换的分色镜的lcd投影系统 - Google Patents

具有用于偏振转换的分色镜的lcd投影系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于在显示器上投影图像的系统(200),包括接收彩色光束(204,206,208)并用于传输一个光束(204)并反射其它光束(206,208)的第一分色装置(212),接收其它光束(206,208)和反射第二光束(206)并传输第三光束(208)的第二分色装置(220),该系统还包括:以期望方向传输偏振的光的第一、第二和第三偏振装置(216,304,222,404,226,602),和反射旋转装置(210,202),其接收来自所述第一、第二和第三偏振装置(216,304,222,404,226,602)的至少一个中的以非期望方向偏振的光束(204,206,208),其中反射旋转装置(210,202)将在所述非期望方向偏振的光转变成在期望方向偏振的转变光,并将转变光反射回到第一、第二和第三偏振装置(216,304,222,404,226,602)。

Description

具有用于偏振转换的分色镜的LCD投影系统
技术领域
本发明涉及一种在屏幕上投影图像的系统。尤其是,本发明涉及一种包括分色镜的传送投影系统,在液晶显示器(LCD)投影仪中分色镜被用作偏振转换的偏振器。
背景技术
认为是最接近的现有技术的英国专利申请号GB 2354658公开了图1所示的投影系统,包括设置在光聚集的光单元102的光输入路径中的光源100,光单元包括第一分色镜104、第二分色镜106和反光镜108。光源100提供包括垂直(s偏振的)和平行(p偏振的)的红、绿和蓝光。第一分色镜104只传送p偏振的红光(Rp)同时反射其它的光,也就是s偏振的红光(Rs)、绿光(Gs)和蓝光(Bs)同时p偏振的绿光(Gp)和蓝光(Bp)。第二分色镜106反射s偏振的绿光(Gs)和蓝光(Bs),同时传送其它的光,也就是,s偏振的红光(Rs),p偏振的绿光(Gp)和蓝光(Bp)。第一和第二分色镜104,106和反光镜108一起提供第一光输出和第二光输出,第一光输出包括p偏振的红光(Rp)、s偏振的绿光(Gs)和蓝光(Bs),第二光输出包括s偏振的红光(Rs),p偏振的绿光(Gp)和蓝光(Bp)。在半波片110将第一光输出转化成具有第二光输出的相,并提供给隔开s偏振的红光(Rs)、p偏振的绿光(Gp)和蓝光(Bp)的分束装置112,s偏振的红光(Rs)、p偏振的绿光(Gp)和蓝光(Bp)投影到液晶光阀114a、114b、114c上,这些阀将已调制的p偏振的红光(Rp)、s偏振的绿光(Gs)和蓝光(Bs)反射到投影透镜116。分束装置112是LCD投影系统的昂贵元件,因此,用于偏振转换的替换方法是必须,以降低投影系统中所需的分束装置的数量。
欧洲专利申请号EP 0825472公开了一种投影型的显示设备,包括将中间光束空间地分隔成p偏振的光束和s偏振的光束的偏振分离单元,并使两个光束的其中一个的方向对准两个光束的另一个的方向,其中在对准之后将偏振的光束引导到它们各自的彩色通道中。因此,在光进入到通道之前执行光束的偏振转换。
发明内容
本发明的目的是提供一种在屏幕上投影图像的系统,其中降低了该系统中分束器的数量。
本发明的另一个目的是提供一种系统,使用分色镜,例如线栅用于代替反射偏振器的偏振转换,由此降低实施成本。
本发明的特别优点是提供更廉价的系统和对于光束的不同光成分的更有效分离。
根据本发明的第一个方案,通过用于在显示器上投影图像的系统获得上述目的和优点以及许多其它目的、优点和特征,从下面的具体描述这些目的、优点和特征将变得显而易见,系统包括:
第一分色装置,接收第一、第二和第三原色光束,并适于传输第一并反射第二和第三原色光束,
第二分色装置,接收所述第二和第三原色光束,并适于反射所述第二原色光束和传输所述第三原色光束,其特征在于还包括:
接收所述第一原色光束的第一偏振装置,接收所述第二原色光束的第二偏振装置,和接收所述第三原色光束的第三偏振装置,其中第一、第二和第三原色光束适于以期望方向传输偏振的光,并还包括反射旋转装置,接收来自所述第一、第二和第三偏振装置的至少一个中的以非期望方向偏振的反射的第一、第二和第三原色光束,并适于将在所述非期望方向偏振的所述光转变成在所述期望方向偏振的转变光,并将所述转变了的光反射回到所述第一、第二和第三偏振装置。
根据本发明的第一个方案的系统使用的偏振方案提供了只需要尽可能少的反射偏振器就能实现简单和有效的转变。
根据本发明的第一个方案的系统还可以包括分别接收第一、第二和第三原色光束的第一、第二和第三传输光阀装置,第一、第二和第三传输光阀装置的每一个适于调制第一、第二和第三原色光束的其中一个。而且,系统还可以包括重组棱镜,其接收来自第一、第二和第三传输光阀装置调制的第一、第二和第三原色光,并适于将调制的第一、第二和第三原色的光束重新组成投影在显示器上的图像。
根据本发明的第一个方案的第一、第二和第三原色光束是彩色的蓝、绿和红。这三原色通常用于液晶显示技术。
根据本发明的第一个方案的反射旋转装置可以包括四分之一波片,适于接收以非期望方向偏振的反射的第一、第二和第三原色束,并将反射的第一、第二和第三原色光束的偏振旋转90°。而且,反射旋转装置可以包括具有反射区的构图镜,适于将从四分之一波片接收的旋转反射的第一、第二和第三原色光束反射回四分之一波片。因此,实现了反射的第一、第二和第三原色光束的偏振旋转到期望的方向。获得了通过四分之一波片的两倍的线性旋转,由此旋转s偏振的光到p偏振的光,或者旋转p偏振的光到s偏振的光。
构图镜还可以包括透明区,适于将来自光源的以期望的和非期望的方向偏振的第一、第二和第三原色光束传输到四分之一波片。
根据本发明的第一个方案的第一分色装置可以运行为低通滤波器,在第一原色光束的光谱范围的光谱上限,低通滤波器具有对于p偏振光的阈值。因此,第一分色装置,例如分色镜可以传输p偏振的蓝光,同时反射s偏振的蓝光和其它颜色的光,使得在第一光阀装置之前不需要反射偏振器。因此,避免了昂贵的反射线栅偏振器。
第二偏振装置可以适用于旋转,以便于控制大量的第二原色光束到达第二光阀,或者实际上可以用标准偏振器代替。在该文本中标准偏振器应当解释为传输具有一次偏振的光并吸收具有其它偏振的光的偏振器。当将该系统用于投影视频图像时,这是有益的,因为需要更少的绿色光。
根据本发明的第一个方案的第二分色装置可以运行为高通滤波器,在第二原色光束的光谱范围的光谱上限时,高通滤波器具有对于p偏振光的阈值。第一偏振装置可以包括第一偏振器和包括反射偏振器的第二以及第三偏振装置。因此,第二分色装置,例如分色镜将s偏振的蓝光和绿光以及部分s偏振的红光反射到第二偏振装置,第二偏振装置将除p偏振光之外的所有光反射回到能转换蓝光和绿光偏振的反射旋转装置。
根据本发明的第一个方案的第二分色装置可以运行为陷波滤波器,陷波滤波器在第二原色光束的光谱范围的光谱下限对于s偏振光具有下阈值和在第二原色光束的光谱范围的光谱限上对于s偏振光具有上阈值。第一偏振装置可以包括第一偏振器,第二偏振装置可以包括第二偏振器,以及第三偏振装置可以包括第三偏振器。该系统还可以包括可以运行为高通滤波器的第三分色装置,高通滤波器具有等于第二原色光束(206)的光谱范围的光谱下限的阈值。
可替换地,该系统可以包括可以运行为低通滤波器的第三分色装置,低通滤波器具有在第三原色光的光谱范围的光谱下限对于s偏振光的阈值。对于p偏振光,低通滤波器可以具有高于第三原色光的光谱范围的光谱限的阈值。附加地或者替换地,白色镜用于反射第一原色光束的光谱范围中的s偏振光、第二和第三原色光束的光谱范围中的p偏振光。因此,在已知的范围内,所有的非期望偏振转变为在第三光阀装置和反射旋转装置之间限定的红色通道,因此,可以删除两个或者三个反射偏振器,由此减少了执行该系统的成本。
可替换地,第二分色装置可以运行为高通滤波器,在第二原色光束的光谱范围的光谱上限,高通滤波器具有对于s偏振光的阈值。第一偏振装置可以包括第一偏振器,第二偏振装置可以包括第二偏振器,第三偏振器可以包括反射偏振器。该系统还可以包括可运行为高通滤波器的第三分色装置,该高通滤波器具有等于第二原色光束的光谱范围的光谱下限的阈值。在这之前该偏振转换仅仅需要一个反射偏振器,由此简化了该系统的执行以及降低了该系统的成本。
附图说明
参考附图,通过下面对本发明的优选实施例进行说明性的和非限定性的具体描述,将更容易理解本发明的上述以及附加的目的、特征和优点,其中:
图1示出了根据如在英国专利申请号GB 2354658中公开的现有技术和上面所述的系统;
图2示出了根据本发明的第一个实施例的投影系统;
图3示出了根据本发明的第二个实施例的投影系统;
图4示出了根据本发明的第三个实施例的投影系统;
图5示出了根据本发明的第四个实施例的投影系统;
图6示出了根据本发明的第五个实施例的投影系统。
具体实施方式
在各个实施例的下述描述中,参考附图,借助于可以实施本发明的说明示出这些附图。应当可以理解的是,可以利用其它的实施例,在不脱离本发明的范围的条件下可以作结构上和功能上的改变。
图2示出了根据本发明的第一个实施例的系统200,其中系统200包括具有允许红光204、绿光206和蓝光208穿过四分之一波片210的透明区的构图镜202。
红光204、绿光206和蓝光208分别由红色光谱范围、绿色光谱范围和蓝色光谱范围限定。红光204、绿光206和蓝光208投射在传输蓝色光谱范围的第一分色镜212上。由图2的(Bs+Bp)指示的蓝色光谱范围中的蓝光随后被第一反射镜214反射到第一反射偏振器216,例如传输s偏振蓝光和反射p偏振蓝光(Bp)的Moxtek线栅。由此反射的p偏振蓝光(Bp)投射回到四分之一波片210,其对反射的p偏振蓝光(Bp)到构图镜202的反射区引入了90度的延时。构图镜202的反射区将光反射回四分之一波片210,由此又引入了第二次的90度延时。因此,四分之一波片对反射的光引入了两次90度的延时,也就是,相对于入射光偏振超过了90度旋转。
传输的s偏振蓝光(Bs)投射在重组棱镜218上,重组棱镜218聚集来自每一彩色光路径的每一编码的光束,也就是红光路径204、绿光路径206和蓝光路径208。重组的光形成通过投影透镜投射到投影屏上的完整图像。
图2到6没有示出透镜、滤波器和光阀,然而,对于提供投影系统它们是必需的,这对于本领域技术人员是显而易见的。
第一分色镜212将绿色和红色光谱范围中的光反射到第二分色镜220,第二反色镜反射绿光谱范围中的绿光。在图2中表示为(Gs+Gp)的绿色光谱范围中的绿光投射到第二反射偏振器222,其将s偏振的绿光(Gs)传输到重组棱镜218,并将p偏振的绿光(Gp)经过四分之一波片210反射回构图镜202的反射区。
第二分色镜220传输图2中表示为(Rs+Rp)的红色光谱范围中的红光,其分别投射在第二和第三反射镜223和224上,其中第二和第三反射镜223、224将红光(Rs+Rp)反射到第三反射偏振器226,第三反射偏振器将s偏振的红光(Rs)传输到重组棱镜218,并将p偏振的红光(Rp)经过四分之一波片210反射到构图镜202的反射区。
通常,分色镜的特性依赖于投射在分色镜上的光的波长,然而,分色镜的光谱特性另外还依赖于特定波长的光的偏振。对于作为低通滤波器工作的分色镜,也就是,反射具有高于某个阈值的波长的光并传输具有低于所述某个阈值的波长的光的滤波器,也就是,对于高通滤波器,滤波器相对地反射具有低于某个阈值的波长的光,并传输具有高于某个阈值的波长的光,可以完全传输p偏振或者平行偏振的具有特定波长的光,同时部分地反射和部分地传输s偏振的或者垂直偏振的具有所述特定波长的光。
因此,对于s偏振的光,陷波滤波器的反射光谱带宽比对于p偏振的光的宽,相应的,对于s偏振的光,带通滤波器的传输光谱带宽比对于p偏振的光的窄。
因此,第一和第二分色镜212和220分别响应s偏振和p偏振的光。通过第一分色镜212传输p偏振绿光的短波长部分,第一分光镜对于绿色具有在光谱下限的对s偏振光的低通阈值,因为对p偏振光的低通阈值高于对s偏振光的低通阈值,并通过第二分色镜220传输绿光的长波部分,第二分光镜对于绿色具有在光波上限的对s偏振光的高通阈值,因为对p偏振光的高通阈值低于对s偏振光的高通阈值。
接近于绿光谱范围的带宽的一半的绿光谱范围的中间部分投射在第二反射偏振器222上。由于对于视频投影需要更少的绿光,所以第二反射偏振器实际上可以是倾斜的,以便于控制延伸到重组棱镜218的绿光的数量。通过倾斜第二反射偏振器222,获得特殊的优点,因为这提供了用于改变从事务到视频的特性最优化的良好装置。对于视频投影,可以用标准偏振器代替第二反射偏振器222。
图3示出了根据本发明的第二个实施例的系统300,其中系统300包括参考图2所述的一些元件,所述元件如在图2中所标识的。
在该系统300中,根据本发明的第二个实施例的第一分色镜212运行作为低通滤波器,其在光谱上限具有对于p偏振光和在蓝光谱范围的光谱下限对于s偏振光的阈值。第一分色镜212由此传送蓝色光谱范围中的p偏振蓝光的主要部分,在图3中用(Bp)表示,并反射s偏振的蓝光(Bs)以及绿光(Gs+Gp)和红光(Rs+Rp)。因此,在代替根据本发明的第一个实施例的第一反射偏振器的第一偏振器304和构图镜202之间限定的蓝色通道302中不需要偏振转换。第一偏振器304将p偏振的蓝光(Bp)传送到重组棱镜218。
根据本发明的第二个实施例的第二分色镜220运行作为高通滤波器,其在绿光谱范围的光谱上限具有对于p偏振光的阈值。因此,第二分色镜220传输红光(Rs+Rp),并反射绿光(Gs+Gp)和s偏振的蓝光(Bs)。通过在绿光谱范围的光谱上限选择对于p偏振光的阈值,通过第二分色镜220反射一部分s偏振的红光(rs)。
因此,在第二反射偏振器222和构图镜202之间限定的绿色通道306中需要偏振转换。第二反射偏振器222将p偏振的绿光(Gp)传输到重组棱镜218,并将s偏振的绿光(Gs)和一部分s偏振的红光(rs)和s偏振的蓝光(Bs)经过四分之一波片210反射回构图镜202的反射区,由此在绿色通道306中完成了光的偏振的转换。
而且,在第三反射偏振器226和构图镜202之间限定的红色通道308中需要偏振转换。第三反射偏振器226将p偏振的红光(Rs)传输到重组棱镜218,并将s偏振的红光(Rs)经过四分之一波片210反射回构图镜202的反射区,由此在红色通道308中完成了偏振的转换。
因此,根据本发明的第二个实施例的系统300不需要第一反射偏振器216。在系统300的实施中,其提供了显著的成本降低。
图4示出了根据本发明的第三个实施例的系统400,其中系统400包括参考图2和3描述的一些元件,所述元件如在图2和3所标识的。
根据本发明的第三个实施例的第一分色镜212运行作为低通滤波器,其具有在光谱上限对于p偏振的光和在蓝光谱范围的光谱下限对于s偏振的光的阈值。由此,第一分色镜212传输图4中由(Bp)表示的蓝光谱范围中p偏振蓝光的主要部分,并反射s偏振的蓝光(Bs)和绿光(Gs+Gp)和红光(Rs+Rp)。如参考图3所述的,因此,在蓝色通道302中不需要偏振转换,从而,只需要将p偏振蓝光(Bp)传输到重组棱镜218的第一偏振器304。
根据本发明的第三个实施例的第二分色镜220运行作为陷波滤波器,其具有在绿光谱范围的光谱下限对于s偏振光的下阈值和在绿光谱范围的光谱上限对于s偏振的绿光的上阈值。尤其有利的是,对于p偏振的光选择下和上阈值波长值,使得p偏振带宽尽可能窄,优选零带宽,以便于避免在第二偏振器404和构图镜202之间限定的绿色通道402中的任何p偏振绿光(Gp),第二偏振器404代替了根据本发明的第一和第二实施例的第二反射偏振器,因此,现在从绿色通道402省去了对第二反射偏振器222的需要,由此进一步降低了实施系统400的成本。
因此第二分色镜220反射绿光谱范围中的s偏振的绿光(Gs)的全带宽,也就是,选择上和下阈值,以便于传输红色通道308中p偏振的绿光(Gp)和s偏振的蓝光(Bs)和红光(Rs+Rp)。通过具有等于绿光谱范围的光谱下限的阈值的分色高通滤波器406,s偏振的蓝光(Bs)经过四分之一波片210反射回构图镜202的反射区。
而且,可以用半波的延时器代替分色的高通滤波器406,其仅仅对于蓝和绿光旋转偏振。
在系统400中的第一偏振器304将蓝光谱范围中的p偏振的蓝光(Bp)传送到重组棱镜218。第二偏振器404将绿光谱范围中的s偏振的绿光(Gs)传送到重组棱镜218。第三反射偏振器226将红光谱范围中的s偏振的红光(Rs)传送到重组棱镜218,并将红色通道308中的p偏振的红光(Rp)和p偏振的绿光(Gp)经过四分之一波片210反射回构图镜202的反射区,由此在红色通道308中完全进行偏振的转换。
因此,通过消除对第一和第二反射偏振器216、222的需求,根据本发明的第三个实施例的系统400由此还简化了转换。在系统400的执行中其提供了显著的成本降低。
图5示出了根据本发明的第四个实施例的系统500,其中系统500包括参考图2、3和4描述的一些元件,所述元件如在图2、3和4所标识的。
根据本发明的第四个实施例的第一分色镜212运行作为低通滤波器,其具有在光谱上限对于p偏振光的下阈值和在蓝光谱范围的光谱下限对于s偏振光的下阈值。因此,第一分色镜212传输蓝光谱范围中的p偏振蓝光的主要部分,在图5中用(Bp)表示,并反射s偏振的蓝光(Bs)和绿光(Gs+Gp)以及红光(Rs+Rp)。如参考图3和4所述的,因此在蓝色通道302中不需要偏振转换,由此只需要将p偏振的蓝光(Bp)传送到重组棱镜218的第一偏振器304。
根据本发明的第四实施例的第二分色镜220运行作为高通滤波器,其具有在绿光谱范围的光谱上限对于s偏振光的阈值,第二分色镜220由此将一部分p偏振的绿光(Gp)和红光(Rs+Rp)一起传送到红色通道308中并反射s偏振的蓝光(Bs)和绿光(Gs+Gp)。
通过在绿光谱范围的光谱下限具有阈值波长值的分色高通滤波器502,在绿色通道402中的s偏振的蓝光(Bs)经过四分之一波片210反射到构图镜202的反射区。
第一偏振器304将蓝光谱范围中的p偏振蓝光(Bp)传送到重组棱镜218。第二偏振器404将s偏振的绿光(Gs)的一部分传送到重组棱镜218,同时分色高通滤波器502将s偏振的蓝光(Bs)反射经过四分之一波片210回到构图镜202的反射区,由此在绿色通道402中执行蓝光的偏振转换。第三反射偏振器226传输s偏振的红光(Rs)并将p偏振的红光(Rp)和一部分p偏振的绿光(Gp)一起反射经过四分之一波片210回到构图镜202的反射区,由此,在红色通道308中执行一部分绿光和全部红光的偏振转换。
应当注意的是,在绿色通道402中的第二偏振器404之前插入分色高通滤波器502提供了用于降低系统500的成本的简单和良好的解决方案,因为在绿色通道402中不需要反射偏振器。注意,在第二偏振器404中失去一些p偏振的绿光。
图6示出了根据本发明的第五个实施例的系统600,其中系统600包括参考图2、3、4和5描述的一些元件,所述元件如在图2、3、4和5所标识的。
系统600包括如参考图4所示系统400所述工作的第一和第二分色镜212、220。也就是,通过第一分色镜212将蓝光谱范围中p偏振的蓝光(Bp)传送到第一偏振器304,通过第二分色镜212将s偏振的绿光(Gs)反射到第二偏振器404,并通过第三分色镜604将s偏振的红光(Rs)反射到第三偏振器602。
第三分色镜604运行作为低通滤波器,其具有在红光谱范围的光谱下限对于s偏振的光的阈值。对于p偏振的光的阈值更高,优选高于红光谱范围的光谱上限。
第三分色镜604由此将s偏振的蓝光(Bs)、p偏振的绿光(Gp)和p偏振的红光(Rp)传送到白色镜606。因此,在蓝、绿或者红色通道302、402、308中不需要反射偏振器。白色镜606在窗口图像的位置,也就是,以与光阀(也就是LCD)和偏振器相同的方式照明。

Claims (20)

1、一种用于在显示器上投影图像的系统(200,300,400,500,600),包括:
第一分色装置(212),接收第一(204)、第二(206)和第三(208)原色光束,并用于传输第一(204)和反射第二(206)和第三(208)原色光束,
第二分色装置(220),接收所述第二(206)和第三(208)原色光束,并用于反射所述第二(206)原色光束和传输所述第三(208)原色光束,其特征在于还包括:
接收所述第一原色光束(204)的第一偏振装置(216,304),接收所述第二原色光束(206)的第二偏振装置(222,404),和接收所述第三原色光束(208)的第三偏振装置(226,602),其中第一、第二和第三偏振装置(216,304,222,404,226,602)用于传输以期望的方向偏振的光,和还包括反射旋转装置(210,202),接收来自所述第一、第二和第三偏振装置(216,304,222,404,226,602)的至少一个中的以非期望方向偏振的反射的第一、第二和第三原色光束(204,206,208),并用于将在所述非期望方向偏振的所述光转变成在所述期望方向偏振的转变光,并将所述转变光反射回到所述第一、第二和第三偏振装置(216,304,222,404,226,602)。
2、根据权利要求1的系统(200,300,400,500,600),还包括分别接收所述第一、所述第二和所述第三原色光束(204,206,208)的第一、第二和第三传输光阀装置,所述第一、所述第二和所述第三传输光阀装置的每一个都用于调制所述第一、所述第二和所述第三原色光束(204,206,208)的其中一个。
3、根据权利要求2的系统(200,300,400,500,600),还包括重组棱镜(218),其接收来自第一、第二和第三传输光阀装置的被调制的第一、第二和第三原色光,并将调制的第一、第二和第三原色的光束重新组成投影在显示器上的图像。
4、根据权利要求1的系统(200,300,400,500,600),其中所述第一、所述第二和所述第三原色光束(204,206,208)分别是彩色的蓝、绿和红光。
5、根据权利要求1的系统(200,300,400,500,600),其中所述反射旋转装置(202,210)包括四分之一波片(210)和反射区的构图镜(202),四分之一波片用于接收以所述期望方向偏振的所述反射的第一、第二和第三原色光束(204,206,208),并将所述反射的第一、第二和第三原色光束(204,206,208)的偏振旋转90°,构图镜用于将从所述四分之一波片(210)接收的旋转反射的第一、第二和第三原色光束(204,206,208)反射回来经过四分之一波片(210),由此实现了反射的第一、第二和第三原色光束(204,206,208)的偏振旋转到期望方向。
6、根据权利要求5的系统(200,300,400,500,600),其中所述构图镜(20)包括透明区,其用于将来自光源的以期望和非期望方向偏振的所述第一、所述第二和所述第三原色光束(204,206,208)传输到四分之一波片(210)。
7、根据权利要求1的系统(300,400,500,600),其中所述第一分色装置(212)作为低通滤波器运行,在所述第一原色光束(204)的光谱范围的光谱上限,该低通滤波器具有对于p偏振光的阈值。
8、根据权利要求1的系统(300),其中所述第二分色装置(220)作为高通滤波器运行,在第二原色光束(206)的光谱范围的光谱上限时,该高通滤波器具有对于p偏振光的阈值。
9、根据权利要求7或者8的系统(300,400,500,600),其中所述第一偏振装置包括第一偏振器(304),所述第二和第三偏振装置包括反射偏振器(226,222)。
10、根据权利要求1的系统(400,600),其中所述第二分色装置(220)作为陷波滤波器运行,该陷波滤波器在所述第二原色光束(206)的光谱范围的光谱下限具有对于s偏振光的下阈值和在所述第二原色光束(206)的光谱范围的光谱上限具有对于s偏振光的上阈值。
11、根据权利要求10的系统(400,600),其中所述第一偏振装置包括第一偏振器(304),所述第二偏振装置包括第二偏振器(404),以及所述第三偏振装置包括反射偏振器(226)。
12、根据权利要求11的系统(400),还包括作为高通滤波器运行的第三分色装置(406),该高通滤波器具有等于第二原色光束(206)的光谱范围的光谱下限的阈值。
13、根据权利要求11的系统(600),还包括作为低通滤波器运行的第三分色装置(604),该低通滤波器在所述第三原色光(208)的光谱范围的光谱下限具有对于s偏振光的阈值。
14、根据权利要求13的系统(600),其中所述低通滤波器在高于所述第三原色光(208)的光谱范围的光谱限具有对于p偏振的阈值。
15、根据权利要求13或者14的系统(600),还包括白色镜(606),用于反射所述第一原色光束的光谱范围中的s偏振光、所述第二和所述第三原色光束(206,208)的光谱范围中的p偏振光。
16、根据权利要求1的系统(500),其中所述第二分色装置(220)作为高通滤波器运行,在所述第二原色光束(206)的光谱范围的光谱上限,该高通滤波器具有对于s偏振光的阈值。
17、根据权利要求16的系统(500),其中所述第一偏振装置包括第一偏振器(304),所述第二偏振装置包括第二偏振器(404),所述第三偏振器包括反射偏振器(226)。
18、根据权利要求17的系统(500),还包括作为高通滤波器运行的第三分色装置(502),该高通滤波器在第二原色光束(206)的光谱范围的光谱上限具有对于s偏振光的阈值。
19、根据权利要求2的系统(200),其中所述第二偏振装置(222)用于旋转以便控制到达所述第二光阀装置的所述第二原色光束(206)数量。
20、根据权利要求2的系统(200),其中所述第二偏振装置(222)包括标准偏振器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111007690A (zh) * 2019-12-13 2020-04-14 深圳彩翼光电科技有限公司 一种3lcd投影机激光照明系统以及3lcd投影机

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4835160B2 (ja) * 2006-01-10 2011-12-14 セイコーエプソン株式会社 プロジェクタ
JP2008209811A (ja) * 2007-02-28 2008-09-11 Hitachi Ltd 表示装置及び投写型照明装置
US11586101B2 (en) * 2020-02-14 2023-02-21 Texas Instruments Incorporated LED illumination with red laser assist

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5541673A (en) * 1993-09-03 1996-07-30 Nec Corporation Projector having a halfwave plate disposed in light-leaving side of a light valve
US6507326B2 (en) * 1996-07-10 2003-01-14 Nikon Corporation Color-projection apparatus operable to project a high-contrast image with minimal change in the state or phase of polarization of light flux
JPH10186302A (ja) * 1996-12-27 1998-07-14 Fujitsu Ltd 表示装置及び偏光光源装置
GB0116446D0 (en) * 2001-07-06 2001-08-29 Barco Nv Smearing reduction on lcd and lcos projectors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111007690A (zh) * 2019-12-13 2020-04-14 深圳彩翼光电科技有限公司 一种3lcd投影机激光照明系统以及3lcd投影机

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