TWI744370B - 顯示系統 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種顯示系統，包括一光源，用以出射第一光；一勻光裝置，包括一光入射面，用以接收第一光，並使其均勻化；一光調製器，用以接收勻光裝置出射的至少部分光並根據圖像信號對入射於該光調製器的至少部分光進行調製，並出射調製光和非調製光；一光引導裝置，用以將光調製器出射的至少部分非調製光引導至勻光裝置的光入射面，使其經勻光裝置後進入光調製器。

Description

顯示系統

本發明係關於顯示領域，尤指關於一種可回收再利用光調製器的非調製光的顯示系統。

隨著數位化教學的不斷推廣和影院行業的迅猛發展，投影機的重要性已越來越彰顯，而投影機的亮度作為投影顯示領域的重要參數，成為業內研究人員的關注重點。

基本的投影系統包括光源、光調製裝置和投影鏡頭，光源發出的光經過光調製裝置的調製後，被投影鏡頭投射到螢幕上顯示出圖像。其中，入射到光調製裝置的光，一部分被調製後進入投影鏡頭，而剩下的非調製光被吸收掉或轉化成熱。光調製裝置主要包括液晶光閥和DMD(Digital Micromirror Device，數位微鏡設備)，其中，液晶光閥通過改變入射光的透過率，出射調製光並吸收非調製光；而DMD通過控制微鏡在ON狀態和OFF狀態之間切換，將入射到ON狀態的微鏡的光反射進入投影鏡頭，並將入射到OFF狀態的 微鏡的光反射到光吸收部。無論哪種光調製方式，都無法利用非調製光，既浪費了光能，限制了投影圖像的亮度提高，又產生了熱量，影響投影機的使用壽命、增大了投影機的散熱體積。例如影院的投影機在播放電影時，亮度的平均值為最大亮度的40%左右，在不考慮光學器件其他光損耗的情況下，至少有60%的光被浪費掉。因此，如何提高光的利用率，成為提高投影機亮度、減小投影機體積的關鍵。

現有技術中，有本領域技術人員利用反射對DMD的OFF光進行回收再利用。在ZL02118810.6中，圖1係顯示習知一種顯示系統的結構示意圖。如圖1所示，一光源10發出的一光經一集光元件330等光學器件入射到一空間光調製元件310，當該空間光調製元件310處於OFF狀態，該光被反射後沒有進入一投影鏡頭370，而是入射到一反射元件320。之後，該光被該反射元件320反射後原路返回到該集光元件330，並在該集光元件330與該反射元件320之間不斷循環，直到該空間光調製元件310處於ON狀態之後進入該投影鏡頭370。然而該技術方案具有缺陷，首先，該集光元件330靠近該光源10的一入射面332上有一入射孔，一回收光進入該集光元件330後可能從該入射孔逃逸，造成光損失；其次，該空間光調製元件310包括多個微鏡，對於輸入的圖像資料，可能該部分微鏡處於OFF狀態、該部分微鏡處於ON狀態，經該反射元件320反射後的OFF光不可能準確無誤的照射到OFF狀態的該微鏡上，勢必造成光損失；此外， 該光還可能在經過一全反射鏡360時產生像散。可見，利用原路返回的方式進行該光回收利用的光利用率低、不具有實際可行性。

因此，經由上述的說明，有鑑於習知技術的光回收再利用技術的光利用率低、可行性差的缺陷。

本發明提供一種光利用率高、實際可行的光回收再利用的顯示系統，係包括：一光源，用以出射一第一光；一勻光裝置，包括一光入射面，用以接收該第一光，並使其均勻化；一光調製器，用以接收所述勻光裝置出射的至少部分光並根據一圖像信號對入射於該光調製器的該部分光進行調製，並出射一調製光和一非調製光；一光引導裝置，用以將該光調製器出射的部分該非調製光引導至該勻光裝置的該光入射面，使其經該勻光裝置後進入該光調製器。

優選地，所述調製光為第一偏振態的光，所述非調製光為第二偏振態的光，第一偏振態與第二偏振態為偏振方向不同的兩種偏振態，該光引導裝置用以將該光調製器出射的該調製光與該非調製光分別引導向不同的方向；入射於該光調製器的光為第三偏振態的光，第三偏振態與第一偏振態或第二偏振態相同。

優選地，包括一第一偏振轉換元件，位於該勻光裝置與該光調製器之間的光路上，用以將該勻光裝置的一出射光在入射到該光調製器之前轉換為第三偏振態的光。

優選地，所述光調製器為透射式液晶光閥，包括用以調節入射到該光調製器的光的偏振態的一液晶層，包括相對的一入射面和一出射面。

優選地，入射於該光調製器的光沿垂直於該光調製器的該入射面的方向入射，經該光調製器調製後產生該調製光和該非調製光；該調製光與該非調製光從該光調製器的該出射面沿同一方向出射，第三偏振態與第二偏振態相同。

優選地，所述光調製器為一反射式液晶光閥。

優選地，所述光引導裝置包括一偏振分光元件，用以透射第一偏振態和第二偏振態之一的偏振態的光，並反射另一偏振態的光；該偏振分光元件引導該勻光裝置的該出射光斜入射到該光調製器的該入射面，並將該光調製器出射的該調製光和該非調製光分別引導向不同的方向。

優選地，包括一全反射棱鏡，該全反射棱鏡引導該勻光裝置的該出射光斜入射到該光調製器的該入射面，並引導該光調製器出射的該調製光和該非調製光沿同一方向從該全反射棱鏡中出射。

優選地，該光調製器為一數位微鏡設備，該數位微鏡設備的處於開狀態的一微鏡單元將至少部分入射於該數位微鏡設備的光反射形成作為該調製光，該數位微鏡設備的處於關狀態的該微鏡單元將至少部分入射於該數位微鏡設備的光反射形成該非調製光，該調製光與該非調製光沿不同方向從該數位微鏡設備中出射。

優選地，該勻光裝置包括一複眼透鏡對或一積分棒。

優選地，該勻光裝置的該光入射面包括互相不重疊的一第一區域和一第二區域，該第一光從該第一區域入射到該勻光裝置，該非調製光經該光引導裝置引導後從該第二區域入射到該勻光裝置。

優選地，所述勻光裝置包括該複眼透鏡對，該第一區域與該第二區域的面積比為1：1~1：2。

優選地，該第一光與該非調製光的偏振態相同。

優選地，所述第一光為偏振光，所述光引導裝置包括一偏振合光元件，位於該光源與該勻光裝置之間的光路上，且該非調製光與該第一光分別從不同方向入射於該偏振合光元件，併合為一束光入射於該勻光裝置的該光入射面。

優選地，所述光引導裝置包括一第二偏振轉換元件，用以調節該非調製光的偏振態，使經調節後的該非調製光的偏振態與該第一光的偏振態在入射到該偏振合光元件時不同。

優選地，該光引導裝置包括由多個反射鏡組成的一反射鏡組和由多個中繼透鏡組成的一透鏡組；該光引導裝置用以將該非調製光在入射到該勻光裝置的該光入射面之前轉變為與該第一光平行的光；或者該光引導裝置用以控制該非調製光在該勻光裝置的該光入射面的入射角度，使得該非調製光與該第一光在該勻光裝置的該光入射面的入射角度分佈連續。

優選地，該光源為激光光源，該第一光為藍光或紫外光。

優選地，該第一光為白光。

優選地，還包括位於該光調製器的出射光路上的一投影鏡頭。

優選地，其中，該光引導裝置包括一光回收率控制裝置，用以控制該光調製器出射的該非調製光到達該勻光裝置的該光入射面的比率。

與現有技術相比，本發明包括如下有益效果： 本發明利用該光引導裝置將至少部分該光調製器出射的該非調製光引導至該勻光裝置的該光入射面，使其與該光源發出的該第一光一同經該勻光裝置的均勻化後再次進入該光調製器，有效的實現了該非調製光的回收利用，提高了光利用率，提高了出射圖像的亮度和對比度。本發明利用該勻光裝置本身的較大光學擴展量接收程度的特性，除了滿足了該光源發出的較小的光學擴展量，還留有足夠的光學擴展量餘量供該非調製光回收利用，使得光回收效率大大提高。

<本發明>

1:第一光

2:調製光

3:非調製光

101:光源

102:勻光裝置

102’:勻光裝置

103:光調製器

104:光引導裝置

104’:光引導裝置

104”:光引導裝置

105:第一偏振轉換元件

1041:反射鏡

1042:反射鏡

1043:反射鏡

1044:反射鏡

1045:中繼透鏡

1046:中繼透鏡

1044”:偏振合光元件

201:光源

202:勻光裝置

203:光調製器

204:光引導裝置

206:全反射棱鏡

2041:偏振分光元件

2041’:偏振分光元件

2041”:偏振分光元件

301:光源

302:勻光裝置

303:光調製器

304:光引導裝置

<習知>

10:光源

310:空間光調製元件

320:反射元件

330:集光元件

332:入射面

360:全反射鏡

370:投影鏡頭

圖1係顯示習知一種顯示系統的結構示意圖；圖2係顯示本發明一種顯示系統的原理框圖；圖3a係顯示本發明的顯示系統的實施例一的結構示意圖；圖3b係顯示本發明的顯示系統的實施例二的結構示意圖；圖3c係顯示本發明的顯示系統的實施例三的結構示意圖；圖4a係顯示本發明的顯示系統的實施例四的結構示意圖； 圖4b係顯示本發明的顯示系統的實施例四的變形實施例的結構示意圖；圖4c係顯示本發明的顯示系統的實施例五的結構示意圖；以及圖5係顯示本發明的顯示系統的實施例六的結構示意圖。

由習知技術可知，利用光路原路返回的方式進行非調製光的回收再利用的光利用率低，不具有可行性。

本發明基於的基本原理：對於投影顯示系統，由空間光調製器尺寸和鏡頭的焦距口徑比決定了整機系統的光學擴展量，根據光學擴展量守恆的原則，光源系統中的光學擴展量必須小於等於整機光學擴展量，由此決定了勻光裝置處所能承受的光學擴展量。而本發明中光源具有較小的光學擴展量，小於勻光裝置所能承受的光學擴展量。因此，正是這種光學擴展量的餘量，可以使得空間光調製器出射的非調製光可以被回收利用。

本發明利用勻光裝置具有較大的光學擴展量接收程度的特性，通過光引導裝置將光調製器出射的非調製光引導重新入射到勻光裝置的入射端，使非調製光與光源發出的較小光學擴展量的光從勻光裝置的同一入射端共同進入勻光裝置，經勻光後進入光調製器被調製，而非從勻光裝置的出射端進入，避免了光在勻光裝置重新利用時的光損失。

請參閱圖2，圖2係顯示本發明一種顯示系統的原理框圖。一顯示系統包括一光源101、一勻光裝置102、一光調製器103和一光引導裝置104。該光源101發出的一第一光1經過該勻光裝置102均勻化後，進入該光調製器103，以一調製光2和一非調製光3出射。其中該調製光2進入後續光路(如顏色調製器、投影鏡頭等)，而該非調製光3經該光引導裝置104重新回到該勻光裝置102的一光入射面，並經該勻光裝置102均勻化後，與新的該第一光1一同進入該光調製器103再次被調製。該光引導裝置104的作用為將所述光調製器103上出射的該非調製光3成像到所述勻光裝置102的該光入射面，即光的面分佈成像為面分佈；而經過所述勻光裝置102等的作用，光從該勻光裝置102的該光入射面成像到該光調製器103的一入射面，同樣為光的面分佈成像為面分佈。在理想情況下，該非調製光3經多次迴圈，按照圖像資料等比例的被分配到該調製光2的輸出通道，從而增強了該調製光2的亮度。

在投影、顯示領域光調製器主要分為兩類，一類是以DMD(數位微鏡設備)為代表的不限制入射光偏振態的光調製器，一類是以LCD(液晶光閥)和LCOS(反射式液晶光閥)為代表的限制入射光為偏振光的光調製器。

在本發明中，對應數位微鏡設備的技術方案利用微鏡的開狀態和關狀態偏轉方向不同的特性，將調製光和非調製光分別反射向不同的方向，再由光引導裝置將其中的非調製光引導至勻光裝置的光入射面，從而實現非調製光的回收利用。

在本發明中，對應液晶光閥和反射式液晶光閥的技術方案利用光的偏振特性，將光調製器出射的調製光與非調製光分成兩種不同的偏振態，並利用光引導裝置將調製光與非調製光分別引導向不同的方向，將其中的非調製光重新引導至勻光裝置的入射端，相對於其他方案具有明顯的優勢--可以很容易的利用偏振態的不同將調製光與非調製光區分開(如利用偏振分光片)。即使在調製光與非調製光沿同一方向呈一束光的形式出射，仍然可以用偏振分光裝置將其分為方向不同的兩束光。而如上述數位微鏡設備的技術方案中，微鏡的偏轉角度僅有±12°，也即對應開狀態的調製光和對應關狀態的非調製光最多有24°的夾角，難以在短傳播距離上將其分開。因此，相對於本發明數位微鏡設備為代表的方案，利用調製光與非調製光偏振態不同特性的技術方案更具有實用性，適用以更多的應用環境。

本發明所指的光源，既包括光源為單獨的發光元件(如半導體發光元件、半導體發光元件陣列、燈泡光源等)的情況，也包括光源為發光元件與其他光學元件組合得到的發光模組的情況(例如，發光元件與透鏡組合的發光模組、發光元件與偏振轉換元件的發光模組)。可以將本發明所述的光源看作一個出射第一光的“黑盒子”，“黑盒子”中可以包含任何種類的光學元件。

本發明所指的調製光，是指對應於顯示系統的顯示圖像的光，相當於一般的顯示系統中的進入顯示屏幕的光；非調製光指本 發明用以回收利用的光，相當於一般的顯示系統中被過濾掉的、不進入顯示屏幕的光。

下面結合附圖和實施方式對本發明實施例進行詳細說明。

實施例一

請參考圖3a，圖3a係顯示本發明的顯示系統的實施例一的結構示意圖。該顯示系統包括一光源101、一勻光裝置102、一光調製器103和一光引導裝置104。

其中，該光源101用以出射一第一光1，該勻光裝置102包括一光入射面，用以接收該第一光1並使其均勻化。該光調製器103用以接收該勻光裝置102出射的至少部分光並根據一圖像信號對入射於該光調製器103的該部分光進行調製，並出射一調製光2和一非調製光3。該光引導裝置104用以將該光調製器103出射的至少部分該非調製光3引導至該勻光裝置102的該光入射面，使其經該勻光裝置102均勻化後再次進入所述光調製器103。

在本實施例中，在該光調製器103的作用下，入射其中的光依該圖像信號被轉變為偏振態不同的該調製光2和該非調製光3。其中，所述調製光2為第一偏振態的光(如P光，但不限於此)，所述非調製光3為第二偏振態的光(如S光，但不限於此)，第一偏振態與第二偏振態為偏振方向不同的兩種偏振態。該光引導裝置104將該光調製器103出射的該調製光2與該非調製光3分別引導向不同的方向。如上所述，所述調製光2與所述非調製光3的偏振態不同，使得兩者便於分光，更具有實用性，適用以更多的應用環境。

在本實施例中，入射於該光調製器103的光為單一偏振態的第三偏振態的光。由於所述光調製器103對一入射光的偏振態產生作用，假若入射於該光調製器103的光有多種偏振態，則無法根據一出射光的偏振態區分出作為圖像組成部分的該調製光2。本實施例中的第三偏振態與第二偏振態相同。在本發明的其他實施方式中，第三偏振態也可以與第一偏振態相同，根據所述光調製器103本身的偏振轉換功能來設定。當然，第三偏振態也可以與第一偏振態和第二偏振態均不同，例如第三偏振態為橢圓偏振光。

光調製器

在本實施例一中，該光調製器103為透射式液晶光閥，包括用以調節入射到該光調製器103的光的偏振態的一液晶層，所述光調製器103包括相對的一入射面和一出射面(分別位於所述液晶層的兩側)。可以通過控制施加在該液晶層上的一電壓，控制所述液晶層內液晶分子的排列方向。優選地，在不施加該電壓的情況下，所述液晶層能夠將穿過其的偏振光的偏振方向旋轉90°。

在本實施例中，具體地，入射於該光調製器103的光沿垂直於光調製器103的該入射面的方向入射(可以減少光損失，有利於圖像的亮度和色彩均勻性)。根據輸入圖像信號，該光調製器103將光調製後產生該調製光2和該非調製光3。在本實施例中，第三偏振態與第二偏振態為相同的偏振態，即被改變偏振態的光成為第一偏振態的調製光2，而其餘部分未改變偏振態的光成為第二偏振態的非調製光3。該調製方式可以通過改變施加到該光調製器103的電壓來改 變該液晶層內液晶分子的排列方向實現，可以參照LCD的工作原理，此處不再贅述。

當然，在其他實施方式中，也可以根據輸入一圖像信號，將改變偏振態的光作為該非調製光3，而未改變偏振態的光作為該調製光2，這種技術方案對應上述“第三偏振態與第一偏振態相同”的情形。該技術方案可以在實施例一的基礎上通過將該圖像信號轉換為反色圖像信號，並輸入到該光調製器103來實現；也可以通過在實施例一的基礎上在該光調製器103中增加二分之一波片來實現；還可以通過採用其他種類的透射式液晶光閥實現，此處不再詳細說明。

在本實施例中，該調製光2與該非調製光3從該光調製器103的該出射面沿同一方向出射。需要注意的是，在一般的LCD中，光經過該液晶層後，在出射前需經過一偏振濾光片，因此所述非調製光3無法出射。但是本發明中，該調製光2和該非調製光3都能夠從該光調製器103中出射，從而能夠在後續光路中通過該光引導裝置104將其中的該非調製光3回收利用。

光源

在本實施例一中，該第一光1為第二偏振態的偏振光，也即該第一光1與該非調製光3的偏振態相同。該第一光1與所述非調製光3合為一束單一偏振態的光(即第三偏振態的光)入射於該勻光裝置102的該光入射面，經該勻光裝置102勻光後均勻的照射到該光調製器103的該入射面。該技術方案避免了額外增加其他偏振轉換裝置， 使得該第一光1和該非調製光3經該勻光裝置102均勻化後能直接被該光調製器103利用，簡化了結構。

當然，在本實施例的其他實施方式中，所述第一光1也可以為第一偏振態的偏振光，該技術方案要求在該勻光裝置102與該光調製器103之間的光路上設置一第一偏振轉換元件，用以將該勻光裝置102的出射光在入射到該光調製器103之前轉換為第三偏振態的光，以確保單一偏振態的光入射該光調製器103。還可以將該第一偏振轉換元件設置在該勻光裝置102的該光入射面之前，同樣起到將該第一光1和該非調製光3都轉換為第三偏振態的光的功能，但是一般的光學設計中將一偏振轉換元件設置於所述勻光裝置102的後端光路上。

如上所述的關於本發明的光源的定義，所述第一光1可以是發光元件直接發出的偏振光(即光源為偏振光源)，也可以是一發光元件發出的光經過偏振轉換得到的偏振光(即光源為發光元件+偏振光轉換器件)。

在本實施例中，該光源101為激光光源，如激光二極體光源、激光二極體陣列光源或激光器光源。該光源101具有光學擴展量小的特點，使得所述第一光1在進入該勻光裝置102時具有較小的光斑和較小的光發散角，並使得光經過一系列光學元件入射到該光調製器103時保持較小的光學擴展量，避免了大量的光因發散角大而無法被利用，提高了光利用率。如果採用其他光源，如燈泡光源、LED光源，其光學擴展量遠大於激光光源的光學擴展量，為使入射到該勻 光裝置102的光斑滿足該入射面的大小，將會擴大光的發散角，這將使得大量的光無法被該光調製器103利用而在該光調製器103的有效光學面之外被吸收轉換成熱量。本實施例中，將該第一光1與該非調製光3通過幾何合光的方式合成一束光，本就增大了該勻光裝置102的截面積，使得光學擴展量擴大，如果使用光學擴展量大的光源，將進一步減小光利用率；而本實施例採用小光學擴展量的激光光源，即使將回收利用的該非調製光3與該第一光1幾何合光，仍能保證入射到該光調製器103的光具有較小的光學擴展量。

當然，在對光利用率要求不高的環境下，也可以採用燈泡或LED光源作為顯示系統的光源。在本發明的光回收技術方案下，即使採用該類光源，也能夠相對於不採用本發明的技術方案具有更高的光利用率。

在本實施例中，該第一光1為藍光激光，藍光作為投影、顯示的基色光，既可以單獨作為基色光，也可以作為產生紅綠基色光的激發光。當然，所述第一光1也可以為紫外光，紫外光能夠激發不同的螢光粉產生紅綠藍三基色光。在本發明的其他實施例中，所述第一光1也可以為白光，白光經過該光調製器103調製後可以經過該濾光裝置或一分色棱鏡分成紅綠藍三基色光。

勻光裝置

在本實施例中，該勻光裝置102包括一複眼透鏡對。該複眼透鏡對的入射面包括互相不重疊的一第一區域和一第二區域，該第一光1從該第一區域入射進入所述複眼透鏡對，而該非調製光3從該 第二區域入射進入所述複眼透鏡對。由於該第一區域與該第二區域互相不重疊，該技術方案可以適用以該第一光1與該非調製光3波長相同、偏振態相同的情形。這是由於本實施例中的該第一光1和該非調製光3的波長相同、偏振態相同，不能通過波長合光或偏振合光的方式合光。

當然，這種幾何合光的方式也同樣可以適用以該第一光1與該非調製光3的偏振態不同的情形，甚至適用以該第一光1與該非調製光3為非偏振光的情形，只要保證合光後的光在入射到該光調製器103之前變成單一偏振態的光即可。具體地，可以通過在一勻光裝置102與一光調製器103之間的光路上設置一偏振轉換元件即可，該偏振轉換元件用以將該勻光裝置102的出射光在入射到該光調製器103之前轉換為第三偏振態的光。

在本實施例中，該第一區域和該第二區域在該勻光裝置102的該光入射面並排排列。在其他實施方式中，該第一區域和該第二區域也可以依照其他的排列方式。例如，將該第二區域設置於該第一區域的周圍，該第一區域與該第二區域呈“回”字型分佈，使得該第一區域位於該勻光裝置102的中央，該分佈方式可以避免該第一光1從所述勻光裝置102出射後具有一定的偏轉角，進而便於後續光學器件的角度擺放，而且具有更好的均勻性。本實施方式既可以利用中間帶一通孔的一反射片(如回字型反射片，中間的口是通孔)將該非調製光3反射到該第二區域，同時使該第一光1透過；還可以利用半透半反的一分光片將該非調製光3分成波長、偏振態相同的兩 束光，分別引導至所述第一區域上下兩側的該第二區域。此外，所述第一區域和所述第二區域還可以是“目”字型排布，使得該第一區域位於所述第二區域中央，該第二區域分成兩部分位元於所述第一區域的上下(或左右)。

在本實施例中，該第一區域與該第二區域的面積比為1：1~1：5。在所述勻光裝置102的截面積不變的情況下，該第一區域面積小於所述第二區域面積能夠使得所述顯示系統具有更高的光利用率。這是由於所述第一區域與所述第二區域在原理上是光學擴展量合光，對於相同的該非調製光3，所述第二區域面積越大，該非調製光對應的發散角越小，所述第二區域面積越小，該非調製光3對應的發散角越大，而過大的發散角的光是無法被利用的，因此所述第二區域所占的比例決定了光回收利用的效率。此外，受限於所述顯示系統的體積，該勻光裝置102的體積不能過大，因此所述第一區域的大小也要滿足一光源出射光的光學擴展量要求，該第一區域不能無限減小，否則所述第一光的發散角也會擴大到使該第一光的利用率下降。

光引導裝置

在本實施例中，該光引導裝置104包括由多個反射鏡組成的一反射鏡組和由多個中繼透鏡組成的一透鏡組，如該些反射鏡1041、1042、1043、1044，該些中繼透鏡1045、1046。本發明保護的技術方案不限於實施例中數量或種類的該些反射鏡和該些中繼透鏡，該些反射鏡可以是平面反射鏡或曲面反射鏡，該些中繼透鏡 也可以是凸透鏡或凹透鏡。本實施例中，該光引導裝置104將一非調製光3引導至該勻光裝置102的該入射面之前，並使其在入射到該勻光裝置102該光入射面之前轉變為與第一光平行的光。

當然，本發明的該光引導裝置104不限於本實施例中的方案，只要能夠實現將至少部分該光調製器103出射的該非調製光3引導至該勻光裝置102的該光入射面、使其經該勻光裝置102後再次進入該光調製器103的功能即可。

實施例二

請參閱圖3b，圖3b係顯示本發明的顯示系統的實施例二的結構示意圖。一顯示系統包括一光源101、一勻光裝置102’、一光調製器103和一光引導裝置104’。與圖3a所示的實施例一的區別在於，本實施例中的該勻光裝置102’由一複眼透鏡對替換成為一積分棒。

本實施例中，該光調製器103為透射式液晶光閥，具體描述參照上述實施例一中<光調製器>的描述。

本實施例中，該光源101參照實施例一中關於<光源>的描述。

本實施例中，該光引導裝置104’同樣包括由多個反射鏡組成的一反射鏡組和由多個中繼透鏡組成一透鏡組。不同之處在於，經光引導裝置104’引導的光以斜入射的方式入射於該勻光裝置102’，該光引導裝置104’控制一非調製光3在該勻光裝置102’的一光入射面的入射角度，使得該非調製光3與一第一光1在該勻光裝置102’的該光入射面的入射角度分佈連續。

本實施例中，該勻光裝置102’包括該積分棒。該積分棒的特性是通過使入射其中的光多次反射從而達到將光均勻化的效果。相對於所述複眼透鏡對，所述積分棒能夠接收一定入射角度的光入射於一入射面的情況。

當然，本發明的其他實施方式中，也可以在實施例一的基礎上，直接將所述複眼透鏡對替換成該積分棒。即，可以採用在該積分棒的該光入射面劃分供該第一光1入射的所述第一區域和供該非調製光3入射的第二區域的技術方案。該技術方案可以參照實施例一中關於<勻光裝置>的表述，將其中的該複眼透鏡對替換成該積分棒即可，此處不再贅述。需要注意的是，由於該第一光1和該非調製光3都或大或小的具有一定的發散角，即使其入射於所述積分棒的光束的主光軸與該積分棒的軸向相同，也能夠利用該積分棒多次反射達到均勻化的效果。

實施例三

請參閱圖3c，圖3c係顯示本發明的顯示系統的實施例三的結構示意圖。本實施例與圖3a的實施例一的區別主要在於一第一光1與一非調製光3的合光方式不同。

本實施例的一顯示系統包括一光源101、一勻光裝置102、一光調製器103和一光引導裝置104”。該光源101用以出射一第一光1，該勻光裝置102包括一光入射面，用以接收該第一光1並使其均勻化。所述光調製器103用以接收至少部分勻光裝置102出射的光並根據一圖像信號對入射於所述光調製器103的光進行調製，並出射一 調製光2和一非調製光3。所述光引導裝置104”用以將至少部分該光調製器103出射的該非調製光3引導至該勻光裝置102的所述光入射面，使其經該勻光裝置102均勻化後再次進入該光調製器103。

在本實施例中，在所述光調製器103的作用下，入射其中的光依該圖像信號被轉變為偏振態不同的該調製光2和該非調製光3。其中，所述調製光2為第一偏振態的光，所述非調製光3為第二偏振態的光，第一偏振態與第二偏振態為偏振方向不同的兩種偏振態。該光引導裝置104”將所述光調製器103出射的該調製光2與該非調製光3分別引導向不同的方向。

在本實施例中，入射於該光調製器103的光為單一偏振態的第三偏振態的光。本實施例中的第三偏振態與第二偏振態相同。在本發明的其他實施方式中，第三偏振態也可以與第一偏振態相同，根據該光調製器103本身的偏振轉換功能來設定。

在本實施例中，該光調製器103為透射式液晶光閥，包括用以調節入射到該光調製器103的光的偏振態的一液晶層。在該光調製器103的作用下，入射其中的光依一圖像信號被轉變為第一偏振態的該調製光2和第二偏振態的該非調製光3。本實施例三中的該光調製器103的具體描述參照上述實施例一中<光調製器>的描述。

本實施例中，該光源101為激光光源，如激光二極體光源、激光二極體陣列光源或激光器光源。該光源具有光學擴展量小的特點，使得該第一光1在進入該勻光裝置102時具有較小的光斑和較小的光發散角，並使得光經過一系列光學元件入射到該光調製器103 時保持較小的光學擴展量，避免了大量的光因發散角大而無法被利用，提高了光利用率。當然，在對光利用率要求不高的環境下，也可以採用燈泡或LED光源作為顯示系統的光源。在本發明的光回收技術方案下，即使採用該類光源，也能夠相對於不採用本發明的技術方案具有更高的光利用率。

在本實施例中，該第一光1為藍光激光，藍光作為投影、顯示的基色光，既可以單獨作為基色光，也可以作為產生紅綠基色光的激發光。當然，該第一光1也可以為紫外光，紫外光能夠激發不同的螢光粉產生紅綠藍三基色光。在本發明的其他實施例中，該第一光1也可以為白光，白光經過該光調製器103調製後可以經過一濾光裝置或一分色棱鏡分成紅綠藍三基色光。

在本實施例中，所述光引導裝置104”包括一偏振合光元件1044”(該裝置在圖3a的實施例一中為反射鏡1044)，位於所述光源101與所述勻光裝置102之間的光路上(此處所述的光路上是指光從該光源101經該器件到達該勻光裝置102，並非特指該器件位於該光源101與該勻光裝置102之間的直線上)，且該非調製光3與該第一光1分別從不同方向入射於該偏振合光元件1044”(圖中所示的該非調製光3與該第一光1以相互垂直的方向分別以45°角入射於該偏振合光元件1044”的兩側面，實際實施方式中不限於該入射角度，該非調製光3與該第一光1在入射於該偏振合光元件1044”前的夾角也不限於90°)，併合為一束光入射於該勻光裝置102的該光入射面。

在本實施例中，所述第一光1為偏振光。由於所述第一光1與所述非調製光3的波長相同，兩者通過偏振態不同的方式進行合光，即該第一光1和該非調製光3在入射於該偏振合光元件1044”時分別為不同的偏振態。

在本實施例中，還包括一第一偏振轉換元件105，位於該勻光裝置102與該光調製器103之間的光路上，用以將該勻光裝置102的出射光在入射到該光調製器103之前轉換為第三偏振態的光。還可以將該第一偏振轉換元件105設置在該勻光裝置102的該光入射面之前，同樣起到將該第一光1和該非調製光3都轉換為第三偏振態的光的功能。由於該偏振合光元件1044”不改變該第一光1和該非調製光3的偏振態，因此該第一光1和該非調製光3在從該偏振合光元件1044”出射併合為一束光後仍為不同的偏振態。在該第一偏振轉換元件105的作用下，該第一光1和該非調製光3的合光轉換為單一的第三偏振態，從而能夠被該光調製器103利用。

在本實施例中，該第一光1為第一偏振態的偏振光，該光調製器103出射的該調製光2為第一偏振態的光，該光調製器103出射的該非調製光3為第二偏振態的光。因此該第一光1和該非調製光3的偏振態不同，可以直接經該偏振合光元件1044”合光。合光後的第一偏振態與第二偏振態的混合光經過該第一偏振轉換元件105被轉換為第三偏振態的光，第三偏振態與第二偏振態相同。

在本發明的其他實施方式中，該第一光1也可以與該光調製器103出射的該非調製光3的偏振態相同。該情形下，所述顯示系統 的該光引導裝置104”還包括一第二偏振轉換元件，用以調節該非調製光3的偏振態，使得經過調節後的該非調製光3的偏振態與第一光1的偏振態在入射到該偏振合光元件1044”時不同，從而能夠實現偏振合光。

本實施例中，該勻光裝置102同樣既可以為一複眼透鏡對也可以為一積分棒。本實施例中，該勻光裝置102的該光入射面無需劃分供該第一光1入射的一第一區域和供該非調製光3入射的一第二區域，這是由於該第一光1和該非調製光3經該偏振合光元件1044”合光後成為重疊的一束光，可以入射於該勻光裝置102的同一區域。該技術方案相對於實施例一和實施例二的技術方案，減小了該勻光裝置102的該光入射面面積，進而減小了投射到該光調製器103上的光斑發散角，具有較高的光利用率。

當然，本發明的其他實施方式中，在實施例三的基礎上，仍可以使該第一光1與該非調製光3部分重疊或不重疊的入射於該勻光裝置102的該光入射面，該技術方案可以參照上述實施例一和實施例二中劃分該第一區域與該第二區域的技術方案。

實施例四

請繼續參閱圖4a，圖4a係顯示本發明的顯示系統的實施例四的結構示意圖。該顯示系統包括一光源201、一勻光裝置202、一光調製器203和一光引導裝置204。與上述圖3a-3c的實施例不同的是，本實施例中，該光調製器203為一反射式液晶光閥。

所述光源201用以出射一第一光1，所述勻光裝置202包括一光入射面，用以接收該第一光1並使其均勻化。所述光調製器203用以接收至少部分該勻光裝置202出射的光並根據一圖像信號對入射於該光調製器203的光進行調製，並出射一調製光2和一非調製光3。該光引導裝置204用以將至少部分該光調製器203出射的該非調製光3引導至該勻光裝置202的該光入射面，使其經該勻光裝置202均勻化後再次進入該光調製器203。

在本實施例中，在該光調製器203的作用下，入射其中的光依該圖像信號被轉變為偏振態不同的該調製光2和該非調製光3。其中，該調製光2為第一偏振態的光，該非調製光3為第二偏振態的光，第一偏振態與第二偏振態為偏振方向不同的兩種偏振態。該光引導裝置204將該光調製器203出射的該調製光2與該非調製光3分別引導向不同的方向。

在本實施例中，入射於該光調製器203的光為單一偏振態的第三偏振態的光。本實施例中的第三偏振態與第二偏振態相同。在本發明的其他實施方式中，第三偏振態也可以與第一偏振態相同，根據光調製器本身的偏振轉換功能來設定。

本實施例通過將實施例一中的所述光調製器103替換為所述反射式液晶光閥實現，本實施例的變形實施例同樣可以將實施例二、實施例三及其擴展的實施方式中的所述光調製器103替換為所述反射式液晶光閥實現。本實施例中，所述光源201、所述勻光裝置202和所述光引導裝置204的結構、功能等技術特徵可以參照上述實施例 中的描述。例如，所述勻光裝置202包括一複眼透鏡對或一積分棒，合光方式包括幾何合光和偏振合光。

本實施例中，該光調製器203包括用以調節入射到該光調製器203的光的偏振態的一液晶層，該光調製器203包括一入射面和位於該液晶層相對於該入射面的一反射層。光從該入射面入射後，經該液晶層到達該反射層被反射，然後再次穿過該液晶層，從該入射面出射。可以通過控制施加在該液晶層上的一電壓，控制該液晶層內液晶分子的排列方向，從而控制該光調製器203的一出射光的偏振方向。根據輸入該圖像信號，該光調製器203將光調製後產生該調製光2和該非調製光3。在本實施例中，第三偏振態與第二偏振態為相同的偏振態，即被改變偏振態的光成為第一偏振態的該調製光2，而其餘部分未改變偏振態的光成為第二偏振態的該非調製光3。該調製方式可以通過改變施加到該光調製器203的一電壓來改變該液晶層內液晶分子的排列方向實現，可以參照LCOS的工作原理，此處不再贅述。

當然，在其他實施方式中，也可以根據輸入該圖像信號，將改變偏振態的光作為該非調製光3，而未改變偏振態的光作為該調製光2，這種技術方案對應上述“第三偏振態與第一偏振態相同”的情形。該技術方案可以在本實施例的基礎上通過將該圖像信號轉換為反色圖像信號，並輸入到該光調製器203來實現；也可以通過在本實施例的基礎上在該光調製器203中增加四分之一波片來實現；還可以通過採用其他種類的該反射式液晶光閥實現，此處不再詳細說明。

在本實施例中，入射於該光調製器203的光經調製作用，產生的該調製光2與該非調製光3從該光調製器203的一出射面沿同一方向出射。在一般的LCOS設備中，利用偏振分光棱鏡(Polarization Beam Splitter,PBS)將調製光與非調製光分光，並將非調製光沿入射方向反向原路返回，這導致非調製光無法被重新利用，或者如背景技術中的光回收方案可行性低。而本實施例利用該光引導裝置204將該非調製光3沿非原路返回的方向引導至該勻光裝置202的該光入射面。

具體的，本實施例中，該光引導裝置204包括一偏振分光元件2041，該偏振分光元件2041引導該勻光裝置202的一出射光斜入射到該光調製器203的該入射面，並將該光調製器203出射的該調製光2和該非調製光3分別引導向不同的方向。該偏振分光元件2041透射第一偏振態的該調製光2，並反射第二偏振態的該非調製光3，由於本實施例中的第三偏振態與第二偏振態相同，因此該勻光裝置202的該出射光經該偏振分光元件2041反射後入射於該光調製器203。該偏振分光元件2041可以為一偏振片，也可以為在棱鏡上鍍製的偏振選擇膜。

在本實施例中，利用光斜入射進入該反射式液晶光閥，有效的避免了與入射光相同偏振態的光順著原路返回。

當然，在本實施例的變形實施例中，該偏振分光元件2041也可以透射第二偏振態的光並反射第一偏振態的光。如圖4b所示，係顯示本發明的顯示系統的實施例四的變形實施例的結構示意圖。如 圖所示，本變形實施例與實施例四的區別僅在於，該偏振分光元件2041’透射第二偏振態的光並反射第一偏振態的光，該實施例是實施例四的實施方式的進一步拓展。

實施例五

請參閱圖4c，係顯示本發明的顯示系統的實施例五的結構示意圖。該顯示系統包括一光源201、一勻光裝置202、一光調製器203、一光引導裝置204和一全反射棱鏡206。本實施例中，該光調製器203為一反射式液晶光閥。與實施例四相比，本實施例的區別僅在於，將上述偏振分光元件2041替換為該全反射棱鏡206。

本實施例中，該全反射棱鏡206引導該勻光裝置202的一出射光斜入射到該光調製器203的一入射面，並引導該光調製器203出射的一調製光2和一非調製光3沿同一方向從該全反射棱鏡206中出射。而後，從該光調製器203出射的該調製光2和該非調製光3被該光引導裝置204依照偏振態不同分為兩束光，並將其中的該非調製光3引導至該勻光裝置202的一光入射面。

在本實施例中，該勻光裝置202的該出射光進入該全反射棱鏡206後，以大角度入射到該全反射棱鏡206與空氣的介面，被全反射後斜入射到該光調製器203。與實施例四相同，經該光調製器203調製的光沿不同於一入射光方向出射，即該調製光2和該非調製光3沿同一方向進入該全反射棱鏡206，並以小角度入射到該全反射棱鏡206與空氣的介面，透射過該全反射棱鏡206。當然，本實施例同樣可以在其他實施方式中，使得該入射光以小角度入射並透射過該全 反射棱鏡206到達該反射式液晶光閥，該出射光以大角度入射該全反射棱鏡206的一全反射面，並被反射後出射。

實施例六

請參閱圖5，圖5係顯示本發明的顯示系統的實施例六的結構示意圖。該顯示系統包括一光源301、一勻光裝置302、一光調製器303和一光引導裝置304。

其中，該光源301用以出射一第一光1，該勻光裝置302包括一光入射面，用以接該收第一光1並使其均勻化。該光調製器303用以接收至少部分該勻光裝置302出射的光並根據一圖像信號對入射於該光調製器303的光進行調製，並出射一調製光2和一非調製光3。該光引導裝置304用以將至少部分該光調製器303出射的該非調製光3引導至該勻光裝置302的該光入射面，使其經該勻光裝置302均勻化後再次進入該光調製器303。

在本實施例中，該光調製器303為一數位微鏡設備，該數位微鏡設備的處於開狀態的一微鏡單元將至少部分入射於該數位微鏡設備的光反射形成作為該調製光2，該數位微鏡設備的處於關狀態的該微鏡單元將至少部分入射於該數位微鏡設備的光反射形成該非調製光3，該調製光2與該非調製光3沿不同方向從該數位微鏡設備中出射。

在本實施例中，由於該數位微鏡設備僅通過控制其中的該微鏡處於開狀態和關狀態的時間占比來控制一微鏡對應像素的明暗，因此入射於該數位微鏡設備的光是否具有偏振態不影響該數位微鏡 設備的正常工作。因此，一入射光既可以是非偏振光，也可以是偏振光，該調製光2與該非調製光3也既可以是非偏振光，也可以是任意偏振態的偏振光。

在本實施例中，該光源301為激光光源，如激光二極體光源、激光二極體陣列光源或激光器光源。該光源301具有光學擴展量小的特點，使得該第一光1在進入該勻光裝置302時具有較小的光斑和較小的光發散角，並使得光經過一系列光學元件入射到該光調製器303時保持較小的光學擴展量，避免了大量的光因發散角大而無法被利用，提高了光利用率。如果採用其他光源，如燈泡光源、LED光源，其光學擴展量遠大於激光光源的光學擴展量，為使入射到該勻光裝置302的光斑滿足入射面的大小，將會擴大光的發散角，這將使得大量的光無法被該光調製器303利用而在該光調製器303的有效光學面之外被吸收轉換成熱量。本實施例中，將該第一光1與該非調製光3通過幾何合光的方式合成一束光，本就增大了該勻光裝置302的截面積，使得光學擴展量擴大，如果使用光學擴展量大的光源，將進一步減小光利用率；而本實施例採用小光學擴展量的激光光源，即使將回收利用的該非調製光3與該第一光1幾何合光，仍能保證入射到該光調製器303的光具有較小的光學擴展量。

當然，在對光利用率要求不高的環境下，也可以採用燈泡或LED光源作為顯示系統的光源。在本發明的光回收技術方案下，即使採用該類光源，也能夠相對於不採用本發明的技術方案具有更高的光利用率。

在本實施例中，該第一光1為藍光激光，藍光作為投影、顯示的基色光，既可以單獨作為基色光，也可以作為產生紅綠基色光的激發光。當然，該第一光1也可以為紫外光，紫外光能夠激發不同的螢光粉產生紅綠藍三基色光。在本發明的其他實施例中，該第一光1也可以為白光，白光經過該光調製器303調製後可以經過一濾光裝置或一分色棱鏡分成紅綠藍三基色光。

本實施例中，如圖5所示，該勻光裝置302包括一複眼透鏡對。該複眼透鏡對的入射面包括互相不重疊的一第一區域和一第二區域，該第一光1從該第一區域入射進入該複眼透鏡對，而該非調製光3從該第二區域入射進入該複眼透鏡對。由於該第一區域與該第二區域互相不重疊，該技術方案可以適用以任何該第一光1與該非調製光3波長相同或不同、偏振態相同或不同的情形。

在本實施例中，該第一區域和該第二區域在該勻光裝置302的光入射面並排排列。在其他實施方式中，該第一區域和該第二區域也可以依照其他的排列方式。例如，將該第二區域設置於該第一區域的周圍，該第一區域與該第二區域呈“回”字型分佈，使得該第一區域位於該勻光裝置302的中央，該分佈方式可以避免該第一光1從該勻光裝置302出射後具有一定的偏轉角，進而便於後續光學器件的角度擺放，而且具有更好的均勻性。

在本實施例中，該第一區域與該第二區域的面積比為1：1~1：5。在該勻光裝置302的截面積不變的情況下，該第一區域面積小於該第二區域面積能夠使得顯示系統具有更高的光利用率。這 是由於該第一區域與該第二區域在原理上是光學擴展量合光，對於相同的該非調製光3，該第二區域面積越大，該非調製光3對應的發散角越小，該第二區域面積越小，該非調製光3對應的發散角越大，而過大的發散角的光是無法被利用的，因此該第二區域所占的比例決定了光回收利用的效率。此外，受限於該顯示系統的體積，該勻光裝置的體積不能過大，因此該第一區域的大小也要滿足該光源一出射光的光學擴展量要求，該第一區域不能無限減小，否則該第一光1的發散角也會擴大到使第一光的利用率下降。

當然，在本實施例的其他實施方式中，該勻光裝置302也可以包括一積分棒。具體可參照本發明實施例二中關於該勻光裝置102’為該積分棒的技術方案及其擴展技術方案。

在本實施例中，該光引導裝置304包括由多個反射鏡組成的一反射鏡組和由多個中繼透鏡組成的一透鏡組。本發明保護的技術方案不限於實施例中數量或種類的該些反射鏡和該些中繼透鏡，該些反射鏡可以是平面反射鏡或曲面反射鏡，該些中繼透鏡也可以是凸透鏡或凹透鏡。本實施例中，該光引導裝置304將該非調製光3引導至該勻光裝置302的入射面之前，並使其在入射到該勻光裝置302的該光入射面之前轉變為與第一光1平行的光。在其他實施方式中，該光引導裝置304還可以用以控制該非調製光3在該勻光裝置302的該光入射面的入射角度，使得該非調製光3與該第一光1在該勻光裝置302的光入射面的入射角度分佈連續。

本實施例中，合光方式採用如實施例一和實施例二的幾何合光(光學擴展量合光)的方式。當然，本實施例的其他實施方式中也可以採用實施例三的偏振合光的技術方案，在該技術方案中該第一光1為偏振光，該光引導裝置304包括一偏振合光元件，位於該光源與該勻光裝置302之間的光路上，且該非調製光3與該第一光1分別從不同的方向入射於該偏振合光元件，併合為一束光入射於該勻光裝置302的該光入射面。在該實施方式中，由於該光調製器303的該數位微鏡設備不需要對該入射光的偏振態限定，因此一般地，該調製光2與該非調製光3的偏振態保持與該第一光1的偏振態相同。由於偏振合光需要兩側的該入射光的偏振態不同，因此該光引導裝置304進一步包括一第二偏振轉換元件，用以調節該非調製光3的偏振態，經調節後的該非調製光3的偏振態與該第一光1的偏振態在入射到該偏振合光元件時不同，從而實現偏振合光。

本實施例中，可以進一步包括一全反射棱鏡用以引導該勻光裝置302出射的光入射到該數位微鏡設備，利用該全反射棱鏡可以放大該數位微鏡設備的該入射光與該出射光、該調製光2與該非調製光3之間的夾角，便於光路設計。

本實施例六相對於前述各實施例的優勢在於，不需要對光的偏振態進行嚴格的限定，可以減少偏振光學元件的數量。但是其缺點在於，該數位微鏡的開狀態與關狀態的該出射光(即調製光與非調製光)夾角較小，不易將其區分。

在本發明中，該顯示系統可以為電視機設備、投影機設備、拼牆設備、舞臺電腦燈設備、圖像投影燈設備等任何投影或顯示出單色或多色圖像的設備。

在上述各實施例中，進一步的，該顯示系統還包括位於該光調製器的該出射光路上的一投影鏡頭，用以將圖像投影出去。

在上述各實施例中，進一步的，該光引導裝置包括一光回收率控制裝置(未示出)，用以控制該光調製器出射的該非調製光到達該勻光裝置的光入射面的比率。由於本發明通過將該非調製光重新分配到該調製光對應的顯示圖像中，因此相較於不採用本發明的方案，本發明的顯示圖像亮度提高。由於每一幀圖像的平均亮度不同，每一幀圖像內的各像素的亮度分佈不同，可能導致圖像前後兩幀的某些像素的亮度差別過大。因此，通過該光回收率控制裝置減少圖像中過亮的像素點的亮度，能夠避免亮度變化過於劇烈，緩解視覺疲勞。

該光回收率控制裝置可以是個透過率可調的裝置(例如對於偏振光可以是個液晶光閥)，通過控制透過率，可以增加或減少回收到該勻光裝置的該光入射面的該非調製光的多少。

本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

必須加以強調的是，以上對本發明所提供的一種顯示系統進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式 進行了闡述，以上實施例的說明只是用以幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。

2‧‧‧調製光

3‧‧‧非調製光

101‧‧‧光源

102‧‧‧勻光裝置

103‧‧‧光調製器

104‧‧‧光引導裝置

Claims (19)

1. 一種顯示系統，係包括：一光源，用以出射一第一光；一勻光裝置，具有一光入射面和一光出射面，其中，該勻光裝置以其所述光入射面接收該第一光，並使其均勻化；一光調製器，用以自該勻光裝置的該光出射面接收至少部分光，並根據一圖像信號對入射於該光調製器的至少部分光進行調製，並出射一調製光和一非調製光；其中，該調製光和該非調製光分別具有一第一偏振態和一第二偏振態，該第一偏振態與該第二偏振態為偏振方向不同的兩種偏振態；以及一光引導裝置，用以將該光調製器出射的該調製光與該非調製光分別引導向不同的方向；其中，該光引導裝置將該光調製器出射的至少部分該非調製光引導至該勻光裝置的該光入射面，使其經該勻光裝置後進入該光調製器。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示系統，其中，該入射於該光調製器的光具有一第三偏振態，且所述第三偏振態與該第一偏振態或該第二偏振態相同。
3. 如申請專利範圍第2項所述的顯示系統，更包括：一第一偏振轉換元件，位於所述勻光裝置與所述光調製器之間的光路上，用 以將所述勻光裝置的出射光在入射到所述光調製器之前轉換為具有該第三偏振態的光。
4. 如申請專利範圍第2項所述的顯示系統，其中，該光調製器為透射式液晶光閥，包括用以調節入射到該光調製器的光的偏振態的一液晶層，該液晶層的兩側分別為該光調製器的一入射面與一出射面，其中該入射面用於接收該勻光裝置出射的至少部分光，且該出射面用以出射該調製光與該非調製光。
5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示系統，其中，入射於該光調製器的光係沿垂直於該光調製器的該入射面的方向入射，經該光調製器調製後產生該調製光和該非調製光，並且，該調製光與所述非調製光從該光調製器的該出射面沿同一方向出射，該第三偏振態與該第二偏振態相同。
6. 如申請專利範圍第2項所述的顯示系統，其中，該光調製器為反射式液晶光閥。
7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示系統，其中，該光引導裝置包括一偏振分光元件，用以透射第一偏振態和第二偏振態之一的偏振態的光，並反射另一偏振態的光，所述偏振分光元件引導所述 勻光裝置的出射光斜入射到所述光調製器的一入射面，並將所述光調製器出射的該調製光和該非調製光分別引導向不同的方向。
8. 如申請專利範圍第6項所述的顯示系統，更包括一全反射棱鏡，所述全反射棱鏡引導所述勻光裝置的出射光斜入射到所述光調製器的一入射面，並引導所述光調製器出射的調製光和非調製光沿同一方向從所述全反射棱鏡中出射。
9. 如申請專利範圍第1至8項中的任一項所述的顯示系統，其中，所述勻光裝置包括一複眼透鏡對或一積分棒。
10. 如申請專利範圍第1至8項中的任一項所述的顯示系統，其中，該勻光裝置的該光入射面包括互相不重疊的一第一區域和一第二區域，所述第一光從所述第一區域入射到所述勻光裝置，所述非調製光經所述光引導裝置引導後從所述第二區域入射到所述勻光裝置。
11. 如申請專利範圍第10項所述的顯示系統，其中，該勻光裝置包括一複眼透鏡對，所述第一區域與所述第二區域的面積比為1：1~1：2。
12. 如申請專利範圍第10項所述的顯示系統，其中，該第一光與所述非調製光的偏振態相同。
13. 如申請專利範圍第1至8項中的任一項所述的顯示系統，其中，該第一光為偏振光，該光引導裝置包括一偏振合光元件，位於所述光源與所述勻光裝置之間的光路上，且所述非調製光與所述第一光分別從不同方向入射於所述偏振合光元件，併合為一束光入射於所述勻光裝置的該光入射面。
14. 如申請專利範圍第13項所述的顯示系統，其中，該光引導裝置包括一第二偏振轉換元件，用以調節所述非調製光的偏振態，使經調節後的該非調製光的偏振態與所述第一光的偏振態在入射到所述偏振合光元件時不同。
15. 如申請專利範圍第1至8項中的任一項所述的顯示系統，其中，該光引導裝置包括由多個反射鏡組成的一反射鏡組和由多個中繼透鏡組成的一透鏡組，該光引導裝置用於將所述該非調製光在入射到所述勻的光裝置的該光入射面之前轉變為與所述第一光平行的光；或者該光引導裝置用於控制所述非調製光在所述勻光裝置的該光入射面的入射角度，使得該非調製光與所述第一光在所述勻光裝置的該光入射面的入射角度分佈連續。
16. 如申請專利範圍第1至8項中的任一項所述的顯示系統，其中，該光源為激光光源，所述第一光為藍光或紫外光。
17. 如申請專利範圍第1至8項中的任一項所述的顯示系統，其中，該第一光為白光。
18. 如申請專利範圍第1至8項中的任一項所述的顯示系統，更包括一投影鏡頭，位於該光調製器的出射光路上。
19. 如申請專利範圍第1至8項中的任一項所述的顯示系統，其中，該光引導裝置包括一光回收率控制裝置，用以控制該該光調製器出射的該非調製光到達所述勻光裝置的該光入射面的比率。

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