发明名称 光学系统及投射型显示装置
摘要 本发明系关于光学块,特别是关于有效率利用构装光源装置、液晶显示元件、成像光学系及投射光学系之筐体的空间,适用于小型化之投射型显示装置之光学系统。本发明之目的在于提供实用而且致密之投射型显示装置之光学系统。其解决手段为由;藉由外部控制以转换偏光之3片的反射型液晶面板RP–R,RP–G,RP–B,及限制入射光之偏光成分之中的必要的偏光成分入射反射型液晶面板之第1偏光分光器PBS-R,PBS-G,PBS–B,及使入射白色光分解为3色,分成各各之反射型液晶面板所需要之色波长成分以输入反射型液晶面板之色分解合成元件CD1,及进行再度合成藉由反射型液晶面板被偏光调制为相当于由外部被控制之影像资讯般之各色成分之反射光之色分解合成元件CD2,及将被偏光转换之输出光因应该偏光分离成输出方向或非输出方向之第2偏光分光器PBS–R,PBS–G,PBS–B所形成,将上述色分解合成元件CD1与色分解合成元件 CD2在各光路以个别之元件,而且使两者空间上比邻配置。
申请公布号 TW475336 申请公布日期 2002.02.01
申请号 TW089104096 申请日期 2000.03.07
申请人 日立制作所股份有限公司 发明人 宫敏夫;柳川薰
分类号 H04N5/74;H04N9/31;G09G3/18 主分类号 H04N5/74
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种光学系统,其特征为: 由:藉由外部控制以转换偏光之3片的反射型液晶 面板,及限制入射光之偏光成分之中的必要的偏光 成分入射反射型液晶面板之第1偏光分光器,及使 入射白色光分解为3色,分成各各之反射型液晶面 板所需要之色波长成分以输入反射型液晶面板之 第1色分解合成元件,及进行再度合成藉由反射型 液晶面板被偏光调制为相当于由外部被控制之影 像资讯般之各色成分之反射光之第2色分解合成元 件,及将被偏光转换之输出光因应该偏光分离成输 出方向或非输出方向之第2偏光分光器所形成, 将上述第1色分解合成元件与上述第2色分解合成 元件在各光路以个别之元件,而且使两者空间上比 邻配置。2.如申请专利范围第1项记载之光学系统, 其中前述色分解合成元件系交叉分色棱镜。3.如 申请专利范围第1项记载之光学系统,其中前述色 分解合成元件系分色镜。4.如申请专利范围第1项 记载之光学系统,其中前述第1偏光分光器、色分 解合成元件、第2偏光棱镜系为镜片与半透明反射 镜之组合。5.一种光学系统,其特征为: 由:3片之反射型液晶面板; 及反射入射光之偏光成分之中的第1偏光成分,透 过第2偏光成分之偏光元件; 及将入射光分解成3个波长成分之色分解元件; 及将上述3个波长成分之光合成之色合成元件所构 成, 藉由上述色分解元件,被分解为各波长成分之光入 射上述偏光元件与上述反射型液晶面板被偏光, 因应该偏光,输出光入射上述色合成元件。6.一种 投射型显示装置,其特征为:由如申请专利范围第5 项记载之光学系统与光源所形成者。7.一种光学 系统,其特征为: 由:第1反射型液晶面板与第2反射型液晶面板与第3 反射型液晶面板; 及反射入射光之偏光成分之中的第1偏光成分,透 过第2偏光成分之第1偏光元件,第2偏光元件,第3偏 光元件; 将入射光分解成3个之波长成分之色分解元件; 及合成上述3个之波长成分之光的色合成元件所构 成, 入射光在X方向入射上述色分解元件, 第1波长带之光被反射于Y方向,第2波长带之光被反 射于-Y方向,第3波长带之光透过色分解元件,射出 于X方向, 被反射于Y方向之第1波长带之光入射第1偏光元件, 入射上述第1偏光元件之光之第2偏光成分透过上 述第1偏光元件,入射上述第1反射型液晶面板, 入射上述第1反射型液晶面板之光遵循影像资讯被 偏光,被反射于上述第1偏光元件, 在上述第1反射型液晶面板被反射之光在第1偏光 元件,第1偏光成分被反射于Z方向,在第1偏光元件 被反射于Z方向之光在第1镜片被反射于-Y方向,入 射于位在上述色分解元件之Z方向之上述色合成元 件; 被反射于-Y方向之第2波长带之光入射于上述第2偏 光元件, 入射上述第2偏光元件之光的第2偏光成分透过上 述第2偏光元件,入射上述第2反射型液晶面板, 入射上述第2反射型液晶面板之光遵循影像资讯被 偏光被反射于上述第2偏光元件, 在上述第2反射型液晶面板被反射之光在第2偏光 元件,第1偏光成分被反射于Z方向,在第2偏光元件 被反射于Z方向之光在第2镜片被反射于Y方向,入射 于位在上述色分解元件之Z方向之上述色合成元件 ; 透过上述色分解元件之第3波长带之光入射上述第 3偏光元件, 入射上述第3偏光元件之光的第2偏光成分透过上 述第3偏光元件入射上述第3反射型液晶面板, 入射上述第3反射型液晶面板之光遵循影像讯号被 偏光被反射于上述第3偏光元件, 在上述第3反射型液晶面板被反射之光在第3偏光 元件,第1偏光成分被反用于Z方向,在第3偏光元件 被反射于Z方向之光在第3镜片被反射于-X方向,入 射于位在上述色分解元件之Z方向之上述色合成元 件; 入射上述色合成元件之第1波长带之光与第2波长 带之光与第3波长带之光被合成输出。8.一种投射 型显示装置,其特征为:由如申请专利范围第7项记 载之光学系统与光源所构成。图式简单说明: 图1系说明依据构成投射型显示装置之本发明之光 学系统之第1实施例之模式图。 图2系显示为了说明图1之光学系统之机能,分离各 构成构件之红色成分之光路展开图。 图3系显示为了说明图1之光学系统之机能,分离各 构成构件之绿色成分之光路展开图。 图4系显示为了说明图1之光学系统之机能,分离各 构成构件之蓝色成分之光路展开图。 图5系说明依据构成投射型显示装置之本发明之光 学系统之第2实施例之模式图。 图6系显示为了说明图5之光学系统之机能,分离各 构成构件之各色成分之光路展开图。 图7系说明依据构成投射型显示装置之本发明之光 学系统之第3实施例之模式图。 图8系为了说明图7之光学系统之机能分开显示各 构成构件之展开图。 图9系构成使用于本发明之反射型液晶显示元件之 液晶面板的构成例之说明图。 图10系说明构成使用图9所示之反射型液晶显示元 件之习知的投射型显示装置之光学系统之模式图 。 图11系为了说明图10之光学系统之机能,分开显示 各构成构件之展开图。
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