專利名稱：一種p、s光分時工作的光學引擎的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種光學引擎， 一種P、S光分時進入LCD光的調制器，并能呈現立 體圖象的光學引擎，屬光學顯示技術領域。
背景技術：
在使用LCD進行圖象顯示的投影系統中，傳統方法都是在一個LCD片中，只能連續 通過P光或S光，如專利200410081263. 6公開的技術，這種方法只能得到平面圖象，要得到 立體圖像，則要采用二片LCD分別通過P光及S光，再合成立體圖像，或者采用分別具有P 光或S光輸出的二臺投影機合成圖象，如圖l所示，是傳統方法自然光轉換偏振光裝置，這 樣的裝置在光源的自然光轉換成偏振光的過程中一般面積會增大一倍，增大了光源的光學 擴展量，這對于投影機的亮度提升以及光利用率是極其不利的。圖l是傳統方法是通過單 一光源的光線，通過透鏡301,302組成的復眼系統，再有PBS303轉換偏振光，從圖1所示可 知P-S光轉換成Sl， S2光線中，光源面積增加了一倍，這在投影系統中，對提升亮度是極其 不利的，特別是對于像LED，激光等面光源發光元件組成的光源。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供結構簡單，能提升亮度，光利 用率得到提高，綜合性能大大提升的P、 S光分時工作的光學引擎。 本發明的目的是通過如下技術方案來完成，它至少具有二個光源，其中至少一個 光源被轉換成S光，其它光源被轉換成P光，P光及S光分時進入成像LCD光閥調制器，而 成像LCD光閥調制器通過圖象處理使得P光與S光分時入射通過檢片器，并能呈現相同的 平面或立體圖象。 所述的至少二個光源是通過至少二個PBS轉換機構轉換元件和轉換元件，且轉換 后的光學擴展量保持不變，即二個光源發出的P光或S光在同一個平面面積內輸出。
所述的至少二個光源包括LED或激光半導體光源或VHP或金鹵光源；所述的光源 還包括對所述光源進行整形和傳導的光的燈杯裝置。 所述的成像LCD光閥調制器是適合對偏振光進行調制以產生圖象的LCOS或LCD 元件。 所述的光的燈杯裝置是具有拋物面結構的CPC傳導管，其輸出面是與成像LCD光 閥調制器調制面長寬比例一致的長方形。 所述的光源轉換的P、 S光分時進入同一個成像LCD光閥調制器，在通過檢片器后 有一光學放大器鏡頭，并在該輸出圖象端成像，且可以呈現立體圖象。 本發明通過至少二組光源的偏振光轉換裝置，與圖象LCD的有效結合，在同一個 圖象LCD上分時通過P光或S光，由圖象LCD同步根據P光或S光調制對應的圖象，以達到 顯示平面或立體圖象的目的，同時由于這種方法在自然光轉換偏振光的過程中，基本有不 增加光學擴展量及分時點亮二組光源有助于光源的散熱及提高LED的輸出功率，從而提升亮度，光利用率得到提高，使得光學引擎整體結構上具有相當多特出的優點，本發明把立體 圖像顯示方法，偏振光轉換的有效方法及光源的間隙工作優點有機結合，用比較簡單的結 構，實現了綜合性能的提升。
圖1是現有技術的結構示意圖。 圖2是本發明的基本結構示意圖。 圖3是本發明的三LCD系統的結構示意圖。 圖4是本發明的大屏幕LCD立體電視背光結構示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發明作詳細的介紹圖2所示，本發明至少具有二個光源，其 中至少一個光源被轉換成S光，其它光源被轉換成P光，P光及S光分時進入成像LCD光閥 調制器108，而成像LCD光閥調制器108通過圖象處理使得P光與S光分時入射通過檢片器 109，并能呈現相同的平面或立體圖象。 所述的至少二個光源是通過至少二個PBS轉換機構轉換元件103、104和轉換元件 105， 106，且轉換后的光學擴展量保持不變，即二個光源發出的P光或S光在同一個平面面 積內輸出。所述的至少二個光源包括LED101，102或激光半導體光源或VHP或金鹵光源；所 述的光源還包括對所述光源進行整形和傳導的光的燈杯裝置。所述的光的燈杯裝置101， 102是具有拋物面結構的CPC傳導管，其輸出面是與成像LCD光閥調制器108調制面長寬比 例一致的長方形。 所述的成像LCD光閥調制器108是適合對偏振光進行調制以產生圖象的LCOS或 LCD元件。 所述的光源轉換的P、 S光分時進入同一個成像LCD光閥調制器108，在通過檢片 器109后有一光學放大器鏡頭IIO，并在該輸出圖象端成像，且可以呈現立體圖象。
圖2所示，有二個光源101，102發出的光被分別被PBS104，105及三角棱鏡105， 106組成的轉換系統轉成P光或S光，而P光或S光分時進入成像LCD光閥調制器108，而 成像LCD 108通過圖象處理使得P光與S光分時入射通過檢片器109，如通過簡單圖像取 反，能呈現相同的平面圖像，通過其他方法能得立體圖象，這種結構光學元件用得少，結構 簡單，最大限度地減少了，光源偏振光轉換損失及傳遞上的損失，提高了光效，由于本方案 恰好101， 102光源分時工作，對象LED，激光光源，還能利用光源間隙時間，增加光源瞬時功 率，增加了光輸出亮度。 圖3所示是本發明在三LCD系統中的實施例；本發明在3LCD投影系統中的典型應 用，R， G， B三基色光分別有二組光源401,404,407，自然光轉換偏振光由PBS402， 405， 408 組成，它們在一個時間段是P光，另一時間段是S光，分別與其對應的圖像LCD403， 406， 409 的圖像進行配合，實現立體或平面圖像，R， G， B三色圖像通過合色棱鏡411，合成彩色，最后 通過成像鏡頭410投射成像.通過本發明的應用將較傳統方法轉換出較小的面積單元的偏 振光，從而具有對后續光學系統來說，具有更高的光利用率.圖4所示的是本發明作大屏幕 LCD立體電視背光中的應用。
由于本發明對P-S光轉化上，具有高效率，如圖4作為LCD108屏的背光，也是較好 的方案，把二個光源101、102， PBS轉換元件103、104組成陣列，產生分時的P S背光，與圖 像LCD108配合，能很方便的產生立體圖像。
權利要求
一種P、S光分時工作的光學引擎，它至少具有二個光源，其特征在于其中至少一個光源被轉換成S光，其它光源被轉換成P光，P光及S光分時進入成像LCD光閥調制器(108)，而成像LCD光閥調制器(108)通過圖象處理使得P光與S光分時入射通過檢片器(109)，并能呈現相同的平面或立體圖象。
2. 根據權利要求1所述的P、S光分時工作的光學引擎，其特征在于所述的至少二個光 源是通過至少二個PBS轉換機構轉換元件(103U04)和轉換元件(105， 106)，且轉換后的光 學擴展量保持不變，即二個光源發出的P光或S光在同一個平面面積內輸出。
3. 根據權利要求1或2所述的P、S光分時工作的光學引擎，其特征在于所述的至少二 個光源包括LED(101，102)或激光半導體光源或VHP或金卣光源；所述的光源還包括對所述 光源進行整形和傳導的光的燈杯裝置。
4. 根據權利要求1所述的P、S光分時工作的光學引擎，其特征在于所述的成像LCD光 閥調制器(108)是適合對偏振光進行調制以產生圖象的LCOS或LCD元件。
5. 根據權利要求3所述的P、S光分時工作的光學引擎，其特征在于所述的光的燈杯裝 置(101,102)是具有拋物面結構的CPC傳導管，其輸出面是與成像LCD光閥調制器(108) 調制面長寬比例一致的長方形。
6. 根據權利要求2所述的P、S光分時工作的光學引擎，其特征在于所述的光源轉換的 P、S光分時進入同一個成像LCD光閥調制器(108)，在通過檢片器(109)后有一光學放大器鏡頭(iio)，并在該輸出圖象端成像，且可以呈現立體圖象。
全文摘要
一種P、S光分時工作的光學引擎，它至少具有二個光源，其中至少一個光源被轉換成S光，其它光源被轉換成P光，P光及S光分時進入成像LCD光閥調制器，而成像LCD光閥調制器通過圖象處理使得P光與S光分時入射通過檢片器，并能呈現相同的平面或立體圖象；所述的至少二個光源是通過至少二個PBS轉換機構轉換元件和轉換元件，且轉換后的光學擴展量保持不變，即二個光源發出的P光或S光在同一個平面面積內輸出；所述的至少二個光源包括LED或激光半導體光源或VHP或金鹵光源；P光或S光分時進入成像LCD光閥調制器，并分時入射通過檢片器能呈現相同的平面或立體圖象，最大限度地減少了光源偏振光轉換損失，提高了光效，還能利用光源間隙時間，增加光源瞬時功率，增加了光輸出亮度。
文檔編號G03B21/14GK101770150SQ20101010562
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月20日 優先權日2010年1月20日
發明者施振浩, 蔡銘 申請人:寧波市科技園區華域電子有限公司