CN103105723A - 投影设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种投影设备,包括颜色合成部分、投影镜头和偏振变换部分。颜色合成部分被构造为将三原色光组合。投影镜头被构造为发射由颜色合成部分提供的光。偏振变换部分被布置在投影镜头的光发射侧并且被构造为将由投影镜头提供的颜色光置于无偏振状态。
Description
技术领域
本发明涉及执行视频显示的投影设备。
背景技术
已经发展了采用3D(三维)有源快门(active shutter)技术的LCD(液晶显示)投影器。
有源快门技术属于能够通过其产生深度感的视频显示技术。利用这种有源快门技术,通过视差来实现立体观看,视差是通过交替地显示左眼图像和右眼图像并且与图像的切换同步地遮挡3D眼镜的用户的左眼和右眼视觉而产生的。
这里的问题是相比于投射2D(二维)图像的投影仪,如上所述地投射3D图像的这种投影仪在质量控制上存在困难。这是因为对于在屏幕上反射之后产生偏振的光来说,3D眼镜仅使得沿着特定方向偏振的成分通过,该偏振状态极大地影响3D图像的质量,即,使得颜色不均匀以及减小亮度。
对于2D图像,不使用3D眼镜,因此图像质量不受到光在屏幕上反射之后的偏振状态影响,因为无论偏振状态如何,光都被均匀地引导到用户的眼睛中。另一方面,对于采用3D有源快门技术的LED投影仪等,重要的因素是考虑在光到达3D眼镜之前的光的偏振状态。
作为在先技术,提出了这样的投影仪:其使得RGB光在水平/垂直方向上的量均匀,并且改变每个颜色光的偏振状态。作为示例,见日本专利申请公报No.2007-304607。
然而,对于投射3D图像的前述投影仪,在来自该投影仪的投影光在从屏幕反射之后到达3D眼镜,对于光没有执行用于改善3D图像的质量的合适的偏振变换。
因此,存在这样的问题:当3D眼镜不倾斜时,用户感受到颜色不均匀的3D图像;当3D眼镜倾斜时,用户感受到的3D图像不仅颜色不均匀,并且亮度也减小。
发明内容
考虑到上述情况,因此期望提供显著改善3D图像的质量的投影设备,其在3D眼镜不倾斜时具有不太显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有不太显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
根据本发明的实施例,提供了投影设备。该投影设备包括颜色合成部分、投影镜头和偏振变换部分。颜色合成部分被构造为将三原色的光组合。投影镜头被构造为发射由颜色合成部分提供的光。颜色变换部分被布置在投影镜头的光发射侧,偏振变换部分被构造为将由投影镜头提供的颜色光置于无偏振(non-polarized)状态。
3D图像的质量因此被显著地改善。
本发明的这些和其他的目的将会通过最佳实施例的以下具体描述而变得更加清楚,如附图所示。
附图说明
图1是示出了投影设备的示例性构造的图;
图2是示出了改变光的偏振状态的因素的图;
图3是示出了经由3D眼镜观看的颜色不均匀的图;
图4是示出了经由3D眼镜观看的颜色不均匀的另一个图;
图5是示出了透射式LCD投影仪的示例性光学单元构造的图;
图6是示出了反射式LCD投影仪的示例性光学单元构造的图;
图7是示出了波长选择半波片的图;
图8是用于示出波长选择半波片的特性的图;
图9是示出了单轴有机材料和单轴晶体的图;
图10是用于示出单轴有机材料的特性和单轴晶体的特性的图;
图11是示出了由单轴有机材料的相位延迟和单轴晶体的相位延迟影响的光的偏振状态的图;
图12是示出了投影设备的示例构造的图;
图13是示出了投影设备的另一个示例构造的图;
图14是示出了投影设备的另一个示例构造的图;
图15是示出了投影设备的另一个示例构造的图;
图16是示出了投影设备的另一个示例构造的图;
图17是示出了投影设备的另一个示例构造的图;
图18是示出了投影设备的另一个示例构造的图;
图19是示出了投影设备的另一个示例构造的图;
图20是示出了投影设备的另一个示例构造的图;
图21是示出了投影设备的另一个示例构造的图;
图22是示出了投影设备的另一个示例构造的图;
图23是示出了投影设备的另一个示例构造的图;
图24是示出了示例性布置的图;
图25是示出了另一个示例性布置的图;
图26是示出了另一个示例性布置的图;
图27是示出了示例性投影状态的图;
图28是示出了另一个示例性投影状态的图;
图29是示出了另一个示例性投影状态的图;
图30是示出了另一个示例性投影状态的图;
图31是由投影设备进行的投影的概念图。
具体实施方式
下文中,将会参照附图描述本公开的实施例。图1是示出了投影设备的示例性构造的图。投影设备1包括颜色合成部分10、投影镜头20和偏振变换部分30。
颜色合成部分10将R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)三原色的光组合。投影镜头20发射由颜色合成部分10提供的光。偏振变换部分30被布置在投影镜头20的光发射侧,并且将由投影镜头20提供的每个颜色光置于无偏振状态。
在该示例中,偏振变换部分30具有偏振变换元件,该元件是波长选择半波片、单轴有机材料和单轴晶体中的任何一者。波长选择半波片对于具有预定波长的光产生π的相位移动。单轴有机材料是具有一个光轴的有机材料,单轴晶体是具有一个光轴的晶体。通过使用这种偏振变换元件,来自投影镜头20的每个颜色光被根据波长而不同地偏振,使得光被置于无偏振状态。
如上所述,投影设备1具有颜色合成部分10、投影镜头20和偏振变换部分30。偏振变换部分30被构造为将来自投影镜头20的光置于无偏振状态。
利用这种构造,由投影设备1朝向屏幕7反射的光处于无偏振状态,并且在被屏幕7反射之后进入用户的3D眼镜2的光也处于无偏振状态。
因此,通过在3D眼镜2不倾斜时使得颜色不均匀更不显著并且在3D眼镜2倾斜时颜色不均匀更不显著并且亮度减小得更少,显著改善了3D图像的质量。
之后具体描述由本技术解决的问题。图2是示出了改变光的偏振状态的因素的图。在投影设备(投影仪)50中,来自投影镜头51的光在屏幕7上被反射,并且之后到达3D眼镜2。进入3D眼镜2的光的偏振状态主要由以下三个因素影响。
1.投影仪50中引起的非均匀偏振
光在投影仪50中非均匀地偏振,尤其是在从颜色合成棱镜52到投影镜头51的部分中。非均匀偏振特别是由投影镜头51引起,无论投影镜头51是玻璃镜头或塑料镜头。
当投影镜头51是玻璃镜头时,影响被非均匀偏振的光的因素包括玻璃镜头的材料、形状、AR(防反射)涂层等。当投影镜头51是塑料镜头时,影响被非均匀偏振的光的因素包括塑料镜头的材料、形状、AR涂层、成型条件等。尤其是对于塑料镜头,偏振的非均匀性非常显著。
2.屏幕7的反射/偏振特性
当屏幕7特别是银屏幕时,入射光在从其上反射时保持相同的偏振状态。因此,由上述条件1在投影仪50中引起的偏振的非均匀性直接影响3D图像的质量。此外,如果屏幕具有作为偏着特性的任何面内非均匀性,屏幕由以下因素3直接影响。
3.用户的3D眼镜2的倾斜角
对于在普通使用情况下的3D眼镜2,当用户倾斜他/她的头时,眼镜相对于偏振光透射轴的倾斜角约为±25°。当3D眼镜2以约±25°的角度倾斜时,因为用户倾斜他/她的头,3D眼镜2也改变对于偏振光的透射方向。因此,这也极大地改变了3D图像的质量。
由于上述1到3的偏振状态改变因素,进入3D眼镜2的光偏振状态发生改变,并且因此之前具有以下两个主要问题。
A.在3D图像中,在3D眼镜2不倾斜时能感受到颜色不均匀性。
B.在3D图像中,在3D眼镜2倾斜时能感受到颜色不均匀性和亮度减小。
图3和图4都是示出了经由3D眼镜感受到的颜色不均匀的图。例如当背景是白颜色时,如图3所示的这种颜色不均匀(由椭圆图表示)可以在屏幕7上观察到。当屏幕7具有作为偏振特性的任何面内不均匀性时,例如,当用户倾斜他/她的头时用户可能感受到如图4所示的这种直线颜色不均匀。
为了解决以上问题A和B,可以期望将偏振状态改变因素1用作为解决方案。这是因为,对于偏振状态改变因素2,不可能要求用户(顾客)使用特定类型的屏幕7。对于偏振状态改变因素3,考虑到当前向3D眼镜2的标准化的趋势,使用特别设计的3D眼镜是不实际的。
对于由偏振状态改变因素1解决的问题,由以下的方式#1到#3来解决问题A。
#1.使用作为全部由玻璃制成的透镜的投影镜头51,即,避免使用塑料透镜。然而,这实际上解决了问题A但没有解决问题B。
#2.当颜色合成棱镜52是SPS模式时,在投影镜头51与颜色合成棱镜52之间提供波长选择半波片(颜色选择)。通过使用波长选择半波片,S偏振光/P偏振光/S偏振光被按照RGB的顺序排列,以获得P偏振光/P偏振光/P偏振光,或者S偏振光/S偏振光/S偏振光。然而,这实际上解决了问题A但没有解决问题B。
对于通常用在投影仪中的颜色合成棱镜,SPS模式比SSS模式更流行,因为绿色光透射率在其为P偏振时相比于在其为S偏振时更高。然而,在从颜色合成棱镜发射之后,SSS模式也被用于RGB光的排列。
#3.使用SSS模式的颜色合成棱镜52。然而,这实际上解决了问题A但没有解决问题B。此外,这显著减小了G(绿色)的透射率,由此极大地减小2D亮度。
因此,为了解决问题A,上述方法#1到#3都可以用作解决方案。然而,这些方法#1到#3都不解决问题B。这是因为对于方法#1到#3,RGB光仅在相同方向上线偏振,并且来自投影仪50的光不被置于无偏振状态(还没有人发现将光置于这种无偏振状态是一种解决方案)。
考虑到上述情况,期望提供投影设备1,其显著改善了3D图像的质量,在3D眼镜2不倾斜时使得颜色不均匀性更不显著,并且在3D眼镜2倾斜时使得颜色不均匀性更不显著并且使得亮度减小得更少。
之后描述作为投影设备1的应用示例的透射式LCD投影仪和反射式LCD投影仪。
图5是示出了透射式LCD投影仪的示例性光学单元构造的图。透射式LCD投影仪100包括光源部分、照明光学***、分离光学***、光调制元件部分、合成光学***和投影光学***。
光源部分包括光源101和反射器102。光源101例如是包括超高压汞灯和金属卤化物灯的HID(高强度放电)灯。光源101发射白光。光源101被布置在反射器102的焦点位置处,并且通过在反射器102上反射来自光源101的白色光而产生基本平行的光。反射器102不局限于抛物面形状,并且例如可以是椭圆形状。
照明光学***包括UV(紫外)截止滤光片111、蝇眼透镜112-1和112-2、偏振光分离元件113、波片单元(偏振光调制元件)114和会聚透镜115。
UV截止滤光片111被设置在光源101的前方,以阻挡来自光源101的紫外光线的路径。蝇眼透镜112-1和112-2接收在反射器102上反射之后基本平行的光,并且将基本平行的光发射到偏振光分离元件113。蝇眼透镜112-1和112-2使得进入光调制元件部分的光的亮度均匀。
偏振光分离元件113将进入的光通量分离为第一和第二偏振成分。即,偏振光分离元件113接收光(其为S和P偏振光的组合光),并且例如将P偏振光发射到第一区域,并且将S偏振光发射到第二区域。
波片单元114将来自偏振光分离元件113的光的偏振轴对准预定方向。即,波片单元114将已经进入第一区域的P偏振光调制为S偏振光,并且例如将其偏振轴对准已经进入第二区域的S偏振光。
会聚透镜115接收并收集来自波片单元114的光。来自会聚透镜115的白光进入分离光学***。
分离光学***将来自会聚透镜115的光分离为RGB(红色、绿色和蓝色)光。分离光学***包括二色(dichroic)反射镜121-1和121-2、反射式反射镜122-1到122-3、中继透镜123-1和123-2以及会聚透镜124R、124G和124B。
二色反射镜121-1和121-2基于其波长范围选择性地透射或反射RGB光中的每一者。二色反射镜121-1分别透射绿色和红色波长范围中的光G和R,并且反射在蓝色波长范围中的光B。二色反射镜121-2透射在红色波长范围中的光R,并且反射在绿色波长范围中的光G。利用这种二色反射镜121-1和121-2,白色光被分离为RGB三种颜色的光。这些二色反射镜可以用于颜色分离,而不论其颜色,即,红色或蓝色。
反射式反射镜122-1是全反射式反射镜,并且发射在由二色反射镜121-1分离之后在蓝色波长范围中的光B,并且将光B引导到光调制元件125B。反射式反射镜122-2和122-3也都是全反射式反射镜,并且发射在由二色反射镜121-2分离之后在红色波长范围中的光R,并且将光R引导到光分离元件125R。
中继透镜123-1和123-2改变用于在红色波长范围内的光R的光路长度。会聚透镜124R、124G、和124B分别会聚在红色、绿色和蓝色的波长范围中的光R、G和B。
来自这种分离光学***的光,即,在红色、绿色和蓝色波长范围中的光R、G和B,被分别引导到光分离元件125R、125G和125B。
在光分离元件125R、125G和125B的前方,即,在光源侧,分别设置了入射侧偏振片128R、128G和128B。这些入射侧偏振片128R、128G和128B分别将由分离光学***提供的红色、绿色和蓝色波长范围中的光R、G和B的偏振成分对准。
光分离元件125R、125G和125B使得在红色、绿色和蓝色波长范围中的光R、G和B受到空间调制。发射侧偏振片129R、129G和129B都透射经空间调制的光的预定偏振成分。
合成光学***包括颜色分离棱镜126。颜色分离棱镜126透射在绿色波长范围中的光G,并且将在红色和蓝色波长范围中的光R和B分别朝向投影光学***反射。
颜色分离棱镜126例如是多个玻璃棱镜(即,基本相同形状的四个等边直角棱镜)的接合形式。在使玻璃棱镜组合到一起的表面上,形成具有预定光学特性的两个干涉滤光片。
第一干涉滤光片反射蓝色波长范围中的光B,并且分别透射红色和绿色波长范围中的光R和G。第二干涉滤光片反射红色波长范围中的光R,并且分别透射绿色和蓝色波长范围中的光G和B。
因此,在由光分离元件125R、125G和125B调制之后,所产生的RGB光在颜色分离棱镜126中被组合到一起,并且之后被引导到投影光学***。
作为投影光学***的投影镜头127将来自颜色分离棱镜126的光放大到预定放大率,以在屏幕7上进行视频投影。
图6是示出了反射式LCD投影仪的示例性光学单元构造的图。在反射式LCD投影仪200中,光源201被布置在反射器202的焦点位置处,并且通过在反射器202上反射来自光源201的白色光而产生基本平行的光。UV/IR(紫外/红外)截止滤光片211接收基本平行的光,并且阻挡紫外光线和红外光线的路径。这里,反射器202不局限于抛物面形状,并且可以例如是椭圆形状。
蝇眼透镜212-1和212-2使得光的亮度均匀,并且PS变换器(偏振变换元件)213将随机偏振的光(即,P偏振光/S偏振光)对准,以将其沿着一个偏振方向引导。主会聚透镜221收集偏振方向由PS变换器213均匀地对准的白色照明光。
二色反射镜222将白色照明光分离为在红色波长范围中的光LR,以及在绿色和蓝色波长范围中的光LGB。该二色反射镜222可以用于颜色分离,而不论其颜色,即,分离红色或蓝色。反射式反射镜223反射由二色反射镜222分离之后的红色光LR。
另一个反射式反射镜224反射在由二色反射镜222分离之后的绿色和蓝色光LGB。对于在由反射式反射镜224反射之后光LGB,二色反射镜225仅反射在绿色波长范围中的光,并且透射在蓝色波长范围中的剩余光。
偏振片226R透射在反射式反射镜223上反射之后的红色光LR(即,P偏振光),并且之后将该红色光LR引导到反射式液晶面板230R。反射式液晶面板230R之后使得红色光LR受到空间调制,并且通过反射将所得到的S偏振的红色光引导到颜色合成棱镜240。作为可选构造,颜色合成棱镜240可以在RGB光进入的每个表面上具有偏振片。
当所使用的颜色合成棱镜240是SSS模式时,绿色光按照原样进入颜色合成棱镜240。当颜色合成棱镜240是SPS模式时,半波片被设置在其光入射侧,绿色光是P偏振的,并且之后进入颜色合成棱镜240。
偏振片226G透射在二色反射镜225上反射之后的绿色光LG(即,P偏振光),并且之后将该绿色光LG引导到反射式液晶面板230G。反射式液晶面板230G之后使得绿色光LG受到空间调制,并且通过反射将所得到的S偏振的绿色光引导到颜色合成棱镜240。
偏振片226B透射在二色反射镜225上透射之后的蓝色光LB(即,P偏振光),并且之后将该蓝色光LB引导到反射式液晶面板230B。反射式液晶面板230B之后使得蓝色光LB受到空间调制,并且通过反射将所得到的S偏振的蓝色光引导到颜色合成棱镜240。在每个偏振片226R、226G和226B中每一者的光入射侧,分别设置光学透镜227到229(偏振片也可以设置在光学透镜228与偏振片226G之间)。
对于来自光源201的白色光,通过蝇眼透镜212-1和212-2使得其亮度均匀,并且所得到的光由PS变换器213对准,以被沿着预定偏振方向引导。输出光之后由主会聚透镜221定向为照明反射式液晶面板230R、230G和230B。在被这样定向之后,光由作为颜色分离反射镜的二色反射镜222和225等分离为三种不同波长范围的光。
在分离之后,所产生的颜色光进入反射式偏振片,并且在进入反射式液晶面板230R、230G和230B之前,由偏振片226R、226G和226B选择。因此,RGB光进入反射式液晶面板230R、230G和230B。
反射式液晶面板230R、230G和230B都被施加了与入射光的颜色相对应的视频信号。按照视频信号,反射式液晶面板230R、230G和230B旋转入射光,以改变其偏振方向。所得到的光之后被调制和输出。来自这些液晶面板的经调制的光再次进入偏振片226R、226G和226B。
从在偏振片226R、226G和226B中的偏振光仅选择任何经90度旋转的偏振成分,并且之后将其引导到颜色合成棱镜240。在颜色合成棱镜240中,在由三个反射式液晶面板调制后的每个颜色光被组合到一起,以沿着相同方向对准,并且之后被发射。通过颜色合成棱镜240得到的光之后由投影镜头250引导,以输出到屏幕7上。
之后描述了在投影设备1中的偏振变换部分30。偏振变换部分30包括偏振变换元件,其为波长选择半波片、单轴有机材料和单轴晶体中的任何一者。在以下描述中,描述他们的特性。
图7是示出了波长选择半波片的图。波长选择半波片31a包括第一光轴以及与第一光轴垂直的第二光轴。波长选择半波片31a具有通过将光的振动方向从水平振动改变为竖直振动而相对于具有预定波长的光产生π的相位差(并且反之亦然)的特性。
图8是用于示出波长选择半波片的特性的图。当线偏振光束在其振动方向平行于第一光轴的状态下(即,在0°或π的角度下)进入波长选择半波片31a时,发生π的相位差,并且光束被改变到与第二光轴平行的方向并被发射。
因此,当线偏振光束在其振动方向平行于第二光轴的状态下(即,在0°或π的角度下)进入波长选择半波片31a时,发生π的相位差,并且光束被改变到与第一光轴平行的方向并被发射。
当投影设备1使用这种波长选择半波片31a时,代替将与第一和第二轴平行的光束引导到波长选择半波片31a,期望地,不与第一和第二光轴平行的光束(例如,线偏振、圆偏振或椭圆偏振光)被引导到该波长选择半波片。
即,来自投影镜头20的光变得更像是“基于波长而被不同地偏振的光”,因为其丢失了与波长选择半波片31a的第一和第二光轴的平行关系,并且光以无偏振状态输入。
因此,通过穿过波长选择半波片31a,来自投影镜头20的光,即,振动方向不与第一和第二光轴平行的光,由波长选择半波片31a而基于波长不同地偏振,并且被以无偏振状态输入。
当所使用的投影镜头20是极大地影响光的偏振图案的塑料镜头时,波长选择半波片31a可以组合四分之一波片使用,该四分之一波片相对于任何入射偏振光形成135°角。
即,利用布置在波长选择半波片31a的光入射侧的四分之一波片,例如,光的偏振状态变得更像是无偏振状态,因为振动方向不相对于波长选择半波片31a的第一和第二光轴平行的光被引导到波长选择半波片31a。
图9是示出了单轴有机材料和单轴晶体的图。单轴有机材料31b是具有一个光轴的有机材料,例如是大相位延迟片。这种单轴有机材料31b对于进入其的光引起10000nm或更大的相位延迟。
单轴晶体31c是具有一个光轴的晶体,并且例如是石英晶体(石英)、蓝宝石、方解石和氟化镁。这种单轴晶体31c对于进入其的光引起约10000nm(对于石英约1mm)的相位延迟。单轴有机材料31b和单轴晶体31c都具有处于45°角的慢轴。
图10是用于示出单轴有机材料的特性和单轴晶体的特性的图。关于单轴有机材料31b的特性和单轴晶体31c的特性,折射系数对于振动方向与图10的慢轴相同的入射光具有更大的影响,并且对于振动方向与慢轴不同的入射光具有更小的影响。
因此,当入射偏振光沿着相对于慢轴45°的方向振动(旋转)时,出射光处于无偏振状态。当入射偏振光沿着相对于慢轴0°或90°的方向振动时,出射光与入射偏振光的相位没有表现出改变。
另一方面,当入射偏振光沿着相对于慢轴的任何其他方向振动时,出射偏振光由此由其受到极大地影响的偏振图案,并且因此其状态根本不接近无偏振状态。
当投影设备1使用单轴有机材料31b或单轴晶体31c时,期望地,被引导到其上的光束是沿着相对于慢轴45°的方向振动的线偏振、圆偏振或椭圆偏振的光束。
即,来自投影镜头20的光以相对于单轴有机材料31b的慢轴或单轴晶体31c的慢轴成45°的振动方向偏振。这种偏振光被引导到单轴有机材料31b或单轴晶体31c。
因此,通过穿过单轴有机材料31b或单轴晶体31c,来自投影镜头20的光,即,振动方向相对于慢轴成45°角的偏振光,由单轴有机材料31b或单轴晶体31c基于波长不同地偏振,并且被以无偏振状态输入。
这里,因为偏振变换元件被设置在投影镜头20的前方,所以波长选择半波片31a相比于单轴有机材料31b和单轴晶体31c产生更大的影响。这是因为虽然单轴有机材料31b和单轴晶体31c在入射光以相对于慢轴45°的振动方向偏振时实际上作用效果最好,但是偏振光在投影镜头20的前方不是总具有45°的振动方向。
然而,当投影镜头20对于光的偏振图案没有那么大影响时,例如,当投影镜头20是玻璃镜头时,单轴有机材料31b和单轴晶体31c作用效果足够好,并且这两者都比波长选择半波片更便宜。
注意,上文描述了作为偏振变换元件的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c的特性,但是可选择地,可以使用任何其他光学构件,只要其具有将基于波长将光不同地偏振的特性。
之后描述由单轴有机材料31b的相位延迟和单轴晶体31c的相位延迟影响的光的偏振状态。图11是示出了由单轴有机材料的相位延迟和单轴晶体的相位延迟影响的光的偏振状态的图。纵轴表示光的偏振状态,并且横轴表示波长(nm)。在图11中,曲线k1具有500nm的相位延迟,曲线k2具有1000nm的相位延迟,曲线k3具有2000nm的相位延迟,曲线k4(锯齿线)具有10000nm的相位延迟。
这里举例说明的示例是相位延迟较大(例如10000nm)并具有相对于入射线偏振光45°的慢轴的情况,这对应于附图中的锯齿线。假设具有特定波长(例如,550nm)的线偏振光穿过慢轴,则具有相邻波长(例如,501nm)的光受到椭圆偏振化(几乎是线性偏振的)。
这样,将在所使用的波长范围上不同地偏振的光混合产生基于波长而不同地偏振的光,使得产生无偏振状态。
因此,当所使用的偏振变换元件是单轴有机材料31b和单轴晶体31c时,如果满足条件(慢轴具有45°角并且相位延迟较大),那么光随着波长的改变被极大地偏振化,使得光变为在所产生的无偏振状态下的更均匀的光。
下文通过参照图12到图19来描述在投影设备1执行偏振变换处理的各种方式,即,光学构件的各种布置方式。图12是示出了投影设备的示例构造的图。投影设备1-1包括颜色合成部分10-1、投影镜头20和偏振变换部分30-1。
颜色合成部分10-1包括颜色合成棱镜11和半波片12。偏振变换部分30-1包括偏振变换元件31。偏振变换元件31使用上文中参照图7到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一者或多者。
半波片12被布置在SPS模式颜色合成棱镜11的、绿光进入的那一侧。半波片12在绿色S偏振光g1s上执行偏振变换,使得产生绿色P偏振光g1p。这里,半波片大体上基本用来在光从其穿过时在两个线偏振光(横向和垂直成分)之间产生半个波长的光路延迟(相位延迟δ=180°+N×360°)(N=1、2、3...)。半波片主要被用来将偏振平面旋转预定角度。
颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r1s、绿色P偏振光g1p和蓝色S偏振光b1s的组合光的光。红色S偏振光r1s是S偏振的红色光,并且蓝色S偏振光b1s是S偏振的蓝色光。
投影镜头20接收组合光,之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色S偏振光r1s被变换为红色椭圆偏振光r11s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色P偏振光g1p被变换为绿色椭圆偏振光g11p(更像是P偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色S偏振光b1s被变换为蓝色椭圆偏振光b11s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r11s、绿色椭圆偏振光g11p和蓝色椭圆偏振光b11s)置于无偏振状态。之后,被置于无偏振状态的光被引导到屏幕。
利用如上所述构造的投影设备1-1,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
图13是示出了投影设备的另一个示例构造的图。投影设备1-2包括颜色合成部分10-2、投影镜头20和偏振变换部分30-2。
颜色合成部分10-2包括颜色合成棱镜11、半波片12和四分之一波片13。偏振变换部分30-2包括偏振变换元件31。偏振变换元件31使用上文中参照图7到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一项或多项。
半波片12被布置在SPS模式颜色合成棱镜11的绿光从其进入的那一侧。半波片12在绿色S偏振光g2s上执行偏振变换,使得产生绿色P偏振光g2p。颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r2s、绿色P偏振光g2p和蓝色S偏振光b2s的组合光的光。红色S偏振光r2s是S偏振的红色光,并且蓝色S偏振光b2s是S偏振的蓝色光。
四分之一波片13被布置在颜色合成棱镜11的光发射侧,并且也被取向为光轴相对于入射偏振光形成45°的角。四分之一波片13将红色S偏振光r2s变换为左旋圆偏振光,即,红色左旋圆偏振光r21,将绿色P偏振光g2p变换为右旋圆偏振光,即,绿色右旋圆偏振光g21,并且将蓝色S偏振光b2s变换为左旋圆偏振光,即,蓝色左旋圆偏振光b21。
这里,四分之一波片主要基本具有在光从其穿过时在两个线偏振光(横向和垂直成分)之间产生四分之一个波长的光路延迟(相位延迟δ=90°+N ×360°)的功能(N=1、2、3...)。四分之一波片主要被用来将线偏振光变换为圆偏振光,或者相反地,将圆偏振光变换为线偏振光。
这里所关心的是,当来自颜色合成棱镜11的光进入投影镜头20时,在投影镜头20上反射的光可能返回到光合成棱镜。如果存在这种情况,可能产生杂散光,并且可能在屏幕上引起鬼影现象等。因此,在本技术的实施例中,上述四分之一波片13被提供来防止颜色合成棱镜11的发光段与投影镜头20的发光段之间的杂散光。
投影镜头20接收组合光,并且之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色左旋圆偏振光r21被变换为红色椭圆偏振光r22s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色右旋圆偏振光g21被变换为绿色椭圆偏振光g22p(更像是P偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色左旋圆偏振光b21被变换为蓝色椭圆偏振光b22s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r22s、绿色椭圆偏振光g22p和蓝色椭圆偏振光b22s)置于无偏振状态。之后,被置于无偏振状态的光被引导到屏幕。
利用如上所述构造的投影设备1-2,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
图14是示出了投影设备的示例构造的图。投影设备1-3包括颜色合成部分10-3、投影镜头20和偏振变换部分30-3。
偏振变换部分30-3包括偏振变换元件31。偏振变换元件31使用上文中参照图7到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一者或多者。
SSS模式的颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r3s、绿色S偏振光g3s和蓝色S偏振光b3s的组合光的光。红色S偏振光r3s是S偏振的红色光,绿色S偏振光g3s是S偏振的绿色光,并且蓝色S偏振光b3s是S偏振的蓝色光。
投影镜头20接收组合光,并且之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色S偏振光r3s被变换为红色椭圆偏振光r31s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色S偏振光g3s被变换为绿色椭圆偏振光g31s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色S偏振光b3s被变换为蓝色椭圆偏振光b31s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r31s、绿色椭圆偏振光g31s和蓝色椭圆偏振光b31s)置于无偏振状态。之后,被置于无偏振状态的光被引导到屏幕。
利用如上所述构造的投影设备1-3,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
图15是示出了投影设备的示例构造的图。投影设备1-4包括颜色合成部分10-4、投影镜头20和偏振变换部分30-4。
颜色合成部分10-4包括颜色合成棱镜11和四分之一波片13。偏振变换部分30-4包括偏振变换元件31。偏振变换元件31使用上文中参照图7到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一者或多者。
SSS模式的颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r4s、绿色S偏振光g4s和蓝色S偏振光b4s的组合光的光。红色S偏振光r4s是S偏振的红色光,绿色S偏振光g4s是S偏振的绿色光,并且蓝色S偏振光b4s是S偏振的蓝色光。
为了防止上述杂散光,四分之一波片13被布置在颜色合成棱镜11的光发射侧,并且也被取向为光轴相对于入射偏振光形成45°的角。四分之一波片13将红色S偏振光r4s变换为左旋圆偏振光,即,红色左旋圆偏振光r41,将绿色S偏振光g4s变换为左旋圆偏振光,即,绿色左旋圆偏振光g41,并且将蓝色S偏振光b4s变换为左旋圆偏振光,即,蓝色左旋圆偏振光b41。
投影镜头20接收组合光,并且之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色左旋圆偏振光r41被变换为红色椭圆偏振光r42s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色左旋圆偏振光g41被变换为绿色椭圆偏振光g42s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色左旋圆偏振光b41被变换为蓝色椭圆偏振光b42s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r42s、绿色椭圆偏振光g42s和蓝色椭圆偏振光b42s)置于无偏振状态。之后,被置于无偏振状态的光被引导到屏幕。
利用如上所述构造的投影设备1-4,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
图16是示出了投影设备的示例构造的图。投影设备1-5包括颜色合成部分10-5、投影镜头20和偏振变换部分30-5。
颜色合成部分10-5包括颜色合成棱镜11和半波片12。偏振变换部分30-5包括偏振变换元件31和四分之一波片32a。偏振变换元件31使用上文中参照图7到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一者或多者。
半波片12被布置在SPS模式颜色合成棱镜11的绿光从其进入的那一侧。半波片12在绿色S偏振光g5s上执行P偏振变换,使得产生绿色P偏振光g5p。颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r5s、绿色P偏振光g5p和蓝色S偏振光b5s的组合光的光。红色S偏振光r5s是S偏振的红色光,并且蓝色S偏振光b5s是S偏振的蓝色光。
投影镜头20接收组合光,并且之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色S偏振光r5s被变换为红色椭圆偏振光r51s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色P偏振光g5p被变换为绿色椭圆偏振光g51p(更像是P偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色S偏振光b5s被变换为蓝色椭圆偏振光b51s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r51s、绿色椭圆偏振光g51p和蓝色椭圆偏振光b51s)置于无偏振状态。之后,被置于无偏振状态的光被引导到屏幕。
或者,根据投影镜头20如何影响光的偏振图案,四分之一波片32a可以在光轴取向为相对于入射偏振光135°的状态下设置在偏振变换元件31的入射段上。利用如此设置的四分之一波片32a,光被置于更好的无偏振状态,并且这使得颜色不均匀性更不显著并且亮度比减小得更少。
利用如上所述构造的投影设备1-5,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
图17是示出了投影设备的示例构造的图。投影设备1-6包括颜色合成部分10-6、投影镜头20和偏振变换部分30-6。
颜色合成部分10-6包括颜色合成棱镜11、半波片12和四分之一波片13。偏振变换部分30-6包括偏振变换元件31和四分之一波片32a。偏振变换元件31使用上文中参照图7到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一者或多者。
半波片12被布置在SPS模式颜色合成棱镜11的绿光从其进入的那一侧。半波片12在绿色S偏振光g6s上执行P偏振变换,使得产生绿色P偏振光g6p。颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r6s、绿色P偏振光g6p和蓝色S偏振光b6s的组合光的光。红色S偏振光r6s是S偏振的红色光,并且蓝色S偏振光b6s是S偏振的蓝色光。
为了防止上述杂散光,四分之一波片13被布置在颜色合成棱镜11的光发射侧,并且也被取向为光轴相对于入射偏振光形成45°的角。四分之一波片13将红色S偏振光r6s变换为左旋圆偏振光,即,红色左旋圆偏振光r61,将绿色S偏振光g6p变换为右旋圆偏振光,即,绿色右旋圆偏振光g61,并且将蓝色S偏振光b6s变换为左旋圆偏振光,即,蓝色左旋圆偏振光b61。
投影镜头20接收组合光,并且之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色左旋圆偏振光r61被变换为红色椭圆偏振光r62s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色右旋圆偏振光g61被变换为绿色椭圆偏振光g62p(更像是P偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色左旋圆偏振光b61被变换为蓝色椭圆偏振光b62s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r62s、绿色椭圆偏振光g62p和蓝色椭圆偏振光b62s)置于无偏振状态。
或者,根据投影镜头20如何影响光的偏振图案,四分之一波片32a可以在光轴取向为相对于入射偏振光135°的状态下设置在偏振变换元件31的入射段上。利用如此设置的四分之一波片32a,光被置于更好的无偏振状态,并且这使得颜色不均匀性更不显著并且亮度比减小得更少。
利用如上所述构造的投影设备1-6,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
图18是示出了投影设备的示例构造的图。投影设备1-7包括颜色合成部分10-7、投影镜头20和偏振变换部分30-7。
颜色合成部分10-7包括颜色合成棱镜11和半波片12。偏振变换部分30-7包括偏振变换元件31和四分之一波片32b。偏振变换元件31使用上文中参照图7到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一者或多者。
半波片12被布置在SPS模式颜色合成棱镜11的绿光从其进入的那一侧。半波片12在绿色S偏振光g7s上执行偏振变换,使得产生绿色P偏振光g7p。颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r7s、绿色P偏振光g7p和蓝色S偏振光b7s的组合光的光。红色S偏振光r7s是S偏振的红色光,并且蓝色S偏振光b7s是S偏振的蓝色光。
投影镜头20接收组合光,并且之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色S偏振光r7s被变换为红色椭圆偏振光r71s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色P偏振光g7p被变换为绿色椭圆偏振光g71p(更像是P偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色S偏振光b7s被变换为蓝色椭圆偏振光b71s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r71s、绿色椭圆偏振光g71p和蓝色椭圆偏振光b71s)置于无偏振状态。
或者,根据投影镜头20如何影响光的偏振图案,四分之一波片32b可以在光轴取向为相对于入射偏振光135°的状态下设置在偏振变换元件31的入射段上。利用如此设置的四分之一波片32b,光被置于更好的无偏振状态,并且这使得颜色不均匀性更不显著并且亮度比减小得更少。
利用如上所述构造的投影设备1-7,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
图19是示出了投影设备的示例构造的图。投影设备1-8包括颜色合成部分10-8、投影镜头20和偏振变换部分30-8。
颜色合成部分10-8包括颜色合成棱镜11、半波片12和四分之一波片13。偏振变换部分30-8包括偏振变换元件31和四分之一波片32b。偏振变换元件31使用上文中参照图7到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一者或多者。
半波片12被布置在SPS模式颜色合成棱镜11的绿光从其进入的那一侧。半波片12在绿色S偏振光g8s上执行偏振变换,使得产生绿色P偏振光g8p。颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r8s、绿色P偏振光g8p和蓝色S偏振光b8s的组合光的光。红色S偏振光r8s是S偏振的红色光,并且蓝色S偏振光b8s是S偏振的蓝色光。
为了防止上述杂散光,四分之一波片13被布置在颜色合成棱镜11的光发射侧,并且也被取向为光轴相对于入射偏振光形成45°的角。四分之一波片13将红色S偏振光r8s变换为左旋圆偏振光,即,红色左旋圆偏振光r81,将绿色S偏振光g8p变换为右旋圆偏振光,即,绿色右旋圆偏振光g81,并且将蓝色S偏振光b8s变换为左旋圆偏振光,即,蓝色左旋圆偏振光b81。
投影镜头20接收组合光,并且之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色S偏振光r81被变换为红色椭圆偏振光r82s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色P偏振光g81被变换为绿色椭圆偏振光g82p(更像是P偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色S偏振光b81被变换为蓝色椭圆偏振光b82s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r82s、绿色椭圆偏振光g82p和蓝色椭圆偏振光b82s)置于无偏振状态。
或者,根据投影镜头20如何影响光的偏振图案,四分之一波片32b可以在光轴取向为相对于入射偏振光135°的状态下设置在偏振变换元件31的入射段上。利用如此设置的四分之一波片32b,光被置于更好的无偏振状态,并且这使得颜色不均匀性更不显著并且亮度比减小得更少。
利用如上所述构造的投影设备1-8,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
这里,图19的投影设备1-8处于最佳光学状态。利用投影设备1-8的该光学状态,塑料镜头可以被用于投影镜头20(极大地影响光的偏振状态的塑料镜头也是可能的)。
通过使用SPS模式的颜色合成棱镜11,2D亮度变为最优。此外,在四分之一波片13在光轴与入射偏振光形成45°角的状态下布置在颜色合成棱镜11的光发射侧时,防止了由投影镜头20引起的杂散光。
此外,在投影镜头20的光发射段上,四分之一波片32a被布置为使得光轴取向为相对于入射偏振光135°的方向。对于用作为偏振变换元件31,波长选择半波片31a被设置为两个光轴取向为相对于入射偏振光成0°或90°的角。利用这种构造,有效率地产生了无偏振状态的光,并且这使得颜色不均匀性显著更不明显,并且亮度显著减小得更少。
图20是示出了投影设备的示例构造的图。投影设备1-9包括颜色合成部分10-9、投影镜头20和偏振变换部分30-9。
偏振变换部分30-9包括偏振变换元件31和四分之一波片32a。偏振变换元件31使用上文中参照图7到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一者或多者。
SSS模式的颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r9s、绿色S偏振光g9s和蓝色S偏振光b9s的组合光的光。红色S偏振光r9s是S偏振的红色光,绿色S偏振光g9s是S偏振的绿色光,并且蓝色S偏振光b9s是S偏振的蓝色光。
投影镜头20接收组合光,并且之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色S偏振光r9s被变换为红色椭圆偏振光r91s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色S偏振光g9s被变换为绿色椭圆偏振光g91s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色S偏振光b9s被变换为蓝色椭圆偏振光b91s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r91s、绿色椭圆偏振光g91s和蓝色椭圆偏振光b91s)置于无偏振状态。
或者,根据投影镜头20如何影响光的偏振图案,四分之一波片32a可以在光轴取向为相对于入射偏振光135°的状态下设置在偏振变换元件31的入射段上。利用如此设置的四分之一波片32a,光被置于更好的无偏振状态,并且这使得颜色不均匀性更不显著并且亮度比减小得更少。
利用如上所述构造的投影设备1-9,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
图21是示出了投影设备的示例构造的图。投影设备1-10包括颜色合成部分10-10、投影镜头20和偏振变换部分30-10。
颜色合成部分10-10包括颜色合成棱镜11和四分之一波片13。偏振变换部分30-10包括偏振变换元件31和四分之一波片32a。偏振变换元件31使用上文中参照图7到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一者或多者。
SSS模式的颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r10s、绿色S偏振光g10s和蓝色S偏振光b10s的组合光的光。红色S偏振光r10s是S偏振的红色光,绿色S偏振光g10s是S偏振的绿色光,并且蓝色S偏振光b10s是S偏振的蓝色光。
为了防止上述杂散光,四分之一波片13被布置在颜色合成棱镜11的光发射侧,并且也被取向为光轴相对于入射偏振光形成45°的角。四分之一波片13将红色S偏振光r10s变换为左旋圆偏振光,即,红色左旋圆偏振光r101,将绿色S偏振光g10s变换为左旋圆偏振光,即,绿色左旋圆偏振光g101,并且将蓝色S偏振光b10s变换为左旋圆偏振光,即,蓝色左旋圆偏振光b101。
投影镜头20接收组合光,并且之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色左旋圆偏振光r101被变换为红色椭圆偏振光r102s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色左旋圆偏振光g101被变换为绿色椭圆偏振光g102s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色左旋圆偏振光b101被变换为蓝色椭圆偏振光b102s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r102s、绿色椭圆偏振光g102s和蓝色椭圆偏振光b102s)置于无偏振状态。
或者,根据投影镜头20如何影响光的偏振图案,四分之一波片32a可以在光轴取向为相对于入射偏振光135°的状态下设置在偏振变换元件31的入射段上。利用如此设置的四分之一波片32a,光被置于更好的无偏振状态,并且这使得颜色不均匀性更不显著并且亮度比减小得更少。
利用如上所述构造的投影设备1-10,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
图22是示出了投影设备的示例构造的图。投影设备1-11包括颜色合成部分10-11、投影镜头20和偏振变换部分30-11。
偏振变换部分30-11包括偏振变换元件31和四分之一波片32b。偏振变换元件31使用上文中参照图11到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一者或多者。
SSS模式的颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r11s、绿色S偏振光g11s和蓝色S偏振光b11s的组合光的光。红色S偏振光r11s是S偏振的红色光,绿色S偏振光g11s是S偏振的绿色光,并且蓝色S偏振光b11s是S偏振的蓝色光。
投影镜头20接收组合光,并且之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色S偏振光r11s被变换为红色椭圆偏振光r111s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色S偏振光g11s被变换为绿色椭圆偏振光g111s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色S偏振光b11s被变换为蓝色椭圆偏振光b111s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r111s、绿色椭圆偏振光g111s和蓝色椭圆偏振光b111s)置于无偏振状态。
或者,根据投影镜头20如何影响光的偏振图案,四分之一波片32b可以在光轴取向为相对于入射偏振光135°的状态下设置在偏振变换元件31的入射段上。利用如此设置的四分之一波片32b,光被置于更好的无偏振状态,并且这使得颜色不均匀性更不显著并且亮度比减小得更少。
利用如上所述构造的投影设备1-11,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
图23是示出了投影设备的示例构造的图。投影设备1-12包括颜色合成部分10-12、投影镜头20和偏振变换部分30-12。
颜色合成部分10-12包括颜色合成棱镜11和四分之一波片13。偏振变换部分30-12包括偏振变换元件31和四分之一波片32b。偏振变换元件31使用上文中参照图7到图11描述的波长选择半波片31a、单轴有机材料31b和单轴晶体31c中的任何一者或多者。
SSS模式的颜色合成棱镜11产生作为红色S偏振光r12s、绿色S偏振光g12s和蓝色S偏振光b12s的组合光的光。红色S偏振光r12s是S偏振的红色光,绿色S偏振光g12s是S偏振的绿色光,并且蓝色S偏振光b12s是S偏振的蓝色光。
为了防止上述杂散光,四分之一波片13被布置在颜色合成棱镜11的光发射侧,并且也被取向为光轴相对于入射偏振光形成45°的角。四分之一波片13将红色S偏振光r12s变换为左旋圆偏振光,即,红色左旋圆偏振光r121,将绿色S偏振光g12s变换为左旋圆偏振光,即,绿色左旋圆偏振光g121,并且将蓝色S偏振光b12s变换为左旋圆偏振光,即,蓝色左旋圆偏振光b121。
投影镜头20接收组合光,并且之后将组合光放大到预定的发射倍率。此时,通过穿过投影镜头20,组合光中的红色左旋圆偏振光r121被变换为红色椭圆偏振光r122s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
此外,通过穿过投影镜头20,组合光中的绿色左旋圆偏振光g121被变换为绿色椭圆偏振光g122s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。再另外,通过穿过投影镜头20,组合光中的蓝色左旋圆偏振光b121被变换为蓝色椭圆偏振光b122s(更像是S偏振光的椭圆偏振光)。
偏振变换元件31将来自投影镜头20的光(即,红色椭圆偏振光r122s、绿色椭圆偏振光g122s和蓝色椭圆偏振光b122s)置于无偏振状态。
或者,根据投影镜头20如何影响光的偏振图案,四分之一波片32b可以在光轴取向为相对于入射偏振光135°的状态下设置在偏振变换元件31的入射段上。利用如此设置的四分之一波片32b,光被置于更好的无偏振状态,并且这使得颜色不均匀性更不显著并且亮度比减小得更少。
利用如上所述构造的投影设备1-12,被引导向屏幕的光并在其上反射的光处于无偏振状态。这相应地显著改善了3D图像的质量,其在3D眼镜不倾斜时具有更不显著的颜色不均匀,并且在3D眼镜倾斜时具有更不显著的颜色不均匀以及更少地减小的亮度。
之后将会描述偏振变换部分30在投影设备1中的布置。图24是示出了示例性布置的图。投影设备1a包括设备主体部分1a-1(投影主体)和偏振变换器30a。偏振变换器30a被从外侧安装到设备主体部分1a-1。
偏振变换器30a包括偏振变换部分30和机械框架组件3a。机械框架组件3a被安装有偏振变换部分30。机械框架组件3a例如是L形硬件,并且被在偏振变换部分30处于设备主体部分1a-1中投影镜头的投影位置的任何合适位置处固定到设备主体部分1a-1。
图25和图26都是示出了另一个示例性布置定位图。投影设备1b包括设备主体部分1b-1(投影主体)和偏振变换器30b。偏振变换器30b被从外侧安装到设备主体部分1b-1。
偏振变换器30b包括偏振变换部分30和机械框架组件3b。机械框架组件3b被安装有偏振变换部分30。机械框架组件3b也被成形为使其被安装到设备主体部分1b-1中的投影镜头的聚焦环8。
偏振变换部分30被设置到机械框架组件3b,以使其更接近机械框架组件3b的包括投影镜头的投影中心位置的一侧。
图25和图26都示出了这种偏振变换器30b被安装到聚焦环8的状态。图25示出了其中偏振变换部分30的窗口在上侧,即,在移位拨轮9那一侧。图26示出了偏振变换部分30的窗口在下侧的示例。
图27到图30都示出了示例性投影状态。图27示出了如上文参照图25描述地安装了偏振变换器30b的投影设备1b的状态,即偏振变换器30b被安装为偏振变换部分30的窗口在上侧(在移位拨轮9侧)。在这种情况中,在图27的投影状态中,投影设备1b的投影镜头被向上指向,以相对于屏幕向上投影。
另一方面,在图28的示例中,投影设备1b被从天花板悬挂来相对于屏幕向下投影。当投影设备1b被如图28所示从天花板向下悬挂时,即,设备的顶表面连接到用于悬挂用途的硬件时,偏振变换器30b被安装为使得偏振变换部分30的窗口在下侧,即,在如图26所示与移位拨轮9相反的那一侧。
这里,为了从天花板悬挂,投影设备1b通常被上下颠倒地不知,因为设备的底表面通常形成有用于悬挂用途的硬件的螺纹孔。在这种情况中,偏振变换器30b被安装为使得偏振变换部分30的窗口在上侧,即,在如图25所示移位拨轮9那一侧。
注意,为了从上方向下投影,作为从天花板向下悬挂投影设备1b的替换方式,投影设备1b可以被布置在高的支架上。在这种情况中,窗口来到下侧,即在如图26所示与移位拨轮9相反的那一侧。
图29示出了当偏振变换器30b被安装为使得偏振变换部分30的窗口如上文参照图26描述地来到下侧时,投影设备1b的投影状态。在这种情况中,投影设备1b的投影镜头向下方引导,来相对于屏幕向下投影。注意,图30示出了以直线方向投影的情况,并且在这种情况中,偏振变换器30b可以被如图25或图26所示地安装。
投影设备1使用光源,例如具有宽波长范围连续发射光谱的光源,或者使用用于RGB投影光的宽波长范围连续发射光谱。一般的LCD投影仪使用诸如UHP(超高性能)或Xe(氙)灯的连续波长光源。因此,投影设备1的功能可以实际应用到几乎每种LCD投影仪。
之后描述在先技术与本技术的区别。图31是由每种投影设备进行的投影的概念图。利用在先技术的投影设备300,对于从其发出的光,进入屏幕7的光和从屏幕7反射的光不被置于无偏振状态。另一方面,利用根据本技术的实施例的投影设备1,对于从其发出的光,进入屏幕7的光和从屏幕7反射的光都被置于无偏振状态。
如上所述,投影设备1被构造为将RGB投影光完全置于无偏振状态。利用在先技术的投影设备,RGB光被简单地线性对准,以被沿着相同方向引导,但是投影设备1将RGB光完全置于无偏振状态。
这因此可以利用不具有倾斜的3D眼镜使得3D图像的任何颜色不均匀性显著更不明显。此外,在3D眼镜倾斜约±25°(顾客的期望适用范围)的状态下,例如,这可以使得3D图像的任何颜色不均匀性显著更不明显并且亮度显著减小得更少。
此外,投影设备1可以被用在采用3D有源快门技术的各种类型的LCD投影仪、光学膜或者使用环境中,并且因此具有高兼容性并且适用性优秀。即,投影设备1例如可以被用在包括反射和透射式LCD的各种类型的LCD投影仪中,并且可以用在种类型的颜色合成棱镜(SPS模式和SSS模式)中。
此外,塑料镜头可以被用于投影镜头等,并且可以使用所有类型的屏幕,例如,银屏幕、珠(bead)屏幕和无光泽(mat)银幕。此外,投影设备1的偏振变换功能可以由顾客随后另外提供,因此具有高度的灵活性和便利性,而不需要进行设备修改。
本技术也具有以下结构。
(1)一种投影设备,包括:
颜色合成部分,其被构造为将三原色光组合;
投影镜头,其被构造为发射由颜色合成部分提供的光;以及
偏振变换部分,其被布置在投影镜头的光发射侧,偏振变换部分被构造为将由投影镜头提供的颜色光置于无偏振状态。
(2)根据(1)的投影设备,其中
偏振变换部分包括偏振变换元件,偏振变换元件是波长选择半波片、单轴有机材料和单轴晶体中的任何一者,波长选择半波片相对于具有预定波长的光产生π的相位移动,单轴有机材料是具有一个光轴的有机材料,单轴晶体是具有一个光轴的晶体。
(3)根据(1)或(2)的投影设备,其中
颜色合成部分包括
颜色合成棱镜,
半波片,其布置在颜色合成棱镜的绿色光进入的那一侧,以及
第一四分之一波片,其被布置在投影镜头的光入射侧与颜色合成棱镜的光发射侧之间,
偏振变换部分包括
偏振变换元件,以及
第二四分之一波片,其被布置在偏振变换元件的光入射侧与投影镜头的光发射侧之间,
半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
第一四分之一波片将红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将绿色P偏振光变换为作为右旋圆偏振光的绿色右旋圆偏振光,并且将蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,以及
偏振变换元件和第二四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色左旋圆偏振光、蓝色左旋圆偏振光和绿色右旋圆偏振光。
(4)根据(1)或(2)的投影设备,其中
颜色合成部分包括
颜色合成棱镜,以及
半波片,其布置在颜色合成棱镜的绿色光进入的那一侧,
半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
偏振变换元件将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色S偏振光、蓝色S偏振光和绿色P偏振光。
(5)根据(1)或(2)的投影设备,其中
颜色合成部分包括
颜色合成棱镜,
半波片,其布置在颜色合成棱镜的绿色光进入的那一侧,以及
四分之一波片,其被布置在投影镜头的光入射侧与颜色合成棱镜的光发射侧之间,
半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
四分之一波片将红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将绿色P偏振光变换为作为右旋圆偏振光的绿色右旋圆偏振光,并且将蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,以及
偏振变换元件将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色左旋圆偏振光、蓝色左旋圆偏振光和绿色右旋圆偏振光。
(6)根据(1)或(2)的投影设备,其中
颜色合成部分包括颜色合成棱镜,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
偏振变换元件将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色、绿色和蓝色S偏振光。
(7)根据(1)或(2)的投影设备,其中
颜色合成部分包括
颜色合成棱镜,以及
四分之一波片,其被布置在投影镜头的光入射侧与颜色合成棱镜的光发射侧之间,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
四分之一波片将红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将绿色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的绿色左旋圆偏振光,并且将蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,以及
偏振变换元件将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色、绿色和蓝色左旋圆偏振光。
(8)根据(1)或(2)的投影设备,其中
颜色合成部分包括
颜色合成棱镜,以及
半波片,其布置在颜色合成棱镜的绿色光进入的光入射侧,偏振变换部分包括
四分之一波片,以及
偏振变换元件,其被布置在四分之一波片的光入射侧与投影镜头的光发射侧之间,
半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,并且
偏振变换元件和四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色S偏振光、蓝色S偏振光和绿色P偏振光。
(9)根据(1)或(2)的投影设备,其中
颜色合成部分包括
颜色合成棱镜,
半波片,其布置在颜色合成棱镜的绿色光进入的那一侧,以及
第一四分之一波片,其被布置在投影镜头的光入射侧与颜色合成棱镜的光发射侧之间,
偏振变换部分包括
第二四分之一波片,以及
偏振变换元件,其被布置在第二四分之一波片的光入射侧与投影镜头的光发射侧之间,
半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
第一四分之一波片将红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将绿色P偏振光变换为作为右旋圆偏振光的绿色右旋圆偏振光,并且将蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,以及
偏振变换元件和第二四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色左旋圆偏振光、蓝色左旋圆偏振光和绿色右旋圆偏振光。
(10)根据(1)或(2)的投影设备,其中
颜色合成部分包括
颜色合成棱镜,以及
半波片,其布置在颜色合成棱镜的绿色光进入的那一侧,
偏振变换部分包括
偏振变换元件,以及
四分之一波片,其被布置在偏振变换元件的光入射侧与投影镜头的光发射侧之间,
半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,并且
偏振变换元件和四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色S偏振光、蓝色S偏振光和绿色P偏振光。
(11)根据(1)或(2)的投影设备,其中
偏振变换部分包括
四分之一波片,以及
偏振变换元件,其被布置在四分之一波片的光入射侧与投影镜头的光发射侧之间,
颜色合成部分包括颜色合成棱镜,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,并且
偏振变换元件和四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色S偏振光、蓝色S偏振光和绿色S偏振光。
(12)根据(1)或(2)的投影设备,其中
颜色合成部分包括
颜色合成棱镜,以及
第一四分之一波片,其被布置在投影镜头的光入射侧与颜色合成棱镜的光发射侧之间,
偏振变换部分包括
第二四分之一波片,以及
偏振变换元件,其被布置在第二四分之一波片的光入射侧与投影镜头的光发射侧之间,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
第一四分之一波片将红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将绿色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的绿色左旋圆偏振光,并且将蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,以及
偏振变换元件和第二四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色左旋圆偏振光、蓝色左旋圆偏振光和绿色左旋圆偏振光。
(13)根据(1)或(2)的投影设备,其中
偏振变换部分包括
偏振变换元件,以及
四分之一波片,其被布置在偏振变换元件的光入射侧与投影镜头的光发射侧之间,
颜色合成部分包括颜色合成棱镜,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
偏振变换元件和第二四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色S偏振光、蓝色S偏振光和绿色S偏振光。
(14)根据(1)或(2)的投影设备,其中
颜色合成部分包括
颜色合成棱镜,以及
第一四分之一波片,其被布置在投影镜头的光入射侧与颜色合成棱镜的光发射侧之间,
偏振变换部分包括
偏振变换元件,以及
第二四分之一波片,其被布置在偏振变换元件的光入射侧与投影镜头的光发射侧之间,
颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
第一四分之一波片将红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将绿色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的绿色左旋圆偏振光,并且将蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,以及
偏振变换元件和第二四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过投影镜头之后都被椭圆偏振化的红色左旋圆偏振光、蓝色左旋圆偏振光和绿色左旋圆偏振光。
(15)根据(1)到(14)中任意一项的投影设备,其中
偏振变换部分被安装到外框架组件,并被布置在更接近外框架组件的包括投影镜头的投影中心位置的那一侧的位置处,外框架组件能够从外侧安装到投影镜头的聚焦环。
本公开包括的主题涉及2011年11月11日递交给日本专利局的日本优先专利申请JP 2011-247055中包括的主题,并且通过引用将其全部组合在这里。
本领域技术人员应当理解,可以根据设计需要和其他因素进行各种修改、组合、子组合和替换,只要它们在权利要求及其等价物的范围内。
Claims (15)
1.一种投影设备,包括:
颜色合成部分,其被构造为将三原色光组合;
投影镜头,其被构造为发射由所述颜色合成部分提供的光;以及
偏振变换部分,其被布置在所述投影镜头的光发射侧,所述偏振变换部分被构造为将由所述投影镜头提供的所述颜色光置于无偏振状态。
2.根据权利要求1所述的投影设备,其中,
所述偏振变换部分包括偏振变换元件,所述偏振变换元件是波长选择半波片、单轴有机材料和单轴晶体中的任一者,所述波长选择半波片相对于具有预定波长的光产生π的相位移动,所述单轴有机材料是具有一个光轴的有机材料,并且所述单轴晶体是具有一个光轴的晶体。
3.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述颜色合成部分包括:
颜色合成棱镜,
半波片,其布置在所述颜色合成棱镜的、绿色光进入的那一侧,以及
第一四分之一波片,其被布置在所述投影镜头的光入射侧与所述颜色合成棱镜的光发射侧之间,
所述偏振变换部分包括:
所述偏振变换元件,以及
第二四分之一波片,其被布置在所述偏振变换元件的光入射侧与所述投影镜头的光发射侧之间,
所述半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为所述P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
所述第一四分之一波片将所述红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将所述绿色P偏振光变换为作为右旋圆偏振光的绿色右旋圆偏振光,并且将所述蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,
所述偏振变换元件和所述第二四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色左旋圆偏振光、绿色右旋圆偏振光和蓝色左旋圆偏振光。
4.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述颜色合成部分包括:
颜色合成棱镜,以及
半波片,其布置在所述颜色合成棱镜的、绿色光进入的那一侧,
所述半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为所述P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
所述偏振变换元件将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色S偏振光、绿色P偏振光和蓝色S偏振光。
5.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述颜色合成部分包括:
颜色合成棱镜,
半波片,其布置在所述颜色合成棱镜的、绿色光进入的那一侧,以及
四分之一波片,其被布置在所述投影镜头的光入射侧与所述颜色合成棱镜的光发射侧之间,
所述半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为所述P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
所述四分之一波片将所述红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将所述绿色P偏振光变换为作为右旋圆偏振光的绿色右旋圆偏振光,并且将所述蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,
所述偏振变换元件将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色左旋圆偏振光、绿色右旋圆偏振光和蓝色左旋圆偏振光。
6.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述颜色合成部分包括颜色合成棱镜,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
所述偏振变换元件将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色、绿色和蓝色S偏振光。
7.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述颜色合成部分包括:
颜色合成棱镜,以及
四分之一波片,其被布置在所述投影镜头的光入射侧与所述颜色合成棱镜的光发射侧之间,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
所述四分之一波片将所述红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将所述绿色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的绿色左旋圆偏振光,并且将所述蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,
所述偏振变换元件将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色、绿色和蓝色左旋圆偏振光。
8.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述颜色合成部分包括:
颜色合成棱镜,以及
半波片,其布置在所述颜色合成棱镜的、绿色光进入的光入射侧,
所述偏振变换部分包括:
四分之一波片,以及
所述偏振变换元件,其被布置在所述四分之一波片的光入射侧与所述投影镜头的光发射侧之间,
所述半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为所述P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,并且
所述偏振变换元件和所述四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色S偏振光、绿色P偏振光和蓝色S偏振光。
9.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述颜色合成部分包括:
颜色合成棱镜,
半波片,其布置在所述颜色合成棱镜的、绿色光进入的那一侧,以及
第一四分之一波片,其被布置在所述投影镜头的光入射侧与所述颜色合成棱镜的光发射侧之间,
所述偏振变换部分包括:
第二四分之一波片,以及
所述偏振变换元件,其被布置在所述第二四分之一波片的光入射侧与所述投影镜头的光发射侧之间,
所述半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为所述P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
所述第一四分之一波片将所述红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将所述绿色P偏振光变换为作为右旋圆偏振光的绿色右旋圆偏振光,并且将所述蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,
所述偏振变换元件和所述第二四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色左旋圆偏振光、绿色右旋圆偏振光和蓝色左旋圆偏振光。
10.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述颜色合成部分包括:
颜色合成棱镜,以及
半波片,其布置在所述颜色合成棱镜的、绿色光进入的那一侧,
所述偏振变换部分包括:
所述偏振变换元件,以及
四分之一波片,其被布置在所述偏振变换元件的光入射侧与所述投影镜头的光发射侧之间,
所述半波片将S偏振的绿色光变换为P偏振的绿色光,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为所述P偏振的绿色光的绿色P偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,并且
所述偏振变换元件和所述四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色S偏振光、绿色P偏振光和蓝色S偏振光。
11.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述偏振变换部分包括:
四分之一波片,以及
所述偏振变换元件,其被布置在所述四分之一波片的光入射侧与所述投影镜头的光发射侧之间,
所述颜色合成部分包括颜色合成棱镜,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
所述偏振变换元件和所述四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色S偏振光、绿色S偏振光和蓝色S偏振光。
12.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述颜色合成部分包括:
颜色合成棱镜,以及
第一四分之一波片,其被布置在所述投影镜头的光入射侧与所述颜色合成棱镜的光发射侧之间,
所述偏振变换部分包括:
第二四分之一波片,以及
所述偏振变换元件,其被布置在所述第二四分之一波片的光入射侧与所述投影镜头的光发射侧之间,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
所述第一四分之一波片将所述红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将所述绿色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的绿色左旋圆偏振光,并且将所述蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,
所述偏振变换元件和所述第二四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色左旋圆偏振光、绿色左旋圆偏振光和蓝色左旋圆偏振光。
13.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述偏振变换部分包括:
所述偏振变换元件,以及
四分之一波片,其被布置在所述偏振变换元件的光入射侧与所述投影镜头的光发射侧之间,
所述颜色合成部分包括颜色合成棱镜,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
所述偏振变换元件和第二四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色S偏振光、绿色S偏振光和蓝色S偏振光。
14.根据权利要求2所述的投影设备,其中,
所述颜色合成部分包括:
颜色合成棱镜,以及
第一四分之一波片,其被布置在所述投影镜头的光入射侧与所述颜色合成棱镜的光发射侧之间,
所述偏振变换部分包括:
所述偏振变换元件,以及
第二四分之一波片,其被布置在所述偏振变换元件的光入射侧与所述投影镜头的光发射侧之间,
所述颜色合成棱镜将作为S偏振的红色光的红色S偏振光、作为S偏振的绿色光的绿色S偏振光和作为S偏振的蓝色光的蓝色S偏振光组合,
所述第一四分之一波片将所述红色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的红色左旋圆偏振光,将所述绿色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的绿色左旋圆偏振光,并且将所述蓝色S偏振光变换为作为左旋圆偏振光的蓝色左旋圆偏振光,
所述偏振变换元件和所述第二四分之一波片将红色、绿色和蓝色椭圆偏振光置于无偏振状态,所述红色、绿色和蓝色椭圆偏振光是在穿过所述投影镜头之后受到椭圆偏振化的红色左旋圆偏振光、绿色左旋圆偏振光和蓝色左旋圆偏振光。
15.根据权利要求1所述的投影设备,其中,
所述偏振变换部分被安装到外框架组件,并被布置在更接近所述外框架组件的、包括所述投影镜头的投影中心位置的那一侧的位置处,所述外框架组件能够从外侧安装到所述投影镜头的聚焦环。
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