[发明专利]双光阀投影显示装置

说明书

本发明涉及一种投影显示装置，特别是涉及一种双光阀投影显示装置。

目前显示器上的影像，主要是由红、绿、蓝三原色光线汇集合成的光点像素所组成，而为了提升显示器的显影品质及效能，一般在利用镜头将光线投影到显示器前，会将光源发射出的光束加以处理，以经控制达到最隹的影像画质，其中，光束的处理过程中，常会有偏漏光的情形发生，因此厂商是针对该漏光情形详以研发改良。

如图1所示是一种以往的投影显示装置1具有一可垂直反射S偏振的色光并让P偏振的色光直接穿透的偏极光分光棱镜(PBS)11，该偏极光分光棱镜11具有一入光侧111、一第一分光侧112、一第二分光侧113，及一出光侧114，且该投影显示装置1更具有一邻近位于该入光侧111的可让P偏振光通过而吸收S偏振光的第一偏光板(P-state Polarizer)12、一位于该偏光板12与该入光侧间可将红色偏振光的偏振态作转换的第一光偏振选择器(ColorSelect)13、二分别位于第一、第二分光侧112、113侧的第一、第二光阀14、15、一位于该第二光阀15与该第二分光侧113间且可让特定颜色依序通过的颜色控制开关(Color Switch)16、一位于该出光侧114侧的第二光偏振选择器(ColorSelect)17、位于该第二光偏振选择器17的一射出光线光路上的第二偏光板(S-state Polarizer)18，及一接收通过该第二偏光板18的光线投影显像的镜头19。该第二偏光板18可用来阻绝非S偏振(就是P偏振)的色光的射出。当该第一、第二光阀14、15导通时，可加以调变并改变其偏振色光的偏振态，而反射送出反方向的不同偏振色光，在说明中是设定该第一、第二光阀14、15为导通的状态。另外，可在该第一、第二光阀14、15面向光线的一侧分别设有一1/4波板(QWP)，以增加影像的对比度。

于使用时，一具偏振态(例如P偏振)的白色光10投射至该第一偏光板12时，该P偏振的第一色光(如红色光)101及第二、三色光(如蓝、绿色光)102、103皆通过该第一偏光板12。接着各色光通过该第一光偏振选择器13，该第一色光101被转变成S偏振，而第二、三色光102、103是维持原先的P偏振。当该等色光送抵该偏极光分光棱镜11时，是将该S偏振的第一色光101垂直反射送抵该第一光阀14，并使该P偏振的第二、三色光102、103直接穿透偏极光分光棱镜11。该第二、三色光102、103在通过该偏极光分光棱镜11后，是借由该颜色控制开关16的控制，使第二、三色光102、103依序抵达该第二光阀15。因该第二、三色光的行进路线及特性皆相同，以下说明只以第二色光102为例。

当该第一、第二光阀14、15导通时，该S偏振的第一色光101受该第一光阀14的调变且改变偏振态后，是反方向反射送出P偏振的第一色光101，通过该偏极光分光棱镜11，并经该第二光偏振选择器17改变偏振态成S偏振，接着通过第二偏光板18获得更纯化的S偏振第一色光101，经镜头19投射在预设的萤幕上。该P偏振的第二色光102受该第二光阀15调变后反射送出反方向的S偏振第二色光102，接着再经该偏极光分光棱镜11的垂直反射，而转向通过该第二光偏振选择器17及第二偏光板18，令更纯化的S偏振的第二色光102经镜头19投射在预设的萤幕上，以与第一色光101合成影像。

该以往投影显示装置1借由上述构件，达到将白色光分离出色光，并经由各光阀调变后再予以合光的效果。但一般光学系统的零件中，该偏极光分光棱镜因受目前所知的制造技术限制及偏振色光的特性，P偏振色光并不能有很高的穿透效率，因此当P偏振色光直接通过该偏极光分光棱镜时，会有小部份P偏振色光产生垂直反射的偏漏光现象(如图中虚线箭头所示)，同样地该S偏振色光也具有部份光线偏漏直射的现象，但偏漏量较偏漏的P偏振色光为低。