[发明专利]偏振转换装置及使用其的投影系统

权利要求书

1.一种偏振转换装置，用来将入射的非偏振光转换为S偏振光出射， 其特征在于：

(1)它包括顺序排列、结合成一体的七个棱镜，其中第四个棱镜横截面 为等边直角三角形，其他六个棱镜均为等大小的平行四边形棱镜，且这六个 棱镜对半且对称的分布在所述第四个棱镜的两边；

(2)在第一个棱镜、第四个棱镜、第七个棱镜的出射面上均设有二分之 一波片；

(3)由这七个棱镜顺序排列结合成一体可得到位于内部的六个结合面和 位于外侧的两个侧面，其中第一结合面、第三结合面、第四结合面、第六结 合面上含有偏振分光膜层以形成偏振分光面，第一外侧面、第二结合面、第 五结合面、第二外侧面上含有全反光膜层以形成全反光面；

(4)除第一个棱镜和第七个棱镜外，其他棱镜的光入射面总和构成该偏 振转换装置的有效光接收区域，所述第一个棱镜和第七个棱镜的光入射面上 设置挡光层。

2.如权利要求1所述的一种偏振转换装置，其特征在于：所述七个棱 镜彼此通过胶合连成一体，二分之一波片也均胶合在对应的棱镜上。

3.如权利要求1所述的一种偏振转换装置，其特征在于：所述全反光 膜层为金属反光膜。

4.一种投影系统，包括光源、偏振分光器、显示芯片和投影透镜，其 特征在于：还包括如权利要求1所述的偏振转换装置，该偏振转换装置位于 光源和偏振分光器之间，将来自光源的非偏振光转换为S偏振光后出射给偏 振分光器。

5.如权利要求4所述的一种投影系统，其特征在于：所述偏振转换装 置与偏振分光器胶合在一起。

6.如权利要求4所述的一种投影系统，其特征在于：所述光源为LED 光源或激光光源或阵列式面光源。

7.如权利要求4所述的一种投影系统，其特征在于：所述显示芯片为 单片LCOS液晶面板。

8.一种投影系统，它包括红绿蓝三光源、合光立方体棱镜、偏振分光 器、LCOS芯片和投影透镜，所述红、绿、蓝三光源分别位于合光立方体棱 镜的三个侧面，输出的光被合光立方体棱镜合成为一束光射入偏振分光器， 该偏振分光器分离出偏振光提供给LCOS芯片，该LCOS芯片调制出图像光 最后从投影透镜射出，其特征在于：在每个光源与合光立方体棱镜之间设置 一个如权利要求1所述的偏振转换装置。

9.如权利要求8所述的一种投影系统，其特征在于：所述偏振转换装 置均与合光立方体棱镜胶合在一起。

10.一种偏振转换装置，用来将入射的非偏振光转换为P偏振光出射， 其特征在于：

(1)它包括顺序排列、结合成一体的七个棱镜，其中第四个棱镜横截面 为等边直角三角形，其他六个棱镜均为等大小的平行四边形棱镜，且这六个 棱镜对半且对称的分布在所述第四个棱镜的两边；

(2)在第二个棱镜、第三个棱镜、第五个棱镜、第六个棱镜的出射面上 均设有二分之一波片；

(3)由这七个棱镜顺序排列结合成一体可得到位于内部的六个结合面和 位于外侧的两个侧面，其中第一结合面、第三结合面、第四结合面、第六结 合面上含有偏振分光膜层以形成偏振分光面，第一外侧面、第二结合面、第 五结合面、第二外侧面上含有全反光膜层以形成全反光面；

(4)除第一个棱镜和第七个棱镜外，其他棱镜的光入射面总和构成该偏 振转换装置的有效光接收区域，所述第一个棱镜和第七个棱镜的光入射面上 设置挡光层。

11.一种投影系统，包括光源、偏振分光器、液晶显示芯片和投影透 镜，其特征在于：还包括如权利要求10所述的偏振转换装置，该偏振转换装 置位于光源和偏振分光器之间，将来自光源的非偏振光转换为P偏振光后出 射给偏振分光器，该P偏振光直接从偏振分光器透射出后照明液晶显示芯 片，该液晶显示芯片调制出S偏振图像光经偏振分光器反射出提供给投影透 镜。

12.如权利要求11所述的一种投影系统，其特征在于：在偏振分光器与 投影透镜之间的光路上设置一个偏振片。