[发明专利]投影显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学仪器技术领域，特别涉及一种投影显示装置。

背景技术

随着多媒体技术的发展，微型投影显示装置得到了广泛的应用，被内置于手机、数码相机、掌上投影机等多种便携式设备中，用于对影像进行放大以及投影显示。

图1示出了现有技术的一种投影显示装置的结构示意图，主要包括：光源10、照明系统(illumination system)11、偏极化分光镜((PBS，Polarization BeamSplitter))12、显示基板13以及投影透镜14。其中，显示基板13通常采用硅基液晶(LCOS，Liquid Crystal on Silicon)，一般的液晶显示基板(LCD，LiquidCrystal Display)为透射式显示方式，而LCOS则为反射式显示方式，通过将入射光反射来显示图像。其工作原理如下：光源10发出的自然光经过照明系统11后，被转换为包括P光和S光的平行偏振光，所述平行偏振光沿第一方向x传播并入射至所述偏极化分光镜12；其中，偏极化分光镜12的设置方向与所述第一方向x成45°角，且使得P光和S光中的一种透射，另一种反射，以透射P光，反射S光为例，反射的S光入射至所述显示基板13的表面，经过LCOS调制后转化为P光反射回所述偏极化分光镜12，由于偏极化分光镜12对于P光为透射，使得透射的P光进入投影透镜14，经过放大后，将所述显示基板13产生的显示图像投影出去。

现有技术的投影显示装置仅利用了偏极化分光镜12反射的平行偏振光来投影成像，而透射的平行偏振光则被浪费，使得光强利用率较低，一般不超过10％，在光源10的功率固定的情况下，成像质量较差。

申请号为200910172326.1的中国专利申请中，采用非球面透镜和柱面透镜对光源的光束进行整形后再传输，使得整形后的光斑与LCOS的长宽相匹配，在一定程度上提高了光强利用率，但是其整体结构与图1中的结构类似，仍然是利用了偏振光中的一种来进行成像，并不能显著提高光强利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种投影显示装置，提高光强利用率，改善成像质量。

为解决上述问题，本发明提供了一种投影显示装置，包括：第一显示基板，具有相对的第一表面和第二表面的偏极化分光镜，光回收装置和投影透镜；

其中，

所述偏极化分光镜用于透射第一类型的平行偏振光，反射第二类型的平行偏振光；

所述第一显示基板用于将经由所述偏极化分光镜第一表面反射的第二类型的平行偏振光转换为携带第一图像信息的第一类型的平行偏振光，且将所述携带第一图像信息的第一类型的平行偏振光反射至偏极化分光镜的第一表面；

所述光回收装置用于将经由所述偏极化分光镜透射的第一类型的平行偏振光转换为携带第二图像信息的第二类型的平行偏振光，且使得所述携带第二图像信息的第二类型的平行偏振光逆向传输至偏极化分光镜的第二表面；

所述投影透镜用于接收经由所述偏极化分光镜透射的携带第一图像信息的第一类型的平行偏振光和经由所述偏极化分光镜反射的携带第二图像信息的第二类型的平行偏振光。

可选的，所述投影透镜的入射面正对于所述第一显示基板，所述偏极化分光镜设置于所述投影透镜和第一显示基板之间且与所述第一显示基板成45°角。

可选的，所述光回收装置包括光回收组件和第二显示基板，所述光回收组件用于将经由所述偏极化分光镜透射的第一类型的平行偏振光转换为第二类型的平行偏振光并反射至所述第二显示基板，所述第二显示基板用于将所述光回收组件反射的第二类型的平行偏振光转换为携带第二图像信息的第一类型的平行偏振光并反射至所述光回收组件，所述光回收组件还用于将所述携带第二图像信息的第一类型的平行偏振光转化为所述携带第二图像信息的第二类型的平行偏振光并反射至所述偏极化分光镜的第二表面。

可选的，所述光回收组件包括反射镜和设置于反射镜表面的四分之一波片，所述反射镜和四分之一波片的设置方向平行于所述偏极化分光镜且其入射面朝向所述第二显示基板。

可选的，所述光回收组件包括45°直角棱镜，其第一直角面和第二直角面为透射面，斜面为表面，所述第二直角面平行于所述第二显示基板，所述斜面平行于所述偏极化分光镜，所述第一直角面的表面设置有半波片，所述偏极化分光镜透射的第一类型的平行偏振光由所述第一直角面入射。