偏振光的第三偏光板37,被第三偏振光束分光器38 反射，并且入射至紅光反射型液晶顯示元件39R。反射型液晶顯示元件39R調(diào)制后的圖像光 (被轉(zhuǎn)換成P偏振光的光），透射過第三偏振光束分光器38,并且被引導(dǎo)經(jīng)過十字二向棱鏡 31，以被投影透鏡100投影至屏幕。
[0105] 白顯示和黑顯示的光學(xué)效果
[0106] 下面接著說明第一顏色光束（光束R24)的白顯示和黑顯示的光學(xué)效果。在白顯 不中，透射過第二二向色鏡28的第一顏色光束的S偏振光，透射過第一偏光板29,其中，第 一偏光板29反射作為不必要光成分的、第一顏色光束中所包含的P偏振光，從而提高S偏 振光的比率。
[0107] 然后，透射過第一偏光板29的第一顏色光束的S偏振光，被第一偏振光束分光器 30反射，并且入射至藍(lán)光反射型液晶顯示元件39B。反射型液晶顯示元件39B調(diào)制后的圖 像光（被轉(zhuǎn)換成P偏振光的光），透射過第一偏振光束分光器30,并且被引導(dǎo)經(jīng)過十字二向 棱鏡31，以被投影透鏡100投影至屏幕。
[0108] 在黑顯示中，入射至反射型液晶顯示元件39B的照明光的S偏振光，在不被調(diào)制的 情況下（不被轉(zhuǎn)換成S偏振光的情況下），被反射型液晶顯示元件39B反射。反射型液晶顯 不元件39B所反射的S偏振光，被第一偏振光束分光器30反射，透射過第二二向色鏡28,并 且被引導(dǎo)向光源。
[0109] 第二顏色光束（光束R25)和第三顏色光束（光束R23)的白顯示和黑顯示的光學(xué) 效果，基于與第一顏色光束（光束R24)的相同的處理。
[0110] 類似于第一實(shí)施例，在本實(shí)施例中，使得滿足條件式（1)~（3)，可以降低由光彈 性所引起的黑浮和顏色不均勻。期望的條件與第一實(shí)施例中的相同。
[0111] 第一和第二實(shí)施例的效果
[0112] 如上所述，第一和第二實(shí)施例各自提供一種能夠降低黑浮和顏色不均勻的無鉛玻 璃偏振光束分光器。
[0113] 數(shù)倌例子
[0114] 下面接著說明與第一和第二實(shí)施例相對應(yīng)的數(shù)值例子的列表。通過使用OHARA Inc.生產(chǎn)的S-FPL51，獲得數(shù)值例子1、5和9,并且通過使用OHARA Inc.生產(chǎn)的S-FPL53， 獲得數(shù)值例子2、6和10。通過使用HOYA CORPORATION生產(chǎn)的F⑶505,獲得數(shù)值例子3、7 和11，并且通過使用OHARA Inc.生產(chǎn)的S-FPM2,獲得數(shù)值例子4、8和12。在這些數(shù)值例子 中，L是0. 02m，并且M和H在這些數(shù)值例子之間不同。
[0115] 根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的偏振光束分光器，可以由除這些數(shù)值例子中的玻璃構(gòu)件的 材料（無鉛玻璃材料）以外的任何無鉛玻璃材料制成，只要滿足條件式（1)即可。
[0116] 數(shù)值例子1
[0117] 玻璃材料：S-FPL51

[0145]玻璃材料：S-FPM2

[0164] 奪形例I
[0165] 在上述各實(shí)施例中，針對藍(lán)帶光的偏振光束分光器專用于藍(lán)帶光，并且可以由藍(lán) 帶光和其它帶的光（例如，紅帶光）共享。因此，本發(fā)明可應(yīng)用于包括藍(lán)帶光和紅帶光入射 的偏振光束分光器和僅綠帶光入射的偏振光束分光器的圖像投影設(shè)備。
[0166] 盡管參考典型實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開的典 型實(shí)施例。所述權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功 能。
【主權(quán)項】
1. 一種圖像投影設(shè)備，其包括： 反射型顯示元件，其用于對來自光源的照明光進(jìn)行調(diào)制，并且發(fā)出調(diào)制后的光； 投影光學(xué)系統(tǒng)，其用于將所述調(diào)制后的光投影至投影面；以及 偏振光束分光器，其用于將所述照明光引導(dǎo)至所述反射型顯示元件，并且將所述調(diào)制 后的光的預(yù)定偏光成分引導(dǎo)至所述投影光學(xué)系統(tǒng)， 所述圖像投影設(shè)備的特征在于，所述偏振光束分光器是藍(lán)帶光進(jìn)入的偏振光束分光 器，其包括無鉛玻璃構(gòu)件，并且滿足下面的條件式： 50〈 a P *A/ K〈300 A = (I-T'(L/0. 01))+M T = (Tl+T2)/2 其中，a表示所述玻璃構(gòu)件的線性膨脹系數(shù)，單位為10 7/K ;E表示所述玻璃構(gòu)件的楊 氏模量，單位為IO9Pa ; 0表示所述玻璃構(gòu)件的光彈性系數(shù)，單位為10 12/Pa ;A表示所述偏 振光束分光器對藍(lán)帶光的吸收率；K表不所述玻璃構(gòu)件的熱導(dǎo)性，單位為W/mK ;L表不從所 述偏振光束分光器的入射面到第一出射面的距離；M表不在所述偏振光束分光器中的入射 光路上，除所述玻璃構(gòu)件以外的構(gòu)件對波長為440nm的光的吸收率；Tl表示厚度為IOmm的 玻璃構(gòu)件對波長為420nm的光的透射率；T2表示厚度為IOmm的玻璃構(gòu)件對波長為460nm的 光的透射率， 其中，所述入射面是來自所述光源并進(jìn)入所述偏振光束分光器的照明光所穿過的、所 述偏振光束分光器的一個面， 所述第一出射面是從所述偏振光束分光器所射出的照明光所穿過的、所述偏振光束分 光器的另一個面， 所述入射光路是所述照明光從所述入射面行進(jìn)至所述第一出射面的光路，以及 從所述入射面到所述第一出射面的距離，是在所述入射光路上從所述入射面到除所述 玻璃構(gòu)件以外的構(gòu)件的所述玻璃構(gòu)件的長度、與在所述入射光路上從除所述玻璃構(gòu)件以外 的構(gòu)件到所述第一出射面的所述玻璃構(gòu)件的長度的和。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影設(shè)備，其中，所述偏振光束分光器包括第一玻璃構(gòu) 件、第二玻璃構(gòu)件、以及被設(shè)置在所述第一玻璃構(gòu)件和所述第二玻璃構(gòu)件之間的偏光分離 層和粘合層，并且除所述玻璃構(gòu)件以外的構(gòu)件的吸收率是所述偏光分離層和所述粘合層的 吸收率。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像投影設(shè)備，其中，所述偏光分離層被設(shè)置在所述粘合層 和所述入射面之間。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影設(shè)備，其中，滿足下面的條件式： 100〈a *E*P*A/k〈300。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影設(shè)備，其中，滿足下面的條件式： 0〈M〈0. 03。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影設(shè)備，其中， 滿足下面的條件式： 50〈 a *E* P *C/ K〈400 C = (I-T'(L/0. 01))+H H = (Hl+H2)/2 其中，Hl表;^在所述偏振光束分光器中的入射光路上，除所述玻璃構(gòu)件以外的構(gòu)件對 波長為440nm的藍(lán)帶光的吸收率；H2表示在所述偏振光束分光器中的出射光路上，除所述 玻璃構(gòu)件以外的構(gòu)件對波長為440nm的藍(lán)帶光的吸收率，以及 所述出射光路是所述調(diào)制后的光從所述第一出射面行進(jìn)至第二出射面的光路，其中， 所述第二出射面是從所述偏振光束分光器所射出的所述調(diào)制后的光所穿過的、所述偏振光 束分光器的一個面。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像投影設(shè)備，其中，滿足下面的條件式： 100〈a *E*P*C/k〈400。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像投影設(shè)備，其中，滿足下面的條件式： 0〈H〈0. 03。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影設(shè)備，其中，進(jìn)入所述偏振光束分光器的光束的能 量的90%以上是波長為510nm以下的藍(lán)帶光束的能量。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影設(shè)備，其中，所述偏振光束分光器專用于藍(lán)帶光。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種圖像投影設(shè)備。無鉛圖像投影設(shè)備能夠進(jìn)一步降低黑浮和顏色不均勻的發(fā)生，并且包括：反射型顯示元件，用于對入射照明光進(jìn)行調(diào)制，并且射出調(diào)制后的光；投影光學(xué)系統(tǒng)，用于投影所述調(diào)制后的光；以及偏振光束分光器，用于將所述照明光引導(dǎo)至所述反射型顯示元件，并且將所述調(diào)制后的光的預(yù)定偏光成分引導(dǎo)至所述投影光學(xué)系統(tǒng)。所述光束分光器包括無鉛玻璃構(gòu)件，并且滿足預(yù)定條件式。
【IPC分類】G02B27/28, H04N9/31, G03B21/14
【公開號】CN105045020
【申請?zhí)枴緾N201510221873
【發(fā)明人】前田勇樹
【申請人】佳能株式會社
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月4日
【公告號】DE102015005293A1, US20150316781