使用改變方向的偏振校正系統技術方案

偏振校正系統包括使有用偏振光在輸出方向上傳播并且將無用偏振光反射在第一正交方向上的偏振光束分光器，其中所述第一正交方向基本上與輸出方向正交。初始反射器可將無用偏振光反射在第二正交方向上，其中所述第二正交方向基本上正交于輸出方向和第一正交方向，最終反射器可將無用偏振光反射在輸出方向上。在初始和最終反射器的作用下，無用偏振光發生旋轉從而基本上變成有用偏振光。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及光的校正(recovery)，否則該光不能用于投影設備中。
技術介紹
投影顯示裝置是通過將光投影于屏幕上而工作的。光可排列成色彩或者明暗相間或者上述兩者相結合的圖案。觀察者通過將圖案和他們已經熟悉的圖像(例如面部特征)相結合而使它們變得相似從而進行觀看。圖案可由多種方式形成。形成圖案的一種方式就是利用信息流對一束光進行調制。通過偏振濾光裝置過濾偏振光來調制偏振光。通常，如果偏振濾光裝置的偏振與入射光的偏振相匹配，那么偏振濾光裝置將允許該光通過。采用液晶(LCD)成像裝置來完成LCD型投影顯示裝置中的調制。該LCD成像裝置可包括像素，通過改變該像素的偏振而將像素調制為匹配或者區別于入射光的偏振。輸入到LCD成像裝置的光被偏振化，從而當LCD像素被調制時，所選像素的偏振被改變，并且當從成像裝置輸出的光由另一偏振器分析時，被選像素將會變暗。當光出現或者消失時，圖案可被投影于屏幕上。如果采用觀察者所熟悉的圖案中的信息來對像素的偏振進行調制，那么觀察者可辨識投影于屏幕上的圖案。對LCD成像裝置的光進行偏振的一種方法就是采用偏振光束分光器(PBS)。可將偏振光提供給具有一排透鏡(例如蠅眼透鏡)和一排偏振光束分光器的成像系統。拋物面反射鏡可與蠅眼透鏡用于聚焦光線，而使光線近乎平行。通過透鏡陣列將光束分成許多個部分，并且每一部分由另一透鏡陣列重新聚焦在偏振光束分光器陣列。然而，拋物面反射鏡可減弱光源(例如弧光燈)的亮度。此外，蠅眼透鏡校正系統的效率關鍵是取決于兩個透鏡陣列以及偏振光束分光器陣列是否在同一條直線上。最后，由拋物面反射鏡和蠅眼透鏡組成的偏振校正系統可能會不適用于連續色彩單獨成像系統(sequential color singleimager system)。橢圓反射鏡可與光導管以及色輪一同被用于產生連續色彩。然而，這種系統仍然需要偏振校正系統，而且無法解決與橢圓反射鏡相關的亮度的固有損失這個問題。然后，從偏振光束分光器陣列輸出的光將被線性地偏振并且聚焦到一目標上。每一偏振光束分光器都將非偏振光分成具有不同偏振的光束。在該光被偏振后，這些光束中僅僅只有一束將被正確偏振，而輸入到LCD成像裝置中。其它的光束將會因為是不正確的偏振光束，而不可直接使用。偏振校正系統可通過采用正確的偏振將未使用的偏振光轉化成可用的光以校正那些未使用的偏振光。已經開發了多種系統來將不正確的偏振光轉化成為正確的偏振光，從而使得不正確的偏振光也能被使用。如圖1所示，一種方法是將第一偏振光102直接從偏振光束分光器104傳播到輸出106，同時將第二偏振光108反射到與輸出106成一定角度(例如90°角)。然后，再反射第二偏振光108，使之平行于第一偏振光102，朝輸出106傳播。將延遲板110，例如四分之一波板或者半波板，置于第二偏振光108的光路上，從而將第二偏振光108旋轉成第一偏振光102，這樣輸出就僅由第一偏振光102組成。延遲板通過使光在一平面內減速，而同時又允許光在相反面內以幾乎無阻礙的方式穿過，來將光從一偏振旋轉到另一偏振。光在介質中的傳播速度通常與它的波長有關。因此，光減速的程度也與它的波長有關。由于應用到寬頻光的延遲板必須穿過波長在一定范圍內的光，因此，某些光將會相比于其它光來說受到延遲。通常，延遲板將被調整到特定的波長。特別是，比所調整的波長更長或更短的波長將不會完全從不可用的偏振旋轉到正確的偏振。這樣，某些其波長比所調整的波長更長或更短的光將會被丟失，或者至少不能被校正。此外，延遲板相對較昂貴并且通常是不可靠的。這樣的延遲板使得偏振校正系統自身也較昂貴和不可靠。雖然這些系統已經在商業中應用，但是其部件的成本很高而且需要嚴格的校直性(critical alignmnets)以及光學設計。因此，需要一種具有高效、結構簡單并且較低成本的系統來執行偏振的轉換。
技術實現思路
在本專利技術的第一方面中，偏振校正系統可包括偏振光束分光器，它使有用偏振光在輸出方向上進行傳播，并且將無用偏振光反射在與輸出方向大致正交的第一正交方向上；置于可對第一正交方向進行反射的位置上的初始反射器，該初始反射器使無用偏振光反射到第二正交方向上，其中第二正交方向大致垂直于輸出方向和第一正交方向；以及可對第二正交方向進行反射的位置上的最終反射器，該最終反射器將無用偏振光反射在輸出方向上，其中無用偏振光在初始和最終反射器的作用下發生旋轉，從而基本上變為有用偏振光。在本專利技術的第二方面中，偏振校正方法可以包括，基本上將光偏振為有用偏振光和無用偏振光，使有用偏振光在輸出方向上傳播，將無用偏振光反射到與輸出方向基本上正交的第一正交方向上，再將無用偏振光反射到與輸出方向和第一正交方向基本上正交的第二正交方向上，最后將無用偏振光反射在輸出方向上。在本專利技術的第三方面中，偏振校正系統可包括，基本上將光偏振為有用偏振光和無用偏振光的裝置，使有用偏振光在輸出方向上傳播的裝置，將無用偏振光反射到與輸出方向基本上正交的第一正交方向上的裝置，將無用偏振光反射到與輸出方向和第一正交方向基本上正交的第二正交方向上的裝置，將無用偏振光反射在輸出方向上的裝置。附圖說明圖1示出了偏振校正系統； 圖2示出了根據本專利技術實施例的偏振校正系統的示意圖；圖3示出了本專利技術實施例的偏振校正裝置；圖4示出了本專利技術實施例的偏振校正裝置；圖5示出了本專利技術實施例的偏振校正裝置；圖6示出了本專利技術實施例的直形光導管和錐形光導管；圖7示出了本專利技術實施例的光導管的各種橫截面；圖8示出了本專利技術實施例的光導管的各種構造；圖9示出了本專利技術實施例的偏轉校正裝置。具體實施例方式可以預期，如果通過將不可用的偏振光的偏振轉化為正確的或者有用的偏振來校正以及使用不可用的偏振光。由于延遲板使偏振校正系統更加昂貴并且可靠性降低，因此可以預期能夠在不借助于使用延遲板的情況下實現偏振的校正。可以預期在寬帶輻射上實現偏振校正。可以預期相對簡單地制造和組裝偏振校正系統。可以預期允許在單獨成像系統中使用色輪。在圖2中示出了根據本專利技術第一實施例的偏振校正系統200。偏振校正系統200可包括偏振光束分光器202，例如涂覆有多層涂層的偏振光束分光器或者線柵偏振光束分光器。在一個實施例中，輸入到偏振光束分光器202中的光可直接或者間接地來自電磁輻射源212，即燈。在一實施例中，電磁輻射源212可以為弧光燈，例如氙氣燈、金屬鹵化物燈、高強度氣體放電(HID)燈或者汞燈。在另一實施例中，源212可為鹵素燈或者白熾燈。在一個實施例中，如圖2和圖5所示，偏振校正系統200可以包括輸入光導管224、超立方體(supercube)268和輸出光導管232。在一些實施例中，輸出光導管232可為均化器或者積分器。輸入光導管224的輸出可耦合到棱鏡排列，即超立方體268。輸入光導管224可采用全內反射(TIR)以將光線傳播到超立方體268。在一些實施例中，輸入光導管224、輸出光導管232或者此兩者，都可以如圖6A所示為漸增的錐形光導管，或者如圖6B所示為漸減的錐形光導管，或者如圖6C所示為直形光導管。在一些實施例中，輸入光導管224、輸出光導管232或此二者的橫截面可以為如圖7A-7H所示的矩形、圓形、三角形、平行四邊形、梯形、五邊形、六邊形或者八邊本文檔來自技高網...

【技術保護點】
偏振校正裝置（２００）包括：偏振光束分光器（２０２），它使有用偏振光（２０４）在輸出方向（２０６）上進行傳播并且將無用偏振光（２０８）反射在與所述輸出方向（２０６）大致正交的第一正交方向（２１０）上；放置在可對所述第一正交方 向（２１０）進行反射的位置上的初始反射器（２１４），所述初始反射器（２１４）使無用偏振光（２０８）在第二正交方向（２１６）上發生反射，其中第二正交方向（２１６）大致垂直于所述輸出方向（２０６）和所述第一正交方向（２１０）；以及可對所 述第二正交方向（２１６）進行反射的位置上的最終反射器（２１８），所述最終反射器（２１８）將所述無用偏振光（２０８）反射在所述輸出方向（２０６）上；其中所述無用偏振光（２０８）在所述初始和最終反射器（２１４，２１８）的作用下發生旋轉， 從而基本上變成所述有用偏振光（２０４）。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：KK李，S稻次，
申請(專利權)人：微陽有限公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]