專利名稱：具有偏光器的集光器及利用它的液晶投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有偏光器的集光器及利用它的液晶投影儀。更詳細(xì)地說，在出光側(cè)具有線柵偏光器的集光器及利用它的液晶投影儀。
背景技術(shù)：
液晶投影儀把從光源出來(lái)的光通過分色鏡分成R、G、B類別后，通過對(duì)分成各種顏色的光選擇性切換來(lái)提供圖像信息。液晶投影儀作為光學(xué)儀器的一種，以使從光源出來(lái)的光均勻照射的均勻照明光學(xué)元件-蠅眼透鏡或透鏡板組成的集光器和選擇性透過光的液晶為開關(guān)元件使用。液晶利用偏光入射到上下面板的光，再根據(jù)電場(chǎng)的施加與否具有選擇性透過功能，所以向液晶必須照射已偏光的光。因此，光源放出的光入射到液晶以前先通過偏光器，只有通過偏光器發(fā)生偏光的光源才能到達(dá)液晶。
以往(主要使用的偏光器-＞省略)主要使用吸收式偏光器和高質(zhì)量的線柵偏光器。吸收式偏光器是由相同方向排列的長(zhǎng)方形的有機(jī)分子組成的塑料膠片，這種長(zhǎng)方形的有機(jī)分子是吸收一偏光方向光的偏光器。但吸收式偏光器因吸收光之后進(jìn)行偏光，所以吸收的能量引起老化，結(jié)果降低了偏光效果，縮短了使用壽命。為了克服這種弊端使用高質(zhì)量的線柵偏光器。高質(zhì)量的線柵偏光器有壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，相反有價(jià)格貴的弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述弊端，本發(fā)明目的是提供一種具有壽命長(zhǎng)且可以用低廉價(jià)格制造的偏光器的集光器。
另外，本發(fā)明又一目的是提供一種使用具有壽命長(zhǎng)且低廉價(jià)格制造的偏光器集光器的液晶投影儀。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的具有偏光器的集光器，其特征在于，包括具有從光源入射光的入光側(cè)和放射光的出光側(cè)的桿型集光器或隧道型集光器中所選擇的一個(gè)集光器和；粘貼在上述集光器的出光側(cè)且在透明基板一例具有反復(fù)出現(xiàn)條狀布線圖案的導(dǎo)電體的反射型偏光器；還有以光的前進(jìn)方向?yàn)闇?zhǔn)粘貼在反射型偏光器后端，并對(duì)通過線柵偏光器偏光的光再進(jìn)行2次偏光的第二偏光器。
優(yōu)先地，使反射型偏光器的制作布線圖案的基板一面粘貼在背對(duì)集光器出光側(cè)方向上或未制作布線圖案的基板剩余一面粘貼在背對(duì)集光器出光側(cè)方向上。而且第二偏光器可以使用凈化型偏光器或吸收式偏光器。
而且，為了實(shí)現(xiàn)上述另外目的，利用具有本發(fā)明偏光器集光器的液晶投影儀，其特征在于，具有偏光器的集光器包括具有從光源入射光的入光側(cè)和放射光的出光側(cè)的桿型集光器或隧道型集光器中所選擇的一個(gè)集光器；粘貼在上述集光器的出光側(cè)且在透明基板一側(cè)具有反復(fù)出現(xiàn)條狀布線圖案的導(dǎo)電體的反射型偏光器；還有以光的前進(jìn)方向?yàn)闇?zhǔn)粘貼在反射型偏光器后端，并對(duì)通過線柵偏光器偏光的光再進(jìn)行2次偏光的第二偏光器。


圖1是具有本發(fā)明偏光器的集光器一實(shí)施例預(yù)示圖。
圖2是用在本發(fā)明的反射型偏光器一實(shí)施例的預(yù)示圖。
圖3是具有本發(fā)明偏光器的集光器一實(shí)施例預(yù)示圖。
圖4是具有本發(fā)明偏光器的集光器一實(shí)施例預(yù)示圖。
圖5是適用具有本發(fā)明偏光器集光器的液晶投影儀的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)及特征通過參照

的下面記載將變得更明確。
圖1是具有本發(fā)明偏光器的集光器第一實(shí)施例預(yù)示圖。如圖1所示，具有本發(fā)明偏光器的集光器第一實(shí)施例中，在集光器10的出光側(cè)順次貼附反射型偏光器30和凈化型偏光器40。反射型偏光器30用粘貼膠帶20貼附在集光器10上。圖1中箭頭符號(hào)指光的前進(jìn)方向。
集光器10具有入射從光源放射出光的入光側(cè)和放射光的出光側(cè)，它具有均勻放射入光側(cè)入射的光的功能。集光器10可以使用桿型集光器或隧道型集光器。特別是，桿型集光器形成數(shù)個(gè)假想光源點(diǎn)，每個(gè)假想光源點(diǎn)向出光側(cè)放射大部分入射光。桿型集光器隨著長(zhǎng)度變長(zhǎng)增加假想光源點(diǎn)，隨之可以提高放射光的均勻性。另外集光器10從入光側(cè)越接近出光側(cè)，形狀可以變成錐形結(jié)構(gòu)。
粘貼膠帶20是為了在集光器10上貼附線柵偏光器30使用的，優(yōu)先使用硅膠帶(也可以使用粘合劑-＞省略)。粘合膠帶20如圖1b所示，可以在粘合劑之間充填t1厚度的間隔附件19來(lái)替代是理所當(dāng)然的。這時(shí)優(yōu)先地，間隔附件19厚度t1大于制作布線圖案的導(dǎo)電體層36的高，以防止集光器10出光側(cè)給反射型偏光器30的制作布線圖案的導(dǎo)電體36造成損傷。
低價(jià)反射型偏光器30具有透明基板32，在透明基板的一面形成涂有鋁的導(dǎo)電層之后，用反復(fù)形成的條狀布線圖案36使投射光在條狀導(dǎo)電體層36上反射，以此充當(dāng)偏光器。這時(shí)，使相鄰的每個(gè)線柵之間具有比入射光播長(zhǎng)短的柵格周期。而且每個(gè)線柵具有長(zhǎng)條金屬線柵和介電質(zhì)層交替分布的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(省略)。在圖1圖示的第一實(shí)施例中布線圖案導(dǎo)電體層36分布的基板第一面以背向集光器10出光側(cè)的方向貼附線柵偏光器30。這時(shí)粘貼膠帶20至少應(yīng)貼附在未分布布線圖案導(dǎo)電體的基板第一面周圍。
凈化型偏光器40的偏光度比較低，但透過度較高，可以使用染色基礎(chǔ)聚合物凈化型偏光器。經(jīng)過證明得知，凈化型偏光器40與具有較高偏光度的偏光器即與線柵偏光器30組合使用，可以得到很好的偏光效果。這時(shí)優(yōu)先地，線柵偏光器30和凈化型偏光器40用具有適當(dāng)折射率的粘合劑結(jié)合，以此避免表面的光損失。
另外，以光的前進(jìn)方向?yàn)闇?zhǔn)在凈化型偏光器40后端可以貼附玻璃板。
圖2是反射型偏光器一實(shí)施例圖。在圖2中圖示的反射型偏光器一般稱其為線柵偏光器。線柵偏光器30由在透明基板32上面反復(fù)有規(guī)則形成的條狀導(dǎo)電體36組成?，F(xiàn)假設(shè)將條狀導(dǎo)電體36的形成周期為p、每個(gè)條狀寬度為w、高為t來(lái)進(jìn)行說明。線柵偏光器特性由p值和w/p值及t值決定，其中公認(rèn)為受p值影響最大。為了具有全部透過可視光線區(qū)域光的線柵偏光器功能，公認(rèn)為p值大約在0.21um以下。P值越小越成為高價(jià)的線柵偏光器30。雖然高價(jià)線柵偏光器和低價(jià)線柵偏光器的區(qū)分不明確，但可以認(rèn)為低價(jià)偏光器的p值大約在0.1um以上。在可視光線中可以使用的偏光器，其w/p值大約在0.3到0.76范圍之間，t大約具有0.04到0.5um大小。
圖3是具有本發(fā)明偏光器的集光器一實(shí)施例預(yù)示圖。如圖3所示，貼附具有本發(fā)明偏光器的集光器第二實(shí)施例是把圖1圖示的第一實(shí)施例中的反射型偏光器30反向貼附的實(shí)施例。即反射型偏光器30的導(dǎo)電圖案36分布的基板32第一面的背面貼附在集光器10上，上述基板的第一面和凈化型偏光器40則相互面對(duì)貼附。這時(shí)，凈化型偏光器40通過粘貼膠帶貼附在反射型偏光器30上。如圖1b所示，可以充填間隔附件19是理所當(dāng)然的。
在集光器10上貼附線柵偏光器30中集光器接觸面由玻璃組成，線柵偏光器基板32也使用玻璃，所以利用一般粘合劑就容易貼附它們。
圖4是具有本發(fā)明偏光器的集光器一實(shí)施例的預(yù)示圖。如圖4所示，具有本發(fā)明偏光器的集光器第三實(shí)施例，在集光器10出光側(cè)順次具有反射型偏光器30和作為第二偏光器的吸收式偏光器50。而且反射型偏光器30用粘貼膠帶20貼附在集光器上?？梢允褂脠D1b圖示的方法也是理所當(dāng)然的。
還有，在第三實(shí)施例中凈化型偏光器40被吸收式偏光器50替代。吸收式偏光器是由相同方向排列的長(zhǎng)方形有機(jī)分子組成的塑料膠片，這種長(zhǎng)方形有機(jī)分子就是吸收一個(gè)偏光方向光的偏光器。吸收式偏光器隨著吸收光進(jìn)行偏光，因吸收能量，所以會(huì)引起老化現(xiàn)象，因此其壽命會(huì)變短。但在第三實(shí)施例中通過由布線導(dǎo)電體層36組成的反射型偏光器30偏光一次的光被吸收式偏光器50吸收，所以可以顯著減少老化現(xiàn)象，可以解決壽命短的問題。
另外，在圖3的第三實(shí)施例中圖示反射型偏光器30的布線圖案導(dǎo)電體層36對(duì)集光器10方向反向貼附的情況。但如同第二實(shí)施例，可以具有基板32貼附在集光器10上、與布線圖案導(dǎo)電體層36方向反向貼附吸收式偏光器50的形態(tài)。
而且作為第二偏光器，替代吸收式偏光器50，可以貼附凈化型偏光器40。
圖5是適用具有本發(fā)明偏光器集光器的液晶投影儀結(jié)構(gòu)圖，圖示了適用具有偏光器的集光器第一實(shí)施例的液晶投影儀。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的液晶投影儀具有光源110、反射鏡120、124、125、集光器10、線柵偏光器30、凈化型偏光器40、分色鏡121至123、聚光鏡130至135、視頻信號(hào)變換光閥140至142、色合成三棱鏡150及投影透鏡160。在這里用反射鏡替代分色鏡123也無(wú)妨。適用具有偏光器的集光器第二實(shí)施例及第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)也和圖5結(jié)構(gòu)相同，因此省略其說明。
從光源110放射的光通過反射鏡120入射到集光器10中，從集光器出光側(cè)放射的光通過線柵偏光器30和凈化型偏光器40時(shí)發(fā)生偏光。偏光的光通過聚光鏡130對(duì)好焦距，順次通過分色鏡121至123分成R、G、B顏色。分成R、G、B的光反射到反射鏡124、125上，并分別通過聚光鏡131、132、135和視頻信號(hào)變換光閥140至142入射到顏色合成三棱鏡150中。分成R、G、B的視頻信號(hào)在顏色合成三棱鏡的合成后通過投影透鏡160擴(kuò)大播放。發(fā)明效果如上所述，具有本發(fā)明偏光器的集光器及利用它的液晶投影儀在低廉的線柵偏光器上貼附如凈化型偏光器一樣的附加性偏光器，從而提供保持傳統(tǒng)高質(zhì)量線柵偏光器優(yōu)秀偏光效果且低廉的偏光器，因此具有減少液晶投影儀造價(jià)的顯著效果。
而且，在線柵偏光器上貼附吸收式偏光器使用，這樣，通過線柵偏光器偏光的光吸收到吸收式偏光器上，因此可以顯著減少老化現(xiàn)象，解決了吸收式偏光器壽命短的問題。
本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施例通過特定術(shù)語(yǔ)所描述，但其描述只限于方便說明。應(yīng)理解的是，它覆蓋了包括在所附權(quán)利要求精神和范圍內(nèi)的各種變形和等同方案。
符號(hào)說明10集光器 20粘貼膠帶30線柵偏光器 32基板19間隔附件 36制作布線圖案的導(dǎo)電層40凈化型偏光器 50吸收式偏光器
權(quán)利要求
1.一種具有偏光器的集光器，包括具有從光源入射光的入光側(cè)和放射光的出光側(cè)的桿型集光器或隧道型集光器中所選擇的一種集光器；在上述集光器出光側(cè)貼附安裝，并且透明基板一面具有反復(fù)出現(xiàn)的條狀布線導(dǎo)電體的反射型偏光器；及以上述光的前進(jìn)方向?yàn)闇?zhǔn)在上述反射型偏光器后端貼附安裝，并對(duì)通過上述反射型偏光器偏光的光再進(jìn)行2次偏光的第二偏光器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有偏光器的集光器，其特征在于使上述反射型偏光器的導(dǎo)電體布線圖案一面背向于上述集光器出光側(cè)貼附安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有偏光器的集光器，其特征在于在粘貼上述反射型偏光器的導(dǎo)電體布線圖案一面和上述集光器出光側(cè)的部分充填比上述導(dǎo)電體布線圖案厚的間隔附件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有偏光器的集光器，其特征在于使上述反射型偏光器的導(dǎo)電體布線圖案一面的背面與上述集光器出光側(cè)反向貼附安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有偏光器的集光器，其特征在于在粘貼上述反射型偏光器的導(dǎo)電體布線圖案一面和上述第二偏光器部分充填比上述導(dǎo)電體布線圖案厚的間隔附件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有偏光器的集光器，其特征在于上述第二偏光器是凈化型偏光器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有偏光器的集光器，其特征在于上述第二偏光器是吸收式偏光器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有偏光器的集光器，其特征在于在上述反射型偏光器上形成的條狀圖案周期為p時(shí)，p值在0.1um以上。
9.一種液晶投影儀，它利用至少一個(gè)光源、按顏色類別分類從光源放射的光的分類裝置、選擇性透過及阻擋上述分類的光的液晶、具有對(duì)入射到液晶的光進(jìn)行偏光的偏光器的集光器。其特征在于，具有上述偏光器的集光器，包括具有從光源入射光的入光側(cè)和放射光的出光側(cè)的桿型集光器或隧道型集光器中所選擇的一種集光器；在上述集光器出光側(cè)貼附安裝并在透明基板一面具有布線圖案導(dǎo)電體的反射型偏光器；及以上述光的前進(jìn)方向?yàn)闇?zhǔn)貼附安裝在上述反射型偏光器后端，并對(duì)通過上述反射型偏光器偏光的光再進(jìn)行2次偏光的第二偏光器。
全文摘要
本發(fā)明涉及出光側(cè)具有線柵偏光器的集光器及利用它的液晶投影儀，其特征在于，包括具有從光源入射光的入光側(cè)和放射光的出光側(cè)的桿型集光器或隧道型集光器中所選擇的一種集光器和粘貼在上述集光器的出光側(cè)且在透明基板一側(cè)具有反復(fù)出現(xiàn)條狀布線圖案的導(dǎo)電體的反射型偏光器；還有以光的前進(jìn)方向?yàn)闇?zhǔn)粘貼在線柵偏光器后端，并對(duì)通過線柵偏光器偏光的光再進(jìn)行2次偏光的第二偏光器。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1532626SQ20041000646
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2004年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者戴維·L·基思, 金省號(hào), 金俊洙, 戴維 L 基思 申請(qǐng)人:日進(jìn)金剛石股份有限公司