圖像投影設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種包括反射型顯示元件的圖像投影設備。
【背景技術】
[0002] 包括反射型顯示元件的圖像投影設備，通過使用偏振光束分光器，將來自光源的 白光分成多個組成彩色光束、并且將其引導至相應的顯示元件，或者合成來自多個顯示元 件的彩色光束，其中，偏振光束分光器根據光束的偏振，透射或者反射各光束。
[0003] 典型的偏振光束分光器包括兩個玻璃構件之間的偏光分離層和粘合層。由在玻璃 構件內發生的應力所引起的任何雙折射，導致偏振混亂，這樣導致進行高亮度的圖像投影 設備產生諸如黑浮（失調的黑電平或者淺黑顯示）和顏色不均勻等的缺陷。通過使用具有 低的光彈性常數以確保低的光吸收的含鉛玻璃構件，來降低這些缺陷。例如，US5808795公 開了一種偏振光束分光器，其包括具有I. 5cm2/N或以下的光彈性常數以降低由應力所引起 的偏振混亂的玻璃構件。
[0004] US7258445公開了一種以除玻璃構件以外的組件（偏光分離層和粘合層）的選擇 性吸收率來吸收光的偏振光束分光器。

【發明內容】

[0005] 本發明提供一種圖像投影設備，其包括：反射型顯示元件，其用于對來自光源的照 明光進行調制，并且發出調制后的光；投影光學系統，其用于將所述調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至所述反射型顯示元件，并且將所述調 制后的光的預定偏光成分引導至所述投影光學系統，所述圖像投影設備的特征在于，所述 偏振光束分光器是藍帶光進入的偏振光束分光器，其包括無鉛玻璃構件，并且滿足下面的 條件式：
[0006] 50〈 α *Ε* β *Α/ κ〈300
[0007] A = (1-T~ (L/0. 01))+M
[0008] T = (Tl+T2)/2
[0009] 其中，α表示所述玻璃構件的線性膨脹系數，單位為10 7K;E表示所述玻璃構件 的楊氏模量，單位為IO9Pa ; β表示所述玻璃構件的光彈性系數，單位為10 12/Pa ;A表示所 述偏振光束分光器對藍帶光的吸收率；κ表示所述玻璃構件的熱導性，單位為W/mK ;L表 示從所述偏振光束分光器的入射面到第一出射面的距離；M表示在所述偏振光束分光器中 的入射光路上，除所述玻璃構件以外的構件對波長為440nm的光的吸收率；Tl表示厚度為 IOmm的玻璃構件對波長為420nm的光的透射率；T2表示厚度為IOmm的玻璃構件對波長為 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件以外的構件的所述玻璃構件的長度、 與在所述入射光路上從除所述玻璃構件以外的構件到所述第一出射面的所述玻璃構件的 長度的和。
[0010] 通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發明的其它特征將顯而易見。
【附圖說明】
[0011] 圖1示出根據本發明第一實施例的圖像投影設備的結構。
[0012] 圖2是根據第一實施例的偏振光束分光器的結構的模式圖。
[0013] 圖3A是根據第一實施例的白顯示的光路圖，并且圖3B是根據第一實施例的黑顯 不的光路圖。
[0014] 圖4示出根據本發明第二實施例的圖像投影設備的結構。
[0015] 圖5是根據第二實施例的偏振光束分光器的結構的模式圖。
【具體實施方式】
[0016] 近年來對環境問題的日益關注，促使對于投影高亮度圖像的無鉛圖像投影設備的 研發。
[0017] 在偏振光束分光器中所生成的任何應力，導致淺黑顯示和顏色不均勻，但是在以 前的研發中，沒有考慮影響應力生成的玻璃構件的吸收率和熱導性。
[0018] 本發明提供一種能夠進一步降低黑浮和顏色不均勻的發生的無鉛圖像投影設備。
[0019] 下面參考【附圖說明】本發明的典型實施例。
[0020] 第一實施例
[0021] 圖像投影設備
[0022] 圖1示出根據本發明第一實施例的圖像投影設備的結構。在圖1中，附圖標記1 表示諸如高壓汞放電管等的光源。拋物面反射鏡2將從光源1射出的光束（照明光）轉換 成平行光束。平行光束被第一復眼透鏡3分成多個分割光束，并且被會聚在第二復眼透鏡 4附近，然后被PS轉換元件5轉換成S偏振光。然后使得這樣被S偏振后的分割光束經過 第一鏡6和聚光透鏡7,然后入射至反射型液晶顯示元件（反射型液晶面板）13 (13R、13G和 13B)。平行光束所穿過的、從第一復眼透鏡3到聚光透鏡7的這些組件，包括在照明光學系 統16中。
[0023] 液晶顯示元件13R、13G和13B分別是各自反射入射光、并對光進行圖像調制的紅 光、綠光和藍光顯示元件。附圖標記8表示作為第一光路分離單元的二向色鏡，其透射作為 第一顏色光束的藍光（藍帶光），并且反射作為第二顏色光束的綠光（綠帶光）和作為第三 顏色光束的紅光（紅帶光）。
[0024] 附圖標記9和10分別表不各自透射S偏振光、并且反射P偏振光的第一偏光板和 第二偏光板。附圖標記11表不反射第一顏色光束的S偏振光、并且透射第一顏色光束的P 偏振光的第一偏振光束分光器。附圖標記12表不反射第二顏色光束和第三顏色光束各自 的S偏振光、并且透射第二顏色光束和第三顏色光束各自的P偏振光的第二偏振光束分光 器。附圖標記14表不將第三顏色光束從S偏振光的轉換成P偏振光的波長選擇相位板。附 圖標記15表示合成反射型液晶顯示元件13調制后的第一顏色光束、第二顏色光束和第三 顏色光束的組合棱鏡。
[0025] 圖2不出第一偏振光束分光器11的結構。通過粘合第一直角棱鏡（第一玻璃構 件）111的斜面和第二直角棱鏡（由與第一玻璃構件的材料相同的材料所形成的第二玻璃 構件）112的斜面，形成第一偏振光束分光器11。這些粘合面在其之間堆疊有作為偏光分離 層（偏振分離膜）Ild的介電薄膜，并且通過粘合層（粘合劑）lie粘合第一和第二直角棱 鏡。
[0026] 附圖標記Ila表不入射光路上的偏振光束分光器的入射面。附圖標記Ilb表不入 射光路上的偏振光束分光器的出射面、或者出射光路上的偏振光束分光器的入射面。附圖 標記Ilc表不出射光路上的偏振光束分光器的出射面。
[0027] 更具體地，入射面Ila是偏振光束分光器的表面，并且來自光源的入射至偏振光 束分光器的照明光穿過（相交）入射面11a。出射面Ilb (第一出射面）是偏振光束分光器 的另一表面，并且從偏振光束分光器射出的照明光穿過（相交）出射面lib。
[0028] 當入射光路不是如圖3A所示垂直穿過入射面Ila這樣的光路時，如下定義從入射 面Ila到出射面Ilb的距離。假定將入射面的相交平面定義為與下面的平面垂直、并且與 入射面的法線平行的平面：該平面與除玻璃構件以外的構件的法線和入射面的法線兩者平 行。另外，假定將第一出射面的相交平面定義為與下面的平面垂直、并且與出射面Ilb的法 線平行的平面：該平面與除玻璃構件以外的構件的法線和出射面Ilb (第一出射面）的法線 兩者平行。那么，從入射面Ila到出射面Ilb的距離，被定義為垂直投影在入射面的相交平 面上的、從入射面到除玻璃構件以外的構件的入射光路上的玻璃構件的長度，與垂直投影 在第一出射面的相交平面上的、從除玻璃構件以外的構件到出射面Ilb (第一出射面）的入 射光路上的玻璃構件的長度的和。入射光路是入射至偏振光束分光器的照明光的中央光束 tx進的光路。
[0029] 因此，入射光路是照明光在從入射面Ila向出射面Ilb行進時所穿過的光路。從 入射面Ila到出射面Ilb的距離，是在從入射面到除玻璃構件以外的構件的入射光路上的 玻