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1、(10)申请公布号 CN 102902146 A(43)申请公布日 2013.01.30CN102902146A*CN102902146A*(21)申请号 201210374770.3(22)申请日 2006.12.18200610167550.8 2006.12.18G03B 21/20(2006.01)G03B 21/14(2006.01)G03B 21/00(2006.01)G02B 27/28(2006.01)G02F 1/13(2006.01)H04N 9/31(2006.01)(71)申请人财团法人工业技术研究院地址中国台湾新竹县(72)发明人谭瑞敏 林俊全 韩伟国 胡纪平邱镇宏(。
2、74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所 11105代理人陈小雯(54) 发明名称高效率液晶显示投射系统(57) 摘要一种透射液晶显示投射系统，包括发出均匀的白光束或是依照时序发出均匀的红/绿/蓝三光束的平面光源。第一偏振滤光片接收该平面光源，且偏振成为有一第一偏振态。液晶光阀接收偏振化的该平面光源，转换该第一偏振态，使具有对应的灰度的第二偏振态。第二偏振滤光片接收该液晶光阀的光输出，而得到第二偏振态光束。投射单元将该第二偏振态光束投射到显示面。又利用相同的平面光源，通过偏振分光元件以及液晶光阀，可实现反射式的投射系统。(62)分案原申请数据(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书8页 附图。
3、4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 4 页1/2页21.一种液晶显示投射系统，包括:平面光源，包括由多个发光单元所组成的阵列，其中每一所述发光单元包括:形成在第一材料层中的多个贯穿且具有初阶锥形反射面的中空开口；形成在第二材料层中的多个贯穿且具有末阶锥形反射面的中空开口，该初阶锥形反射面对准该末阶锥形反射面而连通地构成锥形反射面，该第二材料层连接地设置在该第一材料层上，该锥形反射面的光出射面的边缘与周围相邻的另一锥形反射面的光出射面的边缘是共形的，该初阶锥形反射面具有缩口端与开口端，该末阶锥形反射面具有缩口端与开口端，该末阶锥形。
4、反射面的缩口端与该初阶锥形反射面的开口端耦合;以及点状发光体组，依照控制发出平面光源，其中该平面光源是依照时序循环地发出红/绿/蓝的三个光束，该点状发光体组位于该初阶锥形反射面的缩口端;第一偏振滤光片，接收该平面光源，且将该平面光源偏振化成为有第一偏振态的第一偏振态光束;透射的液晶光阀，接收该第一偏振态光束，依照灰度的需要以转换该第一偏振态，使具有对应该灰度的第二偏振态;第二偏振滤光片，接收该液晶光阀的光输出，得到该第二偏振态的第二偏振态光束;以及投射单元，将该第二偏振态光束投射到显示面。2.如权利要求1所述的液晶显示投射系统，其中该平面光源的该点状发光体组，包括对应红、绿、蓝的三个发光二极管。
5、，其中该三个发光二极管依照该时序以发出红/绿/蓝的该三个光束。3.如权利要求1所述的液晶显示投射系统，其中当该平面光源是依照该时序发出红/绿/蓝的该三个光束时，该液晶光阀的每一个像素依照该时序而共用于该三个光束。4.如权利要求1所述的液晶显示投射系统，其中每一所述发光单元的该锥形反射面的该光出射面是正方形或是长方形。5.一种液晶显示投射系统，包括:平面光源，包括由多个发光单元所组成的阵列，其中每一所述发光单元包括:形成在第一材料层中的多个贯穿且具有初阶锥形反射面的中空开口；形成在第二材料层中的多个贯穿且具有末阶锥形反射面的中空开口，该初阶锥形反射面对准该末阶锥形反射面而连通地构成锥形反射面，该。
6、第二材料层连接地设置在该第一材料层上，该锥形反射面的光出射面的边缘与周围相邻的另一锥形反射面的光出射面的边缘是共形的，该初阶锥形反射面具有缩口端与开口端，该末阶锥形反射面具有缩口端与开口端，该末阶锥形反射面的缩口端与该初阶锥形反射面的开口端耦合;以及点状发光体组，依照控制发出平面光源，其中该平面光源是依照时序循环地发出红/绿/蓝的三个光束，该点状发光体组位于该初阶锥形反射面的缩口端;偏振分光元件，接收该平面光源，让具有第一偏振态的第一光束透射，而同时让具有第二偏振态的一第二光束反射;反射式的第一液晶光阀，接收该第一光束与该第二光束中的一个做为第三光束，且反射出第一反射光回到该偏振分光元件，其中。
7、该第三光束的偏振态，是通过该第一液晶光阀依照一灰度的需要被转换成该第一反射光的第一反射偏振态，再通过该偏振分光元件从该权 利 要 求 书CN 102902146 A2/2页3第一反射偏振态中分离出第一影像光;以及投射单元，将该第一影像光投射到显示面。6.如权利要求5所述的液晶显示投射系统，其中该第三光束的该偏振态是P偏振态，而该第一影像光是S偏振态。7.如权利要求5所述的液晶显示投射系统，其中该第三光束的该偏振态是S偏振态，而该第一影像光是P偏振态。8.如权利要求5所述的液晶显示投射系统，还包括反射式的第二液晶光阀，接收该第一光束与该第二光束中的另一个做为第四光束，且反射出第二反射光回到该偏振。
8、分光元件，其中该第四光束的偏振态，是通过该第二液晶光阀依照该灰度的需要被转换成该第二反射光的第二反射偏振态，再通过该偏振分光元件从该第二反射偏振态中分离出第二影像光，该第二影像光再通过该投射单元，与该第一影像光一起投射到该显示面。9.如权利要求8所述的液晶显示投射系统，其中该第四光束的该偏振态是P偏振态，而该第二影像光是S偏振态。10.如权利要求8所述的液晶显示投射系统，其中该第四光束的该偏振态是S偏振态，而该第二影像光是P偏振态。11.如权利要求5所述的液晶显示投射系统，其中该平面光源的该点状发光体组，包括对应红、绿、蓝的三个发光二极管，其中该三个发光二极管依照该时序以发出红/绿/蓝的该三个。
9、光束。12.如权利要求5所述的液晶显示投射系统，其中当该平面光源是依照该时序发出红/绿/蓝的该三个光束时，该第一液晶光阀的每一个像素依照该时序而共用于该三个光束。权 利 要 求 书CN 102902146 A1/8页4高效率液晶显示投射系统0001 本申请是2006年12月18日提交的名称为“高效率液晶显示投射系统”、申请号为200610167550.8的发明专利申请的分案申请。技术领域0002 本发明涉及一种投射式显示技术，且特别是涉及一种高效率液晶显示投射系统。背景技术0003 投射式的液晶显示技术已是普遍的技术。传统的液晶显示投射系统主要是利用反射式的单晶硅面板(Liquid Cryst。
10、al On Silicon,LCOS)，做为影像像素的彩色与灰度处理。所谓的反射式的单晶硅面板其主要特征之一在于将大部分的驱动元件形成于下基板上，而液晶层是在下基板与上基板之间。光源是从上基板进入到下基板，由下基板的反射层将光反射。如此，反射光不会被驱动元件等挡住，光的使用率可以提升。0004 图1绘示传统的液晶显示投射系统示意图。参阅图1，光源100产生白光束102。白光束102经过分色镜(Dichroic Mirror)104，例如分成蓝光束108与红绿混光束106。红绿混光束106又入射到另一分色镜114，被分成红光束116与绿光束118。先描述蓝光束108的路径与机制。没有被偏振化的蓝。
11、光束108包含有P偏振态与S偏振态成分。蓝光束108进入到偏振分光(Polarized Beam Splitter,PBS)元件110a。偏振分光元件的作用例如会将S偏振态的光反射，而允许P偏振态穿过。因此，偏振分光元件110a将蓝光束108中的S偏振态的部分光反射，进入到反射式单晶硅面板112a。单晶硅面板112a上有一像素阵列。通过控制对应像素的液晶分子的旋转，原本为S偏振态的蓝光会偏转，因此得到新的偏振态，包括一部份S偏振态以及一部份P偏振态。P偏振态的量会对应所要的灰度而有不同，其会配合偏振分光元件110a而产生色的灰度。0005 被单晶硅面板112a反射回到偏振分光元件110a的蓝光。
12、，依图像像素的需求会有P偏振态的成分。此P偏振态成分的蓝光可以通过偏振分光元件110a，而入射一合光镜120。P偏振态成分是依影像所需要的蓝光灰度来决定。如果不需要蓝光的话，则例如P偏振态成分为零，则没有蓝光会穿过偏振分光元件110a。蓝光灰度愈高，则P偏振态成分就愈大。0006 依相同的机制，红光束116经过反射镜进入偏振分光元件110b，再由单晶硅面板112b反射回到偏振分光元件110b，其中P偏振态成分的红光会进入合光镜120。0007 依相同的机制，绿光束118经过反射镜进入偏振分光元件110c，再由单晶硅面板112c反射回到偏振分光元件110c，其中P偏振态成分的红光会进入合光镜12。
13、0。0008 合光镜120接收三个颜色的影像光而组成影像122。此影像122可以被投射到荧屏。此种液晶显示投射系统，需要红绿蓝分别处理，因此体积较大，成本高，且光的使用效率较差。0009 图2绘示传统两片式的液晶显示投射系统示意图。参阅图2，当红绿蓝的三种光源200，依照时序分别进入偏振分光元件202。由于人的眼睛有视觉暂留的现象，因此如果红绿蓝的三种光源200在视觉暂留范围内进入人眼，也可以产生红绿蓝光的重迭，因此产说 明 书CN 102902146 A2/8页5生颜色的效果。0010 因此，图2的投射系统只需要一个偏振分光元件202，但是有两个单晶硅面板204a、204b。当红绿蓝的光源2。
14、00，例如光进入偏振分光元件202后，其P偏振态的红光206穿过偏振分光元件202后，在单晶硅面板204b被反射且偏振态会随灰度的需求被转换成S偏振态，接着被反射出偏振分光元件202成为红光的光束210。其他对于绿光与蓝光的产生机制于前述相同，不再描述。另外，被偏振分光元件202反射的S偏振态的红光208，也进入另一单晶硅面板204a，而被转换成有P偏振态的红光220。此P偏振态的红光220与S偏振态的红光210组合成红光影像。由于有二片单晶硅面板204，因此光的使用率较大。另外由于三种光源是一时序被发出，因此仅需要偏振分光元件202。0011 另外，传统所使用的光源，其发光面的亮度较不均匀。。
15、光源也会影响到显示的效果。0012 虽然液晶显示投射系统在传统技术中已有不同的设计，但是液晶显示投射系统仍需要继续研发。发明内容0013 本发明提供一种液晶显示投射系统，可以有较均匀的平面光源。0014 本发明提供一种液晶显示投射系统，是利用透射的单晶硅面板，而适合于直接利用三原色的滤色片，或是以时序的方式产生三原色光。0015 本发明提出一种液晶显示投射系统，包括平面光源。此平面光源包括由多个发光单元所组成的阵列，其中每一所述发光单元包括:锥形反射面，其中该锥形反射面的光出射面的边缘与周围相邻的另一锥形反射面的光出射面的边缘是共形的(conformal)。一组点状发光体，依照控制发出平面光源。
16、，其中该平面光源是白光束;或是依照时序，循环地发出红/绿/蓝的三个光束。第一偏振滤光片接收该平面光源，且将该平面光源偏振化成为有第一偏振态的第一偏振态光束。透射的液晶光阀接收该第一偏振态光束，依照一灰度的需要以转换该第一偏振态，使具有对应该灰度的第二偏振态。第二偏振滤光片接收该液晶光阀的光输出，得到该第二偏振态的第二偏振态光束。投射单元将该第二偏振态光束投射到显示面。0016 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中该平面光源的该组点状发光体，包括对应红、绿、蓝的三个发光二极管，其中该三个发光二极管同时发光以产生该白光束，或是依照该时序以发出红/绿/蓝的该三个光束。0017 依照本发。
17、明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中当该平面光源发出该白光束时，该液晶光阀的每一个像素包含对应红/绿/蓝的三个次像素。0018 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中当该平面光源是依照该时序发出红/绿/蓝的该三个光束时，该液晶光阀的每一个像素依照该时序而共用于该三个光束。0019 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中该锥形反射面包括初阶锥形反射面，有缩口端与开口端，其中该点状发光体位于该缩口端。末阶锥形反射面，有缩口端与开口端，其中该末阶锥形反射面的该缩口端与该初阶锥形反射面的该开口端耦合。0020 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中每一所述发光。
18、单元的该说 明 书CN 102902146 A3/8页6锥形反射面的该光出射面是正方或是长方形。0021 本发明提出另一种液晶显示投射系统，包括平面光源，包括由多个发光单元所组成的一阵列，其中每一所述发光单元包括锥形反射面，其中该锥形反射面的光出射面的边缘与周围相邻的另一锥形反射面的光出射面的边缘是共形的(conformal)。一组点状发光体，依照控制发出平面光源，其中该平面光源是白光束;或是依照时序，循环地发出红/绿/蓝的三个光束。偏振分光元件，接收该平面光源，让具有第一偏振态的第一光束穿透，而同时让具有第二偏振态的第二光束反射。反射式的第一液晶光阀，接收该第一光束与该第二光束之一做为第三光。
19、束，且反射出第一反射光回到该偏振分光元件。该第三光束的偏振态，是通过该第一液晶光阀依照一灰度的需要被转换成该第一反射光的第一反射偏振态，再通过该偏振分光元件从该第一反射偏振态中分离出第一影像光。投射单元，将该第一影像光投射到显示面。0022 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中该第三光束的该偏振态是P偏振态，而该第一影像光是S偏振态。0023 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中该第三光束的该偏振态是S偏振态，而该第一影像光是P偏振态。0024 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，还包括反射式的第二液晶光阀，接收该第一光束与该第二光束的另一做为第四光束，且。
20、反射出一第二反射光回到该偏振分光元件。该第四光束的偏振态，是通过该第二液晶光阀依照该灰度的需要被转换成该第二反射光的第二反射偏振态。接着再通过该偏振分光元件从该第二反射偏振态中分离出第二影像光，该第二影像光再通过该投射单元，与该第一影像光一起投射到该显示面。0025 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中该第四光束的该偏振态是P偏振态，而该第二影像光是S偏振态。0026 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中该第四光束的该偏振态是S偏振态，而该第二影像光是P偏振态。0027 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中该平面光源的该组点状发光体，包括对应红、绿、蓝。
21、的三个发光二极管，其中该三个发光二极管同时发光以产生该白光束，或是依照该时序以发出红/绿/蓝的该三个光束。0028 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中当该平面光源发出该白光束时，该第一液晶光阀的每一个像素包含对应红/绿/蓝的三个次像素。0029 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中当该平面光源是依照该时序发出红/绿/蓝的该三个光束时，该第一液晶光阀的每一个像素依照该时序而共用于该三个光束。0030 依照本发明的优选实施例所述的液晶显示投射系统，其中该锥形反射面包括初阶锥形反射面，有缩口端与开口端，其中该点状发光体位于该缩口端;以及末阶锥形反射面，有缩口端与开口端，。
22、其中该末阶锥形反射面的该缩口端与该初阶锥形反射面的该开口端耦合。0031 为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。说 明 书CN 102902146 A4/8页7附图说明0032 图1绘示传统的液晶显示投射系统示意图。0033 图2绘示传统两片式的液晶显示投射系统示意图。0034 图3绘示依据本发明的实施例，照明光源的剖面示意图。0035 图4绘示依据本发明对应图3的实施例，照明光源的俯视示意图。0036 图5绘示依据本发明实施例，透射的液晶显示投射系统的结构示意图。0037 图6绘示液晶光阀154的像素分布示意图。0038 图7绘示。
23、液晶光阀154的另一像素分布示意图。0039 图8绘示依据本发明实施例，是反射式液晶显示投射系统示意图。0040 附图标记说明0041 100、200 :光源0042 102 :白光束0043 104、114 :分色镜0044 106 :红绿混光束0045 108 :蓝光束0046 116 :红光束0047 118 :绿光束0048 110a110c :偏振分光元件0049 112a112c :反射式单晶硅面板0050 120 :合光镜0051 122 :影像0052 130 :基底电极部0053 132 :封装发光部0054 134 :材料层0055 134a :锥形反射面0056 136 。
24、:材料层0057 136a :锥形反射面0058 138 :光路径0059 140 :光源阵列0060 150 :平面光源0061 152 :偏振滤光片0062 154 :液晶光阀0063 156 :偏振滤光片0064 158 :投射单元0065 160a、160b :锥形反射罩0066 162(r,g,b) :发光二极管0067 164 :透镜0068 202 :偏振分光元件0069 204a、204b :单晶硅面板说 明 书CN 102902146 A5/8页80070 206、208、210、220 :光束0071 170、172 :像素0072 174 :次像素0073 180 :偏振。
25、分光元件0074 182、184 :单晶硅面板具体实施方式0075 首先本发明针对使用于液晶显示投射系统的光源做进一步新颖设计，以能得到较佳的发光效率，且提升平面光源的均匀度，使影像色彩亮度有较佳的均匀度。以下举一些实施例做为说明，但是本发明不受限于所举的实施例。0076 图3是依据本发明的实施例，绘示照明光源的剖面示意图。图4是依据本发明对应图3的实施例，绘示照明光源的俯视示意图。在图3与图4，照明光源的阵列，其一边例如是由四个照明单元所构成。一个照明单元包括点状(point-like)发光体，例如是LED，包括基底电极部130与封装发光部132。点状发光体，是以一中心点，在立体角范围内辐射。
26、地发出光。在此点状发光体，是以一个发出白光的发光二极管为例，但是例如也可以利用红绿蓝三个发光二极管做为一组，其可依实际需要做变化。其中在应用上以红绿蓝三个发光二极管做为一组的效果较佳(参见图5)。由于红绿蓝的发光二极管，其个别的颜色光的频段较为不互相干扰，因此会有较佳的色域(Gamut)。0077 接着，点状发光体发出的光，其沿着主要投射方向被定义出发光轴。在点状发光体的周围，根据此实施例如图3与图4，例如设置有二阶的反射面134a、136a。通过二阶的反射面134a、136a的角度安排，由点状发光体发出的大部份光，沿着所示的光路138，会被反射面134a、136a做一次或多次反射，因此被导正。
27、大部分沿着光轴射出，成为准直光，同时也因一次或多次反射而产生混光均匀。又，如果需要的话，依照相同设计方式，其可以由三阶或以上的锥状反射面所组成。0078 二阶的锥状反射面134a、136a，其各阶例如可以是四面角锥状(four-face pyramid-like)，有缩口端(convergent opening end)与开口端(divergent opening end)，其中该点状发光体位于该缩口端，且该发光轴朝向该开口端以发散射出光。一般而言，锥状面可由多面所构成的角锥状面，优选地例如是在水平截面的形状是正四方形或是长方形。为了有密合的效果，另外三角形或是由几种多边形混合也可以。然而，如。
28、果不考虑密合，锥状面也可以是圆形、椭圆形、或光滑曲线形的锥状结构。一些变化设计将于后述。0079 本发明以配合四方形LED管芯，设计多层四面锥形反射面，例如是反射镜，除了将侧向光多次反射逐级导正光为准直，且混光均匀，两两相邻光出口的间隔缩减为零，而获得无接缝阵列光源，提供高密度准直且均匀的光源，适合于高指向性用的灯源，如投射机用光源、扫描仪（scanner）用光源、舞台用投射灯、探照灯等，其体积小、重量轻、没有高温危险等应用。0080 反射面134a、136a的设置可以通过多种不同方式达成。然而为了将多个点状发光体有效地且坚固地组合成所要的面状发光源，优选的是其反射面134a、136a分别可通。
29、过两材料层134、136提供。在材料层134上在预定的位置，形成可提供角锥状反射面134a、136a的开口。发光体可以稳固设置在材料层134上，且通过开口发出光线。另外，第二阶的材料说 明 书CN 102902146 A6/8页9层136，设置于第一阶的材料层134上，其上下阶的开口相互耦合。在如此的设计，不同发光单元的发光体不是以密集的方式组合。然而，如果必要，对于一个发光单元的点状发光体，其数量也可以是多个。0081 要注意的是，如果是以角锥状反射面的设计，因为是有规则且可密合的形状，因此第二阶的角锥状反射面136a的开口端，是相互紧密连接。如此也可进一步减少不发光的间隔区域。这也是依据本。
30、发明设计，可以达到的另一功效。0082 本发明提出改进的平面光源，其可以应用在液晶显示投射系统。图5绘示依据本发明实施例，透射的液晶显示投射系统的结构示意图。参阅图5，透射的液晶显示投射系统所使用的平面光源150，其设计如前述，但是光源例如是由红绿蓝的三个发光二极管162(r,g,b)所组成的一组点状发光体，其例如通过二阶的锥形反射面160a、160b转换成较均匀的面光源。红绿蓝的三个发光二极管162(r,g,b)，其可以同时发光产生白光，或是依照时序个别发出色光。光源的部分不再继续描述。0083 以下描述显示的机制。透射的液晶显示投射系统还包括第一偏振滤光片152、透射的液晶光阀154、第二。
31、偏振滤光片156、投射单元158。另外，光源也例如可以还配合透镜164一起使用，但不是绝对必要。0084 首先，如果光源是红绿蓝依照时序分别发出色光的设计时，其成像是利用视觉暂留的现象达成。以下红光为例，但是绿光与蓝光是相同的显示机制。红光会先通过第一偏振滤光片152，例如是P偏振态的滤光片。通过的红光源成为P偏振态。P偏振态的红光会进入液晶光阀154而穿过。液晶光阀154例如是透射的单晶硅面板。对于每一像素而言可以对应所需要的灰度，以控制其液晶的旋转角度。由于液晶的旋转角度，造成通过P偏振态的入射光会偏转。以灰度不是零的状况，其结果会有部分的红光会被转换成S偏振态。依照设计的方式，S偏振态的。
32、量会对应灰度的需求。然而，也可以用P偏振态的成分来对应灰度的需求。以下取S偏振态对应灰度的需求为例做说明。当红光通过液晶光阀154后，会有一部分是S偏振态。接着第二偏振滤光片156是S偏振态的滤光片，因此只有S偏振态的红光会穿过第二偏振滤光片156。不同的像素会有不同的通过量，其对应像素所要的灰度而定。于是一个红光影像被实现。此红光影像透过投射单元158被射到显示面，例如是显示荧屏。0085 接着绿光与蓝光依照相同机制产生绿光影像以及蓝光影像。由于视觉暂留现象，三个颜色光的影像重迭，成为色彩的影像。0086 图6绘示液晶光阀154的像素分布示意图。参阅图6，液晶光阀154上的多个像素170，是。
33、由红绿蓝光共用，因此不必有红绿蓝的彩色滤光片。0087 又根据另一机制的实施例，如果平面光源150是发出白光，则液晶光阀154上需要有对应的红绿蓝的彩色滤光片。图7绘示液晶光阀154的另一像素分布示意图。参阅图7，对于一个像素172而言，其包括有三个次像素174，对应红(r)、绿(g)、蓝(b)的次像素174。每一个次像素174会有对应的彩色滤光片。如此、每一个像素会直接产生所要的颜色。这里，绘示的次像素174的位置安排是示意图，其实际上可以有不同的组合。0088 接着，又参阅图5，由平面光源150发出的白光也具有P偏振态与S偏振态的成。当白光通过第一偏振滤光片152后例如成为P偏振态的光。P。
34、偏振态的白光会进入液晶光阀154而穿过。如图7的安排，个别的次像素依照其色彩滤除其他色光。接着以相同机制，说 明 书CN 102902146 A7/8页10根据每一次像素所需要的灰度，以控制其液晶的旋转角度。由于液晶的旋转角度，造成通过P偏振态的入射光会偏转而产生S偏振态。此S偏振态的光再由第二偏振滤光片156滤出来，即成为彩色影像光。0089 又，图5的液晶显示投射系统也不是唯一的设计。图8绘示依据本发明实施例，是反射式液晶显示投射系统示意图。参阅图8，前实施例所述的本发明的平面光源150，做为此液晶显示投射系统的光源。0090 接着，依需要而决定可以配合透镜164一起使用，得到所要的光源。。
35、本实施例仅使用一个偏振分光元件180。先以平面光源150是依时序产生红、绿、蓝的三种原色光的情形为实施例，其中以红光为例做描述。例如，P偏振态的红光会穿过偏振分光元件180而到达反射式的液晶光阀184，例如是反射式的单晶硅面板，其会依照灰度的需求转换对应量的S偏振态。此S偏振态会被偏振分光元件180反射到投射单元158。0091 显示的另一种方式，是由取自平面光源150产生的S偏振态的部份做为显示用的光源。S偏振态的红光会被偏振分光元件180反射到反射式的液晶光阀182。于此，依照灰度的需要，将对应量的S偏振态红光转换成P偏振态的红光。此被反射回到偏振分光元件180的P偏振态红光可以穿过偏振分。
36、光元件180，成为红色影像。这是采用另一光路所得到。0092 又，上述的两种方式在光的使用率上会有较大的损失。这是由于仅使用到平面光源150产生的S偏振态或是P偏振态的光。这也就是说由平面光源150所产生的光，大致上仅有一半的使用率。虽然本发明的平面光源150的效率已有提升，然而其仍可以再进一步提升。于是，将上述二个光路的光组合在一起，共同形成影像。0093 换句话说，偏振分光元件180会将入射光分成第一光束与第二光束。就使用单片方式的单一光路设计而言，可以取反射式的液晶光阀182与184的任意其一，做为反射式的第一液晶光阀，用以接收S偏振态或是P偏振态的光束。这里为了易于区分与描述，第一液晶。
37、光阀所接收的光束可以称为第三光束。又，如果需要使用双片方式的双光路设计时，则反射式的液晶光阀182与184的另一，就称为第二液晶光阀，而其所接收的光束可以称为第四光束。换句话说，就图8的实施例而言，单一光路设计可以单独取液晶光阀182或是液晶光阀184所对应的光路。如果必要，则同时使用液晶光阀182与液晶光阀184。0094 依相同的机制，绿光与蓝光的影像可以被获得。利用视觉暂留的现象，以适当的频率分别产生红光、绿光与蓝光的影像以组成实际彩色的影像。在此实施例，液晶光阀182、184可以采用如图6的安排，无须配置滤光片。0095 另外，如果平面光源150产生的光是白光的安排，与先前描述的偏振的。
38、机制相同，然而液晶光阀182、184可以采用如图7的安排，以分别控制三原色的次像素的灰度值，以同时组成所要的彩色像素。当然，图7的安排仅是一实施例。至于显示的机制于前述相同，不再详述。0096 本发明提出有效率且高均匀度的光源，配合使用于多种设计的液晶显示投射系统，因此可以提升影像的亮度与均匀度。0097 对于图5与图8的设计而言，其原理相近，但是各有其特点。对于单片透射的设计(图5)相较于双片反射式的设计(图8)而言，成本较低与体积小，然而光的使用率较低。0098 至于，采用红绿蓝的光依照时序发出的设计可以减少功率消耗，易散热。0099 虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术说 明 书CN 102902146 A10。