投影成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种投影成像系统。其中，该系统包括：光源模组，用于依序出射至少两束光，至少两束光中的至少一束光为宽谱光；第一起偏元件态；第一波长选择偏振转换器件；偏振分光合光器件；光源模组包括：激发光源，用于产生恒定偏振态的激发光；偏振分光装置，用于将恒定偏振态的激发光以分时的方式分成沿不同光路传输的至少两束光，其中，至少两束光至少包括第一激发光束和第二激发光束；第一波长转换装置，用于将第一激发光束转换为宽谱光。本发明专利技术解决了由于采用现有的投影成像系统所导致的投影效率较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学
，具体而言，涉及一种投影成像系统。
技术介绍
如今，硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)投影成像系统已经应用在生活中的各个场景，其中，本领域技术人员普遍采用的LCOS投影成像系统一般为单片式LCOS投影系统或三片式LCOS投影系统，并利用灯泡或者发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为光源。进一步，上述单片式LCOS投影系统的成像原理可以如图1所示，其中，101为光源，102为PBS棱镜，103为LCOS芯片，104投影镜头。光源101可以为灯泡或者LED光源，依次发出时序的红、绿、蓝光，经过102PBS棱镜时，其中的具有某种偏振态(例如S光)的光被反射到103LCOS芯片上进行调制，调制后偏振态偏转90度，经过PBS棱镜透射，进入投影镜头104，最终形成的单色图像将通过人眼的积分效应形成彩色图像。而三片式LCOS投影系统的成像原理可以如图2所示，其中，201为光源，202、203、204为二向色片，205、207、209为PBS棱镜，206、208、210分别为处理蓝、红、绿光LCOS芯片，211为X-cube三色光合光棱镜。201为灯泡或者LED光源，经过二向色片202、203与204后分成红、绿、蓝三基色光，三路光束经过PBS棱镜205、207与209后，形成响应的LCOS面板的照明光源，入射到LCOS上经过调制后出射，在三色光合光棱镜211处合光后形成的单色光图像通过空间叠加最终形成彩色图像。然而，采用现有技术中提供的投影成像系统时，其光效较差，亮度较低，而且依次得到三种基色光，成像周期较长，从而不仅导致提高了成像的成本，同时也大大增加了投影成像的时间，并严重影响了投影系统的投影寿命。针对现有技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种投影成像系统，以至少解决由于采用现有的投影成像系统所导致的投影寿命较短的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种投影成像系统，包括：光源模组，用于依序出射至少两束光，上述至少两束光中的至少一束光为宽谱光，且上述至少两束
光的合光包含三基色光；第一起偏元件，设置于上述光源模组的上述宽谱光的传输光路中，用于将上述宽谱光的偏振态转换为第一偏振态；第一波长选择偏振转换器件，设置于上述第一起偏元件的后端光路中，用于将上述第一偏振态的上述宽谱光转换成具有上述第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，其中上述第一偏振态与上述第二偏振态相互垂直，上述第一光束与上述第二光束具有不同的波谱范围；偏振分光合光器件，设置于上述第一波长选择偏振转换器件的后端光路中，用于将具有上述第一偏振态的上述第一光束沿第一光路传输至上述第一硅基液晶片，将具有上述第二偏振态的上述第二光束沿第二光路传输至上述第二硅基液晶片，并对上述第一硅基液晶片和上述第二硅基液晶片出射的光束进行合路出射；其中上述光源模组包括：激发光源，用于产生恒定偏振态的激发光；偏振分光装置，设置于上述激发光的传输光路中，用于将上述恒定偏振态的激发光以分时的方式分成沿不同光路传输的至少两束光，其中，上述至少两束光至少包括第一激发光束和第二激发光束；第一波长转换装置，设置于上述第一激发光束的传输光路中，用于将上述第一激发光束转换为上述宽谱光。可选地，上述偏振分光装置包括：第二起偏元件，用于将上述恒定偏振态的激发光以分时的方式至少转换为具有第一偏振态的激发光和具有第二偏振态的激发光，上述第一偏振态与上述第二偏振态相互垂直；第一偏振分光元件，用于将上述具有第一偏振态的激发光和上述具有第二偏振态的激发光分成沿不同光路传输的具有第一偏振态的第一激发光束和具有第二偏振态的第二激发光束，并将上述具有第一偏振态的第一激发光束传输至上述第一波长转换装置。可选地，上述光源模组还包括：第二波长转换装置，设置于上述第二激发光束的传输光路中，用于将上述第二激发光束转换为上述宽谱光，以使上述光源模组依序出射上述第一波长转换装置转换得到的上述宽谱光和上述第二波长转换装置转换得到的上述宽谱光。可选地，上述系统还包括：第三起偏元件，设置于上述第二波长转换装置转换得到的上述宽谱光的传输光路中，用于将上述第二波长转换装置转换得到的上述宽谱光的偏振态转换为第一偏振态；第二波长选择偏振转换器件，设置于上述第三起偏元件的后端光路中，用于将上述第一偏振态的上述宽谱光转换成具有上述第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，其中上述第一偏振态与上述第二偏振态相互垂直，上述第一光束与上述第二光束具有不同的波谱范围。可选地，上述光源模组还包括：散射装置，设置于上述第二激发光束的传输光路中，用于对上述第二激发光束进行散射，以使上述光源模组依序出射上述宽谱光和散射后的上述第二激发光束。可选地，上述系统还包括：光中继元件，设置于散射后的上述第二激发光束的传输光路中，用于将散射后的上述第二激发光束引导至合光部件；上述合光部件，用于将上述波长选择偏振转换器件出射的具有上述第一偏振态的上述第一光束和具有上述第二偏振态的上述第二光束，以及上述光中继元件出射的散射后的上述第二激发光束合路出射至上述偏振分光合光器件。可选地，上述第一硅基液晶片，用于对具有上述第一偏振态的上述第一光束进行调制并转换为具有上述第二偏振态的上述第一光束，并将具有上述第二偏振态的上述第一光束出射至上述偏振分光合光器件；上述第二硅基液晶片，用于将具有上述第二偏振态的上述第二光束进行调制并转换为具有上述第一偏振态的上述第二光束，并将具有上述第一偏振态的上述第二光束出射至上述偏振分光合光器件。可选地，上述偏振分光合光器件，还用于将上述第一硅基液晶片出射的具有上述第二偏振态的上述第一光束以及上述第二硅基液晶片出射的具有上述第一偏振态的上述第二光束进行合路出射。可选地，上述系统还包括：波长选择检偏器件，设置于上述偏振分光合光器件的后端光路中，用于对经上述偏振分光合光器件合路后的光束进行选择性透过，其中上述偏振分光合光器件合路后的光束为上述偏振分光合光器件将上述第一硅基液晶片和上述第二硅基液晶片出射的光束合路后的光束；镜头，用于根据上述波长选择检偏器件出射的光束投影成像。可选地，上述波长选择检偏器件透射上述第二激发光束，以及具有第一偏振态的第二光束以及具有第二偏振态的第一光束。可选地，上述第二激发光束为蓝光，上述具有第一偏振态的第二光束为具有第一偏振态的绿光，上述具有第二偏振态的第一光束为具有第二偏振态的红光；或者，上述第二激发光束为蓝光，上述具有第一偏振态的第二光束为具有第一偏振态的红光，上述具有第二偏振态的第一光束为具有第二偏振态的绿光。在本专利技术实施例中，光源模组将激发光源所产生的恒定偏振态的激发光，进行偏振分光处理，以得到第一激发光束和第二激发光束，并将第一激发光束引导至第一波长转换装置转换为宽谱光，进而利用第一起偏元件将宽谱光调整为第一偏振态，并通过波长选择偏振转换器件对第一偏振态的宽谱光进行进一步处理，以得到具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，从而便于偏振分光合光器件对上述光源模组出射的光束进行分光合光处理，并最终形成图像。通过上述系统，将激发效率较高的恒定偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影成像系统，包括第一硅基液晶片和第二硅基液晶片，其特征在于，还包括：光源模组，用于依序出射至少两束光，所述至少两束光中的至少一束光为宽谱光，且所述至少两束光的合光包含三基色光；第一起偏元件，设置于所述光源模组的所述宽谱光的传输光路中，用于将所述宽谱光的偏振态转换为第一偏振态；第一波长选择偏振转换器件，设置于所述第一起偏元件的后端光路中，用于将所述第一偏振态的所述宽谱光转换成具有所述第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，其中所述第一偏振态与所述第二偏振态相互垂直，所述第一光束与所述第二光束具有不同的波谱范围；偏振分光合光器件，设置于所述第一波长选择偏振转换器件的后端光路中，用于将具有所述第一偏振态的所述第一光束沿第一光路传输至所述第一硅基液晶片，将具有所述第二偏振态的所述第二光束沿第二光路传输至所述第二硅基液晶片，并对所述第一硅基液晶片和所述第二硅基液晶片出射的光束进行合路出射；其中所述光源模组包括：激发光源，用于产生恒定偏振态的激发光；偏振分光装置，设置于所述激发光的传输光路中，用于将所述恒定偏振态的激发光以分时的方式分成沿不同光路传输的至少两束光，其中，所述至少两束光至少包括第一激发光束和第二激发光束；第一波长转换装置，设置于所述第一激发光束的传输光路中，用于将所述第一激发光束转换为所述宽谱光。...

【技术特征摘要】
1.一种投影成像系统，包括第一硅基液晶片和第二硅基液晶片，其特征在于，还包括：光源模组，用于依序出射至少两束光，所述至少两束光中的至少一束光为宽谱光，且所述至少两束光的合光包含三基色光；第一起偏元件，设置于所述光源模组的所述宽谱光的传输光路中，用于将所述宽谱光的偏振态转换为第一偏振态；第一波长选择偏振转换器件，设置于所述第一起偏元件的后端光路中，用于将所述第一偏振态的所述宽谱光转换成具有所述第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，其中所述第一偏振态与所述第二偏振态相互垂直，所述第一光束与所述第二光束具有不同的波谱范围；偏振分光合光器件，设置于所述第一波长选择偏振转换器件的后端光路中，用于将具有所述第一偏振态的所述第一光束沿第一光路传输至所述第一硅基液晶片，将具有所述第二偏振态的所述第二光束沿第二光路传输至所述第二硅基液晶片，并对所述第一硅基液晶片和所述第二硅基液晶片出射的光束进行合路出射；其中所述光源模组包括：激发光源，用于产生恒定偏振态的激发光；偏振分光装置，设置于所述激发光的传输光路中，用于将所述恒定偏振态的激发光以分时的方式分成沿不同光路传输的至少两束光，其中，所述至少两束光至少包括第一激发光束和第二激发光束；第一波长转换装置，设置于所述第一激发光束的传输光路中，用于将所述第一激发光束转换为所述宽谱光。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述偏振分光装置包括：第二起偏元件，用于将所述恒定偏振态的激发光以分时的方式至少转换为具有第一偏振态的激发光和具有第二偏振态的激发光，所述第一偏振态与所述第二偏振态相互垂直；第一偏振分光元件，用于将所述具有第一偏振态的激发光和所述具有第二偏振态的激发光分成沿不同光路传输的具有第一偏振态的第一激发光束和具有第二偏振态的第二激发光束，并将所述具有第一偏振态的第一激发光束传输至所述第一波长转换装置。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源模组还包括：第二波长转换装置，设置于所述第二激发光束的传输光路中，用于将所述第二激发光束转换为所述宽谱光，以使所述光源模组依序出射所述第一波长转换装置转换得到的所述宽谱光和所述第二波长转换装置转换得到的所述宽谱光。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第三起偏元件，设置于所述第二波长转换装置转换得到的所述宽谱光的传输光路中，用于将所述第二波长转换装置转换得到的所述宽谱光的偏振态转换为第一偏振态；第二波长选择偏振转换器件，设置于所述第三起偏元件的后端光路中，用于将所述第一偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：王则钦，郭祖强，
申请(专利权)人：深圳市绎立锐光科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44