高光效LCOS投影机制造技术

本发明专利技术涉及一种高光效LCOS投影机，包括照明光源，沿着照明光源光线传输线路上依次设置有光强匀化装置、偏振极化装置、用于透射红色光的第一分光镜及第一反射镜，还包括X棱镜、投影镜头；还设置有第一光线反射模块、第二光线反射模块及第三光线反射模块，本方案将红光PBS镜的透射光线、绿光PBS镜的透射光线及蓝光PBS镜的透射光线重新反射到原入射线路中，将PBS镜透射掉的部分无用光进行了重新收集利用，最后将合成后的无用光束重新导入到投影照明系统的输入端，有效提高了投影机的光效，节约了成本。

High light effect LCOS projector

The invention relates to a high light effect LCOS projector, which includes a light intensity homogenizing device, a polarization polarization device, a first splitter mirror for transmission of red light and a first reflector, a X prism and a projection lens, and a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, a first light reflection module, and a first light reflection module, and a first light reflection module, and a first light reflection module, and a first light reflection module, and a first light reflection module, and a first light reflection module, and a first light reflection module, and a first light reflection module, and a first light reflection module. The two ray reflection module and the three ray reflection module, the scheme rereflecting the transmission light of the red PBS mirror, the transmission light of the green light PBS mirror and the transmission light of the blue light PBS mirror to the original ray path, reusing the partially useless light transmitted by the PBS mirror, and reimporting the useless light after the synthesis. The input of the projection lighting system effectively improves the light efficiency of the projector and saves the cost.

【技术实现步骤摘要】
高光效LCOS投影机
本专利技术涉及投影显示领域，特别涉及一种高光效LCOS投影机。
技术介绍
当前，科技发展日新月异，信息的显示变得越来越重要，在当前的投影显示中，人们都追求大屏幕高亮度显示。而在这其中，一方面需要照明光源具有较高的功率，当然在另一方面，需要提高投影系统的光能利用率，也就是光效。LCOS芯片由于没有垄断和专利限制，容易达到高分辨率和高对比度，已经成为投影显示领域当前的研究热点。而由于LCOS自身工艺和芯片散热的问题，以及提高照明光源的成本问题，要想实现高亮度显示，仅仅靠增加照明光源输出功率是不行的，需要提高整个投影光学系统的光能利用率。在常规的LCOS投影光路中，光束在进入LCOS芯片之前，PBS镜片会对入射光进行偏振极化的选择，而由于前级的多次反射以及极化过滤不好，会有相当一部分光作为无用光浪费掉，造成LCOS投影机的光效较低。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中现有LCOS投影机光效低的技术问题，提供一种高光效LCOS投影机，可将无用光重新收集再利用，从而提高了整个投影机的光效。本专利技术的实施例提供一种高光效LCOS投影机，所述高光效LCOS投影机包括照明光源，沿着照明光源光线传输线路上依次设置有光强匀化装置、偏振极化装置、用于透射红色光的第一分光镜及第一反射镜，还包括X棱镜、投影镜头；在所述第一反射镜的反射光线传输线路上设置有红光PBS镜，在红光PBS镜的反射光线传输线路上设有红光LCOS芯片，所述X棱镜位于红光LCOS芯片的反射光线传输线路上并将红光LCOS芯片传输来的光线经过反射后传输到所述投影镜头内；在所述第一分光镜的反射光线传输线路上依次设置有用于透射蓝光的第二分光镜、蓝光PBS镜，在蓝光PBS镜的反射光线传输线路上设有蓝光LCOS芯片，所述X棱镜也位于蓝光LCOS芯片的反射光线传输线路上并将蓝光LCOS芯片传输来的光线经过反射后传输到所述投影镜头内；在所述第二分光镜的反射光线传输线路上设置有绿光PBS镜，在绿光PBS镜的反射光线传输线路上设有绿光LCOS芯片，所述X棱镜也位于绿光LCOS芯片的反射光线传输线路上并将绿光LCOS芯片传输来的光线经过反射后传输到所述投影镜头内；所述高光效LCOS投影机还包括第四分光镜、第七反射镜及第八反射镜，所述第七反射镜位于所述第四分光镜的反射光线传输线路上，所述第八反射镜位于所述第七反射镜的反射光线传输线路上，所述第一分光镜位于所述第八反射镜的反射光线传输线路上，第一分光镜的反射光线传输线路与第八反射镜的反射光线传输线路方向相同并重合；还设置有第一光线反射模块，用于将所述红光PBS镜的透射光线重新反射到第四分光镜并透过第四分光镜沿着第四分光镜的反射光线传输线路射出；还设置有第二光线反射模块，用于将所述绿光PBS镜的透射光线重新反射到第四分光镜并透过第四分光镜沿着第四分光镜的反射光线传输线路射出；还设置有第三光线反射模块，用于将所述蓝光PBS镜的透射光线重新反射到第四分光镜并沿着第四分光镜的反射光线传输线路射出。进一步地，所述第一光线反射模块包括设置在红光PBS镜的透射光线传输线路上的第五反射镜，设置在第五反射镜的反射光线传输线路上的第六反射镜，所述第四分光镜位于所述第六反射镜的反射光线传输线路上。进一步地，所述第二光线反射模块包括设置在蓝光PBS镜的透射光线传输线路上的第四反射镜，设置在第四反射镜的反射光线传输线路上的第三反射镜及设置在第三反射镜的反射光线传输路线上的第二反射镜，所述第四分光镜位于所述第二反射镜的反射光线传输线路上。进一步地，所述第三光线反射模块包括设置在绿光PBS镜的透射光线传输线路上的第三分光镜，所述第四分光镜位于所述第三分光镜的反射光线传输线路上，所述第六反射镜的反射光线透过所述第三分光镜投射在所述第四分光镜上。进一步地，所述X棱镜的出光面正对所述投影镜头，用于将红色光线、蓝色光线及绿色光线合成后传输到所述投影镜头内；与出光面相邻的一面位于红光LCOS芯片的反射光线传输线路上，与出光面相邻的另一面位于蓝光LCOS芯片的反射光线传输线路上，与出光面相对的第三面位于绿光LCOS芯片的反射光线传输线路上。进一步地，所述分光镜所在的平面与各自所在的光线传输线路呈45°排布。进一步地，所述反射镜所在的平面分别与各自所在的光线传输线路呈45°排布。进一步地，所述光强匀化装置为长方体玻璃棒、锥体玻璃棒、中空玻璃棒或复眼透镜。进一步地，所述偏振极化装置为偏振滤光片或消光棱镜。进一步地，所述照明光源为氙灯、汞灯、LED灯或激光光源。本专利技术的实施例提供的一种高光效LCOS投影机，通过设置第一光线反射模块、第二光线反射模块及第三光线反射模块，分别用于将所述红光PBS镜的透射光线、所述绿光PBS镜的透射光线及所述蓝光PBS镜的透射光线重新反射到原入射线路中，将PBS镜透射掉的部分无用光进行了重新收集利用，最后将合成后的无用光束重新导入到投影照明系统的输入端，有效提高了投影机的光效，节约了成本。附图说明图1为本专利技术一种实施例的高光效LCOS投影机的内部光学元件结构组成示意图；图2为本专利技术一种实施例的高光效LCSO投影机的光学传输线路图。图中，1-照明光源；2-光强匀化装置；3-偏振极化装置，41-第一分光镜(只透射红色波段)；42-第二分光镜(只透射蓝色波段)；43-第三分光镜(只反射绿色波段)；44-第四分光镜(只反射蓝色波段)；51-第一反射镜；52-第二反射镜；53-第三反射镜；54-第四反射镜；55-第五反射镜；56-第六反射镜；57-第七反射镜；58-第八反射镜；61-蓝光PBS镜；62-绿光PBS镜；63-红光PBS镜；71-蓝光LCOS芯片；72-绿光LCOS芯片；73-红光LCOS芯片；8-X棱镜；9-投影镜头。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本专利技术的实施例提供一种高光效LCOS投影机，所述高光效LCOS投影机包括照明光源1，沿着照明光源1光线传输线路上依次设置有光强匀化装置2、偏振极化装置3、用于透射红色光的第一分光镜41及第一反射镜51，还包括X棱镜8、投影镜头9。所述照明光源1的入射光线依次穿过光强匀化装置2、偏振极化装置3、第一分光镜41后，照射到所述第一反射镜51上。所述光强匀化装置2用于将所述照明光源1的入射光线变为均匀的矩形光束，所述矩形光束通过偏振极化装置3时，所述偏振极化装置3将偏转态转化为特定方向的线偏振光。其中线偏振光到达第一分光镜41时，红色光束会透过所述第一分光镜41穿射过去，其余光线经过第一分光镜41的反射，沿着第一分光镜41的反射光线传输线路投射。在所述第一反射镜51的反射光线传输线路上设置有红光PBS镜63，在红光PBS镜63的反射光线传输线路上设有红光LCOS芯片73，所述X棱镜8位于红光LCOS芯片73的反射光线传输线路上并将红光LCOS芯片73传输来的光线经过反射后传输到所述投影镜头9内。因红色光束透过第一分光镜41穿射到所述第一反射镜51上，因此第一反射镜51将红色光束反射到所述红光PBS镜63上。大部分的红色光束经过红光PBS镜63的反射后照射到红光LCOS芯片73上，红光LCOS芯片对光束进行偏振调制，并将偏振极化方向旋转90°后再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高光效LCOS投影机，所述高光效LCOS投影机包括照明光源，沿着照明光源光线传输线路上依次设置有光强匀化装置、偏振极化装置、用于透射红色光的第一分光镜及第一反射镜，还包括X棱镜、投影镜头；在所述第一反射镜的反射光线传输线路上设置有红光PBS镜，在红光PBS镜的反射光线传输线路上设有红光LCOS芯片，所述X棱镜位于红光LCOS芯片的反射光线传输线路上并将红光LCOS芯片传输来的光线经过反射后传输到所述投影镜头内；在所述第一分光镜的反射光线传输线路上依次设置有用于透射蓝光的第二分光镜、蓝光PBS镜，在蓝光PBS镜的反射光线传输线路上设有蓝光LCOS芯片，所述X棱镜也位于蓝光LCOS芯片的反射光线传输线路上并将蓝光LCOS芯片传输来的光线经过反射后传输到所述投影镜头内；在所述第二分光镜的反射光线传输线路上设置有绿光PBS镜，在绿光PBS镜的反射光线传输线路上设有绿光LCOS芯片，所述X棱镜也位于绿光LCOS芯片的反射光线传输线路上并将绿光LCOS芯片传输来的光线经过反射后传输到所述投影镜头内；其特征在于，所述高光效LCOS投影机还包括第四分光镜、第七反射镜及第八反射镜，所述第七反射镜位于所述第四分光镜的反射光线传输线路上，所述第八反射镜位于所述第七反射镜的反射光线传输线路上，所述第一分光镜位于所述第八反射镜的反射光线传输线路上，第一分光镜的反射光线传输线路与第八反射镜的反射光线传输线路方向相同并重合；还设置有第一光线反射模块，用于将所述红光PBS镜的透射光线重新反射到第四分光镜并透过第四分光镜沿着第四分光镜的反射光线传输线路射出；还设置有第二光线反射模块，用于将所述绿光PBS镜的透射光线重新反射到第四分光镜并透过第四分光镜沿着第四分光镜的反射光线传输线路射出；还设置有第三光线反射模块，用于将所述蓝光PBS镜的透射光线重新反射到第四分光镜并沿着第四分光镜的反射光线传输线路射出。...

【技术特征摘要】
1.一种高光效LCOS投影机，所述高光效LCOS投影机包括照明光源，沿着照明光源光线传输线路上依次设置有光强匀化装置、偏振极化装置、用于透射红色光的第一分光镜及第一反射镜，还包括X棱镜、投影镜头；在所述第一反射镜的反射光线传输线路上设置有红光PBS镜，在红光PBS镜的反射光线传输线路上设有红光LCOS芯片，所述X棱镜位于红光LCOS芯片的反射光线传输线路上并将红光LCOS芯片传输来的光线经过反射后传输到所述投影镜头内；在所述第一分光镜的反射光线传输线路上依次设置有用于透射蓝光的第二分光镜、蓝光PBS镜，在蓝光PBS镜的反射光线传输线路上设有蓝光LCOS芯片，所述X棱镜也位于蓝光LCOS芯片的反射光线传输线路上并将蓝光LCOS芯片传输来的光线经过反射后传输到所述投影镜头内；在所述第二分光镜的反射光线传输线路上设置有绿光PBS镜，在绿光PBS镜的反射光线传输线路上设有绿光LCOS芯片，所述X棱镜也位于绿光LCOS芯片的反射光线传输线路上并将绿光LCOS芯片传输来的光线经过反射后传输到所述投影镜头内；其特征在于，所述高光效LCOS投影机还包括第四分光镜、第七反射镜及第八反射镜，所述第七反射镜位于所述第四分光镜的反射光线传输线路上，所述第八反射镜位于所述第七反射镜的反射光线传输线路上，所述第一分光镜位于所述第八反射镜的反射光线传输线路上，第一分光镜的反射光线传输线路与第八反射镜的反射光线传输线路方向相同并重合；还设置有第一光线反射模块，用于将所述红光PBS镜的透射光线重新反射到第四分光镜并透过第四分光镜沿着第四分光镜的反射光线传输线路射出；还设置有第二光线反射模块，用于将所述绿光PBS镜的透射光线重新反射到第四分光镜并透过第四分光镜沿着第四分光镜的反射光线传输线路射出；还设置有第三光线反射模块，用于将所述蓝光PBS镜的透射光线重新反射到第四分光镜并沿着第四分光镜的反射光线传输线路射出。2.根据权利要求1所述的高光效LCOS投影...

【专利技术属性】
技术研发人员：方斌，田伟，李佩玥，张巍，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22