一种LCOS投影显示系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种LCOS投影显示系统，偏振分光棱镜位于单颗光源的出光侧，偏振分光棱镜包括相对设置的入光侧表面和出光侧表面，以及相对设置的反射表面和成像表面；入光侧表面贴合有第一聚光镜，成像表面贴合有第二聚光镜，LCOS图像源位于第二聚光镜背向偏振分光棱镜一侧，反射表面贴合有四分之一波片，四分之一波片波片背向偏振分光棱镜一侧表面贴合有反射镜；偏振分光棱镜用于直接将从入光侧表面入射的可用光线反射至成像表面，以通过LCOS图像源使可用光线携带图像信息，可用光线为沿第一偏振方向振动的光线而经反射镜反射后的可用光线为平行光线，即通过反射镜即可完成成像。

【技术实现步骤摘要】
一种LCOS投影显示系统
本技术涉及LCOS显示
，特别是涉及一种LCOS投影显示系统。
技术介绍
硅基液晶(LiquidCrystalOnSilicon，LCOS)显示技术是一种新型的反射式微液晶投影技术，它采用涂有液晶硅的CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片。LCOS作为新型显示器件因其具备大屏幕、高亮度、高分辨率、低耗电等优势被应用于智能硬件、商业展览、医疗、教育、娱乐等诸多领域的显示设备中，其应用前景被广大消费者和业内人士看好。在现有技术中，按照LCOS显示芯片的片数，传统的LCOS投影显示系统结构可分为三片式和单片式结构。前者三片式结构分别使用三个LCOS显示芯片对RGB三基色光进行调制反射，再经合光棱镜和成像镜头进行投影显示。由于需要使用三个LCOS显示芯片及多个偏振分光棱镜(PolarizingBeamSplitter，PBS)，整个系统尺寸和重量均较大。后者单片式结构使用一个LCOS显示芯片，通过色轮快速旋转切换的方式将光源产生的白光形成循序的红、蓝、绿三原色光，并将三原色光与显示芯片产生的红、蓝、绿画面同步形成分色影像，最后借助人眼视觉特性在人脑产生彩色的投影画面。虽然LCOS投影显示系统体积大大减小，但白光经过色轮后的光通量仅为先前的1/3，亮度明显降低，并且要求LCOS显示芯片具有一定快的反应速度。为满足显示设备微型化、轻量化、可穿戴的发展趋势要求如何提供一种微型化、轻量化的LCOS投影显示系统是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种LCOS投影显示系统，具有微型化、轻量化的特点。为解决上述技术问题，本技术提供一种LCOS投影显示系统，包括单颗光源、具有第一偏振方向的偏振片、具有第二偏振方向的偏振分光棱镜和LCOS图像源；所述第一偏振方向垂直于所述第二偏振方向；所述偏振分光棱镜位于所述单颗光源的出光侧，所述偏振分光棱镜包括相对设置的入光侧表面和出光侧表面，以及相对设置的反射表面和成像表面；所述入光侧表面贴合有第一聚光镜，所述成像表面贴合有第二聚光镜，所述LCOS图像源位于所述第二聚光镜背向所述偏振分光棱镜一侧，所述反射表面贴合有四分之一波片，所述四分之一波片背向所述偏振分光棱镜一侧表面贴合有反射镜；所述偏振片位于所述偏振分光棱镜的入光侧或所述偏振分光棱镜的出光侧；所述偏振分光棱镜用于将从所述入光侧表面入射的可用光线直接反射至所述成像表面，以通过所述LCOS图像源使所述可用光线携带图像信息，所述可用光线为沿所述第一偏振方向振动的光线；所述反射镜为凹面镜，经所述反射镜反射后的所述可用光线为平行光线。可选的，所述单颗光源为单颗多色光源。可选的，还包括位于所述单颗多色光源出光侧的光路转换器件，所述光路转换器件用于将所述单颗多色光源中偏离光轴的预设波长光线调整为平行光轴的所述预设波长光线。可选的，所述光路转换器件为表面浮雕光栅。可选的，所述单颗光源为单颗三色光源。可选的，所述偏振片贴合在所述偏振分光棱镜的出光侧表面。可选的，还包括准直透镜组，所述准直透镜组位于所述单颗光源与所述偏振分光棱镜之间。可选的，所述准直透镜组包括朝向所述单颗光源的第一准直透镜，以及朝向所述偏振分光棱镜的第二准直透镜。可选的，还包括复眼透镜，所述复眼透镜位于所述准直透镜组与所述偏振分光棱镜之间。可选的，所述反射镜为球面镜。本技术所提供的一种LCOS投影显示系统，包括单颗光源、具有第一偏振方向的偏振片、具有第二偏振方向的偏振分光棱镜和LCOS图像源；第一偏振方向垂直于第二偏振方向；偏振分光棱镜位于单颗光源的出光侧，偏振分光棱镜包括相对设置的入光侧表面和出光侧表面，以及相对设置的反射表面和成像表面；入光侧表面贴合有第一聚光镜，成像表面贴合有第二聚光镜，LCOS图像源位于第二聚光镜背向偏振分光棱镜一侧，反射表面贴合有四分之一波片，四分之一波片背向偏振分光棱镜一侧表面贴合有反射镜；偏振片位于偏振分光棱镜的入光侧或偏振分光棱镜的出光侧；偏振分光棱镜用于将从入光侧表面入射的可用光线直接反射至成像表面，以通过LCOS图像源使可用光线携带图像信息，可用光线为沿第一偏振方向振动的光线；反射镜为凹面镜，经反射镜反射后的可用光线为平行光线。单颗光源产生的光线会从入光侧表面进入偏振分光棱镜，此时偏振分光棱镜会将可用光线反射至LCOS图像源；当可用光线从LCOS图像源反射回偏振分光棱镜时，会携带图像信息，并且该可用光线的振动方向会旋转90°，从而穿过偏振分光棱镜从反射表面入射至四分之一波片以及反射镜。反射镜会反射该可用光线，同时在两次穿过四分之一波片会在此使得可用光线的偏振方向旋转90°，而偏振片的作用在于从单颗光源发出的光线中筛选出可用光线。上述反射镜作用于LCOS图像源反射回的可用光线从而参与成像，在经过反射镜反射后的可用光线为平行光线，此时不再需要添加额外的透镜组放置在偏振分光棱镜的出光侧，从而可以减小器件数量，进一步实现微型化、轻量化系统的设计以及使用。附图说明为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例所提供的一种LCOS投影显示系统的结构示意图；图2为图1的光路图；图3为图1的偏振光路示意图；图4为本技术实施例所提供的一种具体的LCOS投影显示系统的结构示意图；图5为图4的偏振光路示意图；图6为本技术实施例所提供的另一种具体的LCOS投影显示系统的结构示意图。图中：1.单颗光源、2.偏振分光棱镜、21.入光侧表面、22.出光侧表面、23.成像表面、24.反射表面、3.第一聚光镜、4.第二聚光镜、5.LCOS图像源、6.四分之一波片、7.反射镜、8.偏振片、9.准直透镜组、91.第一准直透镜、92.第二准直透镜、10.复眼透镜、11.光路转换器件。具体实施方式本技术的核心是提供一种LCOS投影显示系统。在现有技术中，按照LCOS显示芯片的片数，传统的LCOS投影显示系统结构可分为三片式和单片式结构。前者三片式结构分别使用三个LCOS显示芯片对RGB三基色光进行调制反射，再经合光棱镜和成像镜头进行投影显示。由于需要使用三个LCOS显示芯片及多个偏振分光棱镜，整个系统尺寸和重量均较大。后者单片式结构使用一个LCOS显示芯片，通过色轮快速旋转切换的方式将单颗光源产生的白光形成循序的红、蓝、绿三原色光，并将三原色光与显示芯片产生的红、蓝、绿画面同步形成分色影像，最后借助人眼视觉特性在人脑产生彩色的投影画面。虽然LCOS投影显示系统体积大大减小，但白光经过色轮后的光通量仅为先前的1/3，亮度明显降低，并且要求LCOS显示芯片具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LCOS投影显示系统，其特征在于，包括单颗光源、具有第一偏振方向的偏振片、具有第二偏振方向的偏振分光棱镜和LCOS图像源；所述第一偏振方向垂直于所述第二偏振方向；/n所述偏振分光棱镜位于所述单颗光源的出光侧，所述偏振分光棱镜包括相对设置的入光侧表面和出光侧表面，以及相对设置的反射表面和成像表面；所述入光侧表面贴合有第一聚光镜，所述成像表面贴合有第二聚光镜，所述LCOS图像源位于所述第二聚光镜背向所述偏振分光棱镜一侧，所述反射表面贴合有四分之一波片，所述四分之一波片背向所述偏振分光棱镜一侧表面贴合有反射镜；所述偏振片位于所述偏振分光棱镜的入光侧或所述偏振分光棱镜的出光侧；/n所述偏振分光棱镜用于将从所述入光侧表面入射的可用光线直接反射至所述成像表面，以通过所述LCOS图像源使所述可用光线携带图像信息，所述可用光线为沿所述第一偏振方向振动的光线；所述反射镜为凹面镜，经所述反射镜反射后的所述可用光线为平行光线。/n

【技术特征摘要】
1.一种LCOS投影显示系统，其特征在于，包括单颗光源、具有第一偏振方向的偏振片、具有第二偏振方向的偏振分光棱镜和LCOS图像源；所述第一偏振方向垂直于所述第二偏振方向；
所述偏振分光棱镜位于所述单颗光源的出光侧，所述偏振分光棱镜包括相对设置的入光侧表面和出光侧表面，以及相对设置的反射表面和成像表面；所述入光侧表面贴合有第一聚光镜，所述成像表面贴合有第二聚光镜，所述LCOS图像源位于所述第二聚光镜背向所述偏振分光棱镜一侧，所述反射表面贴合有四分之一波片，所述四分之一波片背向所述偏振分光棱镜一侧表面贴合有反射镜；所述偏振片位于所述偏振分光棱镜的入光侧或所述偏振分光棱镜的出光侧；
所述偏振分光棱镜用于将从所述入光侧表面入射的可用光线直接反射至所述成像表面，以通过所述LCOS图像源使所述可用光线携带图像信息，所述可用光线为沿所述第一偏振方向振动的光线；所述反射镜为凹面镜，经所述反射镜反射后的所述可用光线为平行光线。


2.根据权利要求1所述的LCOS投影显示系统，其特征在于，所述单颗光源为单颗多色光源。


3.根据权利要求2所述的LCOS投影显示系统，其特征在于，还包括位于所述单颗多色光源...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏程，丁毅，魏一振，张卓鹏，
申请(专利权)人：杭州光粒科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33