光学引擎系统及显示设备技术方案

本发明专利技术提供一种光学引擎系统以及显示设备，所述光学引擎系统包括：第一调制装置，用于对第一光路的第一线偏振光进行调制，得到第一调制光；第二调制装置，用于对第二光路的第二线偏振光进行调制，得到第二调制光，所述第一线偏振光和所述第二线偏振光具有同一偏振态；及合光棱镜，用于引导所述第一调制光与所述第二调制光沿同一光路传输并得到投影光；所述第一调制光、所述第二调制光以及所述投影光所在的光路位于同一平面内。本发明专利技术提供的光学引擎系统与显示设备中，所述第一线偏振光与所述第二线偏振光在合色的过程中维持了较好的线偏振态，合色效率较高。

【技术实现步骤摘要】
光学引擎系统及显示设备
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种光学引擎系统及显示设备。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术具体实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。传统的电影放映机通常使用大尺寸的三片式空间光调制器的光学引擎系统。三片式空间光调制器的光学引擎系统通常使用菲利普棱镜进行分色合色。如图1，光学引擎系统10中的合光棱镜P1包括第一棱镜S11与第二棱镜S12，照明光经过第一棱镜S11以及第二棱镜S12与空气间的镀膜层进行分色，经过空间光调制器N1、N2、N3的调制后再经过镀膜层合色。由于空间光调制器N1、N2、N3的入射照明光和出射投影光束具有一定的发散角度，通常为+/-12度，因此不同角度经过镀膜层的透过率曲线会有差异(偏移)，且透过率曲线的偏移量会随入射角度的增大而增大。如图2和图3所示，由于照明光在镀膜层的入射角比较小，因此镀膜层透过率曲线锐利，过渡区域较窄，且谱线随入射角度的偏移量较小，所以这个合光棱镜P1的分光合光效率较高。如图1所示，第一棱镜S11和第二棱镜S12表面镀二向色介质膜，光线在入射第一棱镜S11和第二棱镜S12时实现颜色的分离和混合。由于光线入射第一棱镜S11和第二棱镜S12时与法线n的夹角分别为入射角x1与入射角x2，入射角x1与入射角x2都比较小，入射角x1通常为30度，入射角x2通常为10度左右，均小于棱镜基材(玻璃材料)的临界角，因此第一棱镜S11与第二棱镜S12间的空气隙即可满足分色合色；且由于第一棱镜S11以及第二棱镜S12的介质与空气介质的折射率差较大，镀膜层的设计难度较小，且镀膜层透过率随入射角度的差异较小，故自然光的照明光经过菲利普棱镜时的分色合色的效率较高。因此菲利普棱镜是目前3片式空间光调制器普遍使用的合色方案，适用于影院放映机。然而，镀膜层的制作过程中会引入制作公差，即镀膜层的透过率曲线与理想的透过率曲线有差距，并且，由于镀膜层的透过率曲线随入射照明光的入射角度的增大产生的偏移量较大，因此镀膜层在大角度合光分光的过程中光能损失较大。
技术实现思路
本专利技术第一方面提供一种光学引擎系统，包括：第一调制装置，用于对第一光路的第一线偏振光进行调制，得到第一调制光；第二调制装置，用于对第二光路的第二线偏振光进行调制，得到第二调制光，所述第一线偏振光和所述第二线偏振光具有同一偏振态；及合光棱镜，用于引导所述第一调制光与所述第二调制光沿同一光路传输并得到投影光；所述第一调制光、所述第二调制光以及所述投影光所在的光路位于同一平面内。本专利技术第二方面提供一种显示设备，包括如上所述的光学引擎系统。本专利技术提供的光学引擎系统与显示设备中所述合光棱镜引导所述第一调制光与所述第二调制光在同一平面内合色，且所述第一调制装置和所述第二调制装置出射光的平面与合光棱镜的合光平面位于同一平面内，使得所述第一调制光与所述第二调制光在合色的过程中原有的线偏振态得到较好的维持，合色效率较高，能够实现较高的3D显示亮度与效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例/方式技术方案，下面将对实施例/方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例/方式，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为应用于三片式空间光调制器的光学引擎系统的结构示意图。图2为如图1所示的光学引擎系统中的合光棱镜的一镀膜层的光线透过率曲线。图3为如图1所示的光学引擎系统中的合光棱镜的另一镀膜层的光线透过率曲线。图4为本专利技术第一实施方式提供的显示设备的结构示意图。图5为图4所示的合光棱镜的侧视结构示意图。图6为图4所示的合光棱镜中的合光镀膜层的光线透过率曲线。图7为本专利技术第二实施方式提供的显示设备的结构示意图。图8为本专利技术第三实施方式提供的显示设备的结构示意图。主要元件符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术提供了一种高效的光学引擎系统以及包括该光学引擎系统的显示设备，显示设备可以是影院放映机、工程机或高端家用影院。本专利技术提供的光学引擎系统既能实现产品的紧凑型与小型化，又能够达到较高的亮度，使产品具有更高的性价比。请参阅图4，本实施方式提供的显示设备100包括光源110与光学引擎系统120，其中，光源110用于向光学引擎系统120提供照明光a，照明光a为非偏振光，即照明光a为包括多种偏振态的光线。光学引擎系统120用于根据图像数据对照明光a进行调制，以得到用于投影的投影光。进一步地，光源110用于发出照明光a，本实施方式中，照明光a时序改变颜色，比如照明光a包括时序出射的红、绿、蓝色光，并且包括激光与荧光的至少一种。在一种实施方式中，照明光a包括时序出射的黄、蓝色光，在一种实施方式中，照明光a包括时序出射的红、绿、黄或橙、蓝色光。在一种实施方式中，照明光a为白色光。具体地，光源110包括激发光源与波长转换元件，激发光源用于发出激发光，激发光可以为蓝色激光。波长转换元件设置有波长转换材料，波长转换材料在激发光的激发下产生照明光a中的红色荧光与绿色荧光，包括激光的激发光经过散射后作为照明光a中的蓝色基色光从光源110出射。在本实施方式中，光源110中还包括补充光源，补充光源用于发出红色激光与绿色激光中的至少一种，以与红色荧光、绿色荧光合光后作为照明光a中的红色基色光与绿色基色光，从而增加显示设备100的显示亮度和扩展显示设备100的色域范围。请一并参阅图4与图5，光学引擎系统120包括线偏振光转换器(PCS)123、第一调制装置M1、第二调制装置M2与合光棱镜P。其中，PCS123用于将光源110出射的照明光a转换为具有单一线偏振态的线偏振光b；第一调制装置M1用于对由线偏振光b得到沿第一光路传输的第一线偏振光c1进行调制，得到第一调制光d1，第一光路的传输方向为图4中由下向上的方向，即Y轴的正方向；第二调制装置M2，用于对由线偏振光b得到的沿第二光路传输的第二线偏振光c2进行调制，得到第二调制光d2，第二光路的传输方向为图4中由左向右的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学引擎系统，其特征在于，包括：/n第一调制装置，用于对第一光路的第一线偏振光进行调制，得到第一调制光；/n第二调制装置，用于对第二光路的第二线偏振光进行调制，得到第二调制光，所述第一线偏振光和所述第二线偏振光具有同一偏振态；及/n合光棱镜，用于引导所述第一调制光与所述第二调制光沿同一光路传输并得到投影光；/n所述第一调制光、所述第二调制光以及所述投影光所在的光路位于同一平面内。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学引擎系统，其特征在于，包括：
第一调制装置，用于对第一光路的第一线偏振光进行调制，得到第一调制光；
第二调制装置，用于对第二光路的第二线偏振光进行调制，得到第二调制光，所述第一线偏振光和所述第二线偏振光具有同一偏振态；及
合光棱镜，用于引导所述第一调制光与所述第二调制光沿同一光路传输并得到投影光；
所述第一调制光、所述第二调制光以及所述投影光所在的光路位于同一平面内。


2.如权利要求1所述的光学引擎系统，其特征在于，所述合光棱镜包括合光镀膜层，所述合光镀膜层用于根据入射光线的波长范围来调整光线的传输方向。


3.如权利要求2所述的光学引擎系统，其特征在于，还包括引导元件，所述引导元件用于根据波长范围，将接收到的线偏振光分为沿所述第一光路传输的第一线偏振光与沿所述第二光路传输的第二线偏振光。


4.如权利要求3所述的光学引擎系统，其特征在于，所述引导元件用于反射所述线偏振光中的部分颜色光得到所述第一线偏振光，并透射所述线偏振光中的其余光线得到所述第二线偏振光。


5.如权利要求3所述的光学引擎系统，其特征在于，还包括：
第一全内反射棱镜，设置于所述第一调制装置与所述合光棱镜之间，用于引导沿所述第一光路传输的第一线偏振光入射至第一调制装置，并引导所述第一调制装置出射的第一调制光入射至所述合光棱镜；
第二全内反射棱镜，设置于所述第二调制装置与所述合光棱镜之间，用于引导沿所述第二光...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭祖强，杜鹏，李屹，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44