结构紧凑的三片式ＬＣＯＳ投影机光学引擎制造技术

一种结构紧凑的三片式ＬＣＯＳ投影机光学引擎，属光电显示的技术领域。在背景技术所述的光学引擎的基础上作以下改进，在红、绿、蓝光照明系统中引入三个光轴转向器件和在绿光照明系统中引入光路加长结构，旨使：红、绿、蓝光照明系统各自的从ＬＥＤ光源至光轴转向器件部分的光轴朝逆时针方向转动９０°、互相平行、与投影镜头的光轴平行、居同一平面和位于投影镜头的下方，红、绿、蓝光照明系统的三个ＬＥＤ发光芯片的发光面居同一平面，三个ＬＥＤ发光芯片可安装在同一块散热平板上，散热系统的结构简化，所述的光学引擎的尺寸减小。有以下优点：结构紧凑，系统体积小，方便应用于小型或者掌上型投影仪中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种结构紧凑的三片式LCOS投影机光学引擎，属光电显示的

技术介绍

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中有一种采用三色LED照明的LCOS投影机光学引擎，如本专利技术人申请的申请号和专利技术名称分别为“200710042362.7”和“三色LED照明的三片式LCOS投影机光学引擎”的中国专利技术专利。所述的光学引擎采用：红、绿和蓝三色LED光源作照明光源；红、绿和蓝三色光的三个结构相同的照明系统；所述的三个照明系统以各自的光轴互相平行的方式排列在X形合色棱镜的一側；红、绿和蓝三色光LED的三个发光芯片安装在同一块散热板上。虽然所述的光学引擎具有寿命长，显示图像色域宽广，饱和度高，系统中没有紫外和红外光，散热简单，工作稳定可靠，不需要对光源进行分色，系统结构简单，有利于降低成本的优点，但所述的三个照明系统的光轴不在同一个平面和与投影镜头的光轴垂直，使所述的光学引擎结构松散，体积庞大。
技术实现思路
本专利技术的目的是推出一种结构紧凑的三片式LCOS投影机光学引擎，该光学引擎有
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的全部优点，却没有
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的缺点，整体结构小巧，适于作掌上型投影系统的光学引擎。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是，在
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所述的光学引擎的基础上作以下改进，在红、绿、蓝光照明系统中引入三个光轴转向器件和在绿光照明系统中引入光路加长结构，旨使：红、绿、蓝光照明系统各自的从LED光源至光轴转向器件部分的光轴朝逆时针方向转动90°、互相平行、与投影镜头的光轴平行、居同一平面-->和位于投影镜头的下方，红、绿、蓝光照明系统的三个LED发光芯片的发光面居同一平面，三个LED发光芯片可安装在同一块散热平板上，散热系统的结构简化，所述的光学引擎的尺寸减小。现结合附图详细说明本专利技术的技术方案。一种结构紧凑的三片式LCOS投影机光学引擎，含红光偏振分光棱镜71、绿光偏振分光棱镜72、蓝光偏振分光棱镜73、X形合色棱镜74，红光对比度补偿片81、绿光对比度补偿片82、蓝光对比度补偿片83，红光LCOS显示芯片91、绿光LCOS显示芯片92、蓝光LCOS显示芯片93，投影镜头10，红光LED11、绿光LED12、蓝光LED13和红、绿、蓝光照明系统2、3、4，红光照明系统2含红光聚光器21、红光匀光光棒22、红光中继透镜组23和红光预起偏器24，绿光照明系统3含绿光聚光器31、绿光匀光光棒32、绿光中继透镜组33和绿光预起偏器34，蓝光照明系统4含蓝光聚光器41、蓝光匀光光棒42、蓝光中继透镜组43和蓝光预起偏器44，红光聚光器21、红光匀光光棒22、红光中继透镜组23和红光预起偏器24以它们的光轴重合的方式依次排列，绿光聚光器31、绿光匀光光棒32、绿光中继透镜组33和绿光预起偏器34以它们的光轴重合的方式依次排列，蓝光聚光器41、蓝光匀光光棒42、蓝光中继透镜组43和蓝光预起偏器44以它们的光轴重合的方式依次排列，红光LED11以其光轴与红光聚光器21的光轴重合的方式与红光聚光器21光学耦合，绿光LED12以其光轴与绿光聚光器31的光轴重合的方式与绿光聚光器31光学耦合，蓝光LED13以其光轴与蓝光聚光器41的光轴重合的方式与蓝光聚光器41光学耦合，红光偏振分光棱镜71、绿光偏振分光棱镜72、蓝光偏振分光棱镜73和X形合色棱镜74光学耦合成传统的合色组件7，红光预起偏器24以其光轴与红光偏振分光棱镜71的照明光入射面的光轴重合的方式与红光偏振分光棱镜71的照明光入射面光学耦合，绿光预起偏器34以其光轴与绿光偏振分光棱镜72的照明光入射面的光轴重合的方式与绿光偏振分光棱镜72的照明光入射面光学耦合，蓝光预起偏器44以其光轴与蓝光偏振分光棱镜73的照明光入射面的光轴重合的方式与蓝光-->偏振分光棱镜73的照明光入射面光学耦合，红光对比度补偿片81、绿光对比度补偿片82、蓝光对比度补偿片83，红光LCOS显示芯片91、绿光LCOS显示芯片92、蓝光LCOS显示芯片93、投影镜头10和合色组件7一起光学耦合成传统的LCOS图像投影光学系统，其特征在于，红、绿和蓝光照明系统2、3和4还分别含有使光轴朝逆时针方向转动90°的红光光轴转向器件25、绿光光轴转向器件35和蓝光光轴转向器件45，红光光轴转向器件25以其光轴与红光照明系统2的光轴重合的方式放置在红光照明系统2中，绿光光轴转向器件35以其光轴与绿光照明系统3的光轴重合的方式放置在绿光照明系统3中，蓝光光轴转向器件45以其光轴与蓝光照明系统4的光轴重合的方式放置在蓝光照明系统4中，红光LED11、绿光LED12和蓝光LED13的发光芯片安装在一块异形的散热平板上或分别安装在三块散热平板上。本专利技术的技术方案的进一步特征在于，红光光轴转向器件25、绿光光轴转向器件35和蓝光光轴转向器件45分别放置在红光中继透镜组23、绿光中继透镜组33和蓝光中继透镜组43中。本专利技术的技术方案的进一步特征在于，红光光轴转向器件25、绿光光轴转向器件35和蓝光光轴转向器件45是平面反射镜。本专利技术的技术方案的进一步特征在于，红光光轴转向器件25、绿光光轴转向器件35和蓝光光轴转向器件45是棱镜。本专利技术的技术方案的进一步特征在于，绿光照明系统3中还含光路加长结构36，光路加长结构36将绿光照明系统3的光路长度增加至使绿光LED12的发光面与红光LED11和蓝光LED13的发光面居同一平面，红光LED11、绿光LED12和蓝光LED13的发光芯片安装在同一块散热平板上。本专利技术的技术方案的进一步特征在于，光路加长结构36是光棒或透镜组。与
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相比，本专利技术有以下优点：结构紧凑，系统体积小，方便应用于小型或者掌上型投影仪中。-->附图说明图1是本专利技术的三片式LCOS投影机光学引擎的实施例1的结构示意图之一。图2是本专利技术的三片式LCOS投影机光学引擎的实施例1的结构示意图之二。图1和2中未示出散热平板。具体实施方式现结合附图和实施例详细说明本专利技术的技术方案和工作原理。实施例1除以下不同外，本实施例具有与
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所述的光学引擎完全相同的结构，其结构示意图见图1和图2。所述的不同点计有：红光光轴转向器件25、绿光光轴转向器件35和蓝光光轴转向器件45是平面反射镜；三片平面反射镜分别放置在红光中继透镜组23、绿光中继透镜组33和蓝光中继透镜组43中；绿光照明系统3中有光路加长结构36，光路加长结构36是光棒，该光棒将绿光照明系统3的光路长度增加至使绿光LED12的发光面与红光LED11和蓝光LED13的发光面居同一平面，红光LED11、绿光LED12和蓝光LED13的发光芯片安装在同一块散热平板上。现以红光投射光路为例，说明本实施例的工作原理：红光LED11发出的红光被红光聚光器21收集并将发散角压缩，从红光聚光器21射出的红光进入红光匀光光棒22，红光匀光光棒22将红光均匀化后从红光匀光光棒22的出射面出射，进入红光中继透镜组23，红光中继透镜组23中的红光光轴转向器件25-平面反射镜使红光朝逆时针方向转动90°，经过中继透镜组23的其他部分，从中继透镜组23射出，进入红光预起偏器24，从红光预起偏器24出射面出射的红光入射到LCOS图像投影系统。同理，绿光和蓝光以相同的工作方式入射到LCOS图像投影系统。红，绿和蓝三色光经过LCOS图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构紧凑的三片式ＬＣＯＳ投影机光学引擎，含红光偏振分光棱镜（７１）、绿光偏振分光棱镜（７２）、蓝光偏振分光棱镜（７３）、Ｘ形合色棱镜（７４），红光对比度补偿片（８１）、绿光对比度补偿片（８２）、蓝光对比度补偿片（８３），红光ＬＣＯＳ显示芯片（９１）、绿光ＬＣＯＳ显示芯片（９２）、蓝光ＬＣＯＳ显示芯片（９３），投影镜头（１０），红光ＬＥＤ（１１）、绿光ＬＥＤ（１２）、蓝光ＬＥＤ（１３）和红、绿、蓝光照明系统（２、３、４），红光照明系统（２）含红光聚光器（２１）、红光匀光光棒（２２）、红光中继透镜组（２３）和红光预起偏器（２４），绿光照明系统（３）含绿光聚光器（３１）、绿光匀光光棒（３２）、绿光中继透镜组（３３）和绿光预起偏器（３４），蓝光照明系统（４）含蓝光聚光器（４１）、蓝光匀光光棒（４２）、蓝光中继透镜组（４３）和蓝光预起偏器（４４），红光聚光器（２１）、红光匀光光棒（２２）、红光中继透镜组（２３）和红光预起偏器（２４）以它们的光轴重合的方式依次排列，绿光聚光器（３１）、绿光匀光光棒（３２）、绿光中继透镜组（３３）和绿光预起偏器（３４）以它们的光轴重合的方式依次排列，蓝光聚光器（４１）、蓝光匀光光棒（４２）、蓝光中继透镜组（４３）和蓝光预起偏器（４４）以它们的光轴重合的方式依次排列，红光ＬＥＤ（１１）以其光轴与红光聚光器（２１）的光轴重合的方式与红光聚光器（２１）光学耦合，绿光ＬＥＤ（１２）以其光轴与绿光聚光器（３１）的光轴重合的方式与绿光聚光器（３１）光学耦合，蓝光ＬＥＤ（１３）以其光轴与蓝光聚光器（４１）的光轴重合的方式与蓝光聚光器（４１）光学耦合，红光偏振分光棱镜（７１）、绿光偏振分光棱镜（７２）、蓝光偏振分光棱镜（７３）和Ｘ形合色棱镜（７４）光学耦合成传统的合色组件（７），红光预起偏器（２４）以其光轴与红光偏振分光棱镜（７１）的照明光入射面的光轴重合的方式与红光偏振分光棱镜（７１）的照明光入射面光学耦合，绿光预起偏器（３４）以其光轴与绿光偏振分光棱镜（７２）的照明光入射面的光轴重合的方式与绿光偏振分光棱镜（７２）的照明光入射面光学耦合，蓝光预起偏器（４４）以其光轴与蓝光偏振分光棱镜（７３）的照明光入射面的光轴重合的方式与蓝光偏振分光棱镜（７３）的照明光入射面光学耦合，红光对比度补偿片（８１）、绿光对比度补偿片（８２）、蓝光对比度补偿片（８３），红光ＬＣＯＳ显示芯片（９１）、绿光ＬＣＯＳ显示芯片（９...

【技术特征摘要】
1、一种结构紧凑的三片式LCOS投影机光学引擎，含红光偏振分光棱镜(71)、绿光偏振分光棱镜(72)、蓝光偏振分光棱镜(73)、X形合色棱镜(74)，红光对比度补偿片(81)、绿光对比度补偿片(82)、蓝光对比度补偿片(83)，红光LCOS显示芯片(91)、绿光LCOS显示芯片(92)、蓝光LCOS显示芯片(93)，投影镜头(10)，红光LED(11)、绿光LED(12)、蓝光LED(13)和红、绿、蓝光照明系统(2、3、4)，红光照明系统(2)含红光聚光器(21)、红光匀光光棒(22)、红光中继透镜组(23)和红光预起偏器(24)，绿光照明系统(3)含绿光聚光器(31)、绿光匀光光棒(32)、绿光中继透镜组(33)和绿光预起偏器(34)，蓝光照明系统(4)含蓝光聚光器(41)、蓝光匀光光棒(42)、蓝光中继透镜组(43)和蓝光预起偏器(44)，红光聚光器(21)、红光匀光光棒(22)、红光中继透镜组(23)和红光预起偏器(24)以它们的光轴重合的方式依次排列，绿光聚光器(31)、绿光匀光光棒(32)、绿光中继透镜组(33)和绿光预起偏器(34)以它们的光轴重合的方式依次排列，蓝光聚光器(41)、蓝光匀光光棒(42)、蓝光中继透镜组(43)和蓝光预起偏器(44)以它们的光轴重合的方式依次排列，红光LED(11)以其光轴与红光聚光器(21)的光轴重合的方式与红光聚光器(21)光学耦合，绿光LED(12)以其光轴与绿光聚光器(31)的光轴重合的方式与绿光聚光器(31)光学耦合，蓝光LED(13)以其光轴与蓝光聚光器(41)的光轴重合的方式与蓝光聚光器(41)光学耦合，红光偏振分光棱镜(71)、绿光偏振分光棱镜(72)、蓝光偏振分光棱镜(73)和X形合色棱镜(74)光学耦合成传统的合色组件(7)，红光预起偏器(24)以其光轴与红光偏振分光棱镜(71)的照明光入射面的光轴重合的方式与红光偏振分光棱镜(71)的照明光入射面光学耦合，绿光预起偏器(34)以其光轴与绿光偏振分光棱镜(72)的照明光入射面的光轴重合的方式与绿光偏振分光棱镜(72)的照明光入射面光学耦合，蓝光预起偏器(44)以其光轴与蓝光偏振分光棱镜(73)的照明光入射面的光轴重合的方式与蓝光偏振分光棱镜(73)的照明光入射面光学耦合，红光对比度补偿片(81)、绿光对比度补偿片(82)、蓝光对比度补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：辜长明，郑耀，沈荣桂，刘啸虎，毛荣壮，
申请(专利权)人：上海飞锐光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]