一种投影照明系统及投影设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种投影照明系统及投影设备，包括：多个光源装置、合光装置、振动消散斑装置、复眼匀光装置、中继装置、光束控制装置、反射成像装置、偏振补偿装置以及投影装置；中继装置用于调节整个光束的照射面积；光束控制装置用于将光束传输给反射成像装置；反射成像装置对光束进行反射得到带有图像信息的反射光束；光束控制装置还用于将反射光束传输给投影装置对应投影。本实用新型专利技术通过激光光源的偏振特性并合理控制照明光束的光斑尺寸，使反射成像装置可以利用所有的偏振光束，实现一种对光源的利用率较高的投影照明系统，结合偏振片对进入投影装置光束的筛选，即可实现高对比度投影，对比度可提升150％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种投影照明系统及投影设备
本技术涉及投影显示领域，具体而言，涉及一种投影照明系统及投影设备。
技术介绍
LCOS(LiquidCrystalonSilicon，液晶附硅或硅基液晶)显示装置是一种新型的反射式投影显示装置，其是采用半导体硅晶技术控制液晶进而“投射”彩色画面的液晶显示装置。与穿透式LCD(LiquidCrystalDisplay)和DLP(DigitalLightProcession)显示装置相比，LCOS显示装置具有光利用效率高、体积小、开口率高、制造技术成熟等优点，可以很容易实现高分辨率和充分的色彩表现。由于LCOS显示装置具有上述优点，使得LCOS显示装置在今后的大屏幕显示应用领域具有很大的优势。传统的基于LCOS投影照明系统引入了偏振光，由于偏振不纯导致对光能的利用率不高，黑白对比度不佳，导致最后的成像效果不佳。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种投影照明系统及投影设备，以改善传统的投影照明系统光能利用率低，对比度不高的问题。第一方面，本技术提供了一种投影照明系统，包括：多个光源装置、合光装置、振动消散斑装置、复眼匀光装置、中继装置、光束控制装置、反射成像装置、偏振补偿装置以及投影装置；所述合光装置用于将所述多个光源装置发出的光束合光得到主光束；所述振动消散斑装置用于消除激光的相干性以及减弱激光干涉产生的散斑；所述复眼匀光装置用于将激光光源发出的椭圆形光斑整形成为符合显示芯片尺寸比例的矩形光斑并具有极好的匀光效果；所述中继装置用于调节整个光束的照射面积；所述光束控制装置用于将所述光束传输给所述反射成像装置；所述反射成像装置对所述光束进行反射得到带有图像信息的反射光束；所述偏振补偿装置用于减少斜入射反射成像装置的光束偏振态变化所造成的影响；所述光束控制装置还用于将所述反射光束传输给所述投影装置对应投影。即所述的投影照明系统，包括：多个光源装置；用于将所述多个光源装置发出的光束合光得到主光束的合光装置；用于消除主光束激光的相干性并减弱激光干涉产生的散斑的振动消散斑装置；用于将所述多个光源装置发出的椭圆形光斑整形成为符合显示芯片尺寸比例的矩形光斑的复眼匀光装置；用于调节整个光束的照射面积的中继装置；用于接收所述中继装置发出的光束并将所述光束传输给所述反射成像装置的光束控制装置；对所述光束进行反射得到带有图像信息的反射光束的反射成像装置；用于将所述反射成像装置输出带有图像信息的反射光束经过所述光束控制装置传输后进行投影的投影装置。本技术通过在投影照明系统中设置多个光源装置和合光装置，可以将多个光束合光得到主光束，通过设置振动消散斑装置可以有效减弱激光干涉产生的散斑，通过设置复眼匀光装置可以实现光束的匀光以及整形，通过设置中继装置可以调节整个光束的照射面积，通过设置光束控制装置既可以将偏振光束传送给反射成像装置，使得反射成像装置可以利用所有的偏振光束，来进行反射成像，偏振补偿装置用于减少斜入射反射成像装置的光束偏振态变化所造成的影响，光束控制装置还可以将反射成像装置反射的反射光束传输给投影装置进行投影，由此可以使得投影照明系统的光能利用率以及对比度提升。进一步地，所述多个光源装置包括：用于发出第一光束的绿光光源装置、用于发出第二光束的蓝光光源装置和用于发出第三光束的红光光源装置；所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束通过所述合光装置合光到所述主光束中。本技术设置多个光源装置都为激光光源，激光光源的偏振特性与LCOS完美匹配，有利于提高整个系统光效以及对比度；通过设置合光装置，可以将红蓝绿三种光源装置发出的光束合光到主光束中，并将主光束传输到复眼匀光装置进行整形匀光，由此，使得主光束由红蓝绿三原色混合而成，方便后续可以根据需求调配主光束的色彩。进一步地，所述绿光光源装置发出的第一光束通过所述合光装置反射后合光到所述主光束中，所述蓝光光源装置发出的第二光束通过所述合光装置透射后合光到所述主光束中；所述红光光源装置发出的第三光束通过所述合光装置反射后合光到所述主光束中。本技术通过设置合光装置的特性，通过透射或反射来改变光源装置发出的光束的方向进行合光，同时，对光路进行折叠，增大了空间的利用率，减少了投影照明系统的占地空间。进一步地，所述合光装置还包括一个二分之一波片，所述蓝光光源装置和绿光光源装置发出的P偏振光束合光后，通过二分之一波片将P偏振光转换为S偏振光并与红光光源装置发出的S偏振光束合光到主光束中。即所述的合光装置4包括依次设置第一合光镜、二分之一波片以及第二合光镜，所述蓝光光源装置和绿光光源装置发出的P偏振光束通过所述第一合光镜合光后，通过所述二分之一波片将P偏振光束转换为S偏振光束并与所述红光光源装置发出的S偏振光束通过所述第二合光镜合光到主光束中。本技术通过设置二分之一波片，改变蓝光光束和绿光光束的偏振态，保证其与红光光束合光之后主光束的偏振态保持一致，为S偏振光。进一步地，所述振动消散斑装置包括高斯扩散片和VCM振动装置；所述高斯扩散片确定一个参考平面并对所述主光束进行扩散；所述VCM振动装置用于带动所述高斯扩散片在参考平面内做周期性运动。本技术通过设置振动消散斑装置，通过所述高斯扩散片对主光束进行扩散，并通过周期性的振动使不同时刻光被高斯扩散片扩散到不同的位置，从而使不同时刻激光产生的干涉图像(散斑)不稳定，减弱散斑影响；所述VCM振动装置用于带动所述高斯扩散片在参考平面内做周期性运动，其振动频率为60Hz，振幅为±0.5mm。进一步地，所述系统还包括：复眼匀光装置；所述合光装置合光得到的主光束通过所述复眼匀光装置匀光整形之后传输给所述中继装置。本技术通过设置复眼匀光装置，可以将主光束进行匀光整形后再传输给中继装置，由此使得后续得到光斑更加均匀，并且整形后匹配所需要照明的芯片尺寸比例，以此来提高整个照明系统的光能利用率。进一步地，所述系统还包括：用于调节所述偏振光束的照射面积的中继装置；所述复眼匀光装置整形匀光后的主光束通过所述中继装置调节照射面积后传输给光束控制装置。本技术通过设置中继装置来调整偏振光束的照射面积，使得偏振光束在入射光束控制装置时，光束控制装置可以接收到所有的偏振光束，并保证偏振光束在到达像面时更加合理的匹配芯片的尺寸大小，由此可以提高投影照明系统对光能的利用率，减少不必要的光能浪费。进一步地，所述光束控制装置包括偏振分光棱镜；所述合光后的偏振光束通过所述偏振分光棱镜反射后传输给所述反射成像装置；所述反射成像装置对所述偏振光束进行反射得到的反射光束，通过偏振分光棱镜透射后传输给所述投影装置对应投影。本技术通过设置偏振分光棱镜，使得偏振光束可以通过偏振分光棱镜反射后传输到反射成像装置，同时反射光线还可以通过偏振分光棱镜透射后传输到投影装置进行投影，由此通过简单的偏振分光棱镜即可实现光束的控制，改变光束的光路，以避免发生投影装置与反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影照明系统，其特征在于，包括：/n多个光源装置；/n用于将所述多个光源装置发出的光束合光得到主光束的合光装置；/n用于消除主光束激光的相干性并减弱激光干涉产生的散斑的振动消散斑装置；/n用于将所述多个光源装置发出的椭圆形光斑整形成为符合显示芯片尺寸比例的矩形光斑的复眼匀光装置；/n用于调节整个光束的照射面积的中继装置；/n用于接收所述中继装置发出的光束并将所述光束传输给反射成像装置的光束控制装置；/n对所述光束进行反射得到带有图像信息的反射光束的反射成像装置；/n用于将所述反射成像装置输出带有图像信息的反射光束经过所述光束控制装置传输后进行投影的投影装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种投影照明系统，其特征在于，包括：
多个光源装置；
用于将所述多个光源装置发出的光束合光得到主光束的合光装置；
用于消除主光束激光的相干性并减弱激光干涉产生的散斑的振动消散斑装置；
用于将所述多个光源装置发出的椭圆形光斑整形成为符合显示芯片尺寸比例的矩形光斑的复眼匀光装置；
用于调节整个光束的照射面积的中继装置；
用于接收所述中继装置发出的光束并将所述光束传输给反射成像装置的光束控制装置；
对所述光束进行反射得到带有图像信息的反射光束的反射成像装置；
用于将所述反射成像装置输出带有图像信息的反射光束经过所述光束控制装置传输后进行投影的投影装置。


2.根据权利要求1所述的投影照明系统，其特征在于，所述多个光源装置包括：用于发出第一光束的绿光光源装置、用于发出第二光束的蓝光光源装置和用于发出第三光束的红光光源装置；
所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束通过所述合光装置合光到所述主光束中。


3.根据权利要求2所述的投影照明系统，其特征在于，所述的合光装置包括依次设置第一合光镜、二分之一波片以及第二合光镜，所述蓝光光源装置和绿光光源装置发出的P偏振光束通过所述第一合光镜合光后，通过所述二分之一波片将P偏振光束转换为S偏振光束并与所述红光光源装置发出的S偏振光束通过所述第二合光镜合光到主光束中。


4.根据权利要求1所述的投影照明系统，其特征在于，所述振动消散斑装置包括高斯扩散片和VCM振动装置。


5.根据权利要求4所述的投影照明系统，其特征在于，所述光束控制装置包括偏振分光棱镜；
所述高斯扩散片扩散匀光之后的偏振光束通过所述偏振分光棱镜反射后传输给所述反射成像装置；
所述反射成像装置对所述偏振光束进行反射得到的反射光束，通过所述偏振分光棱镜透射后传输给所述投影装置对应投影。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈旭辉，金波，郑臻荣，艾曼灵，刘书墨，
申请(专利权)人：杭州科汀光学技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33