投影设备制造技术

本申请实施例提供了一种投影设备，包括多个光源装置、空间光调制器以及多个投影镜头，每个光源装置包括单色光源以及准直装置，单色光源包括多个离散的光发生装置，每个光发生装置出射的光线经准直装置后形成相互平行出射的激发光。空间光调制器包括多个液晶区域，每个液晶区域接收一个光源装置出射的激发光，并调制后透射形成调制光。每个投影镜头接收一个液晶区域出射的调制光，并出射图像光，且多个投影镜头出射的图像光在投影面叠加形成图像。投影镜头出射的图像光在投影面叠加形成图像。投影镜头出射的图像光在投影面叠加形成图像。

【技术实现步骤摘要】
投影设备


[0001]本申请涉及投影
，具体涉及一种投影设备。

技术介绍

[0002]投影设备主要包括照明系统、光机系统、投影镜头、投影屏幕等主要部分。光机系统中空间光调制器(SLM)，也可以称为“光阀”，是至关重要的器件。光阀通常是像素化的平面设备，其每个像素可以通过透射或者反射的方式对入射照明光进行独立地调控，进而调控每个像素的光通量，形成显示图像。目前，投影设备中主要应用的空间光调制器有三种，基于MEMS技术的反射型数字微镜器件DMD(Digital Mirror Device)，反射型器件LCoS(Liquid Crystal on Silicon)，以及透射型器件LCD(Liquid Crystal Display)显示芯片。
[0003]对于单光阀器件的投影系统，具有结构简单、系统尺寸较小的优点。但单光阀器件由于是通过时序方式控制光线进行显示，因此会存在“彩虹效应”。目前的单光阀器件的投影系统，存在以下缺陷：1)若使用白光光源，在任意时刻均只有红、蓝、绿中的一种单色光被利用，光学效率低；2)若使用彩色光光源，又需要多个彩色光源能够进行快速切换，即需要光阀器件的刷新率足够快。因此出现了一些三片式光阀器件的投影系统，这类投影系统可以从根本上解决彩虹效应的问题。但是三片式光阀器件的投影系统，存在光路系统复杂、硬件成本高、系统体积大等问题。此外，由于要通过对三个单色图像的合光处理进行单彩色图像的显示，对三片光阀各自的亮度均匀性以及之间的装配工精度要求很高，进一步提高了生产成本。
[0004]近年来出现了采用单片式彩色液晶的投影系统，将彩色液晶面板上的每组红、绿、蓝三个子像素作为一个整体的显示单元，形成彩色显示图像。由于在同一时刻下，彩色液晶面板会同时显示红、绿、蓝三种颜色的像素，因此原理上避免了“彩虹效应”；并且，得益于彩色液晶面板的广泛应用，其成本得到大幅度降低，具有极高的成本优势，但目前的采用单片式彩色液晶的投影系统的尺寸仍然较大，不利于投影设备的小型化。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种投影设备，以减小投影设备的体积。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种投影设备，包括多个光源装置、空间光调制器以及多个投影镜头，每个光源装置包括单色光源以及准直装置，单色光源包括多个离散的光发生装置，每个光发生装置出射的光线经准直装置后形成相互平行出射的激发光。空间光调制器包括多个液晶区域，每个液晶区域接收一个光源装置出射的激发光，并调制后透射形成调制光。每个投影镜头接收一个液晶区域出射的调制光，并出射图像光，且多个投影镜头出射的图像光在投影面叠加形成图像。
[0007]在一些实施方式中，每个投影镜头的光轴与对应的液晶区域出射的调制光的光轴同轴设置。
[0008]在一些实施方式中，准直装置包括多个透镜，多个透镜形成透镜阵列。
[0009]在一些实施方式中，透镜为单面透镜或双面透镜或球面透镜。
[0010]在一些实施方式中，相邻的光发生装置之间设置有吸光材料，光源装置还包括反射偏振片，反射偏振片用于透过指定偏振态的光线，反射偏振片设置于激发光的光路上，并用于将非指定偏振态的光线朝向准直装置反射。
[0011]在一些实施方式中，空间光调制器包括多个独立的液晶面板，每个液晶面板作为一个液晶区域。
[0012]在一些实施方式中，空间光调制器包括基底以及形成于基底的多个液晶区域，多个液晶区域间隔设置。
[0013]在一些实施方式中，投影设备还包括检偏器，检偏器设置于调制光的光路上，并位于空间光调制器与投影镜头之间。
[0014]在一些实施方式中，检偏器与空间光调制器间隔设置。
[0015]在一些实施方式中，检偏器与液晶面板的出光面邻接。
[0016]本申请提供的投影设备，采用的光源装置中，单色光源出射的单色光直接经准直装置进行准直化，进而获得均匀、准直的平行光源，整个光源装置的体积较小，进而有利于降低整体投影设备的体积。同时，采用多个独立的投影镜头对单色光进行投影叠加显示，进而获得彩色图像，无论是投影镜头或者空间光调制器，在厚度尺寸上均较小，而且光源装置100、空间光调制器200以及投影镜头300之间的光路不需要在增加额外的光引导元件，进一步减小投影设备的体积。
[0017]本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0019]图1是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图。
[0020]图2是本申请实施例提供的一种投影设备中一种光源装置的结构示意图。
[0021]图3是本申请实施例提供的一种投影设备中另一种光源装置的结构示意图。
[0022]图4是本申请实施例提供的另一种投影设备的结构示意图。
[0023]图5是本申请实施例提供的投影设备在投影面的图像示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]单片彩色液晶板作为光阀器件应用于投影设备在原理上避免了“彩虹效应”；并且，且得益于彩色液晶面板的广泛应用，其成本得到大幅度降低，具有极高的成本优势。
[0026]但是，单片彩色液晶板作为光阀器件应用在投影系统中这种方案仍然存在以下问题：
[0027](1)照明光将采用白色光源，通过彩色液晶板上层的彩色滤光膜形成不同颜色的子像素。由于彩色滤光膜只让特定颜色的光透过，其他波长的光将全部被吸收，会造成大量的光能量损失(60％以上)。同时被吸收光将转换为热量，使彩色液晶面板的温度升高，进一步影响显示效果和显示芯片的寿命；
[0028](2)LCD面板的制造有LTPS(低温多晶硅)和HTPS(高温多晶硅)两种工艺，其中HTPS工艺精度较高，液晶像素尺寸可以达到10um以下，但是对工艺要求高，因此成本较高。彩色液晶面板通常采用的是LTPS工艺。LTPS工艺的成本虽然较低，但是精度较低，像素尺寸较大(通常在25um以上)。在同样分辨率的情况下，采用LTPS工艺的整个LCD面板尺寸较大，使得后续的镜头尺寸大，最终导致整个投影系统尺寸较大；
[0029](3)彩色液晶板上的彩色像素是相互分离的，虽然在电视、电脑显示器或者手机屏幕显示中，考虑到人眼角分辨率限制以及观察距离，观察者无法分辨出空间上的彩色分离。但是在投影显示中，由于投影的尺寸通常远大于实体显示屏幕，会导致彩色像素分离的现象更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影设备，其特征在于，包括：多个光源装置，每个所述光源装置包括单色光源以及准直装置，所述单色光源包括多个离散的光发生装置，每个所述光发生装置出射的光线经所述准直装置后形成相互平行出射的激发光；空间光调制器，所述空间光调制器包括多个液晶区域，每个液晶区域接收一个所述光源装置出射的所述激发光，并调制后透射形成调制光；以及多个投影镜头，每个所述投影镜头接收一个所述液晶区域出射的调制光，并出射图像光，且所述多个投影镜头出射的图像光在投影面叠加形成图像。2.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，每个所述投影镜头的光轴与对应的所述液晶区域出射的调制光的光轴同轴设置。3.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述准直装置包括多个透镜，所述多个透镜形成透镜阵列。4.根据权利要求3所述的投影设备，其特征在于，所述透镜为单面透镜或双面透镜或球面透镜。5.根据权利要求1
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4任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，张翠萍，方元戎，李屹，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：