投影显示系统以及投影设备技术方案

本申请实施例提供了一种投影显示系统以及投影设备；投影显示系统包括照明模组、分光镜组及成像模组，且照明模组及成像模组围设在分光镜组的周侧；其中，分光镜组包括依次胶合设置的第一分光棱镜、补偿棱镜及第二分光棱镜；第一分光棱镜与补偿棱镜的胶合面之间设置有第一分光膜，第一分光棱镜的一个非胶合面与照明模组相邻设置，第一分光棱镜的另一个非胶合面上局部设置有全反射膜；第二分光棱镜与补偿棱镜的胶合面之间设置有第二分光膜，第二分光棱镜的一个非胶合面上设有相位延迟器，全反射膜与相位延迟器相对设置。本申请实施例的投影显示系统省去了中继部分，且整体的结构更加紧凑。紧凑。紧凑。

【技术实现步骤摘要】
投影显示系统以及投影设备


[0001]本申请实施例涉及光学显示
，更具体地，本申请实施例涉及一种投影显示系统以及投影设备。

技术介绍

[0002]随着成像技术的进步，消费者对沉浸式体验的需求越来越高，近年来VR/AR技术发展，逐渐满足人们对视觉体验的追求。头戴式设备能解放双手，降低对屏幕的依赖，同时营造更好的视觉效果。对于头戴式设备，近眼显示是其技术的关键，成像质量和轻薄性是主要的考虑因素。
[0003]现有的基于衍射光波导方案的AR（Augmented Reality）设备主要搭配的显示屏为LCOS（Liquid Crystal on Silicon）或DLP。但是，采用DLP和LCOS的光学系统由于是被动照明，导致整个投影系统的体积很大，不利于AR产品的小型化及轻薄化设计。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种投影显示系统以及投影设备的新技术方案。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种投影显示系统。所述投影显示系统包括照明模组、分光镜组及成像模组，且所述照明模组及所述成像模组围设在所述分光镜组的周侧；其中，所述分光镜组包括依次胶合设置的第一分光棱镜、补偿棱镜及第二分光棱镜；所述第一分光棱镜与所述补偿棱镜的胶合面之间设置有第一分光膜，所述第一分光棱镜的一个非胶合面与所述照明模组相邻设置，所述第一分光棱镜的另一个非胶合面上局部设置有全反射膜；所述第二分光棱镜与所述补偿棱镜的胶合面之间设置有第二分光膜，所述第二分光棱镜的一个非胶合面上设有相位延迟器，所述全反射膜与所述相位延迟器相对设置。
[0006]可选地，所述第一分光棱镜包括第一面和第二面，及与所述第一面和所述第二面连接的第三面，所述照明模组与所述第一面相邻设置，所述第二面与所述补偿棱镜的一个面胶合，所述全反射膜设置于所述第三面；所述第二分光棱镜包括第四面和第五面，及与所述第四面和所述第五面连接的第六面，所述第四面与所述补偿棱镜的另一个面胶合，所述第五面与所述第三面相对，且所述相位延迟器设于所述第五面；所述成像模组与所述第三面、所述第五面及所述第六面为相邻设置。
[0007]可选地，所述第一面与所述照明模组之间设置有偏光片。
[0008]可选地，所述第一面和/或所述第二面为弧形面。
[0009]可选地，所述第一面和所述第二面为平面，且所述第一面和/或所述第二面上设置有透镜。
[0010]可选地，所述第一面及所述第二面均为平面。
[0011]可选地，所述第一面上设置有偏光片。
[0012]可选地，所述成像模组包括第一镜头透镜组、第二镜头透镜组、第三镜头透镜组及LCOS显示芯片；所述第一镜头透镜组与所述第三面相邻，且所述LCOS显示芯片位于所述第一镜头透镜组背离所述第三面的一侧；所述第二镜头透镜组与所述第五面相邻；所述第三镜头透镜组与所述第六面相邻。
[0013]可选地，所述第二镜头透镜组远离所述LCOS显示芯片的一侧设置有反射膜。
[0014]可选地，所述照明模组发出S光并将所述S光投射至所述第一面，经所述第三面全反射入射至所述第二面，所述第一分光膜能够反射S光同时能够透射P光，S光经所述第二面反射，透过所述第三面及第一镜头透镜组入射至所述LCOS显示芯片，所述LCOS显示芯片将S光调制成P光，并携带显示画面信息再次经所述第一镜头透镜组、补偿棱镜，第二分光棱镜，相位延迟器及第二镜头透镜组，所述第二镜头透镜组具有反射功能，从所述LCOS显示芯片反射的P光在第一次经过相位延迟器时被调制成圆偏振光，圆偏振光入射至所述第二镜头透镜组后被反射再次经过所述相位延迟器后被调制成S光，S光经所述第二分光膜进行反射，之后经所述第三镜头透镜组出射。
[0015]可选地，所述补偿棱镜包括与所述第一分光棱镜胶合的第七面，及与所述第二分光棱镜胶合的第八面；经所述LCOS显示芯片反射的光线在经过所述第七面及所述第八面后，能够对光线进行偏折角度补偿以使光线垂直投射至所述第二镜头透镜组。
[0016]可选地，所述照明模组包括照明光源，所述照明光源位于所述第一面的一侧，经所述照明光源发出的光线能够垂直入射至所述第一面。
[0017]可选地，所述照明模组由照明光源及转角棱镜组成；其中，所述转角棱镜介于所述照明光源与所述第一面之间，所述转角棱镜用于接收所述照明光源所发出的光线并将所述光线转向后垂直入射至所述第一面。
[0018]第二方面，本申请实施例提供了一种投影设备。所述投影设备包括：外壳；如第一方面所述的投影显示系统；以及，光波导器件，所述光波导器件包括耦入口及耦出口；经所述投影显示系统出射的成像光线投射至所述耦入口，所述成像光线在所述光波导器件中传播至所述耦出口耦出。
[0019]本申请的有益效果为：根据本申请实施例提供的投影光学系统，在照明模组与成像模组之间引入了一个由三个棱镜胶合组成的分光镜组，并且通过搭配折反射式光路来大大压缩照明光路的中继部分的尺寸，甚至可以完全省去中继部分。采用本申请实施例提供的投影光学系统，能够压缩投影显示系统的体积，提升投影显示系统的综合性能，方便后续投影设备的小型化及轻薄化设计。
[0020]通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0021]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。
[0022]图1为本申请实施例提供的投影光学系统的结构示意图之一；图2为本申请实施例提供的投影光学系统的结构示意图之二；图3为本申请实施例提供的投影光学系统的结构示意图之三；图4为本申请实施例提供的投影光学系统的结构示意图之四；图5为本申请实施例提供的投影光学系统的结构示意图之五。
[0023]附图标记说明：10、照明光源；20、转角棱镜；30、第一分光棱镜；301、第一面；302、第二面；303、第三面；31、透镜；40、偏光片；50、补偿棱镜；501、第七面；502、第八面；60、第二分光棱镜；601、第四面；602、第五面；603、第六面；71、第一镜头透镜组；72、第二镜头透镜组；73、第三镜头透镜组；74、LCOS显示芯片；81、第一分光膜；82、第二分光膜；90、相位延迟器。
具体实施方式
[0024]现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
[0025]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
[0026]对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
[0027]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影显示系统，其特征在于，包括照明模组、分光镜组及成像模组，且所述照明模组及所述成像模组围设在所述分光镜组的周侧；所述分光镜组包括依次胶合设置的第一分光棱镜（30）、补偿棱镜（50）及第二分光棱镜（60）；所述第一分光棱镜（30）与所述补偿棱镜（50）的胶合面之间设置有第一分光膜（81），所述第一分光棱镜（30）的一个非胶合面与所述照明模组相邻设置，所述第一分光棱镜（30）的另一个非胶合面上局部设置有全反射膜；所述第二分光棱镜（60）与所述补偿棱镜（50）的胶合面之间设置有第二分光膜（82），所述第二分光棱镜（60）的一个非胶合面上设有相位延迟器（90），所述全反射膜与所述相位延迟器（90）相对设置。2.根据权利要求1所述的投影显示系统，其特征在于，所述第一分光棱镜（30）包括第一面（301）和第二面（302），及与所述第一面（301）和所述第二面（302）连接的第三面（303），所述照明模组与所述第一面（301）相邻设置，所述第二面（302）与所述补偿棱镜（50）的一个面胶合，所述全反射膜设置于所述第三面（303）；所述第二分光棱镜（60）包括第四面（601）和第五面（602），及与所述第四面（601）和所述第五面（602）连接的第六面（603），所述第四面（601）与所述补偿棱镜（50）的另一个面胶合，所述第五面（602）与所述第三面（303）相对，且所述相位延迟器（90）设于所述第五面（602）；所述成像模组与所述第三面（303）、所述第五面（602）及所述第六面（603）为相邻设置。3.根据权利要求2所述的投影显示系统，其特征在于，所述第一面（301）与所述照明模组之间设置有偏光片（40）。4.根据权利要求3所述的投影显示系统，其特征在于，所述第一面（301）和/或所述第二面（302）为弧形面。5.根据权利要求3所述的投影显示系统，其特征在于，所述第一面（301）和所述第二面（302）为平面，且所述第一面（301）和/或所述第二面（302）上设置有透镜（31）。6.根据权利要求3所述的投影显示系统，其特征在于，所述第一面（301）及所述第二面（302）均为平面。7.根据权利要求4
‑
6中任一项所述的投影显示系统，其特征在于，所述第一面（301）上设置有所述偏光片（40）。8.根据权利要求7所述的投影显示系统，其特征在于，所述成像模组包括第一镜头透镜组（71）、第二镜头透镜组（72）、第三镜头透镜组（73）及LCOS显示芯片（74）；所述第一镜头透镜组（71）与所述第三面（303）相邻，且所述LCOS显示芯片（74）位于所述第一镜头透镜组（71）背...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶轶，许礼强，
申请(专利权)人：歌尔光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：