LCOS光机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种LCOS光机。LCOS光机包括照明模块和成像模块，照明模块至少包括光源、调光结构和起偏器，调光结构设置在光源的出光侧，起偏器设置在调光结构的出光侧，光源到调光结构的光传输方向与调光结构到起偏器的光传输方向垂直；成像模块至少包括分光棱镜和LCOS液晶板，分光棱镜设置在起偏器的出光侧且起偏器位于调光结构与分光棱镜之间，分光棱镜用于接收起偏器传输过来的光并将光反射至LCOS液晶板处，LCOS液晶板将接收到的光进行调制后经分光棱镜透射出LCOS光机。本实用新型专利技术解决了现有技术中的LCOS光机存在体积过大的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
LCOS光机


[0001]本技术涉及投影光学设备
，具体而言，涉及一种LCOS光机。

技术介绍

[0002]随着投影光学领域的不断发展和市场需求的多样性发展，AR、VR设备以独特的视觉效果再一次被大众所关注。AR、VR设备多为头戴式，轻量化要求较高，以降低用户长时间配戴的疲劳感，增加用户体验感，这就要求设备中的各模块体积与重量都需要压缩。
[0003]一般地，光机可将像源投影耦入波导，继而让人眼接收到像源的虚像。光机的小型化、轻量化设计也是各大设备厂家努力的方向。光机类型多种多样，以LCOS光机为例，LCOS光机中包含用于成像的透镜组以及混光、匀光的照明模块，可分别称为成像模块和照明模块。照明模块将一定发散角的均匀光束照射在LCOS液晶板上，经LCOS液晶板调制形成具有画面信息的光束，该光束被成像模块投射出光机，形成虚像。由于两个模块需要实现光路的规划都需要具有一定体积，使得两个模块集成在一起的体积较大，目前市面上的LCOS光机体积多在1cc以上。
[0004]也就是说，现有技术中的LCOS光机存在体积过大的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的在于提供一种LCOS光机，以解决现有技术中的LCOS光机存在体积过大的问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供了一种LCOS光机，包括照明模块和成像模块，照明模块至少包括光源、调光结构和起偏器，调光结构设置在光源的出光侧，起偏器设置在调光结构的出光侧，光源到调光结构的光传输方向与调光结构到起偏器的光传输方向垂直；成像模块至少包括分光棱镜和LCOS液晶板，分光棱镜设置在起偏器的出光侧且起偏器位于调光结构与分光棱镜之间，分光棱镜用于接收起偏器传输过来的光并将光反射至LCOS液晶板处，LCOS液晶板将接收到的光进行调制后经分光棱镜透射出LCOS光机。
[0007]进一步地，成像模块还包括透镜组，透镜组和LCOS液晶板分别设置在分光棱镜的一组相对的两侧，且透镜组设置在分光棱镜的透射光路径上，透镜组用于将LCOS液晶板调制后的光进行成像。
[0008]进一步地，成像模块还包括汇聚透镜，汇聚透镜设置在分光棱镜与LCOS液晶板之间。
[0009]进一步地，光源为线性光源，线性光源包括电路板和设置在电路板上的多个LED，多个LED间隔设置。
[0010]进一步地，光源的光束角小于50
°
。
[0011]进一步地，调光结构包括匀光件和导光件，匀光件和导光件依次设置在光源的出光侧，导光件与分光棱镜对应设置，匀光件到导光件的连线与导光件到分光棱镜的连线垂直。
[0012]进一步地，匀光件为匀光条，匀光条的入光面和/或出光面设置有微结构阵列，微结构阵列的周期d大于等于5um且小于等于1000um；微结构阵列的矢高h大于等于5um且小于等于500um。
[0013]进一步地，导光件为光波导或者导光板，当导光件为光波导时，光波导与分光棱镜的一侧表面平行，光波导包括基板和设置在基板中的反光层，反光层为多个，多个反光层间隔设置。
[0014]进一步地，多个反光层均倾斜于基板的厚度方向上的两个表面设置，且多个反光层的倾斜角度相同，以使得经匀光件的光入射至光波导的反光层后被反光层反射至分光棱镜处。
[0015]进一步地，照明模块与成像模块平行设置，且照明模块的入光侧和成像模块的出光侧位于LCOS光机的同一侧。
[0016]应用本技术的技术方案，LCOS光机包括照明模块和成像模块，照明模块至少包括光源、调光结构和起偏器，调光结构设置在光源的出光侧，起偏器设置在调光结构的出光侧，光源到调光结构的光传输方向与调光结构到起偏器的光传输方向垂直；成像模块至少包括分光棱镜和LCOS液晶板，分光棱镜设置在起偏器的出光侧且起偏器位于调光结构与分光棱镜之间，分光棱镜用于接收起偏器传输过来的光并将光反射至LCOS液晶板处，LCOS液晶板将接收到的光进行调制后经分光棱镜透射出LCOS光机。
[0017]本申请的LCOS光机在工作过程中，光源用于发光以提供光能，光源发射的光经过调光结构被匀光、混光后射入起偏器，起偏器用于将光转化为线偏振光，如P光；然后向分光棱镜的方向传播，分光棱镜接收起偏器传输过来的线偏振光，并将该线偏振光反射至LCOS液晶板处，LCOS液晶板处用于对该线偏振光进行调制，并将线偏振光的偏振方向旋转90度，如将P光转为S光；然后调制后的光由分光棱镜透射出LCOS光机，从而形成虚像，实现显示。本申请通过设置光源到调光结构的光传输方向与调光结构到起偏器的光传输方向垂直，有利于合理分配照明模块中光源、调光结构和起偏器之间的位置关系，能够将光源设置在调光结构的侧面实现侧入光，有利于减小光源的尺寸，光源发射出的光能经调光结构的匀光、混光、转向后导出，能够在一个很薄的调光结构中完成从线到面的扩展，有效减小照明模块的体积，进一步有利于压缩本申请的LCOS光机的整体尺寸，有利于实现小型化。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1示出了本技术的一个可选实施例的LCOS光机的光路示意图；
[0020]图2示出了图1中的LCOS光机的一个角度的结构示意图；
[0021]图3示出了图2中的LCOS光机的另一个角度的结构示意图；
[0022]图4示出了图3中的光源的结构示意图；
[0023]图5示出了图3中的光源的两种结构形式的示意图；
[0024]图6示出了图3中的匀光件的一种结构的示意图；
[0025]图7示出了图3中的匀光件的另一种结构的示意图；
[0026]图8示出了图3中的导光件的光路示意图；
[0027]图9示出了图3中的导光件至分光棱镜的光路示意图。
[0028]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0029]10、光源；11、电路板；12、LED；20、调光结构；21、匀光件；211、微结构；22、导光件；221、反光层；30、起偏器；40、分光棱镜；50、LCOS液晶板；60、透镜组；70、汇聚透镜；80、保护玻璃。
具体实施方式
[0030]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0031]需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0032]在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本技术。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LCOS光机，其特征在于，包括照明模块和成像模块，所述照明模块至少包括光源(10)、调光结构(20)和起偏器(30)，所述调光结构(20)设置在所述光源(10)的出光侧，所述起偏器(30)设置在所述调光结构(20)的出光侧，所述光源(10)到所述调光结构(20)的光传输方向与所述调光结构(20)到所述起偏器(30)的光传输方向垂直；所述成像模块至少包括分光棱镜(40)和LCOS液晶板(50)，所述分光棱镜(40)设置在所述起偏器(30)的出光侧且所述起偏器(30)位于所述调光结构(20)与所述分光棱镜(40)之间，所述分光棱镜(40)用于接收所述起偏器(30)传输过来的光并将所述光反射至所述LCOS液晶板(50)处，所述LCOS液晶板(50)将接收到的所述光进行调制后经所述分光棱镜(40)透射出所述LCOS光机。2.根据权利要求1所述的LCOS光机，其特征在于，所述成像模块还包括透镜组(60)，所述透镜组(60)和所述LCOS液晶板(50)分别设置在所述分光棱镜(40)的一组相对的两侧，且所述透镜组(60)设置在所述分光棱镜(40)的透射光路径上，所述透镜组(60)用于将所述LCOS液晶板(50)调制后的光进行成像。3.根据权利要求1所述的LCOS光机，其特征在于，所述成像模块还包括汇聚透镜(70)，所述汇聚透镜(70)设置在所述分光棱镜(40)与所述LCOS液晶板(50)之间。4.根据权利要求1所述的LCOS光机，其特征在于，所述光源(10)为线性光源，所述线性光源包括电路板(11)和设置在所述电路板(11)上的多个LED(12)，多个所述LED(12)间隔设置。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：程治明，明玉生，王聪，贾敏，储星宇，黄哲，汪杰，陈远，
申请(专利权)人：宁波舜宇奥来技术有限公司，
类型：新型
国别省市：