[实用新型]基于CF-LCoS的色域扩展紧凑型微型光引擎

说明书

技术领域

本实用新型属于投影显示技术领域，具体为一种基于CF-LCoS的色域扩展紧凑型微型光引擎。

背景技术

投影技术发源于19世纪早期，而LCoS作为一种微型显示技术，是在20世经90年代末兴起的，随着技术的成熟、工艺的完善，已逐渐与DLP、LCD两大显示技术在投影市场上形成分庭抗礼之势。LCoS的结构是在单晶硅上生长电晶体，利用半导体集成制作驱动面板，然后在电晶体上通过研磨技术磨平，并在上面镀铝膜电极作为反射镜，形成CMOS有源点阵基板，然后将CMOS基板与含有ITO透明电极的上玻璃基板贴合，再注入液晶周日行封装。像素尺寸可以做的很小，开口率高达96%。CF-LCoS是在单色LCoS芯片上，加上印刷有红、绿、蓝滤色单元的CF膜，然后将该CF膜和LCoS的液晶成像单元严格对准。这样，原来LCoS面板上的一个物理像素就变成了对应的一个基色点，由3个相邻的RGB基色点组成一个完整的显示像素，当白光照射进来的时候，由驱动电路控制，把图像对应的RGB点阵信息分别送到相应的物理显示像素上，并根据该像素的灰度等级，控制液晶分子旋转，对白光进行光阀开关控制，被控制的白光透过物理像素对应的彩色滤色片单元后，形成彩色的图像。CF-LCoS的优点是使用方便，只需要单片面板和白光光源就能生成彩色图像。但研究发现，由于白光光源有着固定的光谱分布，而CF-LCoS的光谱反射率通常情况下无法和白光光源完全匹配，所以通过白光光源和单片CF-LCoS微显示芯片设计的投影系统在彩色表现力上无法令人满意，图像的色彩还原能力较差，色彩饱和度偏低。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种色域范围宽、亮度高、清晰度高的基于CF-LCoS的色域扩展紧凑型微型光引擎的技术方案。

所述的基于CF-LCoS的色域扩展紧凑型微型光引擎，其特征在于沿光线传播方向依次设置：LED照明光源、合色照明系统、PBS偏振棱镜、CF-LCoS微显示芯片以及投影成像物镜，LED照明光源发出的光线通过合色照明系统形成色域范围和CF-LCoS微显示芯片完全匹配的照明光斑，该光斑将CF-LCoS微显示芯片的图像照亮，形成色彩饱和度高、表现自然的图像，然后通过PBS偏振棱镜、投影成像物镜将该图像投影到屏幕上。

所述的基于CF-LCoS的色域扩展紧凑型微型光引擎，其特征在于所述的CF-LCoS微显示芯片采用彩色滤光片型硅基液晶显示芯片。

所述的基于CF-LCoS的色域扩展紧凑型微型光引擎，其特征在于所述的LED照明光源采用色域可调节LED芯片，所述的合色照明系统由合色积分光棒和中继成像照明系统组成。

所述的基于CF-LCoS的色域扩展紧凑型微型光引擎，其特征在于所述的LED照明光源是由红、绿、蓝三色的发光芯片组成的单颗LED，或是由红、绿、蓝、白四色的发光芯片组成的单颗LED，或是由红、蓝、白三色的发光芯片组成的单颗LED；所述的合色照明系统由合色积分光棒和中继成像照明系统组成。

所述的基于CF-LCoS的色域扩展紧凑型微型光引擎，其特征在于所述的LED照明光源由两个单颗LED组成，其中一个是由绿光发光芯片组成的单颗绿色LED，另一个是由红、蓝两色的发光芯片组成的单颗红色蓝色LED；所述的合色照明系统由合色积分光棒、中继成像照明系统以及合色镜组成。

所述的基于CF-LCoS的色域扩展紧凑型微型光引擎，其特征在于所述的LED照明光源由三个单颗LED组成，分别是由绿色发光芯片组成的单颗绿色LED、由红色发光芯片组成的单颗红色LED、由蓝色发光芯片组成的单颗蓝色LED；所述的合色照明系统分为三路，分别由合色积分光棒、中继成像照明系统以及合色镜组成。

所述的基于CF-LCoS的色域扩展紧凑型微型光引擎，其特征在于所述的合色照明系统分为三路，单颗绿色LED对应的合色照明系统由第一合色积分光棒、第一中继成像照明系统、第一合色镜、第二合色镜组成，单颗红色LED对应的合色照明系统由第二合色积分光棒、第二中继成像照明系统、第一合色镜、第二合色镜组成，单颗蓝色LED对应的合色照明系统由第三合色积分光棒、第三中继成像照明系统、第二合色镜组成。