[发明专利]微型LCOS投影光学引擎

说明书

技术领域

本发明属于光学成像领域，具体涉及一种微型LCOS投影光学引擎。

背景技术

投影显示技术是指利用光学系统和投影空间把图像放大并显示在投影屏幕上的方法。随着智能手机及可穿戴设备的流行，对不同场景下的显示提出更多要求。其中微型化的投影仪由于具有体积小重量轻且可以满足投影的基本功能，非常适合在此类设备上集成，拓展了投影仪的使用范围，具有广阔的市场前景。

LCOS光学引擎作为基本微型投影技术之一，较于其它技术具有价格低廉，投影性能优异的特点，是最有可能商业化的微型投影技术。LCOS光学引擎系统一般包括光源、显示芯片和成像系统，传统的LCOS光学引擎系统采用复眼阵列完成光线在照明板上由不均匀分布到均匀分布的空间转换，但复眼阵列实现均匀照明时，需要两列光轴互相平行的复眼阵列，在第二列复眼阵列后还需要放置一个聚光镜，其结构较复杂、体积较大，致使LCOS光学引擎的成本较高。

发明内容

本发明是为解决上述问题而进行的，目的在于通过提供一种采用导光板完成光线在照明板上由不均匀分布到均匀分布的空间转换的微型LCOS投影光学引擎，进一步简化现有微型LCOS投影光学引擎的结构，同时减小体积。

本发明采用了如下技术方案：

本发明提供的微型LCOS投影光学引擎，具有这样的特征，包括：光发射单元，用于发射光线，包括光源和设置于光线传播方向上的导光板，光源用于发出光线，导光板用于将光源发出的线光源转变为面光源；成像单元，和光发射单元连接，用于光发射单元发射光线的成像；以及投影单元，和成像单元连接，用于将成像单元形成的图像投射在屏幕上。

其中，导光板包括导光面、反射面以及出光面，导光面和光发射单元出口相对，用于导入光源发出的光线，反射面用于将导光面导入的光线反射至出光面上，出光面和成像单元相对设置，用于将光线均匀地从导光板中出射，出光面带有3D纹理结构，3D纹理结构用于对反射面反射出的光线进行散射，使得光线均匀地从出光面出射。

本发明提供的微型LCOS投影光学引擎，还可以具有这样的特征：成像单元包括顺序连接的PBS棱镜以及LCOS芯片，PBS棱镜用于将光发射单元入射的非偏振光分成两束互相垂直的P线偏振光和S线偏振光，LCOS芯片用于将PBS棱镜的透过光，转换为彩色图像。

本发明提供的微型LCOS投影光学引擎，还可以具有这样的特征：光发射单元还包括紫外吸收组件，用于吸收光发射单元发出光线中的紫外线。

本发明提供的微型LCOS投影光学引擎，还可以具有这样的特征：光源由至少一个白光LED以及反光面组成，白光LED用于发出光线，反光面用于收集光线，并将光线注入导光板中。

本发明提供的微型LCOS投影光学引擎，还可以具有这样的特征：成像单元还包括偏振组件，所述偏振组件位于所述PBS棱镜和所述LCOS芯片之间，用于滤除所述彩色图像中的杂光。

本发明提供的微型LCOS投影光学引擎，还可以具有这样的特征：LCOS芯片为彩色滤光型。

本发明提供的微型LCOS投影光学引擎，还可以具有这样的特征：LCOS芯片内具有信号控制光阀组件，信号控制光阀组件用于将PBS棱镜的透过的白光转换为彩色图像，同时将彩色图像转换为P线偏振光。

发明作用与效果

本发明提供了一种微型LCOS投影光学引擎，包含光发射单元以及设置于光线传播方向上的成像单元和投影单元，根据本发明提供的LCOS投影光学引擎，由于光发射单元包含用于发出光线的光源以及用于将光源发出的点光源转换为面光源的光导板，光源采用多个小功率白光LED以点阵列排列，导光板包括导光面、反射面以及带有3D纹理结构的出光面，只需一块导光板即可实现光线的均匀出射，使得本发明提供的微型LCOS投影光学引擎结构简单、体积小，光能利用率高，进而成本得以降低。

附图说明

图1是本发明的微型LCOS投影光学引擎的结构示意图；

图2是本发明的光源的结构示意图；

图3是本发明的导光板的结构示意图；

图4是本发明中上面的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

本实施例以白光LED、楔形导光板、PBS棱镜、彩色滤光型LCOS芯片对本发明的微型LCOS投影光学引擎进行系统说明，但本实施例的范围并不限定本发明的范围。

图1为本实施例的微型LCOS投影光学引擎的结构示意图。