[发明专利]通过光导光学元件的硅基液晶照明器

说明书

一种用于采用比诸多传统实施方式更小(紧凑)的一配置的一图像光提供器的均匀光学照明器的系统，包括：一光导，具有：相互平行的一第一个外部的表面及一第二个外部的表面；及一第一反射面序列，其至少一部分为：数个平行、部分反射及偏振选择性的表面；具有处在相对于所述第一个外部的表面及所述第二个外部的表面的一倾斜角度；及位在所述第一个外部的表面与所述第二个外部的表面之间；及一前照式反射偏振旋转的图像调制器：被布署以空间地调制从所述第一个外部的表面被耦出的光；输出对应于一图像而被反射的光；且被布署使得所述被反射的光从所述第一个外部的表面通过所述第一反射面序列穿越所述光导到所述第二个外部的表面。

技术领域

本发明通常涉及光学照明(optical illumination)，特别是涉及一种图像光提供器的均匀照明(uniform illumination of an image light provider)。

背景技术

参考图1，这示出用于照明器的一架构的一传统实现方案。一光源2L产生一非偏振的、均匀照明的输入光束(an unpolarized,uniformly illuminated input beam)4L。所述非偏振的输入光束4L被一偏振器(polarizer)103偏振化，以产生一偏振的、均匀照明的输入光束4P，被假定为被偏振化的S-pol(S偏振，S-polarization)。所述偏振化的输入光束4P被输入到一偏振分束器(PBS)104，并且作为被一偏振选择型的反射器105反射到所述硅基液晶(LCOS)矩阵106上的光线124。所述LCOS矩阵106被从所述LCOS的前方照明，藉由改变所述照明器的偏振度，在空间上将所述被反射的光调制为一图像，并将所述光反射为一图像的光线126。所述LCOS将来自所述光线124的S-pol的被反射光的偏振度旋转到在光线126中的白色像素的P-pol(P偏振，P-polarization)，而黑色像素的偏振度不变(保持为S-pol)。来自在光线126中具有P偏振的数个白色像素的光穿过所述偏振选择型的反射器105，而来自在光线126中具有S偏振的数个黑色像素的光不穿过所述偏振选择型的反射器105。所述P-pol光线126然后朝向投影光学器件(toward projecting optics)107(通常是投影系统，被示意性地描绘为透镜)传播。所述投影光学系统107进行准直(collimation)及其他功能，如同特定应用所必需的。

发明内容

根据本实施例的教导，提供一种光学系统，包括：一光导，具有：相互平行的一第一个外部的表面及一第二个外部的表面；及一第一反射面序列，所述第一反射面序列的至少一部分为：数个平行、部分反射及偏振选择性的表面；具有处在相对于所述第一个外部的表面及所述第二个外部的表面的一倾斜角度；及位在所述第一个外部的表面与所述第二个外部的表面之间；以及一前照式反射偏振旋转的图像调制器：被布署以空间地调制从所述第一个外部的表面被耦出的光；输出对应于一图像而被反射的光；及被布署使得所述被反射的光从所述第一个外部的表面通过所述第一反射面序列穿越所述光导到所述第二个外部的表面。

在一个可选的实施例中，所述数个反射面中的每一个反射一第一种偏振的光的至少一部分并透射所述第一种偏振的光的一剩余部分，且透射一第二种偏振的光。

在另一个可选的实施例中，所述第一种偏振的反射率从在所述第一反射面序列中的一个反射面到随后的另一个反射面有所增加。

在另一个可选的实施例中，所述第一种偏振的光从所述第一个外部的表面被耦出，且所述被反射的光为所述第二种偏振的光。

在另一个可选的实施例中，所述第一反射面序列扩展被耦入所述光导的光，使得所述光被均匀地耦出所述第一个外部的表面。

在另一个可选的实施例中，该图像调制器是一硅基液晶(LCOS)阵列。

在另一个可选的实施例中，所述反射面以至少部分地使用选自由下列组成的群组中的一技术所建构：多层涂层(multi-layer coatings)、一介电涂层(dielectriccoating)及一线栅(wire-grid)。