[发明专利]用于LCOS的多色激光光源合光装置、方法及液晶显示设备

说明书

本发明属于光学领域，公开了一种用于LCOS的多色激光光源合光装置、方法及液晶显示设备，其中，多色激光光源装置包括两个以上激光器和两个以上光学部件，两个以上激光器用于产生两种以上不同颜色的激光；两个以上光学部件位于激光器产生激光的出光方向上，光学部件的一半设置为极化片，另一半设置为半波片；两个以上激光器发出的激光的偏振方向不同时，一个以上光学部件的极化片位于激光器产生激光的出射光路上，用于固定激光的偏振方向，一个以上光学部件的半波片位于激光器产生激光的出射光路上，用于改变激光的偏振方向。本发明通过极化片或半波片来使激光偏振态一致，其光学损耗仅为半波片的损耗，使得系统光学效率较高。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤指一种用于LCOS的多色激光光源合光装置方法及液晶显示设备。

背景技术

LCOS是一种采用有源点阵反射式液晶显示技术。LCOS的显示原理为：入射的S偏振光经过PBS反射后照射在LCOS显示芯片上，当液晶层某像素的外加电压为0时，输入的S偏振光经过液晶层，偏振方向不发生偏转，到达底部反射回来输出S偏振光，经过PBS棱镜反射，S偏振光原路返回，无法进入透射光路，光输出为零，此像素呈现“暗态”。当此像素外部施加电压时，输入的S偏振光经过液晶层，偏振方向发生偏转，到达底部反射回来输出P偏振光，直接穿过PBS棱镜，进入透射光路，此像素呈现“亮态”，在屏幕上成像。

为保证LCOS正常工作，照射在LCOS芯片上的光线偏振态必须一致，但是当存在多个激光光源时，由于每个激光光源发射出的激光可能偏振态不同，因此需要改变激光光源的偏振态，以使所有照射在LCOS芯片上的光线偏振态一致。

现有的LCOS芯片光路架构一般使用PS转换片来使光线偏振态一致。PS转换片一般由多片镀膜的玻璃和半波片组成，激光经过多片镀膜的玻璃和半波片后均会存在损耗，导致效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于LCOS的多色激光光源合光装置、方法及液晶显示设备，不仅可使入射到LCOS上的多色光源的偏振态一致，而且光学效率较高。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，提供一种用于LCOS的多色激光光源合光装置，包括：

两个以上激光器，用于产生两种以上不同颜色的激光；

两个以上光学部件，两个以上所述光学部件与两个以上所述激光器一一对应设置，且位于所述激光器产生激光的出光方向上，所述光学部件的一半设置为极化片，另一半设置为半波片；

两个以上所述激光器发出的激光的偏振方向不同时，一个以上所述光学部件的极化片位于所述激光器产生激光的出射光路上，用于固定激光的偏振方向，一个以上所述光学部件的半波片位于所述激光器产生激光的出射光路上，用于改变激光的偏振方向。

本方案中，在多色激光光源后使用极化片或半波片，使多色激光输出偏振态一致，并且光学损坏较小，光学效率较高；此外采用多色激光光源使得色域较大。

进一步优选地，还包括：

复眼镜片组，所述复眼镜片组设置在所述光学部件的出光方向上。

本方案中，通过设置复眼镜片组可使光变得更加均匀。

进一步优选地，所述复眼镜片组包括多块沿激光的传输方向平行设置的复眼镜片。

进一步优选地，还包括：

PBS棱镜，所述PBS棱镜设置在所述复眼镜片组的出光方向上，用于将所述复眼镜片组射出的激光反射到LCOS芯片上。

进一步优选地，所述激光器的数量为两个，分别为第一激光器和第二激光器，所述第一激光器产生S波偏振的蓝色激光，所述第二激光器产生P波偏振的红色激光；