[发明专利]照明光学系统及光学显示设备

权利要求书

1.一种照明光学系统，其特征在于，包括光源、扩束波导组件以及匀光组件，其中：

所述光源，用于向所述扩束波导组件发出光源光束；

所述扩束波导组件，用于接收所述光源光束，对所述光源光束进行光束扩展处理以形成第一光束，并将所述第一光束出射至所述匀光组件；

所述匀光组件，用于接收所述第一光束，对所述第一光束进行匀光处理以形成第二光束，并出射所述第二光束；其中，所述第二光束用于充当投射至光学显示设备的投影入射光，或用于产生投射至光学显示设备的投影入射光。

2.根据权利要求1所述的照明光学系统，其特征在于，所述扩束波导组件包括转折分光膜阵列以及连接于所述转折分光膜阵列的耦出分光膜阵列，其中：

所述转折分光膜阵列，用于接收所述光源光束，对所述光源光束进行分光处理以形成至少两束转折光束，并分别将每一所述转折光束反射至所述耦出分光膜阵列；

所述耦出分光膜阵列，用于分别接收每一所述转折光束，对每一所述转折光束进行分光处理以形成至少两束耦出光束，并将所有所述耦出光束反射至所述匀光组件；其中，多束所述耦出光束共同形成所述第一光束。

3.根据权利要求2所述的照明光学系统，其特征在于，所述转折分光膜阵列包括至少两个分别沿第一方向排列设置的第一分光膜，每一所述第一分光膜以第一预设倾斜角度与所述第一方向倾斜设置；所述耦出分光膜阵列包括至少两个分别沿第二方向排列设置的第二分光膜，每一所述第二分光膜以第二预设倾斜角度与所述第二方向倾斜设置；其中，所述第一方向与所述第二方向垂直设置。

4.根据权利要求3所述的照明光学系统，其特征在于，多个所述第一分光膜相互平行设置，且所述第一预设倾斜角度为45°；多个所述第二分光膜相互平行设置，且所述第二预设倾斜角度为45°。

5.根据权利要求3所述的照明光学系统，其特征在于，多个所述第一分光膜的反射率沿所述第一方向依次递增，多个所述第二分光膜的反射率沿所述第二方向依次递增。

6.根据权利要求1所述的照明光学系统，其特征在于，所述扩束波导组件包括波导片、耦入光栅以及耦出光栅，所述波导片包括分别位于相邻两个侧面上的入光面和出光面，所述耦入光栅设置于所述入光面，所述耦出光栅设置于所述出光面，其中：

所述光源，用于将所述光源光束以预设入射角度投射至所述耦入光栅；其中，所述预设入射角度为所述光源光束与所述耦入光栅所形成的平面之间的夹角角度；

所述耦入光栅，用于接收所述光源光束，并对所述光源光束进行衍射处理以形成第一衍射光束，并将所述第一衍射光束经由所述波导片投射至所述耦出光栅；

所述耦出光栅，用于接收所述第一衍射光束，并对所述第一衍射光束进行衍射处理以获得第二衍射光束，并将所述第二衍射光束投射至所述匀光组件；其中，所述第二衍射光束用于充当所述第一光束。

7.根据权利要求1所述的照明光学系统，其特征在于，所述匀光组件，包括：

光束发散器，用于接收所述第一光束，并对所述第一光束进行发散处理以形成发散光束；其中，所述发散光束用于充当所述第二光束，或用于产生所述第二光束。

8.根据权利要求7所述的照明光学系统，其特征在于，所述匀光组件，还包括：

扩散片，用于接收所述发散光束，并对所述发散光束进行扩散处理以形成扩散光束；其中，所述扩散光束用于充当所述第二光束。

9.根据权利要求1-8任一项所述的照明光学系统，其特征在于，所述照明光学系统，还包括：

偏振片，用于接收所述第二光束，对所述第二光束进行偏振处理以形成第三光束，并出射所述第三光束；其中，所述第三光束用于充当所述投影入射光。

10.一种光学显示设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的照明光学系统，所述照明光学系统用于产生投影入射光；其中，所述投影入射光用于投射至投影对象以产生图像画面。