CN112987473A - 一种微型投影显示装置以及具有它的ar显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微型投影显示装置，其特征在于，包括投影光源、PBS棱镜、投影镜头模组、以及LCOS成像芯片；投影光源用于出射第一偏振光；PBS棱镜用于将投影光源出射的第一偏振光透射至投影镜头模组；投影镜头模组用于将PBS棱镜透射出的第一偏振光聚焦至LCOS成像芯片；LCOS成像芯片用于将投影镜头模组聚焦后的第一偏振光调制成第二偏振光并将调制后的第二偏振光出射至PBS棱镜；PBS棱镜还用于将LCOS成像芯片出射的第二偏振光反射；投影光源、PBS棱镜、投影镜头模组、以及LCOS成像芯片依次沿一轴线设置。

Description

一种微型投影显示装置以及具有它的AR显示系统

技术领域

本发明涉及微型投影仪技术领域,特别是涉及一种微型投影显示装置以及具有它的AR显示系统。

背景技术

微型投影装置的设计核心就在于使用尽量少的镜片数，保证体积小的情况下，来满足像质要求。目前，LCOS微型投影仪通常包括投影照明系统、PBS偏振分光棱镜、LCOS成像芯片和投影镜头，通常投影照明系统和PBS偏振分光棱镜位于第一方向，而LCOS成像芯片、PBS偏振分光棱镜和投影镜头位于第二方向，并且第一方向和第二方向垂直，由于投影照明系统的体积和投影镜头的体积均较大，当投影照明系统和投影镜头垂直设置时，投影照明系统和投影镜头之间存在空间空余，造成大量空间浪费，同时导致微型投影仪体积较大，难以做到微型，不便于携带，更不便于切入到AR显示系统，并且在切入到AR显示系统时，在光路设计上需要额外设置直角棱镜，将经过LCOS成像芯片和投影镜头的偏振光反射到光波导，造成结构十分复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型投影显示装置以及具有它的AR显示系统，以缩减投影系统中的空间浪费，同时使投影显示装置本身的空间体积更加扁平化。

本发明的目的是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种微型投影显示装置，包括投影光源、PBS棱镜、投影镜头模组、以及LCOS成像芯片；所述投影光源用于出射第一偏振光；所述PBS棱镜用于将所述投影光源出射的所述第一偏振光透射至所述投影镜头模组；所述投影镜头模组用于将所述PBS棱镜透射出的所述第一偏振光聚焦至所述LCOS成像芯片；所述LCOS成像芯片用于将所述投影镜头模组聚焦后的所述第一偏振光调制成第二偏振光并将调制后的所述第二偏振光出射至所述PBS棱镜；所述PBS棱镜还用于将所述LCOS成像芯片出射的所述第二偏振光反射；所述投影光源、PBS棱镜、投影镜头模组、以及LCOS成像芯片依次沿一轴线设置。

本发明的目的还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的微型投影显示装置，其中所述投影光源包括LED光源组、LED准直透镜组、孔径光阑、以及偏振片；所述LED光源组用于产生光源；所述LED准直透镜组用于将所述LED光源组产生的所述光源准直；所述孔径光阑用于拦截经所述LED准直透镜组准直的所述光源中的无效光或杂光；所述偏振片用于将经过所述孔径光阑拦截的所述光源偏振成所述第一偏振光。

前述的微型投影显示装置，其中所述投影光源为能够出射所述第一偏振光的激光光源。

前述的微型投影显示装置，其中所述微型投影显示装置还包括1/4波片以及检偏器，所述1/4波片用于滤除所述PBS棱镜透射出的所述第一偏振光中的杂散光；所述检偏器用于检测经所述1/4波片滤除杂散光的所述第一偏振光，所述1/4波片、检偏器依次设置于所述PBS棱镜以及所述投影镜头模组之间。

前述的微型投影显示装置，其中所述LED光源组为LED白光光源组，所述LCOS成像芯片为带有颜色过滤器的LCOS成像芯片。

前述的微型投影显示装置，其中所述投影镜头模组还用于将所述LCOS成像芯片出射的所述第二偏振光投射至所述PBS棱镜并经所述PBS棱镜反射到目标屏幕或人眼上。

前述的微型投影显示装置，其中所述LED光源组为第一颜色LED光源、第二颜色LED光源、以及第三颜色LED光源，所述LCOS成像芯片为不带有颜色过滤器的LCOS成像芯片，所述LED准直透镜组包括第一准直器、第二准直器、用于透射所述第一颜色LED光源、第二颜色LED光源并反射所述第三颜色LED光源的第一分光片以及用于透射所述第一颜色LED光源、第三颜色LED光源并反射所述第二颜色LED光源的第二分光片，所述第一颜色LED光源、第一准直器、所述第一分光片、以及第二分光片沿所述轴线的方向设置，所述第一分光片、以及第二分光片分别倾斜设置，所述第二颜色LED光源、第三颜色LED光源设置于所述第一分光片、第二分光片垂直于所述轴线的方向上。

前述的微型投影显示装置，其中所述LED光源组为第一颜色LED光源、第二颜色LED光源、以及第三颜色LED光源，所述LCOS成像芯片为不带有颜色过滤器的LCOS成像芯片，所述LED准直透镜组包括第一准直器、用于透射所述第一颜色LED光源、第二颜色LED光源并反射所述第三颜色LED光源的第一分光片、用于透射所述第一颜色LED光源、第三颜色LED光源并反射所述第二颜色LED光源的第二分光片、用于透射所述第三颜色LED光源并反射所述第一颜色LED光源、所述第二颜色LED光源的第三分光片，所述第一颜色LED光源、第二颜色LED光源、以及第三颜色LED光源与所述第一准直器设置于所述第一分光片、第二分光片、第三分光片的垂直于所述轴线的方向上，所述第一分光片、第二分光片、第三分光片沿所述轴线的方向倾斜设置。

前述的微型投影显示装置，其中所述第一偏振光为P偏振光，所述第二偏振光为S偏振光。

本发明还提供一种包括前述的微型投影显示装置以及光波导，所述微型投影显示装置与所述光波导光学耦合。

本发明的有益效果至少包括：投影光源、PBS棱镜、投影镜头模组、以及LCOS成像芯片依次沿一轴线设置，缩减了微型投影装置中的空间浪费，同时使微型投影装置本身的空间体积更加扁平化，方便后续的小型化设计，此外，在应用于AR显示系统时，LCOS成像芯片将第一偏振光调制成第二偏振光并将调制后的第二偏振光出射至PBS棱镜，PBS棱镜能够将第二偏振光直接反射至光波导，省去了额外的直角棱镜对第二偏振光进行反射至光波导，同时应用了PBS棱镜的透射和反射功能，从而在实现同样的AR显示系统的功能基础上，使用了较少镜片。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为根据本发明的第一实施例的微型投影显示装置的结构示意图；

图2为根据本发明的第一实施例的AR显示系统的结构示意图；

图3为根据本发明的第二实施例的微型投影显示装置、AR显示系统的结构示意图；

图4为根据本发明的第四实施例的微型投影显示装置、AR显示系统的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的微型投影显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1为根据本发明的第一实施例的微型投影显示装置的结构示意图；

图2为根据本发明的第一实施例的AR显示系统的结构示意图；图3为根据本发明的第二实施例的微型投影显示装置、AR显示系统的结构示意图；图4为根据本发明的第四实施例的微型投影显示装置、AR显示系统的结构示意图。为便于描述，各图中示出各器件的轴线方向。

图1示出了根据本发明第一实施例的微型投影显示装置，包括用于出第一偏振光的投影光源1、PBS棱镜2、投影镜头模组3、以及LCOS成像芯片4，其中，投影光源1用于出射第一偏振光，PBS棱镜2用于将投影光源1出射的第一偏振光透射至投影镜头模组3，投影镜头模组3用于将PBS棱镜2透射出的第一偏振光聚焦至LCOS成像芯片4，LCOS成像芯片4用于将投影镜头模组聚焦后的第一偏振光调制成第二偏振光(其中包含图像信息)，并将调制后的第二偏振光出射至投影镜头模组3，投影镜头模组3还用于将LCOS成像芯片4出射的第二偏振光投射至PBS棱镜2，PBS棱镜2还用于将经LCOS成像芯片4出射、并经投影镜头模组3投射的第二偏振光并反射到目标屏幕或人眼，投影光源1、PBS棱镜2、投影镜头模组3、以及LCOS成像芯片4依次沿一轴线设置。投影光源1、PBS棱镜2、投影镜头模组3、以及LCOS成像芯片4依次沿一轴线设置，缩减了微型投影装置中的空间浪费，同时使微型投影装置本身的空间体积更加扁平化，方便后续的小型化设计，此外，在应用于AR显示系统时，LCOS成像芯片4将第一偏振光调制成第二偏振光，并将调制后的第二偏振光出射至PBS棱镜2后，PBS棱镜2能够将第二偏振光直接反射至光波导7，从而省去了额外设置的直角棱镜将第二偏振光反射至光波导7，因此，本发明所述AR显示系统同时应用了PBS棱镜2的透射和反射功能，在实现同样的AR显示系统的功能基础上，使用了较少的镜片。

示例地，第一偏振光可以为P偏振光也可以为S偏振光。相应地，第一偏振光为P偏振光时，第二偏振光为S偏振光，第一偏振光为S偏振光时，第二偏振光为P偏振光。根据涂覆不同工艺，PBS棱镜的分光面可呈现不同透射、反射功能，例如，PBS棱镜可透射P偏振光并反射S偏振光，或透射S偏振光并反射P偏振光，本实施例使用能够透射P偏振光并反射S偏振光的PBS棱镜，并且PBS棱镜可沿轴线方向倾斜设置并与轴线呈45°以实现透射P偏振光并反射S偏振光。相应地，本实施例所述第一偏振光为P偏振光时，第二偏振光为S偏振光。LCOS成像芯片4可将P偏振光调制成S偏振光并将其出射,也可以根据S偏振光调制成P偏振光并将其出射,这可根据需要通过设置实现。

进一步地，如图1所示，投影光源1包括LED光源组11、LED准直透镜组12、孔径光阑13、以及偏振片14，其中，LED光源组1用于产生光源，LED准直透镜组2用于将LED光源组1产生的光源准直，孔径光阑13用于拦截经LED准直透镜组12准直的光源中的无效光或杂光，偏振片14用于将经过孔径光阑13拦截无效光或杂光的光源偏振成第一偏振光。可替代地，投影光源1也可选用能够直接出射第一偏振光的光源，例如激光光源。

示例地，孔径光阑13的大小可根据需要进行调整。可选地，在准直透镜组12和孔径光阑13之间还可设置匀光器件(图中未示)，匀光器件为实心长方体或锥体光棒,或者是由四面反光镜围成的中空长方体或锥体。LED准直透镜组12由准直器组成，用以将光源准直。准直器可选地由三片球面玻璃镜片组成或一片球面玻璃镜片与一片塑料非球面镜片组成或两片塑料非球面镜片组成。偏振片14可根据需要将经过孔径光阑13拦截无效光或杂光的光源偏振成P偏振光或S偏振光，在本实施例中，偏振片14将经过孔径光阑14拦截无效光或杂光的光源偏振成P偏振光，但本发明并不对此构成限制。

进一步地，LED光源组11可产生自然光，其特点是功率低，发出的光中不含红外线和紫外线，使用寿命长，节能环保，并且光源衰减慢。本发明以LED光源组11为LED白光光源组以及RGB多芯片集成的LED光源组进行不同实施例的描述。

进一步地，投影镜头模组3包括多个透镜，每个透镜组可以为塑料镜片或玻璃镜片。

进一步地，如图1所示，微型投影显示装置还包括1/4波片5以及检偏器6，1/4波片5用于滤除经PBS棱镜2透射出的第一偏振光中的杂散光，检偏器6用于检测经1/4波片滤除杂散光的第一偏振光。优选地，1/4波片5、以及检偏器6依次同轴线设置于PBS棱镜2以及投影镜头模组3之间。

进一步地，在图1所示的根据本发明的第一实施例中，LED光源组11为LED白光光源组，其发出的白光经准直透镜组12准直后，经孔径光阑13拦截部分无效光及杂散光，再经偏振片14起偏获得偏振P光，随后偏振P光依次经过PBS棱镜2(透射偏振P光、反射偏振S光)、1/4波片5、检偏器6、以及投影镜头模组3入射至LCOS成像芯片4，然后LCOS成像芯片将偏振P光调制成偏振S光并将其出射，随后偏振S光依次经过投影镜头模组3、检偏器6、1/4波片5、以及PBS棱镜2，PBS棱镜2将偏振S光反射至人眼或屏幕上。可选地，如图2所示，在上述微型投影显示装置应用于AR显示系统中，PBS棱镜2可将偏振S光反射至光波导7，光波导7可使用衍射光波导、阵列光波导、几何光波导中的一种，优选使用衍射光波导，偏振S光在光波导7里面传输最后从光波导7另一侧入射至人眼。在一个或多个实施例中，可以使得光波导的导光方向和微型投影显示装置中的投影光源、PBS棱镜、投影镜头模组、以及LCOS成像芯片所在的轴线平行，从而降低整个AR显示系统的体积。

可选地，在光波导7上可设置孔径光阑以进一步拦截部分无效光及杂散光。在该实施例中，LCOS成像芯片4为带有颜色过滤器的LCOS成像芯片。

进一步地，图3示出了根据本发明的微型投影显示装置、AR显示系统的第二实施例，其中，LED光源组11为RGB多芯片集成的LED光源组，在该实施例中，LCOS成像芯片4为不带有颜色过滤器的LCOS成像芯片。LED光源组11包括LED绿光光源组111、LED红光光源组112、以及LED蓝光光源组113，在该实施例中，LED准直透镜组12包括第一准直器121、第二准直器122、透红绿反蓝分光片123、以及透蓝绿反红分光片124，图中所示，LED绿光光源组111、第一准直器121、透红绿反蓝分光片123、以及透蓝绿反红分光片124沿轴线方向依次设置，其中，透红绿反蓝分光片123、以及透蓝绿反红分光片124分别倾斜设置(例如，透红绿反蓝分光片123以及透蓝绿反红分光片124与轴线方向分别呈45°和60°)，LED红光光源组112、LED蓝光光源组113并排设置并与第二准直器122沿垂直于轴线方向设置于透红绿反蓝分光片123以及透蓝绿反红分光片124上方。LED绿光光源组111发出的光经过第一准直器121准直，随后经过透红绿反蓝分光片123、透蓝绿反红分光片124透射至偏振片14；LED红光光源组112发出的光经过第二准直器122准直，并经过透红绿反蓝分光片123透射至透蓝绿反红分光片124，并经过透蓝绿反红分光片124反射至偏振片14；LED蓝光光源组113发出的光经过第二准直器122准直，并经过透蓝绿反红分光片124透射至透红绿反蓝分光片123,随后经过透红绿反蓝分光片123反射至偏振片14。经过偏振片14之后的LED绿光光源组111、LED红光光源组112、以及LED蓝光光源组113光传播路径与本发明的第一实施例中相应的光传播路径一致，不再赘述。

可以理解的是，在本第二实施例中，LED红光光源组112、以及LED蓝光光源组113也可以错位设置而不是并排设置，也可以与第二准直器122共同沿垂直轴线方向设置于透蓝绿反红分光片124以及透红绿反蓝分光片123下方，在这种情况下，相应调整透蓝绿反红分光片124以及透红绿反蓝分光片123的相对位置同样能够实现等效的光路传播。

在本发明第三实施例中(未以附图示出)，LED蓝光光源组、第一准直器、透蓝绿反红分光片、透蓝红反绿分光片沿轴线方向按次序依次设置，透蓝绿反红分光片、以及透蓝红反绿分光片分别倾斜设置，LED红光光源组、LED绿光光源组并排设置并且与第二准直器沿垂直于轴线方向设置于透蓝绿反红分光片、以及透蓝红反绿分光片上方。LED蓝光光源组发出的光经过第一准直器准直，随后经过透蓝绿反红分光片、透蓝红反绿分光片透射至偏振片，LED红光光源组发出的光经过第二准直器准直，并经过透蓝红反绿分光片透射至透蓝绿反红分光片，经过透蓝绿反红分光片反射至偏振片；LED绿光光源组发出的光经过第二准直器准直，并经过透蓝绿反红分光片透射至透蓝红反绿分光片,随后经过透蓝红反绿分光片反射至偏振片。经过偏振片之后的LED绿光光源组、LED红光光源组、以及LED蓝光光源组光传播路径与本发明的第一实施例中相应的光传播路径一致，不再赘述。

可以理解的是，在本发明第三实施例中，LED红光光源组、LED绿光光源组也可以错位设置而不是并排设置，也可以与第二准直器共同沿垂直轴线方向设置于透蓝绿反红分光片、透蓝红反绿分光片下方，在这种情况下，相应调整透蓝绿反红分光片、透蓝红反绿分光片的相对位置同样能够实现等效的光路传播。在该实施例中，LCOS成像芯片为不带有颜色过滤器的LCOS成像芯片。

进一步地，图4示出了根据本发明的微型投影显示装置、AR显示系统的第四实施例，其中，LED光源组11为RGB多芯片集成的LED光源，包括LED绿光光源组111、LED红光光源组112、以及LED蓝光光源组113，在该实施例中，LED准直透镜组12包括第一准直器121、透红绿反蓝分光片123、以及透蓝绿反红分光片124、以及透蓝反红绿分光片125，图中所示，LED绿光光源组111、LED红光光源组112、以及LED蓝光光源组113并排设置并与第一准直器121共同沿垂直于轴线方向设置于透红绿反蓝分光片123、透蓝绿反红分光片124以及透蓝反红绿分光片125上方，透红绿反蓝分光片123、透蓝反红绿分光片125、以及透蓝绿反红分光片124沿轴线方向依次倾斜设置。在该实施例中，LED绿光光源组111发出的光经过第一准直器121准直，随后经过透蓝绿反红分光片124透射至透蓝反红绿分光片125，然后经过透蓝反红绿分光片125反射至偏振片14；LED红光光源组112发出的光经过第一准直器121准直，并经透蓝绿反红分光片124反射至偏振片14；LED蓝光光源组113发出的光经过第一准直器121准直，并经过透蓝绿反红分光片124、透蓝反红绿分光片125透射至透红绿反蓝分光片123,随后经过透红绿反蓝分光片123反射至偏振片14。经过偏振片14之后的LED绿光光源组111、LED红光光源组112、以及LED蓝光光源组113光传播路径与本发明的第一实施例中相应的光传播路径一致，不再赘述。

可以理解的是，在本发明第四实施例中，LED绿光光源组111、LED红光光源组112、以及LED蓝光光源组113也可以错位设置而不是并排设置，也可以与第一准直器121沿垂直轴线方向设置于透蓝绿反红分光片124、透蓝反红绿分光片125、以及透红绿反蓝分光片123下方，在这种情况下，相应调整透蓝绿反红分光片124、透蓝反红绿分光片125、以及透红绿反蓝分光片123的相对位置同样能够实现等效的光路传播。在该实施例中，LCOS成像芯片为不带有颜色过滤器的LCOS成像芯片。

上述各个实施例仅是对微型投影装置的介绍。可以理解的是，本发明所述技术方案不仅仅用于微型投影装置，还可应用于各类光学系统以缩减空间浪费，同时使光学系统本身的空间体积更加扁平化，方便后续的小型化设计，例如可应用于光固化打印机中。

以上，本发明的有益效果至少包括：投影光源、PBS棱镜、投影镜头模组、以及LCOS成像芯片依次沿一轴线设置，缩减了微型投影装置中的空间浪费，同时使微型投影装置本身的空间体积更加扁平化，方便后续的小型化设计，此外，在应用于AR显示系统时，LCOS成像芯片将第一偏振光调制成第二偏振光并将调制后的第二偏振光出射至PBS棱镜，PBS棱镜能够将第二偏振光直接反射至光波导，省去了额外的直角棱镜对第二偏振光进行反射至光波导，同时应用了PBS棱镜的透射和反射功能，从而在实现同样的AR显示系统的功能基础上，使用了较少镜片。

以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，在本发明中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本发明为必须采用上述具体的细节来实现。

本发明中涉及的器件、装置的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

Claims (10)

1.一种微型投影显示装置，其特征在于，包括投影光源、PBS棱镜、投影镜头模组、以及成像芯片；

所述投影光源用于出射第一偏振光；

所述PBS棱镜用于将所述投影光源出射的所述第一偏振光透射至所述投影镜头模组；

所述投影镜头模组用于将所述PBS棱镜透射出的所述第一偏振光聚焦至所述成像芯片；

所述成像芯片用于将所述投影镜头模组聚焦后的所述第一偏振光调制成第二偏振光并将调制后的所述第二偏振光出射至所述PBS棱镜；所述PBS棱镜还用于将所述成像芯片出射的所述第二偏振光反射；所述投影光源、PBS棱镜、投影镜头模组、以及成像芯片依次沿一轴线设置。

2.根据权利要求1所述的微型投影显示装置，其特征在于，所述投影光源包括LED光源组、LED准直透镜组、孔径光阑、以及偏振片；

所述LED光源组用于产生光源；

所述LED准直透镜组用于将所述LED光源组出射的所述光源准直；

所述孔径光阑用于拦截经所述LED准直透镜组准直的所述光源中的无效光或杂光；

所述偏振片用于将经过所述孔径光阑拦截无效光或杂光的所述光源偏振成所述第一偏振光。

3.根据权利要求1所述的微型投影显示装置，其特征在于，所述投影光源为能够出射所述第一偏振光的激光光源。

4.根据权利要求2所述的微型投影显示装置，其特征在于，所述微型投影显示装置还包括1/4波片以及检偏器，

所述1/4波片用于滤除所述PBS棱镜透射出的所述第一偏振光中的杂散光；所述检偏器用于检测经所述1/4波片滤除杂散光的所述第一偏振光；所述1/4波片、检偏器依次设置于所述PBS棱镜以及所述投影镜头模组之间。

5.根据权利要求4所述的微型投影显示装置，其特征在于，所述投影镜头模组还用于将所述成像芯片出射的所述第二偏振光投射至所述PBS棱镜并经所述PBS棱镜反射到目标屏幕或人眼上。

6.根据权利要求5所述的微型投影显示装置，其特征在于，所述LED光源组为LED白光光源组，所述成像芯片为带有颜色过滤器的LCOS成像芯片。

7.根据权利要求5所述的微型投影显示装置，其特征在于，所述LED光源组为第一颜色LED光源、第二颜色LED光源、以及第三颜色LED光源，所述成像芯片为不带有颜色过滤器的LCOS成像芯片，所述LED准直透镜组包括第一准直器、第二准直器、用于透射所述第一颜色LED光源、第二颜色LED光源并反射所述第三颜色LED光源的第一分光片以及用于透射所述第一颜色LED光源、第三颜色LED光源并反射所述第二颜色LED光源的第二分光片，所述第一颜色LED光源、第一准直器、第一分光片、以及第二分光片沿所述轴线的方向设置，所述第一分光片、以及第二分光片分别倾斜设置，所述第二颜色LED光源、第三颜色LED光源设置于所述第一分光片、第二分光片垂直于所述轴线的方向上。

8.根据权利要求5所述的微型投影显示装置，其特征在于，所述LED光源组为第一颜色LED光源、第二颜色LED光源、以及第三颜色LED光源，所述成像芯片为不带有颜色过滤器的LCOS成像芯片，所述LED准直透镜组包括第一准直器、用于透射所述第一颜色LED光源、第二颜色LED光源并反射所述第三颜色LED光源的第一分光片、用于透射所述第一颜色LED光源、第三颜色LED光源并反射所述第二颜色LED光源的第二分光片、用于透射所述第三颜色LED光源并反射所述第一颜色LED光源、第二颜色LED光源的第三分光片，所述第一颜色LED光源、第二颜色LED光源、以及第三颜色LED光源与所述第一准直器设置于所述第一分光片、第二分光片、第三分光片的垂直于所述轴线的方向上，所述第一分光片、第二分光片、第三分光片沿所述轴线的方向设置。

9.根据权利要求1-8所述的微型投影显示装置，其特征在于，所述第一偏振光为P偏振光，所述第二偏振光为S偏振光。

10.一种AR显示系统，其特征在于包括根据权利要求1-9中任一项所述的微型投影显示装置以及光波导，所述微型投影显示装置与所述光波导光学耦合。

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