CN212302198U - 一种投影光源照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种投影光源照明装置，包括PBS、LCoS和投影镜头，所述PBS至少具有两个分光面，所述PBS在投影光轴上的厚度随着分光面的数量增加而减小；本方案的相对现有技术而言，整个PBS的厚度大大降低，根据分光面的数量，厚度至少可以降低一倍，理论上来说，只要能调整好入射光的角度，采用本方案，可以无限的降低PBS厚度，直到技术极限为止；因为采用了本方案，使得PBS体积减小，从而减小了整个系统的空间，可以对投影镜头做出更多或者更优化的设计，使得产品更具有竞争力。

Description

一种投影光源照明装置

技术领域

本实用新型涉及投影显示领域，具体是涉及光源与需要照明的显示芯片之间的光路。

背景技术

目前在LCoS投影显示芯片技术领域中，如图1所示都不可或缺的使用偏振分光直角棱镜(PBS)系统来进行LCoS的照明光和从LCoS发出的光进行耦合和分离。但是由于PBS总体来说尺寸巨大，而且由于较厚的平行平板系统，对后面的投影镜头带来很大的像差。不仅如此，还需要投影镜头提供较长的后焦，这对于投影镜头设计时很大的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有多个分光面的分光直角棱镜，在实现完全照明LCOS的基础上，减小整体棱镜的厚度，有利于投影镜头的设计。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种投影光源照明装置，包括PBS、LCoS和投影镜头，所述PBS至少具有两个分光面，所述PBS在投影光轴上的厚度随着分光面的数量增加而减小。

在上述技术方案中，所述分光面均匀分布在PBS内。

在上述技术方案中，所述PBS包括两个分光面，所述PBS在投影光轴方向的厚度为在垂直光轴方向厚度的二分之一。

在上述技术方案中，两个分光面的反射面相反方向设置在PBS内。

在上述技术方案中，所述PBS包括两个光源入射方向，不同光源从不同方向各自入射到一个分光面上。

在上述技术方案中，所述PBS包括不少于三个分光面，所述PBS在投影光轴方向的厚度为在垂直光轴方向棱镜厚度的n分之一，n为分光面的数量。

在上述技术方案中，所有分光面的反射面同方向设置。

在上述技术方案中，所述PBS具有一个光源入射方向，光源依次经过所有的分光面进行反射。

在上述技术方案中，PBS上除开分光面的其他平面均设置有膜层，所述膜层为增透减反射膜层。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本方案的相对现有技术而言，整个PBS的厚度大大降低，根据分光面的数量，厚度至少可以降低一倍，理论上来说，只要能调整好入射光的角度，采用本方案，可以无限的降低PBS厚度，直到技术极限为止；

因为采用了本方案，使得PBS体积减小，从而减小了整个系统的空间，可以对投影镜头做出更多或者更优化的设计，使得产品更具有竞争力。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是现有的投影原理示意图；

图2是本实用新型的一种实施例示意图；

图3是本实用新型的另一种实施例示意图；

其中：1是镜头，2是PBS系统，3是LCOS，2-1是第一棱镜，2-2是第二棱镜，2-3是第三棱镜，2-4是第一分光面，2-5是第二分光面，2-6是若干分光面。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例一

如图2所示，在本实施例中，PBS由第一棱镜2-1、第二棱镜2-2和第三棱镜2-3组成，第一棱镜与第二棱镜之间的胶合面为第一分光面2-4，第二棱镜和第三棱镜之间的胶合面为第二分光面2-5。光源从第一棱镜2-1入射到第一分光面2-4进行反射，另一侧光源从第三棱镜2-3入射到第二分光面2-5进行反射。两个分光面的反射面相反设置。

在本实施例中，因为采用两个分光面进行反光，实际上经过一个反光面反射的光只需要照亮一半面积的LCOS芯片，根据PBS反射的原理，入射照明光从两侧射入，分别照明LCoS的一半，从LCoS出射的光合成一束镜头，分别成像。当两侧照明亮度一致时，则两幅图像合成一幅整体投影图像。因此，在入射方向的棱镜厚度将只需要有LCOS芯片尺寸的一半，等同于在现有技术方案的条件下，可以将PBS系统的厚度降低一倍。

实施例二

在实施例一的基础上，如图3所示，在本实施例中，PBS系统中采用五个分光面，五个分光面均匀等分在PBS内，使得棱镜在投影光轴方向的厚度只有在垂直光轴方向棱镜厚度的五分之一。

在本实施例中，考虑到从不同方向进行光源入射可能导致无法进行入射角度匹配的问题，因此，在本实施例中入射光只能从PBS的一个侧面进行照射，所以五个分光面的反射面同向设置。

在上述两个实施例中，采用多个PBS拼接而成，每一个斜面都是一个PBS分光面，其他水平或者垂直的面则都有镀膜，膜层为增透减反射膜层。需要注意的是PBS的反光面，对LCoS的光是完全透射的，但是对照明的偏振光则有一定的反射率，并不是完全反射，这样通过一层层的透射，照明光反射向LCoS，每一层PBS的反射率最终使得在LCoS上产生均匀亮度的照明。LCoS经过均匀亮度的照明后再次穿过LCoS，然后经过镜头产生投影图像。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种投影光源照明装置，包括PBS、LCoS和投影镜头，其特征在于所述PBS至少具有两个分光面，所述PBS在投影光轴上的厚度随着分光面的数量增加而减小。

2.根据权利要求1所述的一种投影光源照明装置，其特征在于所述分光面均匀分布在PBS内。

3.根据权利要求2所述的一种投影光源照明装置，其特征在于所述PBS包括两个分光面，所述PBS在投影光轴方向的厚度为在垂直光轴面厚度的二分之一。

4.根据权利要求3所述的一种投影光源照明装置，其特征在于两个分光面的反射面相反方向设置在PBS内。

5.根据权利要求4所述的一种投影光源照明装置，其特征在于所述PBS包括两个光源入射方向，不同光源从不同方向各自入射到一个分光面上。

6.根据权利要求2所述的一种投影光源照明装置，其特征在于所述PBS包括不少于三个分光面，所述PBS在投影光轴方向的厚度为在垂直光轴方向厚度的n分之一，n为分光面的数量。

7.根据权利要求6所述的一种投影光源照明装置，其特征在于所有分光面的反射面同方向设置。

8.根据权利要求7所述的一种投影光源照明装置，其特征在于所述PBS具有一个光源入射方向，光源依次经过所有的分光面进行反射。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种投影光源照明装置，其特征在于PBS上除开分光面的其他平面均设置有膜层，所述膜层为增透减反射膜层,分光面上设置有偏振分光反射镀膜膜层。

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