CN213987157U - 一种投影显示系统 - Google Patents

一种投影显示系统 Download PDF

Info

Publication number
CN213987157U
CN213987157U CN202022455993.5U CN202022455993U CN213987157U CN 213987157 U CN213987157 U CN 213987157U CN 202022455993 U CN202022455993 U CN 202022455993U CN 213987157 U CN213987157 U CN 213987157U
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
wavelength conversion
laser
area
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202022455993.5U
Other languages
English (en)
Inventor
胡飞
陈彦哲
陈晨
李屹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Appotronics Corp Ltd
Original Assignee
Appotronics Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Appotronics Corp Ltd filed Critical Appotronics Corp Ltd
Priority to CN202022455993.5U priority Critical patent/CN213987157U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN213987157U publication Critical patent/CN213987157U/zh
Priority to PCT/CN2021/117260 priority patent/WO2022089024A1/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本申请公开了一种投影显示系统,该投影显示系统中的发光组件用于产生激光;光引导组件用于控制激光以及反射至光引导组件上的光的传输方向;波长转换装置包括第一区域与第二区域,第一区域包括多个模块,用于将第一激光转换成受激光,并对受激光与第二激光进行透射,第二区域用于对第三激光进行反射;显示装置设置于波长转换装置的出射光路上,用于接收受激光与第二激光;显示装置包括多个像素区域,与多个模块一一对应;第一受激光被透射至显示装置,回收光经光引导组件反射后再次被入射至波长转换装置。通过上述方式,本申请能够减少能量损失,提高能量利用效率。

Description

一种投影显示系统
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种投影显示系统。
背景技术
目前提高液晶显示器(LCD,Liquid Crystal Display)系统效率的方法包括提高开口率与增加偏振态纯度,开口率为像素的透射区域与像素面积之比,开口率高则整个系统的能量利用效率会提高,但由于工艺的限制,开口率到达一定程度之后很难有较大的改善;另外,偏振态的纯度增加之后,最多也只能提高一倍的能量利用效率。
实用新型内容
本申请提供一种投影显示系统,能够减少能量损失,提高能量利用效率。
为解决上述技术问题,本申请采用的技术方案是提供一种投影显示系统,该投影显示系统包括发光组件,用于产生激光,所述激光包括第一激光、第二激光和第三激光;光引导组件,设置于所述发光组件发出的所述激光的传输光路上,用于控制所述激光以及反射至所述光引导组件上的光的传输方向;波长转换装置,设置于所述光引导组件的出射光路上,包括第一区域与第二区域,所述第一区域包括多个模块,所述多个模块包括波长转换区和透射/散射区,其中,所述波长转换区用于将照射至所述波长转换区的第一激光转换成受激光,所述透射/散射区用于将照射至透射/散射区的第二激光透射,以使得所述受激光与所述第二激光共同透射出所述波长转换装置,所述第二区域用于对照射至所述第二区域的第三激光进行反射,以形成回收光并传输至所述光引导组件,并经所述光引导组件反射后继续射入波长转换装置的第一区域和第二区域;显示装置,设置于所述波长转换装置的出射光路上,用于接收所述受激光与所述第二激光,所述显示装置包括多个像素区域,多个所述像素区域的子像素区域与多个所述模块的子模块一一对应。
通过上述方案,本申请的有益效果是:发光组件可产生激光,该激光被光引导组件引导至波长转换装置,第一激光激发波长转换装置中的波长转换物质从而产生相应的受激光,同时第二激光可直接透过波长转换装置入射至显示装置,受激光可直接射入显示装置,第三激光被波长转换装置反射后形成回收光,该回收光可被反射到光引导组件上,被光引导组件反射后再次射入波长转换装置,然后经波长转换装置处理后,再次循环利用,从而达到较高的能量利用效率,有助于提高利用单LCD面板进行显示的能量利用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。其中:
图1是TFT-LCD的结构示意图;
图2是本申请提供的投影显示系统第一实施例的结构示意图;
图3(a)是图2所示的实施例中模块的排列示意图;
图3(b)是图2所示的实施例中像素区域的排列示意图;
图4是本申请提供的投影显示系统第二实施例的结构示意图;
图5(a)是图4所示的实施例中模块的排列示意图;
图5(b)是图4所示的实施例中像素区域的排列示意图;
图6是本申请提供的投影显示系统第三实施例的结构示意图;
图7是图6所示的实施例中光束传播的示意图;
图8是本申请提供的投影显示系统第四实施例的结构示意图;
图9是图8所示的实施例中模块的示意图;
图10是图8所示的实施例中光束传播的示意图;
图11是本申请提供的投影显示系统第五实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
液晶显示的原理为:基于液晶分子的透光率跟随施加电压大小变化的特性,入射光先通过起偏器,变成与偏振片偏振方向一致的线偏振光,并与液晶分子排列的顺序一致;当光通过液晶层时,根据液晶双折射的原理,线偏振光被分解为两束光,且这两束光的传播速度不同,当两束光合成一束光时,光的偏振方向会改变,通过液晶层的光会被逐渐扭曲,在达到检偏器时光轴振动方向正好偏转90度,与检偏器的方向一致,此时光能够通过检偏器形成亮场;在施加电压时,液晶分子在电场的作用下取向消失,光经过液晶分子之后不发生振动方向的偏振,经过检偏器时无法通过,形成暗场,完成对光的调制。
目前大多利用薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD,Thin Film Transistor LiquidCrystal Display)进行液晶显示,TFT-LCD的结构如图1所示,主要由背光源101、下偏光片102、TFT基板103、液晶层104、彩色滤光片105和上偏光片106组成,背光源101发出的白光先经过下偏光片102变成线偏振光,然后经过液晶层104调制,再经过彩色滤光片105变成颜色分离的R(Red,红)、G(Green,绿)、B(Blue,蓝)三个颜色,最后经过上偏光片106出射,R、G、B三个色条一起组成一个像素点,由于人眼角分辨率的局限性,因此看上去为一个彩色的像素点。但是白光经过下偏光片102获得偏振光时会损失约二分之一的能量,随后经过TFT基板103,由于TFT基板103的开口率有限,此时会损失约二分之一的光,然后经过彩色滤光片105会损失约三分之二的能量,因此能量利用效率约为1/2*1/3*1/2=8.3%。
由上述分析可知,目前的液晶显示方案中能量利用率较低,为了改善能量利用效率,本申请利用光束在投影显示系统中能够反复循环利用的思路,具体方案将在下文进行详述。
请参阅图2,图2是本申请提供的投影显示系统第一实施例的结构示意图,投影显示系统包括:发光组件10、光引导组件20、波长转换装置30以及显示装置40。
发光组件10用于产生激光,发光组件10可以为激光器,激光器发出的激光可以为偏振光或非偏振光,如果激光器发出的激光为偏振光,该偏振光的偏振态可以为S偏振态或P偏振态。
光引导组件20设置于发光组件10发出的激光的传输光路上,其用于控制激光以及反射至光引导组件上的光的传输方向;具体地,光引导组件可以为单向传输器件,对从其正向入射的光进行透射,对从其背向入射的光进行反射,如区域膜片,区域膜片中间设置有用于透射从区域膜片正向射入的通孔,其他区域用于反射从背向入射到区域膜片上的光。光引导组件20还可以为区域透蓝反黄滤光片,发光组件10出射的激光可以被光引导组件20中间的透蓝反黄区域透射,而其它波长的光照射至光引导组件的其他区域时被反射。
波长转换装置30设置于光引导组件20的出射光路上,用于对入射至波长转换装置30上的光进行反射、转换、透射或散射。波长转换装置30包括第一区域与第二区域,第一区域包括多个模块31,每个模块包括波长转换区和透射/散射区。
其中,为便于描述,本文定义发射组件10发出的激光用第一激光、第二激光以及第三激光表示,可以理解的是,第一激光、第二激光、第三激光的能量总和为发射组件10发出的激光的能量。具体地,照射至第一区域波长转换区的激光为第一激光,照射至第一区域的多个模块的透射/散射区的激光为第二激光,照射至第二区域的激光为第三激光。
如图3(a)所示,第一区域的每个模块31用于接收第一激光和第二激光,将照射至波长转换区的第一激光转换成受激光,并对第二激光进行透射,以使得受激光和第二激光共同从所述波长转换装置30透射;第二区域用于对第三激光进行反射,以形成回收光并传输至光引导组件20;回收光照射至光引导组件20后,会再次被传输至波长转换区的第一区域和第二区域,以被回收利用,经过多次光学循环,提高了光利用率。具体地,波长转换装置30可以为荧光芯片,荧光芯片上设置有上述第一区域和第二区域。
显示装置40设置于波长转换装置30的出射光路上,其用于接收从所述波长转换装置出射的受激光与第二激光;具体地,显示装置40可以为包括LCD面板的装置,显示装置40包括多个像素区域411,如图3(b)所示,多个像素区域411与多个模块31一一对应。
本实施例提供了一种投影显示系统,利用发光组件10产生激光,该激光被光引导组件20引导至波长转换装置30,其中,第一激光照射至波长转换装置30的波长转换区后产生受激光,第二激光照射至透射/散射区后透射,并与受激光共同入射至显示装置40,第三激光照射至波长转换装置30的第二区域后被反射以形成回收光,该回收光返回光引导组件20,被光引导组件20反射后再次入射至波长转换装置30,以进行光学循环,从而达到较高的能量利用效率,有助于提高利用单LCD面板进行显示的能量利用效率。
请参阅图4,图4是本申请提供的投影显示系统第二实施例的结构示意图,投影显示系统包括:激光器10、透蓝反黄滤光片20、荧光芯片30以及显示装置40。
激光器10为蓝色激光器,即激光为蓝激光;蓝激光可被透蓝反黄滤光片20透射至荧光芯片30,荧光芯片30由第一区域和第二区域组成,第一区域上设置有多个像素点大小的模块31,如图5(a)所示,每个模块31包括波长转换区以及透射/散射区313,其中,波长转换区包括第一波长转换区311和第二波长转换区312,第一波长转换区311、第二波长转换区312以及透射/散射区313共同作为子模块构成每个模块31,每个子模块分别为可以为长条形,可以理解地,其形状与像素区域411中子像素区域的形状匹配。
进一步地,第一波长转换区311设置有红色波长转换物质,比如红色荧光粉,红色波长转换物质可在蓝激光的激发下产生红荧光;第二波长转换区312设置有绿色波长转换物质,比如绿色荧光粉,绿色波长转换物质可在蓝激光的激发下产生绿荧光,即从荧光芯片30出射的受激光包括红荧光与绿荧光,透射/散射区313可对入射的蓝激光进行散射或透射。
显示装置40包括显示面板41、起偏器42以及检偏器43,起偏器42设置于荧光芯片30的出射光路上,其用于从荧光芯片30出射的光中获取具有第一偏振态的光。显示面板41设置于起偏器42的出射光路上,其用于接收起偏器42出射的光,显示面板41包括多个像素区域411,显示面板41的像素区域个数与模块31的个数相同,且模块31的子模块与对应的像素区域411的子像素区域一一对应,也即沿着光轴方向位置重合。
进一步地,每个像素区域411包括红色子像素区域4111、绿色子像素区域4112以及蓝色子像素区域4113,如图5(b)所示,红色子像素区域4111与第一波长转换区311对应,绿色子像素区域4112与第二波长转换区312对应,蓝色子像素区域4113与透射/散射区313对应;显示面板41可以为LCD面板,其包括TFT、液晶层以及彩色滤光片(图中未示出),红色子像素区域4111设置有红滤光片,绿色子像素区域4112设置有绿滤光片,蓝色子像素区域4113设置有蓝滤光片。
检偏器43设置于显示面板41的出射光路上,其用于将显示面板41出射的光变换成图像光,出射的图像光可再由镜头(图中未示出)透射成像或者直接成像。
由于本实施例中在波长转换装置上设置了第二区域,未照射至第一区域的第三激光能够被第二区域反射回光引导组件,经光引导组件重新反射后再次进入波长转换装置进行透射和转换,经过多次循环,大部分照明光能够经波长转换装置出射到显示装置40。该系统的成本较低,结构简单,与现有技术中的单LCD系统相比,能量利用效率提高了两倍。
对于饱偏的光源,由于LCD要求入射光为偏振光,因此可在LCD的光路之前放置一个起偏器进行过滤,但是在光源经过起偏器时会损失一半的能量,效率较低,可通过增加光源的偏振态纯度提高系统的能量利用效率。例如,增加棱镜增亮膜(BEF,BrightnessEnhancement Film),通过表面微结构棱镜阵列修正光的方向,使光线正面集中,并将视角外的光反射回收利用,从而提高光源的能量利用效率和亮度;除此之外,还可利用反射型偏光增亮膜(DBEF,Dual Brightness Enhancement Film)来提高能量利用效率,具体如图6所示。
请参阅图6,图6是本申请提供的投影显示系统第三实施例的结构示意图,与图4所示的实施例不同的是:本实施例中投影显示系统还包括DBEF 50、第一微透镜阵列60以及第二微透镜阵列70。
在荧光芯片30的前后都设置有用于收光的微透镜阵列,微透镜阵列包括多个微透镜,每个微透镜与荧光芯片30中的一个子模块对应;具体地,第一微透镜阵列60设置于激光的出射光路上,其用于激光进行收集与准直;第二微透镜阵列70设置于受激光的出射光路上,其用于对受激光进行收集与准直。
进一步地,第一微透镜阵列60与第二微透镜阵列70设置于第一波长转换区的两侧,第一微透镜阵列60与第二微透镜阵列70设置于第二波长转换区的两侧,第一微透镜阵列60与第二微透镜阵列70设置于散射区的两侧,散射区的散射角度包括但不限制于朗伯散射区域或者角度较大的散射片,以达到良好的消散斑效果。
进一步地,激光器10产生的蓝激光可以为线偏振光,也可以为非线偏振光,蓝激光经过第一微透镜阵列60,变成准直的蓝激光,准直的蓝激光射入荧光芯片30,激发荧光粉产生红荧光和绿荧光。
可以理解地,当蓝激光通过荧光芯片30的透射/散射区时,可直接透过到达DBEF50,如果透射/散射区是透射区,蓝激光可以直接通过;如果透射/散射区为散射区,该散射区域设置有散射片,该散射片可以抑制散斑,此时透蓝反黄滤光片20可换成透过P偏振光反射S偏振光的透蓝反黄滤光片。
DBEF 50设置于荧光芯片30的出射光路上,DBEF 50的原理为:利用两种不同折射率的材料组成多层膜,实现透过P偏振光并反射S偏振光的效果,如果在反射回的S偏振光处放置一些光学元件,例如,四分之一波片,则可以把S偏振光变为P偏振光并被重新照射到DBEF 50上,从而提高能量利用效率。
DBEF 50用于透过从荧光芯片30出射的具有第一偏振态的第一出射光,并调整第一出射光的传输方向,将具有第二偏振态的第二出射光反射至荧光芯片30,第二出射光透过荧光芯片30到达透蓝反黄滤光片20,被透蓝反黄滤光片20反射后再次射入荧光芯片30。
进一步地,受激光中的第二受激光可被DBEF 50反射,以形成回收光并传输至光引导组件20,即回收光包括第二出射光与第三激光;第一出射光为具有第一偏振态的第一受激光和具有第一偏振态的第二激光,第二出射光为具有第二偏振态的第二受激光和具有第二偏振态的第二激光;具体地,第一偏振态为P偏振态,第二偏振态为S偏振态。
蓝激光经过透蓝反黄滤光片20之后到达荧光芯片30激发产生荧光或者被散射;具体地,蓝激光依次经过透蓝反黄滤光片20与荧光芯片30到达DBEF 50,具有第一偏振态的第一蓝激光经DBEF 50透射至显示装置40,具有第二偏振态的第二蓝激光被DBEF 50反射至荧光芯片30,激发产生的荧光或者经过朗伯散射片散射的光的空间角度为4π,经过前后两个微透镜的收集,变成饱偏的准直光束,准直光束分别沿着光轴朝DBEF 50和透蓝反黄滤光片20两个方向传播。
进一步地,DBEF 50可透过荧光中的第一荧光并修正第一荧光的方向,该第一荧光为P偏振光,荧光中的第二荧光(即S偏振光)返回,再次经过荧光芯片30,此时不会再激发荧光,但是荧光芯片30将光再次打散,偏振态被打乱,变成偏振态不纯的S偏振光,偏振态不纯的S偏振光经过透蓝反黄滤光片20的反射到达荧光芯片30,再次被打散,然后又一次到达DBEF 50,透过部分P偏振光,以此循环,使得大部分的光均变为P偏振光,从DBEF 50出射;朝透蓝反黄滤光片20方向的光经过透蓝反黄滤光片20反射到达荧光芯片30,被打散后再到达DBEF 50,此时到达DBEF 50的光为饱偏的光。
在一具体的实施例中,光束传播如图7所示,蓝激光记作B,蓝激光可经透蓝反黄滤光片20到达荧光芯片30,在荧光芯片30的第一波长转换区,蓝激光激发红色荧光粉,产生红荧光,记作R(P+S),红荧光可向前经过DBEF 50,被DBEF 50透射或者反射,第一红荧光(即透射部分的红荧光)记作R(P),第二红荧光(即反射部分的红荧光)记作R(S),反射回来的红荧光可被红色荧光粉散射成非偏振光,该非偏振光被透蓝反黄滤光片20反射后射入第一波长转换区,继续循环;在荧光芯片30的第二波长转换区,蓝激光激发绿色荧光粉,产生绿荧光,记作G(P+S),绿荧光可向前经过DBEF 50,被DBEF 50透射或者反射,第一绿荧光(即透射部分的绿荧光)记作G(P),第二绿荧光(即反射部分的绿荧光)记作G(S),反射回来的绿荧光可被绿色荧光粉散射成非偏振光,该非偏振光被透蓝反黄滤光片20反射后射入第二波长转换区,继续循环;在荧光芯片30的散射区域,蓝激光可被荧光芯片30透射或者反射,记作B(P+S),第一蓝激光可向前经过DBEF 50,被DBEF 50透射或者反射,透射部分的第一蓝激光记作B(P),反射部分的第一蓝激光记作B(S),反射回来的蓝激光可被荧光芯片30透射后射入透蓝反黄滤光片20,经透蓝反黄滤光片20反射后射入荧光芯片30,继续循环。
通过透蓝反黄滤光片20、荧光芯片30以及DBEF 50的配合,充分利用光源的能量,使光源在射入LCD面板时为R、G、B三种颜色条的光,分别对应着LCD面板的彩色滤光片;整个系统光学利用效率高,经过蓝激光激发之后,从DBEF 50出射的为某一偏振态、颜色与LCD面板中彩色滤光片一一对应的光束组合,此时再经过起偏器和彩色滤光片时不会有三分之二的能量损失,能量几乎不会损失,提高了能量利用效率。
请参阅图8至图10,图8是本申请提供的投影显示系统第四实施例的结构示意图,与图6所示的实施例不同的是:本实施例中蓝激光为线偏振光,透射/散射区313为透射区域,且不需设置相应的微透镜收光。
第一微透镜阵列60设置于第一波长转换区311与第二波长转换区312的第一侧,且与第一波长转换区311以及第二波长转换区312相适配,即第一微透镜阵列60的大小与波长转换区(包括第一波长转换区311与第二波长转换区312)的大小匹配,第一微透镜阵列60仅设置在波长转换区对应的区域,其与透射/散射区313在光路方向上不存在重叠区域;第二微透镜阵列70设置于与第一波长转换区311与第二波长转换区312的第一侧相对的第二侧,且与第一波长转换区311以及第二波长转换区312相适配,即第二微透镜阵列70的大小与波长转换区的大小匹配,第二微透镜阵列70仅设置在波长转换区对应的区域,其与透射/散射区313在光路方向上不存在重叠区域;微透镜阵列(包括第一微透镜阵列60与第二微透镜阵列70)可以为柱面微透镜阵列。
线偏振光依次经过透蓝反黄滤光片20、荧光芯片30以及DBEF 50射入显示装置40,线偏振光的偏振方向与DBEF 50能透过的光的偏振方向一致,线偏振光经过透射区域时能直接透过,并透过DBEF 50,减少了因为收集朗伯光或者大角度光而带来的能量损失。
荧光芯片30的结构如图9所示,对于大部分单LCD面板,其彩色滤光片内每个像素点对应的红滤光片、绿滤光片以及蓝滤光片在某一个方向的空间位置一致,因此荧光芯片30的波长转换区可以为长条形,保证能够对应彩色滤光片里的每一个彩色滤光片即可。
在一具体的实施例中,蓝激光为P偏振光,记作B(P),光束传播如图10所示,P偏振光可经透蓝反黄滤光片20到达荧光芯片30,在荧光芯片30的第一波长转换区311,P偏振光激发红色荧光粉,产生红荧光,记作R(P+S),红荧光可向前经过DBEF 50,被DBEF 50透射或者反射,第一红荧光(即透射部分的红荧光)记作R(P),第二红荧光(即反射部分的红荧光)记作R(S),反射回来的红荧光可被红色荧光粉散射成非偏振光,该非偏振光被透蓝反黄滤光片20反射后射入第一波长转换区311,继续循环;在荧光芯片30的第二波长转换区312,P偏振光激发绿色荧光粉,产生绿荧光,记作G(P+S),绿荧光可向前经过DBEF 50,被DBEF 50透射或者反射,第一绿荧光(即透射部分的绿荧光)记作G(P),第二绿荧光(即反射部分的绿荧光)记作G(S),反射回来的绿荧光可被绿色荧光粉散射成非偏振光,该非偏振光被透蓝反黄滤光片20反射后射入第二波长转换区312,继续循环;在荧光芯片30的透射区域,P偏振光直接透过,经过DBEF 50到达显示装置40。
可以理解地,为了进一步提升能量利用效率,还可以在透射区域设置相应的微透镜。
本实施例提供了一种高效率、单LCD面板的投影显示系统,偏振蓝激光经过一个透蓝反黄的镜片到达荧光芯片30,在与彩色滤光片相对应的区域激发荧光粉而产生红荧光与绿荧光,并且透过部分偏振蓝激光,红荧光和绿荧光向前经过DBEF 50,反射回来的部分偏振光经过荧光粉散射成非偏振光,该非偏振光向后传播,经过透蓝反黄滤光片20,被透蓝反黄滤光片20反射后经过荧光粉散射,再到达DBEF 50,透过部分偏振态的光,另一部分光返回,继续循环,从而达到较高的能量利用效率,整个系统的能量利用效率略高于图6所示的实施例,和常规的单LCD系统相比,能量利用效率为其三倍;另外,由于不需要在散射区域两侧设置微透镜,能够减少微透镜的单元个数。
请参阅图11,图11是本申请提供的投影显示系统第五实施例的结构示意图,与图6所示的实施例不同的是:本实施例中投影显示系统还包括第三微透镜阵列80,第三微透镜阵列80设置于显示装置40的入射光路上,第三微透镜阵列80包括多个微透镜81。
每个微透镜81至少覆盖像素区域中的两个子像素区域(包括红色子像素区域、绿色子像素区域或蓝色子像素区域),以对入射至显示装置40的光进行面角转换;具体地,由于每个微透镜81至少覆盖显示装置40的显示区域中两个子像素,使得角空间上彼此分离的三种颜色的入射光(包括红色荧光、绿色荧光以及蓝激光)在经过微透镜81后会进行面角转换,即在经过微透镜81后,角空间上分离的入射光会在面空间上分离,使得不同颜色的光束照到对应的像素上,以避开显示面板41中的TFT导线,从而进一步有效减少因TFT导线带来的光效损失,提高了光的利用效率,增加了最大输出亮度。
以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种投影显示系统,其特征在于,包括:
发光组件,用于产生激光,所述激光包括第一激光、第二激光和第三激光;
光引导组件,设置于所述发光组件发出的所述激光的传输光路上,用于控制所述激光以及反射至所述光引导组件上的光的传输方向;
波长转换装置,设置于所述光引导组件的出射光路上,包括第一区域与第二区域,所述第一区域包括多个模块,所述多个模块包括波长转换区和透射/散射区,其中,所述波长转换区用于将照射至所述波长转换区的第一激光转换成受激光,所述透射/散射区用于将照射至透射/散射区的第二激光透射,以使得所述受激光与所述第二激光共同透射出所述波长转换装置,所述第二区域用于对照射至所述第二区域的第三激光进行反射,以形成回收光并传输至所述光引导组件,并经所述光引导组件反射后继续射入波长转换装置的第一区域和第二区域;
显示装置,设置于所述波长转换装置的出射光路上,用于接收所述受激光与所述第二激光,所述显示装置包括多个像素区域,多个所述像素区域的子像素区域与多个所述模块的子模块一一对应。
2.根据权利要求1所述的投影显示系统,其特征在于,
所述激光为蓝激光,所述光引导组件为透蓝反黄滤光片,所述受激光包括红荧光与绿荧光。
3.根据权利要求2所述的投影显示系统,其特征在于,
每个所述像素区域包括红色子像素区域、绿色子像素区域以及蓝色子像素区域,所述子模块包括第一波长转换区、第二波长转换区以及所述透射/散射区,所述红色子像素区域与所述第一波长转换区对应,所述绿色子像素区域与所述第二波长转换区对应,所述蓝色子像素区域与所述透射/散射区对应。
4.根据权利要求3所述的投影显示系统,其特征在于,所述投影显示系统还包括:
第一微透镜阵列,设置于所述激光的出射光路上,用于对所述激光进行收集与准直;
第二微透镜阵列,设置于所述受激光的出射光路上,用于对所述受激光进行收集与准直。
5.根据权利要求4所述的投影显示系统,其特征在于,
所述投影显示系统还包括反射型偏光增亮膜,所述反射型偏光增亮膜设置于所述波长转换装置的出射光路上,用于透过从所述波长转换装置出射的具有第一偏振态的第一出射光,并调整所述第一出射光的传输方向,将具有第二偏振态的第二出射光反射至所述波长转换装置,其中,所述第二出射光透过所述波长转换装置到达所述光引导组件,被所述光引导组件反射后再次射入所述波长转换装置,再次形成具有第一偏振态的第一出射光和具有第二偏振态的第二出射光后,所述再次形成的第一出射光经所述反射型偏光增亮膜透射后入射至所述显示装置,所述再次形成的第二出射光被所述反射型偏光增亮膜反射,以与被所述第二区域反射后的所述第三激光共同形成所述回收光并传输至所述光引导组件。
6.根据权利要求5所述的投影显示系统,其特征在于,
所述蓝激光依次经过所述光引导组件与所述波长转换装置到达所述反射型偏光增亮膜,具有所述第一偏振态的第一蓝出射光经所述反射型偏光增亮膜透射至所述显示装置,具有所述第二偏振态的第二蓝出射光被所述反射型偏光增亮膜反射至所述波长转换装置。
7.根据权利要求4所述的投影显示系统,其特征在于,
所述第一微透镜阵列与所述第二微透镜阵列设置于所述第一波长转换区、所述第二波长转换区以及所述透射/散射区的两侧。
8.根据权利要求5所述的投影显示系统,其特征在于,
所述蓝激光为线偏振光,所述线偏振光依次经过所述光引导组件、所述波长转换装置以及所述反射型偏光增亮膜射入所述显示装置。
9.根据权利要求8所述的投影显示系统,其特征在于,
所述第一微透镜阵列设置于所述第一波长转换区与所述第二波长转换区的第一侧,且与所述第一波长转换区以及所述第二波长转换区相适配,所述第二微透镜阵列设置于与所述第一波长转换区与所述第二波长转换区的第一侧相对的第二侧,且与所述第一波长转换区以及所述第二波长转换区相适配。
10.根据权利要求3所述的投影显示系统,其特征在于,
所述第一波长转换区、所述第二波长转换区以及所述透射/散射区为长条形。
11.根据权利要求1所述的投影显示系统,其特征在于,所述显示装置包括:
起偏器,设置于所述波长转换装置的出射光路上,用于从所述波长转换装置出射的光中获取具有第一偏振态的光;
显示面板,设置于所述起偏器的出射光路上,用于接收所述起偏器出射的光;
检偏器,设置于所述显示面板的出射光路上,用于将所述显示面板出射的光变换成图像光。
12.根据权利要求1所述的投影显示系统,其特征在于,
所述投影显示系统还包括第三微透镜阵列,所述第三微透镜阵列设置于所述显示装置的入射光路上,包括多个微透镜,每个所述微透镜至少覆盖所述像素区域中的两个子像素区域,以对入射至所述显示装置的光进行面角转换。
CN202022455993.5U 2020-10-29 2020-10-29 一种投影显示系统 Active CN213987157U (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202022455993.5U CN213987157U (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种投影显示系统
PCT/CN2021/117260 WO2022089024A1 (zh) 2020-10-29 2021-09-08 一种投影显示系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202022455993.5U CN213987157U (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种投影显示系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN213987157U true CN213987157U (zh) 2021-08-17

Family

ID=77259489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202022455993.5U Active CN213987157U (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种投影显示系统

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN213987157U (zh)
WO (1) WO2022089024A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114114814A (zh) * 2021-10-21 2022-03-01 成都派斯光学有限公司 一种适用于汽车的动态投影系统
WO2022089024A1 (zh) * 2020-10-29 2022-05-05 深圳光峰科技股份有限公司 一种投影显示系统
WO2022127556A1 (zh) * 2020-12-18 2022-06-23 深圳光峰科技股份有限公司 一种立体显示装置与立体投影显示系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1881034A (zh) * 2005-06-15 2006-12-20 精工电子有限公司 彩色显示单元
CN101285957B (zh) * 2007-04-09 2010-08-18 胜华科技股份有限公司 彩色液晶显示器
CN104765187B (zh) * 2015-04-03 2018-04-27 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示器
CN105388668B (zh) * 2015-12-25 2018-06-22 武汉华星光电技术有限公司 反射式液晶面板以及显示装置
KR102581401B1 (ko) * 2016-03-16 2023-09-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN109426034A (zh) * 2017-08-30 2019-03-05 展晶科技(深圳)有限公司 液晶显示装置
CN213987157U (zh) * 2020-10-29 2021-08-17 深圳光峰科技股份有限公司 一种投影显示系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022089024A1 (zh) * 2020-10-29 2022-05-05 深圳光峰科技股份有限公司 一种投影显示系统
WO2022127556A1 (zh) * 2020-12-18 2022-06-23 深圳光峰科技股份有限公司 一种立体显示装置与立体投影显示系统
CN114114814A (zh) * 2021-10-21 2022-03-01 成都派斯光学有限公司 一种适用于汽车的动态投影系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022089024A1 (zh) 2022-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN213987157U (zh) 一种投影显示系统
US8042950B2 (en) Projection apparatus and image display apparatus with individual color light diffusion and microlens array
WO2020113913A1 (zh) 一种显示面板及显示装置
US20210325729A1 (en) Backlight module and liquid crystal display device
EP2240818B1 (en) Reflection/transmission type liquid crystal display apparatus
KR101126478B1 (ko) 액정표시장치
JPH09218407A (ja) 照明装置、及び該照明装置を備えた液晶装置
KR20060066048A (ko) 백 라이트 장치, 액정 표시 장치
CN1041828A (zh) 图象投影装置
JPS63168626A (ja) 液晶表示体
CN107167925A (zh) 一种全息光栅背光结构的场序三维显示器
US8334946B2 (en) Laser illuminated backlight for liquid crystal displays
CN106908993A (zh) 一种背光模组和液晶显示设备
CN105446064B (zh) 光源装置及映像显示装置
CN107367865B (zh) 液晶显示装置
JP2005215669A (ja) ディスプレイシステム及び当該ディスプレイシステム用光学変換モジュール
CN216286131U (zh) 一种照明系统
US20190204645A1 (en) Backlight assembly and liquid crystal display device
KR100254335B1 (ko) 액정표시장치
RU2343519C1 (ru) Система подсветки жидкокристаллического дисплея и содержащий ее дисплей
TWI754318B (zh) 顯示裝置
TW201504727A (zh) 背光模組及顯示裝置
JPH09113903A (ja) 液晶表示装置
JP3337044B2 (ja) 液晶カラー表示装置
CN216595872U (zh) 一种采用激光合束方式的双色激光投影系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant