一种显示光机的结构及其LCOS显示照明方法

摘要

本发明提供了提供一种显示光机的结构及其LCOS显示照明方法，该显示光机的结构主要包括：光照装置,传送装置,成像装置,反射装置,显示装置组成,其特征在于：该该传送装置位于显示光机的中部,传送装置的4个表面分别与光照装置,传送装置,成像装置,反射装置,显示装置的功能面一一对应安装,光照装置,传送装置,显示装置安装于同一中轴线上；反射装置、传送装置、成像装置安装于同一中轴线上,以上装置安装所形成的两中轴线相互垂直相交.本技术重点解决产品在LCOS显示装置及配套产品的体积大，便携性差的问题，本技术在LCOS装置的成像原理的基础上进行了多项设计改良，利用多种光学传输相关原理对该显示光机的结构进行了优化处理，技术结果在LCOS图像处理及缩小LCOS显示装置的体积上起到非常明显技术效果，进一步提升了LCOS显示装置的应用领域及范围。

说明书

技术领域

本发明属于一种图像传送及显示领域技术，尤其涉及LCOS显示成像技术 中的图像传输结构。

背景技术

LCOS技术是一种新型的反射式microLCD投影技术。与穿透式LCD和 DLP相比，LCOS技术具有利用光效率高、体积小、开口率高、制造技术较成 熟等特点，它可以很容易的实现高分辨率和充分的色彩表现。LCOS技术最大 的优点是解析度可以很高，在携带型资讯设备的应用上，此优点是其他技术无 法与之看齐的。缺点是LCOS配件模组的制程较为繁琐，各生产阶段良率控制 不易，成本难以有竞争力，只能停留在需要高解析度的特定用途中。目前LCOS 芯片的发展已经得易于整个芯片行业的发展有了进一步的提高，但是对于 LCOS技术本身成像所需要的成像光路及成像棱镜的设计对于整个LCOS产业 的发展还是一块短板。因此，现在对于目前LCOS技术产业的发展来看，需要 更多的LCOS配套产业也要加快研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示光机的结构及其LCOS显示照明方法，本 技术重点解决产品在LCOS显示装置及配套产品的体积大，便携性差的问题， 本技术在LCOS装置的成像原理的基础上进行了多项设计改良，利用多种光学 传输相关原理对该显示光机的结构进行了优化处理，技术结果在LCOS图像处 理及缩小LCOS显示装置的体积上起到非常明显技术效果，进一步提升了LCOS 显示装置的应用领域及范围

本发明是这样实现的一种显示光机的结构及其LCOS显示照明方法，该显 示光机的结构主要包括：光照装置、传送装置、成像装置、反射装置、显示装 置组成,其特征在于：该该传送装置位于显示光机的中部,传送装置的4个表面分 别与光照装置,传送装置,成像装置,反射装置,显示装置的功能面一一对应安装； 光照装置、传送装置、显示装置安装于同一中轴线上；反射装置、传送装置、 成像装置安装于同一中轴线上,以上装置安装所形成的两中轴线相互垂直相交.

所述该光照装置由光源、光透镜组、偏振器件顺序排列组成,该偏振器件 与传送装置的表面平行安装；该光源为一个或多个点光源组成,光透镜组由一个 或多个光透镜组成,该偏振器件为一个偏振片；

所述该传送装置为具有一定光学功能棱镜组组成,该棱镜组由两个斜角棱 镜(斜角棱镜301与斜角棱镜302)贴合而成，斜角棱镜301、302所对应的斜 角面平行放置并相互贴合，且两斜角棱镜的斜角面的夹角均为45°；在两斜棱 镜的斜角面的贴合处之间设置有一光学涂层，该光学涂层为一偏振膜；

所述该反射装置由一1/4波片和一反射器件顺序排列组成,传送装置一表面 与反射装置的1/4波片平行安装，1/4波片位于反射器件与传送装置的中部，该 反射器件为一反射片.

所述该成像系统为LCOS图象处理芯片及成像电路组成,LCOS图象处理芯 片的发射面与该传送装置的表面平行安装.

所述该显示装置为一偏振器件，该偏振器件与该传送装置的表面为非平行 安装，并形成一定的夹角。

所述LCOS显示照明方法为由光照装置所发出的光路分别经传送装置、成 像装置、反射装置、显示装置处理后并传递，以实行我们所需要的目标光路。

该LCOS显示照明方法的步骤如下：

A、光照装置提供第一光路,该光路为由光源发射的一光路经过一光透镜组 处理后,在经一偏振器件对光路进行处理，处理后的光路为第一光路；

B、第一光路经传送系统后形成第二光路；第一光路进入到传送装置的棱镜 中,经该棱镜贴合处的一光学涂层,并将第一光路折射后并由该棱镜表面射出,并 进入发射装置,经第一光路进入反射装置后,经一该1/4拨片对第二光路进行反转 形成第三光路；

C、第三光路在经过反射装置内的反射片反射后,进入传送装置的棱镜中,并 穿过该棱镜贴合处的一光学涂层,并经该棱镜射入成像装置；经该成像装置的 LCOS图像处理器处理后，再次反射形成第四光路。

D、第四光路再进入到传送装置的棱镜中,经棱镜贴合处的一光学涂层,并将 第四光路折射后进入显示装置的偏振器件,再根据光的偏振原理，对第四光路进 行偏振处理形成第五光路即目标光路。

E、第五光路即为我们经过处理后所需要的目标光路。

依借上述技术方案，本发明所提供一种显示光机的结构及其LCOS显示成 像方法的LCOS显示系统具有，结构经凑、加工方便、成像效果良好等技术特 征，并可大规模生生产及加工。

附图说明

图1是本发明提供的产品框架图；

图2是本发明提供的产品主视图的爆炸图；

图3是本发明提供的产品主视图；

图4是本发明提供的产品附视图的爆炸图；

图5是本发明的光路效果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1-4所示，本发明实施例为是这样实现的一种显示光机的结构及其 LCOS显示照明方法，该显示光机的结构主要包括：光照装置、传送装置、成 像装置、反射装置、显示装置组成,其特征在于：该传送装置位于显示光机的中 部,传送装置的4个表面分别与光照装置、传送装置、成像装置、反射装置、显 示装置的功能面一一对应安装,光照装置,传送装置,显示装置安装于同一中轴线 上；反射装置、传送装置、成像装置安装于同一中轴线上,以上装置安装所形成 的两中轴线相互垂直相交.

所述该光照装置由光源1、光透镜组2、偏振器件4顺序排列组成,该偏振 器件4与传送装置的表面3011平行安装；该光源1为一个或多个点光源组成,光 透镜组2由一个或多个光透镜组成,本技术所应用的光透镜组由两个光透镜组成 光透镜202为一非球面透镜结构，在本领域中目前要求得到一个投射面为相对 放大的矩形光影，因此在透镜组的选择上采用了一个外部为非球面透镜的分光 透镜组进行处理，这样可以通过该透镜组的图像被放大并且更加清晰；该偏振 器件4为一个偏振片；

所述该传送装置为具有一定光学功能棱镜组3组成,该棱镜组3由两个斜角 棱镜(斜角棱镜301与斜角棱镜302)贴合而成，斜角棱镜301、302所对应的 斜角面平行放置并相互贴合，且两斜角棱镜的斜角面的夹角均为45°；在两斜 棱镜的斜角面的贴合处之间设置有一光学涂层，该光学涂层为一偏振膜；

所述该反射装置由一1/4波片6和一反射器件5顺序排列组成,传送装置一 表面与反射装置的1/4波片6平行安装，1/4波片6位于反射器件5与传送装置 棱镜组3的中部，该反射器件5为一反射片.

所述该成像系统为LCOS图象处理芯片7及成像电路组成,LCOS图象处 理芯片7的发射面与该传送装置的表面平行安装.

所述显示装置为一偏振器件8，该偏振器件8与该传送装置棱镜组3的表 面为非平行安装，并形成一定的夹角，该夹角的范围为(0°～20°)；现有技术 方法在该偏振器件的放置上均采为平行放置的方法，这样实现的成像图像四周 会出现对比中心图像具有明显差异的光晕，图像显示效果不好，因此本技术中 对该偏振器件采用非垂直放置，根据改良后的技术成果，对于图像经过传送后， 画面的清晰度会有很大的提高；

所述LCOS显示照明方法为由光照装置所发出的光路分别经传送装置、成 像装置、反射装置、显示装置处理后并传递，以实行我们所需要的目标光路。

该LCOS显示照明方法的步骤如下：

A、光照装置提供第一光路,该光路为由光源发射的一光路经过一光透镜组 处理后,在经一偏振器件对光路进行处理，处理后的光路为第一光路；

B、第一光路经传送系统后形成第二光路；第一光路进入到传送装置的棱镜 中,经该棱镜贴合处的一光学涂层,并将第一光路折射后并由该棱镜表面射出,并 进入发射装置,经第一光路进入反射装置后,经一该1/4拨片对第二光路进行反转 形成第三光路；

C、第三光路在经过反射装置内的反射片反射后,进入传送装置的棱镜中,并 穿过该棱镜贴合处的一光学涂层,并经该棱镜射入成像装置；经该成像装置的 LCOS图像处理器处理后，再次反射形成第四光路。

D、第四光路再进入到传送装置的棱镜中,经棱镜贴合处的一光学涂层,并将 第四光路折射后进入显示装置的偏振器件,再根据光的偏振原理，对第四光路进 行偏振处理形成第五光路即目标光路。

E、第五光路即为我们经过处理后所需要的目标光路。

本发明所设计的所提供一种显示光机的结构设计的LCOS成像显示系统， 具有结构紧凑、成像效果良好等技术特征，并可大规模生生产及加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。