[发明专利]小型LCOS投影机的LED光源照明系统

说明书

技术领域

一种小型LCOS投影机的LED光源照明系统，属光电照明和显示的技术领域。

背景技术

背景技术中有一种三片式LCOS投影机的照明系统，含UHP光源、光棒、中继透镜、分色镜、反射镜、预起偏器、偏振分光棱镜，LCOS芯片，X型合色棱镜，投影镜头。见图1。其工作原理为：从UHP光源发出的光经过光棒匀光后，经过中继透镜，分色镜，反射镜后，形成红、绿和蓝三色光，三色光经过各自的预起偏器后其偏振态相对于各自的偏振分光棱镜来说是S偏振光，通过各自的偏振分光棱镜时将被各自的偏振分光棱镜反射到各自的LCOS显示芯片上，LCOS显示芯片在驱动电路控制下，改变或者不改变入射光的偏振态，也就控制了反射光是P偏振光或者S偏振光，如果是S偏振光，则经过偏振分光棱镜时被反射回照明光路，屏幕显示为暗态，如果是P偏振光，则反射光将通过偏振分光棱镜入射到X型合色棱镜上，X型合色棱镜将入射到其上的红，绿、蓝三色图像合色成彩色图像后通过投影镜头将其投影到屏幕上，从而实现彩色显示。

该结构的缺点是光源为UHP，寿命短，色域较窄，散热系统复杂，可靠性和稳定性较差。同时由UHP灯光源发出的光线，经中继透镜组，偏振分光棱镜，照明LCOS液晶板，在该照明系统中，光线需经过多个光学器件，光能损失大，加上光学系统复杂，不利于投影机的小型化。

发明内容

本发明的目的是提出一种小型LCOS投影机的LED光源照明系统，具有光能量利用率高，光学系统简单，结构紧凑，体积小，成本低等优点，特别有利于制作小型投影仪。

为实现所述目的，本发明采用以下技术方案。所述的照明系统含三色光LED偏振光发生器，三色光偏振分光棱镜和三色光反射式液晶板，各色光的偏振光发生器含LED光源、棱锥和偏振片，LED光源、棱锥和偏振片以它们的光轴重合的方式依次排列，各色光的偏振光发生器的出光面和各色光的偏振分光棱镜的入光面的形状和大小完全相同，各色光的偏振光发生器以其出光面与各色光的偏振分光棱镜的入光面重合的方式与各色光的偏振分光棱镜成光学耦合。

现结合附图详细说明本发明的技术方案。

一种小型LCOS投影机的LED光源照明系统，含红光偏振光发生器21、绿光偏振光发生器22、蓝光偏振光发生器23、红光偏振分光棱镜31、绿光偏振分光棱镜32、蓝光偏振分光棱镜33、红光LCOS显示芯片41、绿光LCOS显示芯片42、蓝光LCOS显示芯片43、X型合色棱镜5、投影镜头6，红光偏振光发生器21、绿光偏振光发生器22和蓝光偏振光发生器23分别含红光LED11、绿光LED12和蓝光LED13，红光LCOS显示芯片41、绿光LCOS显示芯片42、蓝光LCOS显示芯片43以它们的中轴线分别与红光偏振分光棱镜31、绿光偏振分光棱镜32、蓝光偏振分光棱镜33的P偏振光出光面的光轴重合的方式紧贴在红光偏振分光棱镜31、绿光偏振分光棱镜32、蓝光偏振分光棱镜33的S偏振光出光面上，其特征在于，红光偏振光发生器21、绿光偏振光发生器22、蓝光偏振光发生器23还分别含红光棱锥211和红光偏振片212、绿光棱锥221和绿光偏振片222、蓝光棱锥231和蓝光偏振片232，红光LED11、红光棱锥211和红光偏振片212以它们的光轴重合的方式依次排列，绿光LED12、绿光棱锥221和绿光偏振片222以它们的光轴重合的方式依次排列，蓝光LED13、蓝光棱锥231和蓝光偏振片232以它们的光轴重合的方式依次排列，红光偏振光发生器21的出光面与红光偏振分光棱镜31的入光面的形状和大小相同，红光偏振光发生器21以其出光面与红光偏振分光棱镜31的入光面重合的方式与红光偏振分光棱镜31成光学耦合，红光棱锥211和红光偏振分光棱镜31之间是红光偏振片212，绿光偏振光发生器22的出光面与绿光偏振分光棱镜32的入光面的形状和大小相同，绿光偏振光发生器22以其出光面与绿光偏振分光棱镜32的入光面重合的方式与绿光偏振分光棱镜32成光学耦合，绿光棱锥221和绿光偏振分光棱镜32之间是绿光偏振片222，蓝光偏振光发生器23的出光面与蓝光偏振分光棱镜33的入光面的形状和大小相同，蓝光偏振光发生器23以其出光面与蓝光偏振分光棱镜33的入光面重合的方式与蓝光偏振分光棱镜33成光学耦合，蓝光棱锥231和蓝光偏振分光棱镜33之间是蓝光偏振片232。

与背景技术相比，本发明有以下优点：

1、省去了中继透镜组，照明系统结构简单，光能量利用率高。

2、红、绿和蓝三路照明光各自独立，相互间无串扰，

3、系统结构紧凑，体积小，成本低

附图说明