[实用新型]一种LCOS投影系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种LCOS投影系统。

背景技术

反射式LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)可以利用外界光作为光源来显示图像，和透射式液晶显示器相比，反射式液晶显示器具有功耗低、开口率高等优点。LCOS(Liquid Crystal on Silion,硅基液晶)是一种微型反射式液晶显示器，是一种显示技术和半导体技术相结合的新颖技术，LCOS显示具有光利用效率高、开口率高、体积小、制备技术工艺成熟等优点。但是LCOS投影技术对光学系统要求较高，良好的光学投影技术可以提高LCOS图像显示效果。

1996年，吴诗聪等人针对MTN(mixed-mode twisted nematic,混合模式扭曲向列相)液晶盒设计了一个利用环境光的直观式显示器系统，该系统结构如图1所示，主要包括偏振片、四分之一波片、液晶盒子电压开态、液晶盒子电压关态和反射镜。该系统中单独一个偏光器可以起到如同一个平行的起偏器/检偏器组合的作用。在无电压情况下MTN盒自身起着一个四分之一波片的作用。由于入射线偏振光1通过两个四分之一波片,因此它的偏振轴将旋转90°。反射之后它的偏振将恢复原状,于是光就透过偏振器。在高电压情况下(MTN盒的表现如同一个各向同性平板,因而没有相位延迟。结果光穿经四分之一波片两次,并被偏振片吸收。这样,这个器件可以在高电压情况下达到很好的暗态,而在无电压情况下将保持较高的光透射率，从而提高图像的对比度。

但是该方法适合利用外界环境光的直观式显示器系统，不能直接用于投影式显示系统，因为投影式显示系统需要高亮度、光路处理和放大，需要外加光源来提高显示亮度。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种LCOS投影系统,通过调整LCOS投影系统的光学结构，来提高投影LCOS的对比度和图像显示效果。

本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种LCOS投影系统，包括光源，所述光源的后方设有匀光系统，所述匀光系统后同轴设有第一偏振片，所述第一偏振片的后方设有光学分光棱镜，所述光学分光棱镜对入射光有半透半反的处理特性，所述光学分光棱镜的入射光的反射侧设有LCOS显示屏，所述光学分光棱镜入射光的反射侧的背侧依次设有四分之一波片和第二偏振片。所用的匀光系统包括匀光棒、匀光板和微透镜阵列构成的匀光结构，其作用是将光源发出的光转换成均匀的平行光。该匀光系统为现有的公知技术。

作为优选的，所述四分之一波片的快轴方向与第一偏振片的光轴方向呈一夹角α，所述夹角α的度数为0度到360度之间。

作为优选的，所述第一偏振片的光轴方向和第二偏振片的光轴方向呈夹角β，所述夹角β的度数为0度到360度之间。

作为优选的，所述LCOS显示屏包括硅基底，所述硅基底的上方设有金属反射层，所述金属反射层的上方设有液晶，所述液晶的上方设有透明电极。LCOS显示屏为反射式硅基液晶，通过液晶旋转角度的改变来控制显示灰阶的变化。

作为优选的，所述液晶包括垂直取向液晶、平行取向液晶和混合取向液晶。

作为优选的，所述光源为白光或红、绿、蓝三基色单色光源。

本实用新型的有益效果：提高了投影LCOS的亮度和图像显示效果。

光源发出的光经过匀光系统后变成均匀的平行光，该过程可以确保照射到LCOS整个显示屏的光是均匀分布的。经过匀光系统的的平行光经过偏振片变成偏振光，偏振光经过分光棱镜后，其中部分光被反射到LCOS显示屏，此时照射到LCOS显示屏是均匀分布的偏振光。当投影系统显示暗态时，LCOS显示屏中的液晶等效为一相位改变器，该相位改变器和其分光棱镜背侧的四分之一波片和第二偏振片配合调制偏振光，使偏振光经过LCOS显示屏、分光棱镜、四分之一波片和第二偏振片后完全被吸收掉，显示完全的暗态。当投影系统显示亮态时，LCOS显示屏中的液晶等效为另一相位改变器，该相位改变器和其分光棱镜背侧的四分之一波片和第二偏振片配合调制偏振光，使偏振光经过LCOS显示屏、分光棱镜、四分之一波片和第二偏振片后亮度不损失，显示较高的亮态。通过该技术可以来提高投影LCOS的对比度和图像显示效果。

附图说明

图1是现有技术中的LCOS投影系统的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的透镜的主轴方向

图4为本实用新型中LCOS显示屏的结构示意图。