[實用新型]一種LCOS投影系統

有效

• 申請號: 201721103271.5
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN207181934U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 陳弈星;夏軍;何軍;黃嵩人;李芝
• 申請（專利權）人: 東莞市芯萌慧顯電子科技有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司44214
• 代理人: 關家強

技術領域

本實用新型涉及液晶顯示技術領域，特別涉及一種LCOS投影系統。

背景技術

反射式LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)可以利用外界光作為光源來顯示圖像，和透射式液晶顯示器相比，反射式液晶顯示器具有功耗低、開口率高等優點。LCOS(Liquid Crystal on Silion,硅基液晶)是一種微型反射式液晶顯示器，是一種顯示技術和半導體技術相結合的新穎技術，LCOS顯示具有光利用效率高、開口率高、體積小、制備技術工藝成熟等優點。但是LCOS投影技術對光學系統要求較高，良好的光學投影技術可以提高LCOS圖像顯示效果。

1996年，吳詩聰等人針對MTN(mixed-mode twisted nematic,混合模式扭曲向列相)液晶盒設計了一個利用環境光的直觀式顯示器系統，該系統結構如圖1所示，主要包括偏振片、四分之一波片、液晶盒子電壓開態、液晶盒子電壓關態和反射鏡。該系統中單獨一個偏光器可以起到如同一個平行的起偏器/檢偏器組合的作用。在無電壓情況下MTN盒自身起著一個四分之一波片的作用。由于入射線偏振光1通過兩個四分之一波片,因此它的偏振軸將旋轉90°。反射之后它的偏振將恢復原狀,于是光就透過偏振器。在高電壓情況下(MTN盒的表現如同一個各向同性平板,因而沒有相位延遲。結果光穿經四分之一波片兩次,并被偏振片吸收。這樣,這個器件可以在高電壓情況下達到很好的暗態,而在無電壓情況下將保持較高的光透射率，從而提高圖像的對比度。

但是該方法適合利用外界環境光的直觀式顯示器系統，不能直接用于投影式顯示系統，因為投影式顯示系統需要高亮度、光路處理和放大，需要外加光源來提高顯示亮度。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的技術問題，本實用新型提供一種LCOS投影系統,通過調整LCOS投影系統的光學結構，來提高投影LCOS的對比度和圖像顯示效果。

本實用新型是通過如下技術方案實現的。

一種LCOS投影系統，包括光源，所述光源的后方設有勻光系統，所述勻光系統后同軸設有第一偏振片，所述第一偏振片的后方設有光學分光棱鏡，所述光學分光棱鏡對入射光有半透半反的處理特性，所述光學分光棱鏡的入射光的反射側設有LCOS顯示屏，所述光學分光棱鏡入射光的反射側的背側依次設有四分之一波片和第二偏振片。所用的勻光系統包括勻光棒、勻光板和微透鏡陣列構成的勻光結構，其作用是將光源發出的光轉換成均勻的平行光。該勻光系統為現有的公知技術。

作為優選的，所述四分之一波片的快軸方向與第一偏振片的光軸方向呈一夾角α，所述夾角α的度數為0度到360度之間。

作為優選的，所述第一偏振片的光軸方向和第二偏振片的光軸方向呈夾角β，所述夾角β的度數為0度到360度之間。

作為優選的，所述LCOS顯示屏包括硅基底，所述硅基底的上方設有金屬反射層，所述金屬反射層的上方設有液晶，所述液晶的上方設有透明電極。LCOS顯示屏為反射式硅基液晶，通過液晶旋轉角度的改變來控制顯示灰階的變化。

作為優選的，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。

作為優選的，所述光源為白光或紅、綠、藍三基色單色光源。

本實用新型的有益效果：提高了投影LCOS的亮度和圖像顯示效果。

光源發出的光經過勻光系統后變成均勻的平行光，該過程可以確保照射到LCOS整個顯示屏的光是均勻分布的。經過勻光系統的的平行光經過偏振片變成偏振光，偏振光經過分光棱鏡后，其中部分光被反射到LCOS顯示屏，此時照射到LCOS顯示屏是均勻分布的偏振光。當投影系統顯示暗態時，LCOS顯示屏中的液晶等效為一相位改變器，該相位改變器和其分光棱鏡背側的四分之一波片和第二偏振片配合調制偏振光，使偏振光經過LCOS顯示屏、分光棱鏡、四分之一波片和第二偏振片后完全被吸收掉，顯示完全的暗態。當投影系統顯示亮態時，LCOS顯示屏中的液晶等效為另一相位改變器，該相位改變器和其分光棱鏡背側的四分之一波片和第二偏振片配合調制偏振光，使偏振光經過LCOS顯示屏、分光棱鏡、四分之一波片和第二偏振片后亮度不損失，顯示較高的亮態。通過該技術可以來提高投影LCOS的對比度和圖像顯示效果。

附圖說明

圖1是現有技術中的LCOS投影系統的結構示意圖。

圖2為本實用新型的結構示意圖。

圖3為本實用新型的透鏡的主軸方向

圖4為本實用新型中LCOS顯示屏的結構示意圖。