[發(fā)明專利]一種基于反射式液晶圖像調(diào)制器的拼接投影裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110348376.1
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113009757A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬建立;甘新昌
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳光韻達(dá)光電科技股份有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G03B21/00;G02B27/28;G02B27/10
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

一種基于反射式液晶圖像調(diào)制器的拼接投影裝置及方法，在該基于反射式液晶圖像調(diào)制器的拼接投影裝置中，通過一個或兩個光源、一個或兩個普通分光棱鏡、第一至第二偏振分光棱鏡、第一至第四LCOS芯片以及成像透鏡的光路設(shè)計，形成由第一至第四LCOS芯片調(diào)制的四個并行圖像光，在投影面拼合成整幅圖像，該拼接投影裝置的光路設(shè)計相對于現(xiàn)有技術(shù)避免了拼接過程中需要增設(shè)反射鏡的問題，既能實(shí)現(xiàn)四個芯片的并行圖像拼接，又簡化了光路結(jié)構(gòu)，同時還能夠避免引入較多的平面面型誤差，并為圖像拼接調(diào)節(jié)帶來了很大的方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及投影技術(shù)，特別是涉及一種基于反射式液晶圖像調(diào)制器(LCOS芯片)的拼接投影裝置及方法。

背景技術(shù)

LCOS芯片作為重要圖像調(diào)制器件，在投影儀、曝光機(jī)方面得到廣泛應(yīng)用。為了得到更高的分辨率，專利申請201810195760.0公開了一種大視場拼接式曝光機(jī)，該曝光機(jī)采用對調(diào)制芯片的空間光操控，可實(shí)現(xiàn)4片LCOS芯片的視場拼接。但是由于該曝光機(jī)中采用的光學(xué)器件較多，每個子圖案經(jīng)過兩次平面反射，一方面引入了較多的平面面型誤差，另一方面，一共6個反射面給圖案的拼接調(diào)節(jié)帶來了很大困難。

需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于對本申請的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服上述背景技術(shù)的缺陷，提供一種基于反射式液晶圖像調(diào)制器的拼接投影裝置及方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于反射式液晶圖像調(diào)制器的拼接投影裝置，包括光源、第一至第二普通分光棱鏡、第一至第二偏振分光棱鏡、第一至第四LCOS芯片以及成像透鏡；

其中，所述光源發(fā)出的光經(jīng)過所述第一普通分光棱鏡后分為第一和第二束光；

其中，所述第一束光經(jīng)過所述第一偏振分光棱鏡后形成透射傳播的P偏振光和反射傳播的S偏振光，所述第一LCOS芯片將所述P偏振光中的一部分光調(diào)制成S偏振光后反射回所述第一偏振分光棱鏡，并將所述P偏振光中的另一部分光保持為P偏振光反射回所述第一偏振分光棱鏡，所述第二LCOS芯片將所述S偏振光中的一部分光調(diào)制成P偏振光后反射回所述第一偏振分光棱鏡，并將所述S偏振光中的另一部分光保持為S偏振光反射回所述第一偏振分光棱鏡；所述第一LCOS芯片與所述第二LCOS芯片相對于所述第一偏振分光棱鏡的位置使得所述第一LCOS芯片反射回來的S偏振光和所述第二LCOS芯片反射回來的P偏振光分別經(jīng)過所述第一偏振分光棱鏡轉(zhuǎn)為第一和第二并行圖像光；

其中，所述第二束光經(jīng)過所述第二偏振分光棱鏡后形成透射傳播的P偏振光和反射傳播的S偏振光，所述第三LCOS芯片將所述P偏振光中的一部分光調(diào)制成S偏振光后反射回所述第二偏振分光棱鏡，并將所述P偏振光中的另一部分光保持為P偏振光反射回所述第二偏振分光棱鏡，所述第四LCOS芯片將所述S偏振光中的一部分光調(diào)制成P偏振光后反射回所述第二偏振分光棱鏡，并將所述S偏振光中的另一部分光保持為S偏振光反射回所述第二偏振分光棱鏡，所述第三LCOS芯片與所述第四LCOS芯片相對于所述第二偏振分光棱鏡的位置使得所述第三LCOS芯片反射回來的S偏振光和所述第四LCOS芯片反射回來的P偏振光分別經(jīng)過所述第二偏振分光棱鏡轉(zhuǎn)為第三和第四并行圖像光；

其中，所述第一和第二并行圖像光經(jīng)過所述第二普通分光棱鏡透射傳播，所述第三和第四并行圖像光經(jīng)過所述第二普通分光棱鏡反射傳播，形成并行的四束圖像光，經(jīng)過所述成像透鏡后，在投影面形成由四個并行圖像拼合成的整幅圖像。

進(jìn)一步地：

所述四個并行圖像形成2×2陣列排布，且所述四個并行圖像之間無像素交疊。

所述四個并行圖像形成2×2陣列排布，且所述四個并行圖像之間存在像素交疊，在所述投影面上存在拼縫交疊區(qū)域，其中相鄰的兩個并行圖像之間均存在拼縫交疊區(qū)域，且在中心處存在四個并行圖像共同的拼縫交疊區(qū)域。