单片式LCOS小型投影机光学引擎

摘要

一种单片式LCOS小型投影机光学引擎，属光电照明和显示的技术领域，包含连在一起的单片式LED红光发光芯片、LED绿光发光芯片、LED蓝光发光芯片和收光棱柱棒、中继透镜及透反式三色合色棱镜组，安放在同一侧的三个通道的红、绿、蓝光经中继透镜和透反式三色合色棱镜组透射、反射后合色为白光出射，再经会聚透镜、反射镜偏转90°后通过偏振片、偏振棱镜反射到1/4波片和LCOS液晶板，并把LCOS液晶板的图像信号反射回偏振棱镜，经偏振棱镜和投影物镜投射到屏幕上。该系统有结构紧凑、便于制作、制造成本低、系统出射的白光合色均匀和光能量的利用率高的优点，特别适于用在小型LCOS投影机中作为光学引擎。

主权项

1、一种单片式LCOS小型投影机光学引擎，含LED红光通道、LED绿光通道、LED蓝光通道、三色合色棱镜组(10)、会聚透镜(11)、反射镜(12)、偏振片(13)、偏振棱镜(14)、1/4波片(15)、LCOS液晶板(16)和投影物镜(17)，LED红光通道含LED红光发光芯片(3)、红光棱柱棒(6)、红光中继透镜(9)，LED绿光通道含LED绿光发光芯片(2)、绿光棱柱棒(5)、绿光中继透镜(8)，LED蓝光通道含LED蓝光发光芯片(1)、蓝光棱柱棒(4)、蓝光中继透镜(7)，投影物镜(17)、偏振棱镜(14)、1/4波片(15)和LCOS液晶板(16)以它们的中心光轴重合的方式依次排列，它们的中心光轴与下述的三色合色棱镜组的中心光轴相互平行，第二会聚透镜(11b)、偏振片(13)和偏振棱镜(14)以它们的中心光轴重合的方式依次排列，它们的中心光轴与投影物镜(17)的中心光轴垂直，其特征在于，LED红光发光芯片(3)、红光棱柱棒(6)、红光中继透镜(9)以它们的中心光轴重合的方式依次排列，它们的中心光轴在第五直角棱镜(105)的直角面(C)的中心处与第五直角棱镜(105)的直角面(C)垂直，LED绿光发光芯片(2)、绿光棱柱棒(5)、绿光中继透镜(8)以它们的中心光轴重合的方式依次排列，它们的中心光轴在第三直角棱镜(103)的直角面(B)的中心处与第三直角棱镜(103)的直角面(B)垂直，LED蓝光发光芯片(1)、蓝光棱柱棒(4)、蓝光中继透镜(7)以它们的中心光轴重合的方式依次排列，它们的中心光轴在第一直角棱镜(101)的直角面(A)的中心处与第一直角棱镜(101)的直角面(A)垂直，三色合色棱镜组(10)由五个大小相同的45°直角棱镜构成，其中第一直角棱镜(101)的斜面上镀有第一分光膜，第三直角棱镜(103)的斜面上镀有第二分光膜，第一分光膜是反射蓝光、透过绿光、红光的膜，第二分光膜是反射绿光、透过红光的膜，第二直角棱镜(102)、第四直角棱镜(104)、第五直角棱镜(105)都不镀膜，第一直角棱镜(101)和第二直角棱镜(102)的斜面胶合，第三直角棱镜(103)和第四直角棱镜(104)的斜面胶合，第二直角棱镜(102)和第三直角棱镜(103)的直角面胶合，第四直角棱镜(104)和第五直角棱镜(105)的直角面(C)胶合，第五直角棱镜(105)、第四直角棱镜(104)、第三直角棱镜(103)、第二直角棱镜(102)、第一直角棱镜(101)以它们的中心光轴重合的方式依次排列，第一直角棱镜(101)的直角面(A)、第三直角棱镜103的直角面(B)和第五直角棱镜(105)的直角面(C)位于同一平面，第五直角棱镜(105)、第四直角棱镜(104)、第三直角棱镜(103)、第二直角棱镜(102)和第一直角棱镜(101)的中心光轴与第一会聚透镜(11a)的中心光轴重合，且与反射镜(12)的反光面的夹角为45°，第二会聚透镜(11b)的中心光轴与反射镜(12)的反光面的夹角为45°，第二会聚透镜(11b)的中心光轴与三色合色棱镜组(10)的中心光轴垂直相交于反射镜(12)的中心，六根中心光轴：LED红光发光芯片(3)、LED绿光发光芯片(2)和LED蓝光发光芯片(1)的中心光轴，三色合色棱镜组(10)的中心光轴，第二会聚透镜(11b)的中心光轴和投影物镜(17)的中心光轴位于同一个平面。