微型投影系统的制作方法

本申请涉及投影设备，具体而言，涉及一种微型投影系统。

背景技术：

1、近年来，随着增强现实(augmented reality，ar)技术的日渐成熟，微型投影逐渐步入商品化阶段。ar系统的微型投影技术通常是基于显示芯片开发的。主流的被动发光显示芯片有液晶显示器(liquid crystal display，lcd)、硅基液晶(liquid crustal onsilicon,lcos)、数字微镜设备(digital micromirror device，dmd)芯片。在这三种显示芯片中：基于dmd芯片的光引擎虽然具有较高的对比度和光利用率，但是其物理分辨率偏低，且为独家技术、价格昂贵；而基于lcd芯片的光引擎的对比度比较低、效率低、亮度低；对于lcos芯片的光引擎具有较好的分辨率和光效，相比于dmd芯片具有较高性价比。此外对于ar领域，主流的光组合器都是采用衍射光波导技术，需要偏振光耦入。

2、lcos芯片本身就是一个偏振调制器件，需要工作在偏振光条件。从这一层面上讲，lcos芯片具有较大的优势。但是对于借助lcos芯片的成像技术和光学架构的设计对于整个lcos产业的发展还是一块短板。

3、常规的lcos投影光引擎采用的是普通的偏振分光(polarizing beam splitter,pbs)棱镜，只有一个偏振折转选择面，对光学传输路径的调制能力较为单一。这将导致整个lcos面板和周边产品的组合体积较大，在ar眼镜领域里，形态和眼镜架不匹配等问题。或者再借助其他器件，牺牲效率、对比度、体积、对系统复杂性做加法来换取形态上的匹配。

技术实现思路

1、本申请实施例提出了一种微型投影系统，以解决上述技术问题。

2、本申请实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

3、本申请提供一种微型投影系统，包括：光源、偏振折转装置、lcos面板以及镜头。光源用于发出第一偏振光。偏振折转装置包括交叉设置的第一折转面和第二折转面，所述第一折转面反射第一偏振光、透射第二偏振光，所述第二折转面反射第二偏振光、透射第一偏振光，且所述第一偏振光和所述第二偏振光的偏振方向相互垂直。lcos面板用于将所述第一偏振光调制成为第二偏振光后射出。镜头用于接收所述第二偏振光并形成投影图像。其中，所述光源发出的光束依次经过所述偏振折转装置、所述lcos面板、所述偏振折转装置进入所述镜头。

4、在一种实施方式中，所述光源、所述偏振折转装置以及所述镜头沿第一直线方向排布。

5、在一种实施方式中，所述偏振折转装置与所述lcos面板沿第二直线方向排布，所述第一直线方向垂直于所述第二直线方向。

6、在一种实施方式中，所述微型投影系统还包括：收束透镜组，所述收束透镜组设置于所述光源与所述偏振折转装置之间。

7、在一种实施方式中，所述偏振折转装置为两块平板玻璃，两块所述平板玻璃交叉设置，所述第一折转面以及所述第二折转面分别设置在两块所述平板玻璃上。

8、在一种实施方式中，所述偏振折转装置为由四个三棱镜拼接成的方形结构，所述第一折转面以及所述第二折转面交叉设置于所述四个三棱镜的拼接口处。

9、在一种实施方式中，所述第一折转面以及所述第二折转面为反射型偏光增亮膜。

10、在一种实施方式中，所述第一折转面与所述第二折转面互相垂直设置。

11、在一种实施方式中，所述第一折转面为反s透p面，所述第二折转面为反p透s面。

12、本申请实施例提供的微型投影系统，通过设置偏振折转装置，并且偏振折转装置包括交叉设置的第一折转面以及第二折转面，使用第一折转面与第二折转面对不同的偏振光选择性地透射或反射，配合lcos面板将光束射入镜头内，提高了微型投影系统对光学传输路径的调制能力，减小了镜头和周边产品的组合体积，解决了现有技术中常规的lcos投影光引擎采用的是普通的偏振分光(polarizing beam splitter,pbs)棱镜，只有一个偏振折转选择面，对光学传输路径的调制能力较为单一，这将导致整个lcos镜头和周边产品的组合体积较大，在ar眼镜领域里，形态和眼镜架不匹配等问题。

技术特征：

1.一种微型投影系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的微型投影系统，其特征在于，所述光源、所述偏振折转装置以及所述镜头沿第一直线方向排布。

3.如权利要求2所述的微型投影系统，其特征在于，所述偏振折转装置与所述lcos面板沿第二直线方向排布，所述第一直线方向垂直于所述第二直线方向。

4.如权利要求1所述的微型投影系统，其特征在于，还包括：收束透镜组，所述收束透镜组设置于所述光源与所述偏振折转装置之间。

5.如权利要求1所述的微型投影系统，其特征在于，所述偏振折转装置为两块平板玻璃，两块所述平板玻璃交叉设置，所述第一折转面设置在一块所述平板玻璃上，所述第二折转面设置在另一块所述平板玻璃上。

6.如权利要求1所述的微型投影系统，其特征在于，所述偏振折转装置为由四个三棱镜拼接成的方形结构，所述第一折转面以及所述第二折转面交叉设置于所述四个三棱镜的拼接口处。

7.如权利要求1所述的微型投影系统，其特征在于，所述第一折转面以及所述第二折转面为反射型偏光增亮膜。

8.如权利要求1所述的微型投影系统，其特征在于，所述第一折转面与所述第二折转面互相垂直设置。

9.如权利要求1所述的微型投影系统，其特征在于，所述第一折转面为反s透p面，所述第二折转面为反p透s面。

技术总结
本申请提供一种微型投影系统，微型投影系统包括：光源、偏振折转装置、LCOS面板以及镜头。振折转装置包括交叉设置的第一折转面和第二折转面，第一折转面反射第一偏振光、透射第二偏振光，第二折转面反射第二偏振光、透射第一偏振光，且第一偏振光和第二偏振光的偏振方向相互垂直。LCOS面板用于将第一偏振光调制成为第二偏振光后射出。镜头用于接收第二偏振光并形成投影图像。通过设置偏振折转装置，并且偏振折转装置包括交叉设置的第一折转面以及第二折转面，使用第一折转面与第二折转面对不同的偏振光选择性地透射或反射，配合LCOS面板将光束射入镜头内，提高了微型投影系统对光学传输路径的调制能力。

技术研发人员：陈佳烁,陈佳男,赵鹏,李屹
受保护的技术使用者：深圳光峰科技股份有限公司
技术研发日：20220921
技术公布日：2024/1/11