[发明专利]基于光波导技术的LCOS照明方法

说明书

本发明公开了一种基于光波导技术的LCOS照明方法，包括：发光源发出的光由光波导的进光端耦合入光波导中，并以全反射的方式向光波导的出光端传输；传输至所述出光端的光由所述光波导耦出到平行于所述光波导出光端布置的LCOS芯片，而后由LCOS芯片调制后反射回所述光波导，并经过所述光波导后输出，即实现LCOS的照明。其利用光波导将光线传播到LCOS上实现照明，大大减小了LCOS照明系统的体积，有利于实现应用LCOS照明的近眼显示设备的轻量化。

技术领域

本发明涉及用于近眼显示的光路设计技术领域，尤其涉及一种基于光波导技术的LCOS照明方法。

背景技术

近眼显示系统，也称为头盔显示器，它最初起源于空军领域，主要是解决驾驶员面对飞机上日益增多的精密仪器及武器系统所收集的大量信息的困扰，利用近眼显示产品可以将各仪器仪表的所有的信息全部呈现在驾驶员前面的视场内，使驾驶员集中精力操作飞机和进行瞄准。随着人们对于近眼显示产品的学习和认识，近眼显示产品的应用领域也不断扩展，主要是结合相关的虚拟技术，应用于教育、训练、商业产品的展览与推销，以及娱乐等各个领域。然而，不管近眼显示应用于哪个领域，大都需要应用头戴式设备进行应用，因而，应用于近眼显示的装备逐渐向小体积、轻重量方向发展。

LCOS芯片技术是近几年出现的新型微型显示技术，具有高分辨力，高光利用效率，低功率等独特优点，是一种目前在制造技术比较成熟和具有巨大发展潜力的显示技术，其在近眼显示中也有着广泛的应用。现在的LCOS照明都是利用一个分光立方棱镜PBS来实现，其方法是利用PBS将白光LED或者RGB的时序LED灯的光反射到LCOS芯片上，LCOS芯片将光调制后再经过PBS透射过去，参见图1。这种方式的照明需要用到一个PBS，由于LCOS芯片的芯片尺寸问题，LCOS芯片的体积均比较大，而这个棱镜的边长要不小于LCOS芯片的成像面，因此体积会比较大，质量也会较大，在做近眼显示的时候不具备优势。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于光波导技术的LCOS照明方法，利用光波导将光线传播到LCOS芯片上实现照明，大大减小了LCOS照明系统的体积，有利于实现应用LCOS照明的近眼显示设备的轻量化。

为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于光波导技术的LCOS照明方法，包括：

发光源发出的光由光波导的进光端耦合入光波导中，并以全反射的方式向光波导的出光端传输；

传输至所述出光端的光由所述光波导耦出到平行于所述光波导出光端布置的LCOS芯片，而后由LCOS芯片调制后反射回所述光波导，并经过所述光波导后输出，即实现LCOS芯片的照明。

优选的是，所述的基于光波导技术的LCOS照明方法中，所述发光源发出的光以几何耦入的方式由进光端耦合入所述光波导中。

优选的是，所述的基于光波导技术的LCOS照明方法中，所述发光源发出的光以衍射的方式由进光端耦合入所述光波导中。

优选的是，所述的基于光波导技术的LCOS照明方法中，所述发光源发出的光通过表面浮雕或体全息光栅以衍射的方式由进光端耦合入所述光波导中。

优选的是，所述的基于光波导技术的LCOS照明方法中，所述发光源为LED光源。

优选的是，所述的基于光波导技术的LCOS照明方法中，传输至所述出光端的光以阵列波导的方式由所述光波导耦出到所述LCOS芯片。

优选的是，所述的基于光波导技术的LCOS照明方法中，传输至所述出光端的光以衍射的方式由所述光波导耦出到所述LCOS芯片。

本发明至少包括以下有益效果：