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CN106707668A - 基于光棒的偏振光复用成像方法及微型光学引擎系统 - Google Patents

基于光棒的偏振光复用成像方法及微型光学引擎系统 Download PDF

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CN106707668A
CN106707668A CN201611150543.7A CN201611150543A CN106707668A CN 106707668 A CN106707668 A CN 106707668A CN 201611150543 A CN201611150543 A CN 201611150543A CN 106707668 A CN106707668 A CN 106707668A
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light source
micro
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张倩
冯东洋
周建军
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ZHEJIANG CRYSTAL DISPLAY TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于光棒的偏振光复用成像方法及微型光学引擎系统。LED照明光源发出的照明光线通过非成像光学元件光棒，分束透镜以及偏振光转换系统来实现对照明光线的匀光、分束整形以及偏振光转换，并经过后续中继系统的收集传递到达LCoS微显示芯片，形成均匀的照明光斑，该照明光斑将LCoS微显示芯片的图像照亮，形成所需的图像，然后通过PBS偏振棱镜、成像投影物镜或者目镜将该图像进行投射成像；光棒作为二维虚光源阵列的产生源，分束透镜对形成于光棒前端的二维虚光源阵列进行再成像，并在照明光线的分束面加入对应的偏振光转换系统，从而实现偏振光的转换。本发明能够保证在基本不增加原照明系统尺寸和成本的前提极大地提高光效率。

Description

基于光棒的偏振光复用成像方法及微型光学引擎系统
技术领域
本发明属于新型显示技术领域，具体为一种基于光棒的偏振光复用成像方法及微型光学引擎系统。
背景技术
近年来，随着微电子、光学、加工工艺等诸多技术的迅速发展，现代商务移动办公模式普及，手持数码产品增多，微型化成为新型显示技术发展的新方向。新型显示领域中早期的微型投影显示技术，以及时下流行的智能可穿戴显示设备里的VR、AR显示技术，也都在快速地发展着。目前，微型投影及高分辨率智能可穿戴微显示技术主要是以DLP(DigitalLight Processor)、LCoS(Liquid Crystal on Silicon)，和OLED(Organic LightEmitting Display)技术为主。DLP技术具有反射率高、无需偏振光等优点，但是DMD（Digital Micro-Mirror Device）芯片制造工艺复杂，为TI公司独家掌控，这也导致其成本很高。OLED具有较高的对比度和快速的响应时间，但是高分辨率的OLED微显示芯片成本很高，使用寿命相对较短。相比之下，LCoS技术以其低成本、高分辨率、色彩丰富逼真，画面自然无像素感等优势占据了很大一部分的微投影显示市场，但是由于LCoS只能对偏振光进行空间调制导致其光效率较低。
想要提高LCoS微显示系统的光效率，关键是如何合理高效地为液晶片提供照明。尽管LCoS微显示系统的工作方式不受到光亮度和能量的限制，但随着液晶片尺寸的变小投影光能输出也近似随之呈线性下降，因此LCoS光学系统应当尽量提高整个系统的光能收集率和利用率。由于液晶会产生双折射等效应，因此在液晶微显示系统中，当照明光入射到LCoS显示芯片上时，只有特定方向的偏振光被利用。微型显示系统中采用的照明光源发出的是自然光，需利用偏振光转换棱镜PBS将自然光高效转化为具有同一偏振态的偏振光。所以不可避免地造成光能在经过PBS后有一半的有效能量被浪费，使得LCoS显示系统的光效率无法达到令人满意的效果，但是若能够使原来通过PBS后的被浪费掉的那一部分另一偏振态的偏振光被重新利用起来，情况就大不一样了，因此合理的偏振光复用方法，将会很好地解决这一问题，大大的提高照明光效率。
纵观传统的偏光复用的方法，其中比较普遍的一种是基于复眼的偏振光复用微型光引擎系统，但其主要存在的问题在于复眼的透镜单元及偏振转换器件单元的尺寸都太小，不易于生产加工，这将不仅使得铸模及PCS的抛光变得十分困难，同时也导致半波片的胶接十分不易，而基于双折射晶体的偏振光复用方法，由于要使用到双折射晶体块，但它的制造工艺十分复杂。至于其它的一些应用偏振干涉滤光片及高分子偏振光转换膜等偏光复用方法而言，它的光转换效率不高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于光棒的偏振光复用成像方法及微型光学引擎系统。
一种基于光棒的偏振光复用成像方法，LED照明光源发出的照明光线通过非成像光学元件光棒，分束透镜以及偏振光转换系统来实现对照明光线的匀光、分束整形以及偏振光转换，并经过后续中继系统的收集传递到达LCoS微显示芯片，形成均匀的照明光斑，该照明光斑将LCoS微显示芯片的图像照亮，形成所需的图像，然后通过PBS偏振棱镜、成像投影物镜或者目镜将该图像进行投射成像；
其中，所述的LED照明光源为单路或者多路；
其中，所述的光棒作为二维虚光源阵列的产生源，分束透镜对形成于光棒前端的二维虚光源阵列进行再成像，以获得相互分离的子光束阵列，并在照明光线的分束面加入对应的偏振光转换系统，从而实现偏振光的转换。
一种采用所述方法的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统，沿光线传播方向依次设置为：无光学整形的LED照明光源、光棒、分束透镜、偏振光转换系统、中继透镜组、PBS偏振棱镜、LCoS微显示芯片以及成像投影物镜或目镜。
进一步设有X-Cube合色棱镜，当LED照明光源为多路时，每一路分别经过各自的光棒、分束透镜，通过X-Cube合色棱镜进行合色，然后进入偏振光转换系统。
所述的LED照明光源的出光一侧与光棒之间具有一个小于3mm的间距。
所述的LED照明光源的出光一侧与光棒相贴或埋入光棒内。
所述的光棒选用方棒或锥棒，且光棒的横截面为矩形或者正多边形，材料为玻璃或塑料。
所述的分束透镜的左侧与光棒出射面具有一个小于3mm的间距，所述分束透镜与光棒相对的面为平面或弧面。
所述的分束透镜的左侧与光棒连为一体，所述分束透镜与光棒相连的面为平面。
所述的LCoS微显示芯片为透射式的LCD、 CF-LCoS或者 CS-LCoS。
所述的LED照明光源为平面封装的LED光源，所述的平面封装的LED照明光源是单颗的白光LED芯片，或是由红、绿、蓝三色的发光芯片所组成的单颗LED，或者是红、绿、蓝三颗独立的单色LED同时照明。
本发明的有益效果：
利用非成像光学元件光棒作为二维光源虚像阵列的产生源，并结合光束整形透镜组将该二维虚光源阵列进行二次成像，实现对照明光线的有效分割，得到二维分离的子光束阵列，并在该照明光线分束面处加入相匹配的偏振光转换系统PCS，使得LED发出的光在进入偏振棱镜前便已经全转换为了同一偏振态的偏振光，将以往浪费掉的另一偏振态的偏振光也再次利用起来了，避免了传统光棒照明系统中照明光经偏振棱镜后会有近一半的偏振光被浪费掉的情况，在基本不增加照明系统尺寸和成本的情况下大大提高了照明光效率，可获得更高亮度的照明光斑，并且相较于传统的复眼偏振光复用LCoS照明系统和基于双折射晶体的偏振光复用方法而言，不论是在成本还是加工工艺方面其均存在有明显的优势。
附图说明
下面结合说明书附图对本发明做进一步阐述。
图1-1为光棒前端的二维虚光源阵列形成的原理图；
图1-2为光棒前端的二维虚光源的具体分布情况；
图2为LED照明光源与光棒端面的尺寸关系图；
图3为LED照明光源发出的光线经分束透镜整形后产生分束的光学原理图；
图4为LED照明光源发出的光线经分束整形后并进行偏振光转换的光路图；
图5-1为照明光线在分束面所得的子光束阵列照度分布与偏振光转换系统位置间的对应关系
图5-2为偏振光转换系统的空间三维结构示意图；
图6为偏振光转换系统的偏振光转换原理图；
图7是本发明中涉及到的由红、绿、蓝三种发光芯片所组成的单颗LED的结构示意图；
图8是本发明中涉及的由红、绿、蓝三色发光芯片所组成的单颗LED照明的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统实施例一的示意图；
图9是本发明中涉及的利用单颗白光LED照明的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统实施例二的示意图；
图10是本发明中涉及的利用红色、绿色、蓝色这三颗单独的LED照明的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统实施例三的示意图。
图中，1- LED照明光源、2- 光棒、3- 分束透镜、4- 偏振光转换系统、5- 中继透镜组、6- PBS偏振棱镜、7- LCoS微显示芯片、 8- 成像投影物镜或目镜、9- X-Cube合色棱镜、41- 子PBS棱镜、42- 半波片。
具体实施方式
传统复眼偏振光复用方法是利用复眼对平面波进行波前分割的基本原理来实现照明光线分束并完成偏振光转换的；而基于锥棒和4F光学系统的偏振光复用方法，不存在将照明光线事先进行分割处理的过程，这会在一定程度上增大原照明系统的口径。本发明主要提供一种基于光棒的偏振光复用成像方法及微型光学引擎系统。 本发明通过将非成像光学与成像光学相结合，实现对照明光线的分束整形，在照明系统口径基本保持不变的前提下，利用位于光棒前端面的二维虚光源阵列的二次成像现象，使得照明光线自身产生分束，并在照明光线分束面利用PBS阵列来进行偏振光转换，从而将分束后得到的子光束阵列全部转换为同一种偏振态的偏振光。其理论基础是将由光棒产生的照明光源虚像阵列进行再成像，以实现对照明光线的整形分割。该方法能够在基本不增加成本和系统尺寸的前提下避免不必要的能量浪费，使照明光效率得到了极大的提高。而对于传统的复眼偏振光复用光引擎系统或应用了双折射晶体的偏振光复用系统，它们不仅成本高而且加工工艺也很困难，所以本发明具有很大的优势及现实意义。
本发明提出的一种基于光棒的偏振光复用成像方法，LED照明光源发出的照明光线通过非成像光学元件光棒，分束透镜以及偏振光转换系统来实现对照明光线的匀光、分束整形以及偏振光转换，并经过后续中继系统的收集传递到达LCoS微显示芯片，形成均匀的照明光斑，该照明光斑将LCoS微显示芯片的图像照亮，形成所需的图像，然后通过PBS偏振棱镜、成像投影物镜或者目镜将该图像进行投射成像；
其中，所述的光棒作为二维虚光源阵列的产生源，分束透镜对形成于光棒前端的二维虚光源阵列进行再成像，以获得相互分离的子光束阵列，并在照明光线的分束面加入对应的偏振光转换系统，从而实现偏振光的转换。
本发明提出的一种采用所述方法的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统，如图8-10所示，沿光线传播方向依次设置为：无光学整形的LED照明光源1、光棒2、分束透镜3、偏振光转换系统4、中继透镜组5、PBS偏振棱镜6、LCoS微显示芯片7以及成像投影物镜或目镜8。
所述的LED照明光源1的出光一侧与光棒2之间具有一个小于3mm的间距。
所述的LED照明光源1的出光一侧与光棒相贴或埋入光棒2内。
所述的光棒2选用方棒或锥棒，且光棒的横截面为矩形或者正多边形，材料为玻璃或塑料。
所述的分束透镜3的左侧与光棒2出射面具有一个小于3mm的间距，所述分束透镜与光棒相对的面为平面或弧面。
所述的分束透镜3的左侧与光棒2连为一体，所述分束透镜与光棒相连的面为平面。
所述的LCoS微显示芯片7为透射式的LCD、 CF-LCoS或者 CS-LCoS。
所述的LED照明光源1为平面封装的LED光源。
所述的平面封装的LED照明光源1是单颗的白光LED芯片，或是由红、绿、蓝三色的发光芯片所组成的单颗LED，或者是红R、绿G、蓝B三颗独立的单色LED同时照明。
以下结合原理和实施例对本发明等作进一步详细的阐述。
图1-1给出了光棒前端二维虚光源阵列形成的原理图，图1-2给出了光棒前端的二维虚光源的具体分布情况。对于光棒2而言，最简单的办法就是通过镜像法来判定在光棒2中传输的某一条光线是来自于哪一个特定的光源。该方法表明由实际LED照明光源1发出的光线经光棒2内壁反射后的反射光线在几何上等价于直接从相对应的某一虚光源直接发出的未偏折的光线。如图1-1、1-2所示，以一个均匀发光的矩形光源为例，由实际LED照明光源1发出的经光棒2的内壁反射一次的光线AD与相应的虚光源S2所发出的虚光线S1D是等价的，而经光棒2内壁反射两次的光线CD等价于由虚光源S2所直接发出的光线S2D。照明光线在光棒2垂直方向上两内壁间的多次全反射会产生纵向的线性光源虚像阵列，照明光线在沿水平方向的光棒两内壁间多次全反射会产生横向的线性光源虚像阵列。因此，由LED照明光源1发出的光线经光棒2四个内壁的多次全反射后会形成所示的二维虚光源阵列。
图2为LED照明光源与光棒端面间的尺寸关系图。对于已经给定的LED照明光源1而言，二维虚光源阵列的行列间距随着光棒端面尺寸的改变而发生变化，LED照明光源1的尺寸一定时，光棒2截面的尺寸越大，所形成的二维虚光源阵列中相邻虚光源间的间隔也越大。可根据实际需要，对光棒2的截面尺寸进行合理选择，来对上述二维虚光源阵列中相邻虚光源间距离进行控制。对光棒2的截面尺寸需进行合理选择，以便对上述二维虚光源阵列中相邻虚光源间的距离进行有效控制。如附图2所示，结合实际应用需求，相邻虚光源间的距离需满足要求：w≥c则a=c+w≥2c；h≥d则b=d+h≥2d。其中：a，b分别为光棒横截端面的长和宽，c，d分别为LED芯片发光面的长和宽，w，h分别为实际LED照明光源与相邻虚光源间的横向距离和纵向距离。 由图2可知，图中左边部分为，光棒入射端面与LED照明光源间的相对位置及尺寸关系；图中右边部分为，实际LED光源与相邻虚光源之间的位置关系。光棒2长度决定所形成的二维虚光源阵列的范围。因为光棒2长度越长，光线在光棒2中的反射次数就越多，相应地所产生的二维虚光源阵列范围就越大。
如图3所示，LED照明光源1发出的光线经方棒系统被分束整形的光学原理图，其中S1为实际LED照明光源，S1、S-1为实际LED照明光源经光棒内壁一次全反射后所获得的虚像，首先由图1-1所表示出的光棒2匀光原理可知，在光棒2的入射端面上会形成按一定规律排布的二维虚光源像阵列，在此处仅简单选取实际LED照明光源及其在光棒中由一次全反射所形成的虚光源组成的二维光源阵列进行分析说明，从图示的光路传输情况可以看到，照明光线经过分束透镜3对该二维虚光源阵列的再次成像，可得到分离的子光束阵列，从而实现对照明光线的分割整形，并通过后续的中继透镜组5的收集传递到达LCoS微显示芯片7上。
图4为LED照明光源发出的光经光棒及分束透镜分束整形后，并再于分束面处进行偏振光转换的光路图，首先由图3所示的方棒系统对于光束的分割整形原理可知，通过分束透镜3对位于光棒2前端的二维虚光源阵列进行成像，使得照明光线被成功地进行了分割，产生分离的二维子光束阵列。在照明光线的分束面上我们可以加入与之相匹配的偏振光转换系统4进行偏振光转换，使得照明光在进入后续中继透镜组5之前就已经全部转换为了同一种偏振态的偏振光。
图5-1给出了照明光线经分束整形后产生的子光束阵列的照度分布情况与偏振光转换系统位置间的对应关系。图5-2为偏振光转换系统的空间三维结构示意图。从图5-1的照度图中可以看出LED照明光源1发出的照明光线经分束透镜3整形分割后形成的子光束阵列的具体形式及排列情况，根据分束面照度图中光斑阵列的排布我们可以在分束面加入相匹配的由多个子PBS棱镜41所组成的阵列来很好的进行偏振光复用。同时图中也展示了偏振光转换系统4的空间结构，从图中可以清楚地看出偏振光转换系统4是由一系列子PBS棱镜41和间隔分布的半波片42组成的阵列。
图6为偏振光转换系统4的偏振光转换原理图，每个子PBS棱镜41的对角线斜截面上镀有反射S光透过P光的偏振膜。偏振光转换系统有两种形式，一种是将自然光全部转换为P光，如图6左侧部分所示，照明光通过子PBS棱镜41后被分为了S态和P态两种偏振态的光，P光直接透过，而S态的光被则被反射进入相邻的子PBS棱镜41然后再出射，在相应的S光出射面上胶接好半波片42，使出射的S态偏振光转换为P态的偏振光，从而由偏振光转换系统4出射的光全部转化为了P光，反之则有另一种形式下的偏振光转换系统4，即为：图6中给出的右侧部分的图示情况，在子PBS棱镜中透过P光的出射面上胶接半波片42，来将P光转换为S偏振光，而原来出射的S 光则仍然保持S偏振态不变，从而将照明光全部转为S偏振光，实现所需的偏振光转换作用。
图7给出了所述的由R,G,B三色发光芯片所组成的单颗色域可调节的LED照明光源1的一种结构示意图，此LED照明光源1含红、绿、绿、蓝四个发光芯片，四片芯片都封装在一颗LED上，其中两片绿色芯片位于对角线的位置，四个发光芯片可以分别驱动发光，可以通过调节其各芯片各自的驱动电流来控制其发光强度，从而达到调节合成后的光线色域的目的。
图8给出了采用由红、绿、蓝三色发光芯片所组成的单颗LED照明的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统实施例一示意图，沿光线传播方向依次设有：LED照明光源1、光棒2、分束透镜3、偏振光转换系统4、中继透镜组5、PBS偏振棱镜6、LCoS微显示芯片7以及成像投影物镜或目镜8。这里的光棒2采用的是方形光棒，LCoS微显示芯片7采用的是CS-LCoS。LED照明光源1发出的光直接经过光棒2进行匀光混色，调节各个芯片的电流可以控制其发光强度，从而可以调节光棒2出射端面出射光的色域，得到和LCoS微显示芯片7相匹配的照明用白光。LED照明光源1发出的光线通过在光棒2中多次反射后，在光棒2入射端面上形成按一定规律排布的光源虚像阵列，该二维虚光源阵列再经过分束透镜3进行二次成像，实现照明光线的分割整形，产生分离的子光束阵列。并在该分束面处加入偏振光转换系统4，进行偏振光转换，使得从LED照明光源1发出的自然光全部转换为同一偏振态的偏振光，以达到偏振光复用的目的，从PCS出射的偏振光经后续的中继透镜组5的收集传递至照明目标面LCoS微显示芯片7上。光棒2的匀光作用使LED照明光源1发出的光在光棒2的出射端面上形成均匀的分布，分束透镜3与中继透镜组5所组成的整体在这里实现了将均匀照亮的光棒2的出射端面按一定比例放大成像于LCoS面上，形成与LCoS微显示芯片7的尺寸及光线角度相匹配的均匀照明光斑，将LCoS微显示芯片7上的图像照亮并通过成像投影物镜或目镜8进行投射成像。
图9给出了采用单颗白光LED照明的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统实施例二的示意图，沿光线传播方向依次设有：LED照明光源1、光棒2、分束透镜3、偏振光转换系统4、中继透镜组5、PBS偏振棱镜6、LCoS微显示芯片7以及成像投影物镜或目镜8。这里的光棒2采用的是锥形光棒，LCoS微显示芯片7采用的是CF-LCoS。LED照明光源1发出的光直接进入光棒2，通过调整光棒2的锥角能够更好地对照明光线的角度进行控制，由于照明光线在光棒2中经过多次的反射、匀光后，在光棒2入射端面上会产生一定排布的二维光源虚像阵列，该虚光源阵列像再经过分束透镜3进行二次成像，以实现对照明光线的分束整形，会产生二维的子光束阵列，并在该分束面上加入偏振光转换系统4，将由LED照明光源1所发出的光全部转换为同一偏振态的偏振光，达到偏振光复用的目的，从偏振光转换系统4出射的偏振光经过后续的中继透镜组5的收集传递至LCoS微显示芯片7上，并得到与LCoS微显示芯片7相匹配的照明光斑，将LCoS微显示芯片7上的图像照亮，再经过成像投影物镜或目镜8进行投射成像。
图10给出了由红色、绿色、蓝色这三颗单独的LED照明的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统实施例三的示意图，沿光线传播方向依次设置红、绿、蓝三色LED照明光源1，光棒2，分束透镜3，X-Cube合色棱镜9，偏振光转换系统4，中继透镜组5，PBS偏振棱镜6，LCoS微显示芯片7，成像投影物镜或目镜8。这里的光棒2采用的是方形光棒，LCoS微显示芯片7采用的是CS-LCoS。沿光线传播方向分为三条光路，单颗绿色、单颗红色和单颗蓝色LED照明光源1上发出的红、绿、蓝三色光分别进入相对应的光棒2，经过各自光路中积分光棒的多次反射匀光后，在相应的方棒出射端面上形成均匀的出射光，每一个光路中光棒2的前端都对应一个二维虚光源阵列，相应的分束透镜3分别对各自的虚光源阵列进行二次成像，实现对照明光线的分割整形，红、绿、蓝三路光通过X-Cube合色棱镜9进行合色，X-Cube合色棱镜9镀了两部分光学薄膜，一部分为反射红光，透射蓝绿光的膜，另一部分为反射蓝光透射红绿光的膜。这样三路光经X-Cube合色棱镜9合成后，可得到所需的白光，并在分束面处加入相匹配的偏振光转换系统4，完成偏振光转换，由偏振光转换系统4出射的光再经后续中继透镜组5的收集和传递并通过PBS偏振棱镜6到达LCoS微显示芯片7上，得到与LCoS微显示芯片7相匹配的均匀白色照明光斑，该光斑将微显示芯片的图像照亮，形成所需的图像，然后再通过成像投影物镜或目镜8将该图像进行放大成像。
以上实施例，仅为说明本发明的技术特征和可实施性，其目的在于使该领域的技术人员能了解本发明的内容并予以实施，尽管已经参考具体实施例对本发明作了描述，但是，不应将这些描述理解为一种限制情形，对于本领域的技术人员来说参考以上描述显然能够作出对公开实施例中的各种改进以及本发明的另外实施例，凡依本发明的构思所做出的变换，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于光棒的偏振光复用成像方法，其特征在于：LED照明光源发出的照明光线通过非成像光学元件光棒，分束透镜以及偏振光转换系统来实现对照明光线的匀光、分束整形以及偏振光转换，并经过后续中继系统的收集传递到达LCoS微显示芯片，形成均匀的照明光斑，该照明光斑将LCoS微显示芯片的图像照亮，形成所需的图像，然后通过PBS偏振棱镜、成像投影物镜或者目镜将该图像进行投射成像；
其中，所述的LED照明光源为单路或者多路；
其中，所述的光棒作为二维虚光源阵列的产生源，分束透镜对形成于光棒前端的二维虚光源阵列进行再成像，以获得相互分离的子光束阵列，并在照明光线的分束面加入对应的偏振光转换系统，从而实现偏振光的转换。
2.一种采用如权利要求1所述方法的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统，其特征在于：沿光线传播方向依次设置为：无光学整形的LED照明光源（1）、光棒（2）、分束透镜（3）、偏振光转换系统（4）、中继透镜组（5）、PBS偏振棱镜（6）、LCoS微显示芯片（7）以及成像投影物镜或目镜（8）。
3.根据权利要求2所述的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统，其特征在于，进一步设有X-Cube合色棱镜（9）， 当LED照明光源（1）为多路时，每一路分别经过各自的光棒（2）、分束透镜（3），通过X-Cube合色棱镜（9）进行合色，然后进入偏振光转换系统（4）。
4.根据权利要求2所述的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统，其特征在于，所述的LED照明光源（1）的出光一侧与光棒（2）之间具有一个小于3mm的间距。
5.根据权利要求2所述的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统，其特征在于，所述的LED照明光源（1）的出光一侧与光棒相贴或埋入光棒（2）内。
6.根据权利要求2-5任一项所述的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统，其特征在于，所述的光棒（2）选用方棒或锥棒，且光棒的横截面为矩形或者正多边形，材料为玻璃或塑料。
7.根据权利要求2-5任一项所述的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统，其特征在于，所述的分束透镜（3）的左侧与光棒（2）出射面具有一个小于3mm的间距，所述分束透镜与光棒相对的面为平面或弧面。
8.根据权利要求2-5任一项所述的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统，其特征在于，所述的分束透镜（3）的左侧与光棒（2）连为一体，所述分束透镜与光棒相连的面为平面。
9.根据权利要求2-5所述的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统，其特征在于，所述的LCoS微显示芯片（7）为透射式的LCD、 CF-LCoS或者 CS-LCoS。
10.根据权利要求2-5所述的基于光棒的偏振光复用微型光学引擎系统，其特征在于，所述的LED照明光源（1）为平面封装的LED光源，所述的平面封装的LED照明光源（1）是单颗的白光LED芯片，或是由红、绿、蓝三色的发光芯片所组成的单颗LED，或者是红(R)、绿(G)、蓝(B)三颗独立的单色LED同时照明。
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