一种LCD投影机复眼照明系统和投影方法与流程

文档序号:23552315发布日期:2021-01-05 21:11阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种lcd投影机复眼照明系统,其特征在于,包括按光线行进方向依次设置的led光源(1)、led收集器(2)、复眼透镜(3)、重叠透镜(4)、聚焦透镜(5)、lcd光阀(6)、场镜(7)和投影镜头(8);

所述led光源(1)包括导热基板(103),所述导热基板(103)上设有发光区域,所述发光区域内安装有发光晶片(102);所述发光区域内对应所述发光晶片(102)以外的区域设有用于对光线进行反射的反射膜(101);

所述led光源(1)的数量至少为一个;

所述led收集器(2)与所述led光源(1)的数量相同且位置相对;

所述lcd投影机复眼照明系统还包括按光线行进方向依次设于所述led收集器(2)和复眼透镜(3)之间的四分之一波片(9)和增亮型偏光片(10);或者所述lcd投影机复眼照明系统还包括按光线行进方向依次设于所述复眼透镜(3)和重叠透镜(4)之间的四分之一波片(9)和增亮型偏光片(10);或者所述lcd投影机复眼照明系统还包括按光线行进方向依次设于所述重叠透镜(4)和聚焦透镜(5)之间的四分之一波片(9)和增亮型偏光片(10);或者所述lcd投影机复眼照明系统还包括按光线行进方向依次设于所述聚焦透镜(5)和lcd光阀(6)之间的四分之一波片(9)和增亮型偏光片(10)。

2.根据权利要求1所述的一种lcd投影机复眼照明系统,其特征在于,所述发光区域呈矩形,所述矩形的宽高比和所述复眼透镜(3)的子透镜的宽高比一样;所述矩形的长边和所述复眼透镜(3)的子透镜的长边平行。

3.根据权利要求1所述的一种lcd投影机复眼照明系统,其特征在于,所述增亮型偏光片(10)采用线性起偏器,所述增亮型偏光片(10)的透过轴和所述lcd光阀(6)所需的入射偏振光的偏振面一致,所述增亮型偏光片(10)透射所述lcd光阀(6)所需的线偏振光;所述增亮型偏光片(10)的反射轴和透过轴正交,且所述增亮型偏光片(10)反射与其透过轴偏振面正交的线偏振光。

4.根据权利要求1所述的一种lcd投影机复眼照明系统,其特征在于,所述四分之一波片(9)的快轴和所述增亮型偏光片(10)的透过轴成+45°、-45°、+135°和-135°中的任意一种;

或者所述四分之一波片(9)采用两片八分之一波片组合而成,两片八分之一波片组合一起的等效快轴和所述增亮型偏光片(10)的透过轴成+45°、-45°、+135°和-135°中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种lcd投影机复眼照明系统,其特征在于,所述增亮型偏光片(10)安装于所述重叠透镜(4)和聚焦透镜(5)之间的光阑上。

6.根据权利要求1所述的一种lcd投影机复眼照明系统,其特征在于,所述led收集器(2)为聚光透镜组(21)、锥形聚光器(221)、反光杯和tir透镜中的任一种,其中所述聚光透镜组(21)包括至少一片对led光源(1)进行聚光并准直的透镜;

或者所述led收集器(2)为锥形聚光器(221)和准直透镜组(222)的组合,所述led收集器(2)为反光杯和准直透镜组(222)的组合,其中准直透镜组(222)包括至少一片对光线进行准直的透镜。

7.根据权利要求1所述的一种lcd投影机复眼照明系统,其特征在于,所述复眼透镜(3)为一片单面复眼透镜、两片单面复眼透镜的组合和双面复眼透镜中的任意一种。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的lcd投影机复眼照明系统的投影方法,其特征在于,包括如下步骤:

所述led光源(1)发出的光线经所述led收集器(2)进行收集和准直后,穿过四分之一波片(9)而照射在所述增亮型偏光片(10)上;所述增亮型偏光片(10)对光线进行偏振光分离,对lcd光阀(6)有用的一路偏振光被透射,对lcd光阀(6)无用的一路偏振光被反射,两路偏振光为线偏振光且振幅相等、振动面正交;对lcd光阀(6)有用的一路偏振光穿过所述增亮型偏光片(10)后,依次经所述复眼透镜(3)、重叠透镜(4)和聚焦透镜(5)后对lcd光阀(6)进行均匀照明,并经场镜(7)和投影镜头(8)投射出去;对lcd光阀(6)无用的一路偏振光则被所述增亮型偏光片(10)反射回去,被反射的光线穿过所述四分之一波片(9),并经所述led收集器(2)后照射在led光源(1)的发光区域上,一部分光线被所述反射膜(101)反射回去,反射回去的光线再依次经所述led收集器(2)后穿过四分之一波片(9)到达所述增亮型偏光片(10),被反射的光线两次穿过所述四分之一波片(9)后偏振面旋转90°变得和所述增亮型偏光片(10)的透过轴一致,从而对lcd光阀(6)无用的一路偏振光的一部分光线变得可用,完成偏振光变换的过程;

或者所述led光源(1)发出的光线经所述led收集器(2)进行收集和准直后,照射在所述复眼透镜(3)上并分割成若干的子光源进而穿过所述四分之一波片(9)而照射在所述增亮型偏光片(10)上;所述增亮型偏光片(10)对光线进行偏振光分离,对lcd光阀(6)有用的一路偏振光被透射,对lcd光阀(6)无用的一路偏振光被反射,两路偏振光为线偏振光且振幅相等、振动面正交;对lcd光阀(6)有用的一路偏振光穿过所述增亮型偏光片(10)后,经重叠透镜(4)和聚焦透镜(5)后对lcd光阀(6)进行均匀照明,并经场镜(7)和投影镜头(8)投射出去;对lcd光阀(6)无用的一路偏振光则被所述增亮型偏光片(10)反射回去,被反射的光线穿过所述四分之一波片(9),并经所述复眼透镜(3)和led收集器(2)后照射在led光源(1)的发光区域上,一部分光线被所述反射膜(101)反射回去,反射回去的光线再依次经所述led收集器(2)和复眼透镜(3)后穿过四分之一波片(9)到达所述增亮型偏光片(10),被反射的光线两次穿过所述四分之一波片(9)后偏振面旋转90°变得和所述增亮型偏光片(10)的透过轴一致,从而对lcd光阀(6)无用的一路偏振光的一部分光线变得可用,完成偏振光变换的过程;

或者所述led光源(1)发出的光线经所述led收集器(2)进行收集和准直后,照射在所述复眼透镜(3)上并分割成若干的子光源,经所述重叠透镜(4)后穿过所述四分之一波片(9)并照射在所述增亮型偏光片(10)上;所述增亮型偏光片(10)对光线进行偏振光分离,对lcd光阀(6)有用的一路偏振光被透射,对lcd光阀(6)无用的一路偏振光被反射,两路偏振光为线偏振光且振幅相等、振动面正交;对lcd光阀(6)有用的一路偏振光穿过所述增亮型偏光片(10)后,经聚焦透镜(5)对lcd光阀(6)进行均匀照明,并经场镜(7)和投影镜头(8)投射出去;对lcd光阀(6)无用的一路偏振光则被所述增亮型偏光片(10)反射回去,被反射的光线穿过所述四分之一波片(9),并依次经所述重叠透镜(4)、复眼透镜(3)和led收集器(2)后照射在led光源(1)的发光区域上,一部分光线被所述反射膜(101)反射回去,反射回去的光线再依次经所述led收集器(2)、复眼透镜(3)和重叠透镜(4)后穿过四分之一波片(9)到达所述增亮型偏光片(10),被反射的光线两次穿过所述四分之一波片(9)后偏振面旋转90°变得和所述增亮型偏光片(10)的透过轴一致,从而对lcd光阀(6)无用的一路偏振光的一部分光线变得可用,完成偏振光变换的过程;

或者所述led光源(1)发出的光线经所述led收集器(2)进行收集和准直,并依次经所述复眼透镜(3)、重叠透镜(4)和聚焦透镜(5)后,穿过所述四分之一波片(9)而照射在所述增亮型偏光片(10)上;所述增亮型偏光片(10)对光线进行偏振光分离,对lcd光阀(6)有用的一路偏振光被透射,对lcd光阀(6)无用的一路偏振光被反射,两路偏振光为线偏振光且振幅相等、振动面正交;对lcd光阀(6)有用的一路偏振光穿过所述增亮型偏光片(10)后,对所述lcd光阀(6)进行均匀照明,并经场镜(7)和投影镜头(8)投射出去;对lcd光阀(6)无用的一路偏振光则被所述增亮型偏光片(10)反射回去,被反射的光线穿过所述四分之一波片(9),并依次经所述聚焦透镜(5)、重叠透镜(4)、复眼透镜(3)和led收集器(2)后照射在led光源(1)的发光区域上,一部分光线被所述反射膜(101)反射回去,反射回去的光线再依次经所述led收集器(2)、复眼透镜(3)、重叠透镜(4)和聚焦透镜(5)后穿过四分之一波片(9)到达所述增亮型偏光片(10),被反射的光线两次穿过所述四分之一波片(9)后偏振面旋转90°变得和所述增亮型偏光片(10)的透过轴一致,从而对lcd光阀(6)无用的一路偏振光的一部分光线变得可用,完成偏振光变换的过程。


技术总结
本发明公开了一种LCD投影机复眼照明系统,包括按光线行进方向依次设置的LED光源、LED收集器、复眼透镜、重叠透镜、聚焦透镜、LCD光阀、场镜和投影镜头;所述LCD投影机复眼照明系统还包括依次设于所述重叠透镜和聚焦透镜之间的四分之一波片和增亮型偏光片。本发明偏振光两次穿过四分之一波片完成偏振光变换,显著提高了投影机的照明效率和照明均匀度,节约电源功耗,大幅提高了产品竞争力,而且整体结构简单,体积相对较小,制作容易,价廉物美。

技术研发人员:郭瀚文
受保护的技术使用者:南华智能精密机器(深圳)有限公司
技术研发日:2020.11.04
技术公布日:2021.01.05
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