一种LCD投影机光学系统和投影方法与流程

文档序号:23552314发布日期:2021-01-05 21:11阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种lcd投影机光学系统,其特征在于,包括按光线行进方向依次设置的led光源(1)、导光棒(2)、重叠透镜模组(3)、聚焦透镜(4)、lcd光阀(5)、场镜(6)和投影镜头(7);

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多片发光晶片(102);相邻的发光晶片(102)之间设有间隙,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lcd投影机光学系统还包括按光线行进方向依次设于所述重叠透镜模组(3)和聚焦透镜(4)之间的四分之一波片(8)和增亮型偏光片(9);或者所述lcd投影机光学系统还包括按光线行进方向依次设于所述聚焦透镜(4)和lcd光阀(5)之间的四分之一波片(8)和增亮型偏光片(9)。

2.根据权利要求1所述的一种lcd投影机光学系统,其特征在于,所述四分之一波片(8)和增亮型偏光片(9)的基材采用有机材料制作而成。

3.根据权利要求1所述的一种lcd投影机光学系统,其特征在于,相邻所述发光晶片(102)之间的间隙的宽度为l,所述发光晶片(102)的厚度为h,且l≥1.666h。

4.根据权利要求1所述的一种lcd投影机光学系统,其特征在于,所述增亮型偏光片(9)采用线性起偏器,所述增亮型偏光片(9)的透过轴和所述lcd光阀(5)所需的入射偏振光的偏振面一致,所述增亮型偏光片(9)透射所述lcd光阀(5)所需的线偏振光;所述增亮型偏光片(9)的反射轴和透过轴正交,且所述增亮型偏光片(9)反射与其透过轴偏振面正交的线偏振光。

5.根据权利要求1所述的一种lcd投影机光学系统,其特征在于,所述四分之一波片(8)的快轴和所述增亮型偏光片(9)的透过轴成+45°、-45°、+135°和-135°中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种lcd投影机光学系统,其特征在于,所述四分之一波片(8)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(9)的透过轴成+45°、-45°、+135°和-135°中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种lcd投影机光学系统,其特征在于,所述增亮型偏光片(9)安装于所述重叠透镜模组(3)和聚焦透镜(4)之间的光阑上。

8.根据权利要求1所述的一种lcd投影机光学系统,其特征在于,所述重叠透镜模组(3)包括按光线行进方向依次设置的入射透镜(31)、中间透镜(32)和转向透镜(33)。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的lcd投影机光学系统的投影方法,其特征在于,包括如下步骤:

所述led光源(1)发出的光线依次经所述导光棒(2)和重叠透镜模组(3)后,穿过所述四分之一波片(8)而照射在所述增亮型偏光片(9)上,所述增亮型偏光片(9)对光线进行偏振光分离,对lcd光阀(5)有用的一路偏振光被透射,对lcd光阀(5)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(5)有用的一路偏振光穿过所述增亮型偏光片(9)后,经所述聚焦透镜(4)对lcd光阀(5)进行均匀照明,并经所述场镜(6)和投影镜头(7)投射出去;对lcd光阀(5)无用的一路偏振光则被所述增亮型偏光片(9)反射回去,被反射的光线穿过所述四分之一波片(8),并经所述重叠透镜模组(3)和导光棒(2)后,照射在所述led光源(1)的发光区域上,一部分光线被所述发光区域内的反射膜(101)反射回去,反射回去的光线再依次经所述导光棒(2)和重叠透镜模组(3)后穿过四分之一波片(8)到达所述增亮型偏光片(9),被反射的光线两次穿过所述四分之一波片(8)后偏振面旋转90°变得和所述增亮型偏光片(9)的透过轴一致,从而对lcd光阀(5)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)发出的光线依次经所述导光棒(2)、重叠透镜模组(3)和聚焦透镜(4)后,穿过所述四分之一波片(8)到达所述增亮型偏光片(9),所述增亮型偏光片(9)对光线进行偏振光分离,对lcd光阀(5)有用的一路偏振光被透射,对lcd光阀(5)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(5)有用的一路偏振光穿过所述增亮型偏光片(9)后对lcd光阀(5)进行均匀照明,并经所述场镜(6)和投影镜头(7)投射出去;对lcd光阀(5)无用的一路偏振光则被所述增亮型偏光片(9)反射回去,被反射的光线穿过所述四分之一波片(8),并依次经所述聚焦透镜(4)、重叠透镜模组(3)和导光棒(2)后,照射在所述led光源(1)的发光区域上,一部分光线被所述发光区域内的反射膜(101)反射回去,反射回去的光线再依次经所述导光棒(2)、重叠透镜模组(3)和聚焦透镜(4)后穿过四分之一波片(8)到达所述增亮型偏光片(9),被反射的光线两次穿过所述四分之一波片(8)后偏振面旋转90°变得和所述增亮型偏光片(9)的透过轴一致,从而对lcd光阀(5)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投影机光学系统,包括按光线行进方向依次设置的LED光源、导光棒、重叠透镜模组、聚焦透镜、LCD光阀、场镜和投影镜头;所述LCD投影机光学系统还包括按光线行进方向依次设于重叠透镜模组和聚焦透镜之间的四分之一波片和增亮型偏光片。本发明增亮型偏光片对光线进行偏振光分离,对LCD光阀有用的一路偏振光被透射,无用的一路偏振光被反射;被反射的光线进入导光棒并照射在LED光源上,一部分光线经反射膜反射回来,期间两次穿过四分之一波片后,偏振面旋转90°而被LCD光阀所利用,且光展未溢出,故显著提高了照明效率,节约电源功耗。

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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