投影机的制作方法

1.本实用新型涉及投影领域，尤其涉及一种投影机。


背景技术：

2.投影机是一种可将图像或视频投射到幕布上进行显示的设备，广泛应用于家庭、办公室、学校或电影院等场所。其中，单片液晶投影机因其结构简单、成本较低，深受消费者喜爱。
3.目前，单片液晶投影机一般采用简单的科勒照明方式，照明系统设计简陋，照明的均匀性较低，影响了产品的输出亮度，用户使用体验欠佳。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种投影机，旨在解决目前的液晶投影机照明的均匀性欠佳的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型实施例提出一种投影机，所述投影机包括沿光路传输方向依次设置的光源、复眼透镜、液晶面板以及镜头，所述光源发出的光依次通过所述复眼透镜和所述液晶面板传输到所述镜头上，所述复眼透镜包括呈矩阵排布的多个微透镜单元，所述矩阵的行数和列数均为奇数。
6.可选地，在本实用新型一实施例中，所述矩阵中心的所述微透镜单元位于所述光源的出射光线的轴线上。
7.可选地，在本实用新型一实施例中，所述矩阵中处于中间一行的所述微透镜单元与所述液晶面板的宽度方向的中心线共线，所述矩阵中处于中间一列的所述微透镜单元与所述液晶面板的长度方向的中心线共线。
8.可选地，在本实用新型一实施例中，所述复眼透镜的入光侧和所述光源的出光侧相对设置，和/或，所述镜头的入光侧和所述液晶面板的出光侧相对设置。
9.可选地，在本实用新型一实施例中，所述投影机还包括第一反射镜，所述第一反射镜的法线方向与所述光源的出射光的光轴倾斜设置，所述复眼透镜设置在所述第一反射镜的反射光路上。
10.可选地，在本实用新型一实施例中，所述投影机还包括第二反射镜，所述第二反射镜的法线方向与所述液晶面板的出射光的光轴倾斜设置，所述镜头设置在所述第二反射镜的反射光路上。
11.可选地，在本实用新型一实施例中，所述复眼透镜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。
12.可选地，在本实用新型一实施例中，所述投影机还包括会聚透镜，所述会聚透镜设于所述液晶面板的出光侧。
13.可选地，在本实用新型一实施例中，所述投影机还包括聚焦透镜，所述聚焦透镜设置在所述复眼透镜和所述液晶面板之间的光路上。
14.可选地，在本实用新型一实施例中，所述投影机还包括起偏器，所述起偏器设置在所述聚焦透镜和所述液晶面板之间的光路上。
15.可选地，在本实用新型一实施例中，所述投影机还包括准直透镜，所述准直透镜设于所述光源和所述复眼透镜之间的光路上。
16.可选地，在本实用新型一实施例中，所述投影机还包括收集透镜，所述收集透镜设于所述光源和所述准直透镜之间的光路上。
17.相对于现有技术，本实用新型提出的技术方案中，利用光源产生投影光线，光源发射的光线依次经过复眼透镜和液晶面板，进而入射到镜头上，通过镜头投射到屏幕或墙面上实现投影显示。而且，复眼透镜可以对光源发出的光线进行准直校正、混合及匀化处理，提高光线分布的均匀性。同时，复眼透镜中微透镜单元的排布行数和列数均为奇数，能够提高中间光线的强度，使得光线的强度比较均匀，有利于照明效率的提升，增加了产品的输出亮度，用户体验感较佳。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1为本实用新型投影机一实施例的结构示意图；
20.图2为本实用新型投影机另一实施例的结构示意图。
21.附图标号说明：
22.标号名称标号名称1光源2复眼透镜3液晶面板4镜头5第一反射镜6第二反射镜7会聚透镜8聚焦透镜9起偏器10准直透镜11收集透镜
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23.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型实施例保护的范围。
25.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.另外，在本实用新型实施例中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而
不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
27.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
28.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型实施例要求的保护范围之内。
29.目前市面上的液晶投影仪器，通常使用自由曲面收集透镜或光锥，加上一个准直透镜来将光源的发散光转为输入到液晶模组的准直光线。采用这种结构的照明系统，光线的均匀性较差，一般中心亮而边缘低。而且，照射到液晶膜组的光线强度也较低，影响投影亮度。可以理解的是，目前的液晶投影仪器的照明效率较低，无法有效满足投影需求。
30.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种投影机，在光源和液晶面板之间的光路上设置了复眼透镜，利用复眼透镜可以提高光线分布的均匀性。而且，复眼透镜中微透镜单元的数量为奇数，能够避免中间光线的强度减弱，使得光线的强度比较均匀，进一步提高了光线的均匀性。
31.为了更好的理解上述技术方案，下面结合附图对上述技术方案进行详细的说明。
32.如图1所示，本实用新型实施例提出的一种投影机，投影机包括沿光路的传输方向依次设置的光源1、复眼透镜2、液晶面板3以及镜头4，光源1发出的光依次通过复眼透镜2和液晶面板3传输到镜头4上，复眼透镜2包括呈矩阵排布的多个微透镜单元，矩阵的行数和列数均为奇数；
33.在该实施例采用的技术方案中，利用光源1产生投影光线，光源1发射的光线依次经过复眼透镜2和液晶面板3，进而入射到镜头4上，通过镜头4投射到屏幕或墙面上实现投影显示。而且，复眼透镜2可以对光源1发出的光线进行准直校正、混合及匀化处理，提高光线分布的均匀性。同时，复眼透镜2中的多个微透镜单元在呈矩阵排布时，矩阵的的行数和列数均为奇数，能够避免中间光线的强度减弱，使得光线的强度比较均匀，有利于照明效率的提升，增加了产品的输出亮度，用户体验感较佳。
34.具体的，本实施例提供的投影机，可以为液晶投影机，主要包括光源1、复眼透镜2、液晶面板3以及镜头4。
35.光源1用于提供照明光线，可以是led光源，led光源出射白色的照明光，为投影机提供形成投影图像所需的光线。其中，该白色的照明光为自然光。光源1也可以是激光激发荧光的白色光源，或者其他可以产生白色光的光源。当然，在其他实施例中，光源1也设计为白光光源、单色光源或不同颜色光源的组合，单色光源可以采用红绿蓝中的任意一种单色光源，不同颜色的光源的组合可以采用红绿蓝中任意单色光源的组合。
36.复眼透镜2可以设于光源1的出光侧，用于对光源1出射的光线进行准直校正、混合及匀化处理，还可以对无用的杂散光线进行旁路阻隔。复眼透镜2包括一系列呈矩阵分布的
微透镜单元，矩阵包括多行和多列，行数(即行的数量)、列数(即列的数量)均为奇数，能够避免中间光线的强度减弱，进一步提高光线强度的均匀性。复眼透镜2可以为一片单面复眼透镜2、两片单面复眼透镜2的组合，在此不做限定。优选地，复眼透镜2为双面复眼透镜2，将双面复眼透镜2应用于投影机的照明系统中，可以获得较高的光能利用率和大面积的均匀照明，从而提高投影机的投影效果。
37.液晶面板3可以设置于复眼透镜2的出光侧，用于根据图像信号对复眼透镜2出射的光线调制而生成调制光，调制光具有图像信息，用于形成投影画面。液晶面板3可以包括cf基板和tft基板，以及夹设在tft基板和cf基板的液晶材料。
38.镜头4可以设置于液晶面板3的出光侧，用于投射液晶面板3生成的调制光，以在屏幕或者墙面上形成投影画面。常用的镜头为三片或四片玻璃镜片组成，也可以是更多镜片组成，镜片材料也可以使用光学塑料。为满足不同的应用需要，镜头4可以为方形投影镜头。当然也可以根据需要设计成其它结构的投影镜头，对此不做限制。
39.进一步的，在本实用新型一实施例中，矩阵中心的微透镜单元位于光源1 的出射光线的轴线上。如此设置，能够提高中心位置的微透镜单元的光线强度，使得光线强度由中心朝边缘递减，提高光线分布的均匀性。需要指出的是，矩阵中心指的是中间行与中间列的交点。如果矩阵有7行，那么中间行是第4行；如果矩阵有9行，那么中间行是第5行；如果矩阵有11行，那么中间行是第6行
……
依次类推，不再详述。当然，中间行的确定与中间列的确定方法相同，在此不再详述。
40.进一步的，在本实用新型一实施例中，矩阵中处于中间一行的微透镜单元与液晶面板3的宽度方向的中心线共线，矩阵中处于中间一列的微透镜单元与液晶面板3的长度方向的中心线共线。如此设置，能够使光线在液晶面板3 的长度方向和宽度方向均匀发散，提高液晶面板3的投影画面的效果。
41.进一步的，在本实用新型一实施例中，复眼透镜2的入光侧和光源1的出光侧相对设置，和/或，镜头4的入光侧和液晶面板3的出光侧相对设置。
42.在本实施例中，复眼透镜2的入光侧和光源1的出光侧相对设置，可以使光源1发出的光线直接射向复眼透镜2，能够减少光线的损失，提高光线利用率，从而提高照明效率。而镜头4的入光侧与液晶面板3的出光侧相对设置，有利于液晶面板3生成的调制光射向镜头4，保证投影效果。
43.进一步的，在本实用新型一实施例中，投影机还包括第一反射镜5，第一反射镜5的法线方向与光源1的出射光的光轴倾斜设置，复眼透镜2设置在第一反射镜5的反射光路上。
44.在该实施例中，通过倾斜设置的第一反射镜5，可以将光路进行折叠，能够使得投影机的结构紧凑，减小了整个投影机的体积。同时，光源1的照明光路与液晶面板3相间隔，在投影显示图像时，光源1发射光线产生的热量不能直接通过热传导方式传递给液晶面板3，有效地避免了液晶面板3的温度的升高。
45.进一步的，在本实用新型一实施例中，投影机还包括第二反射镜6，第二反射镜6的法线方向与液晶面板3的出射光的光轴倾斜设置，镜头4设置在第二反射镜6的反射光路上。
46.在该实施例中，通过倾斜设置的第二反射镜6，一方面可以将光路进行进一步的折叠，能够使得投影机的结构更加紧凑，减小了整个投影机的体积；另一方面可以有效避免第二反射镜6反射回来的光重新进入液晶面板3中，防止产生杂散光而降低成像的对比度，甚
至可能产生鬼影的现象，有效提高了成像质量。
47.进一步的，在本实用新型一实施例中，投影机还包括会聚透镜7，会聚透镜7设于液晶面板3的出光侧。
48.在该实施例中，通过设置的会聚透镜7，可以对液晶面板3的出射光进行汇聚，从而提高光利用率。优选地，会聚透镜7可以为双折射效应较低的光学塑料材料或者玻璃材料制成。需要指出的是，会聚透镜7与液晶面板3平行设置，且设置在液晶面板3与第二反射镜6之间。
49.进一步的，在本实用新型一实施例中，投影机还包括聚焦透镜8，聚焦透镜8设置在复眼透镜2和液晶面板3之间的光路上。
50.在该实施例中，通过设置的聚焦透镜8，能够将复眼透镜2射出的光线进行聚焦，使之投射的光束与液晶面板3的几何尺寸匹配。通过聚焦透镜8对光线的聚焦，能够使光线投射到液晶面板3相同的区域。
51.进一步的，在本实用新型一实施例中，投影机还包括起偏器9，起偏器9 设置在聚焦透镜8和液晶面板3之间的光路上。
52.在该实施例中，光源1发出的光经过起偏器9后转变为线偏振光，该线偏振光入射到液晶面板3，液晶面板3根据接收到的图像信号对线偏振光进行调制，形成调制光。起偏器9与液晶面板3相分离，避免两者直接进行热传递，使得起偏器9产生的热量不会直接传导到液晶面板3上，避免了起偏器9发热对液晶面板3的影响，降低了液晶面板3内液晶材料因为高温而失效的风险。
53.进一步的，在本实用新型一实施例中，投影机还包括准直透镜10，准直透镜10设于光源1和复眼透镜2之间的光路上。
54.在该实施例中，通过设置的准直透镜10，能够将光源1发出的光线转换为平行光射出。优选的，准直透镜10设置在光源1和第一反射镜5之间，光线经准直透镜10后射入第一反射镜5。
55.进一步的，在本实用新型一实施例中，投影机还包括收集透镜11，收集透镜11设于光源1和准直透镜10之间的光路上。
56.在该实施例中，通过设置的收集透镜11，可以减小光源1发出的光线的发散角，能够尽量收集光源1发出的光线，并转换成符合复眼透镜2允许的数值孔径，对复眼透镜2进行照明。
57.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型实施例的专利范围，凡是在本实用新型实施例的发明构思下，利用本实用新型实施例说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型实施例的专利保护范围内。