一种高色域LCD投影机的制作方法

一种高色域lcd投影机
技术领域
1.本技术涉及投影仪技术领域，特别是涉及一种高色域lcd投影机。


背景技术：

2.lcd投影机作为一种新型的显示设备，能投射彩色的画面。现有技术中，通常是采用带有cf彩膜的彩色tft-lcd作为显示器件，以采用蓝光芯片激发黄光荧光粉从而产生白光的led作为背光源，由于led产生的白光中大部分的黄光会被过滤掉，导致背光的利用率降低，相关的分析表明，彩色tft-lcd对白光的利用率仅为30％。同时，由于led中的绿光和红光色纯度太低，导致投影机色域难以提高，现有显示方案存在效率低、色域低等问题。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种高色域lcd投影机，以解决现有技术中的缺点与不足。
4.本技术的一种高色域lcd投影机，包括：机壳以及设置于所述机壳内的光源模块和lcd屏；
5.所述光源模块用于提供包含红色、绿色和蓝色的照明合光束，所述光源模块包括提供红光的红色发光器、提供绿光的绿色发光器、提供蓝光的蓝色发光器以及两片分光镜片，所述红光、绿光和蓝光经过两片分光镜片形成所述照明合光束，所述两片分光镜片相互平行设置；
6.所述lcd屏设置于所述光源模块的出光侧，所述lcd屏用于将所述照明合光束转换为影像光束。
7.相对于现有技术，通过上述技术方案可知，本技术的光源模块通过三种颜色的发光器分别通过分光镜片后形成入射lcd屏的照明合光束，照明合光束经过lcd屏后转换为影像光束，带有图像信息，供以后续投射。如此设计，一方面红色发光器、绿色发光器和蓝色发光器发出光的光谱与lcd屏的透过率匹配，透过率高，可以提升整机亮度及均匀性，且颜色纯度高，有利于提高投影机的显示色域，另一方面，光源模块的尺寸可以减小，以便减小整机尺寸，且红色发光器、绿色发光器和蓝色发光器可以通过时序控制(时序控制为常见方式，本文不作赘述)发光以形成照明合光束(白光)，有效减少功率。
8.在一优选或可选实施例中，所述红色发光器、绿色发光器和蓝色发光器的出光侧均设置有聚光准直透镜。
9.在一优选或可选实施例中，所述红色发光器和蓝色发光器分别布置于所述绿色发光器的相对两侧，且所述红色发光器的出光方向和绿色发光器的出光方向相互平行，所述蓝色发光器的出光方向垂直于所述红色发光器的出光方向和绿色发光器的出光方向。
10.在一优选或可选实施例中，所述两片分光镜片分别为第一分光镜片和第二分光镜片，所述第一分光镜片设置于所述绿色发光器的出光方向和蓝色发光器的出光方向的交汇处，所述第二分光镜片设置于所述红色发光器的出光方向和蓝色发光器的出光方向的交汇处，所述第一分光镜片用于将所述绿光反射至所述第二分光镜片和将所述蓝光透射至所述
第二分光镜片，所述第二分光镜片用于反射所述红光以及透射所述绿光和蓝光，以形成所述照明合光束。
11.在一优选或可选实施例中，所述红色发光器发出的红光波长为620～650nm，所述绿色发光器发出的绿光波长为540～570nm，所述蓝色发光器发出的蓝光波长为440～470nm。
12.在一优选或可选实施例中，所述红色发光器、绿色发光器及蓝色发光器均为led光源或激光光源。
13.在一优选或可选实施例中，所述高色域lcd投影机还包括反光镜和投影模块，所述反光镜设置于所述lcd屏的出光侧，用于将所述影像光束反射至所述投影模块，所述投影模块用于将所述影像光束形成投射光束。
14.在一优选或可选实施例中，所述高色域lcd投影机还包括准直透镜和聚焦透镜，所述准直透镜设置于所述lcd屏和光源模块之间，所述照明合光束经过所述准直透镜后再射入所述lcd屏，所述聚焦透镜设置于所述lcd屏和反光镜之间，所述影像光束经过所述聚焦透镜后再射入所述反光镜。
15.在一优选或可选实施例中，所述机壳内设置有配合于所述光源模块的第一卡接槽以及配合于所述lcd屏的第二卡接槽。
16.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本技术。
附图说明
17.图1为本技术实施例中高色域lcd投影机的立体结构示意图；
18.图2为本技术实施例中高色域lcd投影机的剖视图；
19.图3为本技术实施例中高色域lcd投影机的光路结构图；
20.附图标记：
21.1、机壳；11、第一卡接槽；12、第二卡接槽；2、光源模块；21、红色发光器；22、绿色发光器；23、蓝色发光器；24、第一分光镜片；25、第二分光镜片；26、聚光准直透镜；3、准直透镜；4、lcd屏；5、聚焦透镜；6、反光镜；7、投影模块。
具体实施方式
22.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.需要理解的是，在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也即，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”、“空心”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
25.请参阅图1至图3，本技术实施例提供一种高色域lcd投影机，包括：机壳1以及设置于所述机壳1内的光源模块2和lcd屏4。
26.所述机壳1内设置有配合于所述光源模块2的第一卡接槽11以及配合于所述lcd屏4的第二卡接槽12，从而方便安装。
27.其中，所述光源模块2用于提供包含红色、绿色和蓝色的照明合光束，所述光源模块2包括提供红光的红色发光器21、提供绿光的绿色发光器22、提供蓝光的蓝色发光器23以及两片分光镜片，所述红光、绿光和蓝光经过两片分光镜片形成所述照明合光束，所述两片分光镜片相互平行设置。具体地，在本实施例中，所述红色发光器21和蓝色发光器23分别布置于所述绿色发光器22的相对两侧，所述红色发光器21的出光方向和绿色发光器22的出光方向垂直于所述照明合光束的光轴设置，也即所述红色发光器21的出光方向和绿色发光器22的出光方向相互平行。所述蓝色发光器23的出光方向与照明合光束的光轴平行设置，也即所述蓝色发光器23的出光方向垂直于所述红色发光器21的出光方向和绿色发光器22的出光方向。
28.在本实施例中，所述两片分光镜片分别为第一分光镜片24和第二分光镜片25，所述第一分光镜片24设置于所述绿色发光器22的出光方向和蓝色发光器23的出光方向的交汇处，所述第二分光镜片25设置于所述红色发光器21的出光方向和蓝色发光器23的出光方向的交汇处，所述第一分光镜片24用于将所述绿光反射至所述第二分光镜片25和将所述蓝光透射至所述第二分光镜片25，所述第二分光镜片25用于反射所述红光以及透射所述绿光和蓝光，以形成所述照明合光束，照明合光束也就是白光，在本实施例中，所述第一分光镜片24可以通过镀有反射绿光透射蓝光的膜来实现上述效果，所述第二分光镜片25可以通过镀有反射红光透射绿光和蓝光的膜来实现上述效果。可以理解的是，所述红色发光器21、所述绿色发光器22和所述蓝色发光器23的设置位置并不局限于此，也可以进行相互调整，如将所述红色发光器21和所述蓝色发光器23的设置位置对调，此时，所述第一分光镜片24的表面则镀反射绿光透射红光的膜，所述第二分光镜片25的表面镀反射蓝光透射绿光和红光的膜，显然，只要所述红光、所述绿光和所述蓝光能有效实现合光即可。
29.其中，所述lcd屏4设置于所述光源模块2的出光侧，所述光源模块2的出光侧也即光源模块2发出照明合光束的位置，所述lcd屏4用于将所述照明合光束转换为影像光束，影像光束带有图像信息。
30.通过上述技术方案可知，本技术的光源模块2通过三种颜色的发光器分别通过分光镜片后形成入射lcd屏4的照明合光束，照明合光束经过lcd屏4后转换为影像光束，带有图像信息，供以后续投射。如此设计，一方面红色发光器21、绿色发光器22和蓝色发光器23发出光的光谱与lcd屏4的透过率匹配，透过率高，可以提升整机亮度及均匀性，且颜色纯度高，有利于提高投影机的显示色域，另一方面，光源模块2的尺寸可以减小，以便减小整机尺寸，且红色发光器21、绿色发光器22和蓝色发光器23可以通过时序控制(时序控制为常见方
式，本文不作赘述)发光以形成照明合光束(白光)，有效减少功率。
31.其中，lcd屏4可采用彩色lcd屏4或者黑白lcd屏4，当采用黑白lcd屏4时，由于黑白lcd屏4对于背光光源波长透过率不具有选择性，透光效率能进一步提升，同时，在相同分辨率的情况下，黑白lcd屏4尺寸可缩小为彩色lcd的1/3，减小投影机整机的体积。
32.优选地，本实施例所述红色发光器21发出的红光波长为620～650nm，所述绿色发光器22发出的绿光波长为540～570nm，所述蓝色发光器23发出的蓝光波长为440～470nm，色纯度高，能极大的提高投影仪显示色域。
33.优选地，所述红色发光器21、绿色发光器22及蓝色发光器23均为led光源或激光光源。
34.优选地，所述红色发光器21、绿色发光器22和蓝色发光器23的出光侧均设置有聚光准直透镜26，即红色发光器21、绿色发光器22和蓝色发光器23各自对应一个聚光准直透镜26，红光、绿光和蓝光通过聚光准直透镜26后再进入第一分光镜片24和第二分光镜片25。聚光准直透镜26可对光线进行准直和均匀，在本实施例中，所述聚光准直透镜26采用非球面透镜，可使经过光成为矩形光斑，方便与lcd屏4进行匹配。
35.优选地，本实施例所述高色域lcd投影机还包括反光镜6和投影模块7，所述反光镜6设置于所述lcd屏4的出光侧，用于将所述影像光束反射至所述投影模块7，所述投影模块7用于将所述影像光束形成投射光束，由此，投射光束可投射至所需区域进行显示，在本实施例中，影像光束和投射光束的光轴相互垂直，反光镜6的设置有利于折叠光路，节省机壳1内部空间。
36.优选地，本实施例所述高色域lcd投影机还包括准直透镜3和聚焦透镜5，所述准直透镜3设置于所述lcd屏4和光源模块2之间，所述照明合光束经过所述准直透镜3后再射入所述lcd屏4，可对照明合光束进行进一步地准直，所述聚焦透镜5设置于所述lcd屏4和反光镜6之间，所述影像光束经过所述聚焦透镜5后再射入所述反光镜6，从而对影像光束进行聚焦，便于后续投射显示，所述准直透镜3和聚焦透镜5均为菲涅尔透镜。
37.其中，所述反光镜6、投影模块7、准直透镜3和聚焦透镜5均设置于所述机壳1。
38.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。