CN109946906A - 一种投影显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影显示设备，其包括镜头，所述镜头后侧设置有至少一个成像组件，所述成像组件包括反射镜以及与所述反射镜相对应的MicroLed显示屏，所述MicroLed显示屏与反射镜之间设置有菲涅尔透镜组件，所述MicroLed显示屏产生的光线经由所述菲涅尔透镜组件折射至所述反射镜上，并通过所述反射镜反射至所述镜头。本发明中所述MicroLed显示屏为自发光显示设备，由于所述MicroLed显示屏可以自发光，免除了现有技术中光源与显示屏之间混光距离的设置，从而减小光线行程，缩小了所述投影显示设备的整体尺寸。

Description

一种投影显示设备

技术领域

本发明涉及显示投影技术领域，尤其涉及一种投影显示设备。

背景技术

传统LCD或DLP投影显示设备包括镜头、反射镜、菲涅尔透镜、LCD/DLP显示屏以及背光源，如图1所示，LCD显示屏及DLP显示屏本身并不具备发光功能，只有通过背光源发光（即投影的照明部分）将光传输给LCD或DLP等显示器件才能产生图像，最终经镜头将图像调整相应焦距，投射到合适的位置产生观看影像；由于LCD或是DLP两种投影光机中显示屏的一侧需要设置背光源，背光源与显示屏之间需要保持一定距离来保证混光距离，导致照明系统占用了整个设备近一半的空间，造成整体设备体积较大。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种投影显示设备，旨在解决现有投影设备中背光源与显示屏之间距离大，占用空间多问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种投影显示设备，其包括镜头，其中，所述镜头后侧设置有至少一个成像组件，所述成像组件包括反射镜以及与所述反射镜相对应的MicroLed显示屏，所述MicroLed显示屏与反射镜之间设置有菲涅尔透镜组件，所述MicroLed显示屏产生的光线经由所述菲涅尔透镜组件折射至所述反射镜上，并通过所述反射镜反射至所述镜头。

所述投影显示设备，其中，所述MicroLed显示屏背离所述菲涅尔透镜组件一侧设置有散热器。

所述投影显示设备，其中，所述散热器朝向所述反射镜一侧设置有导热件，所述导热件与所述MicroLed显示屏连接。

所述投影显示设备，其中，所述菲涅尔透镜组件和所述MicroLed显示屏均垂直于所述镜头，且所述菲涅尔透镜组件、所述反射镜以及所述镜头围成三角形。

所述投影显示设备，其中，所述反射镜与所述菲涅尔透镜组件之间具有40°~60°夹角。

所述投影显示设备，其中，所述菲涅尔透镜组件的中心与所述反射镜的中心的连线垂直于菲涅尔透镜组件。

所述投影显示设备，其中，当所述成像组件为一个时，所述菲涅尔透镜组件包括第一菲涅尔透镜，所述反射镜、所述第一菲涅尔透镜以及所述MicroLed显示屏沿一条直线依次排列。

所述投影显示设备，其中，所述镜头在所述反射镜上投影区域的面积小于所述反射镜的面积。

所述投影显示设备，其中，当所述成像组件为至少两个时，所述菲涅尔透镜组件包括间隔设置的第二菲涅尔透镜和第三菲涅尔透镜，所述反射镜、所述第二菲涅尔透镜、所述第三菲涅尔透镜和所述MicroLed沿一条直线依次排列。

所述投影显示设备，其中，所述反射镜在所述镜头上的投影将所述镜头均分。

有益效果：本发明中所述MicroLed显示屏为自发光显示设备，由于所述MicroLed显示屏可以自发光，免除了现有技术中光源与显示屏之间混光距离的设置，从而减小光线行程，缩小了所述投影显示设备的整体尺寸。

附图说明

图1是现有技术中投影显示设备的结构示意图;

图2是本发明中所述成像组件为一个时，所述投影显示设备的结构示意图；

图3是本发明中所述成像组件为量个时，所述投影显示设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图，并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请同时参阅图2和图3，其中，图2是本发明中所述成像组件为一个时，所述投影显示设备的结构示意图；图3是本发明中所述成像组件为量个时，所述投影显示设备的结构示意图；图2和图3中箭头表示光线传播方向。

本发明提供一种投影显示设备，其包括镜头1和若干个成像组件2，所述成像组件2用于将光线射入到所述镜头1内，通过所述镜头1成像；所述若干个成像组件2位于所述镜头1的后侧；所述成像组件2可以为一个，也可以为多个，其中，所述成像组件2至少为一个。所述成像组件2包括反射镜21以及与所述反射镜21相对应的MicroLed显示屏23，所述MicroLed显示屏23与反射镜21之间设置有菲涅尔透镜组件22，所述菲涅尔透镜组件22用于缩小图像和减小光线行程，使得所述菲涅尔透镜组件22接收的所有光线均可以折射至所述反射镜21，进而通过所述反射镜21将所有光线反射至所述镜头1，呈现完整图像。

本发明中所述MicroLed显示屏23为自发光显示设备，由于所述MicroLed显示屏23可以自发光，免除了现有技术中光源与显示屏之间混光距离的设置，从而减小光线行程，缩小了所述投影显示设备的整体尺寸，所述MicroLed显示屏23产生的光线穿透所述菲涅尔透镜组件22后投射至所述反射镜21上，所述反射镜21接收光线后，将光线反射至所述镜头1，从而在所述镜头1成像。

由于所述MicroLed显示屏23自发光，使得所述MicroLed显示屏23发射光线时避免了转换成热量或不作为图像的杂散光的出现，提升了图像的对比度，使得所述投影显示设备整体的转换效率较高。

进一步的，由于所述MicroLed显示屏23与所述菲涅尔透镜组件22相邻，且所述MicroLed显示屏23为自发光显示设备，因此所述MicroLed显示屏23工作时势必会产生一定的热量，如果所述MicroLed显示屏23散发的热量得不到转移或疏散，所述菲涅尔透镜组件22就会在所述MicroLed显示屏23散发热量的影响下产生变形。为避免所述菲涅尔透镜组件22长时间接触所述MicroLed显示屏23散发的热量而产生形变，本发明所述MicroLed显示屏23背离所述菲涅尔透镜组件22一侧设置有散热器3，通过所述散热器3，所述MicroLed显示屏23散发的热量被所述散热器3引导向远离所述菲涅尔透镜组件22的方向，从而减小热量向所述菲涅尔透镜组件22方向的疏散，有效避免所述菲涅尔透镜组件22变形。

所述散热器3朝向所述反射镜21一侧设置有导热件4，所述导热件4采用导热材料制成，所述导热件4与所述MicroLed显示屏23连接，提升所述MicroLed显示屏23所散发的热量朝向所述散热器3方向传递的效率，避免所述菲涅尔透镜组件22形变而对成像产生影响。

当所述菲涅尔透镜组件22与所述MicroLed显示屏23之间的距离小于5mm时，会使所述菲涅尔透镜组件22与所述MicroLed显示屏23之间过于接近，无法避免所述菲涅尔透镜组件22受到所述MicroLed显示屏23散发热量的影响而产生形变；当所述菲涅尔透镜组件22与所述MicroLed显示屏23之间的距离大于80mm时，所述MicroLed显示屏23发出的光线无法全部投射至所述菲涅尔透镜组件22，造成图像失真以及杂散光浪费光能，因此，较佳的实施例，本发明中所述菲涅尔透镜组件22与所述MicroLed显示屏23之间的距离为5mm~80mm。

所述菲涅尔透镜组件22与所述MicroLed显示屏23相互平行，以保证所述菲涅尔透镜能够尽量接收到自所述MicroLed显示屏23发射的所有光线，避免产生杂散光；所述菲涅尔透镜组件22和所述MicroLed显示屏23均垂直于所述镜头1，所述反射镜21、所述菲涅尔透镜组件22和所述镜头1三者均不接触，且所述菲涅尔透镜组件22、所述反射镜21以及所述镜头1围成三角形，以使得所述反射镜21接收所述菲涅尔透镜投射的光线后能够完整的将所有光线反射至所述镜头1。

所述反射镜21与所述菲涅尔透镜组件22之间具有40°~60°夹角，在此角度内经反射镜21反射，使得所述Micro Led显示屏23及所述菲涅尔透镜组件22可尽量垂直于镜头1，使整个投影腔体成正方形，体积最小，解决投影系统的整体空间过大的问题。

进一步的，本发明中所述菲涅尔透镜组件22的长度为所述反射镜21长度的0.5倍~0.76倍，所述镜头1的长度为所述菲涅尔透镜组件22长度的0.2倍~0.8倍，以保证所述反射镜21相对于所述菲涅尔透镜组件22倾斜时，可以与所述菲涅尔透镜组件22之间保持40°~60°夹角，而不会对所述镜头1产生干涉。

所述菲涅尔透镜组件22的中心与所述反射镜21的中心的连线垂直于菲涅尔透镜组件22，所述反射镜21的中心反射至所述镜头1的光路穿过所述反射镜21在所述镜头1上投影区域的中心点，即所述MicroLed显示屏23中心处发射的光线刚好能够投射至所述反射镜21的中心处，所述反射镜21中心处反射的光线刚好能够投射至所述镜头1上对应所述反射镜21区域的中心（所述镜头1上对应所述反射镜21的区域为所述反射镜21在所述镜头1上的投影区域），从而进一步保证所述反射镜21相对于所述菲涅尔透镜组件22倾斜时，可以与所述菲涅尔透镜组件22之间保持40°~60°夹角，使得所述投影显示设备进行图像成像显示时的光线行程可以达到最短，所述投影显示设备的整体尺寸可以做到最小。

本发明中经所述菲涅尔透镜组件22中心的光线属于同心光线，光线不发生改变，同时此光线也为画面中心的光线，当光线从所述菲涅尔透镜组件22的中心经过所述反射镜21的中心，最终反射到所述镜头1才能将图像全部显示出来。

本发明中较佳的实施例一，所述成像组件2为一个，即所述投影显示设备中所述镜头1的后侧仅设置有一个所述反射镜21和一个MicroLed显示屏23，所述菲涅尔透镜组件22包括第一菲涅尔透镜221，所述反射镜21、所述第一菲涅尔透镜221以及所述MicroLed显示屏23在所述镜头1后侧依次排列设置，并且均位于同一条直线上；所述第一菲涅尔透镜221与所述MicroLed显示屏23相互平行，所述第一菲涅尔透镜221和所述MicroLed显示屏23均垂直于所述镜头1。

较佳的实施例一中，所述反射镜21的反射面的面积大于所述镜头1接收光线一面的面积，使得所述反射镜21在所述镜头1上的投影区域面积等于所述镜头1上接收光线一面的面积，即所述镜头1在所述反射镜21上投影区域的面积小于所述反射镜21的面积，以保证所述反射镜21反射的所有光线均能被所述镜头1接收，以完整成像。

较佳的实施例一中，所述反射镜21的中心点与所述镜头1的中心点相对应，并且，所述镜头1的中心点与所述反射镜21的中心点之间的连线垂直于所述反射镜21的中心点与所述第一菲涅尔透镜221的中心点之间的连线，所述镜头1的中心点与所述反射镜21的中心点之间距离等于所述反射镜21的中心点与所述第一菲涅尔透镜221的中心点之间的距离，使得在保证所述镜头1能够完整成像的前提下，所述第一菲涅尔透镜221与所述反射镜21之间的距离、以及所述反射镜21与所述镜头1之间的距离均可以处于最小状态，从而保证所述投影显示设备的尺寸最小。

本发明中较佳的实施例二，为使所述投影显示设备的投影画质更高、分辨率更高、像素点更多，本发明采用所述成像组件2为至少两个，即所述镜头1的后侧设置有至少两个所述反射镜21和至少两个所述MicroLed显示屏23；当所述成像组件2的数量大于等于两个时，所述菲涅尔透镜组件22包括第二菲涅尔透镜222和第三菲涅尔透镜223，所述第二菲涅尔透镜222与所述第三菲涅尔透镜223之间间隔设置，所述反射镜21、所述第二菲涅尔透镜222、所述第三菲涅尔透镜223和所述MicroLed显示屏23沿一条直线依次排列，所述第二菲涅尔透镜222、所述第三菲涅尔透镜223和所述MicroLed显示屏23均相互平行，所述第二菲涅尔透镜222与所述第三菲涅尔透镜223结构相同；所述第二菲涅尔透镜222、所述第三菲涅尔透镜223和所述MicroLed显示屏23三者的中心均位于一条直线上，并且该直线垂直于所述MicroLed显示屏23。

较佳的实施例二中，所述反射镜21在所述镜头1上的投影区域将所述镜头1均分，即每个所述反射镜21在所述镜头1上的投影区域的面积均等于所述镜头1上接收光线一面的面积与所述反射镜21的数量之比，以保证多个所述反射镜21将光线反射至所述镜头1后，所述镜头1可以显示完整图像。

较佳的实施例二中，每个反射镜21的中心点与其在所述镜头1上投影区域的中心点均相对应；当所述成像组件2的数量为两个时，所述成像组件2分别位于所述镜头1后侧的相反两端，且两个反射镜21的倾斜方向相反。

较佳的实施例二中，所述第三菲涅尔透镜223位于所述第二菲涅尔透镜222与所述MicroLed显示屏23之间，且所述第二菲涅尔透镜222与所述第三菲涅尔透镜223之间的距离为3mm~10mm。本实施例中所述菲涅尔透镜组件22中菲涅尔透镜的数量比较佳的实施例一种菲涅尔透镜的数量多一个，进一步缩小画面，保证画面能够全部入射到所述镜头1中（成像部分）。所述菲涅尔透镜组件22的长度为所述反射镜21长度的0.5倍~0.76倍，所述镜头1的长度为所述菲涅尔透镜组件22长度的0.2倍~0.8倍，以保证所述反射镜21相对于所述菲涅尔透镜组件22倾斜时，可以与所述菲涅尔透镜组件22之间保持40°~60°夹角；所述第三菲涅尔透镜223与所述MicroLed显示屏23之间的距离为5mm~80mm。

进一步的，为了保证所述反射镜21在所述镜头1上的投影区域可以将所述镜头1接收光线面均分，本发明中当所述成像组件2的数量大于等于两个时，所述成像组件2的数量选取偶数个，且所述反射镜21的数量与所述MicroLed显示屏23的数量相等。

综上所述，本发明提供一种投影显示设备，其包括镜头，所述镜头后侧设置有至少一个成像组件，所述成像组件包括反射镜以及与所述反射镜相对应的MicroLed显示屏，所述MicroLed显示屏与反射镜之间设置有菲涅尔透镜组件，所述MicroLed显示屏产生的光线经由所述菲涅尔透镜组件折射至所述反射镜上，并通过所述反射镜反射至所述镜头。本发明中所述MicroLed显示屏为自发光显示设备，由于所述MicroLed显示屏可以自发光，免除了现有技术中光源与显示屏之间混光距离的设置，从而减小光线行程，缩小了所述投影显示设备的整体尺寸。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种投影显示设备，其包括镜头，其特征在于，所述镜头后侧设置有至少一个成像组件，所述成像组件包括反射镜以及与所述反射镜相对应的MicroLed显示屏，所述MicroLed显示屏与反射镜之间设置有菲涅尔透镜组件，所述MicroLed显示屏产生的光线经由所述菲涅尔透镜组件折射至所述反射镜上，并通过所述反射镜反射至所述镜头。

2.根据权利要求1所述投影显示设备，其特征在于，所述MicroLed显示屏背离所述菲涅尔透镜组件一侧设置有散热器。

3.根据权利要求2所述投影显示设备，其特征在于，所述散热器朝向所述反射镜一侧设置有导热件，所述导热件与所述MicroLed显示屏连接。

4.根据权利要求1所述投影显示设备，其特征在于，所述菲涅尔透镜组件和所述MicroLed显示屏均垂直于所述镜头，且所述菲涅尔透镜组件、所述反射镜以及所述镜头围成三角形。

5.根据权利要求1所述投影显示设备，其特征在于，所述反射镜与所述菲涅尔透镜组件之间具有40°~60°夹角。

6.根据权利要求1所述投影显示设备，其特征在于，所述菲涅尔透镜组件的中心与所述反射镜的中心的连线垂直于菲涅尔透镜组件。

7.根据权利要求1所述投影显示设备，其特征在于，当所述成像组件为一个时，所述菲涅尔透镜组件包括第一菲涅尔透镜，所述反射镜、所述第一菲涅尔透镜以及所述MicroLed显示屏沿一条直线依次排列。

8.根据权利要求7所述投影显示设备，其特征在于，所述镜头在所述反射镜上投影区域的面积小于所述反射镜的面积。

9.根据权利要求1所述投影显示设备，其特征在于，当所述成像组件为至少两个时，所述菲涅尔透镜组件包括间隔设置的第二菲涅尔透镜和第三菲涅尔透镜，所述反射镜、所述第二菲涅尔透镜、所述第三菲涅尔透镜和所述MicroLed沿一条直线依次排列。

10.根据权利要求9所述投影显示设备，其特征在于，所述反射镜在所述镜头上的投影将所述镜头均分。