CN207133567U - 一种多光源的单液晶投影照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液晶投影领域，尤其涉及一种多光源的单液晶投影照明系统。其技术方案为：一种多光源的单液晶投影照明系统，包括菲涅尔透镜，菲涅尔透镜设置于液晶屏后方，菲涅尔透镜远离液晶屏的一侧设置有若干光源组件，光源组件包括均光装置和光源，均光装置设置于菲涅尔透镜远离液晶屏的一侧，光源设置于均光装置远离菲涅尔透镜的一侧；光源发出的光线经均光装置反射或折射后以准垂直方向入射到菲涅尔透镜，穿过菲涅尔透镜的光线照射到液晶屏上。本实用新型提供一种光源利用率高的多光源的单液晶投影照明系统，解决了现有液晶屏照明系统的光源利用率低、对光源功率要求高的问题。

Description

一种多光源的单液晶投影照明系统

技术领域

本实用新型涉及液晶投影领域，尤其涉及一种多光源的单液晶投影照明系统。

背景技术

现今投影装置产品非常多元，举凡数字式光处理投影装置、液晶投影装置以及反射式单晶硅投影装置等，皆各自提供给不同的消费群体。以目前市面上常见的数字式光处理投影装置为例，DLP投影装置以微机电系统为技术基础，配合采用德州仪器公司开发的DMD芯片，构成该投影装置的主要构架。目前市场上常见的多媒体投影系统依照其所采用的光源来划分可分为：使用高效能灯泡的投影系统及使用LED发光二极管的投影系统两种。

专利申请号为CN200610081509.9的发明专利公布了一种多光源投影装置及其合光模块。多光源投影装置包含光线输入区域；光导管、色轮、合光模块及多光源，皆设于光线输入区域，多光源投射出多光束，通过合光模块后，依序通过色轮及光导管。合光模块，包含合光装置，聚光装置及反射装置；且反射装置可转折光束方向，使多光源的中心的连接线实质上垂直于光的图像投影方向。

上述发明具有三组红绿蓝三色的独立光源，经过积分光路等，共同为数字显示芯片DMD提供照明。

专利申请号为CN200510078492.7的发明专利公布了一种多光源投影系统及其光学模块，其包含光源、光源控制器、分色镜、液晶光阀、光结合组件以及投影镜组。其中，光源由第一发光组件及第二发光组件组成以提供第一色光及第二色光；光源控制器控制光源与液晶光阀同步作动；分色镜将第二色光分为第三色光及第四色光；液晶光阀个别地接收色光并传送至光结合组件；光结合组件结合第一、第三及第四色光将结合后之混合光投射至投影镜组形成光影像。该多光源投影系统能以较简单的结构实现较佳的性能，充分利用第二色光的效能，使第一、第三及第四色光的亮度比值符合最终高辉度白光所需的比例，提高了光能利用率。

上述投影系统具有红绿蓝三色的光源，但是每个光源均为单独的点光源，且每个点光源的全部光线都全部只为某一个独立的LCD液晶屏提供照明。

综上，上述两种投影装置虽然都为多光源，但是多个光源的光线以叠加的方式为液晶屏提供照明。液晶屏和现在行业所使用的液晶屏倾向于使用16：9，甚至未来会有18：9的液晶屏。为保证离光源最远的液晶屏区域能够得到足够照明，需要加强每一个光源的照射强度，相应地提高了光源的功率要求。而光源的照明特性是均匀向四周发射，则离光源较近的液晶屏区域的光线利用率很低，造成液晶屏各区域照明强度不均匀的问题，液晶屏的画质也将降低。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种光源利用率高的多光源的单液晶投影照明系统，解决了现有液晶屏照明系统的光源利用率低、对光源功率要求高的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种多光源的单液晶投影照明系统，包括菲涅尔透镜，菲涅尔透镜设置于液晶屏后方，菲涅尔透镜远离液晶屏的一侧设置有若干光源组件，光源组件包括均光装置和光源，均光装置设置于菲涅尔透镜远离液晶屏的一侧，光源设置于均光装置远离菲涅尔透镜的一侧；光源发出的光线经均光装置反射或折射后以准垂直方向入射到菲涅尔透镜，穿过菲涅尔透镜的光线照射到液晶屏上。

作为本实用新型的优选方案，所述均光装置的聚光面为全反射面或折射透镜曲面的一种。

作为本实用新型的优选方案，所述均光装置的聚光面为全反射面，均光装置的聚光面的形状具有积分特性或为自由曲面。

作为本实用新型的优选方案，所述均光装置的聚光面为折射透镜曲面，均光装置为复眼透镜或准直镜的一种。

作为本实用新型的优选方案，所述菲涅尔透镜表面分为多个部分，菲涅尔透镜的一个部分对应一个均光装置，菲涅尔透镜的每一个部分具有特定的焦距。

作为本实用新型的优选方案，所述光源为LED点光源或LED面光源，其中，LED面光源由多个LED芯片组合而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型具有多个光源组件，多个光源发出的光线分别经各均光装置反射或折射后以准垂直方向入射到菲涅尔透镜，穿过菲涅尔透镜的光线照射到液晶屏上。均光装置能将光源的光线进行反射或折射，从而若干光线的方向改变为大致相互平行，菲涅尔透镜可起到聚焦作用，从而光线以大致垂直于液晶屏的角度照射到液晶屏上，光源发出的光线得到有效利用。

在使用多个光源的情况下，各区域的光源分别对液晶屏提供光照，单个光源不需要对较远的液晶屏区域进行照射，则光源的功率可相应降低。光线照射的区域缩短，则光源的利用率进一步提高。若干光源均匀分布，提高了光照的均匀性，液晶屏的画质可相应提高。

2、均光装置通过反射或者透射将光源发出的光线改变为大致相互平行，从而所有光线以垂直于菲涅尔透镜的方向入射到菲涅尔透镜，从而光线最终均匀的入射到液晶屏。光线均匀入射时，光源的的功率要求能相应较低，提高了光源本身的利用率。

3、当均光装置的聚光面的形状具有积分特性或为自由曲面时，均光装置对光源发出的光线进行反射，则反射光线能以相互平行的方向入射到菲涅尔透镜上。

4、当均光装置为复眼透镜或准直镜时，光源的光线以直射方式进入菲涅尔透镜，同样能起到均光的作用。

5、菲涅尔透镜每个部分的焦距可以一样，也可以不一样。如果各部分焦距不一样，则对应的光源与菲涅尔透镜之间的距离会作相应调整。

6、光源可以是LED点光源，或者多个LED芯片组合而成的小面积面光源，也可以是普通的高压水银灯等传统投影光源。不同光源均可作为本实用新型的照明光源，降低了组装难度，提高了适用性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中，1-菲涅尔透镜，2-液晶屏，3-均光装置，4-光源。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

具体实施例方式：

实施例一

如图1所示，本实用新型包括菲涅尔透镜1，菲涅尔透镜1设置于液晶屏2后方，菲涅尔透镜1远离液晶屏2的一侧设置有若干光源组件，光源组件包括均光装置3和光源4，均光装置3设置于菲涅尔透镜1远离液晶屏2的一侧，光源4设置于均光装置3远离菲涅尔透镜1的一侧；光源4发出的光线经均光装置3反射或折射后以准垂直方向入射到菲涅尔透镜1，穿过菲涅尔透镜1的光线照射到液晶屏4上。

本实用新型具有多个光源组件，多个光源4发出的光线分别经各均光装置3反射或折射后以准垂直方向入射到菲涅尔透镜1，穿过菲涅尔透镜1的光线照射到液晶屏2上。均光装置3能将光源4的光线进行反射或折射，从而若干光线的方向改变为大致相互平行，菲涅尔透镜1可起到聚焦作用，从而光线以大致垂直于液晶屏3的角度照射到液晶屏4上，光源4发出的光线得到有效利用。

在使用多个光源的情况下，各区域的光源4分别对液晶屏3提供光照，单个光源4不需要对较远的液晶屏3区域进行照射，则光源4的功率可相应降低。光线照射的区域缩短，则光源4的利用率进一步提高。若干光源4均匀分布，提高了光照的均匀性，液晶屏3的画质可相应提高。

实施例二

在实施例一的基础上，所述均光装置3的聚光面为全反射面或折射透镜曲面的一种。

均光装置3通过反射或者透射将光源4发出的光线改变为大致相互平行，从而所有光线以垂直于菲涅尔透镜1的方向入射到菲涅尔透镜1，从而光线最终均匀的入射到液晶屏2。光线均匀入射时，光源4的的功率要求能相应较低，提高了光源4本身的利用率。

实施例三

在实施例一或实施例二的基础上，所述均光装置3的聚光面为全反射面，均光装置3的聚光面的形状具有积分特性或为自由曲面。均光装置3的形状可为梯形圆锥形状。

当均光装置3的聚光面的形状具有积分特性或为自由曲面，均光装置3对光源4发出的光线进行反射，则反射光线能以相互平行的方向入射到菲涅尔透镜1上。

实施例四

在上述任意一项实施例的基础上，所述均光装置3的聚光面为折射透镜曲面，均光装置3为复眼透镜或准直镜的一种。

当均光装置3为复眼透镜或准直镜时，光源4的光线以直射方式进入菲涅尔透镜1，同样能起到均光的作用。

实施例五

在上述任意一项实施例的基础上，所述菲涅尔透镜1表面分为多个部分，菲涅尔透镜1的一个部分对应一个均光装置，菲涅尔透镜1的每一个部分具有特定的焦距。

菲涅尔透镜1每个部分的焦距可以一样，也可以不一样。如果各部分焦距不一样，则对应的光源4与菲涅尔透镜1之间的距离会作相应调整。

实施例六

在上述任意一项实施例的基础上，所述光源2为LED点光源或LED面光源或高压水银灯光源，其中，LED面光源由多个LED芯片组合而成。光源4可以是LED点光源，或者多个LED芯片组合而成的小面积面光源，也可以是普通的高压水银灯等传统投影光源。不同光源均可作为本实用新型的照明光源，降低了组装难度，提高了适用性。

Claims (6)

1.一种多光源的单液晶投影照明系统，其特征在于，包括菲涅尔透镜(1)，菲涅尔透镜(1)设置于液晶屏(2)后方，菲涅尔透镜(1)远离液晶屏(2)的一侧设置有若干光源组件，光源组件包括均光装置(3)和光源(4)，均光装置(3)设置于菲涅尔透镜(1)远离液晶屏(2)的一侧，光源(4)设置于均光装置(3)远离菲涅尔透镜(1)的一侧；光源(4)发出的光线经均光装置(3)反射或折射后以准垂直方向入射到菲涅尔透镜(1)，穿过菲涅尔透镜(1)的光线照射到液晶屏(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种多光源的单液晶投影照明系统，其特征在于，所述均光装置(3)的聚光面为全反射面或折射透镜曲面的一种。

3.根据权利要求2所述的一种多光源的单液晶投影照明系统，其特征在于，所述均光装置(3)的聚光面为全反射面，均光装置(3)的聚光面的形状具有积分特性或为自由曲面。

4.根据权利要求2所述的一种多光源的单液晶投影照明系统，其特征在于，所述均光装置(3)的聚光面为折射透镜曲面，均光装置(3)为复眼透镜或准直镜的一种。

5.根据权利要求1所述的一种多光源的单液晶投影照明系统，其特征在于，所述菲涅尔透镜(1)表面分为多个部分，菲涅尔透镜(1)的一个部分对应一个均光装置，菲涅尔透镜(1)的每一个部分具有特定的焦距。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种多光源的单液晶投影照明系统，其特征在于，所述光源(4)为LED点光源或LED面光源或高压水银灯光源，其中，LED面光源由多个LED芯片组合而成。