CN210428067U - 一种蓝紫光led节能投影机及其投影膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓝紫光LED节能投影机及其投影膜，投影机包括光源组、光调制器、投影镜头透镜组、透光反光镜片、匀光透镜以及光束导引部件组。光源组包括紫光光源和蓝光光源，紫光光源和蓝光光源的发光端分别朝向透光反光镜片的两个镜面设置，其中一者发出的光束从透光面透射，另一者发出的光束从反射面反射，并与透射的光束混合以形成混合光。匀光透镜用于对混合光匀光，光束导引部件组用于接收通过匀光透镜后的混合光，并将混合光透射和/或反射至光调制器。光调制器调制后的光束通过光束导引部件组反射至投影镜头透镜组中。本实用新型仅采用双光源的投影方式，结构更加简单合理，并且降低了功耗，同时降低了投影和制造成本。

Description

一种蓝紫光LED节能投影机及其投影膜

技术领域

本实用新型涉及投影技术领域的一种投影机，尤其涉及一种蓝紫光LED节能投影机，还涉及该投影机的蓝紫光LED节能投影膜。

背景技术

目前投影机大部分采用数码光处理投影技术，数码光处理投影(DLP投影) 技术是通过调节反射光实现投射图像的一种投影技术。投影机与液晶投影机有很大的不同，它的成像是通过成千上万个微小的镜片反射光线来实现的。DLP 投影能够产生色彩是由于放在光源路径上的色轮(由红、绿、蓝群组成)，光源发出的光通过会聚透镜到彩色滤色片产生RGB三基色，将光源发出的光通过快速转动的红、绿、蓝过滤器投射到一个镶有微镜面阵列的微芯片DMD的表面，这些微镜面以每秒5000次的速度转动，反射入射光，经由整形透镜后通过镜头投射出画面。

现有的投影机采用三基色LED光源或激光光源，通过投影光学与DMD芯片调节反射光实现投射图像。但是，通过这种投影方式，投影机的光路结构复杂，而且能量消耗大，进而造成投影机的投影和制造成本高。

实用新型内容

针对现有的技术问题，本实用新型提供一种蓝紫光LED节能投影机及其投影膜，解决了现有的投影机能量消耗大、投影和制造成本高的问题。

本实用新型采用以下技术方案实现：一种蓝紫光LED节能投影机，其包括：

光源组，其用于发出颜色不同多组光束；所述光源组包括紫光光源和蓝光光源；

光调制器，其用于接收所述多组光束混合后的混合光；

投影镜头透镜组，其用于将所述光调制器调制后的混合光投射至一个投影膜上；

透光反光镜片，其两个镜面分别为透光面和反光面；紫光光源和蓝光光源的发光端分别朝向透光反光镜片的两个镜面设置，其中一者发出的光束从所述透光面透射，另一者发出的光束从所述反射面反射，并与透射的光束混合以形成所述混合光；

匀光透镜，其用于对所述混合光匀光；以及

光束导引部件组，其用于接收通过匀光透镜后的混合光，并将所述混合光透射和/或反射至所述光调制器；所述光调制器调制后的光束通过光束导引部件组反射至投影镜头透镜组中。

作为上述方案的进一步改进，光束导引部件组包括中继透镜一、反射镜、中继透镜二以及棱镜组；

中继透镜一与匀光透镜同轴设置，并位于匀光透镜远离透光反光镜片的一侧；

反射镜的反射面设置在中继透镜一远离匀光透镜的一侧，且与中继透镜一的中心轴的夹角为锐角；

中继透镜二与中继透镜一位于反射镜的同一侧，且中心轴与中继透镜一的中心轴交于反射镜的反射面上的同一点；中继透镜二的中心轴与反射镜法线的夹角等于中继透镜一的中心轴与反射镜法线的夹角；

棱镜组包括斜面相贴合棱镜一和棱镜二；棱镜一和棱镜二均位于中继透镜二远离反射镜的一侧；

其中，所述混合光依次穿过匀光透镜和中继透镜一，在反射镜反射后穿过中继透镜二射入棱镜一和棱镜二中，并折射至所述光调制器；所述光调制器调制后的光束射入棱镜二，并在棱镜一和棱镜二的贴合面反射至投影镜头透镜组中。

进一步地，中继透镜一与中继透镜二均为凸透镜，棱镜一和棱镜二均为三角棱镜。

再进一步地，中继透镜一和中继透镜二的中心轴与反射镜之间的夹角为45 度；

棱镜一和棱镜二均为直角棱镜；棱镜二的其中一个直角面与所述光调制器的轴向垂直，另一个直角面与投影镜头透镜组的轴向垂直。

作为上述方案的进一步改进，紫光光源包括同轴设置的紫光LED和准直透镜组一；紫光LED发射的光束穿过准直透镜组一达到透光反光镜片的一个镜面上；

蓝光光源包括同轴设置的蓝光LED和准直透镜组二；蓝光LED发射的光束穿过准直透镜组二达到透光反光镜片的另一镜面上。

作为上述方案的进一步改进，透光反光镜片为平面反射镜、弧形反射镜、带反射面的曲面透镜中的一种。

作为上述方案的进一步改进，所述透光面上镀有增透膜，所述反光面上镀有增反膜。

作为上述方案的进一步改进，紫光光源和蓝光光源发射的光束与透光反光镜片的镜面之间的夹角均为45度。

进一步地，所述光调制器包括DMD显示芯片，DMD显示芯片的感应面与棱镜二的直角面平行且相对设置。

本实用新型还提供一种蓝紫光LED节能投影膜，其应用于上述任意所述的蓝紫光LED节能投影机中，所述混合光通过投影镜头透镜组投影在所述节能投影膜上；所述节能投影膜为能通过入射的紫光激发出红光，且能通过入射的蓝光激发出绿光的光谱镀膜。

本实用新型的蓝紫光LED节能投影机及其投影膜，投影机的光源组中紫光光源和蓝光光源发出的光束在透光反光镜片上透射或者反射后混合，形成的混合光通过匀光透镜进行匀光，匀光后的光束经过光束导引部件组引导后进入到光调制器中进行调制，并进一步进入投影镜头透镜组以投射至投影膜上。由于投影膜能够通过紫光光源发出的紫光激发出红光，并且能够通过蓝光光源发出的蓝光激发出绿光，这样就投影机就通过蓝紫光的投射实现RGB三基色投影画面，而且仅采用双光源的投影方式，实现了RGB三基色(三个灯)光源投影机一样的人眼易见的投影画面，但本实用新型的投影机结构更加简单合理，并且降低了功耗，同时降低了投影和制造成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的蓝紫光LED节能投影机的结构示意图；

图2为图1中的投影机的光源组、透光反光镜片、匀光透镜以及光束导引部件组的结构示意图。

符号说明：

1 透光反光镜片 40 DMD显示芯片

2 匀光透镜 50 投影镜头透镜组

3 中继透镜一 61 棱镜一

4 反射镜 62 棱镜二

5 中继透镜二 101 紫光LED

6 棱镜组 102 准直透镜组一

10 紫光光源 201 蓝光LED

20 蓝光光源 202 准直透镜组二

30 光束导引部件组

具体实施方式

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。

实施例1

请参阅图1以及图2，本实施例提供了一种蓝紫光LED节能投影机，投影机包括光源组、光调制器、投影镜头透镜组50、透光反光镜片1、匀光透镜2 以及光束导引部件组30。该投影机能够将光束投影至投影膜上，使投影膜呈现出RGB三基色投影画面。

光源组用于发出颜色不同多组光束，其包括紫光光源10和蓝光光源20。在本实施例中，紫光光源10包括紫光LED101和准直透镜组一102，并且紫光 LED101和准直透镜组一102同轴设置。紫光LED101可采用UV紫色LED光源组，其能够发射出紫色光束。蓝光光源20包括蓝光LED201和准直透镜组二 202，蓝光LED201和准直透镜组二202同轴设置。

光调制器用于接收多组光束混合后的混合光，其包括DMD显示芯片40。 DMD显示芯片40上密密麻麻地排列了80万至100万面小镜子，而且每个小镜子都可以独立向正负方向翻转10度，并可以每秒钟翻转65000次。投射的混合光通过这些小镜子反射到屏幕上直接形成图像，这样就投影机就抛弃了传统意义上的光学会聚，可以随意改变焦点，调整起来十分方便，而且其光学路径相当简单，体积更小。并且，投影机的机身相应地就可以做得更薄，体积不再庞大，大大减小了摆放空间，能耗也随之降低很多。

投影镜头透镜组50用于接收混合光，并将混合光投射至一个投影膜上。投影镜头透镜组50包括同轴设置的多个透镜，这些透镜能够调整从光调制器发射出来的混合光，并进一步进行优化处理，如放大、聚焦等，以调节投影在投影膜上的光束的范围和焦距。

透光反光镜片1的两个镜面分别为透光面和反光面，透光反光镜片1可以为平面反射镜、弧形反射镜、带反射面的曲面透镜中的一种。紫光光源10和蓝光光源20的发光端分别朝向透光反光镜片1的两个镜面设置，其中一者发出的光束从透光面透射，另一者发出的光束从反射面反射，并与透射的光束混合以形成混合光。这里需要说明的是，为了增强透射和反射的效果，透光面上镀有增透膜，反光面上镀有增反膜。另外，为了便于设置，紫光光源10和蓝光光源 20发射的光束与透光反光镜片1的镜面之间的夹角均为45度。

其中，紫光LED101发射的光束穿过准直透镜组一102达到透光反光镜片 1的一个镜面上，为方便说明，本实施例中紫色光束入射在透光反光镜片1的透射面上。蓝光LED201发射的光束穿过准直透镜组二202达到透光反光镜片 1的另一镜面上，即投射在在透光反光镜片1的反射面上。这样，紫光光源10 和蓝光光源20分别发射的紫光光束和蓝光光束通过透光反光镜片1后就会混合，并形成混合光以便于后续的使用。

匀光透镜2用于对混合光匀光，其能够将混合光均匀化。匀光透镜2可以采用均光材料制成，能够对混合光进行折射、反射和散射，也可以为镜面上镀有PET材料制成的均光扩散膜的透镜。均光扩散膜的数量为一层，也可以为多层，其中，均光扩散膜的透光率不低于73％，雾度高于95.50％。均光扩散膜的雾度越高，其穿透后的光线的均匀性就越好，可以提升匀光透镜2的均光性能。当然，匀光透镜2还可以选择现有的匀光透镜。

光束导引部件组30用于接收通过匀光透镜2后的混合光，并将混合光透射和/或反射至光调制器。光调制器调制后的光束通过光束导引部件组30反射至投影镜头透镜组50中，从而进一步投射在投影膜上，以实现RGB三基色投影画面。在本实施例中，光束导引部件组30包括中继透镜一3、反射镜4、中继透镜二5以及棱镜组6。

中继透镜一3与匀光透镜2同轴设置，并位于匀光透镜2远离透光反光镜片1的一侧。中继透镜一3为凸透镜，其能够将匀光透镜2匀光后的混合光汇聚，以保证入射至反射镜4的光束能够相对集中，以便于后续通过反射改变光束的行进方向。

反射镜4的反射面设置在中继透镜一3远离匀光透镜2的一侧，且与中继透镜一3的中心轴的夹角为锐角。反射镜4可以只有一个反射面，也可以拥有两个反射面。其中，反射镜4的反射面与中继透镜一3中心轴之间的夹角为45 度，即通过中继透镜一3后的光束投射在反射镜4上的入射角为45度，这样光束在反射镜4上反射出去的反射角也为45度。

中继透镜二5与中继透镜一3位于反射镜4的同一侧，且中心轴与中继透镜一3的中心轴交于反射镜4的反射面上的同一点。中继透镜一3的中心轴与反射镜4法线的夹角等于中继透镜一3的中心轴与反射镜4法线的夹角。其中，中继透镜二5的中心轴与反射镜4的反射面之间的夹角为45度，这样从反射镜 4反射出去的光束就会正好垂直射入中继透镜二5中，而中继透镜二5为凸透镜，能将光束再一次汇聚，以便于后续光束的引导。

棱镜组6包括棱镜一61和棱镜二62。棱镜一61和棱镜二62均位于中继透镜二5远离反射镜4的一侧，并且斜面相贴合。棱镜一61和棱镜二62均可为三角棱镜，在本实施例中，棱镜一61和棱镜二62均优选直角棱镜。棱镜二 62的其中一个直角面与光调制器的轴向垂直，另一个直角面与投影镜头透镜组 50的轴向垂直。其中，DMD显示芯片40的感应面与棱镜二62的直角面平行且相对设置。

其中，从透光反光镜片1形成的混合光依次穿过匀光透镜2和中继透镜一 3，在反射镜4反射后穿过中继透镜二5射入棱镜一61和棱镜二62中，并折射至光调制器，光调制器对光束进行调制。光调制器调制后的光束射入棱镜二62，并在棱镜一61和棱镜二62的贴合面反射至投影镜头透镜组50中，进而投影至投影膜上。

综上所述，相较于现有的投影机，本实施例的蓝紫光LED节能投影机具有以下优点：

本实施例的蓝紫光LED节能投影机的光源组中紫光光源和蓝光光源发出的光束在透光反光镜片上透射或者反射后混合，形成的混合光通过匀光透镜进行匀光，匀光后的光束经过光束导引部件组引导后进入到光调制器中进行调制，并进一步进入投影镜头透镜组以投射至投影膜上。由于投影膜能够通过紫光光源发出的紫光激发出红光，并且能够通过蓝光光源发出的蓝光激发出绿光，这样就投影机就通过蓝紫光的投射实现RGB三基色投影画面，而且仅采用双光源的投影方式，实现了RGB三基色(三个灯)光源投影机一样的人眼易见的投影画面，但本实施例的投影机结构更加简单合理，并且降低了功耗，同时降低了投影和制造成本。

实施例2

本实施例提供了一种蓝紫光LED节能投影机，其在实施例1的基础上增加了光照传感器和控制器。光照传感器可以用于检测透光反光镜片1所形成的混合光的强度，也可以检测混合光通过其他结构后的强度。控制器根据光照传感器检测的光照强度(即照度)，在检测的照度大于一个预设照度一时，同时降低紫光光源10和蓝光光源20的功率，而在检测的照度小于预设照度二时，同时提高紫光光源10和蓝光光源20的功率。这样，控制器就可以使紫光光源10 和蓝光光源20发出的光束的强度达到一个稳定的照度范围，一方面能够使投影镜头透镜组50在投影膜上呈现出亮度更加适宜的投影画面，使画面更加稳定，另一方面可以减少能量的损耗，减少投影的成本。

实施例3

本实施例提供了一种蓝紫光LED节能投影机，其在实施例1的基础上增加了遮光罩。光源组、DMD显示芯片40、投影镜头透镜组50、透光反光镜片1、匀光透镜2以及光束导引部件组30均设置在遮光罩中。遮光罩可以为全遮光罩，即遮光罩内部和外部的光线均不能穿过遮光罩的侧壁，也可以为半遮光罩，即由单向玻璃制成的罩体，并且反射面设置在外壁上，而透射面设置在内壁上。这样，外部的光线就不能进入遮光罩，避免对遮光罩内部光束的传播造成影响，同时，遮光罩内部的散射光可以穿过遮光罩而透射出去，可以便于人员观察遮光罩内部光束的传播情况。

实施例4

本实施例提供了一种蓝紫光LED节能投影膜，其应用于实施例1-3中任意一种蓝紫光LED节能投影机中。其中，透光反光镜片1所形成的混合光通过投影镜头透镜组50投影在节能投影膜上。节能投影膜为能通过入射的紫光激发出红光，且能通过入射的蓝光激发出绿光的光谱镀膜，这样通过蓝紫光投射就可在节能投影膜上实现RGB三基色投影画面。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓝紫光LED节能投影机，其包括：

光源组，其用于发出颜色不同多组光束；

光调制器，其用于接收所述多组光束混合后的混合光；

投影镜头透镜组(50)，其用于将所述光调制器调制后的混合光投射至一个投影膜上；

其特征在于，所述光源组包括紫光光源(10)和蓝光光源(20)；所述投影机还包括：

透光反光镜片(1)，其两个镜面分别为透光面和反光面；紫光光源(10)和蓝光光源(20)的发光端分别朝向透光反光镜片(1)的两个镜面设置，其中一者发出的光束从所述透光面透射，另一者发出的光束从所述反光面反射，并与透射的光束混合以形成所述混合光；

匀光透镜(2)，其用于对所述混合光匀光；以及

光束导引部件组(30)，其用于接收通过匀光透镜(2)后的混合光，并将所述混合光透射和/或反射至所述光调制器；所述光调制器调制后的光束通过光束导引部件组(30)反射至投影镜头透镜组(50)中。

2.如权利要求1所述的蓝紫光LED节能投影机，其特征在于，光束导引部件组(30)包括中继透镜一(3)、反射镜(4)、中继透镜二(5)以及棱镜组(6)；

中继透镜一(3)与匀光透镜(2)同轴设置，并位于匀光透镜(2)远离透光反光镜片(1)的一侧；

反射镜(4)的反射面设置在中继透镜一(3)远离匀光透镜(2)的一侧，且与中继透镜一(3)的中心轴的夹角为锐角；

中继透镜二(5)与中继透镜一(3)位于反射镜(4)的同一侧，且中心轴与中继透镜一(3)的中心轴交于反射镜(4)的反射面上的同一点；中继透镜二(5)的中心轴与反射镜(4)法线的夹角等于中继透镜一(3)的中心轴与反射镜(4)法线的夹角；

棱镜组(6)包括斜面相贴合棱镜一(61)和棱镜二(62)；棱镜一(61)和棱镜二(62)均位于中继透镜二(5)远离反射镜(4)的一侧；

其中，所述混合光依次穿过匀光透镜(2)和中继透镜一(3)，在反射镜(4)反射后穿过中继透镜二(5)射入棱镜一(61)和棱镜二(62)中，并折射至所述光调制器；所述光调制器调制后的光束射入棱镜二(62)，并在棱镜一(61)和棱镜二(62)的贴合面反射至投影镜头透镜组(50)中。

3.如权利要求2所述的蓝紫光LED节能投影机，其特征在于，中继透镜一(3)与中继透镜二(5)均为凸透镜，棱镜一(61)和棱镜二(62)均为三角棱镜。

4.如权利要求3所述的蓝紫光LED节能投影机，其特征在于，中继透镜一(3)和中继透镜二(5)的中心轴与反射镜(4)之间的夹角为45度；

棱镜一(61)和棱镜二(62)均为直角棱镜；棱镜二(62)的其中一个直角面与所述光调制器的轴向垂直，另一个直角面与投影镜头透镜组(50)的轴向垂直。

5.如权利要求1所述的蓝紫光LED节能投影机，其特征在于，紫光光源(10)包括同轴设置的紫光LED(101)和准直透镜组一(102)；紫光LED(101)发射的光束穿过准直透镜组一(102)达到透光反光镜片(1)的一个镜面上；

蓝光光源(20)包括同轴设置的蓝光LED(201)和准直透镜组二(202)；蓝光LED(201)发射的光束穿过准直透镜组二(202)达到透光反光镜片(1)的另一镜面上。

6.如权利要求1所述的蓝紫光LED节能投影机，其特征在于，透光反光镜片(1)为平面反射镜、弧形反射镜、带反射面的曲面透镜中的一种。

7.如权利要求1所述的蓝紫光LED节能投影机，其特征在于，所述透光面上镀有增透膜，所述反光面上镀有增反膜。

8.如权利要求1所述的蓝紫光LED节能投影机，其特征在于，紫光光源(10)和蓝光光源(20)发射的光束与透光反光镜片(1)的镜面之间的夹角均为45度。

9.如权利要求4所述的蓝紫光LED节能投影机，其特征在于，所述光调制器包括DMD显示芯片(40)，DMD显示芯片(40)的感应面与棱镜二(62)的直角面平行且相对设置。

10.一种蓝紫光LED节能投影膜，其应用于如权利要求1-9中任意一项所述的蓝紫光LED节能投影机中，其特征在于，所述混合光通过投影镜头透镜组(50)投影在所述节能投影膜上；所述节能投影膜为能通过入射的紫光激发出红光，且能通过入射的蓝光激发出绿光的光谱镀膜。

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