CN211123595U - 一种单片液晶投影机全密封光机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单片液晶投影机全密封光机，包括一端开口且截面呈C字型的机壳、以及沿光路依次布置于机壳内腔的聚光镜、第一反射镜、第一透镜、玻璃片、反射型偏光片、液晶屏、第二透镜、第二反射镜和镜头，镜头设于机壳的开口端且与机壳相密封，反射型偏光片贴合于玻璃片上，用于将无用的入射偏光反射出去，而将可利用的偏振光线投射到液晶屏上；玻璃片将机壳的内腔分隔成第一空腔和第二空腔。本实用新型提出的单片液晶投影机全密封光机，密封性和散热能好；节省空间，缩小光机的体积并有效地利用空间做散热空间；设计小巧，降低产品包装运输成本。
Description
技术领域
本实用新型涉单片投影机领域，尤其公开了一种单片液晶投影机全密封光机。
背景技术
单片液晶投影机，即使用一片全彩TFT液晶屏为光阀，借助一定设计的科勒照明系统，由光源、聚光镜、前菲涅尔透镜、液晶屏、后菲涅尔透镜和镜头等组成，通过投射放大成像的投影机。从上世纪80年代末90年代初面世，至今已几十年的历史，虽然经历了这么多年的发展，很多不足已经得到改善，比如体积、光通量输出、外观、色彩、质量稳定性等。
但由于液晶屏的透射率只有5～7％(视液晶屏的厂家和型号而定)，其效率也就只有5～7％，剩余93～95％的光线，全部集中在液晶屏上被液晶屏吸收(有约1％的光线被液晶屏反射掉)，以热量的形式体现出来，致使液晶屏的温度非常高，必须以风机强制散热，方能确保液晶屏的温度低于80摄氏度，因此从聚光镜到镜头之间所有的光学器件，因为需要通风而都不能密封起来，无法防止灰尘。致使光学器件在使用一定时间后，沉积的灰尘将严重致使投影机指标下降，严重者在使用一年(约3000小时)后，光学性能不及新机的1/5，难以继续使用，在每工作半个月左右，必须拆开整机对核心成像器件液晶屏等光学器件进行除尘，导致消费者对单片投影机失去了信心，因为维护实在太繁琐了。
因此，现有单片投影机在后期使用过程中因积尘所造成的维护繁琐，是一件亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种单片液晶投影机全密封光机，旨在解决现有单片投影机在后期使用过程中因积尘所造成的维护繁琐的技术问题。
本实用新型提供一种单片液晶投影机全密封光机，包括一端开口且截面呈C字型的机壳、以及沿光路依次布置于机壳内腔的聚光镜、第一反射镜、第一透镜、玻璃片、反射型偏光片、液晶屏、第二透镜、第二反射镜和镜头，镜头设于机壳的开口端且与机壳相密封，反射型偏光片贴合于玻璃片上，用于将无用的入射偏光反射出去，而将可利用的偏振光线投射到液晶屏上；玻璃片将机壳的内腔分隔成第一空腔和第二空腔。
进一步地，聚光镜和镜头同设于机壳的一侧，第一反射镜和第二反射镜同设于机壳的另一侧。
进一步地，第一反射镜和第二反射镜的反射面朝向同一侧设置。
进一步地，第一反射镜和第二反射镜呈喇叭口状设置。
进一步地，聚光镜采用凸面镜，用于收集LED光源的分散光线。
进一步地，第一透镜采用菲涅尔透镜，用于将第一反射镜反射带有设定角度的光线转变为趋近于平行光照射到液晶屏上。
进一步地，第二透镜采用菲涅尔透镜，用于将液晶屏射出的光线汇集到镜头的入射口。
进一步地，镜头采用三片凹凸透镜，用于将液晶屏显示的内容投射到屏幕上。
进一步地，反射型偏光片采用3M公司生产的MOF反射型偏光片。
进一步地，玻璃片的镜片上镀覆有多层宽带增透膜，用于降低光线损失并密封光学器件。
本实用新型所取得的有益效果为：
本实用新型提出的单片液晶投影机全密封光机，采用机壳、聚光镜、第一反射镜、第一透镜、玻璃片、反射型偏光片、液晶屏、第二透镜、第二反射镜和镜头，通过镜头与机壳的开口端相密封，可实现密封防尘；机壳截面呈C字型，节省空间，缩小光机的体积并有效地利用空间做散热空间；使产品设计时更小巧、降低产品包装运输成本；使用反射型偏光片将入无用的入射偏光反射出去，而将可利用的偏振光线投射到液晶屏上，大大降低了液晶屏的温度。本实用新型提出的单片液晶投影机全密封光机，密封性和散热能好；节省空间，缩小光机的体积并有效地利用空间做散热空间；设计小巧，降低产品包装运输成本。
附图说明
图1为本实用新型提供的单片液晶投影机全密封光机一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型提供的单片液晶投影机全密封光机的工作原理示意图；
图3为现有单片液晶投影机全密封光机的工作原理示意图。
附图标号说明：
10、机壳；20、聚光镜；30、第一反射镜；40、第一透镜；50、玻璃片；60、反射型偏光片；70、液晶屏；80、第二透镜；90、第二反射镜；100、镜头；11、第一空腔；12、第二空腔。
具体实施方案
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
如图1所示，本实用新型提供一种单片液晶投影机全密封光机，包括一端开口且截面呈C字型的机壳10、以及沿光路依次布置于机壳10内腔的聚光镜20、第一反射镜30、第一透镜40、玻璃片50、反射型偏光片60、液晶屏70、第二透镜80、第二反射镜90和镜头100，镜头100设于机壳10的开口端且与机壳10相密封，反射型偏光片60贴合于玻璃片50上，用于将无用的入射偏光反射出去，而将可利用的偏振光线投射到液晶屏70上；玻璃片50将机壳10的内腔分隔成第一空腔11和第二空腔12。在本实施例中，光学器件包括聚光镜20、第一反射镜30、第一透镜40、玻璃片50、反射型偏光片60、液晶屏70、第二透镜80、第二反射镜90和镜头100，这些光学器件全部密封在机壳10内。反射型偏光片60本身不消耗能量，当入射光从聚光镜20、第一透镜40射到反射型偏光片60上时，能将一部分(大约50％)的偏光反射出去，使投射到液晶屏70入射侧上光线大大降低，而投射到液晶屏70上有效利用光线却并没有减少，从而降低了液晶屏70工作时的温度。
参见图1至图3，在上述结构中，聚光镜20和镜头100同设于机壳10的一侧，第一反射镜30和第二反射镜90同设于机壳10的另一侧。第一反射镜30和第二反射镜90的反射面朝向同一侧设置。第一反射镜30和第二反射镜90呈喇叭口状设置，从而大大节省了空间。优选地，聚光镜20采用凸面镜，用于收集LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光源的分散光线。第一透镜40采用菲涅尔透镜，用于将第一反射镜30反射带有设定角度的光线转变为趋近于平行光照射到液晶屏70上。第二透镜80采用菲涅尔透镜，用于将液晶屏70射出的光线汇集到镜头100的入射口。玻璃片50的镜片上镀覆有多层宽带增透膜，用于降低光线损失并密封光学器件。镜头100采用三片凹凸透镜，用于将液晶屏70显示的内容投射到屏幕上。在本实施例中，反射型偏光片60采用3M公司生产的MOF(Metal Organic Framework，金属有机框架材料)反射型偏光片。
请见图1至图3，本实施例提供的单片液晶投影机全密封光机，其工作原理如下所示：
当光源通过聚光镜20和第一透镜40射到反射型偏光片60上时，在反射型偏光片60的反射作用下，约50％的入射偏光被反射出去，一部分(约50％)的偏光透射到液晶屏70上，再经过液晶屏70表面玻璃的反射后，其被液晶屏70消耗的光能只有43～45％，不足原来的一半，大大降低了液晶屏70的温度，即使没有风扇进行强制冷却，液晶屏70上的温度也在其允许的工作范围内，可实现密封防尘，取消风扇对液晶屏70的强制冷却。
本实用新型提供的单片液晶投影机全密封光机，使用时，当环境温度长时间维持在33摄氏度下，如果光源功率小于50W，光源总光通量低于5000流明，照明系统的设计效率等均不计，这部分热量，致使液晶屏测量的最高温度不高于80℃，已经在液晶屏的实际允许工作范围内，这样就可以对本实用新型完全密封，杜绝了灰尘，使投影机的使用维护周期延长。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种单片液晶投影机全密封光机，其特征在于，包括一端开口且截面呈C字型的机壳(10)、以及沿光路依次布置于机壳(10)内腔的聚光镜(20)、第一反射镜(30)、第一透镜(40)、玻璃片(50)、反射型偏光片(60)、液晶屏(70)、第二透镜(80)、第二反射镜(90)和镜头(100)，所述镜头(100)设于所述机壳(10)的开口端且与所述机壳(10)相密封，所述反射型偏光片(60)贴合于所述玻璃片(50)上，用于将无用的入射偏光反射出去，而将可利用的偏振光线投射到所述液晶屏(70)上；所述玻璃片(50)将所述机壳(10)的内腔分隔成第一空腔(11)和第二空腔(12)。
2.如权利要求1所述的单片液晶投影机全密封光机，其特征在于，所述聚光镜(20)和所述镜头(100)同设于所述机壳(10)的一侧，所述第一反射镜(30)和所述第二反射镜(90)同设于所述机壳(10)的另一侧。
3.如权利要求1或2所述的单片液晶投影机全密封光机，其特征在于，所述第一反射镜(30)和所述第二反射镜(90)的反射面朝向同一侧设置。
4.如权利要求1或2所述的单片液晶投影机全密封光机，其特征在于，所述第一反射镜(30)和所述第二反射镜(90)呈喇叭口状设置。
5.如权利要求1或2所述的单片液晶投影机全密封光机，其特征在于，所述聚光镜(20)采用凸面镜，用于收集LED光源的分散光线。
6.如权利要求1或2所述的单片液晶投影机全密封光机，其特征在于，第一透镜(40)采用菲涅尔透镜，用于将所述第一反射镜(30)反射带有设定角度的光线转变为趋近于平行光照射到所述液晶屏(70)上。
7.如权利要求1或2所述的单片液晶投影机全密封光机，其特征在于，所述第二透镜(80)采用菲涅尔透镜，用于将所述液晶屏(70)射出的光线汇集到所述镜头(100)的入射口。
8.如权利要求1或2所述的单片液晶投影机全密封光机，其特征在于，所述镜头(100)采用三片凹凸透镜，用于将所述液晶屏(70)显示的内容投射到屏幕上。
9.如权利要求1或2所述的单片液晶投影机全密封光机，其特征在于，所述反射型偏光片(60)采用3M公司生产的MOF反射型偏光片。
10.如权利要求1或2所述的单片液晶投影机全密封光机，其特征在于，所述玻璃片(50)的镜片上镀覆有多层宽带增透膜，用于降低光线损失并密封光学器件。
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| CN112268551A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-26 | 航天科工微电子系统研究院有限公司 | 一种基于光学内通道和双密封圈动密封的光电跟瞄装置 |
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2020
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