CN213934518U - 一种lcd投影机照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LCD投影机照明系统，包括：发光单元，发光单元设有若干个用于发射光束的光源；准直透镜单元，用于对光源发出的光束进行准直校正，准直透镜单元设有若干第一透镜镜元和第二透镜镜元，光源、第一透镜镜元和第二透镜镜元依次设置，且第一透镜镜元和第二透镜镜元的数量均与光源的数量一致；匀光单元，用于对准直透镜单元出射的光束进行匀光处理。本实用新型匀光效果好，光束通过准直透镜单元和匀光单元处理后，LCD的亮度均匀性可提升到85％以上；光束通过准直透镜单元和匀光单元后，光束剩余发散角小，聚焦效果得到质的提升；可以获得高显色性的准直光源，从而完美再现或强化LCD的图像色彩，能够达到90‑110％的显色效果。

Description

一种LCD投影机照明系统

技术领域

本实用新型属于投影技术领域，具体涉及一种LCD投影机照明系统。

背景技术

单片式液晶投影机是一种投影技术，其特征为仅使用一片彩色液晶屏(LCD)作为显示器件，利用液晶屏需要背光透射，才能显示可见图像的原理，结合适当的光学系统和电路系统设计，使之向外投射影像的显示装置。在单片式液晶投影机光学系统中，为使投射到液晶屏的光线无限趋近于平行光(准直光)，而插入在LED光源和LCD之间的全部光电器件称为照明系统。

目前，单片式液晶投影机现在已经形成了几十亿的市场规模，但因为照明系统设计简陋，市场上的现有产品无一例外地存在亮度均匀性差、聚焦效果差、色彩还原差等缺陷，影响了用户的使用体验。单片式液晶投影机行业亟需突破当前技术瓶颈，为产业进一步发展壮大提供技术支撑。

实用新型内容

为了解决现有技术存在亮度均匀性差的问题，本实用新型目的在于提供一种LCD投影机照明系统。

本实用新型所采用的技术方案为：一种LCD投影机照明系统，包括：

发光单元，所述发光单元设有若干个用于发射光束的光源；

准直透镜单元，用于对光源发出的光束进行准直校正，所述准直透镜单元设有若干第一透镜镜元和第二透镜镜元，所述光源、第一透镜镜元和第二透镜镜元依次设置，且第一透镜镜元和第二透镜镜元的数量均与所述光源的数量一致；

匀光单元，用于对准直透镜单元出射的光束进行匀光处理。

作为可选方式，所述匀光单元包括复眼透镜，所述复眼透镜用于对准直透镜单元出射的光束进行准直校正、混合及匀化处理。

作为可选方式，还包括投射透镜，所述投射透镜用于对匀光单元输出的光束进行整形及准直校正，使之投射的光束与LCD的几何尺寸匹配。

作为可选方式，所述准直透镜单元包括第一透镜阵列和第二透镜阵列，所述第一透镜阵列和第二透镜阵列分别设置第一透镜镜元和第二透镜镜元。

作为可选方式，所述发光单元包括基板，所述基板上设置若干个光源。

作为可选方式，所述光源为白光LED光源、单色LED光源或不同颜色LED光源的组合。

本实用新型的有益效果为：

1、匀光效果好：光束通过准直透镜单元和匀光单元处理后，LCD的亮度均匀性可提升到85％以上，实现了良好的匀光效果。

2、聚焦效果好：光束通过准直透镜单元和匀光单元后，光束剩余发散角小，聚焦效果得到质的提升。本实用新型改变了现有常规设计模式下，图像聚焦不均、边缘拖影、图像畸变等顽疾。

3、显色效果好：光源可以采用白光LED光源、单色LED光源或不同颜色LED光源的组合，通过准直透镜单元和匀光单元的处理，可以获得高显色性的准直光源，从而完美再现或强化LCD的图像色彩，能够达到90-110％的显色效果。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种LCD投影机照明系统的结构示意图；

图中：1-发光单元；2-第一透镜镜元；3-第二透镜镜元；4-复眼透镜；5-投射透镜；6-第一透镜阵列；7-第二透镜阵列。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实施例提供了一种LCD投影机照明系统，包括：

发光单元1，所述发光单元1设有若干个用于发射光束的光源。

准直透镜单元，用于对光源发出的光束进行准直校正，所述准直透镜单元设有若干第一透镜镜元2和第二透镜镜元3，所述光源、第一透镜镜元2和第二透镜镜元3依次设置，且第一透镜镜元2和第二透镜镜元3的数量均与所述光源的数量一致。光源发射的光束轴心线与第一透镜镜元2和第二透镜镜元3的轴线处于同一条直线上，通过第一透镜镜元2和第二透镜镜元3对光源发射的光束进行准直校正，然后出射平行光束。

匀光单元，用于对准直透镜单元出射的光束进行匀光处理，提高出射平行光束的均匀性。

发光单元1、准直透镜单元和匀光单元依次设置，光束通过准直透镜单元和匀光单元处理后可以向LCD方向投射，LCD的亮度均匀性可提升到85％以上，实现了良好的匀光效果。

具体地，所述匀光单元包括复眼透镜4，所述复眼透镜4用于对准直透镜单元出射的光束进行准直校正、混合及匀化处理。复眼透镜4是由一系列小透镜组合形成，其具有以下作用：进一步对准直透镜单元出射的光束进行准直校正；对无用的杂散光线进行旁路阻隔；对不同镜元出射的光束进行均匀混合。

优选地，所述复眼透镜4为双面复眼透镜4。将双面复眼透镜4应用于照明系统中，可以获得高的光能利用率和大面积的均匀照明，其在投影系统、照明系统等需要均匀照明的领域有广阔的应用前景。

在一些实施方式中，该照明系统还包括投射透镜5，所述投射透镜5用于对复眼透镜4输出的平行光束进行整形及准直校正，使之投射的光束与LCD的几何尺寸匹配。复眼透镜4设置在准直透镜单元和投射透镜5之间，复眼透镜4出射平行光束，通过投射透镜5进行整形及准直校正，然后投照射到LCD相同的区域。所述投射透镜5可以采用常规透镜，优选地，所述投射透镜5为菲涅尔透镜。菲涅尔透镜可以进一步对复眼透镜4出射的平行光束进行准直校正，而且可以对复眼透镜4出射的平行光束进行整形，使之投射的光束尽量与LCD的几何尺寸一致。

在一些实施方式中，所述准直透镜单元包括第一透镜阵列6和第二透镜阵列7，所述第一透镜阵列6和第二透镜阵列7分别设置第一透镜镜元2和第二透镜镜元3。第一透镜阵列6的第一透镜镜元2和第二透镜阵列7的第二透镜镜元3通常尺寸不同，第一透镜镜元2和第二透镜镜元3的数量均与光源的数量相同，且一个光源对应一个第一透镜镜元2和第二透镜镜元3，光源发射的光束通过第一透镜阵列6和第二透镜阵列7进行准直校正，能够得到较好的平行光束，通过复眼透镜4能够提高亮度均匀性，最终能够形成高亮度均匀的发光效果。

在一些实施方式中，所述发光单元1包括基板，基板对各个光源提供支撑，由于第一透镜镜元2在第一透镜阵列6上呈阵列分布，第二透镜镜元3在第二透镜阵列7上呈阵列分布，各个光源也呈阵列分布在基板上，通常光源数量大于两个，如有四个光源，则四个光源排布成田字形，基板可以设置一些散热元件等，保证照明系统正常运行。本实用新型结构简单，易于加工及安装，性能稳定，安全可靠。

在一些实施方式中，将任意一个光源设计为白光LED光源、单色LED光源或不同颜色LED光源的组合，单色LED光源可以采用红绿蓝某一种单色LED光源，不同颜色LED光源的组合可以采用红绿蓝任意单色LED光源的组合。上述任意一种光源的设计方式，都可以经过本实用新型的照明系统，获得高显色性的准直光源，从而完美再现或强化LCD的图像色彩，能够达到90-110％的显色效果。

相对于现有技术，本实用新型的优点包括：

1、匀光效果好：光束通过准直透镜单元和匀光单元处理后，LCD的亮度均匀性可提升到85％以上，实现了良好的匀光效果。

2、聚焦效果好：光束通过准直透镜单元和匀光单元后，光束剩余发散角小，聚焦效果得到质的提升。本实用新型改变了现有常规设计模式下，图像聚焦不均、边缘拖影、图像畸变等顽疾。

3、显色效果好：光源可以采用白光LED光源、单色LED光源或不同颜色LED光源的组合，通过准直透镜单元和匀光单元的处理，可以获得高显色性的准直光源，从而完美再现或强化LCD的图像色彩，能够达到90-110％的显色效果。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种LCD投影机照明系统，其特征在于，包括：

发光单元(1)，所述发光单元(1)设有若干个用于发射光束的光源；

准直透镜单元，用于对光源发出的光束进行准直校正，所述准直透镜单元设有若干第一透镜镜元(2)和第二透镜镜元(3)，所述光源、第一透镜镜元(2)和第二透镜镜元(3)依次设置，且第一透镜镜元(2)和第二透镜镜元(3)的数量均与所述光源的数量一致；

匀光单元，用于对准直透镜单元出射的光束进行匀光处理；

所述匀光单元包括复眼透镜(4)，所述复眼透镜(4)用于对准直透镜单元出射的光束进行准直校正、混合及匀化处理。

2.根据权利要求1所述的LCD投影机照明系统，其特征在于，还包括投射透镜(5)，所述投射透镜(5)用于对匀光单元输出的光束进行整形及准直校正，使之投射的光束与LCD的几何尺寸匹配。

3.根据权利要求1所述的LCD投影机照明系统，其特征在于，所述准直透镜单元包括第一透镜阵列(6)和第二透镜阵列(7)，所述第一透镜阵列(6)和第二透镜阵列(7)分别设置第一透镜镜元(2)和第二透镜镜元(3)。

4.根据权利要求1所述的LCD投影机照明系统，其特征在于，所述发光单元(1)包括基板，所述基板上设置若干个光源。

5.根据权利要求4所述的LCD投影机照明系统，其特征在于，所述光源为白光LED光源、单色LED光源或不同颜色LED光源的组合。

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