CN218547113U - 一种低像差低成本的lcd投影设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低像差低成本的LCD投影设备，包括光源模块和成像模块；所述光源模块用于照射出投影光源；所述成像模块包括LCD屏、成像菲涅尔透镜、反光镜和成像镜头；所述LCD屏、所述成像菲涅尔透镜和所述反光镜依次沿所述投影光源的照射路径设置；所述反光镜用于反射所述投影光源，改变所述投影光源的照射方向，得到所述投影光源的反射路径，所述成像镜头设置于所述反射路径，以接收所述反射路径上的所述投影光源；其中，所述成像菲涅尔透镜包括中心部和外围部，所述成像菲涅尔透镜的外围部的焦距大于所述成像菲涅尔透镜的中心部的焦距。本实用新型的LCD投影设备可以降低投影设备因场曲因素出现的基本像差，且可以大大降低投影设备的生产成本。

Description

一种低像差低成本的LCD投影设备

技术领域

本实用新型涉及投影设备的技术领域，具体涉及一种低像差低成本的LCD投影设备。

背景技术

投影设备又称投影机，是一种可以将图像或视频投射到幕布或墙壁的设备，是实现原理是通过多种镜片将光源进行折射和反射，使光源照射到镜头，再经由镜头投射到幕布或墙壁。而镜头的基本像差包括球差、色差、畸变、场曲等，其中，如果要很好地校正场曲，以降低镜头的基本像差，往往需要十分复杂的镜头结构和高折射率的镜片，导致投影设备的成本大大提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种低像差低成本的LCD投影设备。

本实用新型的一个实施例提供一种低像差低成本的LCD投影设备，包括：光源模块和成像模块；

所述光源模块用于照射出投影光源；

所述成像模块包括LCD屏、成像菲涅尔透镜、反光镜和成像镜头；所述LCD屏、所述成像菲涅尔透镜和所述反光镜依次沿所述投影光源的照射路径设置；所述反光镜用于反射所述投影光源，改变所述投影光源的照射方向，得到所述投影光源的反射路径，所述成像镜头设置于所述反射路径，以接收所述反射路径上的所述投影光源；

其中，所述成像菲涅尔透镜包括中心部和外围部，所述成像菲涅尔透镜的外围部的焦距大于所述成像菲涅尔透镜的中心部的焦距。

相对于现有技术，本实用新型的LCD投影设备，由于所述成像菲涅尔透镜的外围部的焦距大于所述成像菲涅尔透镜的中心部的焦距，因此当轴外视场光线经过所述成像菲涅尔透镜的外围部时，会聚程度比中心视场光线经过所述成像菲涅尔透镜的中心部的小，因此可以使中心视场的光线的会聚点，以及轴外视场的光线的会聚点投影到同一焦平面上，可以降低LCD投影设备因场曲因素出现的基本像差，且可以大大降低LCD投影设备的生产成本。

在一个实施例中，各个所述环形子区域的焦距沿远离所述中心部的方向增加。

在一个实施例中，各个所述环形子区域的焦距，是根据预设的递增差值沿远离所述中心部的线性增长。

在一个实施例中，各个所述环形子区域的焦距，是根据预设的比例参数沿远离所述中心部的线性增长。

在一个实施例中，所述成像菲涅尔透镜的中心部的焦距为100mm，所述成像菲涅尔透镜的外围部的最大焦距为120mm。

在一个实施例中，所述光源模块包括LED光源和光漏斗；所述LED光源设置于所述光漏斗的一端，所述LED光源用于发出初始光源，所述初始光源经由所述光漏斗的聚光后，通过所述光漏斗的另一端照射出，以得到所述投影光源。

在一个实施例中，所述光漏斗包括第一开口端和第二开口端，所述第一开口端的开口面积小于所述第二开口端的开口面积，所述LED光源设置于所述第一开口端，所述初始光源经由所述光漏斗的聚光后通过所述第二开口端照射向所述LCD屏。

在一个实施例中，所述光源模块还包括隔热玻璃，所述隔热玻璃设置于所述光漏斗的第二开口端和所述LCD屏之间。

在一个实施例中，述LCD投影设备还包括卡合连接框，所述卡合连接框的两端分别设有第一通道口和第二通道口；其中，所述卡合连接框通过所述第一通道口与所述光漏斗的第二开口端连接；

所述第一通道口和所述第二通道口之间设有空腔通道，所述空腔通道的内侧设有第一卡合部和第二卡合部，所述LCD屏与所述第一卡合部卡合连接，所述成像菲涅尔透镜与所述第二卡合部卡合连接。

为了能更清晰的理解本实用新型，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为相关技术的菲涅尔透镜的成像示意图。

图2为本实用新型一个实施例的LCD投影设备的示意图。

图3为本实用新型一个实施例的LCD投影设备的成像菲涅尔透镜的示意图。

图4为本实用新型一个实施例的LCD投影设备的成像菲涅尔透镜的成像示意图。

1、光源模块；101、LED光源；103、光漏斗；3、成像模块；301、LCD屏；303、成像菲涅尔透镜；305、反光镜；307、成像镜头。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1，图1是相关技术的菲涅尔透镜的成像示意图，图1中的菲镜是指焦距固定的菲涅尔透镜，也就是菲涅尔透镜的各个部分对光线的会聚效果是相同的，但由于在投影的过程中，菲涅尔透镜的中心位置和边缘位置与投影光线来源的物理距离是不同的，因此会导致经过菲涅尔透镜的中心位置的投影光线的交点与经过菲涅尔透镜的中心位置的投影光线的交点无法处于同一焦平面上，因此会使整个投影画面清晰度的出现明显的差异。其中，焦平面又称前焦面或物方焦面，是指垂直于系统主光轴的平面。

请参阅图2-4，本实用新型的一个实施例提供一种低像差低成本的LCD投影设备，包括：光源模块1和成像模块3；

所述光源模块1用于照射出投影光源；

所述成像模块3包括LCD屏301、成像菲涅尔透镜303、反光镜305和成像镜头307；所述LCD屏301、所述成像菲涅尔透镜303和所述反光镜305依次沿所述投影光源的照射路径设置；所述反光镜305用于反射所述投影光源，改变所述投影光源的照射方向，得到所述投影光源的反射路径，所述成像镜头307设置于所述反射路径，以接收所述反射路径上的所述投影光源；

其中，所述成像菲涅尔透镜303包括中心部和外围部，所述成像菲涅尔透镜303的外围部的焦距大于所述成像菲涅尔透镜303的中心部的焦距。

其中，所述投影光源是指发射出投射光线的光源设备，例如LED光源101。

相对于现有技术，本实用新型的LCD投影设备，由于所述成像菲涅尔透镜303的外围部的焦距大于所述成像菲涅尔透镜303的中心部的焦距，因此当轴外视场光线经过所述成像菲涅尔透镜303的外围部时，会聚程度比中心视场光线经过所述成像菲涅尔透镜303的中心部的小，因此可以使中心视场的光线的会聚点，以及轴外视场的光线的会聚点投影到同一焦平面上，可以降低LCD投影设备因场曲因素出现的基本像差，且可以大大降低LCD投影设备的生产成本。

在一个可行的实施例中，各个所述环形子区域的焦距沿远离所述中心部的方向增加。由于各个所述环形子区域的焦距沿远离所述中心部的方向增加，因此可以使不同位置的环形子区域的聚焦程度沿远离所述中心部的方向变小，从而使经过不同环形子区域的投射光线的光线汇聚点位于同一焦平面上。

在一个可行的实施例中，各个所述环形子区域的焦距，是根据预设的递增差值沿远离所述中心部的线性增长。可以根据预设的递增差值使各个所述环形子区域的焦距成线性增长，从而实现经过不同环形子区域的投射光线的光线汇聚点位于同一焦平面上的技术效果。

在一个可行的实施例中，各个所述环形子区域的焦距，是根据预设的比例参数沿远离所述中心部的线性增长。可以根据预设的比例参数使各个所述环形子区域的焦距成线性增长，从而实现经过不同环形子区域的投射光线的光线汇聚点位于同一焦平面上的技术效果。其中，根据各个所述环形子区域与所述中心部的距离的差异，其对应的预设的比例参数也可以不同。

在一个可行的实施例中，所述成像菲涅尔透镜303的中心部的焦距为100mm，所述成像菲涅尔透镜303的外围部的最大焦距为120mm。将所述成像菲涅尔透镜303的中心部的焦距设定为100mm，将所述成像菲涅尔透镜303的外围部的最大焦距设定为120mm，可以提高整个投影画面的成像清晰度，提高用户的观看体验，具体地，所述成像菲涅尔透镜303的外围部的焦距沿原理所述中心部的方向增加，直至所述成像菲涅尔透镜303的外围部的边缘处的焦距为120mm。

在一个可行的实施例中，所述光源模块1包括LED光源101和光漏斗103；所述LED光源101设置于所述光漏斗103的一端，所述LED光源101用于发出初始光源，所述初始光源经由所述光漏斗103的聚光后，通过所述光漏斗103的另一端照射出，以得到所述投影光源。

其中，所述光漏斗103包括第一开口端和第二开口端，所述第一开口端的开口面积小于所述第二开口端的开口面积，所述LED光源101设置于所述第一开口端，所述初始光源经由所述光漏斗103的聚光后通过所述第二开口端照射向所述LCD屏301。通过所述LED光源101发出初始光源，再经由所述光漏斗103对初始光源进行聚光，可以得到稳定的光线亮度充足的投影光源。

在一个可行的实施例中，所述光源模块1还包括隔热玻璃，所述隔热玻璃设置于所述光漏斗103的第二开口端和所述LCD屏301之间。通过所述隔热玻璃，可以防止所述光源模块1产生的热量影响所述LCD屏301的工作状态和有效使用寿命。

在一个可行的实施例中，述LCD投影设备还包括卡合连接框，所述卡合连接框的两端分别设有第一通道口和第二通道口；其中，所述卡合连接框通过所述第一通道口与所述光漏斗103的第二开口端连接；

所述第一通道口和所述第二通道口之间设有空腔通道，所述空腔通道的内侧设有第一卡合部和第二卡合部，所述LCD屏301与所述第一卡合部卡合连接，所述成像菲涅尔透镜303与所述第二卡合部卡合连接。

通过所述卡合连接框，用户可以快速地将所述LCD屏301与所述第一卡合部卡合连接，将所述成像菲涅尔透镜303与所述第二卡合部卡合连接，以提高所述LCD投影装置的生成组装效率，并且由于卡合连接属于可拆卸的连接结构，因此当所述LCD屏301或所述成像菲涅尔透镜303发生损坏时，也方便用户将所述LCD屏301或所述成像菲涅尔透镜303拆卸出来进行更换。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种低像差低成本的LCD投影设备，其特征在于，包括：光源模块和成像模块；

所述光源模块用于照射出投影光源；

所述成像模块包括LCD屏、成像菲涅尔透镜、反光镜和成像镜头；所述LCD屏、所述成像菲涅尔透镜和所述反光镜依次沿所述投影光源的照射路径设置；所述反光镜用于反射所述投影光源，改变所述投影光源的照射方向，得到所述投影光源的反射路径，所述成像镜头设置于所述反射路径，以接收所述反射路径上的所述投影光源；

其中，所述成像菲涅尔透镜包括中心部和外围部，所述成像菲涅尔透镜的外围部的焦距大于所述成像菲涅尔透镜的中心部的焦距。

2.根据权利要求1所述的一种低像差低成本的LCD投影设备，其特征在于：所述成像菲涅尔透镜的外围部包括若干个环形子区域，其中，相邻与所述中心部的所述环形子区域包围所述中心部，其余各个所述环形子区域包围前一个相邻环形子区域，且各个所述环形子区域的焦距大于或等于前一个相邻环形子区域的焦距；

其中，相邻环形子区域是指与当前的环形子区域相邻的一个或两个环形子区域；前一个中相邻环形子区域是指与当前的环形子区域的一个或两个相邻环形子区域中，更靠近所述中心部的相邻环形子区域。

3.根据权利要求2所述的一种低像差低成本的LCD投影设备，其特征在于：各个所述环形子区域的焦距沿远离所述中心部的方向增加。

4.根据权利要求3所述的一种低像差低成本的LCD投影设备，其特征在于：各个所述环形子区域的焦距，是根据预设的递增差值沿远离所述中心部的线性增长。

5.根据权利要求3所述的一种低像差低成本的LCD投影设备，其特征在于：各个所述环形子区域的焦距，是根据预设的比例参数沿远离所述中心部的线性增长。

6.根据权利要求1所述的一种低像差低成本的LCD投影设备，其特征在于：所述成像菲涅尔透镜的中心部的焦距为100mm，所述成像菲涅尔透镜的外围部的最大焦距为120mm。

7.根据权利要求1-6任一项权利要求所述的一种低像差低成本的LCD投影设备，其特征在于：所述光源模块包括LED光源和光漏斗；所述LED光源设置于所述光漏斗的一端，所述LED光源用于发出初始光源，所述初始光源经由所述光漏斗的聚光后，通过所述光漏斗的另一端照射出，以得到所述投影光源。

8.根据权利要求7所述的一种低像差低成本的LCD投影设备，其特征在于：所述光漏斗包括第一开口端和第二开口端，所述第一开口端的开口面积小于所述第二开口端的开口面积，所述LED光源设置于所述第一开口端，所述初始光源经由所述光漏斗的聚光后通过所述第二开口端照射向所述LCD屏。

9.根据权利要求8所述的一种低像差低成本的LCD投影设备，其特征在于：所述光源模块还包括隔热玻璃，所述隔热玻璃设置于所述光漏斗的第二开口端和所述LCD屏之间。

10.根据权利要求9所述的一种低像差低成本的LCD投影设备，其特征在于：述LCD投影设备还包括卡合连接框，所述卡合连接框的两端分别设有第一通道口和第二通道口；其中，所述卡合连接框通过所述第一通道口与所述光漏斗的第二开口端连接；

所述第一通道口和所述第二通道口之间设有空腔通道，所述空腔通道的内侧设有第一卡合部和第二卡合部，所述LCD屏与所述第一卡合部卡合连接，所述成像菲涅尔透镜与所述第二卡合部卡合连接。

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