[發明專利]一種多光源的單液晶投影照明系統

在審

• 申請號: 201710868685.5
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107479312A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 張錦
• 申請（專利權）人: 四川省雷克賽恩電子科技有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 謝建,王莎

技術領域

本發明涉及液晶投影領域，尤其涉及一種多光源的單液晶投影照明系統。

背景技術

現今投影裝置產品非常多元，舉凡數字式光處理投影裝置、液晶投影裝置以及反射式單晶硅投影裝置等，皆各自提供給不同的消費群體。以目前市面上常見的數字式光處理投影裝置為例，DLP投影裝置以微機電系統為技術基礎，配合采用德州儀器公司開發的DMD芯片，構成該投影裝置的主要構架。目前市場上常見的多媒體投影系統依照其所采用的光源來劃分可分為：使用高效能燈泡的投影系統及使用LED發光二極管的投影系統兩種。

專利申請號為CN200610081509.9的發明專利公布了一種多光源投影裝置及其合光模塊。多光源投影裝置包含光線輸入區域；光導管、色輪、合光模塊及多光源，皆設于光線輸入區域，多光源投射出多光束，通過合光模塊后，依序通過色輪及光導管。合光模塊，包含合光裝置，聚光裝置及反射裝置；且反射裝置可轉折光束方向，使多光源的中心的連接線實質上垂直于光的圖像投影方向。

上述發明具有三組紅綠藍三色的獨立光源，經過積分光路等，共同為數字顯示芯片DMD提供照明。

專利申請號為CN200510078492.7的發明專利公布了一種多光源投影系統及其光學模塊，其包含光源、光源控制器、分色鏡、液晶光閥、光結合組件以及投影鏡組。其中，光源由第一發光組件及第二發光組件組成以提供第一色光及第二色光；光源控制器控制光源與液晶光閥同步作動；分色鏡將第二色光分為第三色光及第四色光；液晶光閥個別地接收色光并傳送至光結合組件；光結合組件結合第一、第三及第四色光將結合后之混合光投射至投影鏡組形成光影像。該多光源投影系統能以較簡單的結構實現較佳的性能，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終高輝度白光所需的比例，提高了光能利用率。

上述投影系統具有紅綠藍三色的光源，但是每個光源均為單獨的點光源，且每個點光源的全部光線都全部只為某一個獨立的LCD液晶屏提供照明。

綜上，上述兩種投影裝置雖然都為多光源，但是多個光源的光線以疊加的方式為液晶屏提供照明。液晶屏和現在行業所使用的液晶屏傾向于使用16：9，甚至未來會有18：9的液晶屏。為保證離光源最遠的液晶屏區域能夠得到足夠照明，需要加強每一個光源的照射強度，相應地提高了光源的功率要求。而光源的照明特性是均勻向四周發射，則離光源較近的液晶屏區域的光線利用率很低，造成液晶屏各區域照明強度不均勻的問題，液晶屏的畫質也將降低。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種光源利用率高的多光源的單液晶投影照明系統，解決了現有液晶屏照明系統的光源利用率低、對光源功率要求高的問題。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種多光源的單液晶投影照明系統，包括菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡設置于液晶屏后方，菲涅爾透鏡遠離液晶屏的一側設置有若干光源組件，光源組件包括均光裝置和光源，均光裝置設置于菲涅爾透鏡遠離液晶屏的一側，光源設置于均光裝置遠離菲涅爾透鏡的一側；光源發出的光線經均光裝置反射或折射后以準垂直方向入射到菲涅爾透鏡，穿過菲涅爾透鏡的光線照射到液晶屏上。

作為本發明的優選方案，所述均光裝置的聚光面為全反射面或折射透鏡曲面的一種。

作為本發明的優選方案，所述均光裝置的聚光面為全反射面，均光裝置的聚光面的形狀具有積分特性或為自由曲面。

作為本發明的優選方案，所述均光裝置的聚光面為折射透鏡曲面，均光裝置為復眼透鏡或準直鏡的一種。

作為本發明的優選方案，所述菲涅爾透鏡表面分為多個部分，菲涅爾透鏡的一個部分對應一個均光裝置，菲涅爾透鏡的每一個部分具有特定的焦距。

作為本發明的優選方案，所述光源為LED點光源或LED面光源，其中，LED面光源由多個LED芯片組合而成。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明具有多個光源組件，多個光源發出的光線分別經各均光裝置反射或折射后以準垂直方向入射到菲涅爾透鏡，穿過菲涅爾透鏡的光線照射到液晶屏上。均光裝置能將光源的光線進行反射或折射，從而若干光線的方向改變為大致相互平行，菲涅爾透鏡可起到聚焦作用，從而光線以大致垂直于液晶屏的角度照射到液晶屏上，光源發出的光線得到有效利用。

在使用多個光源的情況下，各區域的光源分別對液晶屏提供光照，單個光源不需要對較遠的液晶屏區域進行照射，則光源的功率可相應降低。光線照射的區域縮短，則光源的利用率進一步提高。若干光源均勻分布，提高了光照的均勻性，液晶屏的畫質可相應提高。