[發明專利]基于LED光源的激光電視光學引擎系統及其激光電視

有效

• 申請號: 201811056442.2
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109194891B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 郭志友;侯玉菲;孫慧卿
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H04N5/64
• 分類號: H04N5/64;H04N9/31
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明涉及一種基于LED光源的激光電視光學引擎系統，其包括基于LED光源的合光光學系統以及折射式準直勻光系統，所述折射式準直勻光系統包括透鏡一、透鏡二及透鏡三，所述合光光學系統發出的光線經過透鏡一與透鏡二出射的光為等效光源，所述透鏡三的焦點與上述等效光源位置重合，從而使該光學引擎系統出射平行光，達到準直的效果。本發明巧妙的結合使用了三個特殊透鏡，對其光線進行三次收光，從而使出射的光線滿足激光電視光源高準直性和均勻性的要求，并且本發明采用包含有多顆LED芯粒排布矩陣的合光光學系統，作為其引擎系統的光源，從而得到了激光電視所需的高亮度白光。降低了激光電視的成本。

技術領域

本發明屬于激光顯示技術領域，具體涉及一種基于LED光源的激光電視光學引擎系統及其激光電視。

背景技術

“大、艷、清晰”是近幾年我國彩電行業的整體發展趨勢。2015年以來，彩電的平均尺寸以每年2英寸的趨勢增長，根據中怡康的預測數據，2018年65英寸及以上大屏電視銷量將達到453萬臺，同比增長47％，而80英寸以上市場的年度增幅更是將達到100％，實現翻番式增長。激光電視由于其純度高、色域大、壽命長、節能環保、色彩鮮明、安全無輻射、屏幕尺寸靈活等優點，迎合了新的市場需求。僅2017年激光電視市場就以200％的增速快速增長，尤其在80英寸以上市場，激光電視銷量占比更是達到了60％以上。相對于目前的普通電視來說，激光電視在未來電視市場中具有較大的發展前景。一個完整的激光電視光學系統組件必須包括激光器，光學偏轉器和屏幕這幾個組件。激光電視是利用半導體泵浦固態激光工作物質，產生紅、綠、藍三種波長的連續激光作為光源，通過電視信號控制三基色激光掃描圖像，經過顯示系統進行相應的處理，從而最終將圖像顯示在屏幕上，再配以伴音構成電視接收機。激光電視色域覆蓋率理論上可以高達人眼色域范圍的90％以上。

然而，激光電視相對于液晶電視成本偏高，在整個產業的成本相對也較高。要實現大規模產業化生產，降低價格成本將是激光電視產業化亟待解決的問題。光源、投影芯片、超短焦鏡頭以及抗光幕布主要決定了激光電視的硬件成本，其中光學引擎占據了激光電視70％的成本。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明至少提供如下技術方案：

基于LED光源的激光電視光學引擎系統，其包括基于LED光源的合光光學系統以及折射式準直勻光系統，所述折射式準直勻光系統包括透鏡一、透鏡二及透鏡三，所述合光光學系統發出的光線經過透鏡一與透鏡二出射的光為等效光源，所述透鏡三的焦點與上述等效光源位置重合，從而使該光學引擎系統出射平行光，達到準直的效果。

進一步的，所述透鏡一為半球形透鏡，所述透鏡二為平凸透鏡，所述透鏡三為雙凸透鏡。

進一步的，所述透鏡一的半徑為5-7mm。

進一步的，所述透鏡二的曲率半徑為10-15mm。

進一步的，所述透鏡三的曲率半徑為25-35mm。

進一步的，所述透鏡三與所述透鏡二的距離為3-5mm。

進一步的，所述透鏡一與所述透鏡二的距離為0.1-0.3mm。

進一步的，所述透鏡一與所述LED光源的距離為0.05-0.15mm。

進一步的，所述基于LED光源的合光光學系統包括16顆LED芯粒，所述16顆LED芯粒包括5顆紅色LED芯粒、10顆綠色LED芯粒以及1顆藍色LED芯粒，所述芯粒混合排布，串聯組成所述光源。

激光電視，其包括上述光學引擎系統。

與現有技術相比，本發明的有益技術效果至少如下：