[發明專利]一種LCD投影機復眼照明系統和投影方法

在審

• 申請號: 202011220122.3
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112180667A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 郭瀚文
• 申請（專利權）人: 南華智能精密機器（深圳）有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 雷艷輝

本發明公開了一種LCD投影機復眼照明系統，包括按光線行進方向依次設置的LED光源、LED收集器、復眼透鏡、重疊透鏡、聚焦透鏡、LCD光閥、場鏡和投影鏡頭；所述LCD投影機復眼照明系統還包括依次設于所述重疊透鏡和聚焦透鏡之間的四分之一波片和增亮型偏光片。本發明偏振光兩次穿過四分之一波片完成偏振光變換，顯著提高了投影機的照明效率和照明均勻度，節約電源功耗，大幅提高了產品競爭力，而且整體結構簡單，體積相對較小，制作容易，價廉物美。

技術領域

本發明涉及投影機領域，尤其涉及一種LCD投影機復眼照明系統和投影方法。

背景技術

長期以來，由于透射式的單LCD投影機是建立在線偏振光對其液晶分子進行照射，通過檢偏產生明暗圖像，而來自光源的照明光線幾乎都可認為是自然光，所以在自然光到線偏振光極化的過程中，有約≥50％的光線被LCD光閥的起偏器過濾掉，考慮LCD光閥對起偏器消光比的要求，起偏器總的起偏效率往往≤38％-45％。僅此一項照明損失，就讓單LCD投影機始終會有55％-62％的能量在做無用功，這從根本上影響了單LCD投影機光學系統的效率，同時從根本上增加了投影機光學系統的散熱負擔，從而根本上局限了單LCD投影機的性能和應用。

使用偏振光變換技術是降低上述照明損失的最主要辦法之一，對應于復眼系統的偏振光變換技術，近20年來國外有非常成熟的方案，并廣泛應用于3LCD等投影機上，典型的結構見圖6-7所示(后述)。

同時，一直以來單LCD投影機都習慣于采用簡單的科勒照明方式，不僅僅照明效率低，而且圖像的均勻度也非常低，從而在光閥的中央區域堆積了更多的熱量而導致光閥的局部溫升很高，再加上LCD光閥散熱技術的固有局限，更加影響產品的輸出亮度，用戶滿意度低。因此研發更加高效率的LCD投影機照明方案，如價廉物美、制作簡單的偏振光變換實現更高的照明效率、臨界照明技術獲得更好的均勻照明和進一步提高照明效率，就是本發明要解決的問題。

發明內容

本發明的目的就在于克服現有技術的不足，提供了一種LCD投影機復眼照明系統，有效提升了單LCD投影機的照明效率和照明均勻度，且制作簡單、價廉物美。

為了實現上述目的，本發明提供了一種LCD投影機復眼照明系統，包括按光線行進方向依次設置的LED光源、LED收集器、復眼透鏡、重疊透鏡、聚焦透鏡、LCD光閥、場鏡和投影鏡頭。

所述LED光源包括導熱基板，所述導熱基板上設有發光區域，所述發光區域內安裝有發光晶片；所述發光區域內對應所述發光晶片以外的區域設有用于對光線進行反射的反射膜。

所述LED光源的數量至少為一個。

所述LED收集器與所述LED光源的數量相同且位置相對。

所述LCD投影機復眼照明系統還包括按光線行進方向依次設于所述LED收集器和復眼透鏡之間的四分之一波片和增亮型偏光片。

或者所述LCD投影機復眼照明系統還包括按光線行進方向依次設于所述復眼透鏡和重疊透鏡之間的四分之一波片和增亮型偏光片。

或者所述LCD投影機復眼照明系統還包括按光線行進方向依次設于所述重疊透鏡和聚焦透鏡之間的四分之一波片和增亮型偏光片。

或者所述LCD投影機復眼照明系統還包括按光線行進方向依次設于所述聚焦透鏡和LCD光閥之間的四分之一波片和增亮型偏光片。

進一步地，所述LED光源上所設置的發光區域為矩形，所述矩形的寬高比和所述復眼透鏡的子透鏡的寬高比一樣；所述矩形的長邊和所述復眼透鏡的子透鏡的長邊平行，其中發光區域還可以是圓形等其他形狀，不限定為矩形。