[實用新型]一種LCD投影機照明裝置

有效

• 申請號: 202320083831.4
• 申請日: 2023-01-29
• 公開（公告）號: CN219202118U
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 陳靈;陳饒;潘亞婷;王杰;何霞
• 申請（專利權）人: 長沙普佳德光電科技有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;H04N9/31
• 代理公司: 湖南澤達信專利代理事務所(普通合伙) 43284
• 代理人: 易新根

本實用新型公開了一種LCD投影機照明裝置,包括按光線行進方向依次設置的LED光源、聚光透鏡組、準直透鏡、四分之一波片、反射式偏光片模組、APF板和LCD光閥；所述LED光源包括基板、發光部和反射鏡；所述聚光透鏡組透鏡的數量至少為一枚；所述準直透鏡為自由曲面透鏡、菲鏡或者自由曲面透鏡與菲鏡的組合；所述反射式偏光片模組包括兩片或者四片反射式偏光片。本實用新型使采用聚光鏡或聚光透鏡組的光路能實現科學轉偏，能切實地、較大幅度地提升投影機的輸出亮度，不明顯惡化投影機的白場均勻性，不額外明顯增加LCD光閥無用的照射光線而不增加LCD光閥的散熱負擔，具有客觀的可實施性和先進性，進而積極推動國產單LCD投影機向前發展。

技術領域

本實用新型涉及LCD投影機技術領域，尤其涉及一種LCD投影機照明裝置。

背景技術

對單LCD投影機的照明光線進行偏振光變換(業內俗稱“轉偏”，后同)，即將LCD光閥入射光線在起偏時約≥58％的光線損失盡可能加以利用，是數十年來投影機研發工作者的夢想，直到最近數年方才出現一些具有實用價值的、較高性價比的轉偏技術，參見如中國專利公開號CN112180665A所述。該技術針對于采用“方錐形聚光器”的聚光照明裝置適用，不適用于采用單個聚光鏡或者“聚光透鏡組”的單LCD投影機聚光照明系統，比如中國專利公開號CN114047664A的附圖1、附圖2所示技術。

采用聚光鏡或聚光透鏡組對LED光源發出的光線進行聚光的光路，在業內屬于較廣泛使用的聚光照明技術之一，要對該類光路進行轉偏，其難度是極其高的。首先是受投影機Fno(光圈)的限制，很難有真正意義的照明效率提升，比如使投影機亮度增加10％；其次是即便獲得了一定的照明效率提升，但往往因為轉偏過程產生了極端大的像差和畸變(可參見圖1中的光線L2到光線L4的傳遞過程)，使照射LCD光閥的光線均勻度出現惡化而影響正常觀影體驗；再則是雖然照明光線實現了轉偏，但因為受投影鏡頭Fno的限制，投影機輸出亮度并沒有增加，反而大幅度增加了LCD光閥的無用照射光線(可參見圖1中的光線L3)，使LCD光閥的發熱量顯著增加而影響正常運行。

解決以上這些業內存在的深層次技術問題，使采用聚光鏡或聚光透鏡組的照明光路能實現科學轉偏，收獲切實的亮度提升如投影機輸出亮度提升20％以上，投影機的白場均勻性不明顯產生惡化，不額外明顯增加LCD光閥無用的照射光線而白白發熱，便是本實用新型的目的。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于克服現有技術的不足，提供了一種LCD投影機照明裝置，包括按光線行進方向依次設置的LED光源、聚光透鏡組、準直透鏡、四分之一波片、反射式偏光片模組、APF板和LCD光閥。

所述LED光源包括基板、發光部和反射鏡；所述發光部包括多顆并列設置的發光晶片，所述發光晶片固定在所述基板上；所述反射鏡的中央開設有透光孔，所述發光部位于所述透光孔內，所述反射鏡的反射表面和所述發光部的發光表面并列設置，所述反射鏡的背面與所述基板相貼合。

所述聚光透鏡組包括至少一枚透鏡。

所述準直透鏡為自由曲面透鏡、菲鏡或者自由曲面透鏡與菲鏡的組合，其中所述自由曲面透鏡為平凸型。

當所述準直透鏡為自由曲面透鏡與菲鏡的組合時，所述自由曲面透鏡和菲鏡按光線行進方向依次設置，且所述自由曲面透鏡的平面朝向所述LED光源，所述菲鏡的齒面朝向所述LCD光閥。

所述反射式偏光片模組包括兩片或者四片反射式偏光片；每片所述反射式偏光片的透過軸和所述LCD光閥所需的入射偏振光的振動面平行。