專(zhuān)利名稱(chēng)：采用三片led燈板的lcd投影機(jī)光源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
采用三片LED燈板的LCD投影機(jī)光源系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種投影機(jī)光源系統(tǒng)，特別涉及一種采用三片LED燈板的LCD投影機(jī)光源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]多年來(lái)投影機(jī)一直是商務(wù)活動(dòng)、教育等領(lǐng)域的公用設(shè)備，其特點(diǎn)是可以輕松獲得大畫(huà)面，可顯示數(shù)字、模擬圖像，可以作為超大屏幕電視應(yīng)用，正在由公用設(shè)備逐步向家用電器的應(yīng)用普及；目前市場(chǎng)上3LCD投影機(jī)的光源多采用UHE超高壓汞燈泡和金屬鹵素?zé)襞?，是中、低檔投影機(jī)中廣泛采用的較為理想光源。UHE超高壓汞燈泡優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格適中，在使用4000小時(shí)以前亮度幾乎不衰減。金屬鹵素?zé)襞輧r(jià)格相對(duì)UHE便宜，高效率、高顯色性、高色溫，但發(fā)熱高，半衰期短，一般使用1000小時(shí)左右亮度就會(huì)降低到原先的一半左右。對(duì)投影機(jī)散熱系統(tǒng)要求高，不宜做長(zhǎng)時(shí)間(4小時(shí)以上)的投影使用，金屬鹵素?zé)襞菰诘投送队皺C(jī)中被廣泛使用。兩種光源能夠較好滿(mǎn)足大幅面投影的亮度要求，但是投影機(jī)光路結(jié)構(gòu)都較復(fù)雜，體積大，開(kāi)機(jī)需要預(yù)熱1 2分鐘才能點(diǎn)亮，同時(shí)燈的壽命短，屬設(shè)備消耗材料，價(jià)格約占設(shè)備總價(jià)的1/4 1/5，對(duì)投影機(jī)用戶(hù)是一個(gè)較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，一般家庭難以承受。[0003]目前市場(chǎng)上3LCD投影機(jī)公知的光路系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，散熱需要多個(gè)風(fēng)扇，光源壽命短等問(wèn)題，不利于廣泛應(yīng)用。隨著世界低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保主導(dǎo)人們消費(fèi)生活的發(fā)展趨勢(shì)，科技進(jìn)步為電子設(shè)備的革新提供了新的機(jī)遇，發(fā)光二級(jí)管(LED)是一種壽命長(zhǎng)、環(huán)保的半導(dǎo)體光源，但在過(guò)去一段時(shí)間，由于高亮度、大功率LED燈芯價(jià)格高，影響了普及應(yīng)用。電子產(chǎn)品升級(jí)遵循摩爾定律，LED產(chǎn)品近來(lái)性能有了很大的提升，伴隨著大量的普及應(yīng)用，價(jià)格也趨于合理，科研開(kāi)發(fā)前景日益顯現(xiàn)。[0004]因此，提供一種設(shè)計(jì)合理、性能可靠、高效節(jié)能的采用三片LED燈板的IXD投影機(jī)光源系統(tǒng)，是該領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)著手解決的問(wèn)題之一。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的在于所采用三色LED的LCD投影機(jī)光源系統(tǒng)；即采用紅、綠、藍(lán)三個(gè)LED燈組成的燈板作為光源，經(jīng)過(guò)二次光學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)使得LED光源發(fā)出的光能獲得最佳效率的利用，同時(shí)采用的LED光源電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足最佳散熱要求，替代現(xiàn)有3LCD投影機(jī)普遍使用的UHE超高壓汞燈或鹵素?zé)艄庠?，最終實(shí)現(xiàn)投影機(jī)體積小、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低和環(huán)保的目的。[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種采用三片LED燈板的LCD 投影機(jī)光源系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括散熱裝置、LED光源電路板、紅LED光源、綠LED光源、藍(lán)LED光源、IlR透鏡、復(fù)眼透鏡、科勒照明透鏡組、紅信號(hào)IXD面板及偏振片組、綠信號(hào) IXD面板及偏振片組、藍(lán)信號(hào)IXD面板及偏振片組、合成棱鏡和投影物鏡；[0007]所述紅LED光源、綠LED光源、藍(lán)紅LED光源分別與散熱裝置以及LED光源電路板安裝在一起，形成紅、綠、藍(lán)三個(gè)獨(dú)立的光路；每個(gè)光路的LED光源發(fā)光面面向IlR透鏡，IlR透鏡的內(nèi)側(cè)是復(fù)眼透鏡，復(fù)眼透鏡內(nèi)側(cè)是科勒照明透鏡組，各科勒照明透鏡組內(nèi)側(cè)分別是紅信號(hào)IXD面板及偏振片組、綠信號(hào)IXD面板及偏振片組或藍(lán)信號(hào)IXD面板及偏振片組； 各LCD面板及偏振片組內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)有合成棱鏡，所述合成棱鏡的紅、綠、藍(lán)通道分別與紅、 綠、藍(lán)信號(hào)LCD面板及偏振片組相對(duì)應(yīng)，并對(duì)應(yīng)合成棱鏡設(shè)有投影物鏡。[0008]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型采用LED光源，IlR透鏡的使用進(jìn)一步降低了該系統(tǒng)光路的復(fù)雜程度，從而簡(jiǎn)化投影機(jī)整體結(jié)構(gòu)，縮小體積，并最大限度的增強(qiáng)了光能的利用效率；復(fù)眼透鏡保證了 LCD表面接收的光能均勻性；該光源系統(tǒng)比傳統(tǒng)金屬鹵素?zé)舻捏w積可以減小兩倍以上，擺脫投影機(jī)專(zhuān)業(yè)、笨重、高價(jià)的固有模式，同時(shí)省去了透鏡、反射鏡、濾色鏡等器件，可直接降低系統(tǒng)成本，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，可靠性有了很大提高，LED壽命是目前金屬鹵素?zé)襞莸氖兑陨?，延長(zhǎng)使用壽命，有效降低成本；隨著LED技術(shù)、性能的快速提升，節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)將會(huì)更為突出，實(shí)用效果非常顯著。同時(shí)本實(shí)用新型給普通消費(fèi)者帶來(lái)最為震撼的大畫(huà)面體驗(yàn)；且有利于節(jié)能環(huán)保，在保證LED光源有效散熱條件下，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用；該裝置不但滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)要求也適合于普通家庭的普及應(yīng)用。


[0009]圖1是本實(shí)用新型光源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖中1、散熱裝置，2、LED光源電路板，3、紅LED光源，4、綠LED光源，5、藍(lán)LED光源，6、I1R透鏡，7、復(fù)眼透鏡，8、科勒照明透鏡組，9、紅信號(hào)IXD面板及偏振片組，10、綠信號(hào) IXD面板及偏振片組，11、藍(lán)信號(hào)IXD面板及偏振片組，12、合成棱鏡(X-Cube)，13、投影物^Ml O具體實(shí)施方式
[0011]
以下結(jié)合附圖和較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征詳述如下[0012]如圖1所示，一種采用三片LED燈板的IXD投影機(jī)光源系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括散熱裝置 1、LED光源電路板2、紅LED光源3、綠LED光源4、藍(lán)LED光源5、IlR透鏡6、復(fù)眼透鏡7、科勒照明透鏡組8、紅信號(hào)IXD面板及偏振片組9、綠信號(hào)IXD面板及偏振片組10、藍(lán)信號(hào)IXD 面板及偏振片組11、合成棱鏡(X-Cube) 12和投影物鏡13。[0013]所述紅LED光源3、綠LED光源4、藍(lán)紅LED光源5分別與散熱裝置1以及LED光源電路板2安裝在一起，紅、綠、藍(lán)為三個(gè)獨(dú)立的光路，每個(gè)光路的LED光源發(fā)光面面向IlR 透鏡6，IlR透鏡6的內(nèi)側(cè)是復(fù)眼透鏡7，復(fù)眼透鏡7內(nèi)側(cè)是科勒照明透鏡組8，科勒照明透鏡組8內(nèi)側(cè)分別是紅信號(hào)LCD面板及偏振片組9、綠信號(hào)LCD面板及偏振片組10、藍(lán)信號(hào) IXD面板及偏振片組11，IXD面板及偏振片組內(nèi)側(cè)是合成棱鏡(X-Cube) 12，所述合成棱鏡 (X-Cube)12的紅、綠、藍(lán)通道分別與紅、綠、藍(lán)信號(hào)IXD面板及偏振片組相對(duì)應(yīng)，并對(duì)應(yīng)合成棱鏡(X-Cube) 12設(shè)有投影物鏡13。[0014]所述IlR透鏡6可將LED發(fā)出的光進(jìn)行最大限度的收集并進(jìn)行準(zhǔn)直，復(fù)眼透鏡7 將準(zhǔn)直光束進(jìn)行細(xì)分聚焦，并通過(guò)科勒照明透鏡組8將光束投射到LCD面板上，有效保證了 IXD面板上接收光能的均勻性，透過(guò)IXD面板的光經(jīng)過(guò)合成棱鏡(X-Cube) 12合成后由投影物鏡13投影到屏幕上成像。[0015]工作原理[0016]采用LED燈芯制作的紅、綠、藍(lán)色三塊燈板作為3IXD投影機(jī)的光源，針對(duì)光源的發(fā)光特性，經(jīng)過(guò)二次光學(xué)設(shè)計(jì)，使每個(gè)獨(dú)立的光路中都采用三組不同光學(xué)功能的透鏡組合，實(shí)現(xiàn)LED光源發(fā)出的光能獲得最佳效率的利用，同時(shí)最大限度的保證光的照度均勻。[0017]LED光源在攝氏50°C的工作溫度條件下壽命一般為50000小時(shí)，是鹵素?zé)魤勖氖畮妆?，同等功率的LED亮度已經(jīng)與鹵素?zé)舫制?，目前達(dá)到100 lm/W以上，近期還有望提高至150 200 lm/W，近幾年發(fā)展速度平均每年提高301m/W以上，LED的發(fā)光效率的上限被認(rèn)為是2501m/W左右，因此在高效、節(jié)能上還有很大的發(fā)展?jié)摿?，市?chǎng)前景十分廣闊。[0018]上述參照實(shí)施例對(duì)采用三片LED燈板的LCD投影機(jī)光源系統(tǒng)進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說(shuō)明性的而不是限定性的；因此在不脫離本實(shí)用新型總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種采用三片LED燈板的LCD投影機(jī)光源系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括散熱裝置、 LED光源電路板、紅LED光源、綠LED光源、藍(lán)LED光源、TIR透鏡、復(fù)眼透鏡、科勒照明透鏡組、紅信號(hào)IXD面板及偏振片組、綠信號(hào)IXD面板及偏振片組、藍(lán)信號(hào)IXD面板及偏振片組、 合成棱鏡和投影物鏡；所述紅LED光源、綠LED光源、藍(lán)紅LED光源分別與散熱裝置以及LED光源電路板安裝在一起，形成紅、綠、藍(lán)三個(gè)獨(dú)立的光路；每個(gè)光路的LED光源發(fā)光面面向IlR透鏡，IlR透鏡的內(nèi)側(cè)是復(fù)眼透鏡，復(fù)眼透鏡內(nèi)側(cè)是科勒照明透鏡組，各科勒照明透鏡組內(nèi)側(cè)分別是紅信號(hào)IXD面板及偏振片組、綠信號(hào)IXD面板及偏振片組或藍(lán)信號(hào)IXD面板及偏振片組；各 LCD面板及偏振片組內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)有合成棱鏡，所述合成棱鏡的紅、綠、藍(lán)通道分別與紅、綠、 藍(lán)信號(hào)LCD面板及偏振片組相對(duì)應(yīng)，并對(duì)應(yīng)合成棱鏡設(shè)有投影物鏡。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種采用三片LED燈板的LCD投影機(jī)光源系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括散熱裝置、光源電路板、紅、綠、藍(lán)LED光源、TIR透鏡、復(fù)眼透鏡、科勒照明透鏡組、紅、綠、藍(lán)LCD面板及偏振片組、合成棱鏡和投影物鏡。所述TIR透鏡可將LED發(fā)出的光進(jìn)行最大限度的收集并進(jìn)行準(zhǔn)直，復(fù)眼透鏡將準(zhǔn)直光束進(jìn)行細(xì)分聚焦，并通過(guò)科勒照明透鏡組將光束投射到LCD面板上，保證了LCD面板上接收光能的均勻性，透過(guò)LCD面板的光經(jīng)過(guò)合成棱鏡合成后由投影物鏡投影到屏幕上成像。本實(shí)用新型采用LED光源，TIR透鏡的使用進(jìn)一步降低了光路的復(fù)雜程度，從而簡(jiǎn)化投影機(jī)整體結(jié)構(gòu)、縮小體積，并最大程度的增強(qiáng)了光能的利用效率，實(shí)用效果非常顯著。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202257012SQ20112032589
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者劉喜章, 吳向東, 周燁鋒, 李海洋, 靳張鋁 申請(qǐng)人:天津愛(ài)安特科技股份有限公司