專利名稱：一種單片式彩色液晶投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種投影裝置，特別是一種單片式彩色投影裝置。
背景技術(shù)：
投影機(jī)是一種用來(lái)放大顯示圖像的投影裝置，常用于會(huì)議室演示及在家庭 中通過(guò)連接視頻設(shè)備以用來(lái)觀看多媒體畫面或影視節(jié)目。其工作原理為，將光線 照射到圖像顯示元件上來(lái)產(chǎn)生影像，或圖像顯示元件自己發(fā)光，再通過(guò)鏡頭進(jìn)行 投影。投影機(jī)按工作模式可分為微顯示投影和非微顯示投影，微顯示投影是以微 顯示投影芯片(3LCD、 DLP、 LC0S)為成像部件的投影，具有光輸出高等很多優(yōu) 點(diǎn)，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高。
非微顯示投影是不含微顯示投影芯片的投影機(jī)，單片液晶投影機(jī)是非微顯示 投影的一種，其特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，相對(duì)來(lái)說(shuō)是早期的投影機(jī)，最大缺 點(diǎn)是光利用率較低，所以一般單片液晶投影機(jī)流明值低，不能輸出高亮度，不適 合電教、商務(wù)演示等用途。另外由于光源功率大，產(chǎn)熱大，散熱風(fēng)扇輸出高，噪 音大，無(wú)法進(jìn)入家庭影院市場(chǎng)。但是單片液晶投影機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，性能 穩(wěn)定，因而在KTV等對(duì)亮度和降噪要求并不太高的環(huán)境中，仍有著一定的市場(chǎng)和 用途。
現(xiàn)有單片液晶投影機(jī)的工作原理如圖l所示，球面反光碗位于光源后，將照 射到球面反光碗的光線反射回光源，加強(qiáng)光源前方的光線。光源前方的光線被凸 透鏡匯集后，發(fā)散角減小，再經(jīng)過(guò)前菲鏡的再次匯集，轉(zhuǎn)換成近似平行光，照射 到液晶屏。液晶屏在驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生圖象，經(jīng)過(guò)后菲鏡匯集，在投影物 鏡處匯集成最小光束，由投影物鏡投射到銀幕上產(chǎn)生液晶屏顯示的圖象?，F(xiàn)有單 片液晶投影機(jī)流明值低，光線弱，其重要原因?yàn)?，光源部分的光利用率低，現(xiàn)有 的光源部分由光源后的一個(gè)球面反光碗和光源前面的一個(gè)凸透鏡組成。一般光源 發(fā)出的光線是360度立體角發(fā)出的，其中只有照射到凸透鏡的前部分光線(a立
體角)和照射到球面反光碗的后部分光線(e立體角)能被利用，發(fā)射到其他角度的光線都是無(wú)法利用的，被浪費(fèi)掉了。即使是能被利用的光線，也是中心部分 光強(qiáng)，四周光弱的逐漸過(guò)度的圓型光斑，因液晶屏都是矩形，圓型光斑只有中部 的一個(gè)矩形部分光線的能夠液晶屏利用。因此現(xiàn)有的光源部分的利用率只有30%
左右。 技術(shù)內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是給出一種光線利用率高的單片液晶投影機(jī)。
本實(shí)用新型所述的單片式彩色投影裝置，包括光源、單片式彩色液晶屏、投 影物鏡，在液晶屏與光源之間裝有內(nèi)壁反光的反射筒，反射筒的一端裝有光源， 其另一端的開(kāi)口形狀面積和液晶屏相應(yīng)。
本實(shí)用新型所述的單片式彩色投影裝置，采用反射筒結(jié)構(gòu)。反射筒是一個(gè)內(nèi) 反射的筒體，包繞光源和液晶屏之間的空間。一端的開(kāi)口形狀面積和液晶屏相當(dāng)， 另一端可以包容光源發(fā)出光線的全部發(fā)光立體角度，光源發(fā)出光線在反射筒內(nèi)反 復(fù)反射后，只能從液晶屏一端的開(kāi)口射出，再加上一個(gè)聚光鏡，使出射光線的發(fā)
散角度控制在10—15度以內(nèi)，此時(shí)照射到液晶屏的光利用率，達(dá)到80%以上。 在相同光源的條件下，整機(jī)的光輸出比原來(lái)提高了 1.5倍左右。使得制得的單片 液晶投影機(jī)可以應(yīng)用在電教、商務(wù)演示領(lǐng)域。另一方面，由于可以使用功率較小 的LED燈，產(chǎn)熱大幅降低，光源壽命延長(zhǎng)；散熱風(fēng)扇輸出降低，噪音降低，也具 備進(jìn)入家庭影院市場(chǎng)的條件。


圖l，現(xiàn)有單片式彩色液晶投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2，采用反射筒為反射面的單片式彩色液晶投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3，反射筒小開(kāi)口一端為錐狀的單片式彩色液晶投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖4，反射筒尾部為反光杯的單片式彩色液晶投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5，采用多節(jié)反射筒反射的單片式彩色液晶投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6，具有多入光口反射筒的單片式彩色液晶投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7，采用直反射筒的單片式彩色液晶投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8，采用反射面為曲面的單片式彩色液晶投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖9，采用反射面為多片反射鏡的單片式彩色液晶投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10，反射筒內(nèi)放置一些分光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一，如圖2所示
一種單片式彩色液晶投影裝置，包括光源l、單片式彩色液晶屏2、投影物 鏡4，在液晶屏2與光源1之間裝有內(nèi)壁反光的反射筒3，反射筒3的一端裝有光源1， 另一端的開(kāi)口形狀面積和液晶屏2相應(yīng)。這里采用LED燈作為光源，反射筒梯形平 面的反射鏡組成，內(nèi)面為反射面并呈錐狀，其小開(kāi)口一端圍繞光源l的外周邊并 封閉，LED發(fā)光立體角度為180度，外周邊封閉后光線只能從其大開(kāi)口一端射出， 大開(kāi)口形狀面積和液晶屏2相應(yīng)，在反射筒與液晶屏銜接處可放置聚光鏡或菲涅 爾透鏡5，并可預(yù)留一段距離做液晶屏散熱風(fēng)道。
光線由LED發(fā)出后，除一部分光直接照射到前方的透鏡上，另一部分照射至 反射筒的側(cè)壁并在反射筒3內(nèi)多次反射，轉(zhuǎn)換成相對(duì)準(zhǔn)直的光線射出，經(jīng)過(guò)聚光 鏡或菲涅爾透鏡5的進(jìn)一步準(zhǔn)直，穿過(guò)液晶屏2后被投影物鏡4匯聚成像于銀幕。 如圖10所示，反射筒3內(nèi)還可放置多個(gè)具有反光面的分隔欄或透鏡8，以均化、準(zhǔn) 直光線。
實(shí)施例二，如圖3所示
采用360度立體發(fā)光的氣體放電燈做光源1，反射筒3的小開(kāi)口一端為錐狀并 將氣體放電燈之另一端發(fā)光角度全部包繞，其余和實(shí)施例一相同。
實(shí)施例三，如圖4所示
氣體放電燈為光源l，光源l的背面為反光杯，反光杯出光口內(nèi)置于反射筒3 的小開(kāi)口內(nèi)，其反射面和反射筒小開(kāi)口相銜接，其余和實(shí)施例一相同。
實(shí)施例四，如圖5所示反射筒3分成多節(jié)，分節(jié)處加棱鏡或平面反射鏡做光路折疊，以節(jié)省空間并 增加光線傳播距離以使得出射光線為平直，其余和實(shí)施例一相同。
實(shí)施例五，如圖6所示
反射筒3具有兩個(gè)入光口，對(duì)應(yīng)安裝兩個(gè)光源l，出光口仍然是一個(gè)，形狀 面積和液晶屏相當(dāng)，另外其入光口可為兩個(gè)以上，其余和實(shí)施例一相同。
實(shí)施例六，如圖7所示
反射筒3是直筒，光源l是LED配合各種折反射聚光單元組成的陣列式光 源，此時(shí)的光源相對(duì)準(zhǔn)直，呈小角度發(fā)射，反射筒3可不必完全接近光源，只是 圍繞液晶屏外周邊的一個(gè)內(nèi)反光圍欄。這樣反射筒可以加強(qiáng)液晶屏邊角處的照 度，其余和實(shí)施例一相同。
實(shí)施例七，如圖8所示
反射筒3之反射面為曲面，其余和實(shí)施例一相同。 實(shí)施例八，如圖9所示
反射筒3之反射面多片疊瓦組成，其余和實(shí)施例一相同。 實(shí)施例九，如圖2所示
反射筒3之內(nèi)反射面為綢紋、磨沙、鱗面，其余與實(shí)施例一相同。
權(quán)利要求1.一種單片式彩色液晶投影裝置，包括光源(1)、單片式彩色液晶屏(2)、投影物鏡(4)，其特征在于在液晶屏(2)與光源(1)之間裝有內(nèi)壁反光的反射筒(3)，反射筒(3)的一端裝有光源(1)，其另一端的開(kāi)口形狀面積和液晶屏(2)相應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片式彩色液晶投影裝置，其特征在于投舉裝置所 用的光源(1)是氣體放電燈、LED光源或陣列式光源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單片式彩色液晶投影裝置，其特征在于反射筒(3) 的小開(kāi)口一端內(nèi)面為錐狀或反光杯形(6)并放置光源(1)，小開(kāi)口處將光源(1)之發(fā)光角度全部包繞。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單片式彩色液晶投影裝置，其特征在于反射筒(3) 分多節(jié)構(gòu)成，分節(jié)處加棱鏡或平面反射鏡(7)做光路折疊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片式彩色液晶投影裝置，其特征在于反射筒(3) 具有兩個(gè)以上入光口，對(duì)應(yīng)安裝多個(gè)光源(1)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單片式彩色液晶投影裝置，其特征在于反射筒(3)是直筒，其光源為陣列式光源。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片式彩色液晶投影裝置，其特征在于反射筒(3)的內(nèi)反射面為曲面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單片式彩色液晶投影裝置，其特征在于反射筒(3)的內(nèi)反射面為由多片疊瓦組成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單片式彩色液晶投影裝置，其特征在于反射筒(3)內(nèi)放置具有反光面的分隔欄或透鏡(8)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片式彩色液晶投影機(jī)，其特征在于反射筒(3)的內(nèi)反射面為綢紋、磨沙或鱗面。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種單片式彩色液晶投影裝置，包括光源、單片式彩色液晶屏、投射物鏡，反射筒位于液晶屏與光源之間，其一端裝有光源，另一端的開(kāi)口形狀面積和液晶屏相應(yīng)。當(dāng)點(diǎn)亮光源時(shí)，其發(fā)射出的光線在反射筒內(nèi)反復(fù)反射后，只能從液晶屏一端的開(kāi)口處射出，再加上一個(gè)聚光鏡，使得出射光線的發(fā)散角度控制在10-15度以內(nèi)，可將光利用率提高至80％以上，在達(dá)到相同輸出效果的情況下，能大大降低光源功率，從而延長(zhǎng)投影裝置的使用壽命。
文檔編號(hào)F21V7/10GK201417357SQ20092005880
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者余衛(wèi)華 申請(qǐng)人:余衛(wèi)華