[实用新型]微型投影非成像照明光机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种投影显示系统，特别是微型投影非成像照明光机结构。

背景技术

投影显示系统广泛用于影片播放、文稿演示、图表展示等播放场合，通过投影显示方式获得大屏幕显示效果，可以克服采用直接显示方式所带来的体积庞大，重量和成本增加等一系列问题，并且随着微电子、光学以及其它附属技术的发展和强有力技术支持，将投影机进一步微型化已成为投影产品的发展趋势，目前已有中国专利提出在移动数码或通信设备上安装微型投影机的各种方案，比如申请号分别为：200610011431.3、200580006886.X、200410031715.X、200710073725.3和200580027868.X的中国专利，均公开了在移动通信设备上实现投影功能的技术方案，但这些技术方案中有的仅描述手机与投影机结合的概念，有的是描述移动设备与投影机之间的连接方式或者电路控制方式，有的结构较复杂，有的缺乏实质内容难以实现。总之，尽管上述中国专利给出了结构简单的微型投影装置，即主要由光源、聚焦透镜组、反射式微型显示器和投影镜头组成，可以得到结构紧凑体积小重量轻的投影装置，但存在严重显示缺陷：显示亮度不足、显示图像均匀性差以至出现中央亮四角暗的现象，这些问题主要是由微型投影装置的照明系统亮度不均匀的缺陷所致。

微型投影显示系统主要由照明光机和投影镜头两部分组成，其中照明光机作为微型投影显示系统的重要组成部分对于投影图像亮度和均匀性起到了决定性作用。本项实用新型提出的照明光机以非成像光学为理论基础，从能量传递的角度设计光机系统。

非成像光学是在研究太阳能的聚光器的基础上发展起来的，非成像光学系统的目的在于将某处光源辐射的能量转移到其它某一特定区域，所以特定区域中任意一点的照度，都是由光源上许多点发出的光能通过非成像光学系统重新分配后叠加形成的，其关注的是系统对于光能传递的效率。用非成像光学设计的集光器，不仅能够聚集光辐射能量，使光强度产生增益，从而提供光源亮度与均匀性，而且相对于成像集光器具有更紧凑的结构，非常适合于微型投影装置。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的显示亮度不足、显示图像均匀性差以至出现中央亮四角暗的现象缺陷，提供一种能产生高亮度、均匀光场的微型投影非成像照明光机结构，从而避免使用大型复杂的高压汞灯及其散射装置，可提高微型投影系统的亮度和光场均匀性，明显改善投影图像质量，而且相对于成像集光器具有更紧凑的结构。

本实用新型所采用的技术方案是：

微型投影非成像照明光机，由位于同一中心线上、并固定在金属镜筒3上的光源、匀光装置和分光装置构成，其特征在于，所述光源为白光LED光源15，所述匀光装置为非成像匀光装置16，所述分光装置为P光-S光分光装置17，非成像匀光装置16位于白光LED光源15与P光-S光分光装置17之间；白光LED光源15设置在金属镜筒3的端部，金属镜筒3的端部侧面设置有由金属螺钉14固定的白光LED金属灯座1，金属灯座1上设置有集成进LED白光灯的白光LED阵列2和复合抛物面集光器4，复合抛物面集光器4的两端分别设置有集光器底部18和集光器开口19；非成像匀光装置16由左至右设置有双排复眼透镜装置5、双透镜组的第1透镜6和双透镜组的第2透镜7；P光-S光分光装置17由左至右设置有P光启偏器8、45度角棱镜9、镜筒照射孔12和反射式微型显示器13，所述45度角棱镜9的棱镜斜面上设置有P光-S光分光膜10，P光-S光分光装置17的顶部设置有镜筒投影孔11。

所述白光LED阵列2至少集成进1只LED白光灯。

所述白光LED金属灯座1至少通过2枚金属螺钉14固定。

所述双排复眼透镜装置5的左右两面分别设置有第1排透镜阵列21、第2排透镜阵列22，且第1排透镜阵列21与第2排透镜阵列22相互平行，第1排透镜阵列21与第2排透镜阵列22分别由多个第1排透镜阵列的透镜单元26和第2排透镜阵列的透镜单元27组成，并且第1排透镜阵列21的各个第1排透镜阵列的透镜单元26的焦距与第2排透镜阵列22中的对应第2排透镜阵列的透镜单元27的焦距重合在双排透镜焦距重合点20。

所述第1排透镜阵列的透镜单元26通过入射光线23进入形成的折射光线25，经过双排透镜焦距重合点20，并通过所述第2排透镜阵列的透镜单元27形成出射光线24。