[发明专利]用三个单基色LED照明光源的投影光学引擎系统

说明书

技术领域

本发明涉及光学投影技术，特别是涉及一种使用三个基色(红、绿、篮三基色)LED照明光源对三片透射式液晶(即HTPS-LCD)分别照明的投影光学引擎系统的技术。

背景技术

光学引擎系统是投影显示装置中的核心部件，它直接决定了投影显示装置产品的性能指标及核心成本。色彩是否丰富最根本的决定因素是色域范围，其次是显示器件(即液晶)对伽玛曲线还原准确性的影响，光学引擎在色域覆盖以及光能利用上的性能决定了最终投影显示装置的品质，而液晶本身不发光，而是靠透过照明光的光线来显示图像，因此照明光源和显示器件对伽玛曲线的影响决定了液晶显示器的色域范围。正因为以上原因，所以业界一直在对显示部件(液晶板)的照明光源上要求更广的色域覆盖和更高的光能利用率。而以往的高压汞灯(UHP)和白光LED照明通过对白光分色成红、绿、蓝三基色后分别对三片液晶进行照明，由于其本身的技术特点原因，三基色中的每一基色都因为分色前的白光光谱所影响，难以实现单一波长或近似单一波长的窄带波长，而且很难对红、绿、蓝三种基色单独调制，因此难以获得更广色域覆盖的基色色度坐标，这其中高压汞灯(UHP)进行照明的光学引擎系统还会因为其光源寿命和发热量以及紫外线对液晶板及有机部件老化的影响等问题而被市场诟病，白光LED分光照明的光学系统由于要保证入射光线角度的原因，难以通过提高白光能量来提升三基色光的强度，因此难以攻克亮度的门槛。另外以往白光分色照明技术中必须具有的分色系统，因此这种光学引擎系统存在着成本高、光能利用率低的缺陷，应用上都难以令人满意。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种色域覆盖广，色彩还原性好，光能利用率高，寿命长且成本低的用三个单基色LED照明光源的投影光学引擎系统。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种用三个单基色LED照明光源的投影光学引擎系统，包括LED照明子系统、对应于所述照明子系统的三片透射式液晶板(即HTPS-LCD)、设于所述三基色LED照明子系统与所述液晶板之间的光学偏振器、光学合色棱镜、设于所述液晶板与光学合色棱镜之间的光学检偏器和光学投影镜头，其特征在于，所述LED照明子系统分别是红、绿、蓝三种基色的三个LED照明子系统，所述LED照明子系统中包括红、绿、蓝三种基色的单基色LED灯、光收集结构、光积分器、凸透镜，所述LED灯发射的单基色光，经过光积分器均匀化后，再经过凸透镜进一步将光线集中，然后经过光学偏振器，将光线极化形成近乎单一的偏振光，以便可以被液晶片控制，再然后经过由驱动电路板控制各像素点有序开闭的液晶板，经过光学检偏器的偏振光检偏，经过光学合色棱镜将三个LED照明子系统的红、绿、蓝三种基色光合色后经过光学投影镜头还原放大。

进一步的，所述LED照明子系统设有光源外壳。

进一步的，所述的光学积分器为复眼积分器或光棒积分器。

进一步的，所述的驱动电路板能根据三基色特点对经过极化后的光线进行有效的GAMMA校正还原，使驱动液晶片上的各像素点有序开闭，产生了各种单色图像。

本发明所提供的另一种用三个单基色LED照明光源的投影光学引擎系统，包括LED照明子系统、对应于所述照明子系统的三片透射式液晶板(即HTPS-LCD)、光学合色棱镜、设于所述液晶板与光学合色棱镜之间的光学检偏器和光学投影镜头，其特征在于，所述LED照明子系统分别是红、绿、蓝三种基色的三个LED照明子系统，所述LED照明子系统中包括红、绿、蓝三种基色的单基色LED灯、光收集结构、光积分器、光学偏振器、凸透镜，所述LED灯发射的单基色光，经过光积分器均匀化后，再经过用于基色极化的光学偏振器，然后经过凸透镜进一步将光线集中，再然后经过由驱动电路板控制各像素点有序开闭的液晶板，经过光学检偏器的偏振光检偏，经过光学合色棱镜将三个LED照明子系统的红、绿、蓝三种基色光合色后经过光学投影镜头还原放大。

进一步的，所述LED照明子系统设有光源外壳。

进一步的，所述的光学积分器为复眼积分器或光棒积分器。