[发明专利]一种基于LED和透镜的低成本微型投影系统

摘要

本发明公开一种基于LED和透镜的低成本微型投影系统。现有的投影技术存在对光能的利用率低、电光转换效率低、结构复杂、元器件较多、体积较大、成本较高、散热困难等问题。本发明包括光源、整形透镜、数字微镜元件、投影透镜、吸收体；投影系统中不含色轮、不含二向色镜、不含导光管，三色LED取代了传统投影系统中色轮在照明系统中的作用。本发明的有益效果是：简化了投影系统的光学结构，解决了传统系统中色轮的光损耗、以及系统温度过高等问题，提高了光能的利用率，降低了散热难度；有效投影面积的均匀性得到提高。

主权项

1.一种基于LED和透镜的微型投影系统，包括光源、数字微镜元件，所述的光源发射出的光线中有红、绿、蓝三种颜色，三种颜色的光线可以分别独立调节光的强弱；其特征是：还包括整形透镜、投影透镜和吸收体；投影系统中不含色轮、不含二向色镜和不含导光管；所述的光源是LED；采用吸收体把每一颗LED分隔开；整形透镜中包含多个单元透镜，每一颗LED对应一个单元透镜；整形透镜中所有单元透镜排列在同一个平面上；整形透镜是凸透镜或菲涅尔透镜或梯度折射率透镜；在使用凸透镜或者菲涅尔透镜作为整形透镜时，所述的光源的发光面在凸透镜或菲涅尔透镜的焦平面附近；三种颜色光线通过整形透镜倾斜入射到数字微镜元件上；当数字微镜元件的反射镜处在第一个稳定状态时，大部分入射到数字微镜元件的反射镜上的光线在反射镜上的入射角接近于反射镜相对其自身平板状态的角度，大部分被数字微镜元件的反射镜反射的光线的方向几乎垂直于平板状态的平板所在平面，并被投影透镜接收后投射到屏幕上；经过屏幕漫反射以后进入用户眼中，用户看到清晰的图像；当数字微镜元件的反射镜处在第二个稳定状态时，绝大部分被数字微镜元件的反射镜反射的光线不能进入投影透镜，而是被吸收体所吸收；被数字微镜元件第一个稳定状态反射镜反射的光线是平行光，数字微镜元件不需要在投影透镜的物平面附近，只需要不挡住入射光，数字微镜元件和投影透镜之间的距离可以任意设置，屏幕到投影透镜之间的距离可以自由设定；所述的光源和整形透镜在投影仪中的位置是固定的。