CN109164667A - 一种投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学设计领域的投影仪结构；所述投影仪包括：LED点光源、后菲涅尔透镜、隔热玻璃、LCD屏和镜头，所述LED点光源输出的光分别通过所述后菲涅尔透镜、所述隔热玻璃和所述LCD屏后输入所述镜头中。所述投影仪还包括：反光杯、前菲涅尔透镜和鼓风机或风扇。通过上述方式，本发明实施例提供了一种投影仪结构；通过将LCD屏幕进行倒装，减少了屏幕拖尾、重影的现象，并在菲涅尔透镜上加装了APCF膜，代替原先LCD屏上APCF偏光片，达到隔热增亮的目的。

Description

一种投影仪

技术领域

本发明涉及光学设计领域，特别涉及一种投影仪。

背景技术

目前，单片LCD投影仪，越来越多的采用目前市场上大量使用的廉价的手机MIPI接口格式的高分辨率液晶屏，作为单片LCD投影仪的图像显示部件。手机MIPI高分辨率液晶屏，虽然有很高的分辨率，且由于得到大量采用而导致市场占有率极高，价格相对很低廉。但手机MIPI高分辨率液晶屏，并不是为投影仪专门定制的，由于该类型液晶屏非常薄，非常脆弱，不耐热，极易造成液晶屏的损坏报废，从而使投影仪整机无法使用。

在实现本发明过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：按照传统液晶屏的安装方法，即进行正面安装，在投影仪大功率高亮度背光组件的照射下，由于背面APCF偏光片内有复杂的光线反射与衍射现象，对最后投射出来的大屏幕图像，将会出现拖尾、重影等现象，图像等级变得很差，严重影响用户的收看效果。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种消除拖影的投影仪。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种投影仪，包括：LED点光源、后菲涅尔透镜、隔热玻璃、LCD屏和镜头；

所述LCD屏包括第一偏光片、TFT-玻璃、液晶盒、彩色滤光片和第二偏光片，所述第一偏光片、所述TFT-玻璃、所述液晶盒、所述彩色滤光片和所述第二偏光片依次贴合在一起；

所述LCD屏第二偏光片靠近所述隔热玻璃；

所述LED点光源输出的光分别通过所述后菲涅尔透镜、所述隔热玻璃和所述LCD屏后输入所述镜头中。

可选的，所述后菲涅尔透镜与所述隔热玻璃贴合在一起。

可选的，所述后菲涅尔透镜作为场景用于光线的准直，所述后菲涅尔透镜的一面为平面镜，另一面为带螺纹的凸透镜；

所述LED点光源放置在所述后菲涅尔透镜的焦点上，所述LED点光源靠近所述后菲涅尔透镜凸透镜的一面。

可选的，所述隔热玻璃一面为反射镜面，一面为偏光镜面，所述隔热玻璃的反射镜面靠近所述LED点光源并贴合在所述后菲涅尔透镜的平面镜上；

所述隔热玻璃的偏光镜面靠近所述LCD屏。

可选的，所述偏光镜面为APCF偏光片或DBEF偏光片。

可选的，所述隔热玻璃与所述第一偏光片和所述第二偏光片的出光方向一致。

可选的，所述投影仪还包括反光杯；

所述反光杯为圆台型，所述反光杯的内侧为封闭的高反射率的镜面铝板，两个底面为面积大小不同的杯口，所述反光杯杯口面积大的一面套设在所述后菲涅尔透镜的外部，所述反光杯杯口面积小的一面套设在所述LED点光源上。

可选的，所述投影仪还包括前菲涅尔透镜；

所述前菲涅尔透镜放置在所述LCD屏与所述镜头之间，所述镜头放置在所述前菲涅尔透镜的焦点上。

可选的，所述前菲涅尔透镜的一面为平面镜，另一面为带螺纹的凸透镜，所述前菲涅尔透镜的凸透镜靠近所述镜头，所述前菲涅尔透镜的平面镜靠近所述第一偏光片。

可选的，所述投影仪还包括鼓风机或风扇；

所述鼓风机或风扇放置在所述后菲涅尔透镜、所述隔热玻璃和所述LCD屏的两端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例提供了一种投影仪结构；通过将LCD屏幕进行倒装，减少了屏幕拖尾、重影的现象，并在菲涅尔透镜上加装了APCF膜，代替原先LCD屏上APCF偏光片，达到隔热增亮的目的。通过以上方式，本发明提供了一种能够减少拖影的投影仪，实现了更清晰明亮的投影效果。

附图说明

图1是本发明第一实施例中的投影仪的侧面整体结构示意图；

图2是本发明第二实施例中的投影仪的侧面整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

为了便于连接结构限定，本发明以光路行进的方向为参考进行部件的位置限定，例如，LED点光源10为投影仪1的头部，沿此方向周围为“侧”或“四周”方向，光从LED点光源10发出通过后菲涅尔透镜20的方向为“前”方向且光束在LCD屏的前进的方向为“平行光”方向。

请参见图1和图2，本发明提供一种投影仪1，包括：LED点光源10、后菲涅尔透镜20、隔热玻璃30、LCD屏40和镜头50，所述LED点光源10输出的光分别通过所述后菲涅尔透镜20、所述隔热玻璃30和所述LCD屏后40输入所述镜头50中。所述投影仪1还包括：反光杯60、前菲涅尔透镜70和鼓风机或风扇80。

上述LED点光源10用于提供光源，输出光路。所述LED点光源10靠近所述后菲涅尔透镜20，所述LED点光源10根据需求选择是否为大功率的LED点光源。

上述后菲涅尔透镜20设置在所述LED点光源10和隔热玻璃30之间，所述后菲涅尔透镜20与所述隔热玻璃30贴合在一起。所述后菲涅尔透镜20作为场景用于光线的准直，所述后菲涅尔透镜20的一面为平面镜201，另一面为带螺纹的凸透镜202。所述LED点光源10放置在所述后菲涅尔透镜20的焦点上，所述LED点光源10靠近所述后菲涅尔透镜20的凸透镜202的一面。

上述隔热玻璃30设置在所述后菲涅尔透镜20和LCD屏40之间，所述隔热玻璃30与所述后菲涅尔透镜20贴合在一起。所述隔热玻璃30一面为反射镜面301，一面为偏光镜面302，所述隔热玻璃30的反射镜面301靠近所述LED点光源10并贴合在所述后菲涅尔透镜20的平面镜201上。所述隔热玻璃30的偏光镜面302靠近LCD屏40。所述偏光镜面302为APCF偏光片(具有增亮膜的反射型偏光片)或DBEF偏光片(反射式偏光增亮膜)。所述反射镜面301用于反射s极光(不平行的光)，减少无用的S极光进入LCD屏40，从而降低LCD屏40的温度，保护LCD屏40能长时间正常工作；所述偏光镜面302用于使p极光(平行光)通过。

上述LCD屏40设置在所述隔热玻璃30和前菲涅尔透镜70之间。所述LCD屏40包括第一偏光片401、TFT-玻璃402、液晶盒403、彩色滤光片404和第二偏光片405，所述第一偏光片401、所述TFT-玻璃402、所述液晶盒403、所述彩色滤光片404和所述第二偏光片405依次贴合在一起，所述LCD屏40的第二偏光片405靠近所述隔热玻璃30。上述LCD屏40的放置方式相当于将现有技术中的LCD屏反装，即在现有技术中，所述第一偏光片401靠近LED点光源10，所述第二偏光片405靠近镜头50；而在本发明的实施例中，第一偏光片401靠近镜头50，所述第二偏光片405靠近LED点光源10，此时光从LED点光源10发出，进入LCD屏时，分别依次经过第二偏光片405、彩色滤光片404、所述液晶盒403、TFT-玻璃402和第一偏光片401后输出携带图像信息的光束进入镜头50。所述隔热玻璃30与所述第一偏光片401和所述第二偏光片405的出光方向需调整一致，使通过的光亮度最大，从而增大光透过率。

上述镜头50设置在前菲涅尔透镜70的前方，且放置在所述前菲涅尔透镜的焦点上，所述镜头50用于放大成像光线。

上述反光杯60为圆台型，所述反光杯60的内侧为封闭的高反射率的镜面铝板，两个底面为面积大小不同的杯口，所述反光杯杯口面积大的一面套设在所述后菲涅尔透镜20的外部，所述反光杯杯口面积小的一面套设在所述LED点光源10上。所述反光杯60用于将s极光进行多次反射处理，处理后形成的p+s极性光中的p极光能够通过隔热玻璃30的偏光镜面302，循环利用，从而提高光的利用率。

上述前菲涅尔透镜70设置在所述LCD屏40与所述镜头50之间，所述镜头50放置在所述前菲涅尔透镜70的焦点上。所述前菲涅尔透镜的一面为平面镜701，另一面为带螺纹的凸透镜702，所述前菲涅尔透镜70的凸透镜702靠近所述镜头50，所述前菲涅尔透镜70的平面镜701靠近所述第一偏光片401。

上述鼓风机或风扇80，所述鼓风机或风扇80为两个或多个，所述鼓风机或风扇80放置在所述后菲涅尔透镜20、所述隔热玻璃30和所述LCD屏40的两端，用于为所述后菲涅尔透镜20、所述隔热玻璃30和所述LCD屏40进行风冷散热降温。

在本发明的第一实施例中，光从LED点光源10发出后，经过后菲涅尔透镜20准直，进入隔热玻璃30滤除无效光，进入LCD屏40内获得携带图像信息的光束，最后通过前菲涅尔透镜70聚焦到镜头50上放大，垂直入射到屏幕901上成像。

在本发明的第二实施例中，光从LED点光源10发出后，经过后菲涅尔透镜20准直，进入隔热玻璃30滤除无效光，进入LCD屏40内获得携带图像信息的光束，通过前菲涅尔透镜70聚焦到镜头50上放大，再通过反射镜902反射后，垂直入射到屏幕901上成像。所述反射镜902水平45度放置，所述反射镜902用于改变光路，使成像位置可以进行灵活改变，并且能够在不缩小投影仪1的长度的前提下，使投影仪1的物理距离继续拉长，且能够获得更大的图像。

在其他的一些实施例中，所述反射镜902的数量和放置角度，以及对应的屏幕901的位置和角度可根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本发明中实施例的限定。整个投影仪1的尺寸大小可根据实际需要进行等比例放大或缩小，不需要拘泥于本发明中实施例的限定。

在本发明的第一实施例中和第二实施例中，由于LCD屏倒装，在屏幕901上的显示的成像可能不符合实际应用，因此需要根据实际需要需要对图像重新进行翻转处理，使最后投射到屏幕上的画面，上下左右显示正常。该步骤可用遥控器上的翻转按键进行调整，或通过调整LCD内部驱动代码实现。

通过本实施例的结果设计，本发明实施例中的投影仪结构不仅可以有效消除LCD屏在高亮环境中容易出现的图像拖影问题，也提高了光的利用率，降低无用光线对LCD屏造成的升温，可有效保护单片LCD投影仪的核心部件LCD屏等，提高单片LCD投影仪整机的安全性与寿命等，且操作简单、可靠性高、成本低。

本发明实施例提供了一种投影仪结构；通过将LCD屏幕进行倒装，减少了屏幕拖尾、重影的现象，并在菲涅尔透镜上加装了APCF膜，代替原先LCD屏上APCF偏光片，达到隔热增亮的目的。通过以上方式，本发明提供了一种能够减少拖影的投影仪，实现了更清晰明亮的投影效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中区域技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种投影仪，其特征在于，包括：LED点光源、后菲涅尔透镜、隔热玻璃、LCD屏和镜头；

所述LCD屏包括第一偏光片、TFT-玻璃、液晶盒、彩色滤光片和第二偏光片，所述第一偏光片、所述TFT-玻璃、所述液晶盒、所述彩色滤光片和所述第二偏光片依次贴合在一起；

所述LCD屏第二偏光片靠近所述隔热玻璃；

所述LED点光源输出的光分别通过所述后菲涅尔透镜、所述隔热玻璃和所述LCD屏后输入所述镜头中。

2.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，

所述后菲涅尔透镜与所述隔热玻璃贴合在一起。

3.根据权利要求2所述的投影仪，其特征在于，

所述后菲涅尔透镜作为场景用于光线的准直，所述后菲涅尔透镜的一面为平面镜，另一面为带螺纹的凸透镜；

所述LED点光源放置在所述后菲涅尔透镜的焦点上，所述LED点光源靠近所述后菲涅尔透镜凸透镜的一面。

4.根据权利要求3所述的投影仪，其特征在于，

所述隔热玻璃一面为反射镜面，一面为偏光镜面，所述隔热玻璃的反射镜面靠近所述LED点光源并贴合在所述后菲涅尔透镜的平面镜上；

所述隔热玻璃的偏光镜面靠近所述LCD屏。

5.根据权利要求4所述的投影仪，其特征在于，

所述偏光镜面为APCF偏光片或DBEF偏光片。

6.根据权利要求5所述的投影仪，其特征在于，

所述隔热玻璃与所述第一偏光片和所述第二偏光片的出光方向一致。

7.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，所述投影仪还包括反光杯；

所述反光杯为圆台型，所述反光杯的内侧为封闭的高反射率的镜面铝板，两个底面为面积大小不同的杯口，所述反光杯杯口面积大的一面套设在所述后菲涅尔透镜的外部，所述反光杯杯口面积小的一面套设在所述LED点光源上。

8.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，所述投影仪还包括前菲涅尔透镜；

所述前菲涅尔透镜放置在所述LCD屏与所述镜头之间，所述镜头放置在所述前菲涅尔透镜的焦点上。

9.根据权利要求8所述的投影仪，其特征在于，

所述前菲涅尔透镜的一面为平面镜，另一面为带螺纹的凸透镜，所述前菲涅尔透镜的凸透镜靠近所述镜头，所述前菲涅尔透镜的平面镜靠近所述第一偏光片。

10.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，还包括鼓风机或风扇；

所述鼓风机或风扇放置在所述后菲涅尔透镜、所述隔热玻璃和所述LCD屏的两端。