[发明专利]采用三片LED灯板的LCD投影机光源系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种投影机光源系统，特别涉及一种采用三片LED灯板的LCD投影机光源系统。

背景技术

多年来投影机一直是商务活动、教育等领域的公用设备，其特点是可以轻松获得大画面，可显示数字、模拟图像，可以作为超大屏幕电视应用，正在由公用设备逐步向家用电器的应用普及；目前市场上3LCD投影机的光源多采用UHE超高压汞灯泡和金属卤素灯泡，是中、低档投影机中广泛采用的理想光源。UHE超高压汞灯泡优点是价格适中，在使用4000小时以前亮度几乎不衰减。金属卤素灯泡价格相对UHE便宜，高效率、高显色性、高色温，但发热高，半衰期短，一般使用1000小时左右亮度就会降低到原先的一半左右。对投影机散热系统要求高，不宜做长时间（4小时以上）的投影使用，金属卤素灯泡在低端投影机中被广泛使用。两种光源能够较好满足大幅面投影的亮度要求，但是投影机光路结构都较复杂，体积大，开机需要预热1～2分钟才能点亮，同时灯的寿命短，属设备消耗材料，价格约占设备总价的1/4～1/5，对投影机用户是一个较大的经济负担，一般家庭难以承受。

目前市场上3LCD投影机公知的光路系统的工作原理如图1所示：包括密闭光匣101 ；光源（灯泡）102，冷光镜（光学隔热玻璃）103；可以去掉UV（紫外线）保护LCD屏不受热量损害，积分透镜104、106、109、111、112、114、116负责将从光源发出的光线均匀化后均匀地照射到投影屏幕的各个边角，反光镜105、108、113、115 负责将各色光源送到合适的位置，分光镜107将红色频率的光通过，绿和蓝色频率光被反射到绿、蓝光路，分光镜110将蓝光通过送进蓝光路，将绿光反射，经过积分透镜111送入绿光路前偏振光片124、绿LCD屏125、后偏振光片126，最后进入合成棱镜120，红色和蓝色同理。合成棱镜120将红、绿、蓝三信号重合成方向一致的彩色信号经镜头130投射出大幅面彩色图象到屏幕上。

随着世界低碳经济、节能环保主导人们消费生活的发展趋势，科技进步为电子设备的革新提供了新的机遇，发光二级管（LED）是一种寿命长、环保的半导体光源，但在过去一段时间，由于高亮度、大功率LED灯芯价格高，影响了普及应用。电子产品升级遵循摩尔定律，LED产品近来性能有了很大的提升，伴随着大量的普及应用，价格也趋于合理，科研开发前景日益显现。

因此，提供一种设计合理、性能可靠、高效节能的采用三片LED灯板的LCD投影机光源系统，是该领域科研技术人员急需解决的重要难题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足之处，提供一种采用三片LED灯板的LCD投影机光源系统；即采用红、绿、蓝三片多个LED灯芯组成的灯板作为光源，替代目前3LCD投影机普遍使用的UHE超高压汞灯或卤素灯光源，可以实现投影机体积小、寿命长、价格低和环保的目的，且将该投影机普及推广替代现在家庭电视的应用。

为实现上述目的本发明所采用的实施方式如下：一种采用三片LED灯板的LCD投影机光源系统，该系统是由多个LED 灯芯为光源的3LCD投影机光源系统，其包括红、绿、蓝三片独立的LED灯芯板，系统根据不同投影机LCD显示屏面积，每块LED灯芯板上分别安装45～90粒红、绿、蓝LED灯芯。

投影机根据亮度需求的不同，每粒LED灯芯功率可以在1～3W内选择，灯芯发光角度大于100°，均匀排列布置，LED灯芯布置面积大于投影机LCD显示屏面积，长、宽方向的尺寸各增加10%～20%，红色LED灯板发出红光经红光路的前偏振光片照射红信号LCD显示屏后经红光路的后偏振光片进入图像合成棱镜；绿色LED灯板发出绿光经绿光路的前偏振光片照射绿信号LCD显示屏后，经绿光路的后偏振光片进入图像合成棱镜，蓝色LED灯板发出的蓝光经蓝光路的前偏振光片照射蓝信号LCD显示屏后，经蓝光路的后偏振光片进入图像合成棱镜，三种颜色图像经图像合成棱镜内的红、蓝两个镜面反射后形成方向一致的红、绿、蓝混合彩色图像，经变焦镜头在幕布上投射出大画面彩色图像。