[发明专利]一种具有偏轴LED光源的数字光处理投影装置

说明书

技术领域

本发明涉及投影显示技术光源，尤其涉及一种具有偏轴LED光源的数字光处理投影装置。

背景技术

近年来，投影技术已经广泛应用在电化教学、办公、商务以及广告娱乐等方面。其中一种投影技术是数字光处理(Digital Light Procession，DLP)技术，这种技术要先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。它是基于美国德州仪器(TI)公司开发的数字微镜元件(Digital Micromirror Device，DMD)来完成可视数字信息显示的技术。具体说，就是DLP投影技术应用了数字微镜晶片(DMD)来作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程。

在常用的DLP投影装置中，往往采用传统的全内反射(Total Internal Reflection，TIR)棱镜，将入射的照明光束和出射的成像光束相分离。即，将入射光线(照明光束)导入到数字微镜器件，并导出数字微镜器件产生的影像光线(成像光束)。其中，所采用的TIR棱镜由两个棱镜构成，且，两个棱镜之间具有间隙，以在其中一个棱镜上形成全反射面。然而，在该棱镜的斜面(全反射面)上，由于DMD反射的光线(成像光束)在不同视场角下，并不能全部发生内反射，因此，随着视场不同，从DMD反射的光线的光能利用率也不同，进而导致屏处光照场的不均匀。

发明内容

有鉴于此，须提供一种光照场均匀的具有偏轴LED光源的数字光处理投影装置，具有良好的光学性能可调性。

本发明的发明目的是通过以下技术方案来实现的：

一种具有偏轴LED光源的数字光处理投影装置，包括照明装置、数字微镜器件、全内反射棱镜以及投影镜头。其中，照明装置用于提供入射光线，其包括单色LED光源模组、混合多色LED光源模组以及楔形合色镜。单色LED光源模组出射单色光，包括单色发光芯片，以及收集并整形所接收到的单色光的第一聚光系统。混合多色LED光源模组出射混合光，包括发出不同波段光的至少两种发光芯片，以及收集并整形所接收到的混合光的第二聚光系统。其中，单色LED光源模组发光面的中心点与第一聚光系统的中心轴不同轴。楔形合色镜倾斜设置于所述单色LED光源模组和混合多色LED光源模组的出射光路的交汇处，用于合并所述单色光、混合光为一束光。数字微镜器件用于选择性的反射所述入射光线以产生影像光线。全内反射棱镜用于将所述照明装置的入射光线导入到所述数字微镜器件，并导出所述数字微镜器件产生的影像光线。投影镜头用于接收该影像光线，并将该影像光线投影成影像画面。

本发明的具有偏轴LED光源的数字光处理投影装置，通过调节LED光源模组偏离的方式，使不同波长的光束经过楔形合色镜合色后，通过全内反射棱镜照射数字微镜器件时，所产生的成像光束随着视场角的不同，能尽可能的从全内反射棱镜反射出来，提高了光能利用率，使屏处的光照场均匀，且调节迅速，具有良好的光学性能可调性。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明第一实施方式具有偏轴LED光源的数字光处理投影装置的结构示意图。

图2为图1中部分照明装置的结构示意图。

图3a为图2中楔形合色镜其中一表面尺寸确定方法的示意图。

图3b为图2中楔形合色镜另一表面尺寸确定方法的示意图。

图4为本发明第一实施方式光效与均匀性的模拟示意图。

图5为传统对称结构的光效与均匀性的模拟示意图。

图6为混合多色LED光源模组向楔形合色镜靠近时出现的出射光线分开的示意图。

图7为本发明第二实施方式具有偏轴LED光源的数字光处理投影装置的结构示意图。

具体实施方式

图1所示为本发明第一实施方式具有偏轴LED光源的数字光处理投影装置的结构示意图，同时参阅图2，为图1中部分照明装置的结构示意图。该具有偏轴LED光源的数字光处理投影装置包括照明装置，数字微镜器件10，全内反射棱镜20以及投影镜头30。其中，照明装置用于提供入射光线。数字微镜器件10用于选择性的反射入射光线以产生影像光线。全内反射棱镜20用于将照明装置的入射光线导入到数字微镜器件10，并导出数字微镜器件10产生的影像光线。投影镜头30用于接收该影像光线，并将该影像光线投影成影像画面。