專利名稱：改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源及投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影儀光源及投影系統(tǒng)，具體涉及一種改善色彩再現(xiàn) 性的投影儀光源及投影系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段投影儀主要有三種光學(xué)引擎技術(shù)液晶板光學(xué)引擎(LCD)、 數(shù)碼光處理引擎(DLP)和硅基液晶引擎(LCOS)。
請(qǐng)參考圖4，圖4所示的是現(xiàn)有的主流三片式液晶板光學(xué)引擎(LCD) 投影裝置。光源1的發(fā)光部2， 一般采用超高壓汞燈或金屬鹵素?zé)?，發(fā)出 的光由拋物線反射鏡3變成平行光后，射向積分透鏡4。積分透鏡由鷹眼 透鏡4a， 4b構(gòu)成，投影將光源l射來的光導(dǎo)向液晶面板。經(jīng)過積分透鏡4 后的光在經(jīng)過偏光裝換裝置5、集光透鏡6之后，射向分色鏡8。
分色鏡8讓紅光透過而反射藍(lán)綠光。透過分色鏡8的紅光被反射鏡9 反射而改變光路。被反射鏡9反射的紅光經(jīng)聚光鏡10透過液晶型光閥7R， 從而進(jìn)行光調(diào)制。另一方面。被分色鏡8反射的藍(lán)綠光被導(dǎo)向分色鏡11。 分色鏡11讓藍(lán)光透過而反射綠光。被分色鏡11反射的綠光經(jīng)聚光透鏡12 并被導(dǎo)向綠光用透過型液晶光閥7G。透過分色鏡11后的藍(lán)光經(jīng)過中繼透 鏡13、反射鏡14、中繼透鏡15、反射透鏡16、以及聚光透鏡17而被導(dǎo)向 藍(lán)光用透過型液晶光閥7B。
經(jīng)液晶光閥7R、 7G和7B而被調(diào)制的光鏡正交分色棱鏡18合成彩色 影像光。該彩色影像光通過投影透鏡19放大投影到屏幕上顯示出來。
以上三種光學(xué)引擎(LCD——液晶，DLP——數(shù)字光顯，LCOS—— 硅基液晶)中，主要采用超高壓汞燈作為光源。超高壓汞等是目前應(yīng)用的 最廣泛和最好的投影儀光源燈，但是它也有缺點(diǎn)，輻射光譜的強(qiáng)度不均勻， 顯色性不是很好。圖1和圖2分別是自然光譜和超高壓汞燈光譜的比較。
從圖1和圖2的對(duì)比中我們可以看出，日光的光譜分布是比較均勻的， 特別是在可見光部分(380-780nm)，而超高壓汞燈光譜的分布是很不均勻 的，在紫外線(小于380nm)范圍內(nèi)特別強(qiáng)，而在可見光(380-780nm)范 圍內(nèi)分布很不均勻。當(dāng)一個(gè)光源的波長(zhǎng)分布越接近于日光，則它的顯色性 就越好，但從圖1和圖2的比較當(dāng)中我們可以看出超高壓滎的顯色性不太 好。
請(qǐng)參考圖3，現(xiàn)有技術(shù)中，為了改善使用超高壓汞燈顯色性不好的問 題，考慮到任何顏色都可以用紅、綠、籃三原色混合出來，因此出現(xiàn)了采 用紅、綠、藍(lán)(RGB)發(fā)光二極管(LED)作為投影儀的光源。圖3是紅、 綠、藍(lán)發(fā)光二極管光源混合出的白光的光譜圖。由圖3可見，紅綠藍(lán)發(fā)光 二極管混合所得的白光的顯色性是很好的。采用發(fā)光二極管作為投影儀的 光源可以得到很好的顯色性。
但是目前紅、綠、藍(lán)發(fā)光二極管的發(fā)光效率還不高，因此此種光源只 能用在便攜式投影儀中，而且在較強(qiáng)的光線下或較大的投影畫面下使用時(shí)， 所述發(fā)光二極管光源投影出的亮度很難讓人接受。
因此，亟待一種新的投影儀光源的能夠克服現(xiàn)有投影儀光源中存在的 技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)合高亮度發(fā)光體和增強(qiáng)型發(fā)光體兩種光源 的第三種投影儀光源及運(yùn)用該投影儀光源的投影系統(tǒng)，所述第三種投影儀 光源既有超高壓汞燈光效高的特點(diǎn)，又具有顯色性強(qiáng)的特點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種投影圖像質(zhì)量更好的投影系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)所述目的技術(shù)方案是 一種改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源，包括 高亮度發(fā)光體和拋物線反射鏡，所述高亮度發(fā)光體安裝在拋物線反射鏡內(nèi)， 所述拋物線反射鏡將高亮度發(fā)光體發(fā)出的光折射成投影儀使用的平行光， 所述投影儀光源還包括分布在高亮度發(fā)光體周圍的若干提高光源顯色性的 增強(qiáng)型發(fā)光體。
具體來說，所述投影儀光源四周邊緣設(shè)有固定部，所述若干增強(qiáng)型發(fā) 光體裝設(shè)在一電路板上，所述電路板安裝在所述固定部上。
本發(fā)明投影儀光源的散熱方式之一是所述電路板是可散熱的金屬基 電路板。
本發(fā)明投影儀光源的另一散熱方式是所述電路板上裝設(shè)有用來散熱 的散熱片或者散熱管。
優(yōu)選的，所述若干增強(qiáng)型發(fā)光體由若干紅、綠、藍(lán)三色LED燈組成。
所述若干紅、綠、藍(lán)三色LED燈根據(jù)它們混合成白光所需的比例組合
在一起。
優(yōu)選的，所述高亮度發(fā)光體采用超高壓汞燈或者金屬卣素?zé)簟?本發(fā)明還涉及一種改善色彩再現(xiàn)性的投影系統(tǒng)，包括投影儀光源、光
學(xué)引擎以及成像部件，所述投影儀光源包括高亮度發(fā)光體和拋物線反射鏡， 所述高亮度發(fā)光體安裝在拋物線反射鏡內(nèi)，所述拋物線反射鏡將高亮度發(fā) 光體發(fā)出的光折射成光學(xué)弓I擎使用的平行光。所述投影儀光源還包括分布 在高亮度發(fā)光體周圍的若干提高光源顯色性的增強(qiáng)型發(fā)光體。
所述增強(qiáng)型發(fā)光體由紅、綠、藍(lán)三色LED燈組成。
本發(fā)明的投影儀光源所運(yùn)用的光學(xué)引擎采用單片式液晶板光學(xué)引擎 (LCD)或者單片式數(shù)碼光處理引擎(DLP)或者單片式硅基液晶引擎 (LCOS)。
本發(fā)明的投影儀光源所運(yùn)用的光學(xué)引擎采用三片式液晶板光學(xué)引擎 (LCD)或者三片式數(shù)碼光處理引擎(DLP)或者三片式硅基液晶引擎 (IXOS)。
本發(fā)明采用所述技術(shù)方案，其有益的技術(shù)效果在于1)本發(fā)明的改 善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源，將高亮度發(fā)光體和增強(qiáng)型發(fā)光體兩種光源結(jié) 合在一起使用，本發(fā)明的新型投影儀光源既有高亮度發(fā)光體光效高的特點(diǎn)，
又具有增強(qiáng)型發(fā)光體顯色性強(qiáng)的特點(diǎn)；2)本發(fā)明的改善色彩再現(xiàn)性的投影 系統(tǒng)，由于采用結(jié)合高亮度發(fā)光體和增強(qiáng)型發(fā)光體兩種光源的新型投影儀 光源，為投影系統(tǒng)的光學(xué)引擎提供光效高顯色性強(qiáng)的光源，大大提高了投 影系統(tǒng)的圖像質(zhì)量;3)本發(fā)明的改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源和投影系統(tǒng)， 設(shè)置有為增強(qiáng)型發(fā)光體散熱的散熱裝置，所述散熱裝置為投影儀光源散熱 降溫，保證所述投影儀光源和投影系統(tǒng)能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)正常工作；4)本發(fā) 明的改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源和投影系統(tǒng)，運(yùn)用范圍廣，可運(yùn)用在單 片式或者三片式的液晶板光學(xué)引擎(LCD)或者單片式數(shù)碼光處理引擎 (DLP)或者單片式硅基液晶引擎(LCOS)上，是一種實(shí)用的新型光源。


下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明-
圖1是日光的光譜能量分布圖(測(cè)試平均值)。
圖2是超高壓汞燈的光譜強(qiáng)度分布圖。
圖3是紅綠藍(lán)三色發(fā)光二極管混合所得白光光譜圖。
圖4是傳統(tǒng)投影儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明改善色彩再現(xiàn)性的投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本發(fā)明改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源的正視圖。 圖7是本發(fā)明改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源及的剖視圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖5至圖7，本發(fā)明涉及一種改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源及 運(yùn)用所述投影儀光源的投影系統(tǒng)，所述投影儀光源包括支架(圖未示)、安 裝在支架上的拋物線反射鏡3、高亮度發(fā)光體2以及若干增強(qiáng)型發(fā)光體 201-203。
本實(shí)施方式中，所述高亮度發(fā)光體2采用光效高的超高壓汞燈或者金 屬鹵素?zé)?。所述髙亮度發(fā)光體2安裝在拋物線反射鏡3內(nèi)。所述拋物線反 射鏡3將高亮度發(fā)光體2發(fā)出的光折射成投影儀使用的平行光。
所述支架在拋物線反射鏡四周連接有一圈固定部204。所述固定部204 用來固定安裝所述若干增強(qiáng)型發(fā)光體201-203。
所述若干增強(qiáng)型發(fā)光體201-203由若干紅色LED燈201、綠色LED 燈202、藍(lán)色LED燈203組成。所述若干紅、綠、藍(lán)三色LED燈201-203 的數(shù)量和數(shù)量比例是根據(jù)它們混合成白光所需的比例確定的。所述若干紅、 綠、藍(lán)三色LED燈201-203不限制類型和數(shù)量，可以大功率的，也可以是 小功率的。并且所述若干紅、綠、藍(lán)三色LED燈201-203的數(shù)量和排列方 式不固定，可根據(jù)需要來確定。
所述若干增強(qiáng)型發(fā)光體201-203連接在一電路板上，所述電路板再固 定在所述固定部204上。
一般投影儀光源的功率比較大，產(chǎn)生的熱量也較多，為了給所述高亮 度發(fā)光體2和若干增強(qiáng)型發(fā)光體201-203降溫散熱，本發(fā)明在投影儀光源 上設(shè)置了散熱結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明投影儀光源的散熱方式之一是所述電路板是可散熱的金屬基 電路板。
本發(fā)明投影儀光源的另一散熱方式是所述電路板上裝設(shè)有用來散熱 的散熱片210或者散熱管。
本發(fā)明還涉及一種運(yùn)用所述投影儀光源從而改善色彩再現(xiàn)性的投影系 統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)包括投影儀光源l、光學(xué)引擎以及成像部件19。
所述投影儀光源1包括高亮度發(fā)光體2和拋物線反射鏡3。所述高亮 度發(fā)光體2安裝在拋物線反射鏡3內(nèi)，所述拋物線反射鏡3將高亮度發(fā)光 體2發(fā)出的光折射成光學(xué)引擎使用的平行光。所述投影儀光源1還包括分 布在高亮度發(fā)光體2周圍的若干用來提高光源1顯色性的增強(qiáng)型發(fā)光體 201-203。
所述增強(qiáng)型發(fā)光體201-203由若干由紅、綠、藍(lán)三色LED燈組成。 本發(fā)明的投影儀光源1可運(yùn)用在單片式或者三片式的不同光學(xué)引擎
上。比如液晶板光學(xué)引擎(LCD)或者數(shù)碼光處理引擎(DLP)或者硅基 液晶引擎(LCOS)。
為了清楚的說明本發(fā)明的光源成像過程，本實(shí)施方式中以三片式液晶 板光學(xué)引擎(LCD)為例加以闡述。
請(qǐng)參考圖2，圖2所示的是本發(fā)明的三片式液晶板光學(xué)引擎(LCD) 投影裝置。所述光學(xué)引擎包括積分透鏡4，偏光裝換裝置5，集光透鏡6， 將光分成紅綠藍(lán)三路的兩個(gè)分色鏡8、 11，若干反射鏡9、 14、 16，三組聚 光透鏡IO、 12、 17和透過型液晶光閥7R 、 7G、 7B。
具體來說，所述光源1的高亮度發(fā)光體2發(fā)出的光由拋物線反射鏡3 變成平行光后，混同所述增強(qiáng)型發(fā)光體201-203的三色光一同射向積分透 鏡4。積分透鏡由鷹眼透鏡4a， 4b構(gòu)成，投影將光源l射來的光導(dǎo)向液晶 面板。經(jīng)過積分透鏡4后的光在經(jīng)過偏光裝換裝置5、集光透鏡6之后， 射向分色鏡8。
分色鏡8讓紅光透過而反射藍(lán)綠光。透過分色鏡8的紅光被反射鏡9 反射而改變光路。被反射鏡9反射的紅光經(jīng)聚光鏡10透過液晶型光閥7R， 從而進(jìn)行光調(diào)制。另一方面。被分色鏡8反射的藍(lán)綠光被導(dǎo)向分色鏡11。 分色鏡11讓藍(lán)光透過而反射綠光。被分色鏡11反射的綠光經(jīng)聚光透鏡12 并被導(dǎo)向綠光用透過型液晶光閥7G。透過分色鏡11后的藍(lán)光經(jīng)過中繼透 鏡13、反射鏡14、中繼透鏡15、反射透鏡16、以及聚光透鏡17而被導(dǎo)向 藍(lán)光用透過型液晶光閥7B。
經(jīng)液晶光閥7R、 7G和7B而被調(diào)制的光鏡正交分色棱鏡18合成成彩 色影像光。該彩色影像光通過成像部件19，本實(shí)施方式中為投影透鏡，放 大投影到屏幕上顯示出來。
本發(fā)明即利用了超高壓汞燈高光效的特點(diǎn)，又利用的發(fā)光二極管顯色 性好的特點(diǎn)，從而使投影儀能夠更好的達(dá)到用戶的使用要求。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說 明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源，包括高亮度發(fā)光體和拋物線反射鏡，所述高亮度發(fā)光體安裝在拋物線反射鏡內(nèi)，所述拋物線反射鏡將高亮度發(fā)光體發(fā)出的光折射成投影儀使用的平行光，其特征在于還包括分布在高亮度發(fā)光體周圍的若干提高光源顯色性的增強(qiáng)型發(fā)光體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源，其特征在于: 所述投影儀光源四周邊緣設(shè)有固定部，所述若干增強(qiáng)型發(fā)光體裝設(shè)在一 電 路板上，所述電路板安裝在所述固定部上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源，其特征在于 所述電路板是可散熱的金屬基電路板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源，其特征在于 所述電路板上裝設(shè)有用來散熱的散熱片或者散熱管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源，其特征在于所述若干增強(qiáng)型發(fā)光體由若干紅、綠、藍(lán)三色LED燈組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源，其特征在于所述若干紅、綠、藍(lán)三色LED燈根據(jù)它們混合成白光所需的比例組合在一起o
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源，其特征在于所述高亮度發(fā)光體采用超高壓汞燈或者金屬鹵素?zé)簟?br> 8. —種改善色彩再現(xiàn)性的投影系統(tǒng)，包括投影儀光源、光學(xué)引擎以及成像部件，所述投影儀光源包括高亮度發(fā)光體和拋物線反射鏡，所述高亮 度發(fā)光體安裝在拋物線反射鏡內(nèi)，所述拋物線反射鏡將高亮度發(fā)光體發(fā)出的光折射成光學(xué)引擎使用的平行光，其特征在于所述投影儀光源還包括 分布在高亮度發(fā)光體周圍的若干提高光源顯色性的增強(qiáng)型發(fā)光體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的改善色彩再現(xiàn)性的投影系統(tǒng)，其特征在于所述增強(qiáng)型發(fā)光體由紅、綠、藍(lán)三色LED燈組成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的改善色彩再現(xiàn)性的投影系統(tǒng)，其特征在于 所述光學(xué)引擎采用單片式液晶板光學(xué)引擎(LCD)或者單片式數(shù)碼光處理 引擎(DLP)或者單片式硅基液晶引擎(LCOS)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的改善色彩再現(xiàn)性的投影系統(tǒng)，其特征在于 所述光學(xué)引擎采用三片式液晶板光學(xué)引擎(LCD)或者三片式數(shù)碼光處理 引擎(DLP)或者三片式硅基液晶引擎(LCOS)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改善色彩再現(xiàn)性的投影儀光源，包括高亮度發(fā)光體和拋物線反射鏡，所述高亮度發(fā)光體安裝在拋物線反射鏡內(nèi)，所述拋物線反射鏡將高亮度發(fā)光體發(fā)出的光折射成投影儀使用的平行光，所述投影儀光源還包括分布在高亮度發(fā)光體周圍的若干提高光源顯色性的增強(qiáng)型發(fā)光體。本發(fā)明還涉及一種運(yùn)用所述投影儀光源的投影系統(tǒng)。本發(fā)明的投影儀光源將高亮度發(fā)光體和增強(qiáng)型發(fā)光體兩種光源結(jié)合在一起使用，所述新型投影儀光源既有高亮度發(fā)光體光效高的特點(diǎn)，又具有增強(qiáng)型發(fā)光體顯色性強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)由于投影系統(tǒng)具備光效高顯色性強(qiáng)的新型投影儀光源，從而提高了投影系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。
文檔編號(hào)G02B27/10GK101387817SQ20071007703
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月10日
發(fā)明者蕾 鄧 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司