本实用新型涉及数字光处理投影显示系统的光源
作者:VSport  日期:2025-12-13  浏览:  来源:VSport体育

本实用新型涉及数字光处理投影显示系统的光源装置,旨在提升投影背光的亮度、色域和使用寿命,解决现有光源在能效、寿命和色域方面的局限性。

技术要点

- 光源装置由基色光源、汇聚调节模组和出光光棒组成。基色光源经汇聚调节模组处理后输出汇聚光,然后通过下游的出光光棒传导并射出,作为背光用于投影显示。

- 通过在基色光源与汇聚调节模组之间设定整形模组,对光束进行整形后再进入汇聚调节模组,以获得所需的光束形态和均匀性,并提升背光的光强与均匀度。

结构要素

- 汇聚调节模组:由可调透镜与扩散片组成,光线经可调透镜聚焦后照射扩散片,扩散片将光线均匀送至出光光棒。扩散片可采用透镜阵列或相位板等形式,且其发散角度影响最终的出射角度。扩散片通常静止、亦可绕自身轴线旋转或振动,以增强匀场效果。

- 可调透镜:具有多腔结构,腔内注入不同折射率的液体,通过改变腔内介质组合来调节焦距,与扩散片协同控制出光角度VSport。外壳材料可选用常见的光学材料,如玻璃或塑料;腔数可为三腔及更多组合,以适配不同出射光束需求。

- 整形模组:包含第一整形透镜与第二整形透镜,沿光路依次布置,透镜形状可为双凸/平凸或双凹/平凹的组合,优选两者互补以实现良好成形。整形模组置于基色光源与汇聚调节模组之间,确保出射光线平行或近似平行,亦可实现微发散或微汇聚。

- 基色光源与光路转换:基色光源包括红、绿、蓝三组发光单元,单元数量可为多个以实现更高光强与更均匀的色域。通过不同的光路转换镜组,将三色光经整形模组汇聚后投射至出光光棒,最终形成背光用于投影显示。

实施例要点概述

- 实施例一:红、绿、蓝发光单元在一字型排列,设置第一光路转换镜组,镜组采用阶梯式平面镜片以减小各色光斑间隙,使经整形模组后的光斑汇聚到出光光棒,提供均匀高强度背光。

- 实施例二:红、绿、蓝单元分成两列交错排列,设第二光路转换镜组,镜组为平面镜,镜面平面在同一平面内形成两列光束经换向后进入整形模组。

- 实施例三:基色光源分为第一光源部与第二光源部,第一部由红色单元组成,第二部由绿、蓝单元构成两列交替排列,设置第三光路转换镜组,光路经过整形模组后经镜组反射进入汇聚调节模组。

- 实施例四:通过三组光路反射转换镜组实现三色光路分离,配合两组整形模组与多组调节镜片的组合,使红、绿、蓝光分别经不同路径进入汇聚调节模组进行背光成形。

- 实施例五:红、绿、蓝三色呈三组不同排列,设置三组光路反射转换镜组和两组整形模组,红光经整形模组后经第一调节镜片与X棱镜等元件实现转向与汇聚,绿光经整形模组后经X棱镜直达汇聚调节模组,蓝光经第二调节镜片经X棱镜汇聚至出光光棒。

- 波长指示:红光约630–645 nm,绿光约520–530 nm,蓝光约420–430 nm。

- 整体效果:通过直接以基色光源产生背光并经多路径光路转换、整形与汇聚,提升投影显示的亮度与色域宽度,延长光源装置使用寿命,提升显像质量。

系统性优势

- 所述光源装置在多种实现方案中均能实现高光强背光输出,且通过基色直射背光的方式扩展色域范围,提升投影画面的色彩丰富度与层次感。

- 通过可调透镜腔体与扩散片的组合,以及两组或多组整形模组的协同工作,能够实现对出射光角度、匀场效果和成像背光亮度的综合优化。

- 光源阵列的多种排列与光路转换镜组的设计,提供灵活的实现路径,适应不同功率、色域和分辨率需求的投影系统。

上述内容仅为示例性实施方式的要点描述,具体的结构与参数可根据实际应用进行优化与调整。