紧凑型亮场补偿高亮度投影机光源的制作方法

[]本发明属光学—电子；确切的将是一种使投影机的光学引擎及手电的亮度大大增强(且保持高的光学品质：如光学扩展量；表征的准直度等等)的装置。

背景技术：

0、[背景技术]

1、投影机的发展沿革到目前为止主要经过了三个发展阶段，即crt投影技术、lcd投影技术以及近些年发展起来的dlp投影技术；投影机的核心包括：投影机结构部件、光学引擎(含镜头组)、电气控制和接口三大主要部分。而光学引擎结构中的重要部件就是光源。

2、lcd(liquid crystal display，液晶)投影机：近年来led光源被广泛用于投影机中：单颗多芯的led光源覆盖上非球面透镜，扩束整形后，投射到光阀上；被广泛用于小型投影机中。对于单片彩色lcd投影机的光源比较简单，具体做法是：将排列在一起数十颗led白光芯片经过非球面透镜收敛后经过透镜整形，或由漏斗形状的反射伞直接反射后，投射到lcd的光阀显示板上，再由镜头组投射到屏幕上。

3、目前，单片彩色lcd投影机光源的问题在于：屏幕亮度的均匀性及亮度不足的问题，由于非球面透镜及漏斗形状的反射伞的反射都不是均匀的空间立体角的分布状态；另一方面，投影机镜头组的中心部位与边角部位的出光比列不同，往往中心部位的出光比率高一些；两个因素叠加在一起就造成了屏幕亮度均匀性的的问题，往往是中心亮度大于边角亮度，边区的亮度又大于角区的亮度。

技术实现思路

0、[技术实现要素：]

1、本发明的目的在于解决已有技术的不足之处，解决屏幕亮度的均匀性及亮度不足的问题，使得屏幕的中心亮度接近边角亮度，而且进一步改善光源的效率及调布局，在发热允许的范围内尽可能多排列led灯珠。

2、本发明的特点；利用分散排布，及非均匀性排布来改善中心亮度接近边角亮度均匀性；以扩大led分布范围来多排列灯珠，以改善亮度。

3、本发明的内容：

4、本发明的亮场补偿高亮度投影机光源；构造包括：led面阵pcb板、内反射筒、散热片、壳体、或者在改良的增强型中还使用锥状光导堆或直光导堆；安装关系为：安装在散热片上的led面阵pcb板上灯珠所发出的光被led微透镜、或反射伞阵列整形、汇聚，再由内反射筒后(led微透镜与反射伞阵列可以是同时使用，或是2选其一)；

5、首先led面阵pcb板上各灯珠的出光立体角有限，一般为30度到130度范围内，实现这个分布立体角范围的方法是通过覆盖在每颗灯珠上面的led微透镜，或锥形(漏斗形)反射面，因而距离led面阵pcb板较远的位置才能够接收到全部灯珠的光线，近距离时只能接收少量灯珠的光线，且距离越近时能接收到光线的灯珠数量越少；

6、led面阵pcb板上的灯珠密度有2种选择；一种是均匀的线性面阵分布，而另一种是非均匀的非线性面阵分布；本发明的非线性面阵分布方式是：led面阵pcb板中心区域的led灯珠的密度最小(间距平均值最大)，角区的led灯珠密度最大，呈渐变趋势；就是说从led面阵pcb板的中心出发，沿着任意方向远离中心区域，灯珠密度都呈现上升趋势；但在很接近角区的位置，所对应的有照度的灯珠数量，在计算上要包括一次及二次反射的灯珠数量；

7、在灯珠密度的非线性面阵分布下，要获得投影图像的亮度补偿效果就要使得led面阵pcb板与lcd透射光阀(lcd像素板)保持适度的距离；如果距离过大，灯珠密度的非线性面阵分布对图像个点的亮度贡献就没影响；如果距离过小，对应于图像像素的灯珠数量就太少，就无法克服个灯珠间的亮度一致性的误差，一般一个图像像素点对应4-5颗以上灯珠就可满足要求；由于实际投影机的屏幕亮度的总体特征是，屏幕中心的亮度最高，屏幕的边角区域最暗，呈现渐变趋势；所以led面阵pcb板上的灯珠密度的非线性面阵分布正好使得对lcd透射光阀(lcd像素板)的中心区域的照度最小，边角区域的照度最大，使得投影图像的亮度区域一致；

8、另外，led面阵pcb板与lcd透射光阀保持适度的距离(lcd透射光阀的位置就是处于附图说明中的投射平面)，该距离满足：单颗led灯珠投射到lcd透射光阀的光斑面积占该lcd透射光阀总面积的1/40到1/5的范围内。

9、*进一步：利用锥状光导堆或直光导堆的优点就能直接使得光场收敛(收缩)与lcd面积相匹配的光场大小；锥状光导堆是由其中一块开有光导板斜缝的光导板及一块不开缝的光导板进行相互对插成棱台状的网格构造；直光导堆是由都开有光导板直缝的2块光导板相互对插形成的直棱柱形网格构造；

技术特征：

1.紧凑型亮场补偿高亮度投影机光源：构造包括：led面阵pcb板、内反射筒、散热片、壳体、或者在改良的增强型中使用锥状光导堆或直光导堆；

技术总结紧凑型亮场补偿高亮度投影机光源：构造包括：LED面阵PCB板、内反射筒、散热片、壳体、或者在改良的增强型中使用锥状光导堆或直光导堆；安装关系为：安装在散热片上的LED面阵PCB板上灯珠所发出的光被LED微透镜、或反射伞阵列整形、汇聚，出射到LCD透射光阀上；其技术关键在于：LED面阵PCB板上的灯珠密度有2种选择；一种是均匀的线性面阵分布，而另一种是非均匀的非线性面阵分布；非线性面阵分布方式是：LED面阵PCB板中心区域的LED灯珠的密度最小，角区的LED灯珠密度最大，呈渐变趋势；另外，LED面阵PCB板与LCD透射光阀保持适度的距离，该距离满足：单颗LED灯珠投射到LCD透射光阀的光斑面积占该LCD透射光阀总面积的1/40到1/5的范围内。技术研发人员：吴小平,罗天珍,杜国民受保护的技术使用者：深圳唯创技术发展有限公司技术研发日：20230816技术公布日：2024/6/11