投影机使用的分区控制的背光光源系统及LED投影机的制作方法

投影机使用的分区控制的背光光源系统及led投影机
技术领域
1.本发明涉及led投影机领域，特别是一种投影机使用的分区控制的背光光源系统及led投影机。


背景技术：

2.led投影机采用led光源，属于微型投影机的范畴，以小巧、便携为特征，具有广泛的应用前景。传统的led投影机领域，使用的大多为集成的大功率led加光锥集光器与菲涅尔透镜作为光源系统，该系统由于共用一个光锥集光器，只能通过lcd液晶的变化来控制成像的亮度变化，投影机的对比度较差，且投影机进行画面投射的灵活性较低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：针对现有技术存在的led投影机由于共用一个光锥集光器，只能通过lcd液晶的变化来控制成像的亮度变化，投影机的对比度较差，且投影机进行画面投射的灵活性较低的间题，提供一种投影机使用的分区控制的背光光源系统及led投影机。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
5.一种投影机使用的分区控制的背光光源系统，包括led光源、集光器和控光器，所述集光器包括阵列排布的集光微结构，每个所述集光微结构安装至少一个所述led光源，所述控光器包括阵列排布的控光微结构，所述集光微结构和所述控光微结构一一对应。
6.本发明将背光光源系统分割成为若干个单独的照明区域，每个照明区域设置有单独的一一对应的集光微结构和控光微结构，通过集光微结构来收集led光源的光能，再通过对应的控光微结构射出到lcd表面。如此，可以通过每个区域单独的led光源、集光微结构和控光微结构来分区控制led的明暗变化，继而控制射入lcd屏幕的光能量，从而提高投影机的对比度。
7.作为本发明的优选方案，所述集光微结构为反射杯或反射透镜。
8.作为本发明的优选方案，所述控光微结构为凸透镜或菲涅尔透镜。
9.作为本发明的优选方案，所述集光微结构和所述控光微结构为一体注塑成型结构件，便于加工。
10.作为本发明的优选方案，所述集光微结构和所述控光微结构粘接或卡接。
11.作为本发明的优选方案，所述控光微结构覆盖所述集光微结构的出射面。
12.作为本发明的优选方案，所述集光微结构的反射面为直面或反弧形面。反弧形面的设计可以提高光能分布的一致性。
13.作为本发明的优选方案，所述控光微结构设置有复眼结构，可以提高光线的均匀性。
14.作为本发明的优选方案，所述集光微结构的数量大于或等于25，所述控光微结构的数量大于或等于25。
15.本发明还公开了一种led投影机，包括任一所述的一种投影机使用的分区控制的
背光光源系统。
16.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
17.1、本发明将背光光源系统分割成为若干个单独的照明区域，每个照明区域设置有单独的一一对应的集光微结构和控光微结构，通过集光微结构来收集led光源的光能，再通过对应的控光微结构射出到lcd表面。如此，可以通过每个区域单独的led光源、集光微结构和控光微结构来分区控制led的明暗变化，继而控制射入lcd屏幕的光能量，从而提高投影机的对比度。
18.2、本发明可以将所述集光微结构和所述控光微结构设计为一体注塑成型结构件，更加便于加工，减少加工工序，提高配合精度。
19.3、本发明通过将所述集光微结构的反射面设计为直面或反弧形面，以及在所述控光微结构设置有复眼结构，可以提高光能分布的一致性，提高光线的均匀性。
附图说明
20.图1是本发明所述的背光光源系统的三维结构示意图一。
21.图2是本发明所述的背光光源系统的三维结构示意图二。
22.图3是本发明所述的集光微结构和控光微结构的三维结构示意图。
23.图4是本发明所述的背光光源系统的正视图。
24.图5是图4的a-a剖视图。
25.图6是图4的局部放大图。
26.图7是本发明所述的集光微结构的侧视图。
27.图8是图4的b-b剖视图。
28.图9是本发明所述的背光光源系统的背视图。
29.图10是图7的局部放大图。
30.图11是本发明所述的控光器的侧视图。
31.图12是本发明所述的控光器的正视图。
32.图13是图12的局部放大图。
33.图14是本发明所述的集光微结构和控光微结构的光路图。
34.图15是全部背光led点亮情况下的lcd背光能量分布图。
35.图16是局部led不亮的情况下的lcd背光能量分布图。
36.图标：1-集光微结构，2-控光微结构。
具体实施方式
37.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
38.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
39.实施例1
40.如图1-10所示，一种投影机使用的分区控制的背光光源系统，包括led光源、集光器和控光器，所述集光器包括阵列排布的集光微结构1，每个所述集光微结构1安装至少一
个所述led光源，所述控光器包括阵列排布的控光微结构2，所述集光微结构1和所述控光微结构2一一对应，所述控光微结构2覆盖所述集光微结构1的出射面。为了保证较好的分区控制效果，优选的，所述集光微结构1的数量大于或等于25，所述控光微结构2的数量大于或等于25。
41.进一步的，所述集光微结构1和所述控光微结构2的结构形式包括以下几种：
42.(1)所述集光微结构1为反射杯，所述控光微结构2为凸透镜或菲涅尔透镜，所述集光微结构1和所述控光微结构2粘接或卡接。
43.(2)所述集光微结构1为反射透镜，所述控光微结构2为凸透镜或菲涅尔透镜，所述集光微结构1和所述控光微结构2为一体注塑成型结构件。
44.本发明将背光光源系统分割成为若干个单独的照明区域，每个照明区域设置有单独的集光微结构1和控光微结构2，且每个集光微结构1和控光微结构2一一对应，通过集光微结构1来收集led光源的光能，再通过对应的控光微结构2射出到lcd表面。如此，1个集光微结构1和1个控光微结构2就形成了1个单独的照明区域，通过调整每个区域单独的led光源、集光微结构1和控光微结构2可以分区控制led的明暗变化，继而控制射入lcd屏幕的光能量，从而提高投影机的对比度。
45.如图15所示，全部背光led点亮情况下的lcd背光能量分布较为均匀。如图16所示，局部led不亮的情况下的lcd背光能量分布出现局部暗点，对比明显。
46.进一步的，所述集光微结构1的反射面为直面或优选的，可以设计为反弧形面，如图7所示。即在侧视图上，反射面的切线与中心轴线的夹角小于两个端点连线与中心轴线的夹角，且反射面的圆心朝向外部。
47.反弧的设计可以将经过集光微结构1反射的光线和未经集光微结构1反射的光线进行重合，可以得到接近一致的光能分布，如图14所示。
48.实施例2
49.在实施例1的基础上，所述控光微结构2可以设置有复眼结构，如图11-13所示，所述复眼结构可以设置在所述控光结构2的入射面、反射面或出射面。所述复眼结构可以是外凸或内凹的珠面微结构。如图14所示，通过设置珠面微结构吗，可以使得反射光线和未反射光线能量更加均匀的结合在一起，提高光线的均匀性。
50.实施例3
51.一种led投影机，包括实施例1-2任一所述的一种投影机使用的分区控制的背光光源系统。
52.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种投影机使用的分区控制的背光光源系统，包括led光源、集光器和控光器，其特征在于，所述集光器包括阵列排布的集光微结构(1)，每个所述集光微结构(1)安装至少一个所述led光源，所述控光器包括阵列排布的控光微结构(2)，所述集光微结构(1)和所述控光微结构(2)一一对应。2.根据权利要求1所述的投影机使用的分区控制的背光光源系统，其特征在于，所述集光微结构(1)为反射杯或反射透镜。3.根据权利要求1所述的投影机使用的分区控制的背光光源系统，其特征在于，所述控光微结构(2)为凸透镜或菲涅尔透镜。4.根据权利要求1所述的投影机使用的分区控制的背光光源系统，其特征在于，所述集光微结构(1)和所述控光微结构(2)为一体注塑成型结构件。5.根据权利要求1所述的投影机使用的分区控制的背光光源系统，其特征在于，所述集光微结构(1)和所述控光微结构(2)粘接或卡接。6.根据权利要求1所述的投影机使用的分区控制的背光光源系统，其特征在于，所述控光微结构(2)覆盖所述集光微结构(1)的出射面。7.根据权利要求1所述的投影机使用的分区控制的背光光源系统，其特征在于，所述集光微结构(1)的反射面为直面或反弧形面。8.根据权利要求1所述的投影机使用的分区控制的背光光源系统，其特征在于，所述控光微结构(2)设置有复眼结构。9.根据权利要求1所述的投影机使用的分区控制的背光光源系统，其特征在于，所述集光微结构(1)的数量大于或等于25，所述控光微结构(2)的数量大于或等于25。10.一种led投影机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的一种投影机使用的分区控制的背光光源系统。

技术总结
本发明涉及LED投影机领域，具体涉及一种投影机使用的分区控制的背光光源系统，包括LED光源、集光器和控光器，所述集光器包括阵列排布的集光微结构，每个所述集光微结构安装至少一个所述LED光源，所述控光器包括阵列排布的控光微结构，所述集光微结构和所述控光微结构一一对应。本发明将背光光源系统分割成为若干个单独的照明区域，每个照明区域设置有单独的一一对应的集光微结构和控光微结构，通过集光微结构来收集LED光源的光能，再通过对应的控光微结构射出到LCD表面。如此，可以通过每个区域单独的LED光源、集光微结构和控光微结构来分区控制LED的明暗变化，继而控制射入LCD屏幕的光能量，从而提高投影机的对比度。从而提高投影机的对比度。从而提高投影机的对比度。


技术研发人员：霍永峰 黄庸源 谢强
受保护的技术使用者：成都恒坤光电科技有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/7