背投影系统技术方案

一种背投影系统，包括：成像器件、投影物镜、第一凹面反射镜、第二曲面反射镜、平面反射镜及投影屏幕；投影物镜与成像器件对应设置，第一凹面反射镜置于投影物镜的光轴上，第二曲面反射镜置于第一凹面反射镜的反射光路上，平面反射镜置于第二曲面反射镜的反射光路上，投影屏幕相对于平面反射镜设置；成像器件经投影物镜照射到第一凹面反射镜上，再反射到达第二曲面反射镜，经平面反射镜反射第二曲面反射镜的图像到达投影屏幕。本发明专利技术背投影系统通过投影物镜和两面曲面反射镜达到背投影系统薄型化，同时使用光阑达到背投影系统光学对比度最佳，能够克服现有背投影系统具有较大纵深体积以及对比不高的缺陷，以使背投影系统实现薄型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及投影
，尤其涉及一种背投影系统。
技术介绍
背投影系统(例如背投影电视)在CRT占据市场主流的时期曾经是大 尺寸电视的主流，背投影系统制造大屏幕显示相对于CRT的大屏幕显示具有 很多优势，比如重量轻、纵深相对小等。但当平板电视(例如LCD、 PDP)逐渐开始从中小尺寸向较大尺寸发展的时候，很多CRT大厂特别是中 国大陆的厂商纷纷寻找产业改造升级来追赶市场潮流，针对背投影系统较大 体积的改善工作则没有深入，因而，背投影系统因其较庞大的体积而逐渐被 人们有所放弃。如图1所示为现有的背投影系统，包括显示光源l、显示部件2、光学 棱镜3、投影物镜4，平面反射镜5、 6、 7,及投影屏幕8，这种背投影系统 由于光路走向设定问题，背投影系统体积很难做小。后来有改善光路使投影 物镜转90度等角度的投影物镜或者使用多个平面反射镜来达到放大图像的目 的，但这些背投影系统整体体积仍然比平板显示的体积大得多，主要体现在 厚度方面。同时，由于背投影系统光路本身存在漏光等现象，其对比度相对 来说较低。因而，本专利技术人为改进针对上述缺点进行了长期的设计和研究，实现了 背投影系统的薄型化，同时通过使用特殊的器件达到了提高背投影系统画面 的对比度的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种背投影系统，通过投影物镜和两面曲面反射镜 达到背投影系统薄型化的目的，同时使用光阑达到背投影系统光学对比度最3佳，能够克服现有背投影系统具有较大纵深体积以及对比不高的缺陷，使背 投影系统实现薄型化。为实现上述目的，本专利技术提供一种背投影系统，包括成像器件、投影 物镜、第一凹面反射镜、第二曲面反射镜、平面反射镜及投影屏幕；投影物镜与成像器件对应设置，第一凹面反射镜置于投影物镜的光轴上，第二曲面 反射镜置于第一凹面反射镜的反射光路上，平面反射镜置于第二曲面反射镜的反射光路上，投影屏幕相对于平面反射镜设置；成像器件经投影物镜照射 到第一凹面反射镜上，再反射到达第二曲面反射镜，经平面反射镜反射第二 曲面反射镜的图像到达投影屏幕。其中，还包括至少一个设于第一凹面反射镜和第二曲面反射镜之间的光阑。所述投影镜头为由多个镜片组成的大离轴量的镜头；所述镜片采用玻璃 材料或光学塑料材料制成，其表面为球面或非球面。所述第一凹面反射镜置于投影物镜的光轴上并与光轴成45。角。 所述光阑置于第一凹面反射镜成像光束最小处，其开口与光束吻合。 所述第二曲面反射镜为凹面反射镜或凸面反射镜。所述第一凹面反射镜及第二曲面反射镜为高次非球面曲面或者自由曲面。所述成像器件包括对应设置的显示光源、显示部件及光学棱镜。 所述显示部件采用微显示芯片、LCOS芯片、LCD芯片或DMD芯片。 所述投影物镜与投影屏幕相平行。本专利技术的有益效果投影物镜具有大离轴量、短焦距的特点，第一凹面 反射镜能够縮短背投影系统的厚度尺寸并縮小光斑尺寸，第二曲面反射镜起 到放大图像的目的，同时通过光阑的设置减少杂散光，达到光学对比度最 佳，因而能够实现背投影系统的薄型化，改变其对比度不高的缺陷，将其应 用于背投影数字电视能够实现背投影数字电视的薄型化。为了能更进一步了解本专利技术的特征以及
技术实现思路
，请参阅以下有关本发 明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发 明加以限制。附图说明下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的 技术方案及其他有益效果显而易见。 附图中，图1为现有背投影系统的系统结构图2为本专利技术背投影系统的系统结构图；及图3为本专利技术另一实施例背投影系统的系统结构图。具体实施例方式为更进一步阐述本专利技术所采取的技术手段及其装饰效果，以下结合本发 明的优选实施例及其附图进行详细描述。如图2所述，本专利技术背投影系统，包括成像器件、投影物镜14、第一 凹面反射镜15、第二曲面反射镜17、平面反射镜18及投影屏幕19，成像器 件包括对应设置的显示光源11、显示部件12及光学棱镜13。第一凹面反射 镜15置于投影物镜14的光轴上，第二曲面反射镜17置于第一凹面反射镜 15的反射光路上，平面反射镜18设于第二曲面反射镜17的反射光路上，投 影屏幕19相对于平面反射镜18设于第二曲面反射镜17的另一侧，平面反射 镜18反射第二曲面反射镜17的图像到达投影屏幕19，另外，还包括至少一 个置于第一凹面反射镜15和第二曲面反射镜17之间的光阑16。所述显示部件12为微显示芯片，还可以是DMD、 LCD、 LCOS等芯片。所述投影物镜14为由多个镜片组成的大离轴量的镜头，所述镜片可以使 用玻璃材料，也可以使用光学塑料材料，在本实施例中，镜片的表面为球 面，当然，镜片的表面也可以是非球面。为了实现薄型化，光机(包括显示光源11、显示部件12、光学棱镜 13、投影物镜14)所在的垂直平面近乎平行于投影屏幕19的平面。所述第一凹面反射镜15的光轴与水平面成一定角度，微向上方反射来自 投影物镜14的光束。值得一提的是，为了配合第二曲面反射镜17放大和收 縮图像光束并使光束到达光阑16来减少杂散光的影响，第一凹面反射镜15 置于投影物镜14的光轴上并与光轴成45度角。光阑16置于第一凹面反射镜15成像光束最小处，其开口与光束吻合。所述第二曲面反射镜17置于第一曲面反射镜15反射光的光路上，图像 经第二曲面反射镜17反射并放大再经平面反射镜18到达投影屏幕19上显示 图像，第二曲面反射镜17'的面型可以是凹面反射镜或凸面反射镜，在本实 施例中，所述第二曲面反射镜17为凹面反射镜。所述第一凹面反射镜15和第二曲面反射镜17的面型不是规则的球面、 抛物面或者椭球面，而是高次非球面曲面或者自由曲面。上述投影物镜14具有大的离轴量、短焦距，第一凹面反射镜15的作用 既为了縮短整机系统的厚度尺寸，也起到縮小光斑尺寸来通过光阑16以达到 减少杂散光的目的，第二曲面反射镜17起到了放大图像的目的。工作时，显示光源11照射到显示部件12上，经光学棱镜13及投影物镜 14照射到第一凹面反射镜15上，再经过光阑16过滤杂散光到达第二曲面反 射镜17，经放大反射到投影屏幕19后方的平面反射镜18上，最后投射到投 影屏幕19上显示图像。由图2可知，经过第一凹面反射镜15和第二曲面反射镜17投射出来的 光线经过平面反射镜18反射到投影屏幕19上，整个光学背投影系统的厚度 可以做到很小，将其应用于背投影数字电视10，背投影数字电视10的厚度 可以小于300mm，能够极大的减小现有背投影数字电视的厚度。同时因光阑 16的使用大大提高了其光学对比度。如图3所示，在本专利技术的另一实施例中，第二曲面反射镜17'为凸面反 射镜，采用第二曲面反射镜17'可以起到同样效果。综上所述，本专利技术背投影系统具有如下有益效果投影物镜具有大离轴 量、短焦距的特点，第一凹面反射镜能够縮短背投影系统的厚度尺寸并縮小 光斑尺寸，第二曲面反射镜起到了放大图像的目的，同时通过光阑的设置减 少杂散光，达到光学对比度最佳，因而能够实现背投影系统的薄型化，改变 其对比度不高的缺陷，将其应用于背投影数字电视能够实现背投影数字电视 的薄型化。以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本专利技术的技术方 案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背投影系统，其特征在于，包括：成像器件、投影物镜、第一凹面反射镜、第二曲面反射镜、平面反射镜及投影屏幕；投影物镜与成像器件对应设置，第一凹面反射镜置于投影物镜的光轴上，第二曲面反射镜置于第一凹面反射镜的反射光路上，平面反射镜置于第二曲面反射镜的反射光路上，投影屏幕相对于平面反射镜设置；成像器件经投影物镜照射到第一凹面反射镜上，再反射到达第二曲面反射镜，经平面反射镜反射第二曲面反射镜的图像到达投影屏幕。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李方红，韩政伟，汤波，
申请(专利权)人：深圳市科创数字显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]