一种短焦单lcd投影机高清光路
技术领域
1.本实用新型涉及光学投影领域，尤其涉及一种短焦单lcd投影机高清光路。


背景技术：

2.随着在日常生活中的应用越来越多，单片lcd投影机的小型化成为了一种发展趋势，但是单片lcd投影机在小型化的过程中由于投射比偏高，往往出现投射画面小的缺点，同时由于结构的限制也存在图案清晰度差的缺点。


技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种短焦单lcd投影机高清光路，可实现低投射比的1080p高清成像。
4.本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
5.一种短焦单lcd投影机高清光路，包括沿光线传播方向共轴设置的lcd屏和短焦高清镜头，所述lcd屏的尺寸在3.5-4.5英寸之间，所述lcd屏与所述短焦高清镜头共同形成投射比在1.04-1.56之间。
6.进一步地，所述lcd屏的出光侧与所述短焦高清镜头的光轴之间的距离在100-120mm之间。
7.进一步地，还包括沿光线传播方向共轴依次设置在所述lcd屏的入光侧的光源、光漏斗和准直透镜，以及沿光线传播方向共轴依次设置于所述lcd屏和所述短焦高清镜头之间的聚焦透镜和反射镜。
8.进一步地，所述准直透镜的焦距为56-84mm；所述聚焦透镜的焦距为96-144mm，向上偏心0-6mm。
9.进一步地，所述光源的发光角度为120
°
。
10.进一步地，所述光漏斗的入光口长度在11-16mm之间、宽度在9-13mm之间，出光口长度在79-119mm之间、宽度在46-68mm之间，入光口和出光口之间的距离为41-61mm。
11.进一步地，还包括共轴设置于所述准直透镜和lcd屏之间的隔热片，所述隔热片的表面镀有偏振膜和增亮膜。
12.进一步地，所述短焦高清镜头包括沿光线传播的反方向共轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中，所述第一透镜、第三透镜和第四透镜为正透镜，所述第二透镜为负透镜。
13.进一步地，所述短焦透镜满足以下条件中的至少一项：
14.所述第一透镜的阿贝数大于50，其折射率在1.6-1.7之间，直径在54-56mm之间，正面曲率在60-65之间，背面曲率在-（3500-4000）之间，中心厚度在10-10.5mm之间；
15.所述第二透镜的阿贝数小于50，折射率在1.6-1.7之间，直径在42-44mm之间，正面曲率在-（60-70）之间，背面曲率在70-75之间，中心厚度在2-2.5mm之间；
16.所述第三透镜的阿贝数大于50，折射率在1.6-1.7之间，直径在44-46mm之间，正面
曲率在-（65-70）之间、背面曲率在-（55-60）之间，中心厚度在5-5.5mm；
17.所述第四透镜的阿贝数大于50，折射率在1.6-1.7之间，直径在50-52mm之间，正面曲率在240-245之间、背面曲率在-（60-70）之间，中心厚度在9-9.5mm之间。
18.进一步地，所述第一透镜与所述第二透镜的空气间距在16-16.5mm之间，所述第二透镜与所述第三透镜的空气间距在8-8.5mm之间，所述第三透镜与所述第四透镜的空气间距在1.5-2.0mm之间。
19.本实用新型具有如下有益效果：该短焦单lcd投影机高清光路通过一块小型的lcd屏进行成像，并通过所述短焦高清镜头将所述lcd屏的成像向外投射，所述lcd屏与所述短焦高清镜头搭配可共同形成1.04-1.56的低投射比，以同时满足单片lcd投影机的小型化和大画面的需求，还能实现1080p高清成像。
附图说明
20.图1为本实用新型提供的短焦单lcd投影机高清光路的示意图；
21.图2为图1所示的短焦单lcd投影机高清光路中光漏斗的示意图；
22.图3为图1所示的短焦单lcd投影机高清光路中准直透镜的示意图；
23.图4为图1所示的短焦单lcd投影机高清光路中隔热片的示意图；
24.图5为图1所示的短焦单lcd投影机高清光路中聚焦透镜的示意图；
25.图6为图1所示的短焦单lcd投影机高清光路中反射镜的示意图；
26.图7为图1所示的短焦单lcd投影机高清光路中短焦高清镜头的示意图；
27.图8为图1所示的短焦单lcd投影机高清光路中短焦高清镜头的另一示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。
29.如图1所述，一种短焦单lcd投影机高清光路，包括沿光线传播方向共轴设置的lcd屏5和短焦高清镜头8，所述lcd屏5的尺寸在3.5-4.5英寸之间，所述lcd屏5与所述短焦高清镜头8共同形成投射比在1.04-1.56之间。
30.该短焦单lcd投影机高清光路通过一块小型的lcd屏5进行成像，并通过所述短焦高清镜头8将所述lcd屏5的成像向外投射，所述lcd屏5与所述短焦高清镜头8搭配可共同形成1.04-1.56的低投射比，以同时满足单片lcd投影机的小型化和大画面的需求，还能实现1080p高清成像。
31.所述lcd屏5的出光侧与所述短焦高清镜头8的光轴之间的距离在100-120mm之间。
32.该短焦单lcd投影机高清光路还包括沿光线传播方向共轴依次设置在所述lcd屏5的入光侧的光源1、光漏斗2、准直透镜3和隔热片4，以及沿光线传播方向共轴依次设置于所述lcd屏5和所述短焦高清镜头8之间的聚焦透镜6和反射镜7；所述光源1发射的光线在光漏斗2里面经过多次反射后，均匀入射至所述准直透镜3进行准直处理，然后透过所述lcd屏5成像，再经过所述聚焦透镜6的聚焦后被所述反射镜7反射90
°
至所述短焦高清镜头中，最后经所述短焦高清镜头8放大后向外投影。
33.本实施例中，所述准直透镜3和聚焦透镜6均为菲涅尔透镜，采用塑料制作，不仅材料便宜，而且厚度小，可缩短光路。
34.所述光源1为白光led，优选但不限于采用cob封装，功率为50-70w，发光面的长度在11-16mm之间、宽度在9-13mm之间,发光角度为120
°
。
35.如图2所示，所述光漏斗2的入光口长度l22在11-16mm之间、宽度w22在9-13mm之间，出光口长度l21在79-119mm之间、宽度w21在46-68mm之间，入光口和出光口之间的距离h2为41-61mm；所述光漏斗2的内表面镀有反射膜，能对光线进行反射，以使光线更加均匀地出射。
36.所述准直透镜3的焦距为56-84mm，如图3所示，所述准直透镜3的长度l3在71.68-107.52mm之间、宽度w3在41.20-61.80mm之间、厚度h3在1.20-1.80mm之间；所述聚焦透镜6的焦距为96-144mm，如图5所示，所述聚焦透镜6的宽度l6在75.20-112.80mm之间、宽度w6在45.6-68.4mm之间、厚度h6在1.20-1.80mm之间，其光学中心相较于尺寸中心向上（宽度方向）偏心0-6mm。
37.如图4所示，所述隔热片4的长度l4在77-115mm之间、宽度w4在48-72mm之间、厚度h4在0.80-1.20mm之间，其表面镀有偏振膜和增亮膜，所述偏振膜可吸收杂散光，所述增亮膜可提高光线亮度；其中，所述偏振膜和增亮膜可层叠镀在所述隔热片4的同一面上，也可分别镀在所述隔热片4的不同面上。
38.所述lcd屏5的分辨率为1920*1080，为全彩屏，一个像素点由rgb三种颜色的子像素组合而成。
39.如图6所示，所述反射镜7的长度l7在90.80-136.20mm之间、宽度w7在47.20-70.80mm之间、厚度在2.24-3.36mm之间，呈45
°
倾斜设置以将从所述lcd屏5出射的光线反射90
°
后入射至所述短焦高清镜头8内。
40.如图7和8所示，所述短焦高清镜头8包括沿光线传播的反方向共轴设置的第一透镜81、第二透镜82、第三透镜83和第四透镜84，其中，所述第一透镜81、第三透镜83和第四透镜84为正透镜，所述第二透镜82为负透镜。
41.所述第一透镜81的阿贝数大于50，其折射率在1.6-1.7之间，材质可以但不限于为冕牌玻璃，直径在54-56mm之间，正面曲率r1在60-65之间，背面曲率r2在-（3500-4000）之间，中心厚度d1在10-10.5mm之间。
42.所述第二透镜82的阿贝数小于50，折射率在1.6-1.7之间，材质可以但不限于为火石玻璃，直径在42-44mm之间，正面曲率r3在-（60-70）之间，背面曲率r4在70-75之间，中心厚度d2在2-2.5mm之间。
43.所述第三透镜83的阿贝数大于50，折射率在1.6-1.7之间，材质可以但不限于为冕牌玻璃，直径在44-46mm之间，正面曲率r5在-（65-70）之间、背面曲率r6在-（55-60）之间，中心厚度d3在5-5.5mm。
44.所述第四透镜84的阿贝数大于50，折射率在1.6-1.7之间，材质可以但不限于为冕牌玻璃，直径在50-52mm之间，正面曲率r7在240-245之间、背面曲率r8在-（60-70）之间，中心厚度d4在9-9.5mm之间。
45.所述第一透镜81与所述第二透镜82的空气间距l1在16-16.5mm之间，所述第二透镜82与所述第三透镜83的空气间距l2在8-8.5mm之间，所述第三透镜83与所述第四透镜84的空气间距l3在1.5-2.0mm之间。
46.上述的透镜正面指的是透镜朝向镜头出光端的一面，上述透镜背面指的是透镜朝
向镜头入光端的一面。
47.所述短焦高清镜头8采用四片透镜设计，光圈大小在2.3-2.8范围，结构简单，通过合理安排四片透镜的正负透镜类型，冕牌玻璃和火石玻璃相互搭配，使得光线在传播过程中通过依次正负透镜发生不同程度的汇聚和发散后，与所述lcd屏5幕搭配使用以形成低投射比，同时满足单片lcd投影机的小型化和大画面的需求，还能实现1080p高清成像。
48.以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本实用新型的保护范围之内。