CN220121132U - 单片式lcd投影*** - Google Patents

Abstract

本申请涉及投影显示技术领域，并提供一种单片式LCD投影***，单片式LCD投影***具有封闭腔体，并包括照明模组、光学模组、第一风机和第一散热机构；照明模组被配置为发出照明光；光学模组设置于照明模组的出光侧，被配置为至少将照明光转化成成像光；照明模组的出光方向和光学模组的出光方向相同；第一风机设置在封闭腔体内，被配置为使气体在封闭腔体内流动；第一散热机构设置于封闭腔体上；光学模组产生的至少部分热量通过气流传递至第一散热机构，通过第一散热机构散发至封闭腔体外。通过上述方式，有助于提升单片式LCD投影***的散热均匀性和散热效率。

Description

单片式LCD投影***

技术领域

本申请涉及投影显示技术领域，特别是涉及一种单片式LCD投影***。

背景技术

投影装置的使用已经非常广泛，液晶显示(Liquid Crystal Display，简称“LCD”)投影***具有容易调整屏的尺寸、显示出优良的彩色重复性、价格低廉等优点使其得到广泛应用。然而由于LCD投影***容易升温导致其无法承受高亮度，进而限制了其更广泛的应用。

实用新型内容

基于此，本申请提供一种改善投影***散热性能的单片式LCD投影***。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种单片式LCD投影***，所述单片式LCD投影***具有一封闭腔体，并包括照明模组、光学模组、第一风机和第一散热机构；其中所述照明模组被配置为发出照明光；所述光学模组设置于所述照明模组的出光侧，被配置为至少将所述照明光转化成成像光；所述照明模组的出光方向和所述光学模组的出光方向相同；第一风机，设置在所述封闭腔体内，被配置为使气体在所述封闭腔体内流动；所述第一散热机构设置在所述封闭腔体上；其中，所述光学模组产生的至少部分热量通过气流传递至所述第一散热机构，并通过所述第一散热机构散发至所述封闭腔体外。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：本申请通过设置封闭腔体，有助于提升单片式LCD投影***的散热均匀性和散热效率，散热效果提升后，可采用更强的背景光源，故可提升单片式LCD投影***的亮度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1为本申请一些实施例提供的卧式单片式LCD投影***的结构示意图；

图2为本申请另一些实施例提供的卧式单片式LCD投影***的结构示意图；

图3为本申请另一些实施例提供的卧式单片式LCD投影***的结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的立式单片式LCD投影***的结构示意图；

图5为本申请另一些实施例提供的立式单片式LCD投影***的结构示意图；

图6为本申请另一些实施例提供的立式单片式LCD投影***的结构示意图；

图7为图6沿线p1的截面示意图；

图8为本申请另一些实施例提供的立式单片式LCD投影***的结构示意图；

图9为图8沿线p2的截面示意图；

图10示出了3个发光元件及对应的荧光粉层发出照明光的光路图；

图11示出了单个发光元件及对应的荧光粉层发出的照明光在被照明面上的光斑分布；

图12示出了多个发光元件及对应的荧光粉层发出的照明光叠加后的状态；

图13示出了3个光斑叠加时的初始状态；

图14示出了3个光斑叠加时的最终状态；

图15为本申请一些实施例提供的投影***中准直透镜组件、收集透镜组件和光源组件的俯视图；

图16为本申请另一些实施例提供的投影***中准直透镜组件、收集透镜组件和光源组件的俯视图；

图17为本申请一些实施例提供的在间隔设置的第一光学元件、第二光学元件和第三光学元件中的至少一表面设置至少一介质膜的结构示意图；

图18为介质膜中的折射率渐变层层数-透过率关系图；

图19为本申请另一些实施例提供的单片式LCD投影***的结构示意图；

图20为本申请另一些实施例提供的单片式LCD投影***的结构示意图；

图21为本申请另一些实施例提供的单片式LCD投影***的结构示意图；

图22为本申请另一些实施例提供的单片式LCD投影***的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

投影装置的使用已经非常广泛，液晶显示(Liquid Crystal Display，简称“LCD”)投影***具有容易调整屏的尺寸、显示出优良的彩色重复性、价格低廉等优点使其得到广泛应用。

然而由于LCD投影***容易升温，导致其无法承受高亮度，进而限制了其更广泛的应用。

相关技术中，通常直接采用风扇吹向液晶面板，其中液晶面板的入光面和出光面的气流同向。这就导致液晶面板的温度不匀，呈现气流上游温度低，气流下游温度高的趋势，进而影响散热效率和亮度性能。

为了解决上述技术问题，本申请的发明人提供了一种单片式LCD投影***1，请参见图1-图9，单片式LCD投影***1具有一封闭腔体100，进一步地，单片式LCD投影***1包括照明模组10、光学模组20、第一散热机构30和第一风机40。其中，照明模组10被配置为发出照明光；光学模组20设置于照明模组10的出光侧，被配置为至少将照明光转化成成像光；照明模组10的出光方向和光学模组20的出光方向相同；第一散热机构30设置在封闭腔体100上；第一风机40设置在封闭腔体100内，被配置为使气体在封闭腔体100内流动；光学模组20产生的至少部分热量通过气流传递至第一散热机构30，并通过第一散热机构30散发至封闭腔体100外。

其中，本申请中一些实施例中，如图1-图3所示，单片式LCD投影***1可以为卧式投影***。可选地，在另一些实施例中，如图4-图6以及图8所示，单片式LCD投影***1可以为立式投影***。

具体地，一些实施例中，请一并参见图10，照明模组10包括光源组件11、收集透镜组件12和/或准直透镜组件13。

光源组件11被配置为发出照明光(工作光)，照明光为白光，照明光可以通过RGB合光的方式形成，也可以通过激发光激发荧光粉的方式形成，本申请实施例中，照明光通过激发光激发荧光粉的方式形成。一些实施例中，光源组件11可以包括多个发光元件110，发光元件110被配置为发出激发光，多个发光元件110可以组成发光元件阵列。一些实施例中，发光元件110可以为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)、无机发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)、次毫米发光二极管(Mini Light-Emitting Diode，MiniLED)或微米发光二极管(Micro Light-Emitting Diode，Micro LED)等，可根据实际需要进行选择。进一步地，光源组件11可以进一步包括荧光粉层(图未示)，荧光粉层可以覆盖发光元件110，进一步地，荧光粉层可以设置于发光元件110的出光面(包括发光元件110的顶面和侧面，其中顶面是指发光元件110中远离导热基板111的表面)；可选地，在另一些实施例中，荧光粉层覆盖发光元件阵列。荧光粉层被配置为被至少部分激发光激发后产生受激光，受激光可以与剩余部分的激发光混合产生照明光。荧光粉层的颜色与发光元件110发出的激发光的颜色有关，通常二者为互补色，即混合后产生白光。例如，一些实施例中，发光元件110为蓝色LED芯片，其发出的激发光为蓝色，那么荧光粉层为黄色荧光粉，黄色荧光粉接收部分蓝色激发光的激发后产生黄光，黄光与部分剩余的蓝色激发光混合产生照明光。在其他实施例中，还可以使用其他颜色互补的发光元件110和荧光粉层，本申请对此不做限制。此外，通过紫外光或紫光LED芯片和RGB荧光粉结合的方式也可以产生照明光。

进一步地，一些实施例中，照明模组10还可以包括导热基板111，光源组件11设置于导热基板111上，更进一步地，多个发光元件110设置于导热基板111上。其中，导热基板111的材质为金属，在一具体实施方式中，导热基板111为铝板，进一步地，导热基板111具有磨光的表面或反射膜，配置为反射发光元件110向所述导热基板111方向发出的光，一方面，可以减少照明模组10中杂光的产生，提升显示效果，同时可以提高光的利用率；另一方面，还可以传导光源组件11(包括发光元件110和荧光粉层)产生的热量。进一步地，一些实施例中，荧光粉层除了覆盖发光元件110还可以覆盖相邻发光元件110之间的导热基板111，从而可以使发光元件110侧面出射的激发光也可以激发覆盖导热基板111上的荧光粉层，从而使得从光源组件11提供的照明光更加均匀，且亮度更高。

收集透镜组件12设置于光源组件11的出射光路上，具体地，设置于多个发光元件110的出光侧，被配置为能够将光源组件11发出的照明光收集起来。收集透镜组件12可以尽可能地将光源组件11向不同方向发出的照明光收集起来，以提高光源组件11发出的照明光的利用效率，一些实施例中，可以尽量多地将光源组件11发出的照明光投射到准直透镜组件13。一些实施例中，收集透镜组件12包括多个收集透镜120，多个收集透镜120按照阵列排布方式排列形成收集透镜阵列121，收集透镜阵列121为一体成型的结构；收集透镜120可以通过凸透镜实现。收集透镜阵列121的材质为玻璃、硅胶或树脂。本申请实施例中，收集透镜阵列121的材质为树脂，以降低生产成本以及降低工艺难度。收集透镜120的数量与发光元件110的数量可以相同也可以不同，为了使每个发光元件110发出的光均能够被利用，本申请实施例中，收集透镜120的数量可以大于或等于发光元件110的数量，每一发光元件110对应一收集透镜120。进一步地，在一些实施例中，收集透镜120的数量与发光元件110的数量相同，即多个收集透镜120可以和多个发光元件110一一对应设置，因而可以最大程度地利用发光元件110发出的光，避免能源的浪费，可以减少散光的产生，提升显示效果以及减少热量的产生，且结构简单，成本较低。需要说明的是，本申请中的多个部件与多个部件一一对应设置是指每个部件和对应的部件到光源组件11的正投影的至少部分区域重合，由于存在工艺误差的影响，会导致二者在对应安装时出现偏差，因此只要每个部件和对应的部件到光源组件11的正投影的大部分区域重合，例如超过50％的区域重合，即可认为二者对应设置，具体地，重合区域的面积可以占其中一个部件面积的55％，60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或100％等；“正投影”均是指沿着垂直于光源组件11的出光面的方向的投影，即沿着垂直于发光元件110远离导热基板111的表面的方向的投影。

准直透镜组件13设置于光源组件11的出光侧和/或多个收集透镜120的出光侧，被配置为将光源组件11发出的具有一定发散角度的光束转化为准直光和/或将多个收集透镜120发出的具有一定发散角度的光束转化为准直光，即准直透镜组件13被配置为准直光源组件11投射的照明光和/或多个收集透镜120投射的照明光。这里的“准直光”指平行或近乎平行的光线，准直透镜组件13输出准直光可以使得尽可能多的照明光都能满足被利用。具体地，一些实施例中，准直透镜组件13包括多个准直透镜130，多个准直透镜130按照阵列排布方式排列形成准直透镜阵列131，准直透镜阵列131为一体成型的结构；准直透镜130可以包括凸透镜、凹透镜或菲涅尔透镜，或上述透镜的任意组合。准直透镜阵列131的材质为玻璃、硅胶或树脂。本申请实施例中，准直透镜阵列131的材质为树脂，以降低生产成本以及降低工艺难度。准直透镜130的数量与发光元件110的数量可以相同也可以不同，为了使每个发光元件110发出的光均能够被利用，本申请实施例中，准直透镜130的数量可以大于或等于发光元件110的数量，每一发光元件110对应一准直透镜130。进一步地，在一些实施例中，准直透镜130的数量与发光元件110的数量相同，即多个准直透镜130可以和多个发光元件110一一对应设置，进一步地，本申请一些实施例中，多个准直透镜130、多个收集透镜120和多个发光元件110可以一一对应设置，通过这样的方式，当光学模组20增大时，照明模组10只需要长宽相应地增大，而不需要同时增大与光学模组20之间的距离，从而可以实现小体积，高亮度。

进一步地，本申请的照明模组10实现均匀照明的原理为：单个发光元件110及对应的荧光粉层(设置在该发光元件110上的荧光粉层)发出的光经过准直透镜130准直后也有一定的发散角度，在距离准直透镜130的一定距离的面上，相邻的小光斑会进行叠加，叠加后的小光斑会形成一个均匀照明的大面积光斑。具体地，请参见图10-图14，图10示出了3个发光元件110及对应的荧光粉层(图未示)发出照明光的光路图，图11示出了单个发光元件110及对应的荧光粉层(图未示)发出的照明光在被照明面上的光斑分布，图12示出了多个发光元件110及对应的荧光粉层(图未示)发出的照明光叠加后的状态，图13示出了3个光斑叠加时的初始状态，图14示出了3个光斑叠加时的最终状态。其中，光源组件11与准直透镜组件13之间的距离与多个准直透镜130的排列密集度(填充率)相关，当多个准直透镜130排列得越稀疏时，需要的距离就越远。

因此，为了兼顾多个准直透镜130的效率、填充率以及单片式LCD投影***1的体积，实现在一定体积内，最大效率下的紧密排列，本申请一些实施例中，请参见图15，图15为本申请一些实施例提供的单片式LCD投影***1中准直透镜组件13、收集透镜组件12和光源组件11的俯视图，准直透镜130的形状设计为正六边形，相邻准直透镜130的边抵紧且密铺排列，即多个准直透镜130无缝拼接，从而可以形成无缝隙的准直透镜阵列131。进一步地，多个发光元件110以及准直透镜组件13分别排列成矩形与光学模组20的尺寸匹配。可选地，收集透镜120的形状可以为圆形也可以为六边形，具体地，可以根据需要设置。本申请实施例中，收集透镜120的形状为圆形。可选地，在另一些实施例中，收集透镜120的形状也可以设计为正六边形，相邻收集透镜120的边抵紧且密铺排列，即多个收集透镜120无缝拼接，从而可以形成无缝隙的收集透镜阵列121。需要说明的是，本申请中准直透镜130的形状是指准直透镜130到光源组件11的正投影的形状，收集透镜120的形状也是指收集透镜120到光源组件11的正投影的形状。

可选地，为了提升光源组件11的光利用率，在另一些实施例中，准直透镜130阵列最***一圈的准直透镜130可以不用切成六边形。具体地，请参见图16，准直透镜130阵列包括第一主体部132和第一***部133，第一主体部132包括多个第一子准直透镜1320，第一***部133包括多个第二子准直透镜1330；多个第二子准直透镜1330环绕多个第一子准直透镜1320设置；多个第一子准直透镜1320的形状为正六边形，多个第二子准直透镜1330与第一子准直透镜1320密铺排列，即第二子准直透镜1330靠近第一子准直透镜1320的一侧的形状为正六边形的一部分，第二子准直透镜1330远离第一子准直透镜1320一侧的形状为弧形，进一步地，第二子准直透镜1330对应一外接圆，该弧形位于该外接圆上。可选地，收集透镜120的形状可以根据需要进行设计，例如圆形或六边形。本申请实施例中，多个收集透镜120的形状均为圆形。可选地，在另一些实施例中，收集透镜阵列121包括第二主体部和第二***部，第二主体部包括多个第一子收集透镜，第二***部包括多个第二子收集透镜；多个第二子收集透镜环绕多个第一子收集透镜设置；多个第一子收集透镜的形状为正六边形，多个第二子收集透镜与第一子收集透镜密铺排列，即第二子收集透镜靠近第一子收集透镜的一侧的形状为正六边形的一部分，第二子收集透镜远离第一子收集透镜的一侧的形状为弧形，进一步地，第二子收集透镜对应一外接圆，该弧形位于该外接圆上。

进一步地，考虑到光源组件11***部分经收集透镜120汇聚后的像差变大，可以将发光元件阵列的边缘区域部分的光学扩展量设置为小于中央区域部分的光学扩展量，将镜头与照明光的光学扩展量匹配，以提升整体效率。进一步地，多个第二子准直透镜1330的第二焦距大于多个第一子准直透镜1320的第一焦距。可选地，多个第二收集透镜120的第四焦距大于多个第一收集透镜120的第三焦距。需要说明的是，“中央区域”到光源组件11的正投影的面积占光源组件11的最大的正投影的面积的比例大于或等于60％且小于100％；进一步地，一些实施例中，中央区域到光源组件11的正投影的面积占光源组件11的最大的正投影的面积的比例大于或等于80％且小于100％；更进一步地，一些实施例中，中央区域到光源组件11的正投影的面积占光源组件11的最大的正投影的面积的比例大于或等于90％且小于100％。

光学模组20设置于照明模组10的出光侧，被配置为至少将照明光转化为图像光，光学模组20的出光方向可以和照明模组10的出光方向相同，需要说明的是，本申请中，部件(例如光学模组20、照明模组10)的出光方向指的是部件的主要出光方向，主要出光方向垂直于部件的最大的表面。通过这样的方式，一方面，可以使光学模组20的出光面和照明模组10的出光面沿同一方向平行且间隔设置，可以使光学模组20发出的照明光直接投射到光学模组20，有助于提高光利用率，以及减少其他部件的使用，另一方面，可以使得该单片式LCD投影***1结构紧凑，便于设计和调整，结构更加简单，节省成本。一些实施例中，光学模组20包括第一光学元件21、第二光学元件22和第三光学元件23。其中，第一光学元件21设置于照明模组10的出光侧，第二光学元件22间隔设置于第一光学元件21远离照明模组10的一侧，第三光学元件23间隔设置于第二光学元件22远离第一光学元件21的一侧，第一光学元件21、第二光学元件22和第三光学元件23设置于封闭腔体100内，在该实施例中，封闭腔体100可由单片式LCD投影***1的壳体(图未示)形成。在另一些实施例中，请继续参见图1-图9，至少部分光学模组20构成封闭腔体100的一部分，具体地，一些实施例中，第一光学元件21和第三光学元件23分别构成封闭腔体100的一部分，即第一光学元件21和第三光学元件23参与形成封闭腔体100，以实现结构简单，且可以减少折射率不同的界面增加而导致的光损。

一些实施例中，光学模组20被配置为提供远心照明。具体地，第一光学元件21可以包括基板、增亮膜和第一吸收型偏振膜。其中基板为透明材质，以使至少部分照明光透过，本申请一些实施例中，基板的材质为玻璃。增亮膜设置于基板上，具体地，可以设置于基板的入光侧也可以设置于基板的出光侧，可以根据需要进行设置，增亮膜可被配置为透过第一偏振光(例如P偏振光)反射第二偏振光(S偏振光)，或者透过第二偏振光反射第一偏振光。增亮膜可以为偏振棱镜或反射式偏光增亮膜(Dual Brightness Enhance Film，简称“Dbef”)，本申请实施例中，增亮膜为Dbef膜。第一吸收型偏振膜设置于增亮膜远离吸收型偏振膜的一侧。

第二光学元件22包括液晶面板和第二吸收型偏振膜，液晶面板可以包括间隔设置的入射侧基板和出射侧基板以及设置在入射侧基板和出射侧基板之间的液晶层。第二吸收型偏振膜设置于液晶面板远离第一光学元件21的一侧。

第三光学元件23为菲涅尔透镜，被配置为对第二光学元件22所发出的照明光进行汇聚。第一吸收型偏振膜和第二吸收型偏振膜正交，即非偏振光经过第一吸收型偏振膜后形成第一偏振光，非偏振光经过第二吸收型偏振膜后形成第二偏振光，第一偏振光的偏振方向和第二偏振光的偏振方向垂直。

可选地，在另一些实施例中，照明模组10被配置为提供非远心照明。第一光学元件21包括菲涅尔透镜和第一吸收型偏振膜，第一吸收型偏振膜设置于菲涅尔透镜的一侧；第二光学元件22为液晶面板，包括间隔设置的入射侧基板和出射侧基板以及设置在入射侧基板和出射侧基板之间的液晶层；第三光学元件23包括增透玻璃和第二吸收型偏振膜，第二吸收型偏振膜设置于增透玻璃的一侧。

本申请的发明人经过进一步研究发现，通过将第一光学元件21、第二光学元件22和第三光学元件23均间隔设置虽然可以提高单片式LCD投影***1的散热能力，但是分离后的第一光学元件21、第二光学元件22和第三光学元件23会产生多个与空气的交界面，当光线通过两侧折射率不同的交界面时，会导致光损。

为了解决上述技术问题，本申请一些实施例中，请参见图17，间隔设置的第一光学元件21、第二光学元件22和第三光学元件23中的至少一表面设置介质膜24。介质膜24具有不同折射率材质形成的多层结构，例如增透低反射(Anti-Reflection，简称“AR”)膜。一些实施例中，介质膜24为渐变折射率介质膜24，渐变折射率介质膜24是指薄膜的折射率沿膜层的厚度方向(法线方向)上逐渐变化，但在垂直于膜层的厚度方向(法线方向)上保持不变。

将第二光学元件22与第一光学元件21和/或第二光学元件22和第三光学元件23进行分离设计后，会产生多个与空气的交界面。可以理解地，当光线通过两个折射率不同的交界面时，一部分光线会透过被利用，一部分光线会被反射造成光损失。因此本申请实施例在间隔设置的表面设置介质膜24以增加光线的透过率，具体原理如下所述。

根据菲涅尔公式可以得到：

其中，ε₁为，ε₂为，θ为，θ”为。

根据菲涅尔公式，可以得到：

其中，n₁为，n₂为。

因此，

若光线从空气直接垂直入射玻璃(空气-玻璃)，其入

若在空气与玻璃中间放置n层等步长折射率渐变介质，其透过率与渐变层数n曲线如图3所示，因此，介质膜24的层数越多，透过率越高。但是并非层数越多越好，从图18以看出，当层数增加到一定数量后透光率基本上增大的很少，过多层数的介质膜24不仅会增加成本，还会占用更多的内部空间不利于散热，因此本申请一些实施例中，介质膜24的厚度小于5微米。

本申请通过将第一光学元件21和第二光学元件22间隔设置和/或第二光学元件22和第三光学元件23间隔设置，减少了第一光学元件21、第二光学元件22和第三光学元件23之间的温度的相互影响，且间隔设置的相邻元件之间具有间隙，可以为空气流动创造了空间，进一步提高了散热的效率；而在间隔设置的元件表面设置介质膜24可以减少光损失，一些实施例中，可以使透过率提高程度大于6％，也减少了热量的产生。

请继续参见图1-图6和图8，封闭腔体100内的气流依次经过第二光学元件22的入光面和出光面；或者依次经过第二光学元件22的出光面和入光面。也就是说，请参见图1、图4和图6，封闭腔体100内的气体可以顺时针流动，可选地，请参见图2-3以及图5和图8，封闭腔体100内的气体也可以逆时针流动，这与第一风机40的出风口和进风口的位置设置有关。本实施例中，第二光学元件22的出光面和入光面分别形成方向相反的气流，可以解决由于第二光学元件22的出光面和入光面气流同向导致的温度不匀，呈现气流上游温度低，气流下游温度高的趋势，进而影响散热效率和亮度性能的问题，有助于提升散热均匀性和散热效率，且散热效果提升后，可采用更强的背光源，故可提升单片式LCD投影***1的亮度。

第一散热机构30可以设置在封闭腔体100上，具体地，一些实施例中，第一散热机构30可以设置在封闭腔体100的外表面。第一散热机构30是热的良导体，例如金属，包括银、铜、铝。本申请中的散热机构30的材质为铝。一些实施例中，第一散热机构30为铝片，光学模组20产生的至少部分热量通过封闭腔体100内的气流传递至第一散热机构30，并通过第一散热机构30散发至封闭腔体100外。具体地，第一散热机构30可以吸收封闭腔体100的废热，并将废热散发至封闭腔体100外。一些实施例中，单片式LCD投影***1还可以具有外循环风道200，外循环风道200位于封闭腔体100的外侧，同一通过封闭腔体100的侧壁与位于封闭腔体100内的气流隔离，第一散热机构30可以吸收封闭腔体100的废热，并将废热散发至封闭腔体100外的外循环风道200中。在另一些实施例中，第一散热机构30可以包括多个间隔设置的散热片，多个散热片的排列方向可以与第一光学元件21、第二光学元件22和第三光学元件23的排列方向相同。多个间隔设置的散热片可以与封闭腔体100内的气体进行换热，同时也可以通过与封闭腔体100的接触，间接地对光学模组20进行散热。此外，在另一些实施例中，第一散热机构30还可以为主动散热装置，如帕尔贴。

第一风机40设置于封闭腔体100内，具有出风口和进风口，出风口和进风口分别设置于第一风机40相邻的两个表面，出风口和进风口也可以设置在第一风机40相对的两个表面，第一风机40可以加速封闭腔体100内气体的流动，提高散热能力。一些实施例中，第一风机40可以为离心风扇。

进一步地，一些实施例中，单片式LCD投影***1可以包括连接机构50，连接机构50构成封闭腔体100的一部分，至少部分连接机构50与第一光学元件21、第二光学元件22和第三光学元件23连接，以形成封闭腔体100。

具体地，一些实施例中，如图1-2以及图4和图6所示，连接机构50进一步包括第一连接机构51、第二连接机构52和第三连接机构53。其中，第一连接机构51的一端连接于第一光学元件21，一些实施例中，第一连接机构51的一端连接于第一光学元件21的第一端，第一连接机构51的另一端连接于第三光学元件23的第一端，一些实施例中，第一连接机构51与第二光学元件22间隔设置，因此第一连接机构51与第一光学元件21和第三光学元件23围成一空腔。进一步地，第一连接机构51可以为弧状结构或为弯折结构，还可以为其他形状，本申请对此不作具体限制，可以根据需要进行设计。第二连接机构52的一端连接于第一光学元件21的第二端，第二连接机构52的另一端连接于第三光学元件23的第二端，一些实施例中，第二连接机构52与第二光学元件22的第二端间隔设置，一些实施例中，第二连接机构52可以弯折结构，进一步地，一些实施例中，第二连接机构52可以为一体结构也可以由多个分体结构拼接形成，第一散热机构30设置于至少部分第二连接机构52的外表面。第三连接机构53相对的两端分别连接于第二光学元件22的第二端和第一风机40或第一风机40附近的安装结构(图未示)，第三连接机构53可以将封闭腔体100分隔形成第一腔室500和第二腔室501，所述第一腔室500靠近镜头90设置，第二腔室501位于第一腔室远离镜头90的一侧，第一风机40位于第二腔室501内，第一散热机构30位于第二腔室501的侧壁上。更进一步的，第一散热机构30的长度大于光学模组20沿出光方向上的长度，因此可以达到对光学模组20更好的散热效果。

可选地，在另一些实施例中，如图3、图5和图8所示，连接机构50包括第一连接机构51、第二连接机构52和第三连接机构53。其中，第一连接机构51的一端连接于第一光学元件21，一些实施例中，第一连接机构51的一端连接于第一光学元件21的第一端，第一连接机构51的另一端连接于第三光学元件23的第一端，一些实施例中，第一连接机构51与第二光学元件22间隔设置，因此第一连接机构51与第一光学元件21和第三光学元件23围成一空腔。进一步地，连接机构50可以为弧状结构或为弯折结构，还可以为其他形状，本申请对此不作具体限制，可以根据需要进行设计。第二连接机构52的一端连接于第一光学元件21的第二端，第二连接机构52的另一端连接于第三光学元件23的第二端，一些实施例中，第二连接机构52与第二光学元件22的第二端间隔设置，一些实施例中，第二连接机构52可以弯折结构，进一步地，一些实施例中，第二连接机构52可以为一体结构也可以由多个分体结构拼接形成，第一散热机构30设置于至少部分第二连接机构52的外表面。第三连接机构53相对的两端分别连接于第二光学元件22的第二端和第一风机40或第一风机40附近的安装结构(图未示)，第三连接机构53可以将封闭腔体100分隔成一第一腔室500和第二腔室501，第一腔室500靠近镜头90设置，第二腔室501位于第一腔室500远离镜头90的一侧，第一风机40位于第一腔室500内，第一散热机构30位于第二腔室501的侧壁上，更进一步地，第一散热机构30的长度大于在出光方向上光学模组20的长度和第一风机40的长度之和，这样可以更好地对光学模组20进行散热。

其中，第一连接机构51、第二连接机构52、第三连接机构53的材质不限，可以根据需要进行选择。一些实施例中，第一连接机构51、第二连接机构52、第三连接机构53为塑料材质；可选地，一些实施例中，第一连接机构51第二连接机构52第三连接机构53为具有导热功能的导热机构，例如金属基板等，进一步地，在该实施例中，单片式LCD投影***1可以进一步包括第三散热机构31，第三散热机构31设置于第一连接机构51的外表面上，具体地，请参见图19和21，第三散热机构31可以为被动散热装置，如散热片，第三散热机构31可以为主动散热装置，如帕尔贴。另一些实施例中，请参见图20，单片式LCD投影***1可以进一步包括第三风机42，第三风机42可以设置于第一连接机构51与第一光学元件21和第三光学元件23围成的空腔内，其中第三风机42的入风口对应第一风机40的出风口设置，第三风机42的出风口对应第一风机40的入风口设置，通过这样的方式可以进一步加强封闭腔体100内部气流的流速，进而加快散热。

可选地，在一些实施例中，请一并参见图20和图21，光学模组20进一步包括第四光学元件25设置于封闭腔体100内。进一步地，一些实施例中，第四光学元件25设置于第二光学元件22和第三光学元件23之间，当第一风机40工作时，流经第四光学元件25两侧表面的气流同向。在该实施例中，第一光学元件21包括增亮膜和玻璃基板，第二光学元件22为聚光透镜，第三光学元件23包括偏振膜和玻璃基板，第四光学元件25为液晶面板。通过这样的方式，在液晶面板的出光面和入光面均形成密闭风道，液晶面板的出光面和入光面均有高速风流经过，进一步提升散热效率。

进一步地，一些实施例中，请参见图1-图6和图8，单片式LCD投影***1包括第二散热机构60，第二散热机构60连接于导热基板111，被配置为将光源组件11产生的热量传导出去。可选地，第二散热机构60可直接或通过导热元件(图未示)间接连接于导热基板111，一些实施例中，如当发光元件110上还设置有荧光粉层时，由于荧光粉层被激发时，会产生大量的热，所以第二散热机构60还可延伸至导热基板111的下方，以增强散热。当单片式LCD投影***1工作时，光学模组20产生的废热可以经由第一散热机构30传导至外循环风道200；光源组件11产生的废热可以经由导热基板111传导至第二散热机构60；第二散热机构60将废热传导至外循环风道200；外循环风道200的废热最终排入大气。

可选地，在一些实施例中，请参见图19-图21，单片式LCD投影***1进一步包括第二风机41，第二风机41被配置为对第一散热机构30和第二散热机构60散热。具体地，一些实施例中，沿照明模组10的出光方向，第一散热机构30和第二散热机构60至少部分位于同一直线上，这样可以使用一个风扇，也即第二风机41同时对第一散热机构30和第二散热机构60进行散热，结构精简且效率高。一些实施例中，沿着照明模组10的出光方向，第二风机41和第一风机40可以设置于光学模组20的同一侧。在其他实施例中，沿着照明模组10的出光方向，第二风机41和第一风机40可以设置于光学模组20的相对的两侧。本申请可以同时对照明模组10和光学模组20的内部和外部均进行散热，提高散热效率。

本申请上述实施例中采用封闭腔体100，通过这样的设计可以减少外界(例如灰尘或水汽等)对光学模组20的影响，同时也可大幅减小噪音。

可选地，一些实施例中，请参见图22，单片式LCD投影***1可以不具有封闭腔体100，而是具有为非封闭式风道101。具体地，单片式LCD投影***1可以包括照明模组10、光学模组20、第一风机40和第二风机41。具体地，本实施例提供的照明模组10的结构可以与前述实施例提供的照明模组10的结构相同，进一步地，沿着垂直于照明模组10的出光方向，第一风机40和第二风机41分别设置于光学模组20的两侧。进一步地，一些实施例中，第一风机40的进风口对着第二风机41的出风口，以加速气流的流动，提高散热效率。具体地，一些实施例中，第一风机40吹出的气流流经第一光学元件21和第二光学元件22之间的通道进入第二风机41，第二风机41吹出的气流经第二光学元件22和第三光学元件23之间的通道进入第一风机40，通过这样的方式可以在第二光学元件22的出光面和入光面都形成方向相反的气流，可以解决由于第二光学元件22的出光面和入光面分别位于同一气流的上下游侧的不同位置导致的温度不匀，进而影响散热效率和亮度性能的问题，有助于提升散热均匀性和散热效率，且散热效果提升后，可采用更强的背光源，故可提升单片式LCD投影***1的亮度。进一步地，为了减少外界灰尘或水汽对单片式LCD投影***1内部的影响，本申请一些实施例中，单片式LCD投影***1可进一步包括第一防尘网80和第二防尘网81，其中，第一防尘网80设置于第一风机40远离光学模组20的一侧；第二防尘网81设置于第二风机远离光学模组20的一侧。

进一步地，一些实施例中，单片式LCD投影***1可以进一步包括镜头90或反射镜91，镜头90设置于光学模组20的出光侧，被配置为将图像光投射出去。

可选地，在一些实施例中，为了缩小单片式LCD投影***1的长度，单片式LCD投影***1还可进一步包括反射镜91，所述反射镜91位于光学模组20的出光侧，用于将光路转折90°，使光学模组20出射的成像光能入射到后续的镜头90之中。其中，反射镜91可以设置于照明模组10和准直透镜组件13之间以将光路转折90°，反射镜91也可以设置于光学模组20和镜头90之间以将光路转折90°，或者单片式LCD投影***1可以同时包括两个反射镜91分别设置于照明模组10和准直透镜组件13之间和光学模组20和镜头90之间。

可以理解的是，本申请上述实施例提供单片式LCD投影***1还可以包括其他本领域公知的光学元件，比如匀光元件、复眼透镜等，具体可以根据需要进行设计，本申请对此不作具体限制。

上述本实施方式中并不限定单片式LCD投影***必须包括实施例中所提到的所有部件，也不限定所有部件必须相邻设置或直接接触，在实际应用时，可根据产品结构等需求选择合适的部件，或相对位置关系，或在相邻的部件之间设置其他结构使相邻部件间接接触。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (18)

1.一种单片式LCD投影***，具有一封闭腔体，其特征在于，所述单片式LCD投影***包括：

照明模组，被配置为发出照明光；

光学模组，设置于所述照明模组的出光侧，被配置为至少将所述照明光转化成成像光；所述照明模组的出光方向和所述光学模组的出光方向相同；

第一风机，设置在所述封闭腔体内，被配置为使气体在所述封闭腔体内流动；和

第一散热机构，设置在所述封闭腔体上；

其中，所述光学模组产生的至少部分热量通过气流传递至所述第一散热机构，并通过所述第一散热机构散发至所述封闭腔体外。

2.根据权利要求1所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述光学模组包括：

第一光学元件，设置于所述照明模组的一侧，构成所述封闭腔体的一部分；

第二光学元件，间隔设置于所述第一光学元件远离所述照明模组的一侧；

第三光学元件，间隔设置于所述第二光学元件远离所述第一光学元件的一侧，构成为所述封闭腔体的一部分。

3.根据权利要求2所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述单片式LCD投影***进一步包括：

第一连接机构，所述第一连接机构的一端连接于所述第一光学元件，所述第一连接机构的另一端连接于所述第三光学元件，所述第一连接机构构成所述封闭腔体的一部分；

第三散热机构，所述第三散热机构设置于第一连接机构外表面上。

4.根据权利要求2所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述单片式LCD投影***进一步包括：

第一连接机构，所述第一连接机构的一端连接于所述第一光学元件，所述第一连接机构的另一端连接于所述第三光学元件，所述第一连接机构构成所述封闭腔体的一部分；

第三风机，所述第三风机设置于所述第一连接机构与第一光学元件和第三光学元件围成的空腔内。

5.根据权利要求2所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述单片式LCD投影***还包括第三连接机构，所述第三连接机构相对的两端分别连接于所述第二光学元件和所述第一风机或所述第一风机附近的安装结构，所述第三连接机构将所述封闭腔体分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室靠近镜头设置，所述第二腔室位于所述第一腔室远离镜头，所述第一风机位于所述第一腔室内。

6.根据权利要求1所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述光学模组包括：

第一光学元件，设置于所述照明模组的一侧；

第二光学元件，间隔设置于所述第一光学元件远离所述照明模组的一侧；

第三光学元件，间隔设置于所述第二光学元件远离所述第一光学元件的一侧；

所述第一光学元件、所述第二光学元件和所述第三光学元件设置于所述封闭腔体内。

7.根据权利要求2或6所述的单片式LCD投影***，其特征在于，进一步包括至少一介质膜；其中，所述第一光学元件、所述第二光学元件和所述第三光学元件中至少一个的至少一表面设置有所述介质膜；所述介质膜具有不同折射率材质形成的多层结构。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述单片式LCD投影***进一步包括第二散热机构；

所述照明模组包括光源组件和导热基板，其中所述光源组件设置于所述导热基板上，并被配置为发出所述照明光，所述光源组件包括多个发光元件；所述导热基板连接于所述第二散热机构，被配置为将所述光源组件产生的热量传导出去。

9.根据权利要求8所述的单片式LCD投影***，其特征在于，沿所述照明模组的出光方向，所述第一散热机构和所述第二散热机构至少部分位于同一直线上；所述单片式LCD投影***进一步包括第二风机，所述第二风机被配置为对所述第一散热机构和所述第二散热机构进行散热。

10.根据权利要求9所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述多个发光元件组成发光元件阵列，所述光源组件进一步包括荧光粉层，所述荧光粉层覆盖所述多个发光元件或所述荧光粉层覆盖所述多个发光元件以及相邻所述发光元件之间的导热基板，所述发光元件被配置为发射激发光，所述荧光粉层被配置为被至少部分所述激发光激发后产生受激光。

11.根据权利要求10所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述照明模组包括：

多个收集透镜，设置于所述多个发光元件的出光侧，被配置为将所述光源组件发出的所述照明光收集起来；

多个准直透镜，设置于所述多个收集透镜的出光侧，被配置为准直所述多个收集透镜投射的所述照明光；

所述多个准直透镜、所述多个收集透镜和所述多个发光元件一一对应设置。

12.根据权利要求11所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述多个准直透镜组成准直透镜阵列，所述准直透镜的形状为正六边形，相邻所述准直透镜的边抵接且密铺排列。

13.根据权利要求11所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述多个准直透镜组成准直透镜阵列；所述准直透镜阵列包括第一主体部和第一***部，所述第一主体部包括多个第一子准直透镜，所述第一***部包括多个第二子准直透镜；所述多个第二子准直透镜环绕所述多个第一子准直透镜设置；所述多个第一子准直透镜的形状为正六边形，所述多个第二子准直透镜与所述多个第一子准直透镜密铺排列，所述第二子准直透镜远离所述第一子准直透镜一侧的形状为弧形。

14.根据权利要求13所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述多个第二子准直透镜的第二焦距大于所述多个第一子准直透镜的第一焦距。

15.根据权利要求2-6任意一项所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述光学模组还包括第四光学元件，所述第四光学元件设置于所述封闭腔体内，当所述第一风机工作时，流经所述第四光学元件两侧表面的气流同向。

16.根据权利要求8所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述第二散热机构延伸至所述导热基板下方。

17.根据权利要求2-6任意一项所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述第一光学元件包括基板、增亮膜和第一吸收型偏振膜，所述增亮膜设置于所述基板上，所述第一吸收型偏振膜设置于所述增亮膜远离所述吸收型偏振膜的一侧；所述第二光学元件包括液晶面板和第二吸收型偏振膜，所述第二吸收型偏振膜设置于所述液晶面板远离所述第一光学元件的一侧；所述第三光学元件为菲涅尔透镜。

18.根据权利要求2-6任意一项所述的单片式LCD投影***，其特征在于，所述第一光学元件包括菲涅尔透镜和第一吸收型偏振膜，所述第一吸收型偏振膜设置于所述菲涅尔透镜的一侧；第二光学元件为液晶面板；所述第三光学元件包括增透玻璃和第二吸收型偏振膜，所述第二吸收型偏振膜设置于所述增透玻璃的一侧。