Dlp 微型投影的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種DLP微型投影機。該DLP微型投影機包括：供光裝置，包括：由第一LED發(fā)光芯片和第二LED發(fā)光芯片封裝在一起構成的LED發(fā)光單元、與LED發(fā)光單元對應設置的第一準直透鏡組、第三LED發(fā)光芯片和與第三LED發(fā)光芯片對應設置的第二準直透鏡組、以及分光鏡片；照明光學系統(tǒng)，包括：光束整形部件、楔形光學部件和光束導引部件；所述楔形光學部件包括相互不平行的第三工作面和第四工作面，所述第三工作面鍍有二向色分色膜，第四工作面鍍有反射膜或二向色分色膜；DLP光調制器；以及投影鏡頭裝置。該DLP微型投影機的布局緊湊，簡化了光學元件，光損耗低，減小DLP微型投影機的體積和重量，方便攜帶或者適合嵌入手持式電子設備。
【專利說明】DLP微型投影機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及數(shù)字投影顯示【技術領域】，特別涉及一種DLP微型投影機。

【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發(fā)展，特別是半導體技術的推動，便攜式的電子設備被不斷的設計制造出來。便攜式電子設備功能的提升，用戶對人機界面的顯示器件的要求越來越向著微型，大屏幕和高分辨率方向發(fā)展。在廣大用戶強烈需求的促使下，近年來微型投影機技術發(fā)展迅猛，DLP, LCOS等產(chǎn)品紛紛推出了便攜式的手持微型投影機產(chǎn)品(PICO)，或內置于手機等手持移動設備中的投影機模組。DLP投影產(chǎn)品因比傳統(tǒng)的LCD和LCOS投影機在流明亮度、視頻影像顯示及對比度方面都顯示出更大的優(yōu)越性，而深受消費者喜愛。
[0003]針對現(xiàn)有常規(guī)的微型DLP投影機，要更好地應用在手持式電子設備中，就要在保持具有高的光輸出的前提下，要求投影光路設計簡潔高效，使投影機滿足尺寸小、重量輕、低的光損耗等適合應用于手持式電子設備中的條件。
[0004]目前常規(guī)的微型DLP投影機如圖1所示，其供光裝置部分采用分光鏡片組500(其包括兩分光鏡片501、502)，使三色LED光平行排列入射到后續(xù)光學裝置，但兩分光鏡片501,502呈夾角設置，生產(chǎn)工藝較為復雜且占用空間較大，使光路不夠緊湊，增大了投影機的體積；此外，透射光束需經(jīng)過兩分光鏡片501、502(兩片二向色濾色鏡)的透射，而每一次透射都會有光強損失。上述兩點均不適應現(xiàn)有手持式電子設備對微型DLP投影機的投影光路設計簡潔高效，尺寸小、重量輕、低的光損耗的要求。
[0005]公開于該【背景技術】部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于提供一種結構簡單合理的DLP微型投影機，該DLP微型投影機通過采用楔形光學部件替代現(xiàn)有微型DLP投影機的照明光學系統(tǒng)中的反射鏡，使得其供光裝置能夠采用單片分光鏡片來取代現(xiàn)有DLP投影機供光裝置中呈一定夾角扇形設置的兩片二向色分光鏡片，進而使得投影機布局緊湊，簡化了光學元件，光損耗低，減小DLP微型投影機的體積和重量，方便攜帶或者適合嵌入手持式電子設備。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了 DLP微型投影機，包括:供光裝置，包括:由第一 LED發(fā)光芯片和第二 LED發(fā)光芯片封裝在一起構成的LED發(fā)光單元、與LED發(fā)光單元對應設置的第一準直透鏡組、第三LED發(fā)光芯片、與第三LED發(fā)光芯片對應設置的第二準直透鏡組、以及分光鏡片；所述分光鏡片包括第一工作面和第二工作面，所述第一工作面上鍍有二向色分色膜、第二工作面相應地鍍有增透膜，或者，所述第一工作面上鍍有增透膜、第二工作面上則鍍有相對應的二向色分色膜；照明光學系統(tǒng)，包括:光束整形部件、楔形光學部件和光束導引部件；所述楔形光學部件包括相互不平行的第三工作面和第四工作面，所述第三工作面鍍有二向色分色膜，第四工作面鍍有反射膜或二向色分色膜；DLP光調制器；以及投影鏡頭裝置。
[0008]優(yōu)選地，上述技術方案中，第一 LED發(fā)光芯片、第二 LED發(fā)光芯片及第三LED發(fā)光芯片分別發(fā)出第一光束、第二光束及第三光束，第一光束或第二光束與第一準直透鏡組的中心光軸重合,第三光束與第二準直透鏡組的中心光軸重合。
[0009]優(yōu)選地，上述技術方案中，光束整形部件由復眼陣列透鏡或光棒與第一中繼透鏡組成。
[0010]優(yōu)選地，上述技術方案中，光束整形部件設置于供光裝置和楔形光學部件之間，或者設置在楔形光學部件和光束導弓I部件之間。
[0011]優(yōu)選地，上述技術方案中，第三工作面與第四工作面所構成的二面角大于1°小于45。。
[0012]優(yōu)選地，上述技術方案中，楔形光學部件的設置角度與光束整形部件的中心光軸夾角大于15°小于80°。
[0013]優(yōu)選地，上述技術方案中，光束導引部件包括:一中繼透鏡和一直角棱鏡組。
[0014]優(yōu)選地，上述技術方案中，光束導引部件包括:一自由曲面透鏡和一直角棱鏡。
[0015]優(yōu)選地，上述技術方案中，光束導引部件包括:一場鏡和一反射鏡。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:該DLP微型投影機通過采用楔形光學部件替代現(xiàn)有微型DLP投影機的照明光學系統(tǒng)中的反射鏡，使得其供光裝置能夠采用單片分光鏡片來取代現(xiàn)有DLP投影機供光裝置中呈一定夾角扇形設置的兩片二向色分光鏡片，進而使得投影機布局緊湊，簡化了光學元件，光損耗低，減小DLP微型投影機的體積和重量，方便攜帶或者適合嵌入手持式電子設備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有微型DLP投影機的結構示意圖。
[0018]圖2是本實用新型的微型DLP投影機實施例一的結構示意圖。
[0019]圖2A是本實用新型的微型DLP投影機實施例一的光束導引部件第一結構示意圖。
[0020]圖2B是本實用新型的微型DLP投影機實施例一的光束導引部件第二結構示意圖。
[0021]圖2C是本實用新型的微型DLP投影機實施例一的光束整形部件設置結構示意圖。
[0022]圖3是本實用新型的微型DLP投影機實施例二的結構示意圖。
[0023]圖4是本實用新型的微型DLP投影機實施例三的結構示意圖。
[0024]圖5是本實用新型的微型DLP投影機實施例四的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本實用新型的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0026]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0027]實施例一:
[0028]如圖2所示，根據(jù)本實用新型【具體實施方式】的微型DLP投影機的具體結構包括沿光路順次設置的:供光裝置、照明光學系統(tǒng)、DLP光調制器和投影鏡頭裝置。
[0029]其中，供光裝置包括:由第一 LED發(fā)光芯片101和第二 LED發(fā)光芯片102封裝在一起構成的LED發(fā)光單元一 100、與LED發(fā)光單元一 100對應設置的第一準直透鏡組104、第三LED發(fā)光芯片103和與第三LED發(fā)光芯片103對應設置的第二準直透鏡組105、以及分光鏡片110。
[0030]第一 LED發(fā)光芯片101、第二 LED發(fā)光芯片102及第三LED發(fā)光芯片103分別發(fā)出第一光束101a、第二光束102a及第三光束103a，第一光束101a、第二光束102a及第三光束103a顏色各不相同，但復合可形成白光光束，例如第一光束101a、第二光束102a以及第三光束103a顏色組合可以是紅藍綠(RBG)三原色光，亦可以是青色、黃色以及洋紅(CYM)；其中，第一光束1la或第二光束102a之一與第一準直透鏡組104的中心光軸重合，第三光束103a與第二準直透鏡組105的中心光軸重合。
[0031]分光鏡片110與第一準直透鏡組104以及第二準直透鏡組105光學連接，用以處理經(jīng)由第一準直透鏡組104以及第二準直透鏡組準直后的三色LED光束(101a、102a及103a);分光鏡片110包括第一工作面111和第二工作面112，其中，在第一工作面111上鍍有二向色分色膜，可以使第一光束1la和第二光束102a透過而第三光束103a反射,第二工作面112則相應地鍍有增透膜，在第一工作面111上的二向色分色膜的作用下第二光束102a和第三光束103a合光形成第四光束104a與第一光束1la入射到后續(xù)光學部件。
[0032]該照明光學系統(tǒng)包括:光束整形部件120、楔形光學部件130和光束導引部件140 ；光束整形部件120由復眼陣列透鏡121或光棒與第一中繼透鏡122組成，用于接收由分光鏡片110出射的第一光束1la和第四光束104a并將其均勻導向后續(xù)光學部件，可設置于供光裝置和楔形光學部件之間，也可設置在楔形光學部件130和光束導引部件140之間(如圖2C)；
[0033]楔形光學部件130包括第三工作面131和第四工作面132，第三工作面131與第四工作面132相互不平行，二者所構成的二面角大于1°小于45° ;其中第三工作面131鍍有二向色分色膜，第四工作面132鍍有反射膜或二向色分色膜；當?shù)谌ぷ髅?31鍍有相應的二向色分色膜反射第一光束1la時，則第四工作面132鍍有反射膜或相應的二向色分色膜反射第四光束104a，相反地，當?shù)谌ぷ髅?31鍍有相應的二向色分色膜反射第四光束104a時，則第四工作面132鍍有反射膜或相應的二向色分色膜反射第一光束1la ;來自光束整形部件120的第一光束1la和第四光束104a經(jīng)楔形光學部件130的第三工作面131和第四工作面132作用后，合光形成一束白光光束105a ；
[0034]楔形光學部件130的設置角度與光束整形部件的中心光軸夾角大于15°小于80°，可使來自光束整形部件120的光束與光束對應的反射工作面(131或132)呈大于30°小于60°的入射角，優(yōu)選的，來自光束整形部件120的光束與光束對應的反射工作面(131或132)的入射角度為45° ;
[0035]光束導引部件140可以是一中繼透鏡141和一直角棱鏡組(142和143)或者是一自由曲面透鏡141B和一直角棱鏡142B (如圖2B)或者是一場鏡141A和一反射鏡142A(如圖2A)組成的光學部件組。
[0036]白光光束105a經(jīng)后續(xù)光束導引部件140透射至DLP光調制器，當DMD芯片150為開時，照明光束轉換成影像光束在直角棱鏡143的斜邊全反射后沿水平方向投射到投影鏡頭裝置160。
[0037]實施例二:
[0038]如圖3所示為本實用新型實施例二的結構示意圖。參照附圖3，實施例二的投影模組與實施例一類似，與實施例一差異在于，實施例二供光裝置部分使第一光束201a和第三光束203a合光，楔形光學部件隨之作相應的調整。
[0039]具體實施如下，調整分光鏡片210的設置角度或者LED發(fā)光單元一 200或第三LED發(fā)光芯片單元二 203的位置，在分光鏡片210的第一工作面211上二向色分色膜的作用下第一光束201a和第三光束203a合光形成第四光束204a與第二光束202a入射到后續(xù)光學部件。
[0040]照明光學系統(tǒng)部分也做相應的改變，楔形光學部件230包括第三工作面231和第四工作面232。當?shù)谌ぷ髅?31鍍有相應的二向色分色膜反射第二光束202a時，則第四工作面232鍍有反射膜或相應的二向色分色膜反射第四光束204a，相反地，當?shù)谌ぷ髅?31鍍有相應的二向色分色膜反射第四光束204a時，則第四工作面232鍍有反射膜或相應的二向色分色膜反射第二光束202a ;來自光束整形部件120和第一中繼透鏡121的第二光束202a和第四光束204a經(jīng)楔形光學部件230后合光形成一白光光束205a。
[0041]實施例三:
[0042]如圖4所示為本實用新型實施例三的結構示意圖。參照附圖4，實施例三的投影模組與實施例一類似，與實施例一差異在于，實施例三在分光鏡片310的第一工作面311上鍍有增透膜，而在第二工作面312上則鍍有相對應的二向色分色膜，使第二光束302a和第三光束303a合光在第二工作面312上進行合光。具體實施如下，分光鏡片310包括第一工作面311和第二工作面312，在第一工作面311上鍍有增透膜，第二工作面312則鍍有相應地二向色分色膜，第三光束303a經(jīng)分光鏡片第二工作面312上的二向色分色膜的反射與第二光束302a合光形成第四光束304a后與第一光束301a入射到后續(xù)光學部件。
[0043]實施例四:
[0044]如圖5所示為本實用新型實施例四的結構示意圖。參照附圖5，實施例四的投影模組與實施例二類似，與實施例二差異在于，實施例三在分光鏡片410的第一工作面411上鍍有增透膜，而在第二工作面412上則鍍有相對應的二向色分色膜，使部分光束進行合光。具體實施如下，分光鏡片410包括第一工作面411和第二工作面412，在第一工作面411上鍍有增透膜，第二工作面412則鍍有相應地二向色分色膜。調整分光鏡片410的設置角度或相應LED發(fā)光芯片的位置，第三光束403a經(jīng)分光鏡片第一工作面411上二向色分色膜的反射與第一光束401a合光形成第四光束404a后與第二光束402a入射到后續(xù)光學部件。
[0045]值得注意的是，本實用新型并不限定第一 LED發(fā)光芯片和第二 LED發(fā)光芯片封裝在一起組成單元一，而第三LED發(fā)光芯片為單元二，但第一、第二及第三LED發(fā)光芯片的至少其中二者被封裝在一起形成單兀一；也不限定第一光束、第二光束以及第三光束的顏色順序，例如當三色光束的組合顏色是紅藍綠時，第一光束、第二光束以及第三光束可分別為紅色、藍色及綠色，亦可以是第一光束、第二光束以及第三光束分別為藍色、紅色及綠色等等情況。
[0046]綜上，該DLP微型投影機通過采用楔形光學部件替代現(xiàn)有微型DLP投影機的照明光學系統(tǒng)中的反射鏡，使得其供光裝置能夠采用單片分光鏡片來取代現(xiàn)有DLP投影機供光裝置中呈一定夾角扇形設置的兩片二向色分光鏡片，進而使得投影機布局緊湊，簡化了光學元件，光損耗低，減小DLP微型投影機的體積和重量，方便攜帶或者適合嵌入手持式電子設備。
[0047]前述對本實用新型的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本實用新型限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本實用新型的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠實現(xiàn)并利用本實用新型的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本實用新型的范圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。
【權利要求】
1.一種DLP微型投影機，其特征在于，包括: 供光裝置，包括:由第一 LED發(fā)光芯片和第二 LED發(fā)光芯片封裝在一起構成的LED發(fā)光單元、與LED發(fā)光單元對應設置的第一準直透鏡組、第三LED發(fā)光芯片、與第三LED發(fā)光芯片對應設置的第二準直透鏡組、以及分光鏡片；所述分光鏡片包括第一工作面和第二工作面，所述第一工作面上鍍有二向色分色膜、第二工作面相應地鍍有增透膜，或者，所述第一工作面上鍍有增透膜、第二工作面上則鍍有相對應的二向色分色膜； 照明光學系統(tǒng)，包括:光束整形部件、楔形光學部件和光束導引部件；所述楔形光學部件包括相互不平行的第三工作面和第四工作面，所述第三工作面鍍有二向色分色膜，第四工作面鍍有反射膜或二向色分色膜； DLP光調制器；以及 投影鏡頭裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的DLP微型投影機，其特征在于，所述第一LED發(fā)光芯片、第二LED發(fā)光芯片及第三LED發(fā)光芯片分別發(fā)出第一光束、第二光束及第三光束，所述第一光束或第二光束與第一準直透鏡組的中心光軸重合，所述第三光束與第二準直透鏡組的中心光軸重合。
3.根據(jù)權利要求1所述的DLP微型投影機，其特征在于，所述光束整形部件由復眼陣列透鏡或光棒與第一中繼透鏡組成。
4.根據(jù)權利要求3所述的DLP微型投影機，其特征在于，所述光束整形部件設置于所述供光裝置和所述楔形光學部件之間，或者設置在所述楔形光學部件和所述光束導引部件之間。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的DLP微型投影機，其特征在于，所述第三工作面與第四工作面所構成的二面角大于1°小于45°。
6.根據(jù)權利要求5所述的DLP微型投影機，其特征在于，所述楔形光學部件的設置角度與所述光束整形部件的中心光軸夾角大于15°小于80°。
7.根據(jù)權利要求6所述的DLP微型投影機，其特征在于，所述光束導引部件包括:一中繼透鏡和一直角棱鏡組。
8.根據(jù)權利要求6所述的DLP微型投影機，其特征在于，所述光束導引部件包括:一自由曲面透鏡和一直角棱鏡。
9.根據(jù)權利要求6所述的DLP微型投影機，其特征在于，所述光束導引部件包括:一場鏡和一反射鏡。
【文檔編號】G03B21/14GK203982065SQ201420463525
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權日:2014年8月15日
【發(fā)明者】高志強, 趙遠, 楊偉樑, 林清云 申請人:廣景科技有限公司