Dlp微型投影的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種DLP微型投影機(jī)。該DLP微型投影機(jī)包括：供光裝置，其包括：雙色LED光源及與其對(duì)應(yīng)的第一準(zhǔn)直透鏡組、單色LED光源及與其對(duì)應(yīng)的第二準(zhǔn)直透鏡組、以及分光鏡片組；光路轉(zhuǎn)換裝置，其包括：沿光路依次設(shè)置的復(fù)眼陣列透鏡或光棒，以及第一透鏡，所述復(fù)眼陣列透鏡或光棒，以及第一透鏡的中心光軸重合且與所述分光鏡片組的出射光平行；照明光學(xué)系統(tǒng)，其包括：場(chǎng)鏡；DMD芯片，所述場(chǎng)鏡設(shè)置在所述DMD芯片正前方；以及投影鏡頭裝置，其包括：沿光路依次設(shè)置的光闌、第一投影鏡頭組、第二投影鏡頭組和第三投影鏡頭組。該DLP微型投影機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，提高了DLP微型投影機(jī)的照明系統(tǒng)性能，同時(shí)減小了DLP微型投影機(jī)的尺寸。
【專(zhuān)利說(shuō)明】DLP微型投影機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)字投影顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種DLP微型投影機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，IXD、LC0S與DLP(全數(shù)字反射式技術(shù))是三大主流投影顯示技術(shù)，與前兩種投影顯示技術(shù)相比，DLP具有體積小重量輕，便于攜帶；光能利用率高，功耗低；可采用全數(shù)字控制，具有精確的彩色再現(xiàn)能力；投影亮度和對(duì)比度高；電磁輻射低，可防止信息泄露；對(duì)惡劣環(huán)境忍耐度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]DLP投影技術(shù)中的核心部件主要是由美國(guó)德州儀器(TI)獨(dú)家掌握并開(kāi)發(fā)的數(shù)字圖像芯片——DMD。DMD是一種整合了微機(jī)電結(jié)構(gòu)電路單元，利用COMS、SRAM記憶單元所制成。當(dāng)DMD正常工作的時(shí)候，三原色光通過(guò)光學(xué)部件混合在一起照射到DMD芯片，DMD表面布滿(mǎn)的體積微小可電路控制轉(zhuǎn)動(dòng)的鏡片便會(huì)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)反射光線(xiàn)。每個(gè)鏡子一次旋轉(zhuǎn)只反射一種顏色的光，鏡子的旋轉(zhuǎn)速度可達(dá)到每秒上千次，如此之多的鏡子以如此之快的速度進(jìn)行變化，光線(xiàn)通過(guò)鏡頭投射到屏幕上以后，給人的視覺(jué)器官造成錯(cuò)覺(jué)，人的肉眼錯(cuò)將快速閃動(dòng)的三原色光混在一起，于是在投影的圖像上看到混合后的顏色圖像。DLP技術(shù)比使用液晶技術(shù)的投影機(jī)在流明亮度、視頻影像顯示及對(duì)比度方面都顯示出很大的優(yōu)越性。
[0004]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，便攜式電子產(chǎn)品日趨多樣化，使得微型投影機(jī)的需求越來(lái)越大。而DLP微型投影機(jī)要得到廣泛應(yīng)用，就要進(jìn)一步提高照明系統(tǒng)性能和進(jìn)一步減小投影系統(tǒng)尺寸，保證其具有高投影品質(zhì)的同時(shí)更便于攜帶。
[0005]現(xiàn)有DLP微型投影機(jī)中，采用光學(xué)元件一照明棱鏡對(duì)DMD照明光源進(jìn)行補(bǔ)償，為了使光路轉(zhuǎn)換裝置透射光能夠順利入射到照明棱鏡，需要單獨(dú)設(shè)置平面反射鏡來(lái)改變光束方向，但照明棱鏡本身體積較大，再加上平面反射鏡的設(shè)置，在增加光學(xué)元件的基礎(chǔ)上又增大了現(xiàn)有DLP微型投影機(jī)的體積，給現(xiàn)有DLP微型投影機(jī)進(jìn)一步減小體積以便于攜帶帶來(lái)了障礙。
[0006]公開(kāi)于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本實(shí)用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，通過(guò)采用場(chǎng)鏡替代照明棱鏡來(lái)對(duì)DMD照明光源進(jìn)行補(bǔ)償，省略了平面反射鏡來(lái)改變光束方向，進(jìn)而提高了 DLP微型投影機(jī)的照明系統(tǒng)性能，同時(shí)簡(jiǎn)化了光學(xué)元件、減小了 DLP微型投影機(jī)的尺寸，使其便于攜帶，且降低了生產(chǎn)成本的DLP微型投影機(jī)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了 DLP微型投影機(jī)，包括:供光裝置，其包括:雙色LED光源及與其對(duì)應(yīng)的第一準(zhǔn)直透鏡組、單色LED光源及與其對(duì)應(yīng)的第二準(zhǔn)直透鏡組、以及分光鏡片組；光路轉(zhuǎn)換裝置，其包括:沿光路依次設(shè)置的復(fù)眼陣列透鏡或光棒，以及第一透鏡，所述復(fù)眼陣列透鏡或光棒，以及第一透鏡的中心光軸重合且與所述分光鏡片組的反射光平行；照明光學(xué)系統(tǒng)，其包括:場(chǎng)鏡；DMD芯片，所述場(chǎng)鏡設(shè)置在所述DMD芯片正前方；以及投影鏡頭裝置，其包括:沿光路依次設(shè)置的光闌、第一投影鏡頭組、第二投影鏡頭組和第三投影鏡頭組；來(lái)自所述供光裝置的光進(jìn)入所述場(chǎng)鏡均勻化后，再經(jīng)所述DMD芯片反射后再次進(jìn)入所述場(chǎng)鏡進(jìn)行補(bǔ)償并入射到投影鏡頭裝置。
[0009]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，雙色LED光源包括:紅光LED芯片和藍(lán)光LED芯片，與所述雙色LED光源對(duì)應(yīng)的單色LED光源為綠光LED芯片；或者所述雙色LED光源包括:紅光LED芯片和綠光LED芯片，與所述雙色LED光源對(duì)應(yīng)的單色LED光源為藍(lán)光LED芯片；或者所述雙色LED光源包括:綠光LED芯片和藍(lán)光LED芯片，與所述雙色LED光源對(duì)應(yīng)的單色LED光源為紅光LED芯片。
[0010]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，單色LED光源的中心光軸與光路裝換裝置的中心光軸重合。
[0011]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，第一準(zhǔn)直透鏡組和第二準(zhǔn)直透鏡組的透射光的發(fā)散度均小于15。。
[0012]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，第二準(zhǔn)直透鏡組的透射光與第一準(zhǔn)直透鏡組的透射光垂直相交。
[0013]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，第一準(zhǔn)直透鏡組具體包括:第一準(zhǔn)直透鏡和第二準(zhǔn)直透鏡；所述第二準(zhǔn)直透鏡組具體包括:第三準(zhǔn)直透鏡和第四準(zhǔn)直透鏡。
[0014]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，分光鏡片組設(shè)置在第一準(zhǔn)直透鏡組和第二準(zhǔn)直透鏡組的透射光相交處，分光鏡片組包括:第一分色鏡和第二分色鏡。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:該DLP微型投影機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，通過(guò)采用場(chǎng)鏡替代照明棱鏡來(lái)對(duì)DMD照明光源進(jìn)行補(bǔ)償，省略了平面反射鏡來(lái)改變光束方向，進(jìn)而提高了 DLP微型投影機(jī)的照明系統(tǒng)性能，同時(shí)簡(jiǎn)化了光學(xué)元件、減小了 DLP微型投影機(jī)的尺寸，使其便于攜帶，且降低了生產(chǎn)成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的DLP微型投影機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]主要附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0018]1-雙色LED光源，2-第一準(zhǔn)直透鏡，3_第二準(zhǔn)直透鏡，4_第三準(zhǔn)直透鏡，5_第四準(zhǔn)直透鏡，6-單色LED光源，7-第一分色鏡，8-第二分色鏡，9-復(fù)眼陣列透鏡，10-第一透鏡，11-場(chǎng)鏡，12-DMD芯片，13-光闌，14-第一投影鏡頭組，15-第二投影鏡頭組，16-第三投影鏡頭組。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0020]除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“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。[0021]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的DLP微型投影機(jī)的具體結(jié)構(gòu)包括:供光裝置、光路轉(zhuǎn)換裝置、照明光學(xué)系統(tǒng)、DMD芯片12和投影鏡頭裝置。
[0022]其中，供光裝置包括:雙色LED光源I及與其對(duì)應(yīng)的第一準(zhǔn)直透鏡組、單色LED光源6及與其對(duì)應(yīng)的第二準(zhǔn)直透鏡組、以及分光鏡片組。其中，該雙色LED光源I包括:紅光LED芯片和藍(lán)光LED芯片；該單色LED光源6為綠光LED芯片，且中心光軸與光路裝換裝置的中心光軸重合。
[0023]該第一準(zhǔn)直透鏡組和第二準(zhǔn)直透鏡組均要求透射光的發(fā)散度小于15°，具體參數(shù)可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)要求計(jì)算得出。其中，第一準(zhǔn)直透鏡組位于雙色LED光源I的光線(xiàn)方向，其中心光軸與紅光LED芯片及藍(lán)光LED芯片連線(xiàn)的中點(diǎn)處的垂直光軸重合，用以接收來(lái)自雙色LED光源I的光并將光線(xiàn)均勻化為近似平行光；第一準(zhǔn)直透鏡組具體包括:第一準(zhǔn)直透鏡2和第二準(zhǔn)直透鏡3。第二準(zhǔn)直透鏡組位于單色LED光源6的光線(xiàn)方向，該第二準(zhǔn)直透鏡組的中心光軸與綠光LED芯片的光軸重合，用以接收來(lái)自單色LED光源6的光并將光線(xiàn)均勻化為近似平行光；第二準(zhǔn)直透鏡組具體包括:第三準(zhǔn)直透鏡4和第四準(zhǔn)直透鏡5。該第二準(zhǔn)直透鏡組的透射光與上述第一準(zhǔn)直透鏡組的透射光垂直相交。
[0024]該分光鏡片組設(shè)置在第一準(zhǔn)直透鏡組和第二準(zhǔn)直透鏡組的透射光相交處，其包括:第一分色鏡7和第二分色鏡8。其中，第一分色鏡7反射藍(lán)色LED光源的光并透射紅色LED光源和綠色LED光源的光，第二分色鏡8反射紅色LED光源的光并透射藍(lán)光LED光源和綠光LED光源的光，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將第一色藍(lán)色LED光源、第二色紅色LED光源和第三色綠色LED光源所發(fā)出的光平行排列透射到光路轉(zhuǎn)換裝置。
[0025]該光路轉(zhuǎn)換裝置包括:沿光路依序設(shè)置的復(fù)眼陣列透鏡9和第一透鏡10，用于接收來(lái)自供光裝置的光并將其均勻?qū)駾MD芯片12上，復(fù)眼陣列透鏡9和第一透鏡10的中心光軸重合且與分光鏡片組的出射光平行。復(fù)眼陣列透鏡9可替代為光棒。
[0026]該照明光學(xué)系統(tǒng)包括場(chǎng)鏡11，該場(chǎng)鏡11設(shè)置在DMD芯片正前方，與DMD調(diào)制器平行。通過(guò)場(chǎng)鏡11替換現(xiàn)有DLP微型投影機(jī)中的照明棱鏡，不僅能將來(lái)自供光裝置的光均勻化，還能對(duì)DMD芯片12的照明光源進(jìn)行補(bǔ)償，克服普通照明系統(tǒng)投影圖像中間明亮而邊緣較暗的缺點(diǎn)；另外，場(chǎng)鏡11取代現(xiàn)有DLP微型投影機(jī)中的照明棱鏡還使得該DLP微型投影機(jī)省略了平面反射鏡，簡(jiǎn)化了光學(xué)元件、減小了 DLP微型投影機(jī)的尺寸，使其便于攜帶。
[0027]該投影鏡頭裝置包括:沿光路依次設(shè)置的光闌13、第一投影鏡頭組14、第二投影鏡頭組15和第三投影鏡頭組16。經(jīng)過(guò)DMD調(diào)制器調(diào)制的光沿正前方均勻地入射到投影鏡頭裝置中。其中，光闌13控制了進(jìn)入投影鏡頭光束的強(qiáng)弱。
[0028]綜上，該DLP微型投影機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，通過(guò)采用場(chǎng)鏡替代照明棱鏡來(lái)對(duì)DMD照明光源進(jìn)行補(bǔ)償，省略了平面反射鏡來(lái)改變光束方向，進(jìn)而提高了 DLP微型投影機(jī)的照明系統(tǒng)性能，同時(shí)簡(jiǎn)化了光學(xué)元件、減小了 DLP微型投影機(jī)的尺寸，使其便于攜帶，且降低了生產(chǎn)成本。
[0029]前述對(duì)本實(shí)用新型的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說(shuō)明和例證的目的。這些描述并非想將本實(shí)用新型限定為所公開(kāi)的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本實(shí)用新型的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本實(shí)用新型的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本實(shí)用新型的范圍意在由權(quán)利要求書(shū)及其等同形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種DLP微型投影機(jī)，其特征在于，包括: 供光裝置，其包括:雙色LED光源及與其對(duì)應(yīng)的第一準(zhǔn)直透鏡組、單色LED光源及與其對(duì)應(yīng)的第二準(zhǔn)直透鏡組、以及分光鏡片組； 光路轉(zhuǎn)換裝置，其包括:沿光路依次設(shè)置的復(fù)眼陣列透鏡或光棒，以及第一透鏡，所述復(fù)眼陣列透鏡或光棒，以及第一透鏡的中心光軸重合且與所述分光鏡片組的出射光平行； 照明光學(xué)系統(tǒng)，其包括場(chǎng)鏡； DMD芯片，所述場(chǎng)鏡設(shè)置在所述DMD芯片正前方；以及 投影鏡頭裝置，其包括:沿光路依次設(shè)置的光闌、第一投影鏡頭組、第二投影鏡頭組和第三投影鏡頭組； 來(lái)自所述供光裝置的光進(jìn)入所述場(chǎng)鏡均勻化后，再經(jīng)所述DMD芯片反射后再次進(jìn)入所述場(chǎng)鏡進(jìn)行補(bǔ)償并入射到投影鏡頭裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DLP微型投影機(jī)，其特征在于，所述雙色LED光源包括:紅光LED芯片和藍(lán)光LED芯片，與所述雙色LED光源對(duì)應(yīng)的單色LED光源為綠光LED芯片；或者所述雙色LED光源包括:紅光LED芯片和綠光LED芯片，與所述雙色LED光源對(duì)應(yīng)的單色LED光源為藍(lán)光LED芯片；或者所述雙色LED光源包括:綠光LED芯片和藍(lán)光LED芯片，與所述雙色LED光源對(duì)應(yīng)的單色LED光源為紅光LED芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DLP微型投影機(jī)，其特征在于，所述單色LED光源的中心光軸與光路裝換裝置的中心光軸重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DLP微型投影機(jī)，其特征在于，所述第一準(zhǔn)直透鏡組和第二準(zhǔn)直透鏡組的透射光的發(fā)散度均小于15°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DLP微型投影機(jī)，其特征在于，所述第二準(zhǔn)直透鏡組的透射光與第一準(zhǔn)直透鏡組的透射光垂直相交。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DLP微型投影機(jī)，其特征在于，所述第一準(zhǔn)直透鏡組具體包括第一準(zhǔn)直透鏡和第二準(zhǔn)直透鏡；所述第二準(zhǔn)直透鏡組具體包括第三準(zhǔn)直透鏡和第四準(zhǔn)直透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的DLP微型投影機(jī)，其特征在于，所述分光鏡片組設(shè)置在第一準(zhǔn)直透鏡組和第二準(zhǔn)直透鏡組的透射光相交處，所述分光鏡片組包括第一分色鏡和第二分色鏡。
【文檔編號(hào)】G03B21/00GK203811977SQ201420220208
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】高志強(qiáng), 趙遠(yuǎn), 楊偉樑, 林清云 申請(qǐng)人:廣景科技有限公司