專利名稱：微型投影機模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及投影顯示領域，特別涉及一種可安裝在移動設備上以實 現(xiàn)投影功能的微型投影機模塊。
背景技術：
在21世紀，圖像顯示技術得到了巨大的發(fā)展，其廣泛應用在便攜式電子 產(chǎn)品上，例如筆記本電腦、手機、游戲機、媒體播放器以及其他有圖像顯示 需要的移動設備上。然而這些移動設備由于體積小，其顯示屏幕尺寸受到了 很大的限制，而消費者是不會滿足移動設備小屏幕顯示功能的，特別是在電 子商務活動中，人們期望方便攜帶方便使用的具有投影功能的移動設備出 現(xiàn)，以進行產(chǎn)品或方案演示。
人們早己生產(chǎn)出顯示品質良好、可大屏幕觀看影像的投影機產(chǎn)品，但這 些投影機較重體積較大，不方便攜帶，且價格昂貴，因此將投影機微型化將 是投影機產(chǎn)品發(fā)展的一個趨勢。結合以上，人們將投影機微型化以安裝在移 動設備或者通信設備上以實現(xiàn)投影顯示功能。
中國專利申請200610011431.3 、 200580006886.X 、 200410031715.X 、 200710073725.3 、和200580027868.X均公開了在移動通信設備上實現(xiàn)投影功 能的技術方案，但這些技術方案中有的僅描述手機與投影機結合的理念，有 的是描述移動設備與投影機之間的連接方式或者電路控制方式，有的結構較 復雜，有的缺乏實質內容難以實現(xiàn)，只有另一中國專利申請200610079488.7 揭露了較成熟的手機與微型投影機結合的技術方案，其對投影機的結構做了 詳細描述。美國專利申請20070070310 、 20060267858 、 20060121940 、 20070171376和美國授權專利6489934 、 6637896也公開了移動設備與投影 機結合的技術方案，但有的專利僅主要描述手機與投影機結合方法或電路控 制方式，有的雖然具有投影功能但投影屏幕卻設置在手機機體上。
上述的中國專利和美國專利中有一些專利揭露了移動終端上的投影儀結 構，該投影儀結構較簡單，多為單片式液晶投影系統(tǒng)，即主要由光源、聚焦透鏡組、單片液晶面板和投影鏡頭組成。采用單片式液晶投影系統(tǒng)雖然可以 得到結構緊湊體積小重量輕成本較低的投影機模塊，但卻帶來了嚴重的缺 點顯示質量差，亮度暗，不能在外部屏幕上投射出讓人滿意的圖像。這從 少數(shù)公司己開發(fā)出的手機投影機樣品的展示上可以看出。
發(fā)明內容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種結構簡單顯示質
量佳的微型投影機模塊，該投影機模塊采用了兩塊LCOS液晶面板和一平板 偏振器，其中兩塊LCOS液晶面板對光利用率高，提高了顯示亮度，平板狀 偏振器對光寬范圍接收，且尺寸小重量輕，使得本實用新型的投影機模塊更 加微型化以更加方便地嵌入移動設備中。 本實用新型采用了如下技術方案
一種微型投影機模塊，主要由光源組件、分合光系統(tǒng)、微顯示芯片和投 影鏡頭組成，其中光源組件發(fā)出光經(jīng)分合光系統(tǒng)射入微顯示芯片，光經(jīng)調制 后攜帶圖像信息從投影鏡頭輸出。所述分合光系統(tǒng)包含一平板偏振器，所述 微顯示芯片為兩塊相鄰正交設置的LCOS液晶面板。
在上述結構基礎上，其中
所述光源組件、分合光系統(tǒng)、微顯示芯片和投影鏡頭均為微型化器件。 所述平板偏振器為一塊表面具有偏振分光膜層的平板狀透明基體，或者 為產(chǎn)生有偏振分光效應的平板狀晶體。
所述光源組件光源為激光光源或LED光源。
所述光源為紅綠藍三色光源，所述分合光系統(tǒng)包括X-cube合光棱鏡，紅 綠藍三色光經(jīng)該X-cube合光棱鏡合成后射入平板偏振器；或者所述分合光系 統(tǒng)包括兩個二色鏡，其中，紅光經(jīng)第一二色鏡和第二二色鏡透射出，藍光經(jīng) 第一二色鏡反射后從第二二色鏡透射出，綠光經(jīng)第二二色鏡反射出，紅綠藍 光最后合成一束光射入平板偏振器；或者所述分合光系統(tǒng)包括三個分別與紅 綠藍三光源相對應的二色鏡，紅綠藍光最后合成一束光射入平板偏振器。
該微型投影機模塊可用來嵌入手機、媒體播放器、移動硬盤、游戲機或 其他移動設備中，以使其具有投影顯示功能。
和現(xiàn)有技術中與移動設備相結合的投影儀的結構相比，本實用新型的進 步在于本實用新型采用了兩塊微型LCOS液晶面板和一個平板偏振器，結構簡 單，其中兩塊LCOS液晶面板提高了對光的利用率，改善了顯示質量；平板
偏振器具有光接收范圍寬、體積小重量輕等優(yōu)點，同時本實用新型的其他光 學器件均微型化設計，這樣本實用新型方便嵌入移動設備中。
另外，本實用新型采用激光光源或LED光源，最大程度的改善照明亮 度，或者進一步地采用紅綠藍三色光源，這樣顯示質量更佳。


圖1為本實用新型實施例一所采用的投影系統(tǒng)示意圖。 圖2為本實用新型實施例二所采用的投影系統(tǒng)示意圖。 圖3為本實用新型實施例三所采用的投影系統(tǒng)示意圖。 圖4為本實用新型實施例四所采用的投影系統(tǒng)示意圖。 圖5為本實用新型實施例五所采用的投影系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
為了更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型的眾多具體細節(jié)作進一步的說明。
實施例一
請參照圖1 ，本實用新型的微型投影機模塊主要由光源組件lw 、分合 光系統(tǒng)、微顯示芯片和投影鏡頭5組成，其中光源組件lw包括光源和聚焦 整形透鏡，在本實施例中采用了白光光源，具體可為白光LED點光源或面光 源；分合光系統(tǒng)為一平板偏振器2 ，該平板偏振器2可將從光源組件lw射 出的光轉換為偏振光并分為S偏振光和P偏振光；微顯示芯片包括兩塊相鄰 正交設置的LCOS液晶面板3和4 ，其中LCOS液晶面板3接收從平板偏振 器2反射出的S偏振光，LCOS液晶面板4接收從平板偏振器2透射出的P 偏振光。LCOS液晶面板3和4分別對接收光進行調制并賦予圖像信息，輸 出圖像光經(jīng)平板偏振器2合成，然后射入投影鏡頭5，投影鏡頭5將圖像投 射到外部屏幕上。
實施例二
請參照圖2，該微型投影機模塊采用了三色光源，包含紅光源組件lr、 藍光源組件lb和綠光源組件lg，分合光系統(tǒng)包括X-cube合光棱鏡6和平板偏振器2，微顯示芯片包括兩塊相鄰正交設置的LCOS液晶面板3和4。其中 紅光源組件lr、藍光源組件lb和綠光源組件lg均由LED光源和聚焦整形透鏡 組成，該三色光源組件相鄰設置在X-cube合光棱鏡的三側，結構緊湊體積 小，其發(fā)出的紅光、藍光和綠光射入X-cube合光棱鏡后被合成為一束光，輸 送給平板偏振片2并被分成為S偏振光和P偏振光，其中LCOS液晶面板3 接收從平板偏振器2反射出的S偏振光，LCOS液晶面板4接收從平板偏振 器2透射出的P偏振光。LCOS液晶面板3和4分別對接收光進行調制輸出 圖像光，圖像光再次經(jīng)平板偏振器2合成，然后射入投影鏡頭5，投影鏡頭 5將圖像投射到外部屏幕上。 、 實施例三
見圖3所示，本實施例的微型投影機模塊結構類似于實施例二，包含三 色光源紅光源組件lr、藍光源組件lb和綠光源組件lg，所不同的是分合光 系統(tǒng)沒有采用X-cube合光棱鏡，而是采用了兩個二色鏡7和8 ，這樣減輕了 整機重量。該投影系統(tǒng)光路為紅光經(jīng)第一二色鏡7和第二二色鏡8透射 出，藍光經(jīng)第一二色鏡7反射后從第二二色鏡8透射出，綠光經(jīng)第二二色鏡 8反射出，紅綠藍光最后合成一束光射入平板偏振器2，平板偏振器2將輸 入光轉換為P偏振光和S偏振光，其中S偏振光射入LCOS液晶面板3 ， P 偏振光射入LCOS液晶面板4 ，兩LCOS液晶面板分別對射入光進行調制輸 出圖像光，圖像光最后經(jīng)平板偏振器2合成后輸送給投影鏡頭5 。
實施例四
見圖4所示，本實施例的微型投影機模塊是在實施例三的基礎上進行改 迸的，三色光源組件lg、 lb和lr并排設置，分合光系統(tǒng)采用了三個二色鏡 9、 lO和ll，這三個二色鏡分別與三色光源組件相對應，也是并排設置，這 樣可以得到結構緊湊外形細長的投影機模塊。該投影系統(tǒng)光路為紅光源組 件lr發(fā)出紅光經(jīng)第一二色鏡9反射出，然后先后經(jīng)第二二色鏡IO、第三二色 鏡ll透射出；藍光源組件lb發(fā)出藍光經(jīng)第二二色鏡10反射出，然后經(jīng)第三二 色鏡ll透射出；綠光源組件lg發(fā)出綠光經(jīng)第三二色鏡ll反射出，紅綠藍三色 光最后均從第三二色鏡ll輸出被合成為一束光，射向平板偏振器2后被分成 為P偏振光和S偏振光，兩束偏振光被分別提供給LCOS液晶面板3和4進 行調制，受圖像信號驅動后，LCOS液晶面板3和4分別輸出圖像光，圖像 光最后被平板偏振器2合成后射入投影鏡頭5 。實施例五
見圖5所示，本實施例的微型投影機模塊的投影系統(tǒng)與實施例四相似， 不同之出在于本實施例采用了激光光源，即用紅綠藍三色激光光源組件
1R 、 1G和1B代替紅綠藍三色LED光源組件lr、 lg和lb，其中各激光光 源組件均由激光光源和整形勻化透鏡組成，這樣可明顯提高該微型投影機模 塊的顯示亮度。由于本實施例中的投影光路與實施例四中的一致，故在此不 重復敘述。
上面己詳細描述了本實用新型的眾多具體實施方式
，另外需要說明的 是所述的平板偏振器2為一塊表面具有偏振分光膜層的平板狀透明基體
(如玻璃、塑膠等)，或者由經(jīng)過工藝處理產(chǎn)生偏振分光效應的平板狀晶體 制作而成，該平板偏振器2具有光接收角寬，體積小重量輕等優(yōu)點，適合用 于投影機模塊使其微型化。
本實用新型所采用的光源組件、分合光系統(tǒng)、微顯示芯片和投影鏡頭均 為微型化器件，即組成該該微型投影機模塊的所有光學器件均小型化制作， 以滿足本實用新型投影機模塊微型化的需要。以上具體實施例中的微型投影 機模塊，實施例一結構最為簡單，實施例二結構緊湊，實施例三重量較輕， 實施例四和五均可以得到外形細長的投影機模塊，可見本實用新型所有實施 例中的投影光路結構設計均可以使投影機模塊更加微型化。
該微型投影機模塊另一個顯著的優(yōu)點在于采用兩塊LCOS液晶面板，極 大的提高了對光的利用率。本實用新型還可采用激光光源或紅綠藍三色光 源，最大程度的改善照明亮度，色彩豐富，這樣顯示質量更佳。
綜上，本實用新型無論是在體積重量上，還是在投影顯示質量上，均非 常適合用于嵌入移動設備中，例如筆記本電腦、手機、媒體播放器、移動硬 盤和游戲機等等，只需要在移動設備上設置該微型投影機模塊的信號驅動單 元和電路控制單元，便可在移動設備上實現(xiàn)投影功能。
權利要求1.微型投影機模塊，主要由光源組件、分合光系統(tǒng)、微顯示芯片和投影鏡頭組成，其中光源組件發(fā)出光經(jīng)分合光系統(tǒng)射入微顯示芯片，光經(jīng)調制后攜帶圖像信息從投影鏡頭輸出，其特征在于所述分合光系統(tǒng)包含一平板偏振器；所述微顯示芯片為兩塊相鄰正交設置的LCOS液晶面板。
2. 如權利要求1所述的微型投影機模塊，其特征在于所述光源組件、分合光系統(tǒng)、微顯示芯片和投影鏡頭均為微型化器件。
3. 如權利要求1所述的微型投影機模塊，其特征在于所述平板偏振器為一塊表面具有偏振分光膜層的平板狀透明基體。
4. 如權利要求1所述的微型投影機模塊，其特征在于所述平板偏振器 為產(chǎn)生有偏振分光效應的平板狀晶體。
5. 如權利要求1所述的微型投影機模塊，其特征在于所述光源組件光源為激光光源或LED光源。
6. 如權利要求5所述的微型投影機模塊，其特征在于所述光源為紅綠藍三色光源。
7. 如權利要求6所述的微型投影機模塊，其特征在于所述分合光系統(tǒng)包括X-cube合光棱鏡，紅綠藍三色光經(jīng)該X-cube合光棱鏡合成后射入平板偏 振器。
8. 如權利要求6所述的微型投影機模塊，其特征在于所述分合光系統(tǒng) 包括兩個二色鏡，其中，紅光經(jīng)第一二色鏡和第二二色鏡透射出，藍光經(jīng)第 一二色鏡反射后從第二二色鏡透射出，綠光經(jīng)第二二色鏡反射出，紅綠藍光 最后合成一束光射入平板偏振器。
9. 如權利要求6所述的微型投影機模塊，其特征在于所述分合光系統(tǒng)包括三個分別與紅綠藍三光源相對應的二色鏡，紅綠藍光最后合成一束光射 入平板偏振器。
10.如權利要求1所述的微型投影機模塊，其特征在于該微型投影機模塊可嵌入筆記本電腦、手機、媒體播放器、移動硬盤、游戲機或其他移動 設備中。
專利摘要本實用新型涉及一種可方便安裝在其他設備上以實現(xiàn)投影功能的微型投影機模塊。該微型投影機模塊主要由光源組件、分合光系統(tǒng)、微顯示芯片和投影鏡頭組成，其中光源組件發(fā)出光經(jīng)分合光系統(tǒng)射入微顯示芯片，光經(jīng)調制后攜帶圖像信息從投影鏡頭輸出，所述的光源組件包含LED光源或激光光源，所述的分合光系統(tǒng)包含一平板偏振器，所述的微顯示芯片為兩塊相鄰正交設置的LCOS液晶面板。由于本實用新型結構簡單緊湊、各個光學器件均微型化制作，且平板偏振器具有體積小重量輕等優(yōu)點，使得本實用新型滿足微型化。另外本實用新型采用兩塊LCOS液晶面板，提高了對光的利用率，改善了顯示質量。
文檔編號H04M1/21GK201149637SQ20072019652
公開日2008年11月12日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權日2007年12月27日
發(fā)明者左國梁, 權 張, 曲魯杰 申請人:紅蝶科技(深圳)有限公司