CN106324968A - 一种基于纯激光光学引擎的微投影机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于纯激光光学引擎的微投影机，包括投影镜头A，本发明微投影机还包括散热铜板A、红色激光光源A、绿色激光光源A、蓝色激光光源A、X棱镜A、白光反射镜、TIR棱镜、DLP光调制器A和投影镜头A。本发明结构紧凑，有效的减小了光机体积；并且采用纯三色激光的同时避免因体积小所可能出现的光转导效率减低的情况，有效的减少光能损失。此外，由于三色激光同用一个散热器，成功解决了供光装置的散热问题，增加了该光学引擎模组在微投影机中的实用性。另外，改纯激光微投影机的光学引擎部分，减少了透镜特别是非球面透镜的使用，减小体积的同时降低成本，使得投影机的价格接近大众消费水平，更易有可观的市场。

Description

一种基于纯激光光学引擎的微投影机

技术领域

本发明涉及数字微投影显示技术领域，尤其涉及一种基于纯激光光学引擎的微投影机。

背景技术

微型投影机又称口袋式投影、便携式投影机。微型投影机把传统庞大的投影机精巧化、便携化、微小化、娱乐化、实用化，使投影技术更加贴近生活和娱乐。在广大用户强烈需求的促使下，近年来微型投影机技术发展迅猛，DLP、LCOS等产品纷纷推出了便携式的手持微型投影机产品(PICO)，或内置于手机等手持移动设备中的投影机模组。DLP投影产品因比传统的LCD和LCOS投影机在流明亮度、视频影像显示及对比度方面都显示出更大的优越性，而深受消费者喜爱。

针对现有常规的微型DLP投影机，若要更好地应用在手持式电子设备中，就要在保持具有高的光输出的前提下，要求投影光路设计简洁高效，使投影机满足尺寸小、重量轻、低的光损耗等适合应用于手持式电子设备中的条件。

目前常规的微型DLP投影机，其光源采用红色LED、绿色LED、蓝色LED，供光装置部分使用分光镜片组(包括两分光镜片，一片反射红光，透射蓝、绿光；另一片反射蓝光，透射红、绿光)，其作用是让三色LED光平行排列入射到复眼透镜及之后的光学装置。但，由于LED光源本身的发光效率不高，造成光通量低。并且LED光源后端需要设置准直透镜组，且所用的准直透镜一般为非球面透镜，其设计难度高，价格也昂贵。该系统使用两分光镜片，光效损失较大，光能利用率低，造成LED微投影机光通量满足不了用户的需要。该类LED微投影光机的生产工艺较为复杂，价格昂贵，且占用空间较大，光路结构不够紧凑，增大了整个投影机的体积。

因此，有必要提出一种新型的微型投影机的光学引擎系统，以克服以上的不足。本发明提出的新型的微型投影机具有体积小，功耗低、光能利用率高，成本低等优点，成功的解决了以上微投影机的不足，是投影显示领域的重要突破，为用户提供了便捷式、高亮度，低功耗的微投影机。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于纯激光光学引擎的微投影机，减小了投影机体积以及重量，在满足手持式电子设备的同时，提高了光传导效率，提高了光输出效率，同时降低了光损。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种基于纯激光光学引擎的微投影机，包括用于向投影屏幕投影画面内容的投影镜头A，本发明微投影机还包括散热铜板A、红色激光光源A、绿色激光光源A、蓝色激光光源A、X棱镜A、白光反射镜、TIR棱镜、DLP光调制器A和投影镜头A，所述红色激光光源A、绿色激光光源A、蓝色激光光源A从左至右依次按照于散热铜板A上方，所述绿色激光光源A正上方对应设有X棱镜A，绿色激光光源A用于将发射出来的绿色激光光束平行传输至X棱镜A中，所述红色激光光源A正上方对应设有红色反射镜A，红色反射镜A用于接收来自于红色激光光源A发射出来的所有红色激光光束并将所有红色激光光束反射到X棱镜A中，所述蓝色激光光源A正上方对应设有蓝色反射镜A，蓝色反射镜A用于接收来自于蓝色激光光源A发射出来的所有蓝色激光光束并将所有蓝色激光光束反射到X棱镜A中，所述X棱镜A正上方设有散射片A，X棱镜A用于将接收到的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束汇集后平行传输到散射片A中，散射片A用于对红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行匀光处理；所述白光反射镜位于散射片A上方，所述散射片A与白光反射镜之间从下至上依次设有光棒聚光透镜A、光棒A、第一中继透镜组A，所述光棒聚光透镜A用于对来自于散射片A的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行会聚并将会聚后的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者混合光束传输至光棒A中，光棒A用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行匀光处理并匀光后的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束传输至第一中继透镜组A中，第一中继透镜组A用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束传输至白光反射镜，所述白光反射镜的发射面与第一中继透镜组A三种颜色平行激光光束的出光光束线形成45°夹角；所述DLP光调制器A与白光反射镜对应设置，所述白光反射镜用于将来自于第一中继透镜组A中的三种颜色平行激光光束改变光路方向并按照垂直于DLP光调制器A接收面方向传输至DLP光调制器A中；所述DLP光调制器A中设有X棱镜A，所述投影镜头A与DLP光调制器A对应设置，所述X棱镜A用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束改变光路方向并传输至投影镜头A中。

为了更好地实现本发明，所述白光反射镜与DLP光调制器A之间设有第二中继透镜组A，所述第二中继透镜组A用于将来自于白光反射镜的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束传输至DLP光调制器A中。

本发明优选的第一中继透镜组A和第二中继透镜组A技术方案为：所述第一中继透镜组A、第二中继透镜组A均具有像方远心光路，第一中继透镜组A、第二中继透镜组A均用于传递三种颜色平行激光光束的光能量并使三种颜色平行激光光束在传播过程中尽可能小的减小光损失。

作为优选，所述散射片A顶部中心安装有电机马达，所述电机马达用于驱动散射片A绕着其中心旋转。

作为优选，所述光棒聚光透镜A为实心方棒。

作为优选，所述DLP光调制器A包括数字微镜片DMD和驱动板。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明结构紧凑，有效的减小了光机体积；并且采用纯三色激光的同时避免因体积小所可能出现的光转导效率减低的情况，有效的减少光能损失。此外，由于三色激光同用一个散热器，成功解决了供光装置的散热问题，增加了该光学引擎模组在微投影机中的实用性。另外，改纯激光微投影机的光学引擎部分，减少了透镜特别是非球面透镜的使用，减小体积的同时降低成本，使得投影机的价格接近大众消费水平，更易有可观的市场。

附图说明

图1为本发明实施一的结构示意图；

图2为本发明实施二的结构示意图；

图3为本发明实施三的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

101－散热铜板A,102－红色激光光源A,103－绿色激光光源A,104－蓝色激光光源A,105－红色反射镜A,106－蓝色反射镜A,107－X棱镜A,108－散射片A,109－光棒聚光透镜A，110－光棒A,111－第一中继透镜组A,112－白光反射镜A,113－第二中继透镜组A,114－TIR棱镜A,115－DLP光调制器A,116－投影镜头A，201－散热铜板B,202－红色激光光源B,203－绿色激光光源B,204－蓝色激光光源B,205－红色反射镜B,206－蓝色反射镜B,207－X棱镜B,208－散射片B,209－光棒聚光透镜B，210－光棒B,211－第一中继透镜组B,212－白光反射镜,213－第二中继透镜组B,214－TIR棱镜B,215－DLP光调制器B,216－投影镜头B,301－散热铜板C,302－红色激光光源C,303－绿色激光光源C,304－蓝色激光光源C,305－红色反射镜C,306－蓝色反射镜C,307－X棱镜C,308－散射片C,309－光棒聚光透镜C，310－光棒C,311第一中继透镜组C,312－白光反射镜,313－第二中继透镜组C,314－TIR棱镜C,315－DLP光调制器C,316－投影镜头C。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：

实施例一

如图1所示，一种基于纯激光光学引擎的微投影机，包括用于向投影屏幕投影画面内容的投影镜头A116，本实施例的微投影机还包括散热铜板A101、红色激光光源A102、绿色激光光源A103、蓝色激光光源A104、X棱镜A107、白光反射镜A112、TIR棱镜A114、DLP光调制器A115和投影镜头A116，红色激光光源A102、绿色激光光源A103、蓝色激光光源A104从左至右依次按照于散热铜板A101上方，绿色激光光源A103正上方对应设有X棱镜A107。红色激光光源A102、绿色激光光源A103、蓝色激光光源A104均为激光器，红色激光光源A102、绿色激光光源A103、蓝色激光光源A104同时发射平行的三束纯激光光束。绿色激光光源A103用于将发射出来的绿色激光光束平行传输至X棱镜A107中，X棱镜A107第一个作用是透射绿色激光。红色激光光源A102正上方对应设有红色反射镜A105，红色反射镜A105用于接收来自于红色激光光源A102发射出来的所有红色激光光束并将所有红色激光光束反射到X棱镜A107中，红色反射镜A105与红色激光光源A102的红色激光光束光轴成45°夹角，其作用是改变红色激光光束的方向，使红色激光光束与光轴成90°夹角并使得红色激光光束准直入射到X棱镜A107中。蓝色激光光源A104正上方对应设有蓝色反射镜A106，蓝色反射镜A106用于接收来自于蓝色激光光源A104发射出来的所有蓝色激光光束并将所有蓝色激光光束反射到X棱镜A107中，蓝色反射镜A106与蓝色激光光源A104的蓝色激光光束光轴成45°夹角，其作用是改变蓝色激光光束的方向，使蓝色激光光束与光轴成90°夹角并使得蓝色激光光束准直入射到X棱镜A107中。X棱镜A107正上方设有散射片A108，X棱镜A107用于将接收到的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束汇集后平行传输到散射片A108中，散射片A108用于对红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行匀光处理。红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束经X棱镜A107后，在X棱镜A107的同一面出射的也是三束平行同向的激光束且平行于光轴。紧跟X棱镜A107的是一片散射片A108，散射片A108目的是对三束纯激光光源进行匀光作用，以避免投影画面出现散斑。

白光反射镜A112位于散射片A108上方，散射片A108与白光反射镜A112之间从下至上依次设有光棒聚光透镜A109、光棒A110、第一中继透镜组A111，光棒聚光透镜A109用于对来自于散射片A108的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行会聚并将会聚后的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者混合光束传输至光棒A110中，光棒A110用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行匀光处理并匀光后的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束传输至第一中继透镜组A111中。所述的光棒聚光透镜A109将三色纯激光光束会聚，将尽可能多的光束进入到光棒A110中，提高了光效。所述光棒A110的作用是将光束匀光，其目的是将光棒后端的光束整合为均匀的混合激光光束(混合白光)。第一中继透镜组A111用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束传输至白光反射镜A112，白光反射镜A112的发射面与第一中继透镜组A111三种颜色平行激光光束的出光光束线形成45°夹角。

DLP光调制器A115与白光反射镜A112对应设置，白光反射镜A112用于将来自于第一中继透镜组A111中的三种颜色平行激光光束改变光路方向并按照垂直于DLP光调制器A115接收面方向传输至DLP光调制器A115中；DLP光调制器A115中设有X棱镜A107，投影镜头A116与DLP光调制器A115对应设置，X棱镜A107用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束改变光路方向并传输至投影镜头A116中。白光反射镜A112与光轴成45°夹角，其作用是改变光路的方向与光轴成90°夹角，使得三种颜色平行激光光束垂直于DLP板115。TIR棱镜A114的作用也是转换光路方向，将三种颜色平行激光光束的光照亮DMD的显示图像，再由DMD反射，将携带有画面信息的光传递到投影镜头A116上。

白光反射镜A112与DLP光调制器A115之间设有第二中继透镜组A113，第二中继透镜组A113用于将来自于白光反射镜A112的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束传输至DLP光调制器A115中。

DLP光调制器A115包括数字微镜片DMD和驱动板。本实施例的DLP光调制器115包括数字微镜片DMD和驱动板等，其中数字微镜片DMD是显示数字图像并接受供光装置(本微投影机的红色激光光源A102、绿色激光光源A103、蓝色激光光源A104三个光源)提供的光束，将携带图像的光反射后有RTIR反射进入投影镜头A116。数字微镜片DMD转动+12°为开状态，本微投影机的投影显示画面图像；数字微镜片DMD转动-12°为关闭状态，数字微镜片DMD不工作。

本实施例的投影镜头A116是将数字微镜片DMD显示的画面成像到接收屏幕上。所述的接收屏幕可以为硬屏、软屏或者白色墙等

本实施例的第一中继透镜组A111、第二中继透镜组A113均具有像方远心光路，第一中继透镜组A111、第二中继透镜组A113均用于传递三种颜色平行激光光束的光能量并使三种颜色平行激光光束在传播过程中尽可能小的减小光损失。

实施例二

如图2所示，一种基于纯激光光学引擎的微投影机，包括用于向投影屏幕投影画面内容的投影镜头B216，本实施例的微投影机还包括散热铜板B201、红色激光光源B202、绿色激光光源B203、蓝色激光光源B204、X棱镜B207、白光反射镜B212、TIR棱镜B214、DLP光调制器B215和投影镜头B216，红色激光光源B202、绿色激光光源B203、蓝色激光光源B204从左至右依次按照于散热铜板B201上方，绿色激光光源B203正上方对应设有X棱镜B207。红色激光光源B202、绿色激光光源B203、蓝色激光光源B204均为激光器，红色激光光源B202、绿色激光光源B203、蓝色激光光源B204同时发射平行的三束纯激光光束。绿色激光光源B203用于将发射出来的绿色激光光束平行传输至X棱镜B207中，X棱镜B207第一个作用是透射绿色激光。红色激光光源B202正上方对应设有红色反射镜B205，红色反射镜B205用于接收来自于红色激光光源B202发射出来的所有红色激光光束并将所有红色激光光束反射到X棱镜B207中，红色反射镜B205与红色激光光源B202的红色激光光束光轴成45°夹角，其作用是改变红色激光光束的方向，使红色激光光束与光轴成90°夹角并使得红色激光光束准直入射到X棱镜B207中。蓝色激光光源B204正上方对应设有蓝色反射镜B206，蓝色反射镜B206用于接收来自于蓝色激光光源B204发射出来的所有蓝色激光光束并将所有蓝色激光光束反射到X棱镜B207中，蓝色反射镜B206与蓝色激光光源B204的蓝色激光光束光轴成45°夹角，其作用是改变蓝色激光光束的方向，使蓝色激光光束与光轴成90°夹角并使得蓝色激光光束准直入射到X棱镜B207中。X棱镜B207正上方设有散射片B208，X棱镜B207用于将接收到的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束汇集后平行传输到散射片B208中，散射片B208用于对红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行匀光处理。红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束经X棱镜B207后，在X棱镜B207的同一面出射的也是三束平行同向的激光束且平行于光轴。紧跟X棱镜B207的是一片散射片B208，散射片B208目的是对三束纯激光光源进行匀光作用，以避免投影画面出现散斑。

白光反射镜B212位于散射片B208上方，散射片B208与白光反射镜B212之间从下至上依次设有光棒聚光透镜B209、光棒B210、第一中继透镜组B211，光棒聚光透镜B209用于对来自于散射片B208的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行会聚并将会聚后的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者混合光束传输至光棒B210中，光棒B210用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行匀光处理并匀光后的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束传输至第一中继透镜组B211中。所述的光棒聚光透镜B209将三色纯激光光束会聚，将尽可能多的光束进入到光棒B210中，提高了光效。所述光棒B210的作用是将光束匀光，其目的是将光棒后端的光束整合为均匀的混合激光光束(混合白光)。第一中继透镜组B211用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束传输至白光反射镜B212，白光反射镜B212的发射面与第一中继透镜组B211三种颜色平行激光光束的出光光束线形成45°夹角。

DLP光调制器B215与白光反射镜B212对应设置，白光反射镜B212用于将来自于第一中继透镜组B211中的三种颜色平行激光光束改变光路方向并按照垂直于DLP光调制器B215接收面方向传输至DLP光调制器B215中；DLP光调制器B215中设有X棱镜B207，投影镜头B216与DLP光调制器B215对应设置，X棱镜B207用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束改变光路方向并传输至投影镜头B216中。白光反射镜B212与光轴成45°夹角，其作用是改变光路的方向与光轴成90°夹角，使得三种颜色平行激光光束垂直于DLP板115。TIR棱镜B214的作用也是转换光路方向，将三种颜色平行激光光束的光照亮DMD的显示图像，再由DMD反射，将携带有画面信息的光传递到投影镜头B216上。

白光反射镜B212与DLP光调制器B215之间设有第二中继透镜组B213，第二中继透镜组B213用于将来自于白光反射镜B212的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束传输至DLP光调制器B215中。

DLP光调制器B215包括数字微镜片DMD和驱动板。本实施例的DLP光调制器115包括数字微镜片DMD和驱动板等，其中数字微镜片DMD是显示数字图像并接受供光装置(本微投影机的红色激光光源B202、绿色激光光源B203、蓝色激光光源B204三个光源)提供的光束，将携带图像的光反射后有RTIR反射进入投影镜头B216。数字微镜片DMD转动+12°为开状态，本微投影机的投影显示画面图像；数字微镜片DMD转动-12°为关闭状态，数字微镜片DMD不工作。

本实施例的投影镜头B216是将数字微镜片DMD显示的画面成像到接收屏幕上。所述的接收屏幕可以为硬屏、软屏或者白色墙等

本实施例的第一中继透镜组B211、第二中继透镜组B213均具有像方远心光路，第一中继透镜组B211、第二中继透镜组B213均用于传递三种颜色平行激光光束的光能量并使三种颜色平行激光光束在传播过程中尽可能小的减小光损失。

本实施例的散射片B208顶部中心安装有电机马达，电机马达用于驱动散射片B208绕着其中心旋转。电机马达带动散射片B208按规定的转速进行旋转，以增大散射片B208对纯激光光源的扩散作用，使得经散射片B208后的光斑更加的均匀，消除了投影画面出现的散斑。

实施例三

如图3所示，一种基于纯激光光学引擎的微投影机，包括用于向投影屏幕投影画面内容的投影镜头C316，本实施例的微投影机还包括散热铜板C301、红色激光光源C302、绿色激光光源C303、蓝色激光光源C304、X棱镜C307、白光反射镜C312、TIR棱镜C314、DLP光调制器C315和投影镜头C316，红色激光光源C302、绿色激光光源C303、蓝色激光光源C304从左至右依次按照于散热铜板C301上方，绿色激光光源C303正上方对应设有X棱镜C307。红色激光光源C302、绿色激光光源C303、蓝色激光光源C304均为激光器，红色激光光源C302、绿色激光光源C303、蓝色激光光源C304同时发射平行的三束纯激光光束。绿色激光光源C303用于将发射出来的绿色激光光束平行传输至X棱镜C307中，X棱镜C307第一个作用是透射绿色激光。红色激光光源C302正上方对应设有红色反射镜C305，红色反射镜C305用于接收来自于红色激光光源C302发射出来的所有红色激光光束并将所有红色激光光束反射到X棱镜C307中，红色反射镜C305与红色激光光源C302的红色激光光束光轴成45°夹角，其作用是改变红色激光光束的方向，使红色激光光束与光轴成90°夹角并使得红色激光光束准直入射到X棱镜C307中。蓝色激光光源C304正上方对应设有蓝色反射镜C306，蓝色反射镜C306用于接收来自于蓝色激光光源C304发射出来的所有蓝色激光光束并将所有蓝色激光光束反射到X棱镜C307中，蓝色反射镜C306与蓝色激光光源C304的蓝色激光光束光轴成45°夹角，其作用是改变蓝色激光光束的方向，使蓝色激光光束与光轴成90°夹角并使得蓝色激光光束准直入射到X棱镜C307中。X棱镜C307正上方设有散射片C308，X棱镜C307用于将接收到的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束汇集后平行传输到散射片C308中，散射片C308用于对红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行匀光处理。红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束经X棱镜C307后，在X棱镜C307的同一面出射的也是三束平行同向的激光束且平行于光轴。紧跟X棱镜C307的是一片散射片C308，散射片C308目的是对三束纯激光光源进行匀光作用，以避免投影画面出现散斑。

白光反射镜C312位于散射片C308上方，散射片C308与白光反射镜C312之间从下至上依次设有光棒聚光透镜C309、光棒C310、第一中继透镜组C311，光棒聚光透镜C309用于对来自于散射片C308的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行会聚并将会聚后的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者混合光束传输至光棒C310中，光棒C310用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行匀光处理并匀光后的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束传输至第一中继透镜组C311中。所述的光棒聚光透镜C309将三色纯激光光束会聚，将尽可能多的光束进入到光棒C310中，提高了光效。所述光棒C310的作用是将光束匀光，其目的是将光棒后端的光束整合为均匀的混合激光光束(混合白光)。第一中继透镜组C311用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束传输至白光反射镜C312，白光反射镜C312的发射面与第一中继透镜组C311三种颜色平行激光光束的出光光束线形成45°夹角。

DLP光调制器C315与白光反射镜C312对应设置，白光反射镜C312用于将来自于第一中继透镜组C311中的三种颜色平行激光光束改变光路方向并按照垂直于DLP光调制器C315接收面方向传输至DLP光调制器C315中；DLP光调制器C315中设有X棱镜C307，投影镜头C316与DLP光调制器C315对应设置，X棱镜C307用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束改变光路方向并传输至投影镜头C316中。白光反射镜C312与光轴成45°夹角，其作用是改变光路的方向与光轴成90°夹角，使得三种颜色平行激光光束垂直于DLP板C315。TIR棱镜C314的作用也是转换光路方向，将三种颜色平行激光光束的光照亮DMD的显示图像，再由DMD反射，将携带有画面信息的光传递到投影镜头C316上。

白光反射镜C312与DLP光调制器C315之间设有第二中继透镜组C313，第二中继透镜组C313用于将来自于白光反射镜C112的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束传输至DLP光调制器C315中。

DLP光调制器C315包括数字微镜片DMD和驱动板。本实施例的DLP光调制器115包括数字微镜片DMD和驱动板等，其中数字微镜片DMD是显示数字图像并接受供光装置(本微投影机的红色激光光源C302、绿色激光光源C303、蓝色激光光源C304三个光源)提供的光束，将携带图像的光反射后有RTIR反射进入投影镜头C316。数字微镜片DMD转动+12°为开状态，本微投影机的投影显示画面图像；数字微镜片DMD转动-12°为关闭状态，数字微镜片DMD不工作。

本实施例的投影镜头C316是将数字微镜片DMD显示的画面成像到接收屏幕上。所述的接收屏幕可以为硬屏、软屏或者白色墙等

本实施例的第一中继透镜组C311、第二中继透镜组C313均具有像方远心光路，第一中继透镜组C311、第二中继透镜组C313均用于传递三种颜色平行激光光束的光能量并使三种颜色平行激光光束在传播过程中尽可能小的减小光损失。

本实施例的光棒聚光透镜C309为实心方棒。光棒聚光透镜C309的后面一块匀光光学件采用的是实心方棒。由于光棒是空心的，光源进入光棒不发生折射，而是在光棒的四个面直接反射。而本实施例采用实心方棒，其特点在于方棒共有六个面，除前后的入射和出射表面为为折射面，其余四个面为全反射面。当光源入射到方棒时，会在入射端位置发生折射后入射到方棒的四个全反射面。当入射光满足全反射的临界条件时，激光将在方棒的四个全反射面发生全反射，最有在出射面折射出方棒。实心方棒相比光棒而言，高效更高，使得整个纯激光微投影机系统的光能利用率更高，输出的光通量也更具优势。

实施例四

本实施例与实施例三的不同之处在于，在实施例四中，散射片C308顶部中心安装有电机马达，电机马达用于驱动散射片C308绕着其中心旋转。电机马达带动散射片C308按规定的转速进行旋转，以增大散射片C308对纯激光光源的扩散作用，使得经散射片C308后的光斑更加的均匀，消除了投影画面出现的散斑。

本发明提供的纯激光微投影机的光学引擎模组，有效的提高了光效的同时减小了体积。打破了因体积小而带来的光传导效率低的问题。本发明将三色纯激光集成在一起，共用一块散热器，节省空间，也解决了光机的散热问题。并且，该光学引擎模组与传统的微投影机结构设计相比较，由于激光的准直性，减少了非球面镜的聚光作用，大大节约了成本和降低了设计难度。同时，相比较而言，本发明的纯激光光学引擎模组使用的透镜少，设计更加简洁，系统更为紧凑，并且对后期产品的装配也更简单方便，增强了DLP微投影机的实用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于纯激光光学引擎的微投影机，包括用于向投影屏幕投影画面内容的投影镜头A(116)，其特征在于：还包括散热铜板A(101)、红色激光光源A(102)、绿色激光光源A(103)、蓝色激光光源A(104)、X棱镜A(107)、白光反射镜A(112)、TIR棱镜(114)、DLP光调制器A(115)和投影镜头A(116)，所述红色激光光源A(102)、绿色激光光源A(103)、蓝色激光光源A(104)从左至右依次按照于散热铜板A(101)上方，所述绿色激光光源A(103)正上方对应设有X棱镜A(107)，绿色激光光源A(103)用于将发射出来的绿色激光光束平行传输至X棱镜A(107)中，所述红色激光光源A(102)正上方对应设有红色反射镜A(105)，红色反射镜A(105)用于接收来自于红色激光光源A(102)发射出来的所有红色激光光束并将所有红色激光光束反射到X棱镜A(107)中，所述蓝色激光光源A(104)正上方对应设有蓝色反射镜A(106)，蓝色反射镜A(106)用于接收来自于蓝色激光光源A(104)发射出来的所有蓝色激光光束并将所有蓝色激光光束反射到X棱镜A(107)中，所述X棱镜A(107)正上方设有散射片A(108)，X棱镜A(107)用于将接收到的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束汇集后平行传输到散射片A(108)中，散射片A(108)用于对红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行匀光处理；所述白光反射镜A(112)位于散射片A(108)上方，所述散射片A(108)与白光反射镜A(112)之间从下至上依次设有光棒聚光透镜A(109)、光棒A(110)、第一中继透镜组A(111)，所述光棒聚光透镜A(109)用于对来自于散射片A(108)的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行会聚并将会聚后的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者混合光束传输至光棒A(110)中，光棒A(110)用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束三者进行匀光处理并匀光后的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束传输至第一中继透镜组A(111)中，第一中继透镜组A(111)用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束传输至白光反射镜A(112)，所述白光反射镜A(112)的发射面与第一中继透镜组A(111)三种颜色平行激光光束的出光光束线形成45°夹角；所述DLP光调制器A(115)与白光反射镜A(112)对应设置，所述白光反射镜A(112)用于将来自于第一中继透镜组A(111)中的三种颜色平行激光光束改变光路方向并按照垂直于DLP光调制器A(115)接收面方向传输至DLP光调制器A(115)中；所述DLP光调制器A(115)中设有X棱镜A(107)，所述投影镜头A(116)与DLP光调制器A(115)对应设置，所述X棱镜A(107)用于将红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束改变光路方向并传输至投影镜头A(116)中。

2.按照权利要求1所述的一种基于纯激光光学引擎的微投影机，其特征在于：所述白光反射镜A(112)与DLP光调制器A(115)之间设有第二中继透镜组A(113)，所述第二中继透镜组A(113)用于将来自于白光反射镜A(112)的红色激光光束、绿色激光光束、蓝色激光光束的三种颜色平行激光光束传输至DLP光调制器A(115)中。

3.按照权利要求2所述的一种基于纯激光光学引擎的微投影机，其特征在于：所述第一中继透镜组A(111)、第二中继透镜组A(113)均具有像方远心光路，第一中继透镜组A(111)、第二中继透镜组A(113)均用于传递三种颜色平行激光光束的光能量并使三种颜色平行激光光束在传播过程中尽可能小的减小光损失。

4.按照权利要求1～3任一所述的一种基于纯激光光学引擎的微投影机，其特征在于：所述散射片A(108)顶部中心安装有电机马达，所述电机马达用于驱动散射片A(108)绕着其中心旋转。

5.按照权利要求1～3任一所述的一种基于纯激光光学引擎的微投影机，其特征在于：所述光棒聚光透镜A(109)为实心方棒。

6.按照权利要求1所述的一种基于纯激光光学引擎的微投影机，其特征在于：所述DLP光调制器A(115)包括数字微镜片DMD和驱动板。