CN201149637Y

CN201149637Y - 微型投影机模块

Info

Publication number: CN201149637Y
Application number: CNU2007201965233U
Authority: CN
Inventors: 曲鲁杰; 左国梁; 张权
Original assignee: Butterfly Technology Shenzhen Ltd
Current assignee: Butterfly Technology Shenzhen Ltd
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2017-12-27

Abstract

本实用新型涉及一种可方便安装在其他设备上以实现投影功能的微型投影机模块。该微型投影机模块主要由光源组件、分合光系统、微显示芯片和投影镜头组成，其中光源组件发出光经分合光系统射入微显示芯片，光经调制后携带图像信息从投影镜头输出，所述的光源组件包含LED光源或激光光源，所述的分合光系统包含一平板偏振器，所述的微显示芯片为两块相邻正交设置的LCOS液晶面板。由于本实用新型结构简单紧凑、各个光学器件均微型化制作，且平板偏振器具有体积小重量轻等优点，使得本实用新型满足微型化。另外本实用新型采用两块LCOS液晶面板，提高了对光的利用率，改善了显示质量。

Description

微型投影机模块

技术领域

本实用新型涉及投影显示领域，特别涉及一种可安装在移动设备上以实现投影功能的微型投影机模块。

背景技术

在21世纪，图像显示技术得到了巨大的发展，其广泛应用在便携式电子产品上，例如笔记本电脑、手机、游戏机、媒体播放器以及其他有图像显示需要的移动设备上。然而这些移动设备由于体积小，其显示屏幕尺寸受到了很大的限制，而消费者是不会满足移动设备小屏幕显示功能的，特别是在电子商务活动中，人们期望方便携带方便使用的具有投影功能的移动设备出现，以进行产品或方案演示。

人们早已生产出显示品质良好、可大屏幕观看影像的投影机产品，但这些投影机较重体积较大，不方便携带，且价格昂贵，因此将投影机微型化将是投影机产品发展的一个趋势。结合以上，人们将投影机微型化以安装在移动设备或者通信设备上以实现投影显示功能。

中国专利申请200610011431.3、200580006886.X、200410031715.X、200710073725.3、和200580027868.X均公开了在移动通信设备上实现投影功能的技术方案，但这些技术方案中有的仅描述手机与投影机结合的理念，有的是描述移动设备与投影机之间的连接方式或者电路控制方式，有的结构较复杂，有的缺乏实质内容难以实现，只有另一中国专利申请200610079488.7揭露了较成熟的手机与微型投影机结合的技术方案，其对投影机的结构做了详细描述。美国专利申请20070070310、20060267858、20060121940、20070171376和美国授权专利6489934、6637896也公开了移动设备与投影机结合的技术方案，但有的专利仅主要描述手机与投影机结合方法或电路控制方式，有的虽然具有投影功能但投影屏幕却设置在手机机体上。

上述的中国专利和美国专利中有一些专利揭露了移动终端上的投影仪结构，该投影仪结构较简单，多为单片式液晶投影系统，即主要由光源、聚焦透镜组、单片液晶面板和投影镜头组成。采用单片式液晶投影系统虽然可以得到结构紧凑体积小重量轻成本较低的投影机模块，但却带来了严重的缺点：显示质量差，亮度暗，不能在外部屏幕上投射出让人满意的图像。这从少数公司已开发出的手机投影机样品的展示上可以看出。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单显示质量佳的微型投影机模块，该投影机模块采用了两块LCOS液晶面板和一平板偏振器，其中两块LCOS液晶面板对光利用率高，提高了显示亮度，平板状偏振器对光宽范围接收，且尺寸小重量轻，使得本实用新型的投影机模块更加微型化以更加方便地嵌入移动设备中。

本实用新型采用了如下技术方案：

一种微型投影机模块，主要由光源组件、分合光系统、微显示芯片和投影镜头组成，其中光源组件发出光经分合光系统射入微显示芯片，光经调制后携带图像信息从投影镜头输出。所述分合光系统包含一平板偏振器，所述微显示芯片为两块相邻正交设置的LCOS液晶面板。

在上述结构基础上，其中：

所述光源组件、分合光系统、微显示芯片和投影镜头均为微型化器件。

所述平板偏振器为一块表面具有偏振分光膜层的平板状透明基体，或者为产生有偏振分光效应的平板状晶体。

所述光源组件光源为激光光源或LED光源。

所述光源为红绿蓝三色光源，所述分合光系统包括X-cube合光棱镜，红绿蓝三色光经该X-cube合光棱镜合成后射入平板偏振器；或者所述分合光系统包括两个二色镜，其中，红光经第一二色镜和第二二色镜透射出，蓝光经第一二色镜反射后从第二二色镜透射出，绿光经第二二色镜反射出，红绿蓝光最后合成一束光射入平板偏振器；或者所述分合光系统包括三个分别与红绿蓝三光源相对应的二色镜，红绿蓝光最后合成一束光射入平板偏振器。

该微型投影机模块可用来嵌入手机、媒体播放器、移动硬盘、游戏机或其他移动设备中，以使其具有投影显示功能。

和现有技术中与移动设备相结合的投影仪的结构相比，本实用新型的进步在于：

本实用新型采用了两块微型LCOS液晶面板和一个平板偏振器，结构简单，其中两块LCOS液晶面板提高了对光的利用率，改善了显示质量；平板偏振器具有光接收范围宽、体积小重量轻等优点，同时本实用新型的其他光学器件均微型化设计，这样本实用新型方便嵌入移动设备中。

另外，本实用新型采用激光光源或LED光源，最大程度的改善照明亮度，或者进一步地采用红绿蓝三色光源，这样显示质量更佳。

附图说明

图1为本实用新型实施例一所采用的投影系统示意图。

图2为本实用新型实施例二所采用的投影系统示意图。

图3为本实用新型实施例三所采用的投影系统示意图。

图4为本实用新型实施例四所采用的投影系统示意图。

图5为本实用新型实施例五所采用的投影系统示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的众多具体细节作进一步的说明。

实施例一：

请参照图1，本实用新型的微型投影机模块主要由光源组件1w、分合光系统、微显示芯片和投影镜头5组成，其中光源组件1w包括光源和聚焦整形透镜，在本实施例中采用了白光光源，具体可为白光LED点光源或面光源；分合光系统为一平板偏振器2，该平板偏振器2可将从光源组件1w射出的光转换为偏振光并分为S偏振光和P偏振光；微显示芯片包括两块相邻正交设置的LCOS液晶面板3和4，其中LCOS液晶面板3接收从平板偏振器2反射出的S偏振光，LCOS液晶面板4接收从平板偏振器2透射出的P偏振光。LCOS液晶面板3和4分别对接收光进行调制并赋予图像信息，输出图像光经平板偏振器2合成，然后射入投影镜头5，投影镜头5将图像投射到外部屏幕上。

实施例二：

请参照图2，该微型投影机模块采用了三色光源，包含红光源组件1r、蓝光源组件1b和绿光源组件1g，分合光系统包括X-cube合光棱镜6和平板偏振器2，微显示芯片包括两块相邻正交设置的LCOS液晶面板3和4。其中红光源组件1r、蓝光源组件1b和绿光源组件1g均由LED光源和聚焦整形透镜组成，该三色光源组件相邻设置在X-cube合光棱镜的三侧，结构紧凑体积小，其发出的红光、蓝光和绿光射入X-cube合光棱镜后被合成为一束光，输送给平板偏振片2并被分成为S偏振光和P偏振光，其中LCOS液晶面板3接收从平板偏振器2反射出的S偏振光，LCOS液晶面板4接收从平板偏振器2透射出的P偏振光。LCOS液晶面板3和4分别对接收光进行调制输出图像光，图像光再次经平板偏振器2合成，然后射入投影镜头5，投影镜头5将图像投射到外部屏幕上。

实施例三：

见图3所示，本实施例的微型投影机模块结构类似于实施例二，包含三色光源：红光源组件1r、蓝光源组件1b和绿光源组件1g，所不同的是分合光系统没有采用X-cube合光棱镜，而是采用了两个二色镜7和8，这样减轻了整机重量。该投影系统光路为：红光经第一二色镜7和第二二色镜8透射出，蓝光经第一二色镜7反射后从第二二色镜8透射出，绿光经第二二色镜8反射出，红绿蓝光最后合成一束光射入平板偏振器2，平板偏振器2将输入光转换为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4，两LCOS液晶面板分别对射入光进行调制输出图像光，图像光最后经平板偏振器2合成后输送给投影镜头5。

实施例四：

见图4所示，本实施例的微型投影机模块是在实施例三的基础上进行改进的，三色光源组件1g、1b和1r并排设置，分合光系统采用了三个二色镜9、10和11，这三个二色镜分别与三色光源组件相对应，也是并排设置，这样可以得到结构紧凑外形细长的投影机模块。该投影系统光路为：红光源组件1r发出红光经第一二色镜9反射出，然后先后经第二二色镜10、第三二色镜11透射出；蓝光源组件1b发出蓝光经第二二色镜10反射出，然后经第三二色镜11透射出；绿光源组件1g发出绿光经第三二色镜11反射出，红绿蓝三色光最后均从第三二色镜11输出被合成为一束光，射向平板偏振器2后被分成为P偏振光和S偏振光，两束偏振光被分别提供给LCOS液晶面板3和4进行调制，受图像信号驱动后，LCOS液晶面板3和4分别输出图像光，图像光最后被平板偏振器2合成后射入投影镜头5。

实施例五：

见图5所示，本实施例的微型投影机模块的投影系统与实施例四相似，不同之出在于本实施例采用了激光光源，即用红绿蓝三色激光光源组件1R、1G和1B代替红绿蓝三色LED光源组件1r、1g和1b，其中各激光光源组件均由激光光源和整形匀化透镜组成，这样可明显提高该微型投影机模块的显示亮度。由于本实施例中的投影光路与实施例四中的一致，故在此不重复叙述。

上面已详细描述了本实用新型的众多具体实施方式，另外需要说明的是：所述的平板偏振器2为一块表面具有偏振分光膜层的平板状透明基体(如玻璃、塑胶等)，或者由经过工艺处理产生偏振分光效应的平板状晶体制作而成，该平板偏振器2具有光接收角宽，体积小重量轻等优点，适合用于投影机模块使其微型化。

本实用新型所采用的光源组件、分合光系统、微显示芯片和投影镜头均为微型化器件，即组成该该微型投影机模块的所有光学器件均小型化制作，以满足本实用新型投影机模块微型化的需要。以上具体实施例中的微型投影机模块，实施例一结构最为简单，实施例二结构紧凑，实施例三重量较轻，实施例四和五均可以得到外形细长的投影机模块，可见本实用新型所有实施例中的投影光路结构设计均可以使投影机模块更加微型化。

该微型投影机模块另一个显著的优点在于采用两块LCOS液晶面板，极大的提高了对光的利用率。本实用新型还可采用激光光源或红绿蓝三色光源，最大程度的改善照明亮度，色彩丰富，这样显示质量更佳。

综上，本实用新型无论是在体积重量上，还是在投影显示质量上，均非常适合用于嵌入移动设备中，例如笔记本电脑、手机、媒体播放器、移动硬盘和游戏机等等，只需要在移动设备上设置该微型投影机模块的信号驱动单元和电路控制单元，便可在移动设备上实现投影功能。

Claims

1.微型投影机模块，主要由光源组件、分合光系统、微显示芯片和投影镜头组成，其中光源组件发出光经分合光系统射入微显示芯片，光经调制后携带图像信息从投影镜头输出，其特征在于：

所述分合光系统包含一平板偏振器；

所述微显示芯片为两块相邻正交设置的LCOS液晶面板。

2.如权利要求1所述的微型投影机模块，其特征在于：所述光源组件、分合光系统、微显示芯片和投影镜头均为微型化器件。

3.如权利要求1所述的微型投影机模块，其特征在于：所述平板偏振器为一块表面具有偏振分光膜层的平板状透明基体。

4.如权利要求1所述的微型投影机模块，其特征在于：所述平板偏振器为产生有偏振分光效应的平板状晶体。

5.如权利要求1所述的微型投影机模块，其特征在于：所述光源组件光源为激光光源或LED光源。

6.如权利要求5所述的微型投影机模块，其特征在于：所述光源为红绿蓝三色光源。

7.如权利要求6所述的微型投影机模块，其特征在于：所述分合光系统包括X-cube合光棱镜，红绿蓝三色光经该X-cube合光棱镜合成后射入平板偏振器。

8.如权利要求6所述的微型投影机模块，其特征在于：所述分合光系统包括两个二色镜，其中，红光经第一二色镜和第二二色镜透射出，蓝光经第一二色镜反射后从第二二色镜透射出，绿光经第二二色镜反射出，红绿蓝光最后合成一束光射入平板偏振器。

9.如权利要求6所述的微型投影机模块，其特征在于：所述分合光系统包括三个分别与红绿蓝三光源相对应的二色镜，红绿蓝光最后合成一束光射入平板偏振器。

10.如权利要求1所述的微型投影机模块，其特征在于：该微型投影机模块可嵌入笔记本电脑、手机、媒体播放器、移动硬盘、游戏机或其他移动设备中。