CN203811977U - Dlp微型投影机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种DLP微型投影机。该DLP微型投影机包括：供光装置，其包括：双色LED光源及与其对应的第一准直透镜组、单色LED光源及与其对应的第二准直透镜组、以及分光镜片组；光路转换装置，其包括：沿光路依次设置的复眼阵列透镜或光棒，以及第一透镜，所述复眼阵列透镜或光棒，以及第一透镜的中心光轴重合且与所述分光镜片组的出射光平行；照明光学系统，其包括：场镜；DMD芯片，所述场镜设置在所述DMD芯片正前方；以及投影镜头装置，其包括：沿光路依次设置的光阑、第一投影镜头组、第二投影镜头组和第三投影镜头组。该DLP微型投影机结构简单合理，提高了DLP微型投影机的照明系统性能，同时减小了DLP微型投影机的尺寸。
Description
技术领域
本实用新型涉及数字投影显示技术领域，特别涉及一种DLP微型投影机。
背景技术
目前，LCD、LCOS与DLP(全数字反射式技术)是三大主流投影显示技术，与前两种投影显示技术相比，DLP具有体积小重量轻，便于携带；光能利用率高，功耗低；可采用全数字控制，具有精确的彩色再现能力；投影亮度和对比度高；电磁辐射低，可防止信息泄露；对恶劣环境忍耐度高等优点。
DLP投影技术中的核心部件主要是由美国德州仪器(TI)独家掌握并开发的数字图像芯片——DMD。DMD是一种整合了微机电结构电路单元，利用COMS、SRAM记忆单元所制成。当DMD正常工作的时候，三原色光通过光学部件混合在一起照射到DMD芯片，DMD表面布满的体积微小可电路控制转动的镜片便会通过转动来反射光线。每个镜子一次旋转只反射一种颜色的光，镜子的旋转速度可达到每秒上千次，如此之多的镜子以如此之快的速度进行变化，光线通过镜头投射到屏幕上以后，给人的视觉器官造成错觉，人的肉眼错将快速闪动的三原色光混在一起，于是在投影的图像上看到混合后的颜色图像。DLP技术比使用液晶技术的投影机在流明亮度、视频影像显示及对比度方面都显示出很大的优越性。
随着半导体技术的发展，便携式电子产品日趋多样化，使得微型投影机的需求越来越大。而DLP微型投影机要得到广泛应用，就要进一步提高照明系统性能和进一步减小投影系统尺寸，保证其具有高投影品质的同时更便于携带。
现有DLP微型投影机中，采用光学元件——照明棱镜对DMD照明光源进行补偿，为了使光路转换装置透射光能够顺利入射到照明棱镜，需要单独设置平面反射镜来改变光束方向，但照明棱镜本身体积较大，再加上平面反射镜的设置，在增加光学元件的基础上又增大了现有DLP微型投影机的体积，给现有DLP微型投影机进一步减小体积以便于携带带来了障碍。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理，通过采用场镜替代照明棱镜来对DMD照明光源进行补偿，省略了平面反射镜来改变光束方向，进而提高了DLP微型投影机的照明系统性能，同时简化了光学元件、减小了DLP微型投影机的尺寸，使其便于携带，且降低了生产成本的DLP微型投影机。
为实现上述目的，本实用新型提供了DLP微型投影机，包括：供光装置，其包括：双色LED光源及与其对应的第一准直透镜组、单色LED光源及与其对应的第二准直透镜组、以及分光镜片组；光路转换装置，其包括：沿光路依次设置的复眼阵列透镜或光棒，以及第一透镜，所述复眼阵列透镜或光棒，以及第一透镜的中心光轴重合且与所述分光镜片组的反射光平行；照明光学系统，其包括：场镜；DMD芯片，所述场镜设置在所述DMD芯片正前方；以及投影镜头装置，其包括：沿光路依次设置的光阑、第一投影镜头组、第二投影镜头组和第三投影镜头组；来自所述供光装置的光进入所述场镜均匀化后，再经所述DMD芯片反射后再次进入所述场镜进行补偿并入射到投影镜头装置。
优选地，上述技术方案中，双色LED光源包括：红光LED芯片和蓝光LED芯片，与所述双色LED光源对应的单色LED光源为绿光LED芯片；或者所述双色LED光源包括：红光LED芯片和绿光LED芯片，与所述双色LED光源对应的单色LED光源为蓝光LED芯片；或者所述双色LED光源包括：绿光LED芯片和蓝光LED芯片，与所述双色LED光源对应的单色LED光源为红光LED芯片。
优选地，上述技术方案中，单色LED光源的中心光轴与光路装换装置的中心光轴重合。
优选地，上述技术方案中，第一准直透镜组和第二准直透镜组的透射光的发散度均小于15°。
优选地，上述技术方案中，第二准直透镜组的透射光与第一准直透镜组的透射光垂直相交。
优选地，上述技术方案中，第一准直透镜组具体包括：第一准直透镜和第二准直透镜；所述第二准直透镜组具体包括：第三准直透镜和第四准直透镜。
优选地，上述技术方案中，分光镜片组设置在第一准直透镜组和第二准直透镜组的透射光相交处，分光镜片组包括：第一分色镜和第二分色镜。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该DLP微型投影机结构简单合理，通过采用场镜替代照明棱镜来对DMD照明光源进行补偿，省略了平面反射镜来改变光束方向，进而提高了DLP微型投影机的照明系统性能，同时简化了光学元件、减小了DLP微型投影机的尺寸，使其便于携带，且降低了生产成本。
附图说明
图1是本实用新型的DLP微型投影机的结构示意图。
主要附图标记说明：
1-双色LED光源，2-第一准直透镜，3-第二准直透镜，4-第三准直透镜，5-第四准直透镜，6-单色LED光源，7-第一分色镜，8-第二分色镜，9-复眼阵列透镜，10-第一透镜，11-场镜，12-DMD芯片，13-光阑，14-第一投影镜头组，15-第二投影镜头组，16-第三投影镜头组。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本实用新型具体实施方式的DLP微型投影机的具体结构包括：供光装置、光路转换装置、照明光学系统、DMD芯片12和投影镜头装置。
其中，供光装置包括：双色LED光源1及与其对应的第一准直透镜组、单色LED光源6及与其对应的第二准直透镜组、以及分光镜片组。其中，该双色LED光源1包括：红光LED芯片和蓝光LED芯片；该单色LED光源6为绿光LED芯片，且中心光轴与光路装换装置的中心光轴重合。
该第一准直透镜组和第二准直透镜组均要求透射光的发散度小于15°，具体参数可由本领域技术人员根据设计要求计算得出。其中，第一准直透镜组位于双色LED光源1的光线方向，其中心光轴与红光LED芯片及蓝光LED芯片连线的中点处的垂直光轴重合，用以接收来自双色LED光源1的光并将光线均匀化为近似平行光；第一准直透镜组具体包括：第一准直透镜2和第二准直透镜3。第二准直透镜组位于单色LED光源6的光线方向，该第二准直透镜组的中心光轴与绿光LED芯片的光轴重合，用以接收来自单色LED光源6的光并将光线均匀化为近似平行光；第二准直透镜组具体包括：第三准直透镜4和第四准直透镜5。该第二准直透镜组的透射光与上述第一准直透镜组的透射光垂直相交。
该分光镜片组设置在第一准直透镜组和第二准直透镜组的透射光相交处，其包括：第一分色镜7和第二分色镜8。其中，第一分色镜7反射蓝色LED光源的光并透射红色LED光源和绿色LED光源的光，第二分色镜8反射红色LED光源的光并透射蓝光LED光源和绿光LED光源的光，进而实现将第一色蓝色LED光源、第二色红色LED光源和第三色绿色LED光源所发出的光平行排列透射到光路转换装置。
该光路转换装置包括：沿光路依序设置的复眼阵列透镜9和第一透镜10，用于接收来自供光装置的光并将其均匀导向DMD芯片12上，复眼阵列透镜9和第一透镜10的中心光轴重合且与分光镜片组的出射光平行。复眼阵列透镜9可替代为光棒。
该照明光学系统包括场镜11，该场镜11设置在DMD芯片正前方，与DMD调制器平行。通过场镜11替换现有DLP微型投影机中的照明棱镜，不仅能将来自供光装置的光均匀化，还能对DMD芯片12的照明光源进行补偿，克服普通照明系统投影图像中间明亮而边缘较暗的缺点；另外，场镜11取代现有DLP微型投影机中的照明棱镜还使得该DLP微型投影机省略了平面反射镜，简化了光学元件、减小了DLP微型投影机的尺寸，使其便于携带。
该投影镜头装置包括：沿光路依次设置的光阑13、第一投影镜头组14、第二投影镜头组15和第三投影镜头组16。经过DMD调制器调制的光沿正前方均匀地入射到投影镜头装置中。其中，光阑13控制了进入投影镜头光束的强弱。
综上，该DLP微型投影机结构简单合理，通过采用场镜替代照明棱镜来对DMD照明光源进行补偿，省略了平面反射镜来改变光束方向，进而提高了DLP微型投影机的照明系统性能，同时简化了光学元件、减小了DLP微型投影机的尺寸，使其便于携带，且降低了生产成本。
前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (7)
1.一种DLP微型投影机，其特征在于，包括：
供光装置，其包括：双色LED光源及与其对应的第一准直透镜组、单色LED光源及与其对应的第二准直透镜组、以及分光镜片组；
光路转换装置，其包括：沿光路依次设置的复眼阵列透镜或光棒，以及第一透镜，所述复眼阵列透镜或光棒，以及第一透镜的中心光轴重合且与所述分光镜片组的出射光平行；
照明光学系统，其包括场镜；
DMD芯片，所述场镜设置在所述DMD芯片正前方；以及
投影镜头装置，其包括：沿光路依次设置的光阑、第一投影镜头组、第二投影镜头组和第三投影镜头组；
来自所述供光装置的光进入所述场镜均匀化后，再经所述DMD芯片反射后再次进入所述场镜进行补偿并入射到投影镜头装置。
2.根据权利要求1所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述双色LED光源包括：红光LED芯片和蓝光LED芯片，与所述双色LED光源对应的单色LED光源为绿光LED芯片；或者所述双色LED光源包括：红光LED芯片和绿光LED芯片，与所述双色LED光源对应的单色LED光源为蓝光LED芯片；或者所述双色LED光源包括：绿光LED芯片和蓝光LED芯片，与所述双色LED光源对应的单色LED光源为红光LED芯片。
3.根据权利要求2所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述单色LED光源的中心光轴与光路装换装置的中心光轴重合。
4.根据权利要求3所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述第一准直透镜组和第二准直透镜组的透射光的发散度均小于15°。
5.根据权利要求1所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述第二准直透镜组的透射光与第一准直透镜组的透射光垂直相交。
6.根据权利要求1所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述第一准直透镜组具体包括第一准直透镜和第二准直透镜；所述第二准直透镜组具体包括第三准直透镜和第四准直透镜。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述分光镜片组设置在第一准直透镜组和第二准直透镜组的透射光相交处，所述分光镜片组包括第一分色镜和第二分色镜。
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