專利名稱：微型投影機(jī)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及投影顯示領(lǐng)域，特別涉及一種可安裝在移動設(shè)備上以實(shí) 現(xiàn)投影功能的微型投影機(jī)模塊。
背景技術(shù)：
在21世紀(jì)，圖像顯示技術(shù)得到了巨大的發(fā)展，其廣泛應(yīng)用在便攜式電子 產(chǎn)品上，例如筆記本電腦、手機(jī)、游戲機(jī)、媒體播放器以及其他有圖像顯示 需要的移動設(shè)備上。然而這些移動設(shè)備由于體積小，其顯示屏幕尺寸受到了 很大的限制，而消費(fèi)者是不會滿足移動設(shè)備小屏幕顯示功能的，特別是在電 子商務(wù)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(shè)備出 現(xiàn)，以進(jìn)行產(chǎn)品或方案演示。
人們早己生產(chǎn)出顯示品質(zhì)良好、可大屏幕觀看影像的投影機(jī)產(chǎn)品，但這 些投影機(jī)較重體積較大，不方便攜帶，且價(jià)格昂貴，因此將投影機(jī)微型化將 是投影機(jī)產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)趨勢。結(jié)合以上，人們將投影機(jī)微型化以安裝在移 動設(shè)備或者通信設(shè)備上以實(shí)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(shè)備上實(shí)現(xiàn)投影功 能的技術(shù)方案，但這些技術(shù)方案中有的僅描述手機(jī)與投影機(jī)結(jié)合的理念，有 的是描述移動設(shè)備與投影機(jī)之間的連接方式或者電路控制方式，有的結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜，有的缺乏實(shí)質(zhì)內(nèi)容難以實(shí)現(xiàn)，只有另一中國專利申請200610079488.7 揭露了較成熟的手機(jī)與微型投影機(jī)結(jié)合的技術(shù)方案，其對投影機(jī)的結(jié)構(gòu)做了 詳細(xì)描述。美國專利申請20070070310 、 20060267858 、 20060121940 、 20070171376和美國授權(quán)專利6489934 、 6637896也公開了移動設(shè)備與投影 機(jī)結(jié)合的技術(shù)方案，但有的專利僅主要描述手機(jī)與投影機(jī)結(jié)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(shè)置在手機(jī)機(jī)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(jié) 構(gòu)，該投影儀結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)緊湊體積小重量輕成本較低的投影機(jī)模塊，但卻帶來了嚴(yán)重的缺 點(diǎn)顯示質(zhì)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(jī)投影機(jī)樣品的展示上可以看出。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單顯示質(zhì)
量佳的微型投影機(jī)模塊，該投影機(jī)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(shí)用新型的投影機(jī)模塊更 加微型化以更加方便地嵌入移動設(shè)備中。 本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案
一種微型投影機(jī)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(diào)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(shè)置的LCOS液晶面板。
在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)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(yīng)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(lán)三色光源，所述分合光系統(tǒng)包括X-cube合光棱鏡，紅 綠藍(lán)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(gè)二色鏡，其中，紅光經(jīng)第一二色鏡和第二二色鏡透射出，藍(lán)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(lán) 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(gè)分別與紅 綠藍(lán)三光源相對應(yīng)的二色鏡，紅綠藍(lán)光最后合成一束光射入平板偏振器。
該微型投影機(jī)模塊可用來嵌入手機(jī)、媒體播放器、移動硬盤、游戲機(jī)或 其他移動設(shè)備中，以使其具有投影顯示功能。
和現(xiàn)有技術(shù)中與移動設(shè)備相結(jié)合的投影儀的結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)用新型的進(jìn) 步在于本實(shí)用新型采用了兩塊微型LCOS液晶面板和一個(gè)平板偏振器，結(jié)構(gòu)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(zhì)量；平板
偏振器具有光接收范圍寬、體積小重量輕等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)本實(shí)用新型的其他光 學(xué)器件均微型化設(shè)計(jì)，這樣本實(shí)用新型方便嵌入移動設(shè)備中。
另外，本實(shí)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(jìn)一步地采用紅綠藍(lán)三色光源，這樣顯示質(zhì)量更佳。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一所采用的投影系統(tǒng)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二所采用的投影系統(tǒng)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三所采用的投影系統(tǒng)示意圖。 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例四所采用的投影系統(tǒng)示意圖。 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例五所采用的投影系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型的眾多具體細(xì)節(jié)作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例一
請參照圖1 ，本實(shí)用新型的微型投影機(jī)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(shí)施例中采用了白光光源，具體可為白光LED點(diǎn)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(zhuǎn)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(shè)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(jìn)行調(diào)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(shí)施例二
請參照圖2，該微型投影機(jī)模塊采用了三色光源，包含紅光源組件lr、 藍(lán)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(shè)置的LCOS液晶面板3和4。其中 紅光源組件lr、藍(lán)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(shè)置在X-cube合光棱鏡的三側(cè)，結(jié)構(gòu)緊湊體積 小，其發(fā)出的紅光、藍(lán)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(jìn)行調(diào)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(shí)施例三
見圖3所示，本實(shí)施例的微型投影機(jī)模塊結(jié)構(gòu)類似于實(shí)施例二，包含三 色光源紅光源組件lr、藍(lán)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(gè)二色鏡7和8 ，這樣減輕了 整機(jī)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(lán)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(lán)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(zhuǎn)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(jìn)行調(diào)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(shí)施例四
見圖4所示，本實(shí)施例的微型投影機(jī)模塊是在實(shí)施例三的基礎(chǔ)上進(jìn)行改 迸的，三色光源組件lg、 lb和lr并排設(shè)置，分合光系統(tǒng)采用了三個(gè)二色鏡 9、 lO和ll，這三個(gè)二色鏡分別與三色光源組件相對應(yīng)，也是并排設(shè)置，這 樣可以得到結(jié)構(gòu)緊湊外形細(xì)長的投影機(jī)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(lán)光源組件lb發(fā)出藍(lán)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(lán)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(jìn) 行調(diào)制，受圖像信號驅(qū)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(shí)施例五
見圖5所示，本實(shí)施例的微型投影機(jī)模塊的投影系統(tǒng)與實(shí)施例四相似， 不同之出在于本實(shí)施例采用了激光光源，即用紅綠藍(lán)三色激光光源組件
1R 、 1G和1B代替紅綠藍(lán)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(jī)模 塊的顯示亮度。由于本實(shí)施例中的投影光路與實(shí)施例四中的一致，故在此不 重復(fù)敘述。
上面己詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的眾多具體實(shí)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(yīng)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(diǎn)，適合用 于投影機(jī)模塊使其微型化。
本實(shí)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(jī)模塊的所有光學(xué)器件均小型化制作， 以滿足本實(shí)用新型投影機(jī)模塊微型化的需要。以上具體實(shí)施例中的微型投影 機(jī)模塊，實(shí)施例一結(jié)構(gòu)最為簡單，實(shí)施例二結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)施例三重量較輕， 實(shí)施例四和五均可以得到外形細(xì)長的投影機(jī)模塊，可見本實(shí)用新型所有實(shí)施 例中的投影光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均可以使投影機(jī)模塊更加微型化。
該微型投影機(jī)模塊另一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)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(shí)用新型還可采用激光光源或紅綠藍(lán)三色光 源，最大程度的改善照明亮度，色彩豐富，這樣顯示質(zhì)量更佳。
綜上，本實(shí)用新型無論是在體積重量上，還是在投影顯示質(zhì)量上，均非 常適合用于嵌入移動設(shè)備中，例如筆記本電腦、手機(jī)、媒體播放器、移動硬 盤和游戲機(jī)等等，只需要在移動設(shè)備上設(shè)置該微型投影機(jī)模塊的信號驅(qū)動單 元和電路控制單元，便可在移動設(shè)備上實(shí)現(xiàn)投影功能。
權(quán)利要求1.微型投影機(jī)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(diào)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(shè)置的LCOS液晶面板。
2. 如權(quán)利要求1所述的微型投影機(jī)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(quán)利要求1所述的微型投影機(jī)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(quán)利要求1所述的微型投影機(jī)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(yīng)的平板狀晶體。
5. 如權(quán)利要求1所述的微型投影機(jī)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(quán)利要求5所述的微型投影機(jī)模塊，其特征在于所述光源為紅綠藍(lán)三色光源。
7. 如權(quán)利要求6所述的微型投影機(jī)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(lán)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(quán)利要求6所述的微型投影機(jī)模塊，其特征在于所述分合光系統(tǒng) 包括兩個(gè)二色鏡，其中，紅光經(jīng)第一二色鏡和第二二色鏡透射出，藍(lán)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(lán)光 最后合成一束光射入平板偏振器。
9. 如權(quán)利要求6所述的微型投影機(jī)模塊，其特征在于所述分合光系統(tǒng)包括三個(gè)分別與紅綠藍(lán)三光源相對應(yīng)的二色鏡，紅綠藍(lán)光最后合成一束光射 入平板偏振器。
10.如權(quán)利要求1所述的微型投影機(jī)模塊，其特征在于該微型投影機(jī)模塊可嵌入筆記本電腦、手機(jī)、媒體播放器、移動硬盤、游戲機(jī)或其他移動 設(shè)備中。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可方便安裝在其他設(shè)備上以實(shí)現(xiàn)投影功能的微型投影機(jī)模塊。該微型投影機(jī)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(diào)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(shè)置的LCOS液晶面板。由于本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊、各個(gè)光學(xué)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(diǎn)，使得本實(shí)用新型滿足微型化。另外本實(shí)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(zhì)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(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者左國梁, 權(quán) 張, 曲魯杰 申請人:紅蝶科技(深圳)有限公司