Dlp 微型投影的制造方法
【专利摘要】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，包括：LED光源、光源准直系统和分光镜片组；光路转换装置，包括：复眼透镜或光棒；照明光学系统，包括：自由曲面透镜或自由曲面反射镜，以及直角棱镜；DMD光调制器，该DMD光调制器与直角棱镜的一直角边平行；以及投影透镜组。该DLP微型投影机结构简单合理，通过采用自由曲面光学部件替代现有技术中的平面反射镜和中继透镜来改变光束方向和会聚光束，并对DMD光调制器照明光源进行补偿，省略了中继透镜的使用，简化光学元件，减小了DLP微型投影机的尺寸和重量，提高了投影性能，且大大降低生产成本，实现高亮度、微型化的市场要求。
【专利说明】DLP微型投影机
【技术领域】
[0001]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】
[0002]近年来，由于各种手持式电子设备的开发和应用，投影显示系统微型化、高质量成为投影技术的发展方向。随着LED光源和DLP技术的成熟，DLP微型投影机得到了快速发展，成为一种极受欢迎的投影显示方式。
[0003]1987年，TI公司发明了 DMD器件，使DLP数字光处理技术在世界上得以应用，更推动了 DLP微型投影机的崛起。DMD器件是一种二进制脉宽调制的数字光开关，是目前世界上最复杂的光开关器件。成千上万微小的方形镜片，被建造在静态随机存取内存上方的铰链结构上而组成DMD。每一个镜片可以通断一个象素的光。铰链结构允许镜片在两个状态之间倾斜，+10度为“开”。-10度为“关”，当镜片不工作时，它们处于O度“停泊”状态。
[0004]DLP微型投影机要得到广泛应用，就要进一步减小投影系统尺寸和重量，保证其具有高投影品质的同时更便于携带。如图1所示，现有DLP微型投影机的照明光学系统需要设置平面反射镜101及其前后的两片中继透镜102、103，分别用来改变光束方向和会聚光束，平面反射镜和中继透镜的设置使现有DLP微型投影机的结构复杂，给现有DLP微型投影机进一步减小体积和重量带来了障碍。
[0005]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
[0006]本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理，通过采用自由曲面光学部件替代现有技术中的平面反射镜和中继透镜来改变光束方向和会聚光束，并对DMD光调制器照明光源进行补偿，省略了中继透镜的使用，简化光学元件，减小了 DLP微型投影机的尺寸和重量，提高了投影性能，且大大降低生产成本，实现高亮度、微型化的市场要求的DLP微型投影机。
[0007]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，包括:LED光源、光源准直系统和分光镜片组；光路转换装置，包括:复眼透镜或光棒；照明光学系统，包括:自由曲面透镜或自由曲面反射镜、以及直角棱镜；DMD光调制器，该DMD光调制器与直角棱镜的一直角边平行；以及投影透镜组。
[0008]优选地，上述技术方案中，LED光源包括:蓝色LED光源、绿色LED光源和红色LED光源，其中，红色LED光源发出的红光光路与绿色LED光源发出的绿光光路平行设置，蓝色LED光源发出的蓝光光路垂直于红色LED光源发出的红光光路和绿色LED光源发出的绿光光路。
[0009]优选地，上述技术方案中，光源准直系统包括:第一准直透镜组、第二准直透镜组和第三准直透镜组，分别设置在蓝色LED光源、绿色LED光源和红色LED光源的光路上。
[0010]优选地，上述技术方案中，第一准直透镜组、第二准直透镜组和第三准直透镜组的中心光轴分别与蓝色LED光源、绿色LED光源和红色LED光源的中心光轴重合。
[0011]优选地，上述技术方案中，分光镜片组包括:平行设置的第一分色镜和第二分色镜，第一分色镜反射绿色LED光源的光并透射蓝色LED光源的光，第二分色镜反射红色LED光源的光并透射蓝色LED光源和绿色LED光源的光。
[0012]优选地，上述技术方案中，LED光源包括:双色LED光源和单色LED光源，双色LED光源包括:红光LED芯片和蓝光LED芯片；该单色LED光源为绿光LED芯片，且中心光轴与光路装换装置的中心光轴重合。
[0013]优选地，上述技术方案中，光源准直系统包括:第四准直透镜组和第五准直透镜组，第四准直透镜组位于双色LED光源的光线方向，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；第五准直透镜组位于单色LED光源的光线方向，中心光轴与绿光LED芯片的光轴重合。
[0014]优选地，上述技术方案中，分光镜片组包括:第三分色镜和第四分色镜；其中，第三分色镜反射蓝光LED芯片的光并透射红光LED芯片和绿光LED芯片的光，第四分色镜反射红光LED芯片的光并透射蓝光LED芯片和绿光LED芯片的光。
[0015]优选地，上述技术方案中，自由曲面透镜或自由曲面反射镜的自由曲面由下式描述:
[0016]
【权利要求】
1.一种DLP微型投影机，其特征在于，包括: 供光装置，包括LED光源、光源准直系统和分光镜片组； 光路转换装置，其包括复眼透镜或光棒； 照明光学系统，其包括自由曲面透镜或自由曲面反射镜、以及直角棱镜； DMD光调制器，该DMD光调制器与直角棱镜的一直角边平行；以及投影透镜组。
2.根据权利要求1所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述LED光源包括:蓝色LED光源、绿色LED光源和红色LED光源，其中，红色LED光源发出的红光光路与绿色LED光源发出的绿光光路平行设置，蓝色LED光源发出的蓝光光路垂直于红色LED光源发出的红光光路和绿色LED光源发出的绿光光路。
3.根据权利要求 2所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述光源准直系统包括:第一准直透镜组、第二准直透镜组和第三准直透镜组，分别设置在蓝色LED光源、绿色LED光源和红色LED光源的光路上。
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、第二准直透镜组和第三准直透镜组的中心光轴分别与蓝色LED光源、绿色LED光源和红色LED光源的中心光轴重合。
5.根据权利要求4所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述分光镜片组包括:平行设置的第一分色镜和第二分色镜，第一分色镜反射绿色LED光源的光并透射蓝色LED光源的光，第二分色镜反射红色LED光源的光并透射蓝色LED光源和绿色LED光源的光。
6.根据权利要求1所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述LED光源包括双色LED光源和单色LED光源，双色LED光源包括:红光LED芯片和蓝光LED芯片；该单色LED光源为绿光LED芯片，且中心光轴与光路装换装置的中心光轴重合。
7.根据权利要求6所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述光源准直系统包括:第四准直透镜组和第五准直透镜组，第四准直透镜组位于双色LED光源的光线方向，该第四准直透镜组的中心光轴与红光LED芯片及蓝光LED芯片连线的中点处的垂直光轴重合?’第五准直透镜组位于单色LED光源的光线方向，该第五准直透镜组的中心光轴与绿光LED芯片的光轴重合。
8.根据权利要求6所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述分光镜片组包括:第三分色镜和第四分色镜；其中，第三分色镜反射蓝光LED芯片的光并透射红光LED芯片和绿光LED芯片的光，第四分色镜反射红光LED芯片的光并透射蓝光LED芯片和绿光LED芯片的光。
9.根据权利要求1所述的DLP微型投影机，其特征在于，所述自由曲面透镜或自由曲面反射镜的自由曲面由下式描述:Z=^+A1X^AY +A,X2 +A4XY+/IiY2 +/^Xj+AX2Y+/IiXf +AiYj I1-(I—.其中，Z为曲面高度，X、Y分别为曲面高度在光轴的投影坐标，Al到Α9为位置参数，C和k为曲率参数，r = six2 + V2。
【文档编号】G02B5/10GK203811978SQ201420248249
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】高志强, 赵远, 杨伟樑, 林清云 申请人:广景科技有限公司