CN102298253A - 微型硅晶投影机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微型硅晶投影机，其包括一个发光二极管阵列、一个导光板、一个偏振分光棱镜、一个硅晶面板及一个投影镜头。该发光二极管阵列用于发出光束。该导光板用于将该光束分为S偏振光束及P偏振光束同时反射该S偏振光束并透射该P偏振光束。该硅晶面板用于将该S偏振光束调制成具有P偏振态的信号光，并反射该信号光。该投影镜头用于投射该信号光。该导光板包括一个出射面。该出射面形成有一个散射块阵列。该偏振分光棱镜包括一个与该出射面对齐设置的分光入射面。该分光入射面形成有一个准直透镜阵列。该准直透镜阵列具有一个焦平面。该散射块阵列位于该焦平面上。如此，该导光板、该散射块阵列及该准直透镜阵列的配合可将该光束充分扩散、均匀化。

Description

微型硅晶投影机
技术领域
本发明涉及硅晶(liquid crystal on silicon，LCoS)投影机，特别涉及一种微型硅晶投影机。
背景技术
传统的硅晶投影机采用卤素灯作光源，并采用蝇眼微镜阵列(fly eye lens)扩散、均匀化光源发出的光束。然而，当前微型硅晶投影机大部分采用发光二极管(light emitting diode)阵列作为光源，其发出的光束集中，蝇眼微镜阵列已无法满足扩散、均匀化光源的要求。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种扩散、均匀化效果好的微型硅晶投影机。
一种微型硅晶投影机，其包括一个发光二极管阵列、一个导光板、一个偏振分光棱镜(polarization beam splitter，PBS)、一个硅晶面板及一个投影镜头。该发光二极管阵列用于发出光束。该导光板用于该光束分为S偏振光束及P偏振光束、反射该S偏振光束并透射该P偏振光束。该硅晶面板用于将该S偏振光束调制成具有P偏振态的信号光，并反射该信号光。该投影镜头用于投射该信号光。该导光板包括一个出射面。该出射面形成有一个散射块阵列。该偏振分光棱镜包括一个与该出射面对齐设置的分光入射面。该分光入射面形成有一个准直透镜阵列。该准直透镜阵列具有一个焦平面。该散射块阵列位于该焦平面上。
本发明的微型硅晶投影机通过该导光板、该散射阵列及该准直透镜的配合可将该光束充分扩散、均匀化。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的硅晶微型投影机的立体示意图。
图2为图1的硅晶微型投影机的平面光路示意图。
主要元件符号说明
硅晶微型投影机                    100
光束                              101
S偏振光束                         102
P偏振光束                         103
信号光                            104
发光二极管阵列                    10
侧面                              12
发光部分                          14
导光板                            20
出射面                            22
散射块阵列                        24
导光入射面                        26
偏振分光棱镜                      30
分光入射面                        32
准直透镜阵列                      34
焦平面                            342
直角三棱柱                        36，38
斜边面                            30a
直角边面                          30b，30c，30d
硅晶面板                          40
投影镜头                          50
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明较佳实施方式的硅晶微型投影机100包括一个发光二极管阵列10、一个导光板20、一个偏振分光棱镜30、一个硅晶面板40及一个投影镜头50。发光二极管阵列10用于发出光束101。导光板20用于将光束101导引至偏振分光棱镜30。偏振分光棱镜30用于将光束101分为S偏振光束102及P偏振光束103、反射S偏振光束102并透射P偏振光束103。硅晶面板40用于将S偏振光束102调制成具有P偏振态的信号光104，并反射信号光104。投影镜头50用于投射信号光104。具体地，导光板20包括一个出射面22。出射面22形成有一个散射块阵列24(见图2)。偏振分光棱镜30包括一个与出射面22对齐设置的分光入射面32。分光入射面32形成有一个准直透镜阵列34。准直透镜阵列34具有一个焦平面342。散射块阵列24位于焦平面342上。如此设置，导光板20、散射块阵列24及准直透镜阵列34配合可将光束101充分扩散、均匀化。
具体地，发光二极管阵列10呈矩形柱状，其一个侧面12形成有一个发光部分14。导光板20呈四棱柱形，四棱柱形的一个侧面作为出射面22，其与出射面22相对的一个尖角边被截去，形成导光板20的一个导光入射面26。导光入射面26与发光二极管阵列10的发光部分14形状及面积相匹配。发光二极管阵列10封闭导光入射面26，且其发光部分14对齐导光入射面26，如此，可提高发光二极管阵列10的光利用率。导光板20的外表面除出射面22及导光入射面26外都涂有高反射率材料，防止光束101漏出，以提高导光板20的光利用率。另外，光束101在导光板20内经过多次反射，可实现初步扩散。
散射块阵列24可以是凸起结构，也可以是凹入结构，本实施方式采用凸起结构。散射块阵列24的每个散射块的尺寸较准直透镜阵列34的每个准直镜的面积小，但散射块阵列24的散射块密度比准直透镜阵列34的准直镜密度高，如此有利于光束101的扩散及均匀化。具体地，光束101在细且密的散射块阵列24可进一步实现扩散，而由于散射块阵列24位于准直透镜阵列34的焦平面342上，其散射后的光束101经过准直透镜阵列34后将变成平行、均匀的光束101。分光入射面32的形状及面积与出射面22匹配，也即是，导光板20与偏振分光棱镜30对接匹配，如此，可提高光利用率。
偏振分光棱镜30包括两个直角三棱柱36，38，两个直角三棱柱36，38的斜边面30a贴合，斜边面30a镀有偏振分光薄膜(图未示)，使得斜边面30a具有偏振分光特性，能反射S偏振光，透射P偏振光。具体地，直角三棱柱36靠近导光板20设置，其与导光板20正对的直角边面作为分光入射面32，而硅晶面板40正对直角三棱柱36的另一个直角边面30b设置。投影镜头50正对直角三棱柱38的一个与直角边面30b平行的直角边面30c设置。如此，光束101经斜边面30a后分成S偏振光束102及P偏振光束103。S偏振光束102射向直角边面30b并入射硅晶面板40，经硅晶面板40调制后成具有P偏振态的信号光104，并由硅晶面板40反射回斜边面30a后射向直角边面30c，最后经投影镜头50投射到屏幕上。而P偏振光束103则直接由直角边面30d射出偏振分光棱镜30。
总之，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种微型硅晶投影机，其包括一个发光二极管阵列、一个导光板、一个偏振分光棱镜、一个硅晶面板及一个投影镜头；该发光二极管阵列用于发出光束；该导光板用于该光束分为S偏振光束及P偏振光束、反射该S偏振光束并透射该P偏振光束；该硅晶面板用于将该S偏振光束调制成具有P偏振态的信号光，并反射该信号光；该投影镜头用于投射该信号光；该导光板包括一个出射面；该出射面形成有一个散射块阵列；该偏振分光棱镜包括一个与该出射面对齐设置的分光入射面；该分光入射面形成有一个准直透镜阵列；该准直透镜阵列具有一个焦平面；该散射块阵列位于该焦平面上。
2.如权利要求1所述的微型硅晶投影机，其特征在于，该导光板呈四棱柱形，该导光板的一个侧面作为该出射面，该导光板与该出射面相对的一个尖角边被截去，形成该导光板一个导光入射面。
3.如权利要求2所述的微型硅晶投影机，其特征在于，该发光二极管阵列包括一个发光部分，该发光二极管阵列封闭该导光入射面；该发光部分与该导光入射面对齐导光入射面。
4.如权利要求1所述的微型硅晶投影机，其特征在于，该散射块阵列为凸起结构或凹入结构。
5.如权利要求1所述的微型硅晶投影机，其特征在于，该散射块阵列的每个散射块的尺寸较该准直镜阵列的每个准直镜的面积小，该散射块阵列的散射块密度比该准直镜阵列的准直镜密度高。
6.如权利要求1所述的微型硅晶投影机，其特征在于，该分光入射面的形状及面积与该出射面配。
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