CN103631074A - 投影机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种投影机，包括照明***以及成像***。照明***包括光源模块、阵列透镜、聚光镜以及显示面板，其中光源模块产生光，经阵列透镜而均匀分散，然后由聚光镜汇聚，再经显示面板反射而得到影像光，再藉由成像***将影像光投射出去。其中聚光镜的有效焦距大致上等于照明***的焦比乘以阵列透镜的厚度。

Description

投影机

技术领域

本发明有关于一种体积小、光学效能佳的投影机。

背景技术

目前市场上已出现内含微型投影机的电子产品(例如手机、相机、笔记型计算机等)。为了要安装在电子产品上，所以投影机体积有大小的限制，投影机的体积愈小，可以搭配的电子产品愈多，但是缩小投影机体积通常伴随的是牺牲其光学效能，如何能减小投影机体积同时又维持现有的光学效能，已成为重要的课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的微型投影机无法兼顾小型化和光学性能的缺陷，提供一种体积小、光学效能佳的投影机。

本发明为解决其问题所采用的技术方案是，提供一种投影机，藉由调整聚光镜的有效焦距以及阵列透镜的厚度，来维持投影机的光学效能，同时又能达到减小投影机体积的目的。

本发明的投影机包括照明***以及成像***。照明***包括光源模块、阵列透镜、聚光镜以及显示面板，其中光源模块产生光，经阵列透镜而均匀分散，然后由聚光镜汇聚，再经显示面板反射而得到影像光，再藉由成像***将影像光投射出去。其中聚光镜的有效焦距大致上等于照明***的焦比乘以阵列透镜的厚度。

其中，聚光镜的有效焦距可为8.25mm-19.2mm。

本发明还提供了一种投影机，包括：

照明***，包括光源模块、阵列透镜、聚光镜以及显示面板，该光源模块产生光，经该阵列透镜而均匀分散，然后由该聚光镜汇聚，再经该显示面板反射而得到影像光，其中该聚光镜的有效焦距为8.25mm-19.2mm；以及

成像***，将该影像光投射出去。

实施本发明的投影机，具有以下有益效果：能减小投影机体积同时又维持较佳的光学效能。

附图说明

为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图做详细说明。

图1是依据本发明的投影机的示意图。

图2用于说明本发明投影机的设计原理。

具体实施方式

请参阅图1，图1是依据本发明的投影机的示意图。本发明的投影机2包括照明***22以及成像***21，分述如下：

照明***22包括光源模块221、221’、复数个准直透镜222、光源合成器223、阵列透镜224、反射镜225、聚光镜226、偏振分光镜227、以及显示面板228。其中，光源模块包括第一光源221(例如绿色发光二极管LED)以及第二光源221’(例如红色发光二极管以及蓝色发光二极管)，用于产生不同颜色的发散光，经准直透镜222变成平行光束，光源合成器223设置在平行光束的交会路径上，将平行光束合成后射向阵列透镜224，阵列透镜224包括至少3×5个球面或非球面的微小双凸透镜，用于将光线均匀分散，经反射镜225反射至聚光镜226加以汇聚，然后射至偏振分光镜227，偏振分光镜从光线中分离出特定方向的偏振光并投射至显示面板228，再由显示面板228加入图像信息而得到影像光，之后进入成像***21。

成像***21包括复数个镜片，由照明***22产生的影像光经过这些镜片后，即可投射至屏幕(未图示)上。

成像***21的焦比(F/#)和照明***22的焦比(F/#)要匹配，这样照明***22产生的影像光才能全部被成像***21所利用。

一个光学***中的焦比(F/#)(或称光圈)可以下列式子表示：

F/#=EFL/D                            (1)

其中EFL为有效焦距(Effective Focus Length)，D为通光孔径(Diameter ofClear Aperture)。

请参阅图2，图2用于说明本发明投影机的设计原理。如前所述，在照明***22中，光线经过阵列透镜224及聚光镜226后投射至显示面板228，由图2可看出，通光孔径D等于阵列透镜224的厚度，因此上述第(1)式可改写如下：

F/#_照明***=EFL_聚光镜/T_阵列透镜

或者是

EFL_聚光镜=F/#_照明***×T_阵列透镜(2)

其中EFL_聚光镜代表聚光镜226的有效焦距，F/#_照明系统代表照明***22的焦比，T_阵列透镜代表阵列透镜224的厚度。需要注意的是，在等式（2）中，允许EFL_聚光镜有+2mm的误差范围。因此，本发明也包括位于该误差范围内的EFL_{聚光 镜}。

因此在已知照明***22焦比F/#_照明***以及阵列透镜224的厚度T_阵列透镜的情况下，将可利用第(2)式计算出聚光镜226的有效焦距EFL_聚光镜。在本发明的优选实施例中，照明***22的焦比F/#_照明***介于1.5-2.4之间，而阵列透镜224的厚度T_阵列透镜介于5.5mm-8mm之间，据此可计算出聚光镜226的有效焦距EFL_聚光镜须限制在8.25mm-19.2mm之间。

一旦计算出聚光镜226的有效焦距EFL_聚光镜，即可进行设计而得到光学效能最佳且体积最小的微型投影机。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但其并非用以限定本发明，本技术领域的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (11)

1.一种投影机，其特征在于，包括：

照明***，包括光源模块、阵列透镜、聚光镜以及显示面板，该光源模块产生光，经该阵列透镜而均匀分散，然后由该聚光镜汇聚，再经该显示面板反射而得到影像光，其中该聚光镜的有效焦距等于该照明***的焦比乘以该阵列透镜的厚度；以及

成像***，将该影像光投射出去。

2.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，该聚光镜的有效焦距为8.25mm-19.2mm。

3.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，该光源模块包括第一光源以及第二光源。

4.如权利要求3所述的投影机，其特征在于，该第一光源包括绿色发光二极管，该第二光源包括红色发光二极管以及蓝色发光二极管。

5.如权利要求3所述的投影机，其特征在于，更包括复数个准直透镜，使该第一光源以及该第二光源产生的光变成平行光束。

6.如权利要求5所述的投影机，其特征在于，更包括光源合成器，将这些平行光束加以合成后射至该阵列透镜。

7.如权利要求6所述的投影机，其特征在于，该光源合成器设置在这些平行光束交会的路径上。

8.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，该阵列透镜包括3×5个球面或非球面的微小双凸透镜。

9.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，更包括反射镜，将通过该阵列透镜的光反射至该聚光镜。

10.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，更包括偏振分光镜，接收经过该聚光镜的光，然后从该光中分离出特定方向的偏振光并投射至该显示面板。

11.一种投影机，其特征在于，包括：

照明***，包括光源模块、阵列透镜、聚光镜以及显示面板，该光源模块产生光，经该阵列透镜而均匀分散，然后由该聚光镜汇聚，再经该显示面板反射而得到影像光，其中该聚光镜的有效焦距为8.25mm-19.2mm；以及

成像***，将该影像光投射出去。

Images