CN208126094U - 投影机及光源模块 - Google Patents

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Abstract

一种投影机及其光源模块，投影机包括光源模块、光阀及镜头。光源模块包括多个合光元件、多个第一发光元件及多个第二发光元件。每一合光元件具有第一反射面及第二反射面。每一第一发光元件用于发出第一照明光束，每一第一反射面用于反射第一照明光束沿合光方向传递。这些合光元件在参考平面上的正投影依序相连接，参考平面垂直于合光方向。每一第二发光元件用于发出第二照明光束，每一第二反射面用于反射第二照明光束沿合光方向传递。光阀位于这些第一照明光束与这些第二照明光束的传递路径上。镜头位于来自于光阀的影像光束的传递路径上。本实用新型的投影机及其光源模块可节省配置空间。

Description

投影机及光源模块
技术领域
本实用新型是有关于一种光学装置及其构件，且特别是有关于一种投影机及光源模块。
背景技术
投影机为一种用以产生大尺寸画面的显示装置。投影机的成像原理是藉由光阀将光源所产生的照明光束转换成影像光束，再藉由镜头将影像光束投射到荧幕或墙面上。
一般来说，投影机内的光源模块包含多组光源装置，且这些光源装置发出的光束藉由合光结构进行合光。随着投影技术的进步，使用者对于高亮度之投影机的需求也越来越高，故投影机内的光源装置数量相应地增加。因此，如何在有限的配置空间内缩减光源装置及合光结构的整体尺寸并使光源模块具有良好的出光效率，是光源模块设计上的重要课题。
“背景技术”部分只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在“背景技术”部分所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的公知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种投影机及光源模块，可节省配置空间。
本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种投影机，包括光源模块、光阀及镜头。光源模块包括多个合光元件、多个第一发光元件及多个第二发光元件。每一合光元件具有彼此不平行的第一反射面及第二反射面。这些第一发光元件配置于这些合光元件的第一侧且分别对位于这些第一反射面。每一第一发光元件用于往对应的第一反射面发出第一照明光束，每一第一反射面用于反射对应的第一照明光束以使对应的第一照明光束沿合光方向传递。这些合光元件在参考平面上的正投影依序相连接，参考平面垂直于合光方向。这些第二发光元件配置于这些合光元件的第二侧且分别对位于这些第二反射面。每一第二发光元件用于往对应的第二反射面发出第二照明光束，每一第二反射面用于反射对应的第二照明光束以使对应的第二照明光束沿合光方向传递。光阀位于来自于光源模块的这些第一照明光束与这些第二照明光束的传递路径上，且用于将来自于光源模块的这些第一照明光束与这些第二照明光束转换为影像光束。镜头位于影像光束的传递路径上。
为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种光源模块，包括多个合光元件、多个第一发光元件及多个第二发光元件。每一合光元件具有彼此不平行的第一反射面及第二反射面。这些第一发光元件配置于这些合光元件的第一侧且分别对位于这些第一反射面。每一第一发光元件用于往对应的第一反射面发出第一照明光束，每一第一反射面用于反射对应的第一照明光束以使对应的第一照明光束沿合光方向传递。这些合光元件在参考平面上的正投影依序相连接，参考平面垂直于合光方向。这些第二发光元件配置于这些合光元件的第二侧且分别对位于这些第二反射面。每一第二发光元件用于往对应的第二反射面发出第二照明光束，每一第二反射面用于反射对应的第二照明光束以使对应的第二照明光束沿合光方向传递。
基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。第一发光元件及第二发光元件分别配置于这些合光元件的不同侧，并藉由合光元件对第一发光元件发出的第一照明光束及第二发光元件发出的第二照明光束进行合光。由于第一发光元件及第二发光元件并非配置于同一处，故可避免第一发光元件及第二发光元件相堆叠而过度增加光源模块的尺寸。此外，这些合光元件在垂直于合光方向的参考平面上的正投影依序相连接而使其彼此之间不具有间隙，亦即，这些合光元件在垂直于合光方向的方向上以紧密的方式排列，从而可进一步缩减光源模块的尺寸。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的投影机的示意图。
图2是图1的光源模块的俯视示意图。
图3是图2的第一光源装置的侧视图。
图4绘示图2的参考平面P1上的第一照明光束及第二照明光束。
图5是图2的合光元件的放大图。
图6是本实用新型另一实施例的光源模块的俯视示意图。
图7是本实用新型另一实施例的光源模块的俯视示意图。
图8是本实用新型另一实施例的光源模块的俯视示意图。
具体实施方式
有关本实用新型之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
图1是本实用新型一实施例的投影机的示意图。请参考图1，本实施例的投影机100包括光源模块110、光阀120及镜头130。光源模块110用于发出照明光束L。光阀120位于照明光束L的传递路径上且用于将照明光束L转换成影像光束L’。在本实施例中，光阀120可以是数字微镜元件(digital micro-mirror device，DMD)、硅基液晶(Liquid Crystal onSilicon,LCoS)或液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)面板，但不局限于此。镜头130位于影像光束L’的传递路径上且用于将影像光束L’投射至投影机100外。
图2是图1的光源模块的俯视示意图。请参考图2，本实施例的光源模块110包括多个合光元件112、第一光源装置114及第二光源装置116，第一光源装置114包括多个第一发光元件114a，第二光源装置116包括多个第二发光元件116a。第一发光元件114a及第二发光元件116a例如是激光二极管(laser diode，LD)或发光二极管(light emitting diode，LED)，但不局限于此。每一合光元件112具有彼此不平行的第一反射面112a及第二反射面112b，这些第一反射面112a及这些第二反射面112b在垂直于合光方向Y且平行于方向X及方向Z的参考平面P1上的正投影为交错排列。第一光源装置114及其第一发光元件114a配置于这些合光元件112的第一侧(如图2中的左侧，容后详述)且分别对位于(位置对应于)这些第一反射面112a。第二光源装置116及其第二发光元件116a配置于这些合光元件112的第二侧(如图2中的右侧，容后详述)且分别对位于这些第二反射面112b。
所述第一侧(如图2中的左侧)及第二侧(如图2中的右侧)例如是这些合光元件112的相对的两侧，每一第一发光元件114a往对应的第一反射面112a发出的第一照明光束L1的光轴例如相同于对应的第二发光元件116a往对应的第二反射面112b发出的第二照明光束L2的光轴。此外，在本实施例中，第二照明光束L2不穿过第一反射面112a，第一照明光束L1不穿过第二反射面112b，亦即，第二反射面112b位于第一照明光束L1的传递路径之外，第一反射面112a位于第二照明光束L2的传递路径之外。
每一第一反射面112a用于反射对应的第一照明光束L1以使对应的第一照明光束L1沿合光方向Y传递。类似地，每一第二反射面112b用于反射对应的第二照明光束L2以使对应的第二照明光束L2沿合光方向Y传递。在本实施例中，沿合光方向Y传递的这些第一照明光束L1及这些第二照明光束L2构成图1所示的照明光束L。
在上述配置方式之下，由于第一发光元件114a及第二发光元件116a分别配置于这些合光元件112的不同侧而非配置于同一处，故可避免第一发光元件114a及第二发光元件116a相堆叠而过度增加光源模块110的尺寸。此外，在本实施例中，这些合光元件112在参考平面P1上的正投影依序相连接而使其彼此之间不具有间隙，亦即，这些合光元件112在垂直于合光方向Y的方向X上以紧密的方式排列，从而可进一步缩减光源模块110的尺寸。
如图2所示，在本实施例中，这些第一发光元件114a在垂直于第一发光元件114a的出光方向的另一参考平面P2上的正投影彼此不重叠，这些第二发光元件116a在参考平面P2上的正投影彼此不重叠，且这些合光元件112在参考平面P2上的正投影彼此不重叠，使每一第一发光元件114a及每一第二发光元件116a可分别对位于对应的合光元件112。此外，这些合光元件112在参考平面P1上的正投影彼此不重叠，使被每一合光元件112反射后的第一照明光束L1及第二照明光束L2不会被其他合光元件112阻挡。
图3是图2的第一光源装置的侧视图。图4绘示图2的参考平面P1上的第一照明光束及第二照明光束。在本实施例中，相邻的两第一照明光束L1在被对应的两第一反射面112a反射前具有第一间距d1(标示于图3)，相邻的两第一照明光束L1在被对应的两第一反射面112a反射后具有第二间距d2(标示于图4)，且第二间距d2小于第一间距d1。亦即，所述多个第一照明光束L1在被所述多个第一反射面112a反射后变得更为密集。类似地，第二光源装置116的侧视图相似于图3所示的第一光源装置114的侧视图，于此不再重复绘示，且第二照明光束L2具有相似于第一照明光束L1的上述特性，即第二间距d2(相邻的两第二照明光束L2在被对应的两第二反射面112b反射后的间距)小于第一间距d1(相邻的两第二照明光束L2在被对应的两第二反射面112b反射前的间距)，于此不再赘述。
更详细而言，在本实施例中，在垂直于合光方向Y的方向X上，被相邻的两第一反射面112a反射后的两第一照明光束L1的两光轴之间的距离为第三间距d3(标示于图2)，且每一第三间距d3等于对应的第二间距d2(标示于图4)与对应的第一照明光束L1的宽度a(标示于图3及图4)的和。所述宽度a例如是对应于第一照明光束L1的椭圆形光斑的短轴，且第一照明光束L1的光轴垂直于所述椭圆形光斑的短轴及长轴。类似地，第二照明光束L2具有相似于第一照明光束L1的上述特性，即第三间距d3(被相邻的两第二反射面112b反射后的两第二照明光束L2的两光轴之间的距离)等于第二间距d2与宽度a(对应的第二照明光束L2的宽度)的和，于此不再赘述。
图5是图2的合光元件的放大图。请参考图5，在本实施例中，每一合光元件112包括主体1121、第一反射层1122及第二反射层1123，每一主体1121具有彼此不平行的第一表面1121a及第二表面1121b。第一反射层1122配置于第一表面1121a上而形成第一反射面112a(标示于图2)，第二反射层1123配置于第二表面1121b上而形成第二反射面112b(标示于图2)。
本实用新型不对合光元件的形式加以限制，以下对此举例说明。图6是本实用新型另一实施例的光源模块的俯视示意图。图6所示的光源模块110A与图2所示的光源模块110的不同处主要在于，光源模块110A的每一合光元件112A是透光元件(如棱镜)，每一第一反射面112a及对应的第二反射面112b形成于对应的透光元件。
图7是本实用新型另一实施例的光源模块的俯视示意图。图7所示的光源模块110B与图2所示的光源模块110的不同处主要在于，光源模块110B还包括第三光源装置118，光源装置118包括多个第三发光元件118a。这些第三发光元件118a配置于这些合光元件112B的第三侧(如图7中的下方，容后详述)且分别对位于这些合光元件112B，每一第三发光元件118a用于沿合光方向Y往对应的合光元件112B发出第三照明光束L3，每一第三照明光束L3用于沿合光方向Y穿过对应的合光元件112B。在本实施例中，第一照明光束L1、第二照明光束L2及第三照明光束L3构成图1所示的照明光束L。具体而言，本实施例的每一合光元件112B具有开口112c，每一开口112c位于对应的第一反射面112a与对应的第二反射面112b之间以使第一反射面112a分离于第二反射面112b，每一第三照明光束L3穿过对应的合光元件112B的开口112c。在本实施例中，上述第三侧(如图7中的下方)例如位于第一侧(如图7中的左侧)及第二侧(如图7中的右侧)之间，其中第一侧(如图7中的左侧)及第二侧(如图7中的右侧)例如是这些合光元件112B的相对的两侧。
图8是本实用新型另一实施例的光源模块的俯视示意图。图8所示的光源模块110C与图7所示的光源模块110B的不同处主要在于，每一合光元件112C是透光元件(如棱镜)且具有出光面112d，每一出光面112d位于/连接于对应的第一反射面112a与对应的第二反射面112b之间，每一第三照明光束L3穿过对应的合光元件112C的出光面112d。
综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。第一发光元件及第二发光元件分别配置于这些合光元件的不同侧，并藉由合光元件对第一发光元件发出的第一照明光束及第二发光元件发出的第二照明光束进行合光。由于第一发光元件及第二发光元件并非配置于同一处，故可避免第一发光元件及第二发光元件相堆叠而过度增加光源模块的尺寸。此外，这些合光元件在垂直于合光方向的参考平面上的正投影依序相连接而使其彼此之间不具有间隙，亦即，这些合光元件在垂直于合光方向的方向上以紧密的方式排列，从而可进一步缩减光源模块的尺寸。
惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即所有依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和题目仅是用来辅助专利文件搜索之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
符号说明：
100：投影机
110、110A、110B、110C：光源模块
112、112A、112B、112C：合光元件
112a：第一反射面
112b：第二反射面
112c：开口
112d：出光面
114：第一光源装置
114a：第一发光元件
116：第二光源装置
116a：第二发光元件
118：第三光源装置
118a：第三发光元件
120：光阀
1121：主体
1121a：第一表面
1121b：第二表面
130：镜头
a：宽度
d1：第一间距
d2：第二间距
d3：第三间距
L：照明光束
L’：影像光束
L1：第一照明光束
L2：第二照明光束
L3：第三照明光束
P1、P2：参考平面
X、Z：方向
Y：合光方向。

Claims (24)

1.一种投影机，其特征在于，包括光源模块、光阀和镜头：
所述光源模块包括多个合光元件、多个第一发光元件以及多个第二发光元件：
所述多个合光元件中的每一所述合光元件具有彼此不平行的第一反射面及第二反射面；
所述多个第一发光元件配置于所述多个合光元件的第一侧且分别对位于所述多个第一反射面，其中每一所述第一发光元件用于往对应的所述第一反射面发出第一照明光束，每一所述第一反射面用于反射对应的所述第一照明光束以使对应的所述第一照明光束沿合光方向传递，所述多个合光元件在参考平面上的正投影依序相连接，所述参考平面垂直于所述合光方向；以及
所述多个第二发光元件配置于所述多个合光元件的第二侧且分别对位于所述多个第二反射面，其中每一所述第二发光元件用于往对应的所述第二反射面发出第二照明光束，每一所述第二反射面用于反射对应的所述第二照明光束以使对应的所述第二照明光束沿所述合光方向传递；
所述光阀位于来自于所述光源模块的所述多个第一照明光束与所述多个第二照明光束的传递路径上，且用于将来自于所述光源模块的所述多个第一照明光束与所述多个第二照明光束转换为影像光束；以及
所述镜头位于所述影像光束的传递路径上。
2.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，相邻的两所述第一照明光束在被对应的两所述第一反射面反射前具有第一间距，相邻的两所述第一照明光束在被对应的两所述第一反射面反射后具有第二间距，每一所述第二间距小于每一所述第一间距。
3.如权利要求2所述的投影机，其特征在于，在垂直于所述合光方向的方向上，被相邻的两所述第一反射面反射后的两所述第一照明光束的两光轴之间的距离为第三间距，每一所述第三间距等于对应的所述第二间距与对应的所述第一照明光束的宽度的和。
4.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，每一所述第一发光元件往对应的所述第一反射面发出的所述第一照明光束的光轴相同于对应的所述第二发光元件往对应的所述第二反射面发出的所述第二照明光束的光轴。
5.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述多个第一发光元件在另一参考平面上的正投影彼此不重叠，所述另一参考平面垂直于所述多个第一发光元件的出光方向。
6.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述多个合光元件在垂直于所述合光方向的所述参考平面上的正投影彼此不重叠。
7.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述多个第一反射面及所述多个第二反射面在垂直于所述合光方向的所述参考平面上的正投影交错排列。
8.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，每一所述合光元件包括主体、第一反射层及第二反射层，每一所述主体具有彼此不平行的第一表面及第二表面，所述多个第一反射层分别配置于所述多个第一表面上而形成所述多个第一反射面，所述多个第二反射层分别配置于所述多个第二表面上而形成所述多个第二反射面。
9.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，每一所述合光元件是透光元件，每一所述第一反射面及对应的所述第二反射面形成于对应的所述透光元件上。
10.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述光源模块包括多个第三发光元件，所述多个第三发光元件配置于所述多个合光元件的第三侧且分别对位于所述多个合光元件，每一所述第三发光元件用于沿所述合光方向往对应的所述合光元件发出第三照明光束，每一所述第三照明光束用于沿所述合光方向穿过对应的所述合光元件。
11.如权利要求10所述的投影机，其特征在于，每一所述合光元件具有开口，每一所述开口位于对应的所述第一反射面与对应的所述第二反射面之间，每一所述第三照明光束穿过对应的所述合光元件的所述开口。
12.如权利要求10所述的投影机，其特征在于，每一所述合光元件是透光元件且具有出光面，每一所述出光面位于对应的所述第一反射面与对应的所述第二反射面之间，每一所述第三照明光束穿过对应的所述合光元件的所述出光面。
13.一种光源模块，其特征在于，包括：
多个合光元件，每一所述合光元件具有彼此不平行的第一反射面及第二反射面；
多个第一发光元件，配置于所述多个合光元件的第一侧且分别对位于所述多个第一反射面，其中每一所述第一发光元件用于往对应的所述第一反射面发出第一照明光束，每一所述第一反射面用于反射对应的所述第一照明光束以使对应的所述第一照明光束沿合光方向传递，所述多个合光元件在参考平面上的正投影依序相连接，所述参考平面垂直于所述合光方向；以及
多个第二发光元件，配置于所述多个合光元件的第二侧且分别对位于所述多个第二反射面，其中每一所述第二发光元件用于往对应的所述第二反射面发出第二照明光束，每一所述第二反射面用于反射对应的所述第二照明光束以使对应的所述第二照明光束沿所述合光方向传递。
14.如权利要求13所述的光源模块，其特征在于，相邻的两所述第一照明光束在被对应的两所述第一反射面反射前具有第一间距，相邻的两所述第一照明光束在被对应的两所述第一反射面反射后具有第二间距，每一所述第二间距小于每一所述第一间距。
15.如权利要求14所述的光源模块，其特征在于，在垂直于所述合光方向的方向上，被相邻的两所述第一反射面反射后的两所述第一照明光束的两光轴之间的距离为第三间距，每一所述第三间距等于对应的所述第二间距与对应的所述第一照明光束的宽度的和。
16.如权利要求13所述的光源模块，其特征在于，每一所述第一发光元件往对应的所述第一反射面发出的所述第一照明光束的光轴相同于对应的所述第二发光元件往对应的所述第二反射面发出的所述第二照明光束的光轴。
17.如权利要求13所述的光源模块，其特征在于，所述多个第一发光元件在另一参考平面上的正投影彼此不重叠，所述另一参考平面垂直于所述多个第一发光元件的出光方向。
18.如权利要求13所述的光源模块，其特征在于，所述多个合光元件在垂直于所述合光方向的所述参考平面上的正投影彼此不重叠。
19.如权利要求13所述的光源模块，其特征在于，所述多个第一反射面及所述多个第二反射面在垂直于所述合光方向的所述参考平面上的正投影交错排列。
20.如权利要求13所述的光源模块，其特征在于，每一所述合光元件包括主体、第一反射层及第二反射层，每一所述主体具有彼此不平行的第一表面及第二表面，所述多个第一反射层分别配置于所述多个第一表面上而形成所述多个第一反射面，所述多个第二反射层分别配置于所述多个第二表面上而形成所述多个第二反射面。
21.如权利要求13所述的光源模块，其特征在于，每一所述合光元件是透光元件，每一所述第一反射面及对应的所述第二反射面形成于对应的所述透光元件上。
22.如权利要求13所述的光源模块，其特征在于，包括多个第三发光元件，其中所述多个第三发光元件配置于所述多个合光元件的第三侧且分别对位于所述多个合光元件，每一所述第三发光元件用于沿所述合光方向往对应的所述合光元件发出第三照明光束，每一所述第三照明光束用于沿所述合光方向穿过对应的所述合光元件。
23.如权利要求22所述的光源模块，其特征在于，每一所述合光元件具有开口，每一所述开口位于对应的所述第一反射面与对应的所述第二反射面之间，每一所述第三照明光束穿过对应的所述合光元件的所述开口。
24.如权利要求22所述的光源模块，其特征在于，每一所述合光元件是透光元件且具有出光面，每一所述出光面位于对应的所述第一反射面与对应的所述第二反射面之间，每一所述第三照明光束穿过对应的所述合光元件的所述出光面。
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