專利名稱：可攜式投影機(jī)及其光源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種投影機(jī)，尤其是有關(guān)于一種以發(fā)光二極管作為光源的可攜式投影機(jī)及其光源模塊。
背景技術(shù)：
隨著投影機(jī)在日常生活的各種應(yīng)用越來越頻繁，重量更輕、外形更加小巧的可攜式投影機(jī)的需求亦逐步擴(kuò)大。為使可攜式投影機(jī)的整體重量及體積能更進(jìn)一步縮小，近來逐漸有使用發(fā)光二極管(LED)作為光源的投影機(jī)出現(xiàn)。
例如美國(guó)US 6,882,331號(hào)專利即公開一種「以發(fā)光二極管矩陣作為光源的投影機(jī)」(Projector with array LED matrix light source)；美國(guó)US6,644,814號(hào)專利亦公開一種發(fā)光二極管照明型式DMD投影機(jī)及其光學(xué)系統(tǒng)(LED-illumination-type DMD projector and optical system thereof)。然而，這些以發(fā)光二極管作為投影機(jī)光源的已知技術(shù)仍存在一些有待解決的問題。
首先，由于必須利用紅、藍(lán)、綠三原色才能達(dá)成全彩色的投影效果，所以必須于投影機(jī)內(nèi)配置紅光(R)、綠光(G)、藍(lán)光(B)三種發(fā)光二極管。已知技術(shù)通常是將這三種發(fā)光二極管分為三個(gè)模塊分開配置，如此將占據(jù)許多投影機(jī)的內(nèi)部空間，而不利于其小型化。
圖1顯示已知技術(shù)以發(fā)光二極管作為投影機(jī)光源的光源配置示意圖。如圖1所示，已知技術(shù)分別設(shè)置三個(gè)發(fā)光二極管模塊1R、1G以及1B，以提供投影所需的R、G、B三原色，并且這些發(fā)光二極管模塊1R、1G以及1B通常各具有一個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。同時(shí)，已知技術(shù)是針對(duì)各個(gè)發(fā)光二極管模塊，而分別設(shè)置三個(gè)光準(zhǔn)直器(Collimator)2R、2G以及2B，以準(zhǔn)直發(fā)光二極管模塊1R、1G以及1B所發(fā)出的光。再者，已知技術(shù)還需至少設(shè)置二個(gè)濾光鏡3A以及3B，以分別過濾經(jīng)由光準(zhǔn)直器2R、2G以及2B準(zhǔn)直后的光。因此，在已知技術(shù)的配置方式下，將使得以發(fā)光二極管作為光源的光源裝置占據(jù)太多投影機(jī)內(nèi)部空間，而使得投影機(jī)的整體體積及重量不能更進(jìn)一步地減少。
其次，由于目前高亮度發(fā)光二極管芯片通常系采用1個(gè)晶粒(Die)的形式，并切割成1mm×1mm的規(guī)格，因此已知技術(shù)的發(fā)光二極管模塊1R、1G以及1B通常為各具有1個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。然而，綠光的發(fā)光二極管將電轉(zhuǎn)換為光的效率比較不好，因此，在已知技術(shù)僅設(shè)置1個(gè)晶粒的綠光發(fā)光二極管的配置下，將使得投影機(jī)的光源裝置整體的亮度無法令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可攜式投影機(jī)及其光源模塊。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的光源模塊(Illuminator Module)，其可使用在一投影機(jī)中，該光源模塊包含一第一發(fā)光二極管模塊(LED Module)，包含一紅光發(fā)光二極管，用以發(fā)出紅光；以及一藍(lán)光發(fā)光二極管，用以發(fā)出藍(lán)光；以及一第二發(fā)光二極管模塊，包含一綠光發(fā)光二極管，用以發(fā)出綠光。
所述的光源模塊，進(jìn)一步包含一第一光準(zhǔn)直器(Collimator)，與該第一發(fā)光二極管模塊光學(xué)連接，用以準(zhǔn)直該第一發(fā)光二極管模塊所發(fā)出的紅光以及藍(lán)光；以及一第二光準(zhǔn)直器，與該第二發(fā)光二極管模塊光學(xué)連接，用以準(zhǔn)直該第二發(fā)光二極管模塊所發(fā)出的綠光。
所述的光源模塊，進(jìn)一步包含一濾光鏡(Filter)，與該第一光準(zhǔn)直器以及該第二光準(zhǔn)直器光學(xué)連接，用以過濾經(jīng)由該第一光準(zhǔn)直器以及該第二光準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后的紅光、藍(lán)光以及綠光。
所述的光源模塊，其中該濾光鏡為一雙色向?yàn)V光鏡(Dichroic Filter)。
所述的光源模塊，其中該投影機(jī)為一可攜式投影機(jī)。
所述的光源模塊，其中該紅光發(fā)光二極管為一個(gè)晶粒(Die)的發(fā)光二極管。
所述的光源模塊，其中該藍(lán)光發(fā)光二極管為一個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。
所述的光源模塊，其中該綠光發(fā)光二極管為四個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。
本發(fā)明提供的投影機(jī)，包含一光源模塊，其包含一第一發(fā)光二極管模塊以及一第二發(fā)光二極管模塊，該第一發(fā)光二極管模塊用以發(fā)出紅光以及藍(lán)光，該第二發(fā)光二極管模塊用以發(fā)出綠光；一第一光準(zhǔn)直器，與該第一發(fā)光二極管模塊光學(xué)連接，用以準(zhǔn)直該第一發(fā)光二極管模塊所發(fā)出的紅光以及藍(lán)光；一第二光準(zhǔn)直器，與該第二發(fā)光二極管模塊光學(xué)連接，用以準(zhǔn)直該第二發(fā)光二極管模塊所發(fā)出的綠光；一濾光鏡，與該第一光準(zhǔn)直器以及該第二光準(zhǔn)直器光學(xué)連接；一透鏡數(shù)組(Lens Array)，與該濾光鏡光學(xué)連接；一棱鏡模塊(Prism Module)，與該透鏡數(shù)組光學(xué)連接；一數(shù)字微鏡裝置(Digital Micromirror Device)，與該棱鏡組光學(xué)連接；以及一投影鏡頭組(Projection Lens Set)，與該數(shù)字微鏡裝置光學(xué)連接；以此，該第一光準(zhǔn)直器以及該第二光準(zhǔn)直器所準(zhǔn)直后的紅光、藍(lán)光以及綠光經(jīng)由該濾光鏡過濾并經(jīng)由該透鏡數(shù)組聚集后，再經(jīng)由該棱鏡模塊將聚集后的光折向該數(shù)字微鏡裝置，經(jīng)該數(shù)字微鏡裝置反射并顯像后，再由該棱鏡模塊將光折向該投影鏡頭組，而加以聚焦以供成像于一外界投影面。
所述的投影機(jī)，其中該投影機(jī)為一可攜式投影機(jī)。
所述的投影機(jī)，其中該濾光鏡為一雙色向?yàn)V光鏡。
所述的投影機(jī)，其中該棱鏡模塊為一反向全內(nèi)反射(Reversed TotalInternal Reflection，RTIR)棱鏡模塊。
所述的投影機(jī)，其中該第一發(fā)光二極管模塊包含一紅光發(fā)光二極管，用以發(fā)出紅光；以及一藍(lán)光發(fā)光二極管，用以發(fā)出藍(lán)光。
所述的投影機(jī)，其中該第二發(fā)光二極管模塊包含一綠光發(fā)光二極管，用以發(fā)出綠光。
所述的投影機(jī)，其中該紅光發(fā)光二極管為一個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。
所述的投影機(jī)，其中該藍(lán)光發(fā)光二極管為一個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。
所述的投影機(jī)，其中該綠光發(fā)光二極管為四個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。
以此，由本發(fā)明的實(shí)施即可較已知技術(shù)減少一個(gè)發(fā)光二極管模塊的配置，而能進(jìn)一步縮小投影機(jī)的體積，而增加投影機(jī)的整體亮度。


圖1為依據(jù)已知技術(shù)以發(fā)光二極管作為投影機(jī)光源的光源配置示意圖。
圖2為依據(jù)本發(fā)明的光源模塊的配置示意圖。
圖3A為依據(jù)本發(fā)明的第一發(fā)光二極管模塊的示意圖。
圖3B為依據(jù)本發(fā)明的第二發(fā)光二極管模塊的示意圖。
圖4為依據(jù)本發(fā)明的投影機(jī)的配置示意圖。
具體實(shí)施例方式
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明。
本發(fā)明首先提供一種以發(fā)光二極管為基礎(chǔ)的光源模塊，其可使用在可攜式投影機(jī)中。以下請(qǐng)參考圖2關(guān)于本發(fā)明的光源模塊的配置示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的光源模塊10具有第一發(fā)光二極管模塊1、第二發(fā)光二極管模塊2、第一光準(zhǔn)直器3、第二光準(zhǔn)直器4以及濾光鏡5。其中，第一發(fā)光二極管模塊1用以發(fā)出紅光以及藍(lán)光；第二發(fā)光二極管模塊2用以發(fā)出綠光。
因此，由第一發(fā)光二極管模塊1以及第二發(fā)光二極管模塊2，本發(fā)明即能發(fā)出形成全彩色投影所需的R、G、B三原色。如此，本發(fā)明即可較圖1所示的已知技術(shù)減少一個(gè)發(fā)光二極管模塊的配置，而能進(jìn)一步縮小投影機(jī)的體積。
如圖2所示，本發(fā)明的第一光準(zhǔn)直器3與第一發(fā)光二極管模塊1光學(xué)連接，用以將第一發(fā)光二極管模塊1所發(fā)出的大角度的紅光以及藍(lán)光予以準(zhǔn)直(collimate)，以達(dá)到收光的效果；并且第二光準(zhǔn)直器4與第二發(fā)光二極管模塊2光學(xué)連接，用以準(zhǔn)直第二發(fā)光二極管模塊2所發(fā)出的綠光。
因此，本發(fā)明由第一光準(zhǔn)直器3以及第二光準(zhǔn)直器4這兩個(gè)光準(zhǔn)直器即能達(dá)到將光準(zhǔn)直的效果。如此，本發(fā)明即可較圖1所示的已知技術(shù)減少一個(gè)光準(zhǔn)直器的配置，而能更進(jìn)一步縮小投影機(jī)的體積。
如圖2所示，本發(fā)明的濾光鏡與第一光準(zhǔn)直器3以及第二光準(zhǔn)直器4光學(xué)連接，用以過濾經(jīng)由第一光準(zhǔn)直器3以及第二光準(zhǔn)直器4準(zhǔn)直后的紅光、藍(lán)光以及綠光，以供作進(jìn)一步的處理。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，濾光鏡較佳地為一雙色向?yàn)V光鏡(DichroicFilter)。因此，本發(fā)明由濾光鏡5這一個(gè)濾光鏡即能達(dá)到濾光的效果。如此，本發(fā)明即可較圖1所示的已知技術(shù)減少一個(gè)濾光鏡的配置，而能更進(jìn)一步縮小投影機(jī)的體積。
接著，請(qǐng)參考圖3A以及圖3B關(guān)于本發(fā)明的第一發(fā)光二極管模塊1以及第二發(fā)光二極管模塊2的進(jìn)一步說明。
如圖3A所示，本發(fā)明的第一發(fā)光二極管模塊1具有一個(gè)紅光發(fā)光二極管晶粒11，用以發(fā)出紅光；以及一個(gè)藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒12，用以發(fā)出藍(lán)光。如此，本發(fā)明由將紅光發(fā)光二極管晶粒11及藍(lán)光發(fā)光二極管晶粒12設(shè)置在同一個(gè)發(fā)光二極管模塊1中，即能有效地減少其所占據(jù)的空間，進(jìn)而減少使用本發(fā)明的光源模塊10的投影機(jī)的整體體積。
如圖3B所示，本發(fā)明的第二發(fā)光二極管模塊2具有四個(gè)綠光發(fā)光二極管晶粒21、22、23以及24，用以發(fā)出綠光。如此，本發(fā)明由同時(shí)設(shè)置四個(gè)綠光發(fā)光二極管晶粒21、22、23以及24在同一個(gè)發(fā)光二極管模塊2中，即能有效地增加綠光的光輸出量，進(jìn)而改善使用本發(fā)明的光源模塊10的投影機(jī)的輸出亮度。
此外，本發(fā)明另提供一種使用上述光源裝置10的投影機(jī)。請(qǐng)參考圖4關(guān)于以光源裝置10作為光源的投影機(jī)100的配置示意圖。如圖4所示，本發(fā)明的投影機(jī)100具有彼此光學(xué)連接的第一發(fā)光二極管模塊1、第二發(fā)光二極管模塊2、第一光準(zhǔn)直器3、第二光準(zhǔn)直器4、濾光鏡5、透鏡數(shù)組6、棱鏡模塊7A及7B、數(shù)字微鏡裝置8以及投影鏡頭組9。其中，棱鏡模塊7A及7B較佳地為反向全內(nèi)反射(Reversed Total Internal Reflection，RTIR)棱鏡模塊。
由于上述的透鏡數(shù)組6、棱鏡模塊7A及7B、數(shù)字微鏡裝置8以及投影鏡頭組9皆為已知技術(shù)，因此不再贅述。以下僅簡(jiǎn)單說明由第一發(fā)光二極管模塊1以及第二發(fā)光二極管模塊2所發(fā)出的光在投影機(jī)100中的操作過程。
如圖4所示，由第一發(fā)光二極管模塊1所發(fā)出的紅光及藍(lán)光，以及由第二發(fā)光二極管模塊2所發(fā)出的綠光，分別經(jīng)由第一光準(zhǔn)直器3以及第二光準(zhǔn)直器4準(zhǔn)直，并經(jīng)由濾光鏡5過濾后，經(jīng)由透鏡數(shù)組6聚集，再經(jīng)由棱鏡模塊7A及7B將聚集后的光折向數(shù)字微鏡裝置8，經(jīng)數(shù)字微鏡裝置8反射并顯像后，再由棱鏡模塊7A及7B將光折向投影鏡頭組9，而加以聚焦以供成像于一外界投影面。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視申請(qǐng)專利范圍所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光源模塊，其可使用在一投影機(jī)中，該光源模塊包含一第一發(fā)光二極管模塊，包含一紅光發(fā)光二極管，用以發(fā)出紅光；以及一藍(lán)光發(fā)光二極管，用以發(fā)出藍(lán)光；以及一第二發(fā)光二極管模塊，包含一綠光發(fā)光二極管，用以發(fā)出綠光。
2.如權(quán)利要求1所述的光源模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含一第一光準(zhǔn)直器，與該第一發(fā)光二極管模塊光學(xué)連接，用以準(zhǔn)直該第一發(fā)光二極管模塊所發(fā)出的紅光以及藍(lán)光；以及一第二光準(zhǔn)直器，與該第二發(fā)光二極管模塊光學(xué)連接，用以準(zhǔn)直該第二發(fā)光二極管模塊所發(fā)出的綠光。
3.如權(quán)利要求2所述的光源模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含一濾光鏡，與該第一光準(zhǔn)直器以及該第二光準(zhǔn)直器光學(xué)連接，用以過濾經(jīng)由該第一光準(zhǔn)直器以及該第二光準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后的紅光、藍(lán)光以及綠光。
4.如權(quán)利要求3所述的光源模塊，其特征在于，其中該濾光鏡為一雙色向?yàn)V光鏡。
5.如權(quán)利要求1所述的光源模塊，其特征在于，其中該投影機(jī)為一可攜式投影機(jī)。
6.如權(quán)利要求1所述的光源模塊，其特征在于，其中該紅光發(fā)光二極管為一個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。
7.如權(quán)利要求1所述的光源模塊，其特征在于，其中該藍(lán)光發(fā)光二極管為一個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。
8.如權(quán)利要求1所述的光源模塊，其特征在于，其中該綠光發(fā)光二極管為四個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。
9.一種投影機(jī)，包含一光源模塊，其包含一第一發(fā)光二極管模塊以及一第二發(fā)光二極管模塊，該第一發(fā)光二極管模塊用以發(fā)出紅光以及藍(lán)光，該第二發(fā)光二極管模塊用以發(fā)出綠光；一第一光準(zhǔn)直器，與該第一發(fā)光二極管模塊光學(xué)連接，用以準(zhǔn)直該第一發(fā)光二極管模塊所發(fā)出的紅光以及藍(lán)光；一第二光準(zhǔn)直器，與該第二發(fā)光二極管模塊光學(xué)連接，用以準(zhǔn)直該第二發(fā)光二極管模塊所發(fā)出的綠光；一濾光鏡，與該第一光準(zhǔn)直器以及該第二光準(zhǔn)直器光學(xué)連接；一透鏡數(shù)組，與該濾光鏡光學(xué)連接；一棱鏡模塊，與該透鏡數(shù)組光學(xué)連接；一數(shù)字微鏡裝置，與該棱鏡組光學(xué)連接；以及一投影鏡頭組，與該數(shù)字微鏡裝置光學(xué)連接；以此，該第一光準(zhǔn)直器以及該第二光準(zhǔn)直器所準(zhǔn)直后的紅光、藍(lán)光以及綠光經(jīng)由該濾光鏡過濾并經(jīng)由該透鏡數(shù)組聚集后，再經(jīng)由該棱鏡模塊將聚集后的光折向該數(shù)字微鏡裝置，經(jīng)該數(shù)字微鏡裝置反射并顯像后，再由該棱鏡模塊將光折向該投影鏡頭組，而加以聚焦以供成像于一外界投影面。
10.如權(quán)利要求9所述的投影機(jī)，其特征在于，其中該投影機(jī)為一可攜式投影機(jī)。
11.如權(quán)利要求9所述的投影機(jī)，其特征在于，其中該濾光鏡為一雙色向?yàn)V光鏡。
12.如權(quán)利要求9所述的投影機(jī)，其特征在于，其中該棱鏡模塊為一反向全內(nèi)反射棱鏡模塊。
13.如權(quán)利要求9所述的投影機(jī)，其特征在于，其中該第一發(fā)光二極管模塊包含一紅光發(fā)光二極管，用以發(fā)出紅光；以及一藍(lán)光發(fā)光二極管，用以發(fā)出藍(lán)光。
14.如權(quán)利要求13所述的投影機(jī)，其特征在于，其中該第二發(fā)光二極管模塊包含一綠光發(fā)光二極管，用以發(fā)出綠光。
15.如權(quán)利要求13所述的投影機(jī)，其特征在于，其中該紅光發(fā)光二極管為一個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。
16.如權(quán)利要求13所述的投影機(jī)，其特征在于，其中該藍(lán)光發(fā)光二極管為一個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。
17.如權(quán)利要求14所述的投影機(jī)，其特征在于，其中該綠光發(fā)光二極管為四個(gè)晶粒的發(fā)光二極管。
全文摘要
一種可攜式投影機(jī)及其光源模塊，其包含彼此光學(xué)連接的第一發(fā)光二極管模塊、第二發(fā)光二極管模塊、第一光準(zhǔn)直器、第二光準(zhǔn)直器、濾光鏡、透鏡數(shù)組、棱鏡模塊、數(shù)字微鏡裝置以及投影鏡頭組。其中，第一發(fā)光二極管模塊具有一紅光發(fā)光二極管以及一藍(lán)光發(fā)光二極管；第二發(fā)光二極管模塊具有一綠光發(fā)光二極管。以此，由第一及第二發(fā)光二極管模塊發(fā)出的光，經(jīng)由第一及第二光準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后，并經(jīng)由濾光鏡過濾及透鏡數(shù)組聚集，再經(jīng)由棱鏡模塊將聚集后的光折向數(shù)字微鏡裝置，經(jīng)數(shù)字微鏡裝置反射并顯像后，再由棱鏡模塊將光折向投影鏡頭組。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1996138SQ20051004879
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者潘瑞文 申請(qǐng)人:普立爾科技股份有限公司