专利名称：便携式投影仪的光学系统及使用其的移动通信终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及投影仪的光学系统，且更为具体地说，涉及便携式投影仪的光学系统及使用该光学系统的移动通信终端。
背景技术：
显示设备近来的趋势是提供大屏幕尺寸并且轻和薄。这种显示设备中，投影仪因为其能够实现大于等于100英寸的大屏幕，所以其成为亮点。
这种投影仪是将从微设备，比如液晶显示(LCD)面板、反射性硅基液晶(LCOS)面板或数字微镜设备(DMD)面板产生的图像投射到屏幕上，从而显示图像的显示设备。
通常，根据在投影仪中使用的微设备的数目，将投影仪分类为单面板类型、双面板类型，或三面板类型。
在单面板类型投影仪中，以时分方式将白光分为彩色光分量，且将分开的彩色光分量照射到单个微设备。在双面板类型投影仪中，以空分和时分方式将白光分为彩色光分量，且将彩色光分量照射到两个微设备。在三面板类型投影仪中，以空分方式将白光分为彩色光分量，且将彩色光分量照射到三个微设备。
图1是说明了通常的单面板类型投影仪的布置的示意图。图2是说明了通常的三面板类型投影仪的布置的透视图。
如图1所示，该单面板类型投影仪包括光源2、色鼓3，棒形透镜4，照明透镜5和6，微设备7，棱镜8和投影透镜单元1。
在所示的单面板类型投影仪中，从光源2发出的光在通过色鼓3时被分为红、绿和蓝光束。在通过棒型透镜4时该分开的光束被调整(modulate)以具有均匀的亮度。然后，光束在通过照明透镜5和6以及棱镜8之后，入射在微设备7上。
该入射的光束在通过微设备7时具有图像信号，且在通过棱镜8和投影透镜单元1之后被投射在屏幕上。
此外，如图2所示，三面板类型投影仪包括分色镜(dichroic mirror)9，以将从光源2发出的光分为红、绿和蓝光束。该分开的红、绿和蓝光束分别入射在相应的LCD面板10上。然后，构成入射光束以经投影透镜单元1投射在屏幕上。
但是，具有上述布置的现有投影仪的问题在于它们不仅需要大量的光学元件，而且由于其光学系统的三维布置，还需要过大的安装空间。
这种光学系统的布置使得其不可能减少投影仪的整个尺寸。
而且，因为从光源到投影透镜单元的光传播路径很长，现有的投影仪通常经受光的损耗。因此，现有的投影仪在显示亮和生动的图像上受到限制。
另外，因为光学系统的三维布置，现有的投影仪的问题在于光学元件的布置不稳定。
发明内容
因此，本发明提供一种便携式投影仪的光学系统和使用其的移动通信终端，其基本上避免了因为现有技术的限制和缺点引起的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种便携式投影仪的光学系统和使用其的移动通信终端，其具有新颖的布置，能够最小化光学系统的空间，由此实现投影仪的整个尺寸的减少。
本发明的另一目的是提供一种便携式投影仪的光学系统和使用其的移动通信终端，其能够最小化光路径，由此实现光损耗的减少。
本发明的再一目的是提供一种便携式投影仪的光学系统和使用其的移动通信终端，其能够实现光学元件的稳定布置。
本发明的其它优点、目的和特征将在随后的说明中部分地描述，经过以下检验或从本发明的实践中学习，上述优点、目的和特征对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。本发明的目的和优点可以如所附说明书及其权利要求书和附图中所特别指出的来实现和获得。
为实现本发明的这些和其它的优点，以及根据本发明的目的，如这里具体地和广泛地描述的，便携式投影仪的光学系统包括光透射部件，其具有第一和第二表面；光源器件，其用于发射光束到该部件的第一表面上，从而允许光束透射到该部件；和一个或多个光学元件，其被支撑在该部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射(diffracting)从光源器件入射的光束到光透射部件中，和接下来再生和发射图像到该部件的外部。
这里，光透射部件可以是玻璃部件、透明塑料部件或具有大气或真空压力内部的空心部件。
该光透射部件可以是线性和平坦表面。作为选择地，在该光透射部件的所有表面中，其上支持光学元件的至少一个表面可以是凸起或凹陷的。
该光源器件可以是从激光二极管、发光二极管和有机电致发光元件中选择的任意一个。该光源器件可以是用于发射具有单一波长的光束或具有彼此不同波长的光束的发光元件或发光元件阵列。
每个光学元件可以采用平板的形式。
根据本发明的另一方面，提供了一种便携式投影仪的光学系统，其包括光透射部件，其具有第一和第二表面；光源器件，其用于基于外部图像信号发射光束到部件的第一表面上，从而允许光束透射到该部件中；一个或多个光学元件，且被支撑在该部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射和反射从光源器件入射的光束到该部件中，和至少一个扫描镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的一个上，用于基于外部控制信号扫描从光学元件衍射和反射的光束到部件外侧的外部屏幕上。
这里，光学元件可包括至少一个分光器，其被支撑在部件的第一表面上，用于透射从光源器件发射的特定波长的光束；和至少一个透镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从分光器发射的光束，以发射衍射的光束到扫描镜。而且，该光学系统可以进一步包括放置在分光器面对光源器件的表面上的棱镜，用于改变从光源器件入射的光束的路径。
该光学元件可包括至少一个分光器，其被支撑在部件的第一表面上，用于透射从光源器件发射的特定波长的光束；第一透镜，其被放置在分光器面对光源器件的表面上，用于衍射从光源器件发射的光束；和至少一个第二透镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从分光器发射的光束，以发射衍射的光束到扫描镜。
这里，其上入射光束的第一透镜的第一表面具有用于会聚光束的光栅角，且从其发射光束的第一透镜的第二表面可具有用于改变光束的路径的光栅角。
该光学元件可包括至少一个分光器，其被支撑在部件的第一表面上，用于透射从光源器件发射的特定波长的光束；第一透镜，其被放置在分光器面对光源器件的表面上，用于衍射从光源器件发射的光束；板，其被放置在第一透镜面对光源器件的表面上，且具有用于除去从光源器件发射的光束的散斑噪声(speckle noise)的不规则表面图形；和至少一个第二透镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从分光器发射的光束，从而发射该衍射的光束到扫描镜。
该光学系统可进一步包括驱动器，以同时在一个方向往复分光器、第一透镜和板。
该光学元件可包括至少一个第一透镜，其被支撑在部件的第一表面上，用于衍射从光源器件发射的光束；第二透镜，其被支撑在部件的第二表面上，用于合成从第一透镜衍射的光束；滤色器，其被支撑在部件的第一表面上，用于分开从第二透镜合成的光束的彩色光分量；和至少一个第三透镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，以衍射从滤色器发射的光束，从而发射该衍射的光束到扫描镜。
根据本发明的另一方面，提供了一种便携式投影仪的光学系统，其包括光透射部件，其具有第一和第二表面；光源器件，其用于发射光束到部件的第一表面上，从而允许将光束透射到该部件中；一个或多个第一光学元件，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射和反射从光源器件入射的光束；至少一个显示元件，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于在接收从第一光学元件衍射和反射的光束的情况下再生图像；和至少一个第二光学元件，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于放大和发射从显示元件再生的图像。
根据本发明的再一方面，其提供了使用光学系统的移动通信终端。该光学系统包括光透射部件和附加到光透射部件的、用于再生和发射来自入射光束的图像的多个光学元件，该移动通信终端包括主体，其具有多个键盘和孔；盖子，其具有显示面板且被配置与主体连接；光透射部件，其在主体中被安装在其孔穿过主体的主体的侧表面处，该光透射部件适于通过孔发射再生图像的光束到主体的外侧；和光源器件，其被安装在主体中，用于发射光束到被附加到光透射部件的至少一个表面的光学元件。
根据本发明的又一方面，提供了一种使用光学系统的移动通信终端，该光学系统包括光透射部件和附加到光透射部件的、用于再生和发射来自入射光束的图像的多个光学元件，该移动通信终端包括主体，其具有多个键盘；盖子，其具有显示面板且被配置与主体连接；支撑部件，其被可转动地安装到该盖子；沟槽，其在支撑部件中以支撑部件的纵向方向形成；连接件，其可沿着沟槽滑动；壳体，其连接到该连接件的一端，且具有在其侧面位置形成的孔；光透射部件，其被安装在壳体中，用于通过该孔发射再生图像的光束到壳体的外侧；和光源器件，其被安装在壳体中，用于发射光束到被附加到光透射部件的至少一个表面的光学元件。
应该理解本发明的前述一般描述和下面的具体描述都是示例性和说明性的，并且意在提供本发明如权利要求所述的进一步解释。
附图是为了能进一步理解本发明而包含的，并且被纳入本说明书中构成本说明书的一部分，这些附图示出了本发明的一个或多个实施例，并用于与本说明书一起对本发明的原理进行说明。在附图中图1是说明了通常的单面板类型投影仪的布置的视图；图2是说明了通常的三面板类型投影仪的布置的视图；图3A和3B是说明了根据本发明第一实施例的便携式投影仪的光学系统的透视图；图4A到4E是说明了根据本发明可用在便携式投影仪的光学系统中的DOE透镜的视图；图5是说明了根据本发明第二实施例的便携式投影仪的光学系统的透视图；图6A和6B是说明了在图5的透镜表面形成的光栅的视图；图7是说明了根据本发明第三实施例的便携式投影仪的光学系统的透视图；图8是说明了在图7的板上产生的全息图形的视图；图9是说明了根据本发明第四实施例的便携式投影仪的光学系统的透视图；图10到18是说明了根据本发明的使用便携式投影仪的光学系统的移动激光投影电话的示意图。
具体实施例方式
下面将详细参考本发明的优选实施例，在附图中示出了其实例。在任何可能的地方，在整个附图中使用相同的参考数字表示相同或相似的部分。
本发明的概念是提供一种便携式投影仪，其中在光透射部件的两个相对表面布置多个光学元件以实现光学元件的稳定布置，且通过光透射部件透射光束以减少光路径的长度。
本发明的光学系统基本上包括光透射部件、光源器件和多个光学元件。
这里，光透射部件可以是玻璃部件、透明塑料部件或具有大气或真空压力内部的空心部件。当然，应该理解其它材料可用于形成光透射部件，只要它们具有高的光透射效率，且光透射部件的尺寸可以基于光学系统的设计来确定。
当情况需要时，制造光透射部件以具有圆形、半圆形、三角形或多边形截面。
在本发明的实施例中，光透射部件被制造为具有线性和平坦表面。
根据光学系统的设计，在光透射部件的所有表面中，其上支撑光学元件的一些表面区域被制造为凸起或凹陷的。
设计光源器件以发射光束到光透射部件的第一表面上，从而允许光束被透射到部件中。
这里，光源器件可以是从激光二极管、发光二极管和有机电致发光元件中选择的一个。优选地，该投影仪的光学系统包括激光二极管以便减少投影仪的整个尺寸。
当情况需要时，光源器件可采取用于发出具有单一波长的光束或具有彼此不同的波长的光束的一个或多个发光元件的阵列形式。
在本发明的实施例中，该光源器件包括用于产生红光束的红光源，用于产生绿光束的绿光源，和用于产生蓝光束的蓝光源；该红光源、绿光源和蓝光源被放置在彼此相同的表面上，使得它们沿着同一线彼此平行的布置。
该光源器件可被支撑在光透射部件的第一表面上，或可被支撑在与第一表面分开预定距离的另一部件上。
该光透射部件包括面对第一表面的第二表面，且在光透射部件的第一和第二表面的至少一个上支撑该光学元件。该光学元件用于衍射从光源器件入射的光束到光透射部件中，且接下来再生和发射图像到部件外侧的外部屏幕上。
在本发明的实施例中，该光透射部件的第一和第二表面被布置以彼此面对。
优选地，该光学元件可以包括从衍射光学元件、全息光学元件、平面镜，微显示器和扫描镜选择的一个或多个元件。优选地，该光学元件可以分别以平板的形式制造。
根据光学系统的设计，本发明的光学元件能够被制造为多种形式。
在本发明的光学系统中，该支撑在光透射部件的第一或第二表面上的光学元件沿着同一线彼此平行布置。
可以以预定角度，交替放置支撑在光透射部件的第一表面上的光学元件和支撑在光透射部件的第二表面上的光学元件。
这种交替布置的原因是最小化光透射路径。
为最优化根据本发明的光学系统的配置，优选地，在光透射部件的第一表面上布置具有驱动电路的光学元件，且在光透射部件的第二表面上布置不具有驱动电路的光学元件。
需要电路布置的光学元件被集中在一侧的原因是最大化空间的使用，由此实现光学系统的整个尺寸的显著减少。
同时，本发明的光学系统可使用至少一个扫描镜以扫描外部屏幕上的图像，或可以使用微显示器和投影透镜用于投射图像到外部屏幕上。
在使用扫描镜的光学系统中，如果光源器件基于外部图像信号发射光束到光学元件，且光学元件衍射和反射从光源器件入射的光束，则扫描镜基于外部控制信号扫描从光学元件衍射和反射的光束，以再生图像到位于光透射部件外侧的外部屏幕上。
在使用微显示器的光学系统中，如果光源器件发射光束到光学元件，且光学元件衍射和反射从光源器件入射的光束，则微显示器在接收从光学元件衍射和反射的光束的情况下再生图像，且投影透镜放大从微显示器再生的图像，从而发射放大的图像到外部屏幕上。
图3A和3B是说明了根据本发明第一实施例的便携式投影仪的光学系统的透视图。
特别的，图3A说明了使用扫描镜的光学系统，且图3B说明了使用微显示器的光学系统。
如图3A所示，本发明的便携式投影仪包括光透射部件50，光源器件51，第一、第二和第三分束器(beam splitter)52、53和54，第一和第二镜55和56，衍射透镜57，扫描镜58和多个棱镜59。
光透射部件50可以是玻璃部件、透明塑料部件或具有大气或真空压力内部的空心部件。当然，应该理解其它材料可用于形成光透射部件50，只要它们具有高的光透射效率，且基于光学系统的设计确定光透射部件50的尺寸。
当情况需要时，光透射部件50可具有圆形、半圆形、三角形或多边形截面。
在本发明的实施例中，制造光透射部件50以具有线性和平坦表面。
根据光学系统的设计，在光透射部件50的所有表面中，其上支撑第一、第二和第三分束器52、53和54，第一和第二镜55和56，衍射透镜57和扫描镜58的一些表面区域被制造为凸起或凹陷的。
设计光源器件51以基于外部图像信号发射光束到光透射部件50的第一表面上，从而允许光束被透射到光透射部件50中。
光源器件51包括红激光源51a、绿激光源51b，和蓝激光源51c。光源器件51可以被支撑在光透射部件50的第一表面上，或可被支撑在另一部件上，且同时和第一表面分开预定的距离。
棱镜59被分别放置在第一、第二和第三分束器52、53和54上。该棱镜59用于改变从光源器件51入射的光束的方向。
当情况需要时，如果分束器由具有用于改变从光源器件入射的光束路径的光栅角的分光器代替，省略棱镜。
这里，在每个分光器面对光源器件51的表面形成光栅角。
附加有棱镜59的第一分束器52被支撑在部件50的第一表面上，且用于衍射从红激光源51a入射的光束，以发射衍射的光束到部件50的第二表面上。
第一分束器52能够在执行绿色和蓝色波长的全反射时透射红色波长。
附加有棱镜59的第二分束器53被支撑在部件50的第一表面上，且用于不仅衍射从绿激光源51b入射的光束，而且衍射从第一镜55反射的光束，以发射衍射的光束到光透射部件50的第二表面上。
第二分束器53能够在执行红色和蓝色波长的全反射时透射绿色波长。
附加有棱镜59的第三分束器54被支撑在光透射部件50的第一表面上，且不仅用于衍射从蓝激光源51c入射的光束，而且衍射从第二镜56反射的光束，以发射该衍射的光束到部件50的第二表面上。
第三分束器54能够在执行红色和绿色波长的全反射时透射蓝色波长。
第一镜55被支撑在部件50的第二表面上，且用于反射从第一分束器52衍射的光束。
第二镜56被支撑在部件50的第二表面上，且用于反射从第二分束器53衍射的光束。
衍射透镜57被支撑在部件50的第二表面上，且用于衍射从第三分束器54衍射的光束。
这里，衍射透镜57可以是圆形衍射光学元件。
扫描镜58被支撑在部件50的第一表面上，且用于基于外部控制信号扫描从衍射透镜57衍射的光束。
优选地，布置光透射部件50的第一和第二表面彼此面对。优选地，分别以平板的形式制造第一、第二和第三分束器52、53和54，第一和第二镜55和56，衍射透镜57和扫描镜58。
另外，在光透射部件50的第一表面上支撑第一、第二和第三分束器52、53和54以及扫描镜58，同时沿着相同的线彼此平行的布置，在光透射部件50的第二表面上支撑第一和第二镜55和56以及衍射透镜57，且同时沿着相同的线彼此平行的布置。
以预定角度，交替设置在光透射部件50的第一表面上支撑的第一、第二和第三分束器52、53和54以及扫描镜58，和在光透射部件50的第二表面上支撑的第一及第二镜55和56，以及衍射透镜57。
这种交替布置的原因是最小化光透射路径。
为最优化根据本发明的光学系统的布置，需要在光透射部件50的第一表面上布置具有驱动电路的光学元件，而在光透射部件50的第二表面上布置不具有驱动电路的光学元件。
需要电路布置的光学元件被集中在一侧的原因在于最小化空间的使用，由此实现光学系统的尺寸的显著减少。
现在，将解释具有上述配置的根据本发明的便携式投影仪的工作方法。
如图3A所示，首先，包括红激光源51a、绿激光源51b和蓝激光源51c的光源器件51基于外部图像信号发射光束到光透射部件50的第一表面上。
从红激光源51a发射的光束入射在被支撑在光透射部件50的第一表面上同时附加到棱镜59的第一分束器52上。
接下来，第一分束器52衍射入射光束，以发射衍射的光束到位于光透射部件50的第二表面上的第一镜55。
之后，第一镜55反射从第一分束器52衍射的光束到位于光透射部件50的第一表面上的第二分束器53。
同时，从绿激光源51b发射的光束入射在被支撑在光透射部件50的第一表面上且同时附加到棱镜59的第二分束器53上。
设计第二分束器53以在执行红色波长的全反射的同时透射绿色波长。因此，第二分束器53不仅衍射从绿激光源51b入射的绿光束，而且衍射从第一镜55反射的红光束，以发射衍射的光束到位于光透射部件50的第二表面上的第二镜56。
之后，第二镜56反射从第二分束器53衍射的光束到位于光透射部件50的第一表面上的第三分束器54。
同时，从蓝激光源51c发射的光束入射在被支撑在光透射部件50的第一表面上且附加到棱镜59的第三分束器54上。
设计第三分束器54以在执行红色和绿色波长的全发射的同时透射蓝色波长。因此，第三分束器54不仅衍射从蓝激光源51c入射的蓝光束，还衍射从第二镜56反射的红色和绿色光束，以发射该衍射的光束到位于光透射部件50的第二表面上的衍射透镜57。
之后，从衍射透镜57衍射的红、绿和蓝光束入射在位于部件50的第一表面上的第二镜58上。由此，扫描镜58扫描和发射入射光束到外部屏幕上。
这里，扫描镜58可包括水平地扫描入射光束的一维扫描镜和垂直地扫描入射光束的一维扫描镜，或可以是垂直地和水平地扫描入射光束的二维扫描镜。
在本发明中，电控光束扫描镜(galvano mirror)用作扫描镜58。
图3B说明了使用微显示器代替扫描镜的光学系统。
微显示器60用于在接收从衍射透镜57衍射的光束的情况下再生图像。在该情况中，提供投影透镜61以放大从微显示器60再生的图像，从而发射该放大的图像到外部屏幕上。
图4A到4E是说明了根据本发明的可用在便携式投影仪的光学系统中的DOE透镜。根据光学系统的设计，可使用多种DOE透镜。
图5是说明了根据本发明第二实施例的便携式投影仪的光学系统的透视图。
如图5所示，本发明的投影仪包括光透射部件50，光源器件51，第一、第二和第三透镜72、73和74，第一、第二和第三镜75、76和77，衍射透镜78和扫描镜79。
第一透镜72可以是衍射光学元件(DOE)类型透镜。根据光学系统的设计，可使用多种DOE透镜。
制造第一透镜72使得激光束入射其上的上表面具有和激光束从其发射的其下表面不同的光栅状态。
如图6A和6B所示，第一透镜72的激光束入射表面具有用于会聚激光束的光栅角，而第一透镜72的激光束发射表面具有用于改变激光束的路径的光栅角。
这种透镜的光栅结构可以根据光学系统的设计以多种方式改变。
第二透镜73被支撑在部件50的第一表面上，且用于不仅衍射从绿激光源51b入射的光束，还衍射从第一镜75反射的光束，以发射衍射的光束到部件50的第二表面上。
虽然第二透镜73具有和第一透镜72相同的光栅结构，其不同在于在其上入射从第一镜75反射的光束的第二透镜73的表面设置分束器(没有示出)，该分束器适于在执行红色波长的全反射的同时透射绿色波长。
第三透镜74被支撑在光透射部件50的第一表面上，且用于不仅衍射从蓝激光源51c入射的光束，且衍射从第二镜76反射的光束，以发射衍射的光束到部件50的第二表面上。
虽然第三透镜74具有和第一透镜72相同的光栅结构，其不同在于在入射从第二镜76反射的光束的第三透镜74的表面上提供分束器(没有示出)，该分束器适于在执行红色和绿色波长的全反射的同时透射蓝波长。
在部件50的第二表面上支撑第一镜75，且其用于反射从第一透镜72衍射的光束。
第二镜76被支撑在部件50的第二表面上，且其用于反射从第二透镜73衍射的光束。
第三镜77被支撑在部件50的第二表面上，且其用于反射从第三透镜73衍射的光束。
衍射透镜78被支撑在部件50的第一表面上，且其用于衍射从第三镜77反射的光束。
衍射透镜78可使用圆形衍射光学元件。
扫描镜79被支撑在部件50的第二表面上，且其基于外部控制信号用于扫描从衍射透镜78衍射的光束。
这里，扫描镜79可使用以二维方式扫描入射光束的电控光束扫描镜。
作为选择地，该扫描镜79可以由两个扫描镜代替。
在作为选择的实施例中，两个扫描镜包括水平地扫描入射光束的电控光束扫描镜，和垂直地扫描入射光束的电控光束扫描镜。
虽然没有示出，以和上述本发明第一实施例相同的方式，制造根据本发明第二实施例的光学系统以使用微显示器(micro-display)代替扫描镜。
图7是说明了根据本发明第三实施例的便携式投影仪的光学系统的透视图。
如图7所示，在本发明的第三实施例中，提供散斑噪声去除器(speckle noise remover)80以去除激光束的噪声。
散斑噪声去除器80位于部件50的第一表面上。
该散斑噪声去除器80包括至少一个分光器83，位于分光器83上的透镜82，和位于透镜82上的板81，该分光器83、透镜82和板81彼此集成形成。
分光器83位于部件50的第一表面上，且用于透射从光源器件51发射的特定波长的光束。
透镜82位于分光器83面对光源器件51的表面上，且用于衍射从光源器件51发射的光束。
这里，透镜82可以是具有如图6A和6B所示的光栅角的DOE透镜。
板81位于透镜82面对光源器件51的表面上，且具有用于去除从光源器件51发射的光束的散斑噪声的不规则表面图形。
在本发明中，优选地，随机相位板(RPP)用作板81。
如图8所示，需要板81的图形是由计算机生成的全息图形。这种图形改变激光束的相位为π。
该板81的面积优选地大于分光器83或透镜82的面积。
提供驱动器85以同时以一个方向往复分光器83、透镜82和板81。
这里，配置驱动器85以引起用于去除光束的散斑噪声的散斑噪声去除器80的板81的精细振动。
虽然能够引起具有短位移的振动的任意其它装置可用作驱动器85，优选地使用由电场振动的电磁元件，或在由压电现象扩展或压缩的同时振动的压电元件。
现在，将解释具有上述配置的根据本发明第三实施例的光束的路径。
如图7所示，从光源器件51发射的激光束入射在部件50的第一表面上，使得它们通过散斑噪声去除器80。由此，去除了散斑噪声的光束由位于部件50的第二表面上的镜86、87和88反射。
接下来，反射的光束在通过DOE透镜89及90和扫描镜91之后，被发射到外部屏幕上。
这里，扫描镜91可以是以二维方式扫描入射光束的电控光束扫描镜。
当情况需要时，扫描镜91可以由两个扫描镜代替。
虽然没有示出，以和上述本发明第一实施例相同的方式，可以制造根据本发明第三实施例的光学系统以使用微显示器代替扫描镜。
图9是说明了根据本发明第四实施例的便携式投影仪的光学系统的透视图。
如图9所示，根据本发明第四实施例的光学系统包括光源器件51，多个DOE透镜100、101和105，滤色器102和第一及第二扫描镜103及104。
从光源器件51发射的激光束由DOE透镜105衍射。之后，该衍射的光束再次由位于部件50的第二表面上的DOE透镜100衍射。
接下来，衍射的光束由DOE透镜101合成，且之后合成的光束由位于部件50的第二表面上的滤色器102分开。
在通过第一及第二扫描镜103和104会之后，分开的光束被发射到外部屏幕上。
这里，第一扫描镜103可以是水平地扫描入射光束的电控光束扫描镜，且第二扫描镜104可以是垂直地扫描入射光束的电控光束扫描镜。
当情况需要时，两个扫描镜可由以二维方式扫描入射光束的单一电控光束扫描镜代替。
虽然没有示出，以和上述本发明的第一实施例相同的方式，可以制造根据本发明第四实施例的光学系统以使用微显示器代替扫描镜。
具有上述工作方法的根据本发明的便携式投影仪的光学系统不仅能够实现光学元件的稳定布置，还因为通过光透射部件透射光束而减少了光路径的长度。因此，本发明的光学系统能够实现尺寸和重量的减少，且因此，适于便携式投影仪。
图10和11是说明了根据本发明的使用用于便携式投影仪的光学系统的移动激光投影电话的示意图。如图10和11所示，本发明的光学系统可方便地应用于具有小的内部空间的设备，比如移动电话。
移动电话110包括主体112和盖子111。
向主体112设置有多个键盘和孔113。而盖子111设置有显示面板，且其与主体112连接。
光透射部件50在主体112的侧表面处被安装在主体112中，其中孔113穿过该主体112。由此，光透射部件50能够通过孔113发射再生图像的光束到主体112的外侧。
光源器件51被安装在主体112中，且其适于发射光束到被附加到光透射部件50的一个或多个确定表面的光学元件上。
如图12和13所示，作为选择地，附加有光学元件的光透射部件50和光源器件51可由壳体114保护。
在该情况中，孔113可以穿过壳体114的外围位置，使得再生图像的光束能被从光透射部件50发射到壳体114的外侧。
在壳体114的外围表面处在孔113周围形成可以多个隆起(knurl)115。
隆起115是用作防止当用户打开壳体114时手指滑动的装置，以便调整投影仪的投影方向。
图14和15是说明了使用如图12所示在壳体中容纳的投影仪的移动电话的多种实例的视图。
图16、17和18说明了在移动电话的盖子中安装的投影仪的另一实例。
如图16、17和18所示，设置有多个键盘的移动电话的主体112被连接设置有显示面板的盖子111。
支撑部件116被可转动地安装在盖子111上。支撑部件116具有沿着其纵向形成的沟槽117。
在沟槽117中容纳连接件118以沿着沟槽117滑动。在其侧面位置具有孔的壳体114连接到连接件118的一端。
在该情况中，光透射部件50被安装在壳体114中，使得再生图像的光束被从光透射部件50通过孔发射到壳体114的外侧。
壳体114还容纳光源器件以发射光束到被附加到光透射部件50的表面的光学元件上。
从上述描述可以看出，在根据本发明的便携式投影仪的光学系统和使用其的移动传输终端中，在光透射部件的两个相对表面布置多个光学元件，由此稳定光学元件的布置。另外，本发明允许光束透射通过光透射部件。这具有减少光路径长度的效果。
因此，本发明能够实现投影仪的尺寸和重量的降低。因此，本发明可应用于所有种类的便携式设备，比如移动电话，且使得能够按照情况要求进行多种设计，产生更广的应用范围。
对于本领域普通技术人员来说很明显可以对本发明做出多种修改和变更。因此，本发明意在覆盖在所附权利要求及其等效物范围内提供的本发明的修改和变化。
权利要求
1.一种便携式投影仪的光学系统，其包括光透射部件，其具有第一和第二表面；光源器件，其用于发射光束到该部件的第一表面上，从而允许光束透射到该部件中；和一个或多个光学元件，其被支撑在该部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从光源器件入射的光束到光透射部件中，和接下来再生和发射图像到部件的外侧。
2.如权利要求1所述的光学系统，其中，该光透射部件是玻璃部件、透明塑料部件或具有大气或真空压力内部的空心部件。
3.如权利要求1所述的光学系统，其中，该光透射部件具有圆形、半圆形、三角形或多边形截面。
4.如权利要求1所述的光学系统，其中，该光透射部件具有线性和平坦表面。
5.如权利要求1所述的光学系统，其中，在光透射部件的所有表面中，其上支持光学元件的至少一个表面是凸起或凹陷的。
6.如权利要求1所述的光学系统，其中，该光透射部件的第一和第二表面彼此面对。
7.如权利要求1所述的光学系统，其中，该光源器件是从激光二极管、发光二极管和有机电致发光元件中选择的任意一个。
8.如权利要求1所述的光学系统，其中，该光源器件是用于发射具有单一波长的光束或具有彼此不同波长的光束的发光元件或发光元件阵列。
9.如权利要求1所述的光学系统，其中，该光源器件被支撑在光透射部件的第一表面上，或者与第一表面分开预定的距离。
10.如权利要求1所述的光学系统，其中，该光源器件包括用于产生红光束的红光源、用于产生绿光束的绿光源和用于产生蓝光束的蓝光源。
11.如权利要求10所述的光学系统，其中，该红光源、绿光源和蓝光源被沿着相同的线彼此平行的布置。
12.如权利要求1所述的光学系统，其中，该光学元件包括从衍射光学元件、全息光学元件、平面镜、微显示器和扫描镜中选择的一个或多个元件。
13.如权利要求1所述的光学系统，其中，每个光学元件采取平板的形式。
14.如权利要求1所述的光学系统，其中，该在光透射部件的相同表面上彼此支撑的光学元件被沿着相同的线彼此平行的布置。
15.如权利要求1所述的光学系统，其中，该在光透射部件的第一表面上支撑的光学元件被以预定角度与在光透射部件的第二表面上支撑的光学元件交替地放置。
16.如权利要求1所述的光学系统，其中，在光透射部件的第一和第二表面之一上布置具有驱动电路的光学元件，且在另一表面上布置不具有驱动电路的光学元件。
17.一种便携式投影仪的光学系统，其包括光透射部件，其具有第一和第二表面；光源器件，其用于基于外部图像信号发射光束到该部件的第一表面上，从而允许光束透射到该部件中；和一个或多个光学元件，且被支撑在该部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射和反射从光源器件入射的光束到该部件中；和至少一个扫描镜，其被支撑在该部件的第一和第二表面中的一个上，用于基于外部控制信号扫描从光学元件衍射和反射的光束到部件外侧的外部屏幕上。
18.如权利要求17所述的光学系统，其中，该光学元件包括至少一个分光器，其被支撑在该部件的第一表面上，用于透射从光源器件发射的特定波长的光束；和至少一个透镜，其被支撑在该部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从分光器发射的光束，以发射该衍射的光束到扫描镜。
19.如权利要求18所述的光学系统，进一步包括棱镜，其被放置在分光器面对光源器件的表面上，用于改变从光源器件入射的光束的路径。
20.如权利要求18所述的光学系统，其中，该分光器面对光源器件的表面具有用于改变从光源器件入射的光束的路径的光栅角。
21.如权利要求17所述的光学系统，其中，该光学元件包括至少一个分光器，其被支撑在部件的第一表面上，用于透射从光源器件发射的特定波长的光束；第一透镜，其被放置在分光器面对光源器件的表面上，用于衍射从光源器件发射的光束；和至少一个第二透镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从分光器发射的光束，以发射该衍射的光束到扫描镜。
22.如权利要求21所述的光学系统，其中，其上入射光束的第一透镜的第一表面具有用于会聚光束的光栅角，且从其发射光束的第一透镜的第二表面具有用于改变光束路径的光栅角。
23.如权利要求17所述的光学系统，其中，该该光学元件包括至少一个分光器，其被支撑在部件的第一表面上，用于透射从光源器件发射的特定波长的光束；第一透镜，其被放置在分光器面对光源器件的表面上，用于衍射从光源器件发射的光束；板，其被放置在第一透镜面对光源器件的表面上，且具有用于除去从光源器件发射的光束的散斑噪声的不规则表面图形；和至少一个第二透镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从分光器发射的光束，以发射该衍射的光束到扫描镜。
24.如权利要求23所述的光学系统，其中，该分光器、第一透镜和板彼此集成地形成。
25.如权利要求23所述的光学系统，其进一步包括驱动器，其同时以一个方向往复分束器、第一透镜和板。
26.如权利要求25所述的光学系统，其中，该驱动器是电磁元件或压电元件。
27.如权利要求23所述的光学系统，其中，该板具有大于分光器或第一透镜的面积的面积。
28.如权利要求17所述的光学系统，其中，该光学元件包括至少一个第一透镜，其被支撑在部件的第一表面上，用于衍射从光源器件发射的光束；第二透镜，其被支撑在该部件的第二表面上，用于合成从第一透镜衍射的光束；滤色器，其被支撑在该部件的第一表面上，用于分开从第二透镜合成的光束的彩色光分量；和至少一个第三透镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从滤色器发射的光束，以发射该衍射的光束到扫描镜。
29.如权利要求17所述的光学系统，其中，该扫描镜包括水平地扫描入射光束的第一一维扫描镜和垂直地扫描入射光束的第二一维扫描镜，或包括水平地和垂直地扫描入射光束的二维扫描镜。
30.如权利要求17所述的光学系统，其中，该扫描镜是电控光束扫描镜。
31.一种便携式投影仪的光学系统，其包括光透射部件，其具有第一和第二表面；光源器件，其用于发射光束到该部件的第一表面上，从而允许将光束透射到该部件中；一个或多个第一光学元件，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射和反射从光源器件入射的光束；至少一个显示元件，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于在接收从第一光学元件衍射和反射的光束的情况下再生图像；和至少一个第二光学元件，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于放大和发射从显示元件再生的图像。
32.如权利要求31所述的光学系统，其中，该第一光学元件包括至少一个分光器，其被支撑在部件的第一表面上，用于透射从光源器件发射的特定波长的光束；和至少一个透镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从分光器发射的光束，以发射该衍射的光束到显示元件。
33.如权利要求32所述的光学系统，其进一步包括棱镜，其位于分光器面对光源器件的表面上，用于改变从光源器件入射的光束的路径。
34.如权利要求32所述的光学系统，其中，该分光器面对光源器件的表面具有用于改变从光源器件入射的光束的路径的光栅角。
35.如权利要求31所述的光学系统，其中，该第一光学元件包括至少一个分光器，其被支撑在部件的第一表面上，用于透射从光源器件发射的特定波长的光束；和第一透镜，其位于分光器面对光源器件的表面上，用于衍射从光源器件发射的光束；和至少一个第二透镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从分光器发射的光束，以发射该衍射的光束到显示元件。
36.如权利要求35所述的光学系统，其中，该其上入射光束的第一透镜的第一表面具有用于会聚光束的光栅角，且从其发射光束的第一透镜的第二表面具有用于改变光束路径的光栅角。
37.如权利要求31所述的光学系统，其中，该第一光学元件包括至少一个分光器，其被支撑在部件的第一表面上，用于透射从光源器件发射的特定波长的光束；和第一透镜，其位于分光器面对光源器件的表面上，用于衍射从光源器件发射的光束；板，其位于第一透镜面对光源器件的表面上，且具有用于去除从光源器件发射的光束的散斑噪声的不规则表面图形；和至少一个第二透镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从分光器发射的光束，以发射该衍射的光束到显示元件。
38.如权利要求37所述的光学系统，其中，该分光器、第一透镜和板彼此集成地形成。
39.如权利要求37所述的光学系统，进一步包括驱动器，其用于同时以一个方向往复分束器、第一透镜和板。
40.如权利要求39所述的光学系统，其中，该驱动器是电磁元件或压电元件。
41.如权利要求37所述的光学系统，其中，该板的面积大于分束器或第一透镜的面积。
42.如权利要求31所述的光学系统，其中，该第一光学元件包括至少一个第一透镜，其被支撑在部件的第一表面上，用于衍射从光源器件发射的光束；第二透镜，其被支撑在部件的第二表面上，用于合成从第一透镜衍射的光束；滤色器，其被支撑在部件的第一表面上，用于分开从第二透镜合成的光束的彩色光分量；和至少一个第三透镜，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从滤色器发射的光束，以发射该衍射的光束到显示元件。
43.如权利要求31所述的光学系统，其中，该第二光学元件是投影透镜或镜，用于放大和投射从显示元件再生的图像。
44.一种使用光学系统的移动通信终端，该光学系统包括光透射部件和附加到光透射部件的、用于再生和发射来自入射光束的图像的多个光学元件，该移动通信终端包括主体，其具有多个键盘和一个孔；盖子，其具有显示面板且被配置为与主体连接；光透射部件，其被安装在主体中的主体的侧表面处，且该孔穿过主体的侧表面，该光透射部件适于通过该孔发射再生图像的光束到主体的外侧；和光源器件，其被安装在主体中，用于发射光束到被附加到光透射部件的至少一个表面的光学元件。
45.如权利要求44所述的移动通信终端，进一步包括壳体，其在其中容纳有光透射部件和光源器件；孔，其穿过壳体的侧面位置，用于允许再生图像的光束从光透射部件到壳体外侧；和多个隆起，其形成在壳体的围绕孔的外围表面处。
46.一种使用光学系统的移动通信终端，该光学系统包括光透射部件和附加到光透射部件的、用于再生和发射来自入射光束的图像的多个光学元件，该移动通信终端包括主体，其具有多个键盘；盖子，其具有显示面板且被配置为与主体连接；支撑部件，其被可转动地安装到盖子；沟槽，其在支撑部件中以支撑部件的纵向方向形成；连接件，其沿着沟槽可滑动；壳体，其连接到该连接件的一端且具有在其侧面位置形成的孔；光透射部件，其被安装在壳体中，用于通过孔发射再生图像的光束到壳体的外侧；和光源器件，其被安装在壳体中，用于发射光束到被附加到光透射部件的至少一个表面的光学元件。
全文摘要
公开了一种便携式投影仪的光学系统和使用该光学系统的移动通信终端。该光学系统包括光透射部件，其具有第一和第二表面；光源器件，其用于发射光束到部件的第一表面上，从而允许光束被透射到部件中；和一个或多个光学元件，其被支撑在部件的第一和第二表面的至少一个上，用于衍射从光源器件入射的光束到该部件中，和接下来再生和发射来自衍射的光束的图像到该部件的外侧。
文档编号H04M1/02GK1862368SQ200610079488
公开日2006年11月15日 申请日期2006年5月9日 优先权日2005年5月9日
发明者申成喆 申请人:Lg电子株式会社