专利名称：光纤投影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投影装置，尤其是关于一种结构简单的光纤投影装置。
背景技术：
近数十年随科技的不断发展，各种新显示技术应运而生。目前显示技术主要有液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、电浆显示器(Plasma Display Panel，PDP)、液晶投影显示器和有机电激发光显示器(Organic Light Emitting display，OLED)等。
一种现有技术液晶投影装置可以参阅2001年1月17日公开的中国专利申请第99109766号，如图1所示，该液晶投影装置至少包括平行光源装置100、负透镜组108及液晶模组115。该平行光源装置100包括光源101、反射镜片102、聚光透镜104及正透镜106，其中该光源101发出的光线经过该反射镜片102反射后，经过聚光透镜104及正透镜106汇聚形成平行光线。该平行光线经过该负透镜组108发散，并投射到该液晶模组115。该液晶模组115的输入光线经过偏振片转化为单一方向的偏振光，由于该液晶模组115中液晶分子的扭转效果，并配合另一偏振片，可以达到显示图案的效果。经过该液晶模组115调制的光线由投影物镜组116投影至屏幕118实现显示。该液晶模组115的偏振片通常为二色性偏振片，其对光线的吸收大于50％，可以提高该液晶投影装置的光能利用率，该液晶投影装置进一步包括了一偏振转化装置142。该液晶投影装置通常还包括红外及紫外截止镜面140，用来减少红外和紫外光对该液晶模组115的损害。该液晶投影装置中光学元件和机构件繁多、结构复杂，而且各元件之间配合困难，容易出现故障。
发明内容为了克服现有技术投影装置结构复杂的缺点，本发明提供一种结构简单的光纤投影装置。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是提供一种光纤投影装置，其包括一光源、一包括多个光纤的光纤束、一光亮度调变装置和一透镜组；该光纤束的每一光纤包括一输入端与一输出端，该输入端相对该光源设置，且其中一端设置一光过滤元件；该光亮度调变装置设置在该输入端与该输出端之间；该透镜组相对该输出端设置。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是光纤投影装置利用光亮度调变装置直接改变光纤中光线的传播能量，控制光讯号在显示面的明暗状态，不需要复杂光学准直元件和偏振转换元件；本发明还在光纤的端面设置光过滤元件，可以节省一片彩色滤光片，不但使得本发明光纤投影装置的结构简单，还使其成本大为降低。
本发明所提供的光纤投影装置还可以进一步包括光耦合元件、可见光带通滤光片、扩散片以实现彩色显示或提升显示效果。
图1是一种现有技术液晶投影装置结构示意图。
图2是本发明光纤投影装置第一实施方式结构示意图。
图3和图4是本发明光纤投影装置第一实施方式光开关工作示意图。
图5和图6是本发明光纤投影装置第一实施方式光开关另一结构工作示意图。
图7是本发明光纤投影装置第二实施方式结构示意图。
图8是本发明光纤投影装置第二实施方式微透镜列示意图。
图9是本发明光纤投影装置第二实施方式光纤束输出端光纤排列示意图。
图10是本发明光纤投影装置第二实施方式光耦合示意图。
图11是本发明光纤投影装置第三实施方式结构示意图。
具体实施方式
请参阅图2，是本发明光纤投影装置第一实施方式的结构立体示意图。该光纤投影装置包括一光源21、一光纤束23、一光亮度调变装置25及一透镜组27。该光纤束23包括多个根光纤232，其中该多个光纤232的每一光纤包括一输入端与一输出端，该输入端相对该光源21设置。该光亮度调变装置25设置在该输入端与该输出端之间，用以控制该光纤束23中光纤232的弯曲程度，从而实现亮度调变；该输出端设置一光过滤元件22，该光过滤元件22为彩色滤光片，其可以通过溅镀法、蒸镀法或者旋转涂布法设置在光纤端面，该光过滤元件22可以将通过的白光转化为红、绿、蓝三原色光。该透镜组27相对该输出端设置，其包括透镜272、透镜273，其可以将经该光亮度调变装置25调制后的光讯号投影于屏幕210。
请参阅图3和图4，该光亮度调变装置25包括多个与该光纤束中光纤232一一对应的光开关，该光开关包括可伸缩的二顶柱32、34，该二顶柱32、34交错排列，通过相对伸缩，改变该光纤232的弯曲程度，从而改变该光纤232中传输光线的全反射条件，控制该光纤中光传输能量，从而实现不同画素的亮暗显示。该二顶柱32、34的伸缩可通过电磁继电装置或微机电装置控制。
请参阅图5和图6，本发明光纤投影装置的光开关可采用另一结构，其与前一光开关结构的区别是在于该光纤232经二顶柱52、54的通孔穿过，该二顶柱52、54通过拉伸该光纤232，改变其弯曲程度，从而改变光纤中传输光线的全反射条件，控制该光纤中光传输能量，进而实现不同画素的亮暗显示。
请参阅图7，是本发明光纤投影装置第二实施方式的结构立体示意图。该光纤投影装置包括一光源71、一光耦合元件74、一光纤束73、一光亮度调变装置75及一透镜组77，其中该光纤束73包括多个根光纤732，该多个根光纤732的输出端设置光过滤元件72。
请参阅图8和图9，该光耦合元件74由多个微凸透镜单元742组成的微透镜列，该微凸透镜单元742与该彩色滤光片的图案722相对应，可将经该图案722过滤后的红、绿、蓝三原色光耦合进入光纤732。
请参阅图10，由光纤732排列组成的输出端，根据该输入端输入光线颜色的不同，按照红(R)、绿(G)、蓝(B)组合形成一画素，并由不同画素组成一输出端。
本发明的第二实施方式可实现彩色显示，并通过耦合元件提升光能利用率，降低能量损耗。
请参阅图11，是本发明光纤投影装置第三实施方式的结构示意图，本实施方式包括一光源121、一光耦合元件124、一光纤束123、一光亮度调变装置125、一透镜组127、一可见光范围的带通滤光片126及一扩散片128，该带通滤光片126及该扩散片128设置在该光源121与该一光耦合元件124之间，且该光纤束123每一光纤的输出端设置光过滤元件122。由于光源发出的紫外波长的光线对玻璃及黏合胶剂产生反应，而红外波长的光线易产生热量，提升是统温度，该可见光范围的带通滤光片126用于过滤紫外及红外光线可以提升显示效果。该扩散片127具有一定的散射功能，可以使该光源121的出射光线均匀化。该可见光范围的带通滤光片也可由红外及紫外截止滤光片组合而形成。
本发明的光纤投影装置并不限于上述结构，如光过滤元件还可设置在光纤的输入端，其还可以是多层干涉膜。该耦合元件也可以与光纤一体成型，以减小耦合损耗。
权利要求
1.一种光纤投影装置，包括一光源、一包括多个光纤的光纤束、一光亮度调变装置和一透镜组；该光纤束的每一光纤包括一输入端与一输出端，其特征在于该光纤的一端进一步设置一光过滤元件，该光亮度调变装置设置在该输入端与该输出端之间。
2.根据权利要求1所述的光纤投影装置，其特征在于该光亮度调变装置包括多个光开关，该光开关与该光纤束中光纤一一对应。
3.根据权利要求2所述的光纤投影装置，其特征在于该光开关包括可伸缩的二顶柱，该二顶柱交错排列，其相对二端顶抵对应光纤，改变该二顶柱的伸缩程度，控制该光纤的出光强度。
4.根据权利要求2所述的光纤投影装置，其特征在于该光开关包括可伸缩的二顶柱，该二顶柱交错排列，其顶端具有通孔，该光纤穿过该通孔，改变该二顶柱的伸缩程度，拉伸该光纤，控制该光纤的出光强度。
5.根据权利要求1所述的光纤投影装置，其特征在于该光过滤元件设置在光纤的输入端。
6.根据权利要求1所述的光纤投影装置，其特征在于该光过滤元件设置在光纤的输出端。
7.根据权利要求1所述的光纤投影装置，其特征在于该光过滤元件是彩色滤光片。
8.根据权利要求1所述的光纤投影装置，其特征在于该光纤投影装置进一步包括一光耦合元件，其设置在该光纤束的输入端前端，用来将该光源的发出光线耦合进该光纤束。
9.根据权利要求8所述的光纤投影装置，其特征在于该光耦合元件是由多个微凸透镜单元组成的微透镜列，该微凸透镜单元与该入光面的光纤端一一对应。
10.根据权利要求1所述的光纤投影装置，其特征在于该光纤投影装置进一步包括一可见光范围的带通滤光片，该带通滤光片靠近该光源设置。
11.根据权利要求1所述的光纤投影装置，其特征在于该光纤投影装置进一步包括一扩散片，该扩散片设置在该光源与该输入端之间。
12.根据权利要求1所述的光纤投影装置，其特征在于该透镜组包括至少一透镜。
全文摘要
一种光纤投影装置，其包括一光源、一包括多个光纤的光纤束、一光亮度调变装置和一透镜组；该光纤束的每一光纤包括一输入端与一输出端，该输入端相对该光源设置，且其中一端设置一光过滤元件；该光亮度调变装置设置在该输入端与该输出端之间；该透镜组相对该输出端设置；该光纤投影装置还可以进一步包括光耦合元件、可见光带通滤光片、扩散片用来实现彩色显示或提升显示效果。
文档编号G02B6/35GK1746722SQ20041005145
公开日2006年3月15日 申请日期2004年9月6日 优先权日2004年9月6日
发明者李俊佑 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司