专利名称：可携式投影机及其光源模块的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种投影机，尤其是有关于一种以发光二极管作为光源的可携式投影机及其光源模块。
背景技术：
随着投影机在日常生活的各种应用越来越频繁，重量更轻、外形更加小巧的可携式投影机的需求亦逐步扩大。为使可携式投影机的整体重量及体积能更进一步缩小，近来逐渐有使用发光二极管(LED)作为光源的投影机出现。
例如美国US 6,882,331号专利即公开一种「以发光二极管矩阵作为光源的投影机」(Projector with array LED matrix light source)；美国US6,644,814号专利亦公开一种发光二极管照明型式DMD投影机及其光学系统(LED-illumination-type DMD projector and optical system thereof)。然而，这些以发光二极管作为投影机光源的已知技术仍存在一些有待解决的问题。
首先，由于必须利用红、蓝、绿三原色才能达成全彩色的投影效果，所以必须于投影机内配置红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)三种发光二极管。已知技术通常是将这三种发光二极管分为三个模块分开配置，如此将占据许多投影机的内部空间，而不利于其小型化。
图1显示已知技术以发光二极管作为投影机光源的光源配置示意图。如图1所示，已知技术分别设置三个发光二极管模块1R、1G以及1B，以提供投影所需的R、G、B三原色，并且这些发光二极管模块1R、1G以及1B通常各具有一个晶粒的发光二极管。同时，已知技术是针对各个发光二极管模块，而分别设置三个光准直器(Collimator)2R、2G以及2B，以准直发光二极管模块1R、1G以及1B所发出的光。再者，已知技术还需至少设置二个滤光镜3A以及3B，以分别过滤经由光准直器2R、2G以及2B准直后的光。因此，在已知技术的配置方式下，将使得以发光二极管作为光源的光源装置占据太多投影机内部空间，而使得投影机的整体体积及重量不能更进一步地减少。
其次，由于目前高亮度发光二极管芯片通常系采用1个晶粒(Die)的形式，并切割成1mm×1mm的规格，因此已知技术的发光二极管模块1R、1G以及1B通常为各具有1个晶粒的发光二极管。然而，绿光的发光二极管将电转换为光的效率比较不好，因此，在已知技术仅设置1个晶粒的绿光发光二极管的配置下，将使得投影机的光源装置整体的亮度无法令人满意。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可携式投影机及其光源模块。
为实现上述目的，本发明提供的光源模块(Illuminator Module)，其可使用在一投影机中，该光源模块包含一第一发光二极管模块(LED Module)，包含一红光发光二极管，用以发出红光；以及一蓝光发光二极管，用以发出蓝光；以及一第二发光二极管模块，包含一绿光发光二极管，用以发出绿光。
所述的光源模块，进一步包含一第一光准直器(Collimator)，与该第一发光二极管模块光学连接，用以准直该第一发光二极管模块所发出的红光以及蓝光；以及一第二光准直器，与该第二发光二极管模块光学连接，用以准直该第二发光二极管模块所发出的绿光。
所述的光源模块，进一步包含一滤光镜(Filter)，与该第一光准直器以及该第二光准直器光学连接，用以过滤经由该第一光准直器以及该第二光准直器准直后的红光、蓝光以及绿光。
所述的光源模块，其中该滤光镜为一双色向滤光镜(Dichroic Filter)。
所述的光源模块，其中该投影机为一可携式投影机。
所述的光源模块，其中该红光发光二极管为一个晶粒(Die)的发光二极管。
所述的光源模块，其中该蓝光发光二极管为一个晶粒的发光二极管。
所述的光源模块，其中该绿光发光二极管为四个晶粒的发光二极管。
本发明提供的投影机，包含一光源模块，其包含一第一发光二极管模块以及一第二发光二极管模块，该第一发光二极管模块用以发出红光以及蓝光，该第二发光二极管模块用以发出绿光；一第一光准直器，与该第一发光二极管模块光学连接，用以准直该第一发光二极管模块所发出的红光以及蓝光；一第二光准直器，与该第二发光二极管模块光学连接，用以准直该第二发光二极管模块所发出的绿光；一滤光镜，与该第一光准直器以及该第二光准直器光学连接；一透镜数组(Lens Array)，与该滤光镜光学连接；一棱镜模块(Prism Module)，与该透镜数组光学连接；一数字微镜装置(Digital Micromirror Device)，与该棱镜组光学连接；以及一投影镜头组(Projection Lens Set)，与该数字微镜装置光学连接；以此，该第一光准直器以及该第二光准直器所准直后的红光、蓝光以及绿光经由该滤光镜过滤并经由该透镜数组聚集后，再经由该棱镜模块将聚集后的光折向该数字微镜装置，经该数字微镜装置反射并显像后，再由该棱镜模块将光折向该投影镜头组，而加以聚焦以供成像于一外界投影面。
所述的投影机，其中该投影机为一可携式投影机。
所述的投影机，其中该滤光镜为一双色向滤光镜。
所述的投影机，其中该棱镜模块为一反向全内反射(Reversed TotalInternal Reflection，RTIR)棱镜模块。
所述的投影机，其中该第一发光二极管模块包含一红光发光二极管，用以发出红光；以及一蓝光发光二极管，用以发出蓝光。
所述的投影机，其中该第二发光二极管模块包含一绿光发光二极管，用以发出绿光。
所述的投影机，其中该红光发光二极管为一个晶粒的发光二极管。
所述的投影机，其中该蓝光发光二极管为一个晶粒的发光二极管。
所述的投影机，其中该绿光发光二极管为四个晶粒的发光二极管。
以此，由本发明的实施即可较已知技术减少一个发光二极管模块的配置，而能进一步缩小投影机的体积，而增加投影机的整体亮度。
图1为依据已知技术以发光二极管作为投影机光源的光源配置示意图。
图2为依据本发明的光源模块的配置示意图。
图3A为依据本发明的第一发光二极管模块的示意图。
图3B为依据本发明的第二发光二极管模块的示意图。
图4为依据本发明的投影机的配置示意图。
具体实施例方式
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图作详细说明。
本发明首先提供一种以发光二极管为基础的光源模块，其可使用在可携式投影机中。以下请参考图2关于本发明的光源模块的配置示意图。如图2所示，本发明的光源模块10具有第一发光二极管模块1、第二发光二极管模块2、第一光准直器3、第二光准直器4以及滤光镜5。其中，第一发光二极管模块1用以发出红光以及蓝光；第二发光二极管模块2用以发出绿光。
因此，由第一发光二极管模块1以及第二发光二极管模块2，本发明即能发出形成全彩色投影所需的R、G、B三原色。如此，本发明即可较图1所示的已知技术减少一个发光二极管模块的配置，而能进一步缩小投影机的体积。
如图2所示，本发明的第一光准直器3与第一发光二极管模块1光学连接，用以将第一发光二极管模块1所发出的大角度的红光以及蓝光予以准直(collimate)，以达到收光的效果；并且第二光准直器4与第二发光二极管模块2光学连接，用以准直第二发光二极管模块2所发出的绿光。
因此，本发明由第一光准直器3以及第二光准直器4这两个光准直器即能达到将光准直的效果。如此，本发明即可较图1所示的已知技术减少一个光准直器的配置，而能更进一步缩小投影机的体积。
如图2所示，本发明的滤光镜与第一光准直器3以及第二光准直器4光学连接，用以过滤经由第一光准直器3以及第二光准直器4准直后的红光、蓝光以及绿光，以供作进一步的处理。
在本发明的一实施例中，滤光镜较佳地为一双色向滤光镜(DichroicFilter)。因此，本发明由滤光镜5这一个滤光镜即能达到滤光的效果。如此，本发明即可较图1所示的已知技术减少一个滤光镜的配置，而能更进一步缩小投影机的体积。
接着，请参考图3A以及图3B关于本发明的第一发光二极管模块1以及第二发光二极管模块2的进一步说明。
如图3A所示，本发明的第一发光二极管模块1具有一个红光发光二极管晶粒11，用以发出红光；以及一个蓝光发光二极管晶粒12，用以发出蓝光。如此，本发明由将红光发光二极管晶粒11及蓝光发光二极管晶粒12设置在同一个发光二极管模块1中，即能有效地减少其所占据的空间，进而减少使用本发明的光源模块10的投影机的整体体积。
如图3B所示，本发明的第二发光二极管模块2具有四个绿光发光二极管晶粒21、22、23以及24，用以发出绿光。如此，本发明由同时设置四个绿光发光二极管晶粒21、22、23以及24在同一个发光二极管模块2中，即能有效地增加绿光的光输出量，进而改善使用本发明的光源模块10的投影机的输出亮度。
此外，本发明另提供一种使用上述光源装置10的投影机。请参考图4关于以光源装置10作为光源的投影机100的配置示意图。如图4所示，本发明的投影机100具有彼此光学连接的第一发光二极管模块1、第二发光二极管模块2、第一光准直器3、第二光准直器4、滤光镜5、透镜数组6、棱镜模块7A及7B、数字微镜装置8以及投影镜头组9。其中，棱镜模块7A及7B较佳地为反向全内反射(Reversed Total Internal Reflection，RTIR)棱镜模块。
由于上述的透镜数组6、棱镜模块7A及7B、数字微镜装置8以及投影镜头组9皆为已知技术，因此不再赘述。以下仅简单说明由第一发光二极管模块1以及第二发光二极管模块2所发出的光在投影机100中的操作过程。
如图4所示，由第一发光二极管模块1所发出的红光及蓝光，以及由第二发光二极管模块2所发出的绿光，分别经由第一光准直器3以及第二光准直器4准直，并经由滤光镜5过滤后，经由透镜数组6聚集，再经由棱镜模块7A及7B将聚集后的光折向数字微镜装置8，经数字微镜装置8反射并显像后，再由棱镜模块7A及7B将光折向投影镜头组9，而加以聚焦以供成像于一外界投影面。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视申请专利范围所界定的内容为准。
权利要求
1.一种光源模块，其可使用在一投影机中，该光源模块包含一第一发光二极管模块，包含一红光发光二极管，用以发出红光；以及一蓝光发光二极管，用以发出蓝光；以及一第二发光二极管模块，包含一绿光发光二极管，用以发出绿光。
2.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，进一步包含一第一光准直器，与该第一发光二极管模块光学连接，用以准直该第一发光二极管模块所发出的红光以及蓝光；以及一第二光准直器，与该第二发光二极管模块光学连接，用以准直该第二发光二极管模块所发出的绿光。
3.如权利要求2所述的光源模块，其特征在于，进一步包含一滤光镜，与该第一光准直器以及该第二光准直器光学连接，用以过滤经由该第一光准直器以及该第二光准直器准直后的红光、蓝光以及绿光。
4.如权利要求3所述的光源模块，其特征在于，其中该滤光镜为一双色向滤光镜。
5.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，其中该投影机为一可携式投影机。
6.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，其中该红光发光二极管为一个晶粒的发光二极管。
7.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，其中该蓝光发光二极管为一个晶粒的发光二极管。
8.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，其中该绿光发光二极管为四个晶粒的发光二极管。
9.一种投影机，包含一光源模块，其包含一第一发光二极管模块以及一第二发光二极管模块，该第一发光二极管模块用以发出红光以及蓝光，该第二发光二极管模块用以发出绿光；一第一光准直器，与该第一发光二极管模块光学连接，用以准直该第一发光二极管模块所发出的红光以及蓝光；一第二光准直器，与该第二发光二极管模块光学连接，用以准直该第二发光二极管模块所发出的绿光；一滤光镜，与该第一光准直器以及该第二光准直器光学连接；一透镜数组，与该滤光镜光学连接；一棱镜模块，与该透镜数组光学连接；一数字微镜装置，与该棱镜组光学连接；以及一投影镜头组，与该数字微镜装置光学连接；以此，该第一光准直器以及该第二光准直器所准直后的红光、蓝光以及绿光经由该滤光镜过滤并经由该透镜数组聚集后，再经由该棱镜模块将聚集后的光折向该数字微镜装置，经该数字微镜装置反射并显像后，再由该棱镜模块将光折向该投影镜头组，而加以聚焦以供成像于一外界投影面。
10.如权利要求9所述的投影机，其特征在于，其中该投影机为一可携式投影机。
11.如权利要求9所述的投影机，其特征在于，其中该滤光镜为一双色向滤光镜。
12.如权利要求9所述的投影机，其特征在于，其中该棱镜模块为一反向全内反射棱镜模块。
13.如权利要求9所述的投影机，其特征在于，其中该第一发光二极管模块包含一红光发光二极管，用以发出红光；以及一蓝光发光二极管，用以发出蓝光。
14.如权利要求13所述的投影机，其特征在于，其中该第二发光二极管模块包含一绿光发光二极管，用以发出绿光。
15.如权利要求13所述的投影机，其特征在于，其中该红光发光二极管为一个晶粒的发光二极管。
16.如权利要求13所述的投影机，其特征在于，其中该蓝光发光二极管为一个晶粒的发光二极管。
17.如权利要求14所述的投影机，其特征在于，其中该绿光发光二极管为四个晶粒的发光二极管。
全文摘要
一种可携式投影机及其光源模块，其包含彼此光学连接的第一发光二极管模块、第二发光二极管模块、第一光准直器、第二光准直器、滤光镜、透镜数组、棱镜模块、数字微镜装置以及投影镜头组。其中，第一发光二极管模块具有一红光发光二极管以及一蓝光发光二极管；第二发光二极管模块具有一绿光发光二极管。以此，由第一及第二发光二极管模块发出的光，经由第一及第二光准直器准直后，并经由滤光镜过滤及透镜数组聚集，再经由棱镜模块将聚集后的光折向数字微镜装置，经数字微镜装置反射并显像后，再由棱镜模块将光折向投影镜头组。
文档编号G03B21/00GK1996138SQ20051004879
公开日2007年7月11日 申请日期2005年12月29日 优先权日2005年12月29日
发明者潘瑞文 申请人:普立尔科技股份有限公司