专利名称：用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微型投影装置，尤其涉及一种用于简化光学组件及增进导光 精确度的微型投影装置。
背景技术：
随着信息时代的到来，再加上光学科技及投影显示技术的双重发展下，能够输出 高解析度及大画面的数字投影机，已成为企业简报、会议活动、教育训练、甚至成为家庭娱 乐中，在提供视觉图像上的不可或缺的一环。因此，投影机的高图像品质、高亮度、体积轻 巧，已成为消费者在选购上的重大指标。投影机乃是一种利用光学投影方式将图像投射至大尺寸屏幕上的图像投影装置， 若依内部所使用的光阀(light valve)的不同，可大致分为阴极射线管(CRT)投影机、液 晶(Liquid Crystal Display, LCD)投影机、数字光源处理(Digital Light Processing, DLP)投影机、以及硅基液晶(Liquid Crystal onSilicon, LC0S)投影机等四种主要类型。 其中，液晶投影机因运行时光线穿通过液晶面板(LCD panel)，所以液晶投影机属于穿透式 投影机，另外硅基液晶投影机、数字光源处理投影机则是靠光线反射的原理显像，所以又概 称为反射式投影机。硅基液晶投影机的基本原理与液晶投影机相似，只是硅基液晶影机是利用硅基液 晶面板(LCOS panel)来调制由光源发射出来欲投影至屏幕的光信号。硅基液晶面板是以 CMOS硅芯片为电路基板及反射层，然后再涂布液晶层后，最后以玻璃平板封装。液晶投影机 是利用光源穿过液晶作调制，属于穿透式，而硅基液晶投影机中是利用反射的架构，所以光 源发射出来的光并不会穿透硅基液晶面板，属于反射式。然而，不管是数字光源处理投影机或硅基液晶投影机，传统投影机内部的光学元 件都过于复杂，因而无法有效缩短光程及达到小体化的目的。再者，传统投影机都是通过单 一个导光件(light pipe)来整合光路，所以容易使得光路产生较大的误差。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题，在于提供一种用于简化光学组件及增进导光精 确度的微型投影装置，其可有效解决公知光学组件过多且过于复杂及解决公知导光误差过 大等问题。为了解决上述技术问题，根据本实用新型的其中一种方案，提供一种用于简化光 学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其包括一发光单元、一第一透镜单元、一反射 单元、一第二透镜单元、一棱镜单元、一图像显示单元及一投影单元。其中，该发光单元具有 至少三个发光模块，其中每一个发光模块具有至少一散热元件、至少一设置于上述至少一 散热元件上的发光元件、及至少一与上述至少一散热元件结合且用于接收上述至少一发光 元件所产生的光束的导光元件。该第一透镜单元具有至少三个第一透镜组，其中上述至少 三个第一透镜组分别设置于上述至少三个发光模块的一侧边旁。该反射单元设置于该第一透镜单元的一侧边旁。该第二透镜单元设置于该反射单元的一侧边旁。该棱镜单元设置于 该第二透镜单元的一侧边旁。该图像显示单元具有至少一设置于该棱镜单元的一侧边旁的 反射式图像显示面板。该投影单元具有至少一设置于该棱镜单元的另外一侧边旁的投影镜 头。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，上述至少 三个发光元件分别为一红色发光二极管、一绿色发光二极管及一蓝色发光二极管。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，每一个发 光元件具有一电路基板及一设置于该电路基板上的发光二极管芯片。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，每一个散 热元件具有一散热基板及多个从该散热基板的底部向下延伸而出的散热鳍片。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，每一个导 光元件的一末端接触每一个散热元件的上表面且覆盖住每一个发光元件。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，该反射单 元具有至少两个反射元件，其中一反射元件设置于其中一第一透镜组的一侧边旁，且另外 一反射元件设置于另外两个第一透镜组之间而被另外两个第一透镜组所共用。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，该反射单 元具有至少一反射元件，其中上述至少一反射元件设置于上述至少三个第一透镜组之间且 被上述至少一第一透镜组所共用。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，该第二透 镜单元具有至少一设置于该反射单元与该棱镜单元之间的第二透镜组。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，该棱镜单 元为一偏振分光元件，且上述至少一反射式图像显示面板为一硅基液晶面板。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，该棱镜单 元为一由多个棱镜所组成的棱镜组，且上述至少一反射式图像显示面板为一数字光源处理 面板。为了解决上述技术问题，根据本实用新型的其中一种方案，提供一种用于简化光 学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其包括一发光单元、一第一透镜单元、一反射 单元、一第二透镜单元、一棱镜单元、一图像显示单元及一投影单元。其中，该发光单元具有 至少三个发光模块，其中每一个发光模块具有至少一散热元件、至少一设置于上述至少一 散热元件上的发光元件、及至少一与上述至少一发光元件结合且用于接收上述至少一发光 元件所产生的光束的导光元件。该第一透镜单元具有至少三个第一透镜组，其中上述至少 三个第一透镜组分别设置于上述至少三个发光模块的一侧边旁。该反射单元设置于该第一 透镜单元的一侧边旁。该第二透镜单元设置于该反射单元的一侧边旁。该棱镜单元设置于 该第二透镜单元的一侧边旁。该图像显示单元具有至少一设置于该棱镜单元的一侧边旁的 反射式图像显示面板。该投影单元具有至少一设置于该棱镜单元的另外一侧边旁的投影镜 头。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，上述至少 三个发光元件分别为一红色发光二极管、一绿色发光二极管及一蓝色发光二极管。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，每一个发光元件具有一电路基板及一设置于该电路基板上的发光二极管芯片。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，每一个导 光元件的一末端接触每一个发光元件的电路基板的上表面且覆盖住每一个发光元件。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，每一个散 热元件具有一散热基板及多个从该散热基板的底部向下延伸而出的散热鳍片。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，该反射单 元具有至少两个反射元件，其中一反射元件设置于其中一第一透镜组的一侧边旁，且另外 一反射元件设置于另外两个第一透镜组之间而被另外两个第一透镜组所共用。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，该反射单 元具有至少一反射元件，其中上述至少一反射元件设置于上述至少三个第一透镜组之间且 被上述至少一第一透镜组所共用。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，该第二透 镜单元具有至少一设置于该反射单元与该棱镜单元之间的第二透镜组。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，该棱镜单 元为一偏振分光元件，且上述至少一反射式图像显示面板为一硅基液晶面板。如所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其中，该棱镜单 元为一由多个棱镜所组成的棱镜组，且上述至少一反射式图像显示面板为一数字光源处理 面板。因此，本实用新型的有益效果在于由于“上述至少一导光元件与上述至少一散热 元件结合且用于接收上述至少一发光元件所产生的光束”或“上述至少一导光元件与上述 至少一发光元件结合且用于接收上述至少一发光元件所产生的光束”的设计，以使得每一 个单独的发光元件可与每一个单独的导光元件相互配合，进而本实用新型的微型投影装置 可达到简化光学组件、缩短光学路径、增进导光精确度等。为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型 的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
图1为本实用新型用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置的第一 实施例的示意图；图2为本实用新型用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置的第二 实施例的示意图；图3为本实用新型用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置的第三 实施例的发光单元、第一透镜单元、反射单元与第二透镜单元的相对位置示意图；以及图4为本实用新型用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置的第四 实施例的发光单元的示意图。上述附图中的附图标记说明如下发光单元1发光模块10散热元件100[0037]散热基板H[0038]散热鳍片F[0039]发光元件101[0040]电路基板S[0041]发光二极管芯片C[0042]光束L[0043]导光元件102[0044]第一透镜单元2[0045]第一透镜组20[0046]透镜 200[0047]反射单元 3反射元件30[0048]第二透镜单元4第二透镜组40[0049]棱镜单元 5棱镜50[0050]图像显示单元6图像显示面板60[0051]投影单元 7投影镜头70
具体实施方式
请参阅图1所示，其为本实用新型第一实施例的示意图。由图中可知，本实用新型 第一实施例提供一种用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其包括一发 光单元1、一第一透镜单元2、一反射单元3、一第二透镜单元4、一棱镜单元5、一图像显示单 元6及一投影单元7。首先，该发光单元1具有至少三个发光模块10，其中每一个发光模块10具有至少 一散热元件100、至少一设置于上述至少一散热元件100上的发光元件101、及至少一与上 述至少一散热元件100结合且用于接收上述至少一发光元件101所产生的光束L的导光元 件 102。举例来说，上述至少三个发光元件101可分别为一红色发光二极管、一绿色发光 二极管及一蓝色发光二极管，也即该发光单元1可同时提供红、绿及蓝三种颜色的光束。此 外，每一个散热元件100具有一散热基板H及多个从该散热基板H的底部向下延伸而出以 用来帮助散热的散热鳍片F。每一个发光元件101具有一电路基板S及一设置于该电路基 板S上的发光二极管芯片C，例如红色发光二极管芯片、绿色发光二极管芯片及蓝色发光二 极管芯片。每一个导光元件102的一末端接触每一个散热元件100的上表面且覆盖住每一 个发光元件101。换言之，每一个导光元件102与每一个散热元件100结合在一起而成为单 件式元件，以减少光路的误差，进而增加导光的精确度。再者，该第一透镜单元2具有至少三个第一透镜组20，其中上述至少三个第一透 镜组20分别设置于上述至少三个发光模块10的一侧边旁。举例来说，每一个第一透镜组 20具有至少两个相互配合以用于接收从每一个导光元件102所投射出来的光束L的透镜 200。此外，该反射单元3设置于该第一透镜单元2的一侧边旁。举例来说，该反射单元 3具有至少两个反射元件30，其中一反射元件30设置于其中一第一透镜组20的一侧边旁，
7且另外一反射元件30设置于另外两个第一透镜组20之间而被另外两个第一透镜组20所共用。另外，该第二透镜单元4设置于该反射单元3的一侧边旁。举例来说，该第二透镜 单元4具有至少一设置于该反射单元3的其中一反射元件30与该棱镜单元5之间的第二 透镜组40。再者，该棱镜单元5设置于该第二透镜单元4的一侧边旁，该图像显示单元6具有 至少一设置于该棱镜单元5的一侧边旁的反射式图像显示面板60，且该投影单元7具有至 少一设置于该棱镜单元5的另外一侧边旁的投影镜头70，而使得上述至少一反射式图像显 示面板60与上述至少一投影镜头70分别设置于该棱镜单元5的两相反侧边旁。举例来说， 该棱镜单元5可为一偏振分光元件，且上述至少一反射式图像显示面板60可为一硅基液晶 (LCOS)面板。请参阅图2所示，其为本实用新型第二实施例的示意图。由图中可知，本实用新型 第二实施例提供一种用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其包括一发 光单元1、一第一透镜单元2、一反射单元3、一第二透镜单元4、一棱镜单元5、一图像显示单 元6及一投影单元7。由图1与图2的比较可知，本实用新型第二实施例与第一实施例最大 的不同在于在第二实施例中，该棱镜单元5可为一由多个棱镜50所组成的棱镜组，且上述 至少一反射式图像显示面板60可为一数字光源处理(DLP)面板。请参阅图3所示，其为本实用新型第三实施例的发光单元、第一透镜单元、反射单 元与第二透镜单元的相对位置示意图。在第三实施例中，该反射单元3具有至少一反射元 件30，其中上述至少一反射元件30设置于上述至少三个第一透镜组20之间且被上述至少 一第一透镜组20所共用。请参阅图4所示，其为本实用新型第四实施例的发光单元的示意图。在第四实施 例中，每一个发光模块10具有至少一散热元件100、至少一设置于上述至少一散热元件100 上的发光元件101、及至少一与上述至少一发光元件101结合且用于接收上述至少一发光 元件101所产生的光束L的导光元件102。此外，每一个导光元件102的一末端接触每一个 发光元件101的电路基板S的上表面且覆盖住每一个发光元件101。换言之，每一个导光元 件102与每一个发光元件101结合在一起而成为单件式元件，以减少光路的误差，进而增加 导光的精确度。综上所述，由于“上述至少一导光元件与上述至少一散热元件结合且用于接收上 述至少一发光元件所产生的光束”或“上述至少一导光元件与上述至少一发光元件结合且 用于接收上述至少一发光元件所产生的光束”的设计，以使得每一个单独的发光元件可与 每一个单独的导光元件相互配合，进而本实用新型的微型投影装置可达到简化光学组件、 缩短光学路径、增进导光精确度等。以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此局限本实用新型的专利范 围，故举凡运用本实用新型说明书及附图内容所为的等效技术变化，均包含于本实用新型 的范围内。
权利要求一种用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特征在于，包括一发光单元，其具有至少三个发光模块，其中每一个发光模块具有至少一散热元件、至少一设置于上述至少一散热元件上的发光元件、及至少一与上述至少一散热元件结合且用于接收上述至少一发光元件所产生的光束的导光元件；一第一透镜单元，其具有至少三个第一透镜组，其中上述至少三个第一透镜组分别设置于上述至少三个发光模块的一侧边旁；一反射单元，其设置于该第一透镜单元的一侧边旁；一第二透镜单元，其设置于该反射单元的一侧边旁；一棱镜单元，其设置于该第二透镜单元的一侧边旁；一图像显示单元，其具有至少一设置于该棱镜单元的一侧边旁的反射式图像显示面板；以及一投影单元，其具有至少一设置于该棱镜单元的另外一侧边旁的投影镜头。
2.如权利要求1所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特征 在于，上述至少三个发光元件分别为一红色发光二极管、一绿色发光二极管及一蓝色发光二极管。
3.如权利要求1所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特征 在于，每一个发光元件具有一电路基板及一设置于该电路基板上的发光二极管芯片。
4.如权利要求1所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特征 在于，每一个散热元件具有一散热基板及多个从该散热基板的底部向下延伸而出的散热鳍 片。
5.如权利要求1所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特征 在于，每一个导光元件的一末端接触每一个散热元件的上表面且覆盖住每一个发光元件。
6.如权利要求1所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特征 在于，该反射单元具有至少两个反射元件，其中一反射元件设置于其中一第一透镜组的一 侧边旁，且另外一反射元件设置于另外两个第一透镜组之间而被另外两个第一透镜组所共 用。
7.如权利要求1所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特征 在于，该反射单元具有至少一反射元件，其中上述至少一反射元件设置于上述至少三个第 一透镜组之间且被上述至少一第一透镜组所共用。
8.如权利要求1所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特征 在于，该第二透镜单元具有至少一设置于该反射单元与该棱镜单元之间的第二透镜组。
9.如权利要求1所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特征 在于，该棱镜单元为一偏振分光元件，且上述至少一反射式图像显示面板为一硅基液晶面 板。
10.如权利要求1所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特 征在于，该棱镜单元为一由多个棱镜所组成的棱镜组，且上述至少一反射式图像显示面板 为一数字光源处理面板。
11.一种用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特征在于，包括 一发光单元，其具有至少三个发光模块，其中每一个发光模块具有至少一散热元件、至少一设置于上述至少一散热元件上的发光元件、及至少一与上述至少一发光元件结合且用 于接收上述至少一发光元件所产生的光束的导光元件；一第一透镜单元，其具有至少三个第一透镜组，其中上述至少三个第一透镜组分别设 置于上述至少三个发光模块的一侧边旁；一反射单元，其设置于该第一透镜单元的一侧边旁； 一第二透镜单元，其设置于该反射单元的一侧边旁； 一棱镜单元，其设置于该第二透镜单元的一侧边旁；一图像显示单元，其具有至少一设置于该棱镜单元的一侧边旁的反射式图像显示面 板；以及一投影单元，其具有至少一设置于该棱镜单元的另外一侧边旁的投影镜头。
12.如权利要求11所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特 征在于，上述至少三个发光元件分别为一红色发光二极管、一绿色发光二极管及一蓝色发光二极管。
13.如权利要求11所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特 征在于，每一个发光元件具有一电路基板及一设置于该电路基板上的发光二极管芯片。
14.如权利要求13所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特 征在于，每一个导光元件的一末端接触每一个发光元件的电路基板的上表面且覆盖住每一 个发光元件。
15.如权利要求11所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特 征在于，每一个散热元件具有一散热基板及多个从该散热基板的底部向下延伸而出的散热 鳍片。
16.如权利要求11所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特 征在于，该反射单元具有至少两个反射元件，其中一反射元件设置于其中一第一透镜组的 一侧边旁，且另外一反射元件设置于另外两个第一透镜组之间而被另外两个第一透镜组所共用。
17.如权利要求11所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特 征在于，该反射单元具有至少一反射元件，其中上述至少一反射元件设置于上述至少三个 第一透镜组之间且被上述至少一第一透镜组所共用。
18.如权利要求11所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特 征在于，该第二透镜单元具有至少一设置于该反射单元与该棱镜单元之间的第二透镜组。
19.如权利要求11所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特 征在于，该棱镜单元为一偏振分光元件，且上述至少一反射式图像显示面板为一硅基液晶 面板。
20.如权利要求11所述的用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置，其特 征在于，该棱镜单元为一由多个棱镜所组成的棱镜组，且上述至少一反射式图像显示面板 为一数字光源处理面板。
专利摘要一种用于简化光学组件及增进导光精确度的微型投影装置包括发光单元、第一透镜单元、反射单元、第二透镜单元、棱镜单元、图像显示单元及投影单元。发光单元具有三个发光模块，每一个发光模块具有一散热元件、一发光元件及一与散热元件结合且用于接收发光元件所产生的光束的导光元件。第一透镜单元具有三个分别设置于三个发光模块的一侧边旁的第一透镜组。反射单元设置于第一透镜单元的一侧边旁。第二透镜单元设置于反射单元的一侧边旁。棱镜单元设置于第二透镜单元的一侧边旁。图像显示单元具有一设置于该棱镜单元的一侧边旁的反射式图像显示面板。投影单元具有一设置于棱镜单元的另外一侧边旁的投影镜头。本实用新型可简化光学组件等。
文档编号G03B21/16GK201698141SQ20102016879
公开日2011年1月5日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者廖留良 申请人:禾鈶股份有限公司