[发明专利]一种透射式单轴双轮激光微投影光学引擎系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光投影显示领域，特别涉及一种透射式单轴双轮激光微投影光学引擎系统。

背景技术

随着激光投影机的迅速发展，激光投影电视已经快速步入家用市场。但由于普通激光电视体积大，且价格昂贵，使众多喜爱激光投影电视的人们望而止步。人们希望有微小型、便捷式、实用性、价格亲民的激光电视融入市场。这就使得微投影激光电视具有较高的市场潜力。

微型投影机又称口袋式投影、便携式投影机。微型投影机把传统庞大的投影机精巧化、便携化、微小化、娱乐化、实用化，使投影技术更加贴近生活和娱乐。在广大用户强烈需求的促使下，近年来微型投影机技术发展迅猛，DLP、LCOS等产品纷纷推出了便携式的手持微型投影机产品(PICO)，或内置于手机等手持移动设备中的投影机模组。DLP投影产品因比传统的LCD和LCOS投影机在流明亮度、视频影像显示及对比度方面都显示出更大的优越性，而深受消费者喜爱。

针对现有常规的微型DLP投影机，若要更好地应用在手持式电子设备中，就要在保持具有高的光输出的前提下，要求投影光路设计简洁高效，使投影机满足尺寸小、重量轻、低的光损耗等适合应用于手持式电子设备中的条件。

目前常规的微型DLP投影机，其光源采用红色LED、绿色LED、蓝色LED，供光装置部分使用分光镜片组(包括两分光镜片，一片反射红光，透射蓝、绿光；另一片反射蓝光，透射红、绿光)，其作用是让三色LED光平行排列入射到复眼透镜及之后的光学装置。但，由于LED光源本身的发光效率不高，造成光通量低。并且LED光源后端需要设置准直透镜组，且所用的准直透镜一般为非球面透镜，其设计难度高，价格也昂贵。该系统使用两分光镜片，光效损失较大，光能利用率低，造成LED微投影机光通量满足不了用户的需要。该类LED微投影光机的生产工艺较为复杂，价格昂贵，且占用空间较大，光路结构不够紧凑，增大了整个投影机的体积。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种透射式单轴双轮激光微投影光学引擎系统，以减小投影机体积以及重量。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种透射式单轴双轮激光微投影光学引擎系统，包括光源装置、光路转换装置、DLP光调制器、电流驱动装置以及投影镜头；所述光路转换装置包括单轴双轮荧光粉体-滤色轮、光棒聚光透镜；

所述单轴双轮荧光粉体-滤色轮包括一个荧光轮和一个滤色轮，荧光轮包括圆片形基板和驱动马达，圆片形基板为具有透射作用的透射基板；圆片形基板分为直透段和荧光粉体段，荧光粉体段完成激光激发后的光束直接透过圆片形基板，并与从直透段透过的蓝色激光共用同一光路，入射到光棒聚光透镜中。

进一步的，所述滤色轮由红色滤色片、绿色滤色片、扩散片带以及透明玻璃段组成，所述滤色轮以特定的时序高速旋转，对荧光粉体激发的黄色荧光和绿色荧光进行二次颜色处理；扩散片带用于透过蓝色激光。

进一步的，所述光路转换装置还包括扩束透镜组、散射片、聚光透镜组、光棒、中继透镜组、TIR棱镜、DMD微透镜阵列；光源装置产生的激光依次通过扩束透镜组、散射片、聚光透镜组的第一透镜、荧光粉轮、聚光透镜组的第二透镜、光棒聚光透镜、滤色轮、光棒、中继透镜组、TIR棱镜、DMD微透镜阵列。

进一步的，所述光棒为实心的六面长方体。

进一步的，所述中继透镜组用于将光棒出口的混合光比例放大以及增加光束的传输效率；所述中继透镜组包括了三片球面透镜和一片白光反射镜，白光反射镜用于转换光路方向，以及微调照射到DMD上的光斑大小。

进一步的，所述投影镜头采用远心光路设计。

本发明的有益效果是：本发明打破了反射式荧光轮的限制，改用透射式基板的荧光轮，取消蓝色激光回路系统，减少透镜使用，蓝色激光与黄绿色荧光共用光路耦合系统，提高蓝色激光与黄绿色荧光光轴同轴，有效改善蓝光光束的传导效率问题，且尤为重要的节约了光学元器件占用空间，减小投影光机体积，因此具有重量轻、功耗低、价格乐观的特点，可满足市场消费者实际对便捷式激光投影的追逐要求

附图说明

图1为实施例的结构示意图。

图中编号：101为光源装置，102为扩束透镜组，103为散射片，104a为聚光透镜组的第一透镜，104b为聚光透镜组的第二透镜，105为单轴双轮荧光粉体-滤色轮，106为光棒聚光透镜，107为光棒，108、109、110分别为为中继透镜组的三片球面透镜，111为TIR棱镜，112为DMD微透镜阵列，113为中继透镜组的白光反射镜。