[发明专利]一种紧凑型DLP微投影光学引擎

说明书

本发明提供了一种紧凑型DLP微投影光学引擎，包括照明组件、聚光组件和投影镜头，所述照明组件合成准直光束由聚光组件聚光、并由投影镜头进行投影成像，所述聚光组件包括用于以获得高的光能利用率及大面积的均匀照明的光整形器件、一体成型的聚光透镜、全内反射元件和DMD光调制器，所述聚光透镜包括位于其入光侧的第一镜面和位于其出光侧的第二镜面，所述第一镜面与第二镜面之间偏心设置，所述第一镜面与第二镜面之间倾斜设置，所述聚光透镜相对于光整形器件的主光轴的垂直线倾斜设置。本发明对投影光机进行了进一步简化，在保证足够的投影效果的情况下，拉近了成像光学与照明光学距离，使得体积进一步浓缩，更为小巧，便于携带。

技术领域

本发明涉及投影光机领域，尤其是涉及一种紧凑型DLP微投影光学引擎。

背景技术

数字光处理(Digital Light Processing，缩写：DLP)是一项使用在投影仪和背投电视中的显像技术。DLP技术最早是由德州仪器开发的。它至今仍然是此项技术的主要供应商。德国德累斯顿Fraunhofer学院(The Fraunhofer Institute of Dresden)也生产有着特殊用途的数字光处理器，并把它称作空间光调节器(Spatial Light Modulators，SLM)。例如，瑞典Micronic激光系统公司(Micronic Laser Systems of Sweden)就在其开发的Sigma印版硅模板刻印机中，利用Fraunhofer生产的空间光调节器来生成远紫外线图像。在DLP投影仪中，图像是由DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜器件)产生的。DMD器件是DLP的基础，一个DMD可被简单描述成为一个半导体光开关，50～130万个微镜片聚集在CMOS硅基片上。一片微镜片表示一个像素，变换速率为1000次/秒，或更快。每一镜片的尺寸为14μm×14μm(或16μm×16μm)，为便于调节其方向与角度，在其下方均设有类似铰链作用的转动装置。微镜片的转动受控于来自CMOS RAM的数字驱动信号。当数字信号被写入SRAM时，静电会激活地址电极、镜片和轭板(YOKE)以促使铰链装置转动。一旦接收到相应信号，镜片倾斜10°，并随来自SRAM的数字信号而倾斜+12°；如显微镜片处于非投影状态，则被示为“关”，并倾斜-12°。简而言之，DMD的工作原理就是借助微镜装置反射需要的光，同时通过光吸收器吸收不需要的光来实现影像的投影，而其光照方向则是借助静电作用，通过控制微镜片角度来实现的。通过对每一个镜片下的存储单元以二进制平面信号进行寻址，DMD阵列上的每个镜片以静电方式倾斜为开或关状态。决定每个镜片倾斜在哪个方向上为多长时间的技术被称为脉冲宽度调制(PWM)。镜片可以在一秒内开关1000多次，在这一点上，DLP成为一个简单的光学系统。通过聚光透镜以及颜色滤波系统后，来自投影灯的光线被直接照射在DMD上。当镜片在开的位置上时，它们通过投影透镜将光反射到屏幕上形成一个数字的方形像素投影图像。当DMD座板、投影灯、色轮和投影镜头协同工作时，这些翻动的镜面就能够一同将图像反射到演示墙面、电影屏幕或电视机屏幕上。

随着信息化社会的不断发展，市场对于便携式投影仪的呼求愈发强烈，现有的DLP投影仪的体积存在着进一步优化的空间，因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种紧凑型DLP微投影光学引擎。

为解决以上技术问题，本发明采取了以下技术方案：