專利名稱:可攜式投影機及其光源模塊的制作方法
技術領域：
本發明是有關于一種投影機，尤其是有關于一種以發光二極管作為光源的可攜式投影機及其光源模塊。
背景技術：
隨著投影機在日常生活的各種應用越來越頻繁，重量更輕、外形更加小巧的可攜式投影機的需求亦逐步擴大。為使可攜式投影機的整體重量及體積能更進一步縮小，近來逐漸有使用發光二極管(LED)作為光源的投影機出現。
例如美國US 6,882,331號專利即公開一種「以發光二極管矩陣作為光源的投影機」(Projector with array LED matrix light source)；美國US6,644,814號專利亦公開一種發光二極管照明型式DMD投影機及其光學系統(LED-illumination-type DMD projector and optical system thereof)。然而，這些以發光二極管作為投影機光源的已知技術仍存在一些有待解決的問題。
首先，由于必須利用紅、藍、綠三原色才能達成全彩色的投影效果，所以必須于投影機內配置紅光(R)、綠光(G)、藍光(B)三種發光二極管。已知技術通常是將這三種發光二極管分為三個模塊分開配置，如此將占據許多投影機的內部空間，而不利于其小型化。
圖1顯示已知技術以發光二極管作為投影機光源的光源配置示意圖。如圖1所示，已知技術分別設置三個發光二極管模塊1R、1G以及1B，以提供投影所需的R、G、B三原色，并且這些發光二極管模塊1R、1G以及1B通常各具有一個晶粒的發光二極管。同時，已知技術是針對各個發光二極管模塊，而分別設置三個光準直器(Collimator)2R、2G以及2B，以準直發光二極管模塊1R、1G以及1B所發出的光。再者，已知技術還需至少設置二個濾光鏡3A以及3B，以分別過濾經由光準直器2R、2G以及2B準直后的光。因此，在已知技術的配置方式下，將使得以發光二極管作為光源的光源裝置占據太多投影機內部空間，而使得投影機的整體體積及重量不能更進一步地減少。
其次，由于目前高亮度發光二極管芯片通常系采用1個晶粒(Die)的形式，并切割成1mm×1mm的規格，因此已知技術的發光二極管模塊1R、1G以及1B通常為各具有1個晶粒的發光二極管。然而，綠光的發光二極管將電轉換為光的效率比較不好，因此，在已知技術僅設置1個晶粒的綠光發光二極管的配置下，將使得投影機的光源裝置整體的亮度無法令人滿意。

發明內容本發明的目的在于提供一種可攜式投影機及其光源模塊。
為實現上述目的，本發明提供的光源模塊(Illuminator Module)，其可使用在一投影機中，該光源模塊包含一第一發光二極管模塊(LED Module)，包含一紅光發光二極管，用以發出紅光；以及一藍光發光二極管，用以發出藍光；以及一第二發光二極管模塊，包含一綠光發光二極管，用以發出綠光。
所述的光源模塊，進一步包含一第一光準直器(Collimator)，與該第一發光二極管模塊光學連接，用以準直該第一發光二極管模塊所發出的紅光以及藍光；以及一第二光準直器，與該第二發光二極管模塊光學連接，用以準直該第二發光二極管模塊所發出的綠光。
所述的光源模塊，進一步包含一濾光鏡(Filter)，與該第一光準直器以及該第二光準直器光學連接，用以過濾經由該第一光準直器以及該第二光準直器準直后的紅光、藍光以及綠光。
所述的光源模塊，其中該濾光鏡為一雙色向濾光鏡(Dichroic Filter)。
所述的光源模塊，其中該投影機為一可攜式投影機。
所述的光源模塊，其中該紅光發光二極管為一個晶粒(Die)的發光二極管。
所述的光源模塊，其中該藍光發光二極管為一個晶粒的發光二極管。
所述的光源模塊，其中該綠光發光二極管為四個晶粒的發光二極管。
本發明提供的投影機，包含一光源模塊，其包含一第一發光二極管模塊以及一第二發光二極管模塊，該第一發光二極管模塊用以發出紅光以及藍光，該第二發光二極管模塊用以發出綠光；一第一光準直器，與該第一發光二極管模塊光學連接，用以準直該第一發光二極管模塊所發出的紅光以及藍光；一第二光準直器，與該第二發光二極管模塊光學連接，用以準直該第二發光二極管模塊所發出的綠光；一濾光鏡，與該第一光準直器以及該第二光準直器光學連接；一透鏡數組(Lens Array)，與該濾光鏡光學連接；一棱鏡模塊(Prism Module)，與該透鏡數組光學連接；一數字微鏡裝置(Digital Micromirror Device)，與該棱鏡組光學連接；以及一投影鏡頭組(Projection Lens Set)，與該數字微鏡裝置光學連接；以此，該第一光準直器以及該第二光準直器所準直后的紅光、藍光以及綠光經由該濾光鏡過濾并經由該透鏡數組聚集后，再經由該棱鏡模塊將聚集后的光折向該數字微鏡裝置，經該數字微鏡裝置反射并顯像后，再由該棱鏡模塊將光折向該投影鏡頭組，而加以聚焦以供成像于一外界投影面。
所述的投影機，其中該投影機為一可攜式投影機。
所述的投影機，其中該濾光鏡為一雙色向濾光鏡。
所述的投影機，其中該棱鏡模塊為一反向全內反射(Reversed TotalInternal Reflection，RTIR)棱鏡模塊。
所述的投影機，其中該第一發光二極管模塊包含一紅光發光二極管，用以發出紅光；以及一藍光發光二極管，用以發出藍光。
所述的投影機，其中該第二發光二極管模塊包含一綠光發光二極管，用以發出綠光。
所述的投影機，其中該紅光發光二極管為一個晶粒的發光二極管。
所述的投影機，其中該藍光發光二極管為一個晶粒的發光二極管。
所述的投影機，其中該綠光發光二極管為四個晶粒的發光二極管。
以此，由本發明的實施即可較已知技術減少一個發光二極管模塊的配置，而能進一步縮小投影機的體積，而增加投影機的整體亮度。
圖1為依據已知技術以發光二極管作為投影機光源的光源配置示意圖。
圖2為依據本發明的光源模塊的配置示意圖。
圖3A為依據本發明的第一發光二極管模塊的示意圖。
圖3B為依據本發明的第二發光二極管模塊的示意圖。
圖4為依據本發明的投影機的配置示意圖。
具體實施方式為讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合附圖作詳細說明。
本發明首先提供一種以發光二極管為基礎的光源模塊，其可使用在可攜式投影機中。以下請參考圖2關于本發明的光源模塊的配置示意圖。如圖2所示，本發明的光源模塊10具有第一發光二極管模塊1、第二發光二極管模塊2、第一光準直器3、第二光準直器4以及濾光鏡5。其中，第一發光二極管模塊1用以發出紅光以及藍光；第二發光二極管模塊2用以發出綠光。
因此，由第一發光二極管模塊1以及第二發光二極管模塊2，本發明即能發出形成全彩色投影所需的R、G、B三原色。如此，本發明即可較圖1所示的已知技術減少一個發光二極管模塊的配置，而能進一步縮小投影機的體積。
如圖2所示，本發明的第一光準直器3與第一發光二極管模塊1光學連接，用以將第一發光二極管模塊1所發出的大角度的紅光以及藍光予以準直(collimate)，以達到收光的效果；并且第二光準直器4與第二發光二極管模塊2光學連接，用以準直第二發光二極管模塊2所發出的綠光。
因此，本發明由第一光準直器3以及第二光準直器4這兩個光準直器即能達到將光準直的效果。如此，本發明即可較圖1所示的已知技術減少一個光準直器的配置，而能更進一步縮小投影機的體積。
如圖2所示，本發明的濾光鏡與第一光準直器3以及第二光準直器4光學連接，用以過濾經由第一光準直器3以及第二光準直器4準直后的紅光、藍光以及綠光，以供作進一步的處理。
在本發明的一實施例中，濾光鏡較佳地為一雙色向濾光鏡(DichroicFilter)。因此，本發明由濾光鏡5這一個濾光鏡即能達到濾光的效果。如此，本發明即可較圖1所示的已知技術減少一個濾光鏡的配置，而能更進一步縮小投影機的體積。
接著，請參考圖3A以及圖3B關于本發明的第一發光二極管模塊1以及第二發光二極管模塊2的進一步說明。
如圖3A所示，本發明的第一發光二極管模塊1具有一個紅光發光二極管晶粒11，用以發出紅光；以及一個藍光發光二極管晶粒12，用以發出藍光。如此，本發明由將紅光發光二極管晶粒11及藍光發光二極管晶粒12設置在同一個發光二極管模塊1中，即能有效地減少其所占據的空間，進而減少使用本發明的光源模塊10的投影機的整體體積。
如圖3B所示，本發明的第二發光二極管模塊2具有四個綠光發光二極管晶粒21、22、23以及24，用以發出綠光。如此，本發明由同時設置四個綠光發光二極管晶粒21、22、23以及24在同一個發光二極管模塊2中，即能有效地增加綠光的光輸出量，進而改善使用本發明的光源模塊10的投影機的輸出亮度。
此外，本發明另提供一種使用上述光源裝置10的投影機。請參考圖4關于以光源裝置10作為光源的投影機100的配置示意圖。如圖4所示，本發明的投影機100具有彼此光學連接的第一發光二極管模塊1、第二發光二極管模塊2、第一光準直器3、第二光準直器4、濾光鏡5、透鏡數組6、棱鏡模塊7A及7B、數字微鏡裝置8以及投影鏡頭組9。其中，棱鏡模塊7A及7B較佳地為反向全內反射(Reversed Total Internal Reflection，RTIR)棱鏡模塊。
由于上述的透鏡數組6、棱鏡模塊7A及7B、數字微鏡裝置8以及投影鏡頭組9皆為已知技術，因此不再贅述。以下僅簡單說明由第一發光二極管模塊1以及第二發光二極管模塊2所發出的光在投影機100中的操作過程。
如圖4所示，由第一發光二極管模塊1所發出的紅光及藍光，以及由第二發光二極管模塊2所發出的綠光，分別經由第一光準直器3以及第二光準直器4準直，并經由濾光鏡5過濾后，經由透鏡數組6聚集，再經由棱鏡模塊7A及7B將聚集后的光折向數字微鏡裝置8，經數字微鏡裝置8反射并顯像后，再由棱鏡模塊7A及7B將光折向投影鏡頭組9，而加以聚焦以供成像于一外界投影面。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何熟習此技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視申請專利范圍所界定的內容為準。
權利要求
1.一種光源模塊，其可使用在一投影機中，該光源模塊包含一第一發光二極管模塊，包含一紅光發光二極管，用以發出紅光；以及一藍光發光二極管，用以發出藍光；以及一第二發光二極管模塊，包含一綠光發光二極管，用以發出綠光。
2.如權利要求
1所述的光源模塊，其特征在于，進一步包含一第一光準直器，與該第一發光二極管模塊光學連接，用以準直該第一發光二極管模塊所發出的紅光以及藍光；以及一第二光準直器，與該第二發光二極管模塊光學連接，用以準直該第二發光二極管模塊所發出的綠光。
3.如權利要求
2所述的光源模塊，其特征在于，進一步包含一濾光鏡，與該第一光準直器以及該第二光準直器光學連接，用以過濾經由該第一光準直器以及該第二光準直器準直后的紅光、藍光以及綠光。
4.如權利要求
3所述的光源模塊，其特征在于，其中該濾光鏡為一雙色向濾光鏡。
5.如權利要求
1所述的光源模塊，其特征在于，其中該投影機為一可攜式投影機。
6.如權利要求
1所述的光源模塊，其特征在于，其中該紅光發光二極管為一個晶粒的發光二極管。
7.如權利要求
1所述的光源模塊，其特征在于，其中該藍光發光二極管為一個晶粒的發光二極管。
8.如權利要求
1所述的光源模塊，其特征在于，其中該綠光發光二極管為四個晶粒的發光二極管。
9.一種投影機，包含一光源模塊，其包含一第一發光二極管模塊以及一第二發光二極管模塊，該第一發光二極管模塊用以發出紅光以及藍光，該第二發光二極管模塊用以發出綠光；一第一光準直器，與該第一發光二極管模塊光學連接，用以準直該第一發光二極管模塊所發出的紅光以及藍光；一第二光準直器，與該第二發光二極管模塊光學連接，用以準直該第二發光二極管模塊所發出的綠光；一濾光鏡，與該第一光準直器以及該第二光準直器光學連接；一透鏡數組，與該濾光鏡光學連接；一棱鏡模塊，與該透鏡數組光學連接；一數字微鏡裝置，與該棱鏡組光學連接；以及一投影鏡頭組，與該數字微鏡裝置光學連接；以此，該第一光準直器以及該第二光準直器所準直后的紅光、藍光以及綠光經由該濾光鏡過濾并經由該透鏡數組聚集后，再經由該棱鏡模塊將聚集后的光折向該數字微鏡裝置，經該數字微鏡裝置反射并顯像后，再由該棱鏡模塊將光折向該投影鏡頭組，而加以聚焦以供成像于一外界投影面。
10.如權利要求
9所述的投影機，其特征在于，其中該投影機為一可攜式投影機。
11.如權利要求
9所述的投影機，其特征在于，其中該濾光鏡為一雙色向濾光鏡。
12.如權利要求
9所述的投影機，其特征在于，其中該棱鏡模塊為一反向全內反射棱鏡模塊。
13.如權利要求
9所述的投影機，其特征在于，其中該第一發光二極管模塊包含一紅光發光二極管，用以發出紅光；以及一藍光發光二極管，用以發出藍光。
14.如權利要求
13所述的投影機，其特征在于，其中該第二發光二極管模塊包含一綠光發光二極管，用以發出綠光。
15.如權利要求
13所述的投影機，其特征在于，其中該紅光發光二極管為一個晶粒的發光二極管。
16.如權利要求
13所述的投影機，其特征在于，其中該藍光發光二極管為一個晶粒的發光二極管。
17.如權利要求
14所述的投影機，其特征在于，其中該綠光發光二極管為四個晶粒的發光二極管。
專利摘要
一種可攜式投影機及其光源模塊，其包含彼此光學連接的第一發光二極管模塊、第二發光二極管模塊、第一光準直器、第二光準直器、濾光鏡、透鏡數組、棱鏡模塊、數字微鏡裝置以及投影鏡頭組。其中，第一發光二極管模塊具有一紅光發光二極管以及一藍光發光二極管；第二發光二極管模塊具有一綠光發光二極管。以此，由第一及第二發光二極管模塊發出的光，經由第一及第二光準直器準直后，并經由濾光鏡過濾及透鏡數組聚集，再經由棱鏡模塊將聚集后的光折向數字微鏡裝置，經數字微鏡裝置反射并顯像后，再由棱鏡模塊將光折向投影鏡頭組。
文檔編號G03B21/00GK1996138SQ200510048791
公開日2007年7月11日 申請日期2005年12月29日
發明者潘瑞文 申請人:普立爾科技股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan