激光投影系统技术方案

本发明专利技术公开一种激光投影系统，其包括一激光光源、一光学元件及一镜片模块。激光光源提供一激光光束。光学元件具有一第一表面及一第二表面，激光光束由第一表面全反射后通过第二表面。镜片模块设于光学元件的第二表面的邻侧，用以反射通过第二表面的激光光束，使得反射后的激光光束照射于一投影幕。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光投影系统，且特别是涉及一种可改善投影变形量的激光投影系统。
技术介绍
传统的扫描式投影系统，光源所发出的光束经过两片反射镜反射后，入射至微机电元件(MEMS)。微机电元件以球座标系统扫描画面，扫描的画面转换成直角座标系统投影到平面上后，受到投影距离以及投影角度的差异影响，容易造成投影在屏幕上的影像画面形状扭曲，亦即，投影的画面发生失真（distortion）的现象，不但偏离原始影像画面的效果，且人眼对于此形状非常敏感，严重时会造成人眼不舒适。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种激光投影系统，此激光投影系统具有特殊的光学元件，可用以调整光路，进而改善因为投影变形而导致投影失真的情况。为达上述目的，根据本专利技术一方面，提出一种激光投影系统，包括一激光光源、一光学元件及一镜片模块。激光光源提供一激光光束。光学元件具有一第一表面及一第二表面，激光光束是由第一表面全反射后通过第二表面。镜片模块设于光学元件的第二表面的邻侧，用以反射通过第二表面的激光光束，使得反射后的激光光束照射于一投影幕。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：附图说明图1为本专利技术一实施例的激光投影系统的示意图；图2为本专利技术另一实施例的激光投影系统的示意图；图3为本专利技术一实施例的激光扫描系统的成像方式示意图；图4A～图4C为一种透镜几何变形计算方法的示意图；图5为本专利技术一实施例的激光投影系统的示意图；图6为如图5的激光投影系统的光束投影于投影幕的模拟图；图7为本专利技术一实施例的光学元件的示意图。主要元件符号说明10、10’、30：激光投影系统100、200：光源102、302、402：光学元件104、304：镜片模块106：反射镜组1060、1062、1064：反射镜108：防尘盖110：壳体220、320：投影幕3062：描述点L：激光光束L1、L2、L3：单色光束X、Y、H、X’、Y’、H’：轴P、P’：开孔S1、S2、S3、S41、S42、S43：表面θ1、θ2、θ3、θi：角具体实施方式图1绘示依照本专利技术一实施例的激光投影系统10的示意图。激光投影系统10可以包括激光光源100、光学元件102、镜片模块104、反射镜组106、防尘盖108及壳体110。激光光源100用以提供一激光光束L，在一实施例中，激光光源100可以包括至少包括波长不同的第一光束及第二光束，作为显示的光源，或者额外包括一红外光激光，以做为侦测光源，该侦测光源可侦测是否有物体进入投影范围或与投影幕的距离等等功能。如图1所示，激光光源100的激光光束L例如包括红色（Red，R）光L1、绿色（Green，G）光L2及蓝色（Blue，B）光L3三种单色光束，但不以此为限。于此实施例的激光光源100的激光光束L具有自由对焦（focus-free）的特性。本实施例的光学元件102不会破坏激光光源100的激光光束L的自由对焦的特性，可以确保激光光源100的自由对焦的特性。光学元件102例如一三角型、四角形或多角形的角柱或角锥，也就是说，光学元件102的一剖面例如三角型、四角形或多角形，在此实施例中，以具有三角型的剖面的光学元件102为例作说明，但不以此为限。光学元件102可以设于镜片模块104与激光光源100之间，以将光线引导至镜片模块104。与传统扫描式投影系统相比，传统的系统需要两片反射镜才能将激光光束引导至镜片模块，而本专利技术的光学元件102可用以取代该两片反射镜，因此，不但可以节省元件成本，也可以节省空间以利于激光投影系统10的微型化，还可以减少组装对位的时间成本以提升产能。反射镜组106为选择性设置，用以调整激光光束L的路径。反射镜组106可以包括反射镜1060、反射镜1062及反射镜1064，用以反射红色光L1、绿色光L2及蓝色光L3的光束。较佳地，反射镜组106可以具有滤光功能，以控制经反射后的红色光L1、绿色光L2及蓝色光L3入射至光学元件102时的光波段为单色光，降低非属于R、G或B的色光入射以影响混光的情况。壳体110用以容纳激光光源100、光学元件102、镜片模块104及反射镜组106。壳体110具有一开孔P，反射后的激光光束L是通过开孔P以照射于投影幕。为了避免空气中的悬浮粒子、灰尘等微粒（Particles）经由开孔P进入壳体110而毁坏激光投影系统10，可以选择性地设置一透明的防尘盖108，封住激光投影系统10的开孔P，以阻挡灰尘。在此实施例中，激光光源100的激光光束L经反射镜106反射后，可以行进至光学元件102，经由光学元件102的不同表面的反射与折射后，入射至镜片模块104。镜片模块104可以包括单一镜片或镜片组，镜片模块104还可以包括一主动元件（未绘示），用以控制单一镜片或镜片组作二维方向的摆动。激光光束L经由镜片模块104的反射后即可照射于投影幕。由于镜片模块104可以作二维方向的摆动，受到镜片模块104反射的激光光束L于照射至投影幕时，会进行扫描运动而成像。在一实施例中，激光投影系统10还包括一搭载机构（未绘示），使得激光光束L射出开孔P时是往上倾斜一角度，如此一来，当激光投影系统10放置在桌面上时，可以避免有部分影像照射到桌面上而无法正确投影。在另一实施例中，光学元件102的任一表面倾斜于壳体110的表面，此处所指的壳体110的表面，为平行于纸面方向的表面，并未绘示于图中。通过调整光学元件102的任一表面倾斜于壳体110的表面，可以改变光束在光学元件102的光路，使得射出开孔P的激光光束L向上倾斜。因此，在不需要设置搭载机构的情况下，即可产生较佳的投影角度。于此实施例的光学元件102倾斜于壳体110的表面的角度、方向以及倾斜的表面，与激光投影系统10内部元件的配置有关，无特别限制。图2绘示依照本专利技术另一实施例的激光投影系统10’的示意图。激光投影系统10’与图1的激光投影系统10很相近，其中相同的元件以相同的符号标示，容此不再赘述。差异在于激光投影系统10’中，光学元件102直接设置于壳体110’的开孔P’的位置上，以作为阻挡灰尘的防尘盖板。由于光束经过传统的防尘盖界面时，会同时产生穿透光与反射光。其中，反射光会在传统防尘盖中来回反射直到能量消失为止。因此，光束在传统的防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光投影系统，包括：激光光源，提供一激光光束；光学元件，具有第一表面及第二表面，该激光光束由该第一表面全反射后通过该第二表面；以及镜片模块，设于该光学元件的该第二表面的邻侧，该镜片模块用以反射通过该第二表面的该激光光束，使得反射后的该激光光束照射于一投影幕。

【技术特征摘要】
1.一种激光投影系统，包括：
激光光源，提供一激光光束；
光学元件，具有第一表面及第二表面，该激光光束由该第一表面全反射
后通过该第二表面；以及
镜片模块，设于该光学元件的该第二表面的邻侧，该镜片模块用以反射
通过该第二表面的该激光光束，使得反射后的该激光光束照射于一投影幕。
2.如权利要求1所述的激光投影系统，还包括：
壳体，用以容纳该激光光源、该光学元件及该镜片模块，
其中，该壳体具有开孔，反射后的该激光光束通过该开孔以照射于该投
影幕。
3.如权利要求2所述的激光投影系统，其中该光学元件设置于该开孔
上，以作为一防尘盖板。
4.如权利要求1所述的激光投影系统，其中该激光光束由该镜片模块反
射后，通过该第二表面，并经该第一表面投射至该投影幕。
5.如权利要求1所述的激光投影系统，其中该第二表面具有抗反射层。
6.如权利要求1所述的激...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维典，吕志坚，
申请(专利权)人：建兴电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71