一种便携式投影机及其准直系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种准直系统，包括用于使LED的光束准直的第一准直透镜组和用于对所述第一准直透镜组导出的平行光束进行汇聚的中继镜片，有且仅有一个所述中继镜片为柱面透镜，且所述柱面透镜对应的成像的长宽比与显示芯片对应的成像的长宽比相同。上述准直系统，通过将柱面透镜对应的成像的长宽比设置成与显示芯片对应的成像的长宽比相同，使得当1比1的LED发光面经过准直系统时，LED的像面完全覆盖显示芯片时，能够使得LED的像面的大部分面积覆盖在显示芯片上，阴影部分的面积变小，光能量的利用得到提升。此外本实用新型专利技术还公开了一种便携式投影机。

A portable projector and its collimating system

The utility model discloses a collimation system, including the first relay lens for collimating lens and beam collimation LED for parallel beam on the first collimating lens group are together, there is only one of the relay lens is a cylindrical lens, and the length and width of the corresponding cylindrical lens imaging compared with the imaging display chip corresponding to the ratio of length to width of the same. The collimation system, through the imaging aspect ratio of the corresponding imaging cylindrical lens set and display chip corresponding to the ratio of length to width of the same, so when the 1 than the 1 LED light emitting surface through a collimating system, LED image completely covering the display chip, can make LED as the part of the area covered in display chip, the shadow area is smaller, use light energy to enhance. In addition, the utility model also discloses a portable projector.

【技术实现步骤摘要】
一种便携式投影机及其准直系统
本技术涉及投影机
，尤其涉及一种便携式投影机及其准直系统。
技术介绍
随着投影设备在生活中扮演的角色越来越多，应用到的领域也会越来越多。更多的设备需要嵌入微型投影设备，这对投影光机的要求也越来越高，尺寸更小，结构更加紧凑，成像效果更好，成本更加低。市面上现有的便携式投影光机，在照明光路上为追求体积小的特点，会采用比较小的显示芯片，而大多采用LED作为光机的光源。在照明光路中，LED发出的光束经准直系统后成像到显示芯片表面，达到照明的目的。如图1所示，LED的发光面的长宽比一般为1:1，而显示芯片2的长宽比大多为16：9，当LED的光束通过准直系统准直后，再成像到显示芯片2上时，为保证投影，LED的像面1必须完全覆盖显示芯片，而现有的准直系统均采用球面透镜进行光路传输，因此LED的像面1的长宽比仍为1:1，进而当LED的像面完全覆盖显示芯片时，阴影部分3的光能量无法利用而直接损失，导致便携式投影光机的亮度提升受到限制。综上所述，如何解决便携式投影光机的亮度提升受到限制的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种便携式投影机及其准直系统，以提升便携式投影光机的亮度。为了实现上述目的，本技术提供了一种准直系统，包括用于使LED的光束准直的第一准直透镜组和用于对所述第一准直透镜组导出的平行光束进行汇聚的中继镜片，有且仅有一个所述中继镜片为柱面透镜，且所述柱面透镜对应的成像的长宽比与显示芯片对应的成像的长宽比相同。优选地，所述柱面透镜的光束进入面为柱面，所述柱面透镜的光束导出面为非球面。优选地，所述非球面为塑胶非球面。优选地，所述第一准直透镜组包括第一子准直透镜组和与所述第一子准直透镜组垂直设置的第二子准直透镜组，所述第一子准直透镜组用于将其对应的LED的光束准直后经第一平面镜折射导入所述中继镜片，所述第二子准直透镜组用于将其对应的LED的光束准直后经所述第一平面镜反射导入所述中继镜片。优选地，所述LED的发光面的长宽比为1:1，所述柱面透镜对应的像面的长宽比为16:9。优选地，所述准直系统还包括在靠近复眼设置的第二准直透镜组，所述第二准直透镜组用于将其对应的LED的光束准直后经第二平面镜反射直接导入所述复眼。优选地，所述显示芯片为DMD显示芯片。相比于
技术介绍
介绍内容，上述准直系统，包括用于使LED的光束准直的第一准直透镜组和用于对第一准直透镜组导出的平行光束进行汇聚的中继镜片，有且仅有一个中继镜片为柱面透镜，且柱面透镜对应的成像的长宽比与显示芯片对应的成像的长宽比相同。通过将柱面透镜对应的成像的长宽比设置成与显示芯片对应的成像的长宽比相同，使得当1比1的LED发光面经过准直系统后，LED的像面完全覆盖显示芯片时，如图2所示，能够使得LED的像面的大部分面积覆盖在显示芯片上，阴影部分的面积变小，光能量的利用得到提升。此外，本技术还提供了一种便携式投影机，包括准直系统，其中，该准直系统为上述任一方案所描述的准直系统。由于上述准直系统具有上述技术效果，具有上述准直系统的便携式投影机也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。附图说明图1为传统的便携式投影机的准直系统成像示意图；图2为本技术实施例提供的便携式投影机的准直系统成像示意图；图3为本技术实施例提供的便携式投影机的准直系统的结构示意图；图4为本技术实施例提供的中继镜片沿Y方向传导的光束的截面示意图；图5为本技术实施例提供的中继镜片沿X方向传导的光束的截面示意图。上图1-5中，LED的像面1、显示芯片2、阴影部分3、中继镜片4、第二准直透镜组5、LED6、第一子准直透镜组7、第二子准直透镜组8、第一平面镜9、第二平面镜10、复眼11、场镜12、成像镜头13。具体实施方式本技术的核心是提供一种便携式投影机及其准直系统，以提升便携式投影光机的亮度。为了使本领域的技术人员更好地理解本技术提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。如图2-3所示，本技术实施例提供的一种准直系统，包括用于使LED6的光束准直的第一准直透镜组和用于对第一准直透镜组导出的平行光束进行汇聚的中继镜片4，有且仅有一个中继镜片4为柱面透镜，且柱面透镜对应的成像的长宽比与显示芯片2对应的成像的长宽比相同。这里需要说明的是，中继镜片可以是一个也可以是多个：当中继镜片为一个时，该中继镜片为柱面透镜；当中继镜片为多个时，中继镜片中有且只有一个为柱面透镜。此外需要说明的是，上述显示芯片可以是DMD显示芯片，也可是本领域技术人员常用的其他种类的显示芯片，比如液晶显示芯片、硅基液晶显示芯片等。相比于
技术介绍
介绍内容，上述准直系统，通过将中继镜片设计成柱面透镜，且柱面透镜对应的成像的长宽比设置成与显示芯片2对应的成像的长宽比相同，使得当1比1的LED发光面经过准直系统时，LED的像面1完全覆盖显示芯片2时，如图2所示，能够使得LED的像面的大部分面积覆盖在显示芯片上，阴影部分3的面积变小，光能量的利用得到提升。在一些更具体的实施方案中，上述柱面透镜的光束进入面为柱面，柱面透镜的光束导出面为非球面。通过上述布置的方式，使得经柱面透镜的成像更加规则。当然可以理解的是也可以是本领域技术人员常用的其他能够改变成像比例的透镜，比如采用平凸柱面透镜。并且上述非球面可以是塑胶非球面，也可以是本领域技术人员常用的其他材质制作的非球面，比如玻璃非球面等。在一些更具体的实施方案中，上述第一准直透镜组包括第一子准直透镜组7和与第一子准直透镜组7垂直设置的第二子准直透镜组8，第一子准直透镜组7用于将其对应的LED6的光束准直后经第一平面镜9折射导入中继镜片4，第二子准直透镜组8用于将其对应的LED6的光束准直后经第一平面镜9反射导入中继镜片4。当然可以理解的是，上述第一准直透镜组布置成上述结构仅仅是本技术实施例的优选举例，还可以是第一准直透镜组仅包括第一子准直透镜组，只不过存在光能损失，所以本技术优选采用第一子准直透镜组和第二子准直透镜组合的方式，当然还可以包括有第三子准直透镜组，该第三子准直透镜组也是用于将其对应的LED的光束准直后经第一平面镜折射进入中继镜片，布置位置可以是第三子准直透镜组与第二子准直透镜组关于第一子准直透镜组对称设置。更具体的实施方案中，由于常规的LED的发光面的长宽比采用的大多为1:1，而显示芯片目前大都采用长宽比为16比9，因此优选将上述柱面透镜对应的像面的长宽比为16:9。当然可以理解的是，上述将柱面透镜对应的像面的长宽比为16:9仅仅是本技术实施例的优选地举例，还可以根据具体的显示芯片的比例情况，选择对应的柱面镜的成像的长宽比例。此外，准直系统还包括在靠近复眼11设置的第二准直透镜组5，第二准直透镜组5用于将其对应的LED6的光束准直后经第二平面镜10反射直接导入复眼11。通过设置第二准直透镜组，使得准直系统整体的照明效果更好。从复眼11导出的光束经过场镜12，最终导入成像镜头13。此外，本技术还提供了一种便携式投影机，包括准直系统，其中，该准直系统为上述任一方案所描述的准直系统。由于上述准直系统具有上述技术效果，具有上述准直系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种准直系统，包括用于使LED(6)的光束准直的第一准直透镜组和用于对所述第一准直透镜组导出的平行光束进行汇聚的中继镜片(4)，其特征在于，有且仅有一个所述中继镜片(4)为柱面透镜，且所述柱面透镜对应的成像的长宽比与显示芯片(2)对应的成像的长宽比相同。

【技术特征摘要】
1.一种准直系统，包括用于使LED(6)的光束准直的第一准直透镜组和用于对所述第一准直透镜组导出的平行光束进行汇聚的中继镜片(4)，其特征在于，有且仅有一个所述中继镜片(4)为柱面透镜，且所述柱面透镜对应的成像的长宽比与显示芯片(2)对应的成像的长宽比相同。2.如权利要求1所述的准直系统，其特征在于，所述柱面透镜的光束进入面为柱面，所述柱面透镜的光束导出面为非球面。3.如权利要求2所述的准直系统，其特征在于，所述非球面为塑胶非球面。4.如权利要求1所述的准直系统，其特征在于，所述第一准直透镜组包括第一子准直透镜组(7)和与所述第一子准直透镜组(7)垂直设置的第二子准直透镜组(8)，所述第一子准直透镜组(7)用于将其对应的LED(6)的光束准直后经第一平面镜(...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺银波，蒋诚成，陆巍，
申请(专利权)人：深圳市点睛创视技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44