自发光投影显示系统及微显示全彩光机.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910278920.2 (22)申请日 2019.04.09 (71)申请人 上海显耀显示科技有限公司 地址 200013 上海市浦东新区鸿音路1889 号 (72)发明人 琚晶李起鸣徐晨超季懿栋 (51)Int.Cl. G03B 21/20(2006.01) (54)发明名称 自发光投影显示系统及微显示全彩光机 (57)摘要 本发明提供了一种自发光投影显示系统及 微显示全彩光机， 该自发光投影显示系统包括： 用于发出不同颜色的光的多个发光单元， 以及设 置于每个发光单元发。

2、射光束的光路上的光学合 光单元， 将多个发光单元发出的光进行合光， 沿 着同一方向发射到外界。 采用发光单元直接发出 不同颜色的光， 并且利用光学合光单元将每个发 光单元发射光束进行合光并且沿着同一方向发 射， 从而改变了传统背头反射式投影光路的设 计， 实现了自发光投影模式， 简化了光路结构， 缩 小了体积。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 109976079 A 2019.07.05 CN 109976079 A 1.一种自发光投影显示系统， 其特征在于， 包括： 多个发光单元， 用于发出不同颜色的光； 光学合光单元， 设置于每个发光单元发射光束的光路上， 将多个发光单元发出的。

3、光进 行合光， 沿着同一方向发射到外界。 2.根据权利要求1所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 还包括光学成像单元， 用 于接收从光学合光单元出来的光束并将其成像放大投影到界面。 3.根据权利要求1所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 多个所述发光单元环绕所 述光学合光单元设置， 每个发光单元的发射光束向所述光学合光单元发射； 所述光学合光单元将每个所述发光单元发射的光束汇合到同一方向并且向外发射。 4.根据权利要求3所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 所述发光单元有三个， 相 邻所述发光单元的发光面的延伸面相互交叉。 5.根据权利要求4所述的自发光投影显示系统， 其特征在于，。

4、 相邻所述发光单元的发光 面相互垂直。 6.根据权利要求4所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 其中两个所述发光单元相 对设置， 且这两个所述发光单元的发光面相对， 且二者发射的初始光束经所述光学合光单 元汇合后向外界出射的汇合光束方向与初始光束方向垂直， 且与二者的发光面平行。 7.根据权利要求6所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 剩余的所述发光单元的发 光面与所述汇合光束方向垂直， 所述另一发光单元发射的初始光束与所述汇合光束重合。 8.根据权利要求6所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 剩余的所述发光单元夹设 于相对设置的两个所述发光单元的发光面之间， 且与相对设置的两个所。

5、述发光单元的发光 面垂直； 剩余的所述发光单元的发光面朝向所述汇合光束方向。 9.根据权利要求4所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 每个所述发光单元为发光 芯片。 10.根据权利要求4所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 三个所述发光单元分别 为红光发光单元、 绿光发光单元和蓝光发光单元。 11.根据权利要求10所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 所述红光发光单元与所 述蓝光发光单元相对设置， 所述绿光发光单元的发光面与所述红光发光单元的的发光面交 叉设置， 且夹在所述蓝光发光单元和所述红色发光单元之间。 12.根据权利要求10所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 所述发光。

6、单元为LED。 13.根据权利要求1所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 所述光学合光单元为合 光棱镜。 14.根据权利要求13所述的自发光投影显示系统， 其特征在于， 所述发光单元在所述光 学合光单元所相对的表面上的投影轮廓小于或等于所述光学合光单元所相对的表面轮廓。 15.一种微显示全彩光机， 其特征在于， 包括权利要求114任意一项所述的自发光投 影显示系统。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109976079 A 2 自发光投影显示系统及微显示全彩光机 技术领域 0001 本发明涉及一种投影显示技术领域， 具体涉及一种自发光投影显示系统及微显示 全彩光机。 背景技术 0002 传。

7、统投影系统一般采用LCOS和DLP设等设计方案。 LCOS(liquid crystal on silicon, 硅基液晶)是一种基于反射模式而形成的液晶显示器， 是LCD与CMOS集成电路有 机结合的反射型新型显示技术。 LCOS投影技术的成像采用反射式光路。 反射的像被光学方 法与入射光分开， 从而被投影物镜放大成像到屏幕上。 采用LCOS技术的投影机其光线不是 穿过LCD面板， 而是采用该反射方式来形成图像。 因此， LCOS是一种新型的反射式microLCD 投影技术。 传统三片式LCOS成像系统， 首先将投影机灯泡发出的白色光线， 通过分光系统分 成红绿蓝三原色的光线， 然后每一个原。

8、色光线照射到一块反射式的LCOS芯片上， 系统通过 控制LCOS面板上液晶分子的状态来改变该芯片每个像素点反射光线的强弱， 最后经过LCOS 反射的光线通过必要的光学折射汇聚成一束光线， 经投影机镜头照射到屏幕上， 形成彩色 的图像。 0003 DLP(digital light processing,数字光处理)技术， 先把影像信号经过数字处 理， 然后再把光投影出来。 基于美国德州仪器公司开发的数字微镜元件(DMD,digital micromirror device)来完成可视数字信息显示技术。 其原理是， 通过UHP灯泡发射出的冷 光源经过冷凝透镜， 通过光棒将光均匀化， 经过处理后的。

9、光通过一个色轮将光分成RGB三色 或RGBW等更多色， 或利用BSV液晶拼接技术镜片过滤光线传到， 再将色彩由透镜投射在DMD 芯片上， 最后反射经过投影镜头在投影屏幕上成像。 0004 无论是LCOS或DLP， 需要一个初始背光源， 经反射光路成像， 这无疑增加了功耗和 器件体积， 不利于投影显示器件的微型化。 并且， 传统多色投影系统的光学成像系统的横向 尺寸较大， 因光路原因而导致光学成像系统的横向尺寸无法进一步缩小， 从而导致投影系 统体积较大， 不利于器件的微型化和轻便化。 发明内容 0005 为了克服以上问题， 本发明旨在提供一种自发光投影显示系统， 实现了自发光、 光 路简单且体。

10、积小的投影显示系统。 0006 为了实现上述目的， 本发明提供了一种自发光投影显示系统， 包括： 0007 多个发光单元， 用于发出不同颜色的光； 0008 光学合光单元， 设置于每个发光单元发射光束的光路上， 将多个发光单元发出的 光进行合光， 沿着同一方向发射到外界。 0009 优选地， 还包括光学成像单元， 用于接收从光学合光单元出来的光束并将其成像 放大投影到界面。 0010 优选地， 多个所述发光单元环绕所述光学合光单元设置， 每个发光单元的发射光 说明书 1/4 页 3 CN 109976079 A 3 束向所述光学合光单元发射； 0011 所述光学合光单元将每个所述发光单元发射的。

11、光束汇合到同一方向并且向外发 射。 0012 优选地， 所述发光单元有三个， 相邻所述发光单元的发光面的延伸面相互交叉。 0013 优选地， 相邻所述发光单元的发光面相互垂直。 0014 优选地， 其中两个所述发光单元相对设置， 且这两个所述发光单元的发光面相对， 且二者发射的初始光束经所述光学合光单元汇合后向外界出射的汇合光束方向与初始光 束方向垂直， 且与二者的发光面平行。 0015 优选地， 剩余的所述发光单元的发光面与所述汇合光束方向垂直， 所述另一发光 单元发射的初始光束与所述汇合光束重合。 0016 优选地， 剩余的所述发光单元夹设于相对设置的两个所述发光单元的发光面之 间， 且与。

12、相对设置的两个所述发光单元的发光面垂直； 剩余的所述发光单元的发光面朝向 所述汇合光束方向。 0017 优选地， 每个所述发光单元为发光芯片。 0018 优选地， 三个所述发光单元分别为红光发光单元、 绿光发光单元和蓝光发光单元。 0019 优选地， 所述红光发光单元与所述蓝光发光单元相对设置， 所述绿光发光单元的 发光面与所述红光发光单元的的发光面交叉设置， 且夹在所述蓝光发光单元和所述红色发 光单元之间。 0020 优选地， 所述发光单元为LED。 0021 优选地， 所述光学合光单元为合光棱镜。 0022 优选地， 所述发光单元在所述光学合光单元所相对的表面上的投影轮廓小于或等 于所述光。

13、学合光单元所相对的表面轮廓。 0023 为了达到上述目的， 本发明还提供了一种微显示全彩光机， 其包括上述任意一项 所述的自发光投影显示系统。 0024 本发明的自发光投影显示系统， 采用发光单元直接发出不同颜色的光， 并且利用 光学合光单元将每个发光单元发射光束进行合光并且沿着同一方向发射， 从而改变了传统 背头反射式投影光路的设计， 实现了自发光投影模式， 简化了光路结构， 缩小了体积。 进一 步的， 多个发光单元采用环绕光学合光单元的设计， 每个发光单元的发射光束向光学合光 单元发射， 使得光学合光单元能够将光束汇合到同一方向而向外发射， 这种设计， 与多个发 光单元排列成一排相比， 缩。

14、小了发光单元整体的横向尺寸， 使得光学成像系统的尺寸进一 步缩小， 有效利用了发光单元和光学成像系统之间的空隙， 减小了投影显示系统的体积， 实 现了最终显示器件的小型化和便携化。 附图说明 0025 图1为本发明的一个实施例的自发光投影显示系统的结构示意图 具体实施方式 0026 为使本发明的内容更加清楚易懂， 以下结合说明书附图， 对本发明的内容作进一 步说明。 当然本发明并不局限于该具体实施例， 本领域内的技术人员所熟知的一般替换也 说明书 2/4 页 4 CN 109976079 A 4 涵盖在本发明的保护范围内。 0027 以下结合附图1和具体实施例对本发明作进一步详细说明。 需说明。

15、的是， 附图均采 用非常简化的形式、 使用非精准的比例， 且仅用以方便、 清晰地达到辅助说明本实施例的目 的。 0028 请参阅图1， 本实施例的自发光投影显示系统包括： 多个发光单元101、 102、 103 和 光学合光单元200。 多个发光单元101、 102、 103用于发出不同颜色的光， 光学合光单元200设 置于每个发光单元101、 102、 103发射光束的光路上， 将多个发光单元101、 102、 103发出的 光进行合光， 沿着同一方向发射到外界。 此外， 在光学合光单元200 发射出光束的方向还设 置有光学成像单元300， 用于接收从光学合光单元200出来的光束并将其成像放。

16、大投影到界 面。 0029 在这里， 多个发光单元101、 102、 103环绕光学合光单元200设置， 每个发光单元 101、 102、 103的发射光束向光学合光单元200发射， 从而使得光学合光单元200 将每个发光 单元101、 102、 103发射的光束汇合到同一方向并且向外发射。 较佳的光学合光单元200与发 光单元101、 102、 103的发光面相对应的表面的尺寸大于或等于所对应的发光面。 光学成像 单元300与光学合光单元200的光出射面相对的表面的尺寸大于或等于所对应的光出射面， 从而确保发光单元101、 102、 103发出的光束都传输到光学成像单元300， 提高光转换效。

17、率。 0030 具体的， 三个发光单元101、 102、 103中， 相邻的发光单元101、 102、 103的发光面的 延伸面相互交叉， 从而发光单元101、 102、 103发出的光朝向光学合光单元200。 较佳的， 相邻 发光单元101、 102、 103的发光面相互垂直， 在俯视图上呈现一端开口的矩形。 如图1所示， 其 中两个发光单元101和102相对设置， 另一发光单元103设置于发光单元101和发光单元102 的发光面之间。 发光单元101和发光单元102相对设置， 发光单元101的发光面和发光单元 102的发光面相对， 且发光单元101和102 发射的初始光束经镜光学合光单元2。

18、00汇合后得 到汇合光束， 向外界出射的汇合光束方向与初始光束方向垂直， 且与发光单元101和102的 发光面平行。 夹设于相对设置的发光单元101、 102之间的另一发光单元103的发光面与汇合 光束方向垂直， 另一发光单元103发射的初始光束与汇合光束重合。 发光单元103夹设于相 对设置的两个发光单元101和102的发光面之间， 且与发光单元101和102的发光面垂直， 发 光单元 103的发光面朝向汇合光束方向， 也即是发光单元101、 102、 103的发射光束经光学 合光单元200对准合色最终沿同一方向出射。 0031 这里的发光单元101、 102、 103可以为发光芯片， 例如。

19、LED芯片， 分别为红光LED、 蓝 光LED和绿光LED。 相对应的， 如图1所示， 红光发光单元(发光单元101)与蓝光发光单元(发 光单元102)相对设置， 绿光发光单元(发光单元103)的发光面与红光发光单元(发光单元 101)的发光面交叉设置， 且夹在蓝光发光单元(发光单元102)和红色发光单元(发光单元 101)之间。 0032 接下来， 具体描述本实施例的光学合光单元。 光学合光单元200可以采用合光棱 镜。 具体的， 发光单元101、 102、 103在光学合光单元200所相对的表面上的投影轮廓小于或 等于光学合光单元所相对的表面轮廓， 从而确保发光单元所发出光有效进入光学合光。

20、单 元。 0033 在本实施例的自发光投影显示系统的应用方面， 可以应用于各种微显示设备， 例 如微显示全彩光机。 说明书 3/4 页 5 CN 109976079 A 5 0034 综上所述， 本发明的自发光投影显示系统， 采用发光单元直接发出不同颜色的光， 并且利用光学合光单元将每个发光单元发射光束进行合光并且沿着同一方向发射， 从而改 变了传统背头反射式投影光路的设计， 实现了自发光投影模式， 简化了光路结构， 缩小了体 积。 进一步的， 多个发光单元采用环绕光学合光单元的设计， 每个发光单元的发射光束向光 学合光单元发射， 使得光学合光单元能够将光束汇合到同一方向而向外发射， 这种设计， 与 多个发光单元排列成一排相比， 缩小了发光单元整体的横向尺寸， 使得光学成像系统的尺 寸进一步缩小， 有效利用了发光单元和光学成像系统之间的空隙， 减小了投影显示系统的 体积， 实现了最终显示器件的小型化和便携化。 0035 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上， 然所述实施例仅为了便于说明而举例而 已， 并非用以限定本发明， 本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若 干的更动与润饰， 本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。 说明书 4/4 页 6 CN 109976079 A 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 109976079 A 7 。