晶片組件和成像系統以及晶片組件制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于投影的晶片組件、含有該晶片組件的成像系統及該晶片組件的制作方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]近年來,體積龐大且笨重的陰極射線管(CRT)投影機,已逐漸被液晶投影機及數字光源處理(DLP)投影機等產品所取代。這些產品具有輕薄且可攜性高的特性,并可直接與數字產品連結以將影像投影顯示出來。
[0004]一般而言,現有的投影機大多是采用基于色輪的、利用空間光調制器的原理,將白光依序分成紅光、藍光與綠光,再通過投影鏡頭的配合,進行彩色圖像的顯示。在投影裝置中,光源所提供的白光首先通過準直光學件,再反射至色輪。色輪包括紅色濾光片、綠色濾光片與藍色濾光片,通過色輪的轉動,將白光按照順序快速過濾成紅光、綠光與藍光,并射向空間光調制器。控制器接收輸入的視頻信號,并與色輪同步,將圖像數據發給空間光調制器。之后,投影鏡頭再將經過調制的紅色、綠色與藍色光束聚焦投影于屏幕上,三種原色的圖像合在一起,在屏幕上形成全彩影像。
[0005]附圖1是傳統的圓形彩輪的結構示意圖。由圖1可知,傳統的圓形彩輪包括設有在白光中只讓相應于各個彩色的光波波長才允許通過的顏色濾波器;設有用來固定顏色濾波器的聯軸器;以及設有連接在聯軸器上的產生轉矩的電動機。圓形彩輪在電動機的拖動下,帶動聯軸器和固定在其上面的顏色濾波器進行旋轉,因此能依次分離出彩色光。
[0006]但是,采用上述順序彩色,利用RGB (紅綠藍)三原色色輪實現彩色的方法,存在著如下的問題。
[0007]首先,圖像的表現力和色彩飽和度不夠。
[0008]其次,光源的利用率不高,理論值小于1/3。為了克服該弱點,提高光的利用率,進而采用了 RGB+W(紅綠藍白)四段色輪,但由于增加W段濾色片會降低畫面色彩飽和度,因此其所占色輪的比重不能過大。所以,由于色輪和光學系統的限制,光的利用率仍然較低。
[0009]再次,上述方法通常是通過色輪實現的白光分離,圓形彩輪在一邊進行旋轉的同時,光將通過顏色濾波器;這時光能通過多大的有效面積,就能濾過多少波,而且純色亮度將隨著彩輪的紅綠藍濾波區域的增加而增大,即彩輪的直徑越大,純色亮度和畫面質量越好。若減小這種彩輪的大小,將會產生降低畫面質量等問題。但增大色輪,會增加投影設備的大小、重量以及噪音,因此這一問題就成為了投影設備小型化和輕量化的一個負擔。而且,在圓形的色輪上,想均勻地涂布彩色需要很大的費用,而且廢品率高。另外,色輪為轉動件,其在可靠度方面較固定件差,并且磨損率也很高,所以較容易發生故障。并且,色輪采用的濾光片通常采用染色法、顏料分散法、印刷法、電鍍法和噴墨法等方法制作,無法兼顧工藝簡便、高精度、低成本的要求。
[0010]中國專利申請CN103777446A公開了一種晶片組件,該晶片組件包括依次疊置的多層成像基片,還包括黑色濾光基片和基片固定件,黑色濾光基片位于多層成像基片側面,基片固定件將多層成像基片與黑色濾光基片固定,成像基片上雕刻有圖像信息。但由于黑色濾光基片上的黑色鍍膜會吸收較多的光源熱量,尤其是在使用大功率光源的時候,由于黑色鍍膜吸收了較多的光源熱量因此較容易過熱進而導致晶片組件變形甚至損壞。
[0011]
【發明內容】
[0012]本發明旨在克服上述缺陷,提供一種晶片組件,該晶片組件包括依次疊置的多層成像基片,還包括側部基片和基片固定單元,側部基片位于多層成像基片側面,基片固定單元將多層成像基片與側部基片固定,成像基片上雕刻有圖像信息,側部基片包括反光膜。
[0013]優選地,成像基片包括原材和鍍于原材上的各色濾光膜。
[0014]優選地,成像基片上雕刻有圖像信息包括使用激光設備根據單色圖像信息消除每個基片上單色圖像不需要的濾光膜,以及削薄單色圖像不同部位的濾光膜的厚度,從而在基片上形成圖像信息。
[0015]優選地,側部基片具有中央被擊穿為圓形或方形或不規則形狀的窗口,周邊的反光膜被保留。
[0016]優選地,多層成像基片包括三層基片,多層成像基片之間可以采用壓制或粘膠層疊放置。
[0017]優選地,三層成像基片分別為紅色、黃色、藍色基片或紅色、黃色、綠色基片。
[0018]本發明也涉及一種成像系統,其特征在于該成像系統包括光源和前述的晶片組件。
[0019]本發明也涉及一種晶片組件制作方法,其特征在于該方法包括以下步驟:步驟一、使用原材在其上鍍各色濾光膜,制作成像基片;使用原材在其上鍍反光膜,制作側部基片;步驟二、對待顯示的圖像進行分離單色圖像,提取單色圖像色彩信息和各單色圖像厚度信息,并存儲進激光設備;步驟三、人工對所述各單色圖像的厚度信息進行校正,對各單色圖像需要的地方進行增減色度,確定各單色圖像不同部位的濾光膜厚度,并存儲進激光設備;步驟四、根據激光設備中存儲的單色圖像信息,使用激光技術,消除每個單色濾光膜基片基上單色圖像不需要的濾光膜,以及削薄單色圖像不同部位的濾光膜的厚度,形成成像基片;在側部基片上采用激光擊穿反光膜形成圓形或方形或不規則形狀的窗口,周邊的反光膜被保留;步驟五、通過坐標點定位,對上述基片進行定位和固定,制作形成晶片組件。
[0020]優選地,步驟四還包括根據第一色圖像信息,第二色圖像信息,第三色圖像信息和各圖像厚度信息,對各相應顏色的濾光膜進行擊穿或部分擊穿,獲得第一色圖像基片、第二色圖像基片和第三色圖像基片。
[0021]優選地,步驟五的對上述圖像基片進行定位和固定的方法具體包括:1、將步驟四中獲得的第一色基片與步驟四中獲得的第二色基片在定位儀器中定位,粘膠壓制固定產生二色圖像基片;2、將步驟四中獲得的第三色基片與所述二色圖像基片定位粘膠、壓制固定產生三色圖像基片;3、將步驟四中獲得的第四基片與所述三色圖像基片定位粘膠、壓制固定,遮住四周不需要透光的地方,產生四層圖像基片;4、最后用固定件固定上述各基片,形成最終的晶片組件。
[0022]本發明由于采用了反光膜,該反光膜既能夠遮擋光線,又可以將投向側部基片邊緣的絕大部分光線反射走,因此不會導致晶片組件過熱而導致晶片組件變形設置損壞,因此不僅解決了晶片組件的優質成像問題,還解決了現有晶片組件容易吸熱而導致變形、受損的問題。
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【附圖說明】
[0024]圖1為傳統的圓形彩輪的結構示意圖。
[0025]圖2為本發明的晶片組件的剖面結構示意圖。
[0026]圖3為本發明的晶片組件制作方法流程示意圖。
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【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述,需注意的是,以下描述僅為舉例之用,本發明并不局限于下述實施例:
如圖2所示,本發明的晶片組件(即一種光學組件)包括依次疊置的多層成像基片1、2、3,成像基片1、2、3上雕刻有圖像信息;以及側部基片4,位于多層成像基片1、2、3側面,側部基片4包括反光膜。側部基片4靠近中間的區域由于鍍膜被消除(或沒有鍍膜),因此可以用于光線通過,其邊緣區域的反光膜用于遮擋光線通過并將光線反射走;側部基片可用于遮蔽暈影,即防止光線通過成像基片的邊緣時在投射體上形成光圈;而且,由于側部基片邊緣區域可將光線反射走,因此不會導致晶片組件過熱進而導致損壞晶片組件;另外,側部基片還可以對成像基片起到保護作用。本發明的晶片組件還包括基片固定單元,將多層成像基片和側部基片固定起來以形成晶片組件。優選地,使用時,側部基片更靠近光源。
[0029]成像基片包括原材和鍍于原材上的各色濾光膜。側部基片包括原材和鍍于原材上的反光膜,該反光膜可以阻止光線穿過同時還可以將絕大部分光線熱量反射走,其例如可以是銀膜。根據目前燈具廠制作燈片的尺寸,對基片進行劃分,形成合適尺寸與形狀的基片。優選的,基片的尺寸可以為10-100MM,形狀可以為圓形、長方形、方形、菱形、橢圓等形狀。優選地,成像基片和側部基片上的鍍膜僅存在于原材的一面上,固定形成晶片組件時,成像基片上的鍍膜都處于靠近側部基片的一面上,更優選地,側部基片上的鍍膜也處于靠近成像基片的一面上,這樣所有的鍍膜皆處于晶片組件的內部,因此受到保護,不易磨損、破壞。
[0030]原材可選用耐高溫的光學材料,可以是光學超白耐高溫超薄玻璃,如鈉鈣玻璃,或鍍Si02膜或柔性聚脂薄膜材料,或其他的超白耐高溫超薄材料。通常,原材層厚度為0.3-5MM,當然也可以根據需要,選擇其他的