投影裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種投影裝置，尤其是有關(guān)于一種可在內(nèi)部調(diào)整光束的光形的投影裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在眾多類型的顯示裝置中，投影裝置具有能夠以較小的裝置體積投影出數(shù)倍于裝置表面積的大尺寸影像畫(huà)面的特性，因此在顯示領(lǐng)域中有著無(wú)法被取代的優(yōu)勢(shì)。
[0003]—般而言，投影裝置之所以能夠產(chǎn)生影像的主要原因之一為采用了光閥(lightvalve)來(lái)調(diào)制(modulate)來(lái)自照明系統(tǒng)的照明光束，以產(chǎn)生用以投影于屏幕上的影像光束。光閥大致上可分為數(shù)字微鏡元件(digital micro-mirror device，DMD)、娃基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LC0S panel)以及穿透式液晶面板(transmissiveliquid crystal panel)。
[0004]其中，數(shù)字微鏡元件的每個(gè)畫(huà)素是由一面微小的微反射鏡所構(gòu)成，每個(gè)微反射鏡有三種轉(zhuǎn)動(dòng)位置。詳細(xì)而言，一種是將光線反射至投影鏡頭的亮狀態(tài)(On state)，另一種是將光線偏離投影鏡頭的暗狀態(tài)(Off state)，最后一種則是微反射鏡不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)(Flatstate)。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)微反射鏡從不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)旋轉(zhuǎn)至亮狀態(tài)時(shí)，微反射鏡會(huì)向一方向旋轉(zhuǎn)一角度，當(dāng)微反射鏡從不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)旋轉(zhuǎn)至暗狀態(tài)時(shí)，微反射鏡會(huì)反方向地旋轉(zhuǎn)同一角度。
[0005]然而，一般的微反射鏡在不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)所反射的影像光束與在亮狀態(tài)時(shí)所反射的影像光束會(huì)有部分重合，使得微反射鏡在不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)所反射的影像光束也有部分會(huì)進(jìn)入成像組合中而被成像組合的投影鏡頭投射于外部屏幕上，而形成雜散光(stray light)，造成投影至屏幕上的影像畫(huà)面的對(duì)比度下降。
[0006]為了解決雜散光所造成的問(wèn)題，傳統(tǒng)的投影裝置通常會(huì)在內(nèi)部設(shè)置遮蔽物以阻止雜散光進(jìn)入投影鏡頭內(nèi)。但是，在微反射鏡亮狀態(tài)時(shí)，遮蔽物會(huì)遮蔽部分形成影像光束的有效照明光束進(jìn)入投影鏡頭內(nèi)，使得投影裝置的整體出光效率降低。
[0007]本“【背景技術(shù)】”段落只是用來(lái)幫助了解本
【發(fā)明內(nèi)容】
，因此在“【背景技術(shù)】”中所揭露的內(nèi)容可能包含一些沒(méi)有構(gòu)成所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所知道的習(xí)知技術(shù)。此外，在“【背景技術(shù)】”中所揭露的內(nèi)容并不代表該內(nèi)容或者本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所要解決的問(wèn)題，在本發(fā)明申請(qǐng)前已被所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所知曉或認(rèn)知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供了一種投影裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)所具有的問(wèn)題。
[0009]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，其揭露了一種投影裝置包含至少一光源、合光組合、光形調(diào)整元件、照明組合以及成像組合。光源用以發(fā)射光束。合光組合設(shè)置于光束的行進(jìn)路徑上，用以將光束轉(zhuǎn)換成照明光束。光形調(diào)整元件設(shè)置于合光組合內(nèi)且位于光束的行進(jìn)路徑上，用以調(diào)整光束的光瞳分布，其中光束的光瞳分布經(jīng)由光形調(diào)整元件調(diào)整后呈現(xiàn)橢圓形。照明組合設(shè)置于照明光束的行進(jìn)路徑上，用以將照明光束轉(zhuǎn)換成影像光束。成像組合設(shè)置于影像光束的行進(jìn)路徑上，用以投射出影像光束。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中，光形調(diào)整元件為雙軸透鏡或柱面透鏡。
[0011 ] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，合光組合包含數(shù)個(gè)導(dǎo)光透鏡以及數(shù)個(gè)分色鏡，且光束經(jīng)由導(dǎo)光透鏡以及分色鏡轉(zhuǎn)換成照明光束。
[0012]在本發(fā)明一實(shí)施例中，光形調(diào)整元件緊鄰于光源。
[0013]在本發(fā)明一實(shí)施例中，每一導(dǎo)光透鏡的入光面分別緊鄰于光源，且光形調(diào)整元件緊鄰于導(dǎo)光透鏡的其中之一的出光面。
[0014]在本發(fā)明一實(shí)施例中，光形調(diào)整元件設(shè)置于導(dǎo)光透鏡的其中之一及其相鄰的分色鏡之間。
[0015]在本發(fā)明一實(shí)施例中，分色鏡的數(shù)量為兩個(gè)以上，光形調(diào)整元件設(shè)置于兩個(gè)分色鏡之間。
[0016]在本發(fā)明一實(shí)施例中，光源有三個(gè)，分色鏡的數(shù)量為兩個(gè)且彼此相交，光形調(diào)整組件的數(shù)量為三個(gè)且分別設(shè)置于各自對(duì)應(yīng)的光源和數(shù)個(gè)分色鏡之間。
[0017]在本發(fā)明一實(shí)施例中，照明組合包含透鏡陣列、至少一中繼透鏡、全反射棱鏡以及光閥，且照明光束經(jīng)由透鏡陣列、至少一中繼透鏡以及全反射棱鏡傳遞至光閥后形成影像光束。
[0018]在本發(fā)明一實(shí)施例中，至少一光形調(diào)整元件緊鄰于透鏡陣列。
[0019]在本發(fā)明一實(shí)施例中，合光組合包含至少兩個(gè)分色鏡，且兩個(gè)分色鏡之間還具有一個(gè)導(dǎo)光透鏡。
[0020]在本發(fā)明一實(shí)施例中，合光組合包含數(shù)個(gè)導(dǎo)光透鏡以及數(shù)個(gè)分色鏡，光源有三個(gè)且分別對(duì)應(yīng)數(shù)個(gè)導(dǎo)光透鏡其中之一，分色鏡的數(shù)量為兩個(gè)且彼此相交，且光束經(jīng)由數(shù)個(gè)導(dǎo)光透鏡的其中之一以及數(shù)個(gè)分色鏡的其中之一轉(zhuǎn)換成所述照明光束。
[0021]在本發(fā)明一實(shí)施例中，成像組合包含投影鏡頭，且投影鏡頭用以投射出影像光束。
[0022]在本發(fā)明一實(shí)施例中，光源為發(fā)光二極管或激光器。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例的投影裝置可以利用光形調(diào)整元件將光束的光瞳分布調(diào)整為橢圓形，使得照明光束的光瞳分布也能調(diào)整為橢圓形，而可避免無(wú)效的照明光束所投射的區(qū)域與有效的照明光束所投射的區(qū)域部分重疊，造成部分無(wú)效的照明光束被投影至投影鏡頭而形成雜散光并影響投影裝置的出光效率。因此，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的投影裝置可使得投影裝置保持完整的出光效率。
【附圖說(shuō)明】
[0024]為讓本發(fā)明的敘述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說(shuō)明如下:
[0025]圖1是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的一種投影裝置的示意圖。
[0026]圖2A是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的照明光束在照明組合內(nèi)的光瞳分布的示意圖。
[0027]圖2B是繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的照明光束在照明組合內(nèi)的光瞳分布的示意圖。
[0028]圖2C是繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的照明光束在照明組合內(nèi)的光瞳分布的示意圖。
[0029]圖3是繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的一種投影裝置的示意圖。
[0030]圖4是繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種投影裝置的部分示意圖。
[0031]圖5是繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種投影裝置的部分示意圖。
[0032]圖6是繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種投影裝置的部分示意圖。
[0033]圖7是繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種投影裝置的部分示意圖。
[0034]圖8是繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種投影裝置的部分示意圖。
[0035]圖9是繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種投影裝置的部分示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考附圖的一優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚地呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的方向用語(yǔ)，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用來(lái)說(shuō)明并非用來(lái)限制本發(fā)明。
[0037]應(yīng)先了解到，雖然圖1至圖9所繪示的本發(fā)明實(shí)施例的光源為多個(gè)，但不限于此。當(dāng)光源的數(shù)目為一個(gè)時(shí)，本發(fā)明仍可據(jù)以實(shí)施。
[0038]請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的一種投影裝置的示意圖。如圖1所示，投影裝置100包含數(shù)個(gè)光源110、合光組合120、光形調(diào)整元件130、照明組合140以及成像組合150。換句話說(shuō)，數(shù)個(gè)光源110、合光組合120、光形調(diào)整元件130、照明組合140以及成像組合150可容置在一具有開(kāi)口的殼體100a內(nèi)而形成本實(shí)施例的投影裝置100。詳細(xì)而言，數(shù)個(gè)光源110可發(fā)射數(shù)個(gè)光束L1，同時(shí)在光束L1的行進(jìn)路徑上設(shè)置合光組合120而可將光束L1轉(zhuǎn)換成照明光束L2。在照明光束L2的行進(jìn)路徑上設(shè)置照明組合140，使得照明光束L2進(jìn)而轉(zhuǎn)換成影像光束L3。當(dāng)照明光束L2在照明組合140內(nèi)轉(zhuǎn)換成影像光束L3后，可在影像光束L3的行進(jìn)路徑上進(jìn)一步設(shè)置成像組合150，以將影像光束L3投射至外部。
[0039]在本實(shí)施例中，光源110的數(shù)目可為三個(gè)以上，但不限于此。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)光源110的數(shù)目為三時(shí)，三個(gè)光源110可分別用以發(fā)出紅光、綠光以及藍(lán)光。另外，舉例來(lái)說(shuō)，光源110可為發(fā)光二極管或激光器，但不限于此。
[0040]合光組合120可包含數(shù)個(gè)導(dǎo)光透鏡122以及數(shù)個(gè)分色鏡124。詳細(xì)而言，當(dāng)光源110發(fā)出的光束L1進(jìn)入合光組合120后，光束L1可經(jīng)由導(dǎo)光透鏡122以及分色鏡124而轉(zhuǎn)換成照明光束L2。在本實(shí)施例中，分色鏡124的數(shù)量為兩個(gè)，且彼此平行，但不限于此。此夕卜，至少一光形調(diào)整元件130可設(shè)置于合光組合120內(nèi)，進(jìn)一步地說(shuō)，光形調(diào)整元件130位于合光組合120內(nèi)且位于對(duì)應(yīng)光源110發(fā)出的光束L1的行進(jìn)路徑上，而可調(diào)整光源110發(fā)出的光束L1的光形，因此，光源110發(fā)出的光束L1的光形可經(jīng)由光形調(diào)整元件130調(diào)整而形成橢圓形的構(gòu)形。本實(shí)施例所述的“光形”可以是垂直光束主要行進(jìn)方向的剖面線所形成的剖面，但不限于此。
[0041]在本實(shí)施例中，光形調(diào)整元件130可為雙軸透鏡(Biconic surface lens)或柱面透鏡(Cylindrical lens)，但不限于此。另外，在本實(shí)施例中，光形調(diào)整元件130設(shè)置于導(dǎo)光透鏡122的其中之一及其相鄰的分色鏡124之間，同時(shí)地，每一導(dǎo)光透鏡122的入光面122a分別朝向光源110，且光形調(diào)整元件130緊鄰于導(dǎo)光透鏡122的其中之一出光面122b，但不限于此。
[0042]光源110發(fā)出的光束L1在合光組合120內(nèi)轉(zhuǎn)換為照明光束L2后，照明光束L2會(huì)進(jìn)入照明組合140內(nèi)。詳細(xì)而言，照明組合140可包含透鏡陣列142、中繼透鏡(relaylens) 144、全反射棱鏡146以及光閥148。在本實(shí)施例中，中繼透鏡144為多個(gè)，在其它實(shí)施例中，中繼透鏡144可只設(shè)置一個(gè)，但不限于此。當(dāng)照明光束L2經(jīng)由透鏡陣列142、中繼透鏡144以及全反射棱鏡146傳遞至光閥148后，照明光束L2可被轉(zhuǎn)換為影像光束L3。在本實(shí)施例中，光閥148可為數(shù)字微鏡元件(digital micro-mirror device，DMD)，但不限于此。
[0043]光源110發(fā)出的光束L1經(jīng)過(guò)合光組合120集光而形成照明光束L2后，會(huì)經(jīng)過(guò)傅立葉變換而反映出照明光束L2的發(fā)光角度分布。因此，當(dāng)照明光束L2的光形為橢圓形時(shí)，所轉(zhuǎn)換的影像光束L3的光瞳分布(Pupil diagram)也為橢圓形。請(qǐng)同時(shí)參考圖2A至圖2C，圖2A是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的影像光束L3的光瞳分布示意圖。圖2B是繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的影像光束L3的光瞳分布示意圖。圖2C是繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的影像光束L3的光瞳分布示意圖。當(dāng)照明組合140(請(qǐng)參照?qǐng)D1)內(nèi)的光閥148(請(qǐng)參照?qǐng)D1)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光閥148位于亮狀態(tài)(On state)的偏轉(zhuǎn)位置投射出的影像光束L3的光瞳分布Cl、光閥148位于暗