專利名稱：液晶影像投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在顯示器中的液晶影像投影裝置。
目前，液晶顯示器為一種利用液晶分子所制作而成的顯示器，由于具有結(jié)構(gòu)輕巧的特性，因此被廣泛的使用在各類的電子產(chǎn)品之中，透過電壓的驅(qū)動，封裝在透明基板內(nèi)液晶分子的配列將會改變；當射入液晶面板的光線受到偏光板的作用后，將會往單一方向震蕩，而不同的液晶分子配列形成將會對比一單方向震蕩的入射光產(chǎn)生不同的扭轉(zhuǎn)效果，若配合上另一片偏光板的使用，將可透過電壓驅(qū)動液晶板而達到顯示圖案的效果。
在諸多不同形式的液晶顯示器中，投影型液晶顯示裝置，可以得到較大的顯示熒幕，因此也成了目前世界研究開發(fā)的重點之一，如

圖1所示，光源裝置100包含燈源102，以及反射鏡面101，燈源102所發(fā)出的光能經(jīng)由反射鏡面101反射之后，經(jīng)聚光鏡頭104折射并發(fā)散至第一導(dǎo)光鏡組106，一般而言，第一導(dǎo)光鏡組106表面具有環(huán)型紋路，用以將聚光鏡頭104處所傳送出的發(fā)散光能以平行的方式投射在液晶面板108之上。當液晶面板108受到特定的電壓作用之后，將會影響其中液晶分子的配列方式，使得發(fā)散光能可以穿透液晶面板108，并以具有特定形狀態(tài)樣的液晶投射光能傳送至第二導(dǎo)光鏡組110之上，接著，第二導(dǎo)光鏡組合將所接受的液晶投影光能聚集，并投射在投影物鏡112之上，并透過投影物鏡112而成像于屏幕114。
由于透過聚光鏡頭104所輸出的光能均勻度不甚理想，而在此輸出光能周邊的區(qū)域105與內(nèi)側(cè)區(qū)域107之間的光能差異也十分顯著；因此，將造成透過液晶面板成像時畫面亮度不均勻的問題。此外，由光源裝置100所射出的輸出光能中含有紫外線與紅外線，這些額外的能量將會縮短液晶面板的壽命，同時也會產(chǎn)生不必要高溫，因此，也進一步影響傳統(tǒng)液晶投影裝置的使用效能。
如圖2所示，為了減輕紫外線與紅外線對液晶面板108所造成的傷害，一種習(xí)知作法為在第一導(dǎo)光鏡組106上液晶面板108之間安置一片UV-IR截止濾種習(xí)知作法為在第一導(dǎo)光鏡組106上液晶面板108之間安置一片UV-IR截止濾波片204，用以防止紫外光與紅外光直接照射液晶面板108。此外，聚光鏡頭104與第一導(dǎo)光鏡組106之間通常亦會安置一片反射UV-IR鏡面202，以加強UV-IR光線的濾除效果，以及縮小整個系統(tǒng)的體積，然而，在區(qū)域105中，輸出光能將以較大的角度射入反射UV-IR鏡面202中，而其入射光的均勻度亦不理想，因而使得該處輸出光能的過濾效果不甚良好。
鑒此，本發(fā)明的目的是提供一種液晶影像投影裝置，它具有平行輸出光能裝置，又具有體積較小且有弱光效果的陣列透鏡組，以及具有P-S偏過光轉(zhuǎn)換器。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種液晶影像投影裝置，其特征是至少包含平行光源裝置、負透鏡組及液晶模組，其中負鏡組設(shè)置在平行光源裝置發(fā)出的平行輸出光線途中、且折射成發(fā)散光線，又液晶模組設(shè)置在上述發(fā)散發(fā)線途中，并輸出液晶投射光線成像于屏幕上。
所述平行光源裝置包含一光源及位于其前方的正透鏡組，該正透鏡組是折射透鏡組、且輸出平行光線。
所述平行光源裝置包含一光源及一反射鏡鏡面。
所述液晶模組包含第一導(dǎo)光鏡組、UV-IR截止濾波片、液晶面板及第二導(dǎo)光鏡組。
所述第一導(dǎo)光鏡組和第二導(dǎo)光鏡組是一種傅利爾透鏡組。
所述平行光源裝置與負透鏡組之間設(shè)有一陣列透鏡組。
所述平行光源裝置與負透鏡組之間設(shè)有一P-S偏正光轉(zhuǎn)換器。
一種液晶影像投影裝置，其特征是至少包含平行光源裝置、陣列透鏡組、正透鏡組及液晶模組，其中陳列透鏡組設(shè)置在平行光源裝置發(fā)出的平行光線中、且輸出均勻的平行光線，正透鏡組設(shè)置在陳列透鏡組輸出的均勻光線中，且折射成發(fā)散光線，液晶模組設(shè)置在發(fā)散光線途中，且輸出液晶投影光線經(jīng)投射在投射物鏡組，而成像在一屏幕上。
所述平行光線裝置包含一光源及該光源前方的正透鏡組，該正透鏡組把光源的光線折射成平行光線輸出。
所述平行光源裝置包含一光源及一反射鏡鏡面，該反射鏡鏡面把光源的光線直接反射成平行光線輸出。
所述液晶模組包含第一傅利爾透鏡組、UV-IR截止濾波片、液晶面板及第二透鏡組。
所述平行光源裝置與正透鏡組之間設(shè)置一P-S偏正光轉(zhuǎn)換器。
一種液晶影像投影裝置，其特征是至少包含光源產(chǎn)生裝置、P-S偏正光轉(zhuǎn)換器、負透鏡組、液晶模組及投影物鏡組，其中，P-S偏正光轉(zhuǎn)換器位于光源產(chǎn)生裝置發(fā)出的平行輸出光線中，負透鏡組位于P-S偏正光轉(zhuǎn)換器后方輸出光線中、且折射成發(fā)散光線，液晶模組設(shè)置在上述發(fā)散發(fā)線中，投影物鏡組設(shè)置在液晶模組輸出的液晶投射光線中，且經(jīng)聚集而投射至屏幕上。
所述液晶模組包含傅利爾透鏡組、UV-IR截止濾波片及液晶面板。
所述光源產(chǎn)生裝置與負透鏡組之間設(shè)置一陣列透鏡組。
由于采用上述方案平行光源裝置與負透鏡組的配合可獲得更佳的光能均勻度及更大的使用彈性。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1傳統(tǒng)的投影式液晶顯示裝置示意圖；圖2傳統(tǒng)的UV-IR截止濾波片的投影式液晶顯示裝置示意圖；圖3本發(fā)明的投影式液晶顯示裝置示意圖；圖4本發(fā)明具有用以勻光的陣列透鏡設(shè)計的投影式液晶顯示裝置示意圖；圖5本發(fā)明具有用以勻光的陣列透鏡及P-S偏正光轉(zhuǎn)換器的投影式顯示裝置示意圖；本發(fā)明首先將一個含有可濾除紅外線與紫外線設(shè)計的投影式液晶顯示裝置來說明，其次，介紹有用以勻光的陣列透鏡組設(shè)計的實施例，最后，再以一個含有陣列透鏡組及P-S偏正光轉(zhuǎn)換器的實施例，介紹本發(fā)明不同的應(yīng)用。
如圖3所示，平行光源裝置300包含光源301(如鹵素?zé)?、金屬鹵素?zé)艋螂姇災(zāi)蕷鉄?、反射鏡面302、聚光鏡頭304，以及正透鏡306，如習(xí)知技藝般，光源301所發(fā)出的光能經(jīng)過反射鏡面302的反射后，將經(jīng)由聚光鏡頭304聚集后向外輸出，再于聚光鏡頭304的前方安置正透鏡組306，使得由聚光鏡頭304所射出的輸出光能可以經(jīng)過折射之后以平行的方式輸出，值得一提的是，透過正透鏡組306的設(shè)計將可以使得光能得以平行的方式輸出。然而，以不同的反射鏡面302的設(shè)計，諸如球面或拋物面鏡，亦可使得光源301的光能以平行的方式輸出，而不需使用正透鏡組306，至于正穩(wěn)定鏡組306的使用與否，則可依據(jù)實際使用的情形而決定，而此實施例中，則僅以含正透鏡組306的設(shè)計加以說明。
接著，平行光源裝置300將平行輸出光能投射至負透鏡組308之上，而負透鏡組308則將此平行輸出光能發(fā)散，并投射至液晶模組315處，值得一提的是，由于正透鏡組306與負透鏡組308投射光線能量重新分配的緣故，本實施例中投射至液晶模組315的光線將較習(xí)知技藝具有更佳的均勻度。液晶模組315位于發(fā)散光能的行進路線之上，其中包含第一導(dǎo)光鏡組310(如Fresnel透鏡，即傅利爾透鏡)、UV-IR截止濾波片311、液晶面板312，以及第二導(dǎo)光鏡組314(如Fresnel透鏡，即傅利爾透鏡)。當發(fā)射光能投射光能投射至第一導(dǎo)光鏡組后，會受至折射而近似平行的方式穿過UV-IR截止濾波片311，而投射至液晶面板312之上;當液晶面板312受到電壓作用時，會依據(jù)一定的圖形態(tài)樣，而改變其間液晶分子的配列，由第一導(dǎo)光鏡組310所傳送出的平行投射光能將會穿透液晶面板312，并形成可反應(yīng)出液晶面板312的圖形態(tài)樣的液晶投射光能，而后，液晶投射光能將會穿透第二導(dǎo)光鏡組314而匯集至投影物鏡組316之上，投影物鏡組316為位于液晶投射光能行進路線上，并由多片光學(xué)鏡頭所組成的投影鏡組。液晶投影光能將會進一步經(jīng)由投影物鏡組316，而映射至一屏幕318上而形成所欲構(gòu)成的圖形樣態(tài)。
在圖3中將所有的元件安置在一條筆直的光行路線上，然而，在節(jié)省液晶顯示裝置的體積考累下，實際應(yīng)用時，可以透過反射面鏡(圖中未顯示)的設(shè)計而達到這一目的。至于其變化應(yīng)用則不在此加以贅述；而透過正透鏡組306的設(shè)計可以將光源301的光線轉(zhuǎn)成平行輸出，而透過免透鏡組308的發(fā)散后將可以得到較習(xí)知技藝均勻度更佳的發(fā)散光能，故也將有助于UV-IR截止濾波片311對紫外光與紅外光的濾除效果。
如圖4所示，平行光源裝置300與負透鏡組308之間安置了一組陣列透鏡組402用以將入射的平行光束分成許多光源，再借透鏡組使得光源能量均勻分配至液晶模組315，并投射至屏幕318之上，而此時負透鏡組308將可依設(shè)計需求為正透鏡組。
如圖5所示，除了在平行光源裝置300與負透鏡組308之間安置一組陣列透鏡組402之外，更安裝了P-S偏止光轉(zhuǎn)換器502，P-S偏正光轉(zhuǎn)換器502用以將偏振方向不同的光能轉(zhuǎn)換成同一方向震蕩光能。因此，透明P-S偏正光轉(zhuǎn)換器502的使用，將可使得光源301所產(chǎn)生的光能依相同方向震蕩，而后，再射入液晶面板312之中而獲得最大的光利用效率。至于UV--IR截止波片311除了安置在液晶模組315之中外，亦可以和P-S偏正光轉(zhuǎn)換器502組合成一體的光學(xué)鏡片。因此，本實施例中亦可單獨使用一片合體的偏振片502，而省略不用UV-IR截止波片311，然而，P-S偏正光轉(zhuǎn)換器502必須要令所有的光能皆以平行的方向入射才能發(fā)揮最大效益。故在傳統(tǒng)上P-S偏正光轉(zhuǎn)換器502將無法安置在光源301與負透鏡組308之間。甚至也無法安置在負透鏡組308與液晶模組315之間，然而，透過本發(fā)明的設(shè)計，P-S偏正光轉(zhuǎn)換器502、甚至是UV-IR截止波片311都可以組合體的方式安置在平行光源裝置300與負透鏡組308之間，而以最小的面積達到增加光能使用效率的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種液晶影像投影裝置，其特征是至少包含平行光源裝置、負透鏡組及液晶模組，其中負鏡組設(shè)置在平行光源裝置發(fā)出的平行輸出光線途中、且折射成發(fā)散光線，又液晶模組設(shè)置在上述發(fā)散發(fā)線途中，并輸出液晶投射光線成像于屏幕上。
2.按權(quán)利要求1所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述平行光源裝置包含一光源及位于其前方的正透鏡組，該正透鏡組是折射透鏡組、且輸出平行光線。
3.按權(quán)利要求1所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述平行光源裝置包含一光源及一反射鏡鏡面。
4.按權(quán)利要求1所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述液晶模組包含第一導(dǎo)光鏡組、UV-IR截止濾波片、液晶面板及第二導(dǎo)光鏡組。
5.按權(quán)利要求4所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述第一導(dǎo)光鏡組和第二導(dǎo)光鏡組是一種傅利爾透鏡組。
6.按權(quán)利要求1所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述平行光源裝置與負透鏡組之間設(shè)有一陣列透鏡組。
7.按權(quán)利要求1所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述平行光源裝置與負透鏡組之間設(shè)有一P-S偏正光轉(zhuǎn)換器。
8.一種液晶影像投影裝置，其特征是至少包含平行光源裝置、陣列透鏡組、正透鏡組及液晶模組，其中陳列透鏡組設(shè)置在平行光源裝置發(fā)出的平行光線中、且輸出均勻的平行光線，正透鏡組設(shè)置在陳列透鏡組輸出的均勻光線中，且折射成發(fā)散光線，液晶模組設(shè)置在發(fā)散光線途中，且輸出液晶投影光線經(jīng)投射在投射物鏡組，而成像在一屏幕上。
9.按權(quán)利要求8所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述平行光線裝置包含一光源及該光源前方的正透鏡組，該正透鏡組把光源的光線折射成平行光線輸出。
10.按權(quán)利要求8所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述平行光源裝置包含一光源及一反射鏡鏡面，該反射鏡鏡面把光源的光線直接反射成平行光線輸出。
11.按權(quán)利要求8所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述液晶模組包含第一傅利爾透鏡組、UV-IR截止濾波片、液晶面板及第二透鏡組。
12.按權(quán)利要求8所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述平行光源裝置與正透鏡組之間設(shè)置一P-S偏正光轉(zhuǎn)換器。
13.一種液晶影像投影裝置，其特征是至少包含光源產(chǎn)生裝置、P-S偏正光轉(zhuǎn)換器、負透鏡組、液晶模組及投影物鏡組，其中，P-S偏正光轉(zhuǎn)換器位于光源產(chǎn)生裝置發(fā)出的平行輸出光線中，負透鏡組位于P-S偏正光轉(zhuǎn)換器后方輸出光線中、且折射成發(fā)散光線，液晶模組設(shè)置在上述發(fā)散發(fā)線中，投影物鏡組設(shè)置在液晶模組輸出的液晶投射光線中，且經(jīng)聚集而投射至屏幕上。
14.按權(quán)利要求13所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述液晶模組包含傅利爾透鏡組、UV-IR截止濾波片及液晶面板。
15.按權(quán)利要求13所述的液晶影像投影裝置，其特征是所述光源產(chǎn)生裝置與負透鏡組之間設(shè)置一陣列透鏡組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在顯示器中的液晶影像投影裝置。它至少包含平行光源裝置、負透鏡組及液晶模組,其中負鏡組設(shè)置在平行光源裝置發(fā)出的平行輸出光線途中、且折射成發(fā)散光線,又液晶模組設(shè)置在上述發(fā)散發(fā)線途中,并輸出液晶投射光線成像于屏幕上。從而,可獲得更佳的光能均勻度及更大的使用彈性。
文檔編號H04N5/74GK1280442SQ9910976
公開日2001年1月17日 申請日期1999年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月13日
發(fā)明者薛新國 申請人:誠洲股份有限公司