專利名稱：投影顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種顯示裝置，尤其是指一種適用于微平面顯示器的投影顯示裝置。
背景技術：
近年來投影顯示裝置已廣泛應用于各種場合，不僅適用于公眾場合播放簡報或影片，亦已深入家庭，成為新一代的視聽娛樂設備主流。現(xiàn)今投影顯示裝置的發(fā)展趨勢為發(fā)展重量輕、體積小，且可提供良好的亮度與影像放大品質(zhì)的投影機；尤其是可攜式投影機，由于攜帶方便，可隨時隨地使用，相當受到青睞。此外，由于微平面顯示器及其光源的長足進步，使得微顯示器已可應用于投影顯示裝置中，大幅節(jié)省投影機的重量與體積，因此，若能搭配一良好的光學引擎，便可得到良好的放大影像品質(zhì)。
另一方面，一般的投影機，其于投射的光行進過程中，經(jīng)常因為光行進路徑中，通過復數(shù)個透境組合時，光因為散射而導致光度的減少，使光利用率降低，損耗光源的光度以及耗電度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是在提供一種投影顯示裝置，能有效放大微顯示器所提供的影像，減少投影光行進路徑中光散射的損失，同時大幅減少投影裝置的重量與體積，適合各種場合使用。
為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供的一種投影顯示裝置，主要包括一光源，以提供光線；一聚焦鏡組，是位于該光源的一側，以匯聚由該光源發(fā)出的光線；一繞射鏡組，是位于該聚焦鏡組的一側，使得該聚焦鏡組位于該光源與該繞射鏡組之間，以提高由該聚焦鏡組傳來的光線的半輝度角；一顯示單元，是位于該繞射鏡組的另一側，使得該繞射鏡組位于該聚焦鏡組與該顯示單元之間，且該顯示單元不位于該聚焦鏡組與該繞射鏡組所形成的直線上，以接受由該光源所發(fā)出的光線并提供影像；一偏振光分離器(PBS)，是位于由該顯示單元與該繞射鏡組所包圍的空間內(nèi)，將由該光源所發(fā)出的光線反射至該顯示單元，并使該顯示單元發(fā)出的光線穿透；一折射鏡組，以偏折并放大該顯示單元提供的影像；其中由該光源發(fā)出的光線經(jīng)由該聚焦鏡組集中穿透至該繞射鏡片組，再行進至該偏振光分離器，經(jīng)該偏振光分離器反射至該顯示單元，而由該顯示單元所提供的光線再穿透該偏振光分離器，到達該折射鏡組，經(jīng)由該折射鏡組轉換形成一放大實像。
為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供的另一種投影顯示裝置，主要包括一光源，以提供光線；一聚焦鏡組，是位于該光源的一側，以匯聚由該光源發(fā)出的光線；一繞射鏡組，是位于該聚焦鏡組的一側，使得該聚焦鏡組位于該光源與該繞射鏡組之間，以提高由該聚焦鏡組傳來的光線的半輝度角；一顯示單元，是位于該繞射鏡組的另一側，使得該繞射鏡組位于該聚焦鏡組與該顯示單元之間，且該顯示單元位于該聚焦鏡組與該繞射鏡組所形成的直線上，以接受由該光源所發(fā)出的光線并提供影像；一偏振光分離器(PBS)，是位于由該顯示單元與該繞射鏡組所包圍的空間內(nèi)，以將由該光源所發(fā)出的光線透射至該顯示單元，并使該顯示單元發(fā)出的光線反射；一折射鏡組，以偏折并放大該顯示單元提供的影像；其中由該光源發(fā)出的光線經(jīng)由該聚焦鏡組集中穿透至該繞射鏡片組，再行進至該偏振光分離器，并穿透該偏振光分離器至該顯示單元，而由該顯示單元所提供的光線再經(jīng)該偏振光分離器反射，到達該折射鏡組，經(jīng)由該折射鏡組轉換形成一放大實像。
本發(fā)明的光源種類無限制，較佳為LED，汽車燈泡或Xe燈泡。本發(fā)明的聚焦鏡組主要是將光源發(fā)出的光線集中，其種類無限制，較佳為一聚焦透鏡。本發(fā)明的繞射鏡組功能主要是將該光線的半輝度角提高，使原本散射的光線可轉換為平行光，較佳包含一水平繞射鏡片與一垂直繞射鏡片。本發(fā)明的顯示單元種類無限制，較佳為一LCD或微平面顯示器，更佳為HTPS微顯示器、LCOS微顯示器或DMD微顯示器。本發(fā)明的折射鏡組用以放大該微顯示器所提供的影像，較佳包含至少一凸透鏡，更佳包含至少一凸透鏡與一放大鏡片；該凸透鏡的功能為放大影像，于鏡后形成一放大實像，因此其個數(shù)無限制，若一個凸透鏡的放大倍率為A，則n個凸透鏡則可達到An的放大倍率。為實現(xiàn)反射光源的光線，且同時允許顯示器上的光線穿透，本發(fā)明的該偏振光分離器是與顯示單元形成一夾角X，該X值介于0度至90度之間，且該偏振光分離器亦與該折射單元形成一夾角Y，該Y值介于0度至90度之間；該X值與該Y值更佳各為45度。本發(fā)明更可視需要包含一彩色轉輪(color wheel)，位于該光源與該聚焦鏡組之間，以提供影像所需的色彩。


圖1是本發(fā)明投影顯示裝置一較佳例示意圖；圖2是本發(fā)明投影顯示裝置另一較佳例示意圖。
具體實施例方式
為能讓貴審查委員能更了解本發(fā)明的技術內(nèi)容，特舉以下較佳具體實施例說明如下。
實施例1請參照圖1，圖1是本發(fā)明投影顯示裝置較佳例示意圖。本實施例包含一L型殼體100、一光源(Xe燈泡)110、一彩色轉輪120、一聚焦鏡組130、一繞射鏡片組140，一LCOS微顯示器150，一PBS160、數(shù)個凸透鏡170(折射鏡組)以及一放大鏡片180(凸透鏡)；上述的繞射鏡片組包含一垂直繞射片與一水平繞射片。其中，該彩色轉輪120介于該光源110與該聚焦鏡組130之間，該聚焦鏡組130是介于該彩色轉輪120與該繞射鏡片組140之間。該LCOS微顯示器150是位于該光源110與該繞射鏡片組140形成直線的垂直線上，且該繞射鏡組140與該顯示器150所包圍的空間中置有一PBS160，以顯示器150為基準，該PBS160呈45度角置放，以提供良好的分光功能。該PBS160上方適當距離處置有復數(shù)個凸透鏡170，在殼體100開口處恰置有一凸透鏡180。由光源110所發(fā)出的光線，經(jīng)由聚焦透鏡130集中穿透至繞射鏡片組140，經(jīng)由該繞射鏡片組140將所有光線調(diào)整成水平光線后傳至PBS160處，由PBS160反射至該微顯示器150上，而該微顯示器150所反射出的光線是穿透該PBS160，經(jīng)由復數(shù)個凸透鏡170與180形成一放大實像，投射至屏幕190上。
實施例2請參照圖2，圖2是本發(fā)明投影顯示裝置另一較佳例示意圖。本實施例包含一L型殼體200、一光源(Xe燈泡)210、一彩色轉輪220、一聚焦鏡組230、一繞射鏡片組240，一LCOS微顯示器250，一PBS260、以及凸透鏡270，凸透鏡270與PBS260之間可視所需放大倍數(shù)再增設多個凸透鏡；上述的繞射鏡片組包含一垂直繞射片與一水平繞射片。其中，彩色轉輪220介于光源210與聚焦鏡組230之間，聚焦鏡組230是介于彩色轉輪220與繞射鏡片組240之間。LCOS微顯示器250是位于光源210與繞射鏡片組240形成的直線上，且繞射鏡組240與顯示器250所包圍的之間中置有一PBS260，以顯示器250為基準，PBS260呈45度角置放，以提供良好的分光功能。在殼體200開口處恰置有一凸透鏡270。
由光源210所發(fā)出的光線，經(jīng)由聚焦透鏡230集中穿透至繞射鏡片組240，再經(jīng)由繞射鏡片組240將所有光線調(diào)整成水平光線后傳至PBS260處，穿透PBS260至微顯示器250上，而微顯示器250所反射出的光線再經(jīng)PBS260反射，而后經(jīng)由凸透鏡270形成一放大實像，投射至屏幕280上。
由上述可知，本發(fā)明利用一良好的光學引擎，有效放大微顯示器所提供的影像。該光學引擎主要是利用凸透鏡將影像放大，因此，可依據(jù)放大倍率的需求增設凸透鏡的個數(shù)；且利用聚焦透鏡與繞射鏡片組等，集中光源所發(fā)出的光線，加強亮度，可降低影像放大常有的亮度不夠的問題。同時，利用一偏振光分離器(PBS)，將光源與顯示器所反射的光線有效分離，所放大的影像不會受到光源背景的干擾；影像品質(zhì)相當良好。且本發(fā)明可依據(jù)所使用的微顯示器種類，視需要加裝一彩色轉輪，配合原本單色的微顯示器，使原本單色的微顯示器可產(chǎn)生色彩。此外，本發(fā)明裝置僅使用微顯示器、LED或Xe燈泡，以及數(shù)個透鏡組光學原件所構成，不論重量、體積皆相當輕巧，相當符合現(xiàn)今市場需求。
應注意的是，上述諸多實施例僅是便于說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權利范圍自應以權利要求所述為準，而非僅限于上述實施例。
權利要求
1.一種投影顯示裝置，其特征在于，主要包括一光源，以提供光線；一聚焦鏡組，是位于該光源的一側，以匯聚由該光源發(fā)出的光線；一繞射鏡組，是位于該聚焦鏡組的一側，使得該聚焦鏡組位于該光源與該繞射鏡組之間，以提高由該聚焦鏡組傳來的光線的半輝度角；一顯示單元，是位于該繞射鏡組的另一側，使得該繞射鏡組位于該聚焦鏡組與該顯示單元之間，且該顯示單元不位于該聚焦鏡組與該繞射鏡組所形成的直線上，以接受由該光源所發(fā)出的光線并提供影像；一偏振光分離器，是位于由該顯示單元與該繞射鏡組所包圍的空間內(nèi)，將由該光源所發(fā)出的光線反射至該顯示單元，并使該顯示單元發(fā)出的光線穿透；一折射鏡組，以偏折并放大該顯示單元提供的影像；其中由該光源發(fā)出的光線經(jīng)由該聚焦鏡組集中穿透至該繞射鏡片組，再行進至該偏振光分離器，經(jīng)該偏振光分離器反射至該顯示單元，而由該顯示單元所提供的光線再穿透該偏振光分離器，到達該折射鏡組，經(jīng)由該折射鏡組轉換形成一放大實像。
2.根據(jù)權利要求1所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該光源為LED、汽車燈泡或Xe燈泡。
3.根據(jù)權利要求1所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該聚焦鏡組為一聚焦透鏡。
4.根據(jù)權利要求1所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該繞射鏡組包含一水平繞射鏡片與一垂直繞射鏡片。
5.根據(jù)權利要求1所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該顯示單元為一微平面顯示器。
6.根據(jù)權利要求1所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該顯示單元為LCD、LCOS微顯示器或DMD微顯示器。
7.根據(jù)權利要求1所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該折射鏡組包含至少一凸透鏡。
8.根據(jù)權利要求1所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該折射鏡組包含至少一凸透鏡與一放大鏡片。
9.根據(jù)權利要求1所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該顯示單元與該偏振光分離器形成一夾角X，該X值介于0度至90度之間。
10.根據(jù)權利要求1所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該偏振光分離器與該折射單元形成一夾角Y，該Y值介于0度至90度之間。
11.根據(jù)權利要求7或8所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該偏振光分離器與該凸透鏡的軸心形成一夾角Y，該Y值介于0度至90度之間。
12.根據(jù)權利要求1所述的投影顯示裝置，其特征在于，其更包含一彩色轉輪，位于該光源與該聚焦鏡組之間。
13.一種投影顯示裝置，其特征在于，主要包括一光源，以提供光線；一聚焦鏡組，是位于該光源的一側，以匯聚由該光源發(fā)出的光線；一繞射鏡組，是位于該聚焦鏡組的一側，使得該聚焦鏡組位于該光源與該繞射鏡組之間，以提高由該聚焦鏡組傳來的光線的半輝度角；一顯示單元，是位于該繞射鏡組的另一側，使得該繞射鏡組位于該聚焦鏡組與該顯示單元之間，且該顯示單元位于該聚焦鏡組與該繞射鏡組所形成的直線上，以接受由該光源所發(fā)出的光線并提供影像；一偏振光分離器，是位于由該顯示單元與該繞射鏡組所包圍的空間內(nèi)，以將由該光源所發(fā)出的光線透射至該顯示單元，并使該顯示單元發(fā)出的光線反射；一折射鏡組，以偏折并放大該顯示單元提供的影像；其中由該光源發(fā)出的光線經(jīng)由該聚焦鏡組集中穿透至該繞射鏡片組，再行進至該偏振光分離器，并穿透該偏振光分離器至該顯示單元，而由該顯示單元所提供的光線再經(jīng)該偏振光分離器反射，到達該折射鏡組，經(jīng)由該折射鏡組轉換形成一放大實像。
14.根據(jù)權利要求13所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該光源為LED、汽車燈泡或Xe燈泡。
15.根據(jù)權利要求13所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該顯示單元為一微平面顯示器。
16.根據(jù)權利要求13所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該顯示單元為LCD、LCOS微顯示器或DMD微顯示器。
17.根據(jù)權利要求13所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該折射鏡組包含至少一凸透鏡。
18.根據(jù)權利要求13所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該折射鏡組包含至少一凸透鏡與一放大鏡片。
19.根據(jù)權利要求13所述的投影顯示裝置，其特征在于，其中該偏振光分離器與該折射單元形成一夾角Y，該Y值介于0度至90度之間。
20.根據(jù)權利要求13所述的投影顯示裝置，其特征在于，其更包含一彩色轉輪，位于該光源與該取焦鏡組之間。
全文摘要
一種投影顯示裝置，主要包括一光源；一聚焦鏡組，是位于該光源的一側，以匯聚由該光源發(fā)出的光線；一繞射鏡組，是位于該聚焦鏡組的一側，使得該聚焦鏡組位于該光源與該繞射鏡組之間，以提高由該聚焦鏡組傳來的光線的半輝度角；一顯示單元，是位于該繞射鏡組的另一側，以接受由該光源所發(fā)出的光線并提供影像；一偏振光分離器(PBS)，是位于由該顯示單元與該繞射鏡組所包圍的空間內(nèi)，將由該光源所發(fā)出的光線反射至該顯示單元，并使該顯示單元發(fā)出的光線穿透；一折射鏡組，以偏折并放大該顯示單元提供的影像。本發(fā)明能有效放大微顯示器所提供的影像，減少投影光行進路徑中光散射的損失，大幅減少投影裝置的重量與體積，適合各種場合使用。
文檔編號G02B27/01GK1570692SQ0313283
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權日2003年7月22日
發(fā)明者呂興增, 胡錦標 申請人:呂興增, 胡錦標