專利名稱：折射投影器用的發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種發(fā)光裝置，尤其是指一種適用于各種顯示裝置光源的折射投影器用的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
目前一般折射投影器皆是利用燈管或燈泡作為發(fā)光源，且分置于所欲投射影像的左右或上下兩側(cè)，以提供充足的光源，之后通過由其光線照射至所欲投射的影像，而將影像帶至后續(xù)的折射或投影元件，進(jìn)行放大及投影。然而燈管占用空間大，且分置于所欲投射影像的左右或上下兩側(cè)時(shí)，會(huì)有光度不均勻的現(xiàn)象，同時(shí)其耗電量也相當(dāng)大。
而現(xiàn)代的投影顯示器，均傾向于迎合輕薄短小的趨勢(shì)，傳統(tǒng)的燈管作為發(fā)光源，有體積難以縮小的缺點(diǎn)。尤其當(dāng)體積縮小之后，如何使光線均勻地投射于顯示器(例如微顯示器)，并減少耗電量，提高亮度，為業(yè)界亟欲解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是在提供一種折射投影器用的發(fā)光裝置，以便能提供一光度均勻、省電且體積小的光源。
為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明一種折射投影器用的發(fā)光裝置，主要包括一光源；一反射式導(dǎo)光板，位于該光源的一側(cè)，用以反射并均勻化來自該光源的光；一繞射鏡片組，位于該反射式導(dǎo)光板反射出光的一側(cè)，用以對(duì)該反射式導(dǎo)光板反射的光進(jìn)行集光及降低光散射；一半穿透式鏡片，位于該繞射鏡片組相對(duì)于該反射式導(dǎo)光板的一側(cè)，用以反射由該繞射鏡片組所傳來的光線；一顯示單元，位于該半穿透式鏡片反射出光的一側(cè)，以接收由該半穿透式鏡片所傳來的光線并反射之；其中，該繞射鏡片組位于該反射式導(dǎo)光扳與該半穿透式鏡片之間，該顯示單元不位于該繞射鏡片組與該反射式導(dǎo)光板形成的直線上；且該光源發(fā)射出的光，是經(jīng)由該反射式導(dǎo)光板反射至該繞射鏡片組，并穿透該繞射鏡片組，之后經(jīng)由該半穿透式鏡片反射至該顯示單元，再經(jīng)由該顯示單元反射并穿透該半穿透式鏡片送出。
所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其中該繞射鏡片組包含一水平繞射鏡片與一垂直繞射鏡片。
所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其中該半穿透式鏡片的光穿透率大于90％。
所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其中該半穿透式鏡片的光反射率小于或等于50％。
本發(fā)明折射投影器用的發(fā)光裝置的光源發(fā)出的光種類無限制，可為任何的可見光，較佳為輪流發(fā)出紅、綠、藍(lán)三原色光。其發(fā)出的光的周期為其發(fā)光周期小于人體眼睛視覺暫留時(shí)間的三分之一。本發(fā)明折射投影器用的發(fā)光裝置的半穿透式鏡片，其光穿透率較佳為介于40～90％。本發(fā)明折射投影器用的發(fā)光裝置的半穿透式鏡片種類無限制，較佳為偏振分光膜(PBS)。本發(fā)明折射投影器用的發(fā)光裝置的顯示單元可為公知的顯示器，較佳為微平面顯示器，更佳為L(zhǎng)CD、LTPS LCD，L-COS微顯示器或DMD微顯示器。本發(fā)明折射投影器用的發(fā)光裝置的繞射鏡片組用以提高自該反射式導(dǎo)光板發(fā)出的光線的半輝度角。本發(fā)明的發(fā)光裝置可應(yīng)用于任何影像、圖片、符號(hào)及文字顯示的顯示裝置，較佳為眼鏡型(Goggle type)或頭盔型(Head Mount)折射投影裝置。
本發(fā)明的發(fā)光裝置可應(yīng)用于任何影像、圖片、符號(hào)及文字顯示的顯示裝置，如眼鏡型(Goggle type)或頭盔型(Head Mount)折射投影裝置、液晶電視、液晶計(jì)算機(jī)顯示器、手提計(jì)算機(jī)顯示器、攜帶型DVD、汽車、火車、飛機(jī)載電視、GPS顯示、博彩游戲機(jī)、便攜電視、兒童學(xué)習(xí)機(jī)、掌上計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、OA工業(yè)儀器顯示、可視電話等。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供折射投影裝置，主要包括二發(fā)光單元，其中每一發(fā)光單元包含一光源；一反射式導(dǎo)光板，位于該光源的一側(cè)，用以反射并均勻化來自該光源的光；一繞射鏡片組，位于該反射式導(dǎo)光板反射出光的一側(cè)，用以對(duì)該反射式導(dǎo)光板反射的光進(jìn)行集光及降低光散射；一半穿透式鏡片，位于該繞射鏡片組相對(duì)于該反射式導(dǎo)光板的一側(cè)，用以反射由該繞射鏡片組所傳來的光線；以及一顯示單元，位于該半穿透式鏡片反射出光的一側(cè)，以接收由該半穿透式鏡片所傳來的光線并反射之；其中，該繞射鏡片組位于該反射式導(dǎo)光板與該半穿透式鏡片之間，該顯示單元不位于該繞射鏡片組與該反射式導(dǎo)光板形成的直線上；且該光源發(fā)射出的光，是經(jīng)由該反射式導(dǎo)光板反射至該繞射鏡片組，并穿透該繞射鏡片組，之后經(jīng)由該半穿透式鏡片反射至該顯示單元，再經(jīng)由該顯示單元反射，并穿透該半穿透式鏡片后送出該發(fā)光單元；二反射單元，位于該發(fā)光單元的一側(cè)，用以偏折自該發(fā)光單元射出的光線，且其中該二發(fā)光單元位于該二反射單元之間；二折射鏡組，位于該反射單元的一側(cè)，但該折射鏡組不位于該反射單元及該發(fā)光單元形成的直線，用以分別偏折自該反射單元穿透或反射的光線；以及二虛像成像鏡組，是分別位于該二折射鏡組的另一側(cè)，以偏折由該折射鏡組所傳來的光線，且該虛像成像鏡組將該折射鏡組所形成的影像轉(zhuǎn)換成虛像；其中，該折射鏡組位于該反射單元與該虛像成像鏡組之間；且該顯示單元所顯示的影像，是經(jīng)由該發(fā)光單元送出后，經(jīng)由該反射單元偏折至該折射鏡組，并穿透該折射鏡組偏折形成一與原影像倒立的實(shí)像，再經(jīng)由該虛像成像鏡組轉(zhuǎn)換成與原影像倒立的虛像。
所述的折射投影裝置，其中該光源可輪流發(fā)出紅、綠、藍(lán)三原色光。
所述的折射投影裝置，其中該半穿透式鏡片的光穿透率大于90％。
所述的折射投影裝置，其中該半穿透式鏡片的光反射率小于或等于50％。
所述的折射投影裝置，其中該半穿透式鏡片為一偏振分光膜。
所述的折射投影裝置，其中該顯示單元為一平面微顯示器。
所述的折射投影裝置，其中該顯示單元為L(zhǎng)CD、L-COS微顯示器或DMD微顯示器。
所述的折射投影裝置，其中該繞射鏡片組用以提高自該反射式導(dǎo)光板發(fā)出的光線的半輝度角。
所述的折射投影裝置，其用以提供眼鏡型顯示裝置或頭盔型顯示裝置。
所述的折射投影裝置，其中該折射鏡組同時(shí)具有聚光及放大影像的功能以分別偏折自該反射單元穿透或反射的光線，形成放大實(shí)像；且該虛像成像鏡組將該折射鏡組所形成的實(shí)像轉(zhuǎn)換成虛像。
所述的折射投影裝置，其中該折射鏡組為一聚光鏡組。
所述的折射投影裝置，其中該折射鏡組與該反射單元入射面法線形成一夾角Y；且該夾角Y大于0度，小于90度。
所述的折射投影裝置，其中每一折射鏡組為二單凸透鏡，且該二單凸透鏡的曲率不同。
所述的折射投影裝置，其中該折射鏡組為一凸透鏡，用以偏折該反射單元的光線，并同時(shí)放大穿透該折射鏡組的影像。
所述的折射投影裝置，其中該反射單元為一具反射功能的三棱鏡。
所述的折射投影裝置，其中該第二折射鏡組為一凸透鏡，用以偏折該第二反射單元的光線，并同時(shí)放大穿透該第二折射鏡組的影像。
所述的折射投影裝置，其中每一第二折射鏡組為二單凸透鏡，且該二單凸透鏡的曲率不同。
所述的折射投影裝置，其中該虛像成像鏡組為一凹面鏡或凹透鏡。
所述的影像顯示裝置，其中該虛像成像鏡組為平面鏡。
所述的影像顯示裝置，其中經(jīng)該折射鏡組形成的實(shí)像與該虛像成像鏡組之間距小于該虛像成像鏡組的焦距。
所述的影像顯示裝置，其中該夾角Y介于0度及70度之間。
所述的影像顯示裝置，其中該折射鏡組與該虛像成像鏡組之間距大于該折射鏡組的焦距。
所述的影像顯示裝置，其中該反射單元反射的像與該折射鏡組間距介于該折射鏡組的焦距與其兩倍焦距之間。
所述的影像顯示裝置，更包含至少一半固態(tài)液晶層遮罩于該虛像成像單元的一側(cè)，以控制外界光線的進(jìn)入。
所述的影像顯示裝置，其更包含至少一可調(diào)式遮罩于該虛像成像單元的一側(cè)，以控制外界光線的進(jìn)入。


圖1是本發(fā)明發(fā)光裝置的剖視圖；圖2是本發(fā)明發(fā)光裝置的立體圖；圖3是本發(fā)明的一實(shí)施例眼鏡型折射投影裝置內(nèi)部的立體圖；圖4是本發(fā)明的一實(shí)施例眼鏡型折射投影裝置內(nèi)部的側(cè)視圖與虛像成像原理；圖5是本發(fā)明的另一實(shí)施例眼鏡型折射投影裝置內(nèi)部的立體圖；圖6是本發(fā)明的又一實(shí)施例眼鏡型折射投影裝置內(nèi)部的立體圖；圖7是圖6本發(fā)明的又一實(shí)施例眼鏡型折射投影裝置內(nèi)部的俯視圖；圖8是本發(fā)明的再一實(shí)施例眼鏡型折射投影裝置內(nèi)部的立體圖。
具體實(shí)施例方式
為能讓貴審查委員能更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉較佳具體實(shí)施例說明如下。
實(shí)施例1請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1、圖2，本發(fā)明發(fā)光裝置的剖視圖與立體圖。本發(fā)明的發(fā)光裝置1包含一外殼5，內(nèi)含可輪流發(fā)出紅、綠、藍(lán)三原色光的光源10，且其發(fā)光周期小于人體眼睛視覺暫留時(shí)間的三分之一，以于眼睛視覺暫留期間將形成影像的各原色光完全送達(dá)眼睛，使眼睛看到完整的影像。反射式導(dǎo)光板20位于光源10的一側(cè)，用以將來自光源10的光反射至繞射鏡片組30，并使光均勻化。繞射鏡片組30位于反射式導(dǎo)光板20的下側(cè)，包含水平繞射鏡片31與垂直繞射鏡片32，用以對(duì)反射式導(dǎo)光板20反射的光進(jìn)行集光，即提高光線的半輝度角，使散射的光線可調(diào)整成為平行光，同時(shí)降低光散射。偏振分光膜(PBS)40，位于繞射鏡片組30的下側(cè)，其光反射率為50％，光穿透率為90％，用以反射由繞射鏡片組30傳來的光線，并使L-COS微顯示器50反射的光得以穿透，以節(jié)省發(fā)光裝置的空間。L-COS微顯示器50位于偏振分光膜40反射出光的一側(cè)，以接收由偏振分光膜40所傳來的光線，并將其反射后再穿通過偏振分光膜40，以將L-COS微顯示器50顯示的影像送至后續(xù)的折射投影器。
光源10發(fā)射出的光，是經(jīng)由反射式導(dǎo)光板20反射至繞射鏡片組30，并穿透繞射鏡片組30，之后經(jīng)由偏振分光膜40反射至L-COS微顯示器50，再經(jīng)由L-COS微顯示器50反射并帶出L-COS微顯示器50上顯示的影像，然后穿透偏振分光膜40而送出本發(fā)明的發(fā)光裝置1，以將L-COS微顯示器50上顯示的影像傳送至后續(xù)的折射投影器，進(jìn)行放大投影。本發(fā)明的發(fā)光裝置能有效提供顯示器高均勻度、省電、及占用空間小的光源，可選擇性地與任一影像顯示裝置相結(jié)合，尤其適合作為眼鏡型或頭盔型顯示裝置的光源。
實(shí)施例2請(qǐng)參照?qǐng)D3。圖3是本發(fā)明眼鏡型折射投影裝置內(nèi)部的剖面圖。本實(shí)施例包含一T字型殼體，內(nèi)含如圖1所示的發(fā)光裝置1與2，二個(gè)三菱鏡240與241(反射單元)，二非等曲率凸透鏡250與251(折射透鏡組)，以及二經(jīng)部分鏡面處理的凹面鏡260與261(虛像成像單元)。其中，該二發(fā)光裝置1與2是置于該T字型殼體的中心位置，該二發(fā)光裝置1與2的另一側(cè)則分別置有三棱鏡240與三棱鏡241，使得該二發(fā)光裝置1與2皆位于該二三棱鏡240與241之間。三棱鏡240與241下方分別置有凸透鏡250與251，該凸透鏡250與251下方分別為凹面鏡260與261。
其中該凸透鏡250與251并安排成使由三棱鏡240、241來的入射光與該凸透鏡250與251與該反射單元入射面法線形成一30度的夾角Y。
由發(fā)光裝置1與2發(fā)出的光線，分別向左右兩方進(jìn)入至三棱鏡240與241處。之后再反射至凸透鏡250與251處，將原影像轉(zhuǎn)換形成一倒立放大實(shí)像，的后再經(jīng)過該凹面鏡260與261，再一次放大，形成一倒立放大虛像。
請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4是本發(fā)明眼鏡型折射投影裝置內(nèi)部的側(cè)視圖。此圖顯示該三棱鏡240會(huì)將L-COS微顯示器50所提供的影像偏折折射至凸透鏡250處，是影像271。且該影像271會(huì)落在該凸透鏡250的焦距與兩倍焦距之間某處，并依據(jù)凸鏡成像原理，在該凸透鏡250的另一側(cè)的兩倍焦距外會(huì)形成一上下倒立，左右方向不變的放大實(shí)像272(若有屏幕置于此則可看到一倒立放大實(shí)像)，該實(shí)像272的放大倍率取決于影像271與凸透鏡250的距離，距離愈近則放大倍率愈高。而該實(shí)像272須落于該凹面鏡260的焦距內(nèi)，同樣的，依據(jù)成像原理，在凹面鏡260的另一側(cè)會(huì)形成一放大虛像273，且該虛像273的放大倍率亦取決于該實(shí)像272與該凹面鏡260之間的距離。值得注意的是，在本實(shí)施例中凸透鏡250與凹面鏡260之間沒有屏幕，無法看到由凸透鏡250形成的放大實(shí)像；因此，我們看到的現(xiàn)象是光線經(jīng)由凸透鏡250匯聚偏折至凹面鏡260，之后于凹面鏡260偏折投射至觀測(cè)者眼中，但該光線無法于眼球上聚焦成實(shí)像，所以眼睛會(huì)延伸該光線至凹面鏡260鏡后，形成一與實(shí)像272方向相同的放大虛像273。
熟習(xí)此技術(shù)領(lǐng)域的人可認(rèn)知到，為實(shí)現(xiàn)上述的成像設(shè)計(jì)，該三棱鏡240、凸透鏡250與凹面鏡260三者須成一特定的相對(duì)位置，使得影像271可落于該凸透鏡250的焦距與兩倍焦距之間，且實(shí)像272可落于該凹面鏡260的焦距內(nèi)。
實(shí)施例3本實(shí)施例構(gòu)造大致如同實(shí)施例2所述，但不同之處在于該虛像成像單元由凹面鏡260置換為平面鏡。如此，所形成的影像只經(jīng)過凸透鏡250一次折射與放大作用，之后再經(jīng)由平面鏡轉(zhuǎn)換成虛像，平面鏡不具有放大作用。但本實(shí)施例構(gòu)造影像放大的倍率及作用，仍可由折射光線的凸透鏡250所完成。
實(shí)施例4本實(shí)施例構(gòu)造大致如同實(shí)施例2所述，但不同之處在于該虛像成像單元由凹面鏡260置換為具40％反射率的凹透鏡；其成像原理與放大倍率皆如同實(shí)施例2所述。但置換成凹透鏡之后，觀測(cè)者在觀測(cè)影像時(shí)可同時(shí)看見外界環(huán)境。而因?yàn)楸景l(fā)明的裝置因此折射投影形成虛像，當(dāng)采用凹透鏡作為虛像成像單元，該透射該凹透鏡的光線，因?yàn)檎凵淦劢嵌容^大，所以對(duì)于站在使用者前，且視線約略等高于眼鏡型顯示器的人，不會(huì)看到使用者正在使用或接收的影像及資料，其保密及隱私性佳，且不會(huì)干擾周遭其他人。
實(shí)施例5本實(shí)施例構(gòu)造大致如同實(shí)施例2所述，但不同之處在于該虛像成像單元是由一面鏡與凹透鏡組合而成；其成像原理與放大倍率皆如同實(shí)施例2所述。該面鏡可上下抽換，因此可依觀測(cè)者需要決定是否只觀測(cè)影像，或是想同時(shí)看見外界環(huán)境。
實(shí)施例6本實(shí)施例構(gòu)造大致如同實(shí)施例2所述，但不同之處在于該虛像成像單元是由一遮罩與凹透鏡組合而成；其成像原理與放大倍率皆如同實(shí)施例2所述。該遮罩可上下抽換，因此可依觀測(cè)者需要決定是否只觀測(cè)影像，或是想同時(shí)看見外界環(huán)境。
實(shí)施例7本實(shí)施例構(gòu)造大致如同實(shí)施例4所述，但不同之處在于該虛像成像單元外部加裝一半固態(tài)液晶層遮罩350以及一偏光鏡片360；其成像原理與放大倍率皆如同實(shí)施例2所述。但該半固態(tài)液晶層遮罩于通電時(shí)變?yōu)橥该?，使外界的光線通過，使用者可以于接收顯示器影像的同時(shí)接受影像及監(jiān)看周遭環(huán)境。當(dāng)使用者關(guān)閉液晶層遮罩的電源，遮罩復(fù)遮除外界的光線，而為不受外界干擾進(jìn)行資訊或影像的接收，所以可以通電與否決定其為透光或不透光狀態(tài)，作為一光柵使用。因此可依觀測(cè)者需要決定是否只觀測(cè)影像，或是想同時(shí)看見外界環(huán)境。
實(shí)施例8請(qǐng)參見圖5。本實(shí)施例構(gòu)造大致如同實(shí)施例2所述，但不同之處在于該發(fā)光裝置1、2與三棱鏡240、241之間分別置有一視焦距壓縮組280；其成像原理與放大倍率皆如同實(shí)施例2所述。視焦距壓縮組280可產(chǎn)生景深加大的效果，使影像更為清晰。
實(shí)施例9請(qǐng)參見圖6、圖7。本實(shí)施例構(gòu)造大致如同實(shí)施例2所述，但不同之處在于僅使用一發(fā)光裝置1，并利用凸透鏡220與221及三棱鏡230與231來將光線折射或反射至三棱鏡240與241處；其成像原理與放大倍率皆如同實(shí)施例2所述。
實(shí)施例10請(qǐng)參見圖8。本實(shí)施例構(gòu)造大致如同實(shí)施例8所述，但不同之處在于僅使用一發(fā)光裝置1，并利用凸透鏡220與221及三棱鏡230與231來將光線折射或反射至三棱鏡240與241處；其成像原理與放大倍率皆如同實(shí)施例2所述。
需注意的是，上述僅為實(shí)施例，而非限制于實(shí)施例。譬如此不脫離本發(fā)明基本架構(gòu)，皆應(yīng)為本專利所主張的權(quán)利范圍，而應(yīng)以專利權(quán)利要求范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種折射投影器用的發(fā)光裝置，其特征在于，主要包括一光源；一反射式導(dǎo)光板，位于該光源的一側(cè)，用以反射并均勻化來自該光源的光；一繞射鏡片組，位于該反射式導(dǎo)光板反射出光的一側(cè)，用以對(duì)該反射式導(dǎo)光板反射的光進(jìn)行集光及降低光散射；一半穿透式鏡片，位于該繞射鏡片組相對(duì)于該反射式導(dǎo)光板的一側(cè)，用以反射由該繞射鏡片組所傳來的光線；一顯示單元，位于該半穿透式鏡片反射出光的一側(cè)，以接收由該半穿透式鏡片所傳來的光線并反射之；其中，該繞射鏡片組位于該反射式導(dǎo)光扳與該半穿透式鏡片之間，該顯示單元不位于該繞射鏡片組與該反射式導(dǎo)光板形成的直線上；且該光源發(fā)射出的光，是經(jīng)由該反射式導(dǎo)光板反射至該繞射鏡片組，并穿透該繞射鏡片組，之后經(jīng)由該半穿透式鏡片反射至該顯示單元，再經(jīng)由該顯示單元反射并穿透該半穿透式鏡片送出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其特征在于，其中該光源可輪流發(fā)出紅、綠、藍(lán)三原色光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其特征在于，其中該繞射鏡片組包含一水平繞射鏡片與一垂直繞射鏡片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其特征在于，其中該半穿透式鏡片的光穿透率大于90％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其特征在于，其中該半穿透式鏡片的光反射率小于或等于50％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其特征在于，其中該半穿透式鏡片為一偏振分光膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其特征在于，其中該顯示單元為一平面微顯示器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其特征在于，其中該顯示單元為L(zhǎng)CD、L-COS微顯示器或DMD微顯示器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其特征在于，其中該繞射鏡片組用以提高自該反射式導(dǎo)光板發(fā)出的光線的半輝度角。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折射投影器用的發(fā)光裝置，其特征在于，其是用以提供眼鏡型或頭盔型折射投影裝置的光源。
11.一種折射投影裝置，其特征在于，主要包括；二發(fā)光單元，其中每一發(fā)光單元包含一光源；一反射式導(dǎo)光板，位于該光源的一側(cè)，用以反射并均勻化來自該光源的光；一繞射鏡片組，位于該反射式導(dǎo)光板反射出光的一側(cè)，用以對(duì)該反射式導(dǎo)光板反射的光進(jìn)行集光及降低光散射；一半穿透式鏡片，位于該繞射鏡片組相對(duì)于該反射式導(dǎo)光板的一側(cè)，用以反射由該繞射鏡片組所傳來的光線；以及一顯示單元，位于該半穿透式鏡片反射出光的一側(cè)，以接收由該半穿透式鏡片所傳來的光線并反射之；其中，該繞射鏡片組位于該反射式導(dǎo)光板與該半穿透式鏡片之間，該顯示單元不位于該繞射鏡片組與該反射式導(dǎo)光板形成的直線上；且該光源發(fā)射出的光，是經(jīng)由該反射式導(dǎo)光板反射至該繞射鏡片組，并穿透該繞射鏡片組，之后經(jīng)由該半穿透式鏡片反射至該顯示單元，再經(jīng)由該顯示單元反射，并穿透該半穿透式鏡片后送出該發(fā)光單元；二反射單元，位于該發(fā)光單元的一側(cè)，用以偏折自該發(fā)光單元射出的光線，且其中該二發(fā)光單元位于該二反射單元之間；二折射鏡組，位于該反射單元的一側(cè)，但該折射鏡組不位于該反射單元及該發(fā)光單元形成的直線，用以分別偏折自該反射單元穿透或反射的光線；以及二虛像成像鏡組，是分別位于該二折射鏡組的另一側(cè)，以偏折由該折射鏡組所傳來的光線，且該虛像成像鏡組將該折射鏡組所形成的影像轉(zhuǎn)換成虛像；其中，該折射鏡組位于該反射單元與該虛像成像鏡組之間；且該顯示單元所顯示的影像，是經(jīng)由該發(fā)光單元送出后，經(jīng)由該反射單元偏折至該折射鏡組，并穿透該折射鏡組偏折形成一與原影像倒立的實(shí)像，再經(jīng)由該虛像成像鏡組轉(zhuǎn)換成與原影像倒立的虛像。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該光源可輪流發(fā)出紅、綠、藍(lán)三原色光。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該半穿透式鏡片的光穿透率大于90％。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該半穿透式鏡片的光反射率小于或等于50％。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該半穿透式鏡片為一偏振分光膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該顯示單元為一平面微顯示器。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該顯示單元為L(zhǎng)CD、L-COS微顯示器或DMD微顯示器。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該繞射鏡片組用以提高自該反射式導(dǎo)光板發(fā)出的光線的半輝度角。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其用以提供眼鏡型顯示裝置或頭盔型顯示裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該折射鏡組同時(shí)具有聚光及放大影像的功能以分別偏折自該反射單元穿透或反射的光線，形成放大實(shí)像；且該虛像成像鏡組將該折射鏡組所形成的實(shí)像轉(zhuǎn)換成虛像。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該折射鏡組為一聚光鏡組。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該折射鏡組與該反射單元入射面法線形成一夾角Y；且該夾角Y大于0度，小于90度。
23.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中每一折射鏡組為二單凸透鏡，且該二單凸透鏡的曲率不同。
24.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該折射鏡組為一凸透鏡，用以偏折該反射單元的光線，并同時(shí)放大穿透該折射鏡組的影像。
25.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該反射單元為一具反射功能的三棱鏡。
26.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該第二折射鏡組為一凸透鏡，用以偏折該第二反射單元的光線，并同時(shí)放大穿透該第二折射鏡組的影像。
27.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中每一第二折射鏡組為二單凸透鏡，且該二單凸透鏡的曲率不同。
28.根據(jù)權(quán)利要求11所述的折射投影裝置，其特征在于，其中該虛像成像鏡組為一凹面鏡或凹透鏡。
29.根據(jù)權(quán)利要求11所述的影像顯示裝置，其特征在于，其中該虛像成像鏡組為平面鏡。
30.根據(jù)權(quán)利要求11所述的影像顯示裝置，其特征在于，其中經(jīng)該折射鏡組形成的實(shí)像與該虛像成像鏡組之間距小于該虛像成像鏡組的焦距。
31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的影像顯示裝置，其特征在于，其中該夾角Y介于0度及70度之間。
32.根據(jù)權(quán)利要求11所述的影像顯示裝置，其特征在于，其中該折射鏡組與該虛像成像鏡組之間距大于該折射鏡組的焦距。
33.根據(jù)權(quán)利要求11所述的影像顯示裝置，其特征在于，其中該反射單元反射的像與該折射鏡組間距介于該折射鏡組的焦距與其兩倍焦距之間。
34.根據(jù)權(quán)利要求11所述的影像顯示裝置，其特征在于，更包含至少一半固態(tài)液晶層遮罩于該虛像成像單元的一側(cè)，以控制外界光線的進(jìn)入。
35.根據(jù)權(quán)利要求11所述的影像顯示裝置，其特征在于，其更包含至少一可調(diào)式遮罩于該虛像成像單元的一側(cè)，以控制外界光線的進(jìn)入。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)一種折射投影器用的發(fā)光裝置，主要包括一光源；一反射式導(dǎo)光板，位于該光源的一側(cè)，用以反射并均勻化來自該光源的光；一繞射鏡片組，位于該反射式導(dǎo)光板反射出光的一側(cè)，用以對(duì)該反射式導(dǎo)光板反射的光進(jìn)行集光及降低光散射；一半穿透式鏡片，位于該繞射鏡片組相對(duì)于該反射式導(dǎo)光板的一側(cè)，用以反射由該繞射鏡片組所傳來的光線；以及一顯示單元，位于該半穿透式鏡片反射出光的一側(cè)，以接收由該半穿透式鏡片所傳來的光線并反射之；其中，該繞射鏡片組位于該反射式導(dǎo)光扳與該半穿透式鏡片之間，該顯示單元不位于該繞射鏡片組與該反射式導(dǎo)光板形成的直線上。
文檔編號(hào)G02B5/30GK1570752SQ0313283
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者呂興增, 胡錦標(biāo) 申請(qǐng)人:呂興增, 胡錦標(biāo)