專利名稱：光學(xué)投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種光學(xué)投影裝置，且特別是有關(guān)于一種體積較小且厚度較薄的光學(xué)投影裝置。
背景技術(shù)：
圖1A與圖1B繪示習(xí)知兩種光學(xué)投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)先參照?qǐng)D1A，習(xí)知光學(xué)投影裝置100a包括一照明系統(tǒng)110a、一數(shù)位微鏡裝置(digitalmicro-mirror device，DMD)120以及一成像系統(tǒng)130，而數(shù)位微鏡裝置120系配置于照明系統(tǒng)110與成像系統(tǒng)130之間。其中，照明系統(tǒng)110a包括一光源112、一光積分柱(light integration rod)113、多個(gè)透鏡114、以及兩個(gè)反射鏡116a、116b。光源112適于提供一光束112a，此光束112a經(jīng)過(guò)光積分柱113與透鏡114后，會(huì)經(jīng)由反射鏡116a反射至反射鏡116b，再經(jīng)由反射鏡116b將此光束112a反射至鄰近數(shù)位微鏡裝置120的透鏡114。的后，光束112a會(huì)入射數(shù)位微鏡裝置120，而此數(shù)位微鏡裝置120會(huì)將光束112a轉(zhuǎn)換成影像112a’，并使其入射成像系統(tǒng)130。接著，成像系統(tǒng)130會(huì)將影像112a’投影于螢?zāi)?未繪示)上。
請(qǐng)參照?qǐng)D1B，其與圖1A相似，不同處在于光學(xué)投影裝置100b的照明系統(tǒng)110b包括一光源112、一光積分柱113、多個(gè)透鏡114以及一反射鏡116a。光源112所提供的光束112a經(jīng)過(guò)光積分柱113與透鏡114后，會(huì)經(jīng)由反射鏡116a反射至數(shù)位微鏡裝置120，而此數(shù)位微鏡裝置120會(huì)將光束112a轉(zhuǎn)換成影像112a’，并使其入射成像系統(tǒng)130。接著，成像系統(tǒng)130會(huì)將影像112a’投影于螢?zāi)?未繪示)上。
上述兩種光學(xué)投影裝置100a、100b在結(jié)構(gòu)上是采用成像系統(tǒng)130的光軸與數(shù)位微鏡裝置120的光軸平行的設(shè)計(jì)，使得成像系統(tǒng)130與照明系統(tǒng)110a/110b之間存有很大的未利用空間50。如此，造成習(xí)知光學(xué)投影裝置100a、100的整體體積較大、厚度也較厚。在現(xiàn)今電子產(chǎn)品追求輕薄短小的趨勢(shì)下，習(xí)知的設(shè)計(jì)顯然不符需求。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的就是在提供一種光學(xué)投影裝置，其體積較小且厚度較薄。
基于上述與其他目的，本發(fā)明提出一種光學(xué)投影裝置，其特征在于包括一照明系統(tǒng)，其提供一光束；一反射式光閥，配置于該光束的傳遞路徑上，該反射式光閥將該光束轉(zhuǎn)換成一影像；一成像系統(tǒng)，配置于該影像的傳遞路徑上；以及一第一反射元件，配置于該反射式光閥與該成像系統(tǒng)之間以及該反射式光閥與該照明系統(tǒng)之間，且位于該光束及該影像的傳遞路徑上，該第一反射元件將該光束反射至該反射式光閥上，并將由該反射式光閥所產(chǎn)生的該影像反射至該成像系統(tǒng)中。
上述的第一反射元件例如是一面鏡。其中，面鏡可為平面鏡、曲面鏡或非球面鏡。
上述的第一反射元件例如可以是一棱鏡，其具有一反射層。此棱鏡的反射層適于將光束反射至反射式光閥上，并將由反射式光閥所產(chǎn)生的影像反射至成像系統(tǒng)中。此外，第一反射元件可具有放大率或不具放大率。
上述的照明系統(tǒng)例如包括一光源與多個(gè)第一光學(xué)元件。其中，光源適于提供光束，而第一光學(xué)元件系配置于光束的傳遞路徑上。此外，第一光學(xué)元件例如是透鏡、平面鏡、曲面鏡、非球面鏡、棱鏡或上述的組合。
上述的照明系統(tǒng)例如更包括一光積分柱，其系配置于光源與第一光學(xué)元件之間。
上述的照明系統(tǒng)例如更包括一第二反射元件，其系配置于第一光學(xué)元件與第一反射元件之間，以將光束反射至第一反射元件上。其中，第二反射元件例如是一面鏡。
上述的光源例如是汞燈、發(fā)光二極體、金屬鹵化物燈、鹵素?zé)艋蚋邚?qiáng)度放電燈(high intensity discharge lamp，HID lamp)。
上述的成像系統(tǒng)例如是一投影鏡頭。此投影鏡頭例如包括多個(gè)第二光學(xué)元件。其中，這些第二光學(xué)元件例如是透鏡、平面鏡、曲面鏡、非球面鏡、棱鏡或上述的組合。此外，投影鏡頭例如更包括一第三反射元件，其系配置于第二光學(xué)元件之間。另外，第三反射元件例如是一面鏡。
上述的反射式光閥例如是數(shù)位微鏡裝置或反射式單晶硅液晶面板。
上述的光學(xué)投影裝置例如更包括一透鏡，其系配置于反射式光閥與第一反射元件之間。
本發(fā)明采用一第一反射元件配置于反射式光閥與成像系統(tǒng)之間以及反射式光閥與照明系統(tǒng)之間，以將光束反射至反射式光閥上，并將由反射式光閥所產(chǎn)生的影像反射至成像系統(tǒng)中。如此，可改變成像系統(tǒng)配置的位置，使成像系統(tǒng)緊鄰照明系統(tǒng)，所以本發(fā)明的光學(xué)投影裝置的整體體積可以做得更小且更薄。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

圖1A與圖1B繪示習(xí)知兩種光學(xué)投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例所述的光學(xué)投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2B繪示依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例所述的光學(xué)投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3繪示本發(fā)明另一實(shí)施例所述的光學(xué)投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4繪示本發(fā)明又一實(shí)施例所述的光學(xué)投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖2A與圖2B分別繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例所述的光學(xué)投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2A與圖2B，本實(shí)施例的光學(xué)投影裝置200a/200b包括一照明系統(tǒng)210、一反射式光閥220、一成像系統(tǒng)230以及一第一反射元件240。其中，照明系統(tǒng)210適于提供一光束212a，而反射式光閥220系配置于光束212a的傳遞路徑上。此反射式光閥220適于將光束212a轉(zhuǎn)換成影像212a’。此外，成像系統(tǒng)230系配置于影像212a’的傳遞路徑上，而第一反射元件240系配置于反射式光閥220與成像系統(tǒng)230之間以及反射式光閥220與照明系統(tǒng)210之間，且位于光束212a及影像212a’的傳遞路徑上。此第一反射元件240適于將光束212a反射至反射式光閥220上，并將由反射式光閥220所產(chǎn)生的影像212a’反射至成像系統(tǒng)230中。
上述的光學(xué)投影裝置200a/200b中，照明系統(tǒng)210例如包括一光源212與多個(gè)第一光學(xué)元件214，其中光源212系用以提供光束212a。此處的光源212可為汞燈、發(fā)光二極體、金屬鹵化物燈、鹵素?zé)簟⒏邚?qiáng)度放電燈或其他適用的光源，而在一實(shí)施例中汞燈例如是超高壓汞燈。此外，第一光學(xué)元件214例如是透鏡、平面鏡、曲面鏡、非球面鏡、棱鏡或上述的組合，其系配置于光束212a的傳遞路徑上。另外，在一實(shí)施例中，照明系統(tǒng)210例如更包括一光積分柱216，其系配置于光源212與第一光學(xué)元件214之間，以使光源212所提供的光束212a’均勻化。
承上述，光束212a在通過(guò)第一光學(xué)元件214后，會(huì)經(jīng)由第一反射元件240反射至反射式光閥220上。其中，第一反射元件240例如是一面鏡，而此面鏡可為平面鏡(如圖2A所示)、曲面鏡(如圖2B所示)或非球面鏡。此外，第一反射元件240可具有放大率或不具放大率。另外，反射式光閥220可為數(shù)位微鏡裝置、反射式單晶硅液晶面板或其他反射式成像元件，其系用以將光束212a轉(zhuǎn)換成影像212a’，并將影像212a’反射。
的后，由反射式光閥220所產(chǎn)生的影像212a’會(huì)被反射至第一反射元件240上，而此第一反射元件240會(huì)再將影像212a’反射至成像系統(tǒng)230中，并藉由成像系統(tǒng)230將影像212a’投影于螢?zāi)?未繪示)上。在此，成像系統(tǒng)230例如是一投影鏡頭，其包括多個(gè)第二光學(xué)元件232，而這些第二光學(xué)元件232例如是透鏡、平面鏡、曲面鏡、非球面鏡、棱鏡或上述的組合。
在光學(xué)投影裝置200a中，可于反射式光閥220與第一反射元件240之間配置一透鏡250，其系用以將光束212a收斂，以提高成像品質(zhì)。
本實(shí)施例的第一反射元件240除了可將照明系統(tǒng)210所提供的光束212a反射至反射式光閥220外，還可將由反射式光閥220所產(chǎn)生的影像212a’反射至成像系統(tǒng)230中。換言的，在本實(shí)施例中可藉由調(diào)整第一反射元件240擺放的角度，彎折影像212a’的傳遞路徑，進(jìn)而改變成像系統(tǒng)230配置的位置，使成像系統(tǒng)230緊鄰照明系統(tǒng)220。相較于習(xí)知光學(xué)投影裝置100a、100b(如圖1A與圖1B所示)，本實(shí)施例因成像系統(tǒng)230的配置位置，使其緊鄰照明系統(tǒng)220，所以可使光學(xué)投影裝置200a的整體體積縮小，且厚度變薄，以符合現(xiàn)今電子產(chǎn)品追求輕薄短小的趨勢(shì)。
此外，本實(shí)施例系采用第一反射元件240同時(shí)反射光束212a與影像212a’的設(shè)計(jì)，不僅可減少反射元件數(shù)量，以節(jié)省元件成本，還可使光學(xué)投影裝置200a的體積進(jìn)一步縮小。
值得注意的是，本實(shí)施例的第一反射元件除了如圖2A及圖2B中所繪示的面鏡外，還可以是一棱鏡(未繪示)，其具有一反射層，而此反射層系用以將光束212a反射至反射式光閥220上，并將由反射式光閥220所產(chǎn)生的影像212a’反射至成像系統(tǒng)230中。
圖3繪示本發(fā)明另一實(shí)施例所述的光學(xué)投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3，其與圖2A相似，以下僅針對(duì)不同處進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例的光學(xué)投影裝置200c中，照明系統(tǒng)210例如更包括一第二反射元件218，其系配置于第一光學(xué)元件214與第一反射元件240之間。此第二反射元件214例如是面鏡，其系用以將光束212a反射至第一反射元件240上。
圖4繪示本發(fā)明又一實(shí)施例所述的光學(xué)投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4，其與圖2A的最大不同處在于圖4的光學(xué)投影裝置200d中，成像系統(tǒng)230例如更包括一第三反射元件234，而此第三反射元件234系配置于該些第二光學(xué)元件232之間。在本實(shí)施例中，第三反射元件例如是面鏡，其系用以改變影像212a’的傳遞路徑，使得成像系統(tǒng)230內(nèi)具有一折彎處。如此一來(lái)，可縮短成像系統(tǒng)230的長(zhǎng)度，進(jìn)而縮短光學(xué)投影裝置200d的長(zhǎng)度。
綜上所述，本發(fā)明的光學(xué)投影裝置至少具有下列優(yōu)點(diǎn)
1.由于第一反射元件可改變影像的傳遞路徑，使成像系統(tǒng)配置的位置緊鄰照明系統(tǒng)，所以本發(fā)明的光學(xué)投影裝置的整體體積可以做得更小且更薄。
2.采用第一反射元件同時(shí)反射光束與影像的設(shè)計(jì)，不僅可減少反射元件數(shù)量，以節(jié)省元件成本，還可使光學(xué)投影裝置的體積進(jìn)一步縮小。
3.在成像系統(tǒng)中配置一第三反射元件于第二光學(xué)元件之間，可改變影像的傳遞路徑，以縮短成像系統(tǒng)的長(zhǎng)度，進(jìn)而縮短光學(xué)投影裝置的長(zhǎng)度。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)投影裝置，其特征在于包括一照明系統(tǒng)，其提供一光束；一反射式光閥，配置于該光束的傳遞路徑上，該反射式光閥將該光束轉(zhuǎn)換成一影像；一成像系統(tǒng)，配置于該影像的傳遞路徑上；以及一第一反射元件，配置于該反射式光閥與該成像系統(tǒng)之間以及該反射式光閥與該照明系統(tǒng)之間，且位于該光束及該影像的傳遞路徑上，該第一反射元件將該光束反射至該反射式光閥上，并將由該反射式光閥所產(chǎn)生的該影像反射至該成像系統(tǒng)中。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該第一反射元件包括一面鏡。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該面鏡包括平面鏡、曲面鏡或非球面鏡。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該第一反射元件包括一棱鏡，該棱鏡具有一反射層，該棱鏡的該反射層將該光束反射至該反射式光閥上，并將由該反射式光閥所產(chǎn)生的該影像反射至該成像系統(tǒng)中。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該第一反射元件具有放大率。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該第一反射元件不具放大率。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該照明系統(tǒng)包括一光源，其提供該光束；以及多個(gè)第一光學(xué)元件，配置于該光束的傳遞路徑上。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該第一光學(xué)元件包括透鏡、平面鏡、曲面鏡、非球面鏡、棱鏡或上述的組合。
9.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該照明系統(tǒng)更包括一光積分柱，配置于該光源與該第一光學(xué)元件之間。
10.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該光源包括汞燈、發(fā)光二極體、金屬鹵化物燈、鹵素?zé)艋蚋邚?qiáng)度放電燈。
11.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該照明系統(tǒng)更包括一第二反射元件，配置于該些第一光學(xué)元件與該第一反射元件之間，以將該光束反射至該第一反射元件上。
12.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該第二反射元件包括一面鏡。
13.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該成像系統(tǒng)包括一投影鏡頭。
14.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該投影鏡頭包括多個(gè)第二光學(xué)元件。
15.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該第二光學(xué)元件包括透鏡、平面鏡、曲面鏡、非球面鏡、棱鏡或上述的組合。
16.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該投影鏡頭更包括一第三反射元件，配置于該第二光學(xué)元件之間。
17.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該第三反射元件包括一面鏡。
18.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于該反射式光閥包括數(shù)位微鏡裝置或反射式單晶硅液晶面板。
19.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)投影裝置，其特征在于更包括一透鏡，配置于該反射式光閥與該第一反射元件之間。
全文摘要
一種光學(xué)投影裝置，其包括一照明系統(tǒng)、一反射式光閥、一成像系統(tǒng)以及一反射元件。其中，照明系統(tǒng)提供一光束，而反射式光閥系配置于光束的傳遞路徑上。此反射式光閥將光束轉(zhuǎn)換成一影像。此外，成像系統(tǒng)配置于影像的傳遞路徑上，而反射元件配置于反射式光閥與成像系統(tǒng)之間以及反射式光閥與照明系統(tǒng)之間，且位于光束及影像的傳遞路徑上。此反射元件將光束反射至反射式光閥上，并將由反射式光閥所產(chǎn)生的影像反射至成像系統(tǒng)中。本發(fā)明的光學(xué)投影裝置體積較小且厚度較薄。
文檔編號(hào)G03B21/14GK1866076SQ20051007262
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2005年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月16日
發(fā)明者劉勁谷, 王思克 申請(qǐng)人:中強(qiáng)光電股份有限公司