專利名稱：投影裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種投影裝置及其影像平移裝置，且特別是關于一種使用兩片棱鏡或反射鏡以進行光線二維平移及聚焦調整的投影裝置及其影像平移裝置。
背景技術：
目前在高級投影裝置所使用的鏡頭中，除了具有調整影像大小以及明暗度等功能之外，通常會配備有鏡頭平移(Lens Shift)以及聚焦調整機構，以調整投射在屏幕上的影像位置以及影像相對于屏幕的聚焦位置。然而，在鏡頭上使用這些精密機構往往增加原本復雜的鏡頭在設計及制造上的困難度。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種投影裝置及其影像平移裝置，使用兩片棱鏡或反射鏡以進行光線平移及成像調整，在不影響光線角度的情況下達到二維的光線平移及聚焦功能，以簡化鏡頭設計及制造的復雜度，同時降低系統(tǒng)的制造成本。
根據本發(fā)明的目的，提出一種投影裝置，用以在屏幕上投射一影像。投影裝置包括影像模塊、第一光線反射組件、第二光線反射組件以及鏡頭。影像模塊用以提供第一光束。第一光線反射組件具有第一反射面，用以反射第一光束以形成第二光束。第二光線反射組件具有第二反射面，用以反射第二光束以形成第三光束。第二反射面的中心軸與第一反射面的中心軸不共平面。鏡頭用以將第三光束投射至屏幕以形成上述的影像。此外，第一光線反射組件用以調整影像位于屏幕上在第一方向的位置，且第二光線反射組件用以調整影像位于屏幕上在第二方向的位置。
根據本發(fā)明的目的，提出一種影像平移裝置，使用于投影裝置中。投影裝置包括影像模塊，用以提供第一光束，且投影裝置用以在屏幕上投射一影像。影像平移裝置包括第一光線反射組件以及第二光線反射組件。第一光線反射組件具有第一反射面，用以反射第一光束，以形成第二光束。第二光線反射組件具有第二反射面，用以反射第二光束以形成第三光束。第二反射面的中心軸與第一反射面的中心軸不共平面。第一光線反射組件用以調整影像位于屏幕上在第一方向的位置，且第二光線反射組件用以調整影像位于屏幕上在第二方向的位置。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下


圖1示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實施例的一種投影裝置部份立體結構圖。
圖2A示出使用圖1的影像平移裝置調整影像位于屏幕的垂置方向位置示意圖。
圖2B示出另一種使用圖1的影像平移裝置調整影像位于屏幕的垂置方向位置示意圖。
圖3A示出使用圖1的影像平移裝置調整影像位于屏幕的水平方向位置示意圖。
圖3B示出另一種使用圖1的影像平移裝置調整影像位于屏幕的水平方向位置示意圖。
圖4示出圖1的影像平移裝置的第二種結構立體圖。
圖5示出圖1的影像平移裝置的第三種結構立體圖。
主要組件符號說明100投影裝置110影像模塊112第一光線反射組件112a第一反射面114第二光線反射組件114a第二反射面120影像平移裝置130鏡頭412、414反射鏡512、514棱鏡組
512a、512b、514a、514b棱鏡具體實施方式
請參照圖1，其示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實施例的一種投影裝置部份立體結構圖。投影裝置100用以投射影像R在屏幕S上。投影裝置100包括影像平移裝置120、影像模塊110以及鏡頭130。影像模塊110，例如是數字微鏡片組件(Digital Micromirror Device，DMD)，用以反射來自光源模塊(未顯示在圖中)的成像光束Lo，以提供第一光束L1。影像平移裝置120包括第一光線反射組件112以及第二光線反射組件114。第一光線反射組件112及第二光線反射組件114例如是一種棱鏡。第一光線反射組件112具有第一反射面112a，用以反射第一光束L1，以形成第二光束L2。第二光線反射組件114具有第二反射面114a，用以反射第二光束L2，以形成第三光束L3。鏡頭130用以將第三光束L3投射至屏幕S以形成影像R。
如圖1所示，第一反射面112a的中心軸C1落在第一光線反射組件112與第二光線反射組件114的中心連接線X與影像模塊110的光軸Y所形成的XY平面上。中心連接線X與光軸Y垂直，且第一反射面112a的中心軸C1與光軸Y夾45度角。另外，第二反射面114a的中心軸C2落在第一光線反射組件112與第二光線反射組件114的中心連接線X與鏡頭130的光軸Z所形成的XZ平面上。中心連接線X與光軸Z垂直，且第二反射面114a的中心軸C2與光軸Z夾45度角。
值得注意的是，XZ平面與XY平面互相垂直，使得第二反射面114的中心軸C2與第一反射面112的中心軸C1不共平面。因此，借由改變第一光線反射組件112及第二光線反射組件114的位置，可調整影像R位于屏幕S上的水平方向(X方向)及垂直方向(Y方向)位置。接下來，便以附圖來詳述本發(fā)明如何借由第一光線反射組件112及第二光線反射組件114來調整影像R位于屏幕S上的水平及垂直方向位置。
請參照圖2A，其示出使用圖1的影像平移裝置120調整影像R位于屏幕S的垂置方向位置示意圖，其中鏡頭130部份為說明方便而未加以顯示。第二光線反射組件114不動，并將第一光線反射組件112在X方向上向左平移(如箭頭W1所示)。第一光束L1入射第一反射面112a的入射點會由原先的A1點向上移至A2點。第二光束L2入射第二反射面114a的入射點也隨之由B1點上移至B2點。于是，最后第三光束L3投射在屏幕S的位置也由D1點上移至D2點。同樣地，第二光線反射組件114不動，并將第一光線反射組件112在X方向上向右平移(如箭頭W2所示)。第一光束L1入射第一反射面112a的入射點會由原先的A1點向下移至A3點。第二光束L2入射第二反射面114a的入射點也隨的由B1點下移至B3點。于是，最后第三光束L3投射在屏幕S的位置也由D1點下移至D3點。因此，借由移動第一光線反射組件112在X方向(水平方向)的位置，即可調整影像R位于屏幕S上的Y方向(垂直方向)位置。
另外，如圖2B所示，第二光線反射組件114不動，將第一光線反射組件112在Y方向上向上平移(如箭頭W3)所示，也可以將第一光束L1在第一反射面112a的入射點由原先的A1點向上移至A2點。最后也可以將第三光束L3投射在屏幕S的位置由D1點上移至D2點。同樣地，第二光線反射組件114不動，將第一光線反射組件112在Y方向上向下平移(如箭頭W4所示)，也可以將第一光束L1在第一反射面112a的入射點由原先的A1點向下移至A3點。最后也可以將第三光束L3投射在屏幕S的位置由D1點下移至D3點。因此，借由移動第一光線反射組件112在Y方向(垂直方向)的位置，亦可調整影像R位于屏幕S上的垂直方向位置。
如圖2A及圖2B所示，當第一光線反射組件112在X方向或Y方向上平移時，第一光束L1由影像模塊110經第一反射面112a反射形成第二光束L2，再經第二反射面114a反射形成第三光束L3投射至屏幕S上所經過的光路徑總長度會由原先的A0A1+A1B1+B1D1縮小為A0A2+A2B2+B2D2(∵A0A2＜A0A1)或變大為A0A3+A3B3+B3D3(∵A0A3＞A0A1)。因此，借由移動第一光線反射組件112在X方向(或Y方向)的位置，也可同時調整影像R相對于屏幕S的聚焦位置。
請參照圖3A，其示出使用圖1的影像平移裝置120調整影像R位于屏幕S的水平方向位置示意圖，其中鏡頭130部份為說明方便而未加以顯示。第一光線反射組件112不動，并將第二光線反射組件114在X方向上向左平移(如箭頭W5所示)。第一光束L1在第一反射面112a的入射點不變仍為原先的A1點。而第二光束L2入射第二反射面114a的入射點由B1點左移至B4點。于是，最后第三光束L3投射在屏幕S的位置也由D1點左移至D4點。同樣地，第一光線反射組件112不動，并將第二光線反射組件114在X方向上向右平移(如箭頭W6所示)。第一光束L1入射第一反射面112a的入射點不變仍為原先的A1點，而第二光束L2入射第二反射面114a的入射點由B1點右移至B5點。于是，最后第三光束L3投射在屏幕S的位置也由D1點右移至D5點。因此，借由移動第二光線反射組件112在X方向(水平方向)的位置，即可調整影像R位于屏幕S的水平方向位置。
另外，如圖3B所示，第一光線反射組件112不動，將第二光線反射組件114在Z方向上向后平移(如箭頭W7所示)，也可以將第二光束L2在第二反射面114a的入射點由原先的B1點向左移至B4點。最后也可以將第三光束L3投射在屏幕S的位置由D1點左移至D4點。同樣地，第一光線反射組件112不動，將第二光線反射組件114在Z方向上向前平移(如箭頭W8所示)，也可以將第二光束L2在第二反射面114a的入射點由原先的B1點向右移至B5點。最后也可以將第三光束L3投射在屏幕S的位置由D1點右移至D5點。因此，借由移動第二光線反射組件114在Z方向的位置，亦可調整影像R位于屏幕S的水平方向位置。
如圖3A及圖3B所示，當第二光線反射組件114在X方向或Z方向上平移時，第一光束L1由影像模塊110經第一反射面112a反射形成第二光束L2，再經第二反射面114a反射形成第三光束L3投射至屏幕S上所經過的光路徑總長度會由原先的A0A1+A1B1+B1D1變大為A0A1+A1B4+B4D4(∵A1B4＞A1B1)或縮小為A0A1+A1B5+B5D5(∵A1B5＜A1B1)。因此，借由移動第二光線反射組件114在X方向(或Z方向)的位置，也可同時調整影像R相對于屏幕S的聚焦位置。
如上所述，本發(fā)明雖以影像平移裝置120包括兩棱鏡為例作說明，然本發(fā)明的影像平移裝置120也可以是如圖4所示使用兩片反射鏡412及414或者是如圖5所示使用兩組棱鏡組512及514，且棱鏡組512包括兩片棱鏡512a及512b，棱鏡組514包括兩片棱鏡514a及514b。只要是反射鏡412與414的反射面中心軸C3與C4不共平面，或者棱鏡512a及514a的反射面中心軸C5與C6不共平面，均可借由反射鏡412及414的平移或棱鏡組512及514的平移，達到調整影像R位于屏幕S的水平及垂直方向位置的目的，因此均不脫離本發(fā)明的技術范圍。
本發(fā)明上述實施例所公開的投影裝置及其影像平移裝置的優(yōu)點在于利用簡單的兩片棱鏡或反射鏡結構以不共平面方式來反射來自影像模塊的光線，達到對光線進行二維平移及聚焦調整的目的，不需要傳統(tǒng)配備在鏡頭中的復雜鏡頭平移及聚焦調整機構，減低鏡頭設計及制造的困難度，并降低系統(tǒng)的制造成本。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一優(yōu)選實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何業(yè)內人士，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種投影裝置，用以投射一影像于一屏幕，該投影裝置包括一影像模塊，用以提供一第一光束；一第一光線反射組件，具有一第一反射面，用以反射該第一光束，以形成一第二光束；一第二光線反射組件，具有一第二反射面，用以反射該第二光束，以形成一第三光束，其中該第二反射面的中心軸與該第一反射面的中心軸不共平面；以及一鏡頭，用以將該第三光束投射至該屏幕以形成該影像；其中，該第一光線反射組件用以調整該影像位于該屏幕上在一第一方向的位置，且該第二光線反射組件用以調整該影像位于該屏幕上在一第二方向的位置。
2.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，該第一光線反射組件以及該第二光線反射組件各為一棱鏡。
3.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，該第一光線反射組件以及該第二光線反射組件各為一反射鏡。
4.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，該第一光線反射組件與該第二光線反射組件的一中心連接線與該影像模塊的光軸形成一第一平面，且該第一反射面的中心軸落在該第一平面上。
5.根據權利要求4所述的投影裝置，其特征在于，該中心連接線與該影像模塊的光軸垂直，且該第一反射面的中心軸與該影像模塊的光軸夾45度角。
6.根據權利要求5所述的投影裝置，其特征在于，該中心連接線與該鏡頭的光軸形成一第二平面，且該第二反射面的中心軸落在該第二平面上。
7.根據權利要求6所述的投影裝置，其特征在于，該中心連接線與該鏡頭的光軸垂直，且該第二反射面的中心軸與該鏡頭的光軸夾45度角。
8.根據權利要求7所述的投影裝置，其特征在于，該第一平面與該第二平面互相垂直。
9.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，該第一光線反射組件在該第一光線反射組件與該第二光線反射組件的一中心連接線上平移，以調整該影像位于該屏幕上在該第一方向的位置。
10.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，該第一光線反射組件在該影像模塊的光軸上平移，以調整該影像位于該屏幕上在該第一方向的位置。
11.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，該第二光線反射組件在該第一光線反射組件與該第二光線反射組件的一中心連接線上平移，以調整該影像位于該屏幕上在該第二方向的位置。
12.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，該第一光線反射組件在該鏡頭的光軸上平移，以調整該影像位于該屏幕上在該第二方向的位置。
13.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，該第一光線反射組件以及該第二光線反射組件系用以調整該第三光束相對該屏幕的一聚焦位置。
14.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，該第一方向為一垂直方向，且該第二方向為一水平方向。
全文摘要
一種投影裝置，包括一影像平移裝置，其包括第一光線反射組件以及第二光線反射組件。第一光線反射組件具有第一反射面，用以反射第一光束以形成第二光束。第二光線反射組件具有第二反射面，用以反射第二光束以形成第三光束。第二反射面的中心軸與第一反射面的中心軸不共平面。第一光線反射組件用以調整影像位于屏幕上在第一方向的位置，且第二光線反射組件用以調整影像位于屏幕上在第二方向的位置。
文檔編號G03B21/53GK1908806SQ20051009104
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月4日 優(yōu)先權日2005年8月4日
發(fā)明者郭建峰 申請人:明基電通股份有限公司