專(zhuān)利名稱(chēng)：投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影裝置，特別是指一種能有效提高光利用效率與 亮度的投影裝置。
背景技術(shù)：
如圖1所示， 一傳統(tǒng)投影裝置1 (能用于投影機(jī)或顯示器中)包含 一顯示面板ll、 一能朝該顯示面板ll方向發(fā)射出一非偏振光線的光源
14、 一間隔設(shè)置于該光源14與該顯示面板ll的入光面間的第一偏光片 12,以及一間隔設(shè)置于該顯示面板ll的出光面處的第二偏光片13。
其中，非偏振光線由P光與S光所組成，P光(見(jiàn)圖中的虛線箭頭 所示)能穿透過(guò)該第一偏光片12并前進(jìn)至該顯示面板11與該第二偏光 片13以供使用，而S光(見(jiàn)圖中的假想線箭頭所示)則會(huì)被該第一偏 光片12所共振吸收。該第二偏光片13主要與該顯示面板11相配合， 以能控制最終顯〗象的明暗度與灰階效果。
過(guò)程中，由于S光會(huì)被該第一偏光片12吸收而損耗，P光能穿透該 第一偏光片12并持續(xù)直進(jìn)至該顯示面板11,也就是說(shuō)，該光源14所產(chǎn) 生光線的實(shí)際利用效率約只有50%,加上受到該顯示面板ll與該第一 偏光片12、第二偏光片13等的透光率所影響，導(dǎo)致整體顯示亮度上普 遍存在不足的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效提高光利用效率與顯示亮度的 投影裝置。
本發(fā)明的投影裝置，包含一光產(chǎn)生單元、 一顯像單元，以及一設(shè)置 于該光產(chǎn)生單元與該顯像單元間的偏光轉(zhuǎn)換件。該光產(chǎn)生單元包括一光 源，以及一用以反射該光源的光的反射片。該偏光轉(zhuǎn)換件接近該光產(chǎn)生 單元，并包括一能產(chǎn)生四分的一波長(zhǎng)相位差的轉(zhuǎn)換層，以及一位于該轉(zhuǎn)換層與該顯像單元間的反射層。
本發(fā)明的有益效果在于利用該偏光轉(zhuǎn)換件的反射層能將入射的S 光反射回該反射片，使得S光于往返間兩次穿過(guò)該轉(zhuǎn)換層而被轉(zhuǎn)換成P 光，再經(jīng)該反射片反射后便能穿過(guò)該偏光轉(zhuǎn)換件而射向該顯像單元。這 樣能有效增進(jìn)整體的光利用效率并提高顯示亮度。


圖1是一示意圖，說(shuō)明傳統(tǒng)投影裝置的一第一偏光片能供P光通過(guò)，
而將S光予以吸收；
圖2是一示意圖，說(shuō)明本發(fā)明的投影裝置的一第一較佳實(shí)施例； 圖3是一示意圖，說(shuō)明本發(fā)明的投影裝置的一第二較佳實(shí)施例； 圖4是一結(jié)構(gòu)圖，說(shuō)明本發(fā)明的投影裝置的一第三較佳實(shí)施例，其
一偏光轉(zhuǎn)換件自上往下地依序具有一第一染色膜層、 一反射層與一轉(zhuǎn)換
層；
圖5是一結(jié)構(gòu)圖，說(shuō)明本發(fā)明的投影裝置的一第四較佳實(shí)施例，其 一偏光轉(zhuǎn)換件自上往下地依序具有一反射層、 一第一染色膜層與一轉(zhuǎn)換 層；
圖6是一結(jié)構(gòu)圖，說(shuō)明本發(fā)明的投影裝置的一第五較佳實(shí)施例，其 一偏光轉(zhuǎn)換件自上往下地依序具有一反射層、 一轉(zhuǎn)換層，與一第一染色 膜層；
圖7是一結(jié)構(gòu)圖，說(shuō)明本發(fā)明的投影裝置的一第六較佳實(shí)施例，其 一偏光轉(zhuǎn)換件自上往下地依序具有一第一染色膜層、 一反射層、 一第二 染色膜層與一轉(zhuǎn)換層；
圖8是一結(jié)構(gòu)圖，說(shuō)明本發(fā)明的投影裝置的一第七較佳實(shí)施例，其 一偏光轉(zhuǎn)換件自上往下地依序具有一反射層、 一第二染色膜層、 一轉(zhuǎn)換 層與一第一染色膜層；
圖9是一結(jié)構(gòu)圖，說(shuō)明本發(fā)明的投影裝置的一第八較佳實(shí)施例，其
一偏光轉(zhuǎn)換件自上往下地依序具有一第一染色膜層、 一反射層、 一轉(zhuǎn)換 層與一第二染色膜層；圖10是一結(jié)構(gòu)圖，說(shuō)明本發(fā)明的投影裝置的一第九較佳實(shí)施例， 其一偏光轉(zhuǎn)換件自上往下地依序具有一第一染色膜層、 一反射層、 一第
二染色膜層、 一轉(zhuǎn)換層與一第三染色膜層；
圖ll是一示意圖，說(shuō)明本發(fā)明的投影裝置的一第十較佳實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在本發(fā)明被詳細(xì)描 述前，要注意的是，在以下的說(shuō)明內(nèi)容中，類(lèi)似的組件以相同的編號(hào)來(lái)
表示o
如圖2所示，本發(fā)明的投影裝置2的一第一較佳實(shí)施例，適用于投 影機(jī)或顯示器中，該投影裝置2包含一光產(chǎn)生單元21、 一顯像單元22, 以及一設(shè)置于該光產(chǎn)生單元21與該顯像單元22間的偏光轉(zhuǎn)換件23。
該光產(chǎn)生單元21包括一能發(fā)射出一非偏振光線的光源211，以及一 位于用以反射該光源211的光的反射片212;本實(shí)施例中，該光源211 可以是冷陰極燈管、熱陰極燈管、發(fā)光二極管，或卣素?zé)襞莸?，但不?此為限。
該偏光轉(zhuǎn)換件23非常接近該光產(chǎn)生單元21,并包括一能產(chǎn)生四分 的一波長(zhǎng)相位差的轉(zhuǎn)換層231,以及一粘合于該轉(zhuǎn)換層231遠(yuǎn)離該光產(chǎn) 生單元21的一表面上的反射層232。其中，該偏光轉(zhuǎn)換件23與該光產(chǎn) 生單元21兩者間的較佳距離介于9.6毫米~30毫米(mm)。本實(shí)施例 中，該反射層232采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的Moxtek的ProFlux棱鏡 片。
進(jìn)一步要說(shuō)明的是，有關(guān)該偏光轉(zhuǎn)換件23與該光產(chǎn)生單元21兩者 間的較佳距離介于9.6mm 30mm，主要依據(jù)下式計(jì)算而得 f=N/D
f: f-number (Focal ratio) ; N:該光產(chǎn)生單元21至偏光轉(zhuǎn)換件23 的距離；D:該偏光轉(zhuǎn)換件23的直徑=12mm (當(dāng)該偏光轉(zhuǎn)換件23為非 圓形時(shí)，如矩形，D便為其長(zhǎng)度值或?qū)挾戎?。其中，當(dāng)f值越小(也 就是N值越小)時(shí)，表示相同時(shí)間內(nèi)能通過(guò)較大的光量，通常，f值約在0.8 2.5間具有較佳效果，基于此，設(shè)若本實(shí)施例的D值為12mm, 便能求得N值(也就是該光產(chǎn)生單元21與該偏光轉(zhuǎn)換件23間的距離) 約介于9.6mm 30mm間。不過(guò)，為求得f與N的關(guān)系或較佳的N值， 并不限于以上式得知或計(jì)算。
該顯像單元22包括一其入光面是面朝該偏光轉(zhuǎn)換件23的反射層 232的顯示面^反221,以及一間隔設(shè)置在該顯示面^反221的出光面處的 偏光片222。同樣地，該偏光片222主要與該顯示面板221相配合，以 能控制最終顯像的明暗度與灰階效果。
使用時(shí)，該光源211所發(fā)射的非偏振光線(由P光與S光組成)， 射入該偏光轉(zhuǎn)換件23時(shí)，其中P光(見(jiàn)圖中的虛線箭頭所示)能依序 穿透該轉(zhuǎn)換層231、該反射層232、該顯示面^反221與該偏光片222。而 S光(見(jiàn)圖中的假想線箭頭所示)于第一次穿透該轉(zhuǎn)換層231后，因無(wú) 法穿透該反射層232而反射，并第二次穿透該轉(zhuǎn)換層231而入射該反射 片212,此時(shí)，S光已轉(zhuǎn)換成為P光，所以經(jīng)該反射片212反射后便能 穿透該轉(zhuǎn)換層231、該反射層232至該顯像單元22。因此，利用S光在 往返間連續(xù)兩次地穿透該轉(zhuǎn)換層231所產(chǎn)生的90°相位差(也就是丌/2 路徑差)變化，S光便得以轉(zhuǎn)成P光，供該顯示面板221使用。
通過(guò)測(cè)試結(jié)果可知，透過(guò)能將自非偏振光線中所分離出的S光，以 反射與偏振方式相配合而予轉(zhuǎn)換成為能供顯示面板221運(yùn)用的P光，使 得整體的光利用效率達(dá)到90%,且于顯示亮度上有10%的增進(jìn)卓效， 有效改善傳統(tǒng)投影裝置1的光使用效率只有50%,以致顯示亮度普遍不 足的問(wèn)題。
如圖3所示，為本發(fā)明的投影裝置2的一第二較佳實(shí)施例，與上述 該第一較佳實(shí)施例的不同之處在于，該光產(chǎn)生單元21與該偏光轉(zhuǎn)換件 23的尺寸進(jìn)一步縮小，使得該光產(chǎn)生單元21的出光面積與該顯像單元 22的顯像面積的較佳比值，介于0.658 0.746。本實(shí)施例中，該光產(chǎn)生 單元21的出光面積是10mm x 10mm,而該顯像單元22的顯像面積的對(duì) 角線是7寸，其長(zhǎng)寬比值為16:9或4:3，可得顯像面積是134 mn^或 152mm、故而求得該光產(chǎn)生單元21的出光面積與該顯像單元22的顯像面積的較佳比值介于0.658~0.746間。
相較于第一實(shí)施例，由于該光產(chǎn)生單元21具有較小尺寸，使得第 二實(shí)施例該偏光轉(zhuǎn)換件23只需更小尺寸，便可有效回收S光，整體不 但具有如第 一 實(shí)施例的光使用效率高與亮度大為增進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)外，且進(jìn)而 能大幅節(jié)省設(shè)備成本與組裝成本。
如圖4所示，為本發(fā)明的投影裝置2的一第三較佳實(shí)施例，與該第 二較佳實(shí)施例的不同之處在于，該偏光轉(zhuǎn)換件23還包括一疊設(shè)于該反 射層232面對(duì)該顯^f象單元22的一表面上的第一染色膜層233。本實(shí)施例 中，該第一染色膜層233的染料可為偶氮染料或Anthraquinone染料等， j旦并不以此為限。
透過(guò)該第一染色膜層233,可使得色相度上有相當(dāng)程度的提升，有 助于整體于所投射影像的亮度、對(duì)比度及爍度上能更加提高。
如圖5與圖6所示，分別為本發(fā)明的投影裝置2的一第四、五較佳 實(shí)施例，與該第三較佳實(shí)施例的不同之處在于，該第四較佳實(shí)施例的該 第一染色膜層233夾設(shè)于該反射層232與該轉(zhuǎn)換層231間，而該第五較 佳實(shí)施例的該第一染色膜層233則疊設(shè)于該轉(zhuǎn)換層231面對(duì)該光產(chǎn)生單 元21 (圖6未示)的一表面上。
如圖7所示，為本發(fā)明的投影裝置2的一第六較佳實(shí)施例，與該第 三較佳實(shí)施例的不同之處在于，該偏光轉(zhuǎn)換件23還包括一夾設(shè)于該反 射層232與該轉(zhuǎn)換層231間的第二染色膜層234。
如圖8所示，為本發(fā)明的投影裝置2的一第七較佳實(shí)施例，與該第 六較佳實(shí)施例的不同之處在于，該第一染色膜層233夾設(shè)于反射層232 與該轉(zhuǎn)換層231間，該第二染色膜層234疊設(shè)于該轉(zhuǎn)換層231面對(duì)該光 產(chǎn)生單元22 (本圖未示)的一表面上。
如圖9所示，為本發(fā)明的投影裝置2的一第八較佳實(shí)施例，與該第 六較佳實(shí)施例的不同之處在于，該第二染色膜層234疊設(shè)于該轉(zhuǎn)換層231 面對(duì)該光產(chǎn)生單元21 (本圖未示)的一表面上。
如圖IO所示，為本發(fā)明的投影裝置2的一第九較佳實(shí)施例，與該 第六較佳實(shí)施例的不同之處在于，該偏光轉(zhuǎn)換件23還包括一疊設(shè)于該轉(zhuǎn)換層231面對(duì)該光產(chǎn)生單元21 (本圖未示)的一表面上的第三染色膜 層235。
如圖11所示，為本發(fā)明的投影裝置2的一第十較佳實(shí)施例，與上 述該第三較佳實(shí)施例的不同之處在于，該顯像單元22還包括一投射屏 幕224，以及一設(shè)置在該偏光片222與該投射屏幕224間的鏡頭223。 主要是，該光產(chǎn)生單元21提供該顯示面板221顯像時(shí)所需的光線(指P 光)后，能再透過(guò)該鏡頭223以將該顯示面板221所產(chǎn)生顯像畫(huà)面投射 至遠(yuǎn)方的該投射屏幕224上。
因此，本實(shí)施例同樣如該第三較佳實(shí)施例具有光^f吏用效率高、大幅 節(jié)省設(shè)備成本與組裝成本，以及亮度、對(duì)比度與爍度增進(jìn)等功效。
綜上所述，本發(fā)明的投影裝置2，利用該光產(chǎn)生單元21的該反射片 212與該偏光轉(zhuǎn)換件23相配合，能將光線中的S光部分有效轉(zhuǎn)換成P 光，以射向該顯示面板221供使用，用以使整體的光利用效率達(dá)90%, 且顯示亮度大為增進(jìn)10%,所以，確實(shí)能達(dá)到本發(fā)明的功效。
權(quán)利要求
1.一種投影裝置，包含一光產(chǎn)生單元、一顯像單元，以及一設(shè)置于所述光產(chǎn)生單元與所述顯像單元間的偏光轉(zhuǎn)換件；其特征在于所述光產(chǎn)生單元包括一光源，以及一用以反射所述光源的光的反射片，所述偏光轉(zhuǎn)換件接近所述光產(chǎn)生單元，并包括一能產(chǎn)生四分的一波長(zhǎng)相位差的轉(zhuǎn)換層，以及一位于所述轉(zhuǎn)換層與所述顯像單元間的反射層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于所述偏光轉(zhuǎn)換 件還包括一疊設(shè)于所述轉(zhuǎn)換層面對(duì)所述光產(chǎn)生單元的一表面上的第一 染色膜層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于所述偏光轉(zhuǎn)換 件還包括一 夾設(shè)于所述反射層與所述轉(zhuǎn)換層間的第 一 染色膜層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于所述偏光轉(zhuǎn)換 件還包括一疊設(shè)于所述反射層面對(duì)所述顯像單元的一表面上的第一染 色膜層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影裝置，其特征在于所述偏光轉(zhuǎn)換 件還包括一疊設(shè)于所述轉(zhuǎn)換層面對(duì)所述光產(chǎn)生單元的一表面上的第二 染色膜層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的投影裝置，其特征在于所述偏光轉(zhuǎn)換 件還包括一疊設(shè)于所述轉(zhuǎn)換層面對(duì)所述光產(chǎn)生單元的一表面上的第二 染色膜層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的投影裝置，其特征在于所述偏光轉(zhuǎn)換 件還包括一 夾設(shè)于所述反射層與所述轉(zhuǎn)換層間的第二染色膜層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影裝置，其特征在于所述偏光轉(zhuǎn)換 件還包括一疊設(shè)于所述轉(zhuǎn)換層面對(duì)所述光產(chǎn)生單元的一表面上的第三 染色膜層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的投影裝置，其特征在于所述 光產(chǎn)生單元與所述偏光轉(zhuǎn)換件間的距離介于9.6毫米~30毫米。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l至8任一所述的投影裝置，其特征在于所述光產(chǎn)生單元的出光面積與所述顯像單元的顯像面積的比值，介于0.658 0.746。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的投影裝置，其特征在于所述光產(chǎn)生單 元的出光面積與所述顯像單元的顯像面積的比值，介于0.658 0.746。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的投影裝置，其特征在于所述顯像單元 包括一其入光面是面對(duì)所述偏光轉(zhuǎn)換件的顯示面板，以及一設(shè)置在所述 顯示面板的出光面處的偏光板。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的投影裝置，其特征在于所述顯像單 元包括一其入光面是面對(duì)所述偏光轉(zhuǎn)換件的顯示面板，以及一設(shè)置在所 述顯示面板的出光面處的偏光板。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的投影裝置，其特征在于所述顯像單 元包括一其入光面是面對(duì)所述偏光轉(zhuǎn)換件的顯示面板，以及一設(shè)置在所 述顯示面板的出光面處的偏光板。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的投影裝置，其特征在于所述顯像單 元還包括一投射屏幕，以及一設(shè)置在所述偏光板與所述投射屏幕間的鏡 頭。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的投影裝置，其特征在于所述顯像單 元還包括一投射屏幕，以及一設(shè)置在所述偏光板與所述投射屏幕間的鏡 頭。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的投影裝置，其特征在于所述顯像單 元還包括一投射屏幕，以及一設(shè)置在所述偏光板與所述投射屏幕間的鏡 頭。
全文摘要
一種投影裝置，包含一光產(chǎn)生單元、一顯像單元，以及一設(shè)置于該光產(chǎn)生單元與該顯像單元間的偏光轉(zhuǎn)換件。該光產(chǎn)生單元包括一光源，及一用以反射該光源的光的反射片。該偏光轉(zhuǎn)換件接近該光產(chǎn)生單元，并包括一能產(chǎn)生四分之一波長(zhǎng)相位差的轉(zhuǎn)換層，以及一位于該轉(zhuǎn)換層與該顯像單元間的反射層。利用該偏光轉(zhuǎn)換件與該反射片的配合，能將S光有效轉(zhuǎn)換成P光供使用，用以能有效增進(jìn)整體的光利用效率與顯示亮度。
文檔編號(hào)G03B21/00GK101303514SQ200710101759
公開(kāi)日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月8日
發(fā)明者楊志誠(chéng) 申請(qǐng)人:奇菱科技股份有限公司