專(zhuān)利名稱(chēng)：反射成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種成像系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種反射成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，投影機(jī)(projector)常被使用于會(huì)議、商業(yè)演示文稿及教育訓(xùn)
練。近年來(lái)，成像模組與顯示器的技術(shù)突飛猛進(jìn)，例如液晶顯示投影機(jī)、 數(shù)字光學(xué)處理投影機(jī)(Digital Light Processing, DLP)或硅上液晶投影機(jī) (Liquid Crystal on Silicon, LC0S)等等，所以結(jié)合成像模組與顯示器的 產(chǎn)品逐漸應(yīng)用于各式各樣的領(lǐng)域，例如家庭劇院、頭盔顯示器、小型便攜 式顯示器及抬頭顯示器(Head-Up Display, HUD)等。
已知的投影顯示器通常是投影于具散射反射(diffusive reflection) 特性的反射面或屏幕，所以其應(yīng)用受到局限。
抬頭顯示器起源于航空技術(shù)，而已知的航空用抬頭顯示器結(jié)構(gòu)非常復(fù) 雜，體積龐大，且設(shè)定位置與放大率固定，無(wú)法調(diào)整，價(jià)格也相當(dāng)昂貴。
隨著科技的進(jìn)步，目前抬頭顯示器已逐漸普及于汽車(chē)應(yīng)用，但已知的 車(chē)用抬頭顯示器以直視型顯示器為影像源，亮度較低。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種反射成像系統(tǒng)，其包括 一導(dǎo)光管(light guide),可使來(lái)自光源的入射光照射至影像面板(image panel)的光損失較小且具較高的方向性，所以觀看者看到的影像亮度較強(qiáng)； 并且可使來(lái)自光源的入射光均勻照射至影像面板，所以觀看者看到的影像亮度較均勻，影像品質(zhì)較佳。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種反射成像系統(tǒng)，其包括一散射片
(diffusive film),用以使光源的入射光均勻照射至影像面板。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種反射成像系統(tǒng)，其包括一成像光學(xué)模 組，用以使成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更具效率與彈性，可由移動(dòng)或調(diào)變成像光學(xué)模 組來(lái)調(diào)整影像的放大率。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種反射成像系統(tǒng)，其包括一可控制光圈 (controllable diaphragm),用以調(diào)整影像的亮度。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種反射成像系統(tǒng)，其包括單一影像面板 及多組分離的光源與導(dǎo)光管以增加成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)彈性。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種反射成像系統(tǒng)，其包括以一背光模組 照明部分影像面板而為直視型顯示影像，而部分面板則仍以光源與導(dǎo)光管 照亮后以虛像成像，用以增加成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)彈性與應(yīng)用領(lǐng)域。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種反射成像系統(tǒng)，其采用反射式 (reflective)影像面板，且其包括一分光器(beam splitter)，由分光器把 影像面板上的影像投射至具有至少部分鏡面反射(specular reflection)特 性的一表面以虛像成像。
本發(fā)明的再一 目的在于提供一種反射成像系統(tǒng)，可應(yīng)用于室內(nèi)任何具 鏡面或部分鏡面反射的表面，例如鏡子、玻璃或壓克力所制的牌匾護(hù)罩、 玻璃門(mén)、玻璃窗、壓克力門(mén)或壓克力窗。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種反射成像系統(tǒng)，可應(yīng)用于車(chē)輛任何具 鏡面或部分鏡面反射的表面，例如前擋風(fēng)玻璃、后擋風(fēng)玻璃、照后鏡、后 視鏡或一可控制其升起及蓋下的具至少部分鏡面反射性質(zhì)的透明板。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的反射成像系統(tǒng)包括至少一光源；至少 一導(dǎo)光管，其設(shè)于光源前方； 一影像面板，其設(shè)于導(dǎo)光管前方；具有至少 部分鏡面反射特性的一表面，其中，光源發(fā)出的光經(jīng)由導(dǎo)光管照射至影像面板，把影像面板上的一影像投射至該表面再反射至一觀看者。
由上所述，本發(fā)明的反射成像系統(tǒng)的功效包括l.可降低成像裝置的 成本；2.提高成像裝置的亮度等光學(xué)性能；3.減少成像裝置的尺寸與重量; 4.增加成像裝置的放大率等調(diào)變性；5.增加成像裝置的設(shè)計(jì)彈性，例如可
設(shè)計(jì)成復(fù)合型裝置；6.增加成像裝置的應(yīng)用領(lǐng)域。


圖l是本發(fā)明一實(shí)施例的一反射成像系統(tǒng)的應(yīng)用示意圖2A是本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)光管的側(cè)視示意圖一；
圖2B是本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)光管的側(cè)視示意圖二；
圖3A是本發(fā)明實(shí)施例的反射成像系統(tǒng)的部分示意圖一；
圖3B是本發(fā)明實(shí)施例的反射成像系統(tǒng)的部分示意圖二；
圖3C是本發(fā)明實(shí)施例的反射成像系統(tǒng)的部分示意圖三。
附圖標(biāo)號(hào)-
2、 22、 24光源
4、 42、 44、 46、 48導(dǎo)光管
422、 442入光面
424、 444出光面
6、 62、 64影像面板
8表面
10、 102影像
12觀看者
14虛像
16散射片
18成像光學(xué)模組
19可控制光圈30背光模組 50分光器
具體實(shí)施例方式
詳細(xì)說(shuō)明如下，所述較佳實(shí)施例僅做一說(shuō)明而非用以限定本發(fā)明。 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的一反射成像系統(tǒng)的應(yīng)用示意圖，反射成像系
統(tǒng)包括 一光源2; —導(dǎo)光管4; 一影像面板6;及具有至少部分鏡面反射
特性的一表面8。光源2發(fā)出的光經(jīng)由導(dǎo)光管4照射至影像面板6，把影像 面板6上的一影像10投射至表面8，再反射至一觀看者12，形成觀看者12 可看見(jiàn)的一虛像(virtual image) 14。
在一實(shí)施例中，影像IO與虛像14可為黑白、單色、復(fù)彩或全彩。 在一實(shí)施例中，光源2可為發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)、 雷射二極管(Laser Diode， LD)、白熾燈泡或鹵素?zé)襞荨?br> 對(duì)此技術(shù)具有通常知識(shí)者當(dāng)可了解，本發(fā)明的反射成像系統(tǒng)可包括許 多不同的光學(xué)元件或光學(xué)模組以增進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)或操作彈性以及成像品 質(zhì)；例如，在一實(shí)施例中，請(qǐng)繼續(xù)參考圖l，本發(fā)明的反射成像系統(tǒng)可更包 括一散射片16，其設(shè)于導(dǎo)光管4與影像面板6之間，用以使光源2的入射 光均勻照射至影像面板6，散射片16可為一霧面玻璃、 一霧面塑料、或具 表面微結(jié)構(gòu)的一光柵或透光元件；在另一實(shí)施例中，請(qǐng)繼續(xù)參考圖l，本發(fā) 明的反射成像系統(tǒng)也可更包括一成像光學(xué)模組18,其設(shè)于影像面板6與表 面8之間，用以使反射成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更具效率與彈性，例如可由移動(dòng)或 調(diào)變成像光學(xué)模組18來(lái)調(diào)整影像10的放大率，在一實(shí)施例中，成像光學(xué) 模組18可為一透鏡、 一透鏡組或一可變焦鏡頭；此外，在另一實(shí)施例中， 請(qǐng)繼續(xù)參考圖1，本發(fā)明的反射成像系統(tǒng)也可更包括一可控制光圈19，其 設(shè)于成像光學(xué)模組18與表面8之間，用以調(diào)整虛像14的亮度，或用以在 不使用此反射成像系統(tǒng)時(shí)關(guān)閉，以隔絕外界塵粒污染或防止外界光入射聚焦回影像面板6。
在一實(shí)施例中，導(dǎo)光管可為一中空導(dǎo)管，請(qǐng)參考圖2A，圖2A是本發(fā)明 一實(shí)施例的一導(dǎo)光管42的側(cè)視示意圖，導(dǎo)光管42為中空導(dǎo)管，來(lái)自光源 的光由入光面422入射，經(jīng)多次反射后由出光面424照射至影像面板，在 另一實(shí)施例中，導(dǎo)光管42的內(nèi)表面更可鍍有一高反射率薄膜。
請(qǐng)參考圖2A，在一實(shí)施例中，導(dǎo)光管42可為漸變型，如圖所示，出光 面424的面積大于入光面422的面積。
在一實(shí)施例中，導(dǎo)光管可為一實(shí)心導(dǎo)光管，請(qǐng)參考圖2B，圖2B是本發(fā) 明一實(shí)施例的一導(dǎo)光管44的側(cè)視示意圖，導(dǎo)光管44為一實(shí)心導(dǎo)光管，來(lái) 自光源的光由入光面442入射，經(jīng)多次反射后由出光面444照射至影像面 板；在一實(shí)施例中，導(dǎo)光管44具有粗化的出光面444，且導(dǎo)光管44的材質(zhì) 可為玻璃、塑料或液體；并且，導(dǎo)光管44可為一光纖(fiberO或一光纖束 (fiber bundle)。
因此，本發(fā)明的反射成像系統(tǒng)的特征之一是具有導(dǎo)光管，其優(yōu)點(diǎn)包括 l.使來(lái)自光源的入射光照射至影像面板的光損失較小且具較高的方向性， 所以觀看者看到的影像亮度較強(qiáng)；2.使來(lái)自光源的入射光均勻照射至影像 面板，所以觀看者看到的影像亮度較均勻，影像品質(zhì)較佳。
在一實(shí)施例中，本發(fā)明的反射成像系統(tǒng)可采用單一影像面板及多組分 離的光源與導(dǎo)光管以增加反射成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)彈性，請(qǐng)參考圖3A，圖3A是 本發(fā)明一實(shí)施例的一反射成像系統(tǒng)的部分示意圖，反射成像系統(tǒng)包括單一 影像面板6及兩組分離的光源22、 24與導(dǎo)光管46、 48。
在前述實(shí)施例中，影像面板6為穿透式(transmissive)影像面板，但 本發(fā)明不限于此，請(qǐng)參考圖3B，圖3B是本發(fā)明一實(shí)施例的一反射成像系統(tǒng) 的部分示意圖，反射成像系統(tǒng)釆用單一影像面板62，以背光模組30照明部 分影像面板62而為直視型顯示影像102，部分面板62則仍以光源2與導(dǎo)光 管4照亮后，以成像光學(xué)模組18投射并以虛像成像，此設(shè)計(jì)可增加反射成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)彈性與應(yīng)用領(lǐng)域。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明的反射成像系統(tǒng)釆用反射式影像面板，請(qǐng)參 考圖3C，圖3C是本發(fā)明一實(shí)施例的一反射成像系統(tǒng)的部分示意圖，反射成
像系統(tǒng)包括一反射式影像面板64及一分光器50，光源2發(fā)出的光經(jīng)由導(dǎo)光 管4照射至分光器50，由分光器50反射后照射至影像面板64，由影像面 板64反射后再透射分光器50,經(jīng)由成像光學(xué)模組18投射至具有至少部分 鏡面反射特性的表面8以虛像成像。
因此，本發(fā)明的反射成像系統(tǒng)可應(yīng)用于室內(nèi)任何具鏡面或部分鏡面反 射的表面，請(qǐng)參考圖1與圖3C，表面8可為鏡子、玻璃或壓克力所制的牌 匾護(hù)罩、玻璃門(mén)、玻璃窗、壓克力門(mén)或壓克力窗。
而且，本發(fā)明的反射成像系統(tǒng)也可應(yīng)用于車(chē)輛任何具鏡面或部分鏡面 反射的表面，請(qǐng)參考圖1與圖3C，表面8可為前擋風(fēng)玻璃、后擋風(fēng)玻璃、 照后鏡、后視鏡或一可控制其升起及蓋下的具至少部分鏡面反射性質(zhì)的透 明板。例如把各種儀表的訊息直接投射到駕駛員視線內(nèi)的擋風(fēng)玻璃，使駕 駛員不必低頭察看儀表盤(pán)，駕駛員可隨時(shí)接收及掌握車(chē)況及行車(chē)環(huán)境的訊 息，不但可增加駕駛員開(kāi)車(chē)的舒適性，且可加快駕駛員對(duì)車(chē)況及環(huán)境的反 應(yīng)速度以增進(jìn)行車(chē)安全。
綜上所述，本發(fā)明的反射成像系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括l.可降低成像裝置的 成本；2.提高成像裝置的亮度等光學(xué)性能；3.減少成像裝置的尺寸與重量； 4.增加成像裝置的放大率等調(diào)變性；5.增加成像裝置的設(shè)計(jì)彈性，例如可 設(shè)計(jì)成復(fù)合型裝置；6.增加成像裝置的應(yīng)用領(lǐng)域。
雖然本發(fā)明己以具體實(shí)施例揭示，但其并非用以限定本發(fā)明，任何本 領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下所作出的等同組 件的置換，或依本發(fā)明專(zhuān)利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本 專(zhuān)利涵蓋之范疇。
權(quán)利要求
1. 一種反射成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包含-至少一光源；至少一導(dǎo)光管，其設(shè)于該光源前方； 一影像面板，其設(shè)于該導(dǎo)光管前方；具有至少部分鏡面反射特性的一表面，其中，該光源發(fā)出的光經(jīng)由該 導(dǎo)光管照射至該影像面板，把該影像面板上的一影像投射至該表面再反射 至一觀看者。
2. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該影像為黑白、 單色、復(fù)彩或全彩。
3. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該光源為發(fā)光二 極管、雷射二極管、白熾燈泡或鹵素?zé)襞荨?br> 4. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)更包含一 散射片，其設(shè)于該導(dǎo)光管與該影像面板之間。
5. 如權(quán)利要求4所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該散射片為一霧 面玻璃、 一霧面塑料、或具表面微結(jié)構(gòu)的一光柵或透光元件。
6. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)更包含一 成像光學(xué)模組，其設(shè)于該影像面板與該表面之間，并可由移動(dòng)或調(diào)變?cè)摮?像光學(xué)模組來(lái)調(diào)整該影像的放大率。
7. 如權(quán)利要求6所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該成像光學(xué)模組 為一透鏡、 一透鏡組或一可變焦鏡頭。
8. 如權(quán)利要求6所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)更包含一 可控制光圈，其設(shè)于該成像光學(xué)模組與該表面之間。
9. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該導(dǎo)光管為一中 空導(dǎo)管。
10. 如權(quán)利要求9所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該導(dǎo)光管的內(nèi)表 面鍍有一高反射率薄膜。
11. 如權(quán)利要求l所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該導(dǎo)光管為漸變 型，其出光面的面積大于其入光面的面積。
12. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該導(dǎo)光管為一實(shí) 心導(dǎo)光管。
13. 如權(quán)利要求12所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該導(dǎo)光管具有 一粗化的出光面。
14. 如權(quán)利要求12所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該導(dǎo)光管的材 質(zhì)為玻璃、塑料或液體。
15. 如權(quán)利要求12所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該導(dǎo)光管為一 光纖或一光纖束。
16. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于包含兩組分離的 該光源與該導(dǎo)光管。
17. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于更包含一背光模 組，其照明部分該影像面板而為直視型顯示影像。
18. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該影像面板為穿 透式影像面板。
19. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該影像面板為反 射式影像面板，且該反射成像系統(tǒng)更包含一分光器，其設(shè)于該導(dǎo)光管與該 影像面板之間，該光源發(fā)出的光經(jīng)由該導(dǎo)光管照射至該分光器，由該分光 器反射后照射至該影像面板，由該影像面板反射后再透射該分光器，把該 影像面板上的該影像投射至該表面。
20. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該表面為室內(nèi)的 具有至少部分鏡面反射特性的一表面。
21. 如權(quán)利要求20所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該表面為鏡子、玻璃或壓克力所制的牌匾護(hù)罩、玻璃門(mén)、玻璃窗、壓克力門(mén)或壓克力窗。
22. 如權(quán)利要求1所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該表面為車(chē)輛的具有至少部分鏡面反射特性的一表面。
23. 如權(quán)利要求22所述的反射成像系統(tǒng)，其特征在于該表面為前擋風(fēng)玻璃、后擋風(fēng)玻璃、照后鏡、后視鏡或一可控制其升起及蓋下的具至少 部分鏡面反射性質(zhì)的透明板。
全文摘要
本發(fā)明為一種反射成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一光源；至少一導(dǎo)光管，其設(shè)于光源前方；一影像面板，其設(shè)于導(dǎo)光管前方；及具有至少部分鏡面反射特性的一表面。其中，光源發(fā)出的光經(jīng)由導(dǎo)光管照射至影像面板，把影像面板上的一影像投射至該表面再反射至一觀看者，形成觀看者可看見(jiàn)的一虛像。本發(fā)明的導(dǎo)光管可使來(lái)自光源的入射光照射至影像面板的光損失較小且具較高的方向性，所以觀看者看到的影像亮度較強(qiáng)；并且可使來(lái)自光源的入射光均勻照射至影像面板，所以觀看者看到的影像亮度較均勻，影像品質(zhì)較佳。
文檔編號(hào)G02B1/10GK101311769SQ20071010551
公開(kāi)日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月24日
發(fā)明者陳政寰 申請(qǐng)人:創(chuàng)盟科技股份有限公司