專利名稱：投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，且特別是涉及一種投影裝置。
背景技術(shù)：
圖1A與圖1B繪示現(xiàn)有的兩種投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請先參照圖1A， 現(xiàn)有的投影裝置100a包括照明系統(tǒng)110a、數(shù)字微鏡裝置(digital micro-mirror device, DMD)120以及成像系統(tǒng)130,而數(shù)字微鏡裝置120配置于照明系統(tǒng) 110a與成像系統(tǒng)130之間。其中，照明系統(tǒng)110a包括光源112、光積分柱(light integration rod)l 13、多個透鏡114以及兩個反射鏡116a、 116b。光源112適 于4是供照明光束112a，此照明光束112a經(jīng)過光積分柱113與透鏡114后， 會經(jīng)由反射鏡116a反射至反射鏡116b，再經(jīng)由反射鏡116b將此照明光束 112a反射至最靠近數(shù)字微鏡裝置120的透鏡114。之后，照明光束112a會 入射數(shù)字微鏡裝置120，而此數(shù)字孩i鏡裝置120會將照明光束112a轉(zhuǎn)換成影 像光束112a，，并使其入射成像系統(tǒng)130。接著，成像系統(tǒng)130會將影像光束 112a，投影于屏幕(未繪示)上，以于屏幕上形成影像。
請參照圖1B,其與圖1A相似，不同處在于投影裝置100b的照明系統(tǒng) 110b包括光源112、光積分柱113、多個透鏡114以及反射鏡116a。光源112 所提供的照明光束112a經(jīng)過光積分柱113與透鏡114后，會經(jīng)由反射鏡116a 反射至數(shù)字微鏡裝置120，而此數(shù)字微鏡裝置120會將照明光束112a轉(zhuǎn)換成 影像光束112a，，并使其入射成像系統(tǒng)130。接著，成像系統(tǒng)130會將影像光 束112a，投影于屏幕(未繪示)上，以于屏幕上形成影像。
上述兩種投影裝置100a、 100b在結(jié)構(gòu)上是采用成像系統(tǒng)130的光軸(optic axis)與數(shù)字微鏡裝置120的反射面122的法向量平行的設(shè)計，所以投影裝置 100a、 100b的寬度較寬(即投影裝置100a、 100b沿X軸的總長較長)。此外， 在投影裝置100a中，因成像系統(tǒng)130設(shè)置于最靠近數(shù)字微鏡裝置120的透 鏡114的上方，所以會造成投影裝置100a的厚度較厚(即投影裝置100a沿Z 軸的總長較長)。另外，在投影裝置100b中，因成像系統(tǒng)130設(shè)置于反射鏡
116a上方，所以會造成投影裝置100b的厚度較厚(即投影裝置100b沿Z軸 的總長4交長)。
基于上述，在現(xiàn)今電子產(chǎn)品追求薄型化的趨勢下，現(xiàn)有投影裝置100a、 100b的架構(gòu)顯然不符需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種投影裝置，其厚度相對于現(xiàn)有投影裝置的厚度較薄。 本發(fā)明提出一種投影裝置，其包括照明系統(tǒng)、反射式光閥(reflective light valve)、至少一場鏡(fieldlens)以及成像系統(tǒng)。照明系統(tǒng)適于提供照明光束， 反射式光閥配置于照明光束的傳遞路徑上，以將照明光束轉(zhuǎn)換成影像光束。 場鏡配置于反射式光閥前方，且位于照明光束與影像光束的傳遞路徑上。成 像系統(tǒng)包括投影鏡頭以及第一反射元件，其中第一反射元件配置于影像光束 的傳遞路徑上，且位于照明光束傳遞路徑之外，以將影像光束反射至投影鏡 頭。此外，投影鏡頭的光軸實質(zhì)上垂直于反射式光閥的反射面的法向量。
本發(fā)明還提出一種投影裝置，其包括照明系統(tǒng)、反射式光閥、至少一場 鏡以及成像系統(tǒng)。照明系統(tǒng)適于提供照明光束，反射式光閥配置于照明光束 的傳遞路徑上，以將照明光束轉(zhuǎn)換成影像光束。場鏡配置于反射式光閥的反 射面前方，且位于照明光束與影像光束的傳遞路徑上。成像系統(tǒng)包括投影鏡 頭以及第一反射元件，其中第一反射元件配置于影像光束的傳遞路徑上，以 將影像光束反射至投影鏡頭。此外，投影鏡頭與照明系統(tǒng)位于第一反射元件 相對的兩側(cè)。
在本發(fā)明的實施例中，上述第一反射元件位于照明光束傳遞路徑之外。 在本發(fā)明的投影裝置中，因使照明系統(tǒng)與成像系統(tǒng)共用一場鏡，所以可 有效縮小投影裝置的厚度。此外，本發(fā)明將投影鏡頭與照明系統(tǒng)設(shè)置于第一
光閥的反射面的法向量，因此能縮小投影裝置的寬度。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并 配合附圖，作詳細說明如下。


圖1A與圖1B是現(xiàn)有的兩種投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明實施例的一種投影裝置的示意圖。
圖3A至圖3B是本發(fā)明另兩個實施例的投影裝置的示意圖。 圖4是本發(fā)明另一實施例的投影裝置的上視圖。
簡單符號說明
100a、 100b、 200、 200a-200c:才殳影裝置 110a、 110b、 210:照明系統(tǒng)
112、 214:光源 112a、 212:照明光束 112a，、 212，影虧象光束
113、 216:光積分柱
114、 218、 243:透鏡 116a、 116b:反射鏡 120:數(shù)字微鏡裝置 122、 222:反射面
130、 240、 240a、 240b:成像系統(tǒng) 220:反射式光閥 230:場鏡 242:投影鏡頭
244、 244a、 244b:第一反射元件 250:第二反射元件 N:法向量 O:光軸
具體實施例方式
下列各實施例的說明是參考附圖，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實 施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如"上"、"下"、"前"、"后，，、 "左"、"右"等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說 明，而非用來限制本發(fā)明。
圖2是本發(fā)明實施例的一種投影裝置的示意圖。請參照圖2，本實施例 的投影裝置200包括照明系統(tǒng)210、反射式光閥220、場鏡230以及成像系
統(tǒng)240。照明系統(tǒng)210適于提供照明光束212,而反射式光閥220配置于照 明光束212的傳遞路徑上，以將照明光束212轉(zhuǎn)換成影像光束212，。場鏡 230配置于反射式光閥220的反射面222的前方，且位于照明光束212與影 像光束212，的傳遞路徑上。成像系統(tǒng)240包括投影鏡頭242以及第一反射元 件244,其中第一反射元件244配置于影像光束212，的傳遞路徑上，以將影 像光束212，反射至投影鏡頭242。投影鏡頭242會將影像光束212，投影于屏 幕(未繪示)上，以于屏幕上形成影像。此外，在本發(fā)明的實施例中，投影鏡 頭242與照明系統(tǒng)210位于第一反射元件244相對的兩側(cè)。而第一反射元件 244,例如不在照明光束212的傳遞^各徑上。
上述^t殳影裝置200的實施例中，照明系統(tǒng)210可包括例如光源214、光 積分柱216以及至少一透鏡218,其中光積分柱216配置于光源214與透鏡 218之間。光源214用以提供照明光束212,而光積分柱216用以將照明光 束212均勻化。透鏡218及場鏡230用以將照明光束212聚焦于反射式光閥 220上。此外，照明系統(tǒng)210還可包括色輪(未繪示)，其配置于照明光束212 的傳遞路徑上，以將照明光束212依次分成多種色光，如紅光、藍光與綠光。
承上述，反射式光閥220可為數(shù)字微鏡裝置(digital micro-mirror device, DMD)或單晶石圭液晶面4反(liquid crystal on silicon panel, LCOS panel)。另夕卜， 投影鏡頭242包括多個透鏡243,且投影鏡頭242的光軸O不平行于反射式 光閥220的反射面222的法向量N。在本實施例中，投影鏡頭242的光軸O 實質(zhì)上垂直于反射式光閥220的反射面222的法向量N。再者，第一反射元 件244可為反射鏡，而此反射鏡例如是平面反射鏡。
在本實施例中，由于照明系統(tǒng)210與成像系統(tǒng)240共用一個場鏡230, 所以能有效縮小投影裝置200的厚度。此外，本實施例通過第一反射元件244 將影像光束212，反射至投影鏡頭242的設(shè)計，可讓投影鏡頭242的光軸O 實質(zhì)上垂直于反射式光閥220的反射面222的法向量N，所以能降低投影裝 置200的寬度(即減少投影裝置200沿X軸的總長)。
本實施例并不限定場鏡230的數(shù)量?；诔上衿焚|(zhì)的考慮，在本實施例 的投影裝置200中，場鏡230的數(shù)量可為一個或多個。
圖3A至圖3B是本發(fā)明另兩個實施例的投影裝置的示意圖。此兩個實 施例的投影裝置與圖2的投影裝置200的架構(gòu)及優(yōu)點相似，以下僅針對其差 異處進行說明。請先參照圖3A，在投影裝置200a的成像系統(tǒng)240a中，第
一反射元件244a為曲面反射鏡，而在圖3B的投影裝置200b的成像系統(tǒng)240b 中，第一反射元件244b為棱鏡。換言之，在本發(fā)明中，第一反射元件可為 反射鏡或棱鏡，而反射鏡可為平面反射鏡或曲面反射鏡。
為了進一步縮減投影裝置的寬度，在本發(fā)明中可于照明系統(tǒng)與反射式光 閥之間增設(shè)至少一第二反射元件。以下將舉實施例配合

。
圖4是本發(fā)明另一實施例的投影裝置的上視圖。請參照圖4,與圖2的 投影裝置200相比，本實施例的投影裝置200c還包括第二反射元件250。此 第二反射元件250配置于照明光束212的傳遞路徑上，以將照明光束212反 射至反射式光閥220。在本實施例中，第二反射元件250例如放置于第一反 射元件244之上。
在圖4中，第二反射元件250為平面反射鏡，但其也可為其他反射鏡(如 曲面反射鏡)或棱鏡。
由于投影裝置200c具有第二反射元件250，可將照明光束212反射至反 射式光閥220，所以照明系統(tǒng)210中的元件可大致上沿著Y軸的方向配置。 如此，可進一步縮減投影裝置200c的寬度(即沿X軸的總長)。
需注意的是，在圖4中第一反射元件244是平面反射鏡，但其也可為其 他反射鏡(如曲面反射鏡)或棱鏡。此外，在本實施例中，并不限定第二反射 元件250的數(shù)量。亦即，制造者可根據(jù)不同的需求而于投影裝置中設(shè)置多個 第二反射元件250。
綜上所述，本發(fā)明實施例的投影裝置至少具有下列之一或部分或全部優(yōu)
點
1. 由于本發(fā)明使照明系統(tǒng)與成像系統(tǒng)共用一場鏡，所以可有效縮小投影 裝置的厚度。
2. 將投影鏡頭與照明系統(tǒng)設(shè)置于第一反射元件相對的兩側(cè)，且使投影鏡 頭的光軸不平行或垂直于反射式光閥的反射面的法向量，因此能縮小投影裝 置的寬度。
3. 因在照明系統(tǒng)中增設(shè)第二反射元件，以將照明光束反射至反射式光閥， 所以可使照明系統(tǒng)的延伸方向大致上與成像系統(tǒng)的延伸方向相同，如此能有 效縮小投影裝置的寬度。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭示如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任 何所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可
作些許的更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍以所附權(quán)利要求所界定者為 準(zhǔn)。另外本發(fā)明的任一實施例或權(quán)利要求不須達成本發(fā)明所揭示的全部目的 或優(yōu)點或特點。此外，摘要部分和標(biāo)題僅是用來輔助專利文件搜索之用，并 非用來限制本發(fā)明的權(quán)利范圍。
權(quán)利要求
1、一種投影裝置，包括照明系統(tǒng)，適于提供照明光束；反射式光閥，配置于該照明光束的傳遞路徑上，以將該照明光束轉(zhuǎn)換成影像光束；至少一場鏡，配置于該反射式光閥的反射面前方，且位于該照明光束與該影像光束的傳遞路徑上；以及成像系統(tǒng)，包括投影鏡頭；以及第一反射元件，配置于該影像光束的傳遞路徑上，且位于該照明光束傳遞路徑之外，以將該影像光束反射至該投影鏡頭，其中該投影鏡頭的光軸實質(zhì)上垂直于該反射式光閥的該反射面的法向量。
2、 如權(quán)利要求1所述的投影裝置，其中該第一反射元件為反射鏡。
3、 如權(quán)利要求2所述的投影裝置，其中該反射鏡為平面反射鏡或曲面 反射鏡。
4、 如權(quán)利要求1所述的投影裝置，其中該第一反射元件為棱鏡。
5、 如權(quán)利要求1所述的投影裝置，還包括至少一第二反射元件，配置 于該照明光束的傳遞路徑上，以將該照明光束反射至該反射式光閥。
6、 如權(quán)利要求5所述的投影裝置，其中該第二反射元件為反射鏡。
7、 如權(quán)利要求6所述的投影裝置，其中該反射鏡為平面反射鏡或曲面 反射鏡。
8、 如權(quán)利要求5所述的投影裝置，其中該第二反射元件為棱鏡。
9、 一種投影裝置，包括 照明系統(tǒng)，適于提供照明光束；反射式光閥，配置于該照明光束的傳遞路徑上，以將該照明光束轉(zhuǎn)換成 影像光束；至少一場鏡，配置于該反射式光閥的反射面前方，且位于該照明光束與 該影像光束的傳遞路徑上；以及 成像系統(tǒng)，包括 投影鏡頭；以及第一反射元件，配置于該影像光束的傳遞路徑上，以將該影像光束反射 至該投影鏡頭，其中該投影鏡頭與該照明系統(tǒng)位于該第一反射元件相對的兩側(cè)。
10、 如權(quán)利要求9所述的投影裝置，其中該第一反射元件位于該照明光 束傳遞路徑之外。
11、 如權(quán)利要求9所述的投影裝置，還包括至少一第二反射元件，配置 于該照明光束的傳遞路徑上，以將該照明光束反射至該反射式光閥。
12、 如權(quán)利要求9所述的投影裝置，其中該投影鏡頭的光軸實質(zhì)上垂直 于該反射式光閥的該反射面的法向量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種投影裝置，包括照明系統(tǒng)、反射式光閥、至少一場鏡以及成像系統(tǒng)。照明系統(tǒng)適于提供照明光束，反射式光閥配置于照明光束的傳遞路徑上，以將照明光束轉(zhuǎn)換成影像光束。場鏡配置于反射式光閥反射面的前方，且位于照明光束與影像光束的傳遞路徑上。成像系統(tǒng)包括投影鏡頭以及第一反射元件，其中第一反射元件配置于影像光束的傳遞路徑上，且位于照明光束的傳遞路徑之外，以將影像光束反射至投影鏡頭。此外，投影鏡頭的光軸實質(zhì)上垂直于反射式光閥的反射面的法向量。
文檔編號G02B27/18GK101339353SQ20071012739
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者劉勁谷, 王思克 申請人:中強光電股份有限公司