影像重組鏡頭與投影裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種影像重組鏡頭與投影裝置，該影像重組鏡頭用于將影像源所提供的多個(gè)沿著排列方向排列的子影像重新排列。影像重組鏡頭包括沿著排列方向排列的多個(gè)透鏡組。各子影像分別成像于對(duì)應(yīng)的一個(gè)透鏡組上。這些透鏡組的光軸在排列方向上彼此不對(duì)齊。各透鏡組的光軸與相鄰的透鏡組的光軸在垂直于排列方向的一方向上具有偏移量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】影像重組鏡頭與投影裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鏡頭及投影裝置，且特別涉及一種可將影像重組的鏡頭及投影裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的投影裝置是利用投影鏡頭將光閥上的影像投射于屏幕上。一般而言，以此方法所投射出的影像的長(zhǎng)寬比會(huì)與光閥上的影像的長(zhǎng)寬比一致。因此，當(dāng)投影鏡頭欲投射出一長(zhǎng)條形影像時(shí)，光閥上的影像也需為長(zhǎng)條形。這樣一來(lái)，光閥的工作區(qū)域便有許多面積無(wú)法被運(yùn)用。此外，以此方式投射出的長(zhǎng)條形影像的解析度也不高。
[0003]中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利公開(kāi)第201219850號(hào)揭露一種多影像顯像裝置，此多影像顯像裝置包括對(duì)稱(chēng)式棱鏡陣列、影像處理單元、控制單元及影像顯示單元。透過(guò)對(duì)稱(chēng)式棱鏡陣列可將不同的影像分別投射至兩屏幕上。另外，美國(guó)專(zhuān)利第7832874號(hào)揭露配置在陳列架中的第一光學(xué)系統(tǒng)及第二光學(xué)系統(tǒng)。第一光學(xué)系統(tǒng)將投影機(jī)投射出的影像的一部分引導(dǎo)至屏幕的背面，而第二光學(xué)系統(tǒng)將投影機(jī)投射出的影像的另一部分引導(dǎo)至一載物空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種影像重組鏡頭，其可將沿著一排列方向排列的多個(gè)子影像重新排列。
[0005]本發(fā)明提供一種投影裝置，其也可將沿著一排列方向排列的多個(gè)子影像重新排列。
[0006]本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。
[0007]為達(dá)上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種影像重組鏡頭。影像重組鏡頭用于將影像源所提供的多個(gè)沿著排列方向排列的子影像重新排列。影像重組鏡頭包括沿著排列方向排列的多個(gè)透鏡組。各子影像分別成像于對(duì)應(yīng)的一個(gè)透鏡組上。這些透鏡組的光軸在排列方向上彼此不對(duì)齊。各透鏡組的光軸與相鄰的透鏡組的光軸在垂直于排列方向的一方向上具有一偏移量。
[0008]本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種投影裝置。投影裝置包括提供影像的影像源以及上述的影像重組鏡頭。影像重組鏡頭配置于影像光束的傳遞路徑上。
[0009]基于上述，本發(fā)明一實(shí)施例的影像重組鏡頭及投影裝置藉由透鏡組的光軸在子影像排列方向上不對(duì)齊的設(shè)計(jì)可將子影像光束導(dǎo)往不同方向，進(jìn)而達(dá)到使子影像重新排列的目的。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0011]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的投影裝置的俯視示意圖。[0012]圖2為圖1的投影裝置的側(cè)視示意圖。
[0013]圖3表示影像在圖1的投影裝置中的光路徑。
[0014]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的影像重組鏡頭的立體示意圖。
[0015]圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的投影裝置的示意圖。
[0016]圖6示出圖5的影像重組鏡頭。
[0017]【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0018]100、100A:投影裝置
[0019]110:影像源
[0020]112:光閥
[0021]114:投影 鏡頭
[0022]120:影像重組鏡頭
[0023]122:透鏡組
[0024]122a:第一透鏡
[0025]122b:第二透鏡
[0026]122c:匯聚透鏡
[0027]F:成像部
[0028]I1、12:入光面
[0029]K:偏移部
[0030]L:影像光束
[0031]L1:子影像光束
[0032]01、02:出光面
[0033]S:屏幕
[0034]X:光軸
[0035]x、y、z、Dl:方向
[0036]δ:偏移量
【具體實(shí)施方式】
[0037]有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚地呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的方向用語(yǔ)，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用來(lái)說(shuō)明并非用來(lái)限制本發(fā)明。
[0038]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的投影裝置的俯視示意圖。圖2為圖1的投影裝置的側(cè)視示意圖。圖3表示出影像在圖1的投影裝置中的光路徑。為了清楚表達(dá)，圖3以一個(gè)透鏡代表圖1的投影鏡頭，用多個(gè)笑臉圖案代表圖1的影像源所提供的影像。請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2及圖3，本實(shí)施例的投影裝置100包括提供影像光束L的影像源110以及配置于影像光束L的傳遞路徑上的影像重組鏡頭120。在本實(shí)施例中，影像源110例如為投影單元，投影單元包括發(fā)出照明光束(未示出)的光源(未示出)、將照明光束轉(zhuǎn)換為影像光束L的光閥112以及將影像光束L投射出的投影鏡頭114。然而，本發(fā)明的影像源不限于產(chǎn)生在投影單元內(nèi)的光閥112上，在其他實(shí)施例中，影像源也可為顯示面板或其他形式的影像源。[0039]在本實(shí)施例中，影像源110用于將影像光束L分割為沿著排列方向y排列的多個(gè)子影像光束LI，而影像重組鏡頭120用于將影像源110所提供的這些子影像光束LI重新排列。
[0040]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的影像重組鏡頭的立體示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2、圖3及圖4，影像重組鏡頭120包括沿著排列方向y排列的多個(gè)透鏡組122。各子影像光束LI分別成像于對(duì)應(yīng)的一個(gè)透鏡組122上。詳言之，如圖4所示，各透鏡組122具有成像部F以及與成像部F連接的偏移部K。這些子影像光束LI的其中之一成像在對(duì)應(yīng)的一個(gè)透鏡組122的成像部F上，而不成像在偏移部K上。
[0041]請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1、圖2及圖3，值得注意的是，這些透鏡組122的光軸X在排列方向Y上彼此不對(duì)齊，且各透鏡組122的光軸X與相鄰的透鏡組122的光軸X在垂直于排列方向y的方向X上具有偏移量S。由于透鏡組122的光軸X在子影像光束LI的排列方向y上彼此不對(duì)齊，因此透鏡組122可將多個(gè)子影像光束LI導(dǎo)往不同方向，進(jìn)而使子影像光束LI在屏幕S上重新排列。
[0042]在本實(shí)施例中，影像重組鏡頭120可將沿著排列方向I排列的多個(gè)子影像光束LI重新排列為沿著與排列方向y垂直的一方向Dl排列的多個(gè)子影像光束LI。更進(jìn)一步地說(shuō)，透過(guò)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)設(shè)計(jì)，影像重組鏡頭120可進(jìn)一步地使這些子影像光束LI相互連接，而構(gòu)成一幅新的圖像。
[0043]舉例而言，這些子影像光束LI可分別攜帶不同區(qū)域的局部風(fēng)景圖案，透過(guò)影像重組鏡頭120，這些子影像光束LI可被重新排列且相接，而構(gòu)成一長(zhǎng)條狀的環(huán)景圖像。然而，本發(fā)明的影像重組鏡頭重組子影像的方式不限于上述，透過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)透鏡組122的光軸X間的偏移方向及偏移量也可使子影像光束LI以其他方式重新排列。
[0044]在本實(shí)施例中，影像重組鏡頭120放置于投影鏡頭114與熒幕S之間，且影像重組鏡頭120的各透鏡組122包括第一透鏡122a以及第二透鏡122b。第一透鏡122a以及第二透鏡122b配置于對(duì)應(yīng)的一個(gè)子影像光束LI的傳遞路徑上。第一透鏡122a位于影像源110與第二透鏡122b之間。第一透鏡122a具有第一入光面Il及第一出光面01。第二透鏡122b具有第二入光面12及第二出光面02。在本實(shí)施例中,第一入光面Il可為朝靠近影像源110的方向凸起的凸面，第一出光面01可為平面，第二入光面12可為平面，而第二出光面02可為朝遠(yuǎn)離影像源110的方向凸起的凸面。
[0045]然而，本發(fā)明的透鏡組中的透鏡的形式及配置方式不限于上段所述，透鏡組中的透鏡的形式及配置方式皆可視實(shí)際需求做適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)。舉例而言，在另一實(shí)施例中，第一入光面Il可為平面，第一出光面01可為朝遠(yuǎn)離影像源110的方向凸起的凸面，第二入光面12可為平面，而第二出光面02可為朝遠(yuǎn)離影像源110的方向凸起的凸面。在又一實(shí)施例中，第一入光面Il可為平面，第一出光面01可為朝遠(yuǎn)離影像源110的方向凸起的凸面，第二入光面12可為朝靠近影像源110的方向凸起的凸面，而第二出光面02可為平面。在又一實(shí)施例中，第一入光面Il可為朝靠近影像源110的方向凸起的凸面，第一出光面01可為平面，第二入光面12可為朝靠近影像源110的方向凸起的凸面，而第二出光面02可為平面。
[0046]請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1、圖2、圖3及圖4，各透鏡組122可進(jìn)一步包括匯聚透鏡122c。匯聚透鏡122c配置于對(duì)應(yīng)的一個(gè)子影像光束LI的傳遞路徑上。第二透鏡122b位于第一透鏡122a與匯聚透鏡122c之間。匯聚透鏡122c可匯聚對(duì)應(yīng)的子影像光束LI，而使子影像光束LI成像在屏幕S上。在本實(shí)施例中，匯聚透鏡122c可為球面透鏡。然而，本發(fā)明不限于此，在其他實(shí)施例中，匯聚透鏡122c也可為非球面透鏡，此非球面透鏡可降低子影像光束LI的像差程度，進(jìn)而提高子影像光束LI在屏幕S上的成像品質(zhì)。
[0047]在本實(shí)施例中，多個(gè)透鏡組122可為一體成型。換言之，多個(gè)透鏡組122的第一透鏡122a、第二透鏡122b、匯聚透鏡122c可以是一起制作的。然而，本發(fā)明不限于此，在其他實(shí)施例中，匯聚透鏡可單獨(dú)制作而不屬于透鏡組122。詳言之，在其他實(shí)施例中，匯聚透鏡(未示出)可配置于多個(gè)子影像光束LI的傳遞路徑上，而透鏡組122位于影像源110與匯聚透鏡之間。匯聚透鏡可具有一非球面。此非球面可由多個(gè)球面連接而成，這些球面的球心可沿著與排列方向I垂直的方向排列。與透鏡組122分開(kāi)制作的匯聚透鏡的作用可等效于上述多個(gè)匯聚透鏡122c加在一起的作用，在此便不再重述之。
[0048]圖1的影像重組鏡頭120包括兩個(gè)透鏡組122。然而，本發(fā)明不限定透鏡組122的數(shù)量，設(shè)計(jì)者可視欲重新排列的子影像的數(shù)量決定透鏡組122的數(shù)量。以下將以圖5及圖6為例說(shuō)明之。圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的投影裝置的示意圖。圖5所示的投影裝置100A與圖1的投影裝置100類(lèi)似，因此相同的元件以相同的標(biāo)號(hào)表示，二者相異處主要在于透鏡組122的數(shù)量，二者相同之處便不再重述。圖6示出圖5的影像重組鏡頭。請(qǐng)參照?qǐng)D5及圖6，舉例而言，當(dāng)欲重新排列3個(gè)子影像光束LI時(shí)，影像重組鏡頭120A可包括至少3個(gè)透鏡組122。類(lèi)似地，沿著排列方向y排列的3個(gè)子影像光束LI可分別通過(guò)光軸X在排列方向y上彼此不對(duì)齊的3個(gè)透鏡組122而在屏幕S上重新排列。
[0049]綜上所述，本發(fā)明一實(shí)施例的影像重組鏡頭及投影裝置，藉由透鏡組的光軸在子影像排列方向上不對(duì)齊的設(shè)計(jì)可將子影像導(dǎo)往不同方向，進(jìn)而達(dá)到使子影像重新排列的目的。
[0050]雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，所以本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。再者，說(shuō)明書(shū)中提及的第一透鏡、第二透鏡等，僅用以表示元件的名稱(chēng)，并非用來(lái)限制元件數(shù)量上的上限或下限。
【權(quán)利要求】
1.一種影像重組鏡頭，用于將一影像源所提供的多個(gè)沿著一排列方向排列的子影像重新排列，該影像重組鏡頭包括: 多個(gè)透鏡組，沿著該排列方向排列，其中各該子影像分別成像于對(duì)應(yīng)的一個(gè)透鏡組上，而這些透鏡組的光軸在該排列方向上彼此不對(duì)齊，且各該透鏡組的光軸與相鄰的透鏡組的光軸在垂直于該排列方向的一方向上具有一偏移量。
2.如權(quán)利要求1所述的影像重組鏡頭，其特征在于，各該透鏡組包括: 一第一透鏡，配置于其中一對(duì)應(yīng)的子影像光束的傳遞路徑上；以及 一第二透鏡，配置于該對(duì)應(yīng)的該子影像光束的傳遞路徑上，且該第一透鏡位于該影像源與該第二透鏡之間。
3.如權(quán)利要求2所述的影像重組鏡頭，其特征在于，該第一透鏡具有一第一入光面及一第一出光面，該第二透鏡具有一第二入光面及一第二出光面，其中該第一入光面為朝靠近該影像源的方向凸起的凸面，該第一出光面為平面，該第二入光面為平面，而該第二出光面為朝遠(yuǎn)離該影像源的方向凸起的凸面。
4.如權(quán)利要求2所述的影像重組鏡頭，其特征在于，該第一透鏡具有一第一入光面及一第一出光面，該第二透鏡具有一第二入光面及一第二出光面，其中該第一入光面為平面，該第一出光面為朝遠(yuǎn)離該影像源的方向凸起的凸面，該第二入光面為平面，而該第二出光面為朝遠(yuǎn)離該影像源的方向凸起的凸面。
5.如權(quán)利要求2所述的影像重組鏡頭，其特征在于，該第一透鏡具有一第一入光面及一第一出光面，該第二透鏡具有一第二入光面及一第二出光面，其中該第一入光面為平面，該第一出光面為朝遠(yuǎn)離該影像源的方向凸起的凸面，該第二入光面為朝靠近該影像源的方向凸起的凸面，而該第二出光面為平面。
6.如權(quán)利要求2所述的影像重組鏡頭，其特征在于，該第一透鏡具有一第一入光面及一第一出光面，該第二透鏡具有一第二入光面及一第二出光面，其中該第一入光面為朝靠近該影像源的方向凸起的凸面，該第一出光面為平面，該第二入光面為朝靠近該影像源的方向凸起的凸面，而該第二出光面為平面。
7.如權(quán)利要求2所述的影像重組鏡頭，其特征在于，各該透鏡組還包括: 一匯聚透鏡，配置于其中該對(duì)應(yīng)的該子影像光束的傳遞路徑上，且該第二透鏡位于該第一透鏡與該匯聚透鏡之間。
8.如權(quán)利要求1所述的影像重組鏡頭，還包括: 一匯聚透鏡，配置于這些子影像光束的傳遞路徑上，且這些透鏡組位于該影像源與該匯聚透鏡之間。
9.如權(quán)利要求1所述的影像重組鏡頭，其特征在于，各該透鏡組具有一成像部以及與該成像部連接的一偏移部，其中一對(duì)應(yīng)的該子影像成像于該透鏡組的該成像部上。
10.一種投影裝置，包括: 一影像源，用于將一影像分割為沿著一排列方向排列的多個(gè)子影像；以及 一影像重組鏡頭，配置于這些子影像光束的傳遞路徑上，該影像重組鏡頭用于將該影像源所提供的這些子影像重新排列，該影像重組鏡頭包括: 多個(gè)透鏡組，沿著該排列方向排列，其中各該子影像分別成像于對(duì)應(yīng)的一個(gè)透鏡組上，而這些透鏡組的光軸在該排列方向上彼此不對(duì)齊，且各該透鏡組的光軸與相鄰的透鏡組的光軸在垂直于該排列方向的一方向上具有一偏移量。
11.如權(quán)利要求10所述的投影裝置，其特征在于，各該透鏡組包括: 一第一透鏡，配置于其中一對(duì)應(yīng)的該子影像光束的傳遞路徑上；以及 一第二透鏡，配置于該對(duì)應(yīng)的該子影像光束的傳遞路徑上，且該第一透鏡位于該影像源與該第二透鏡之間。
12.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，其特征在于，該第一透鏡具有一第一入光面及一第一出光面，該第二透鏡具有一第二入光面及一第二出光面，其中該第一入光面為朝靠近該影像源的方向凸起的凸面，該第一出光面為平面，該第二入光面為平面，而該第二出光面為朝遠(yuǎn)離該影像源的方向凸起的凸面。
13.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，其特征在于，該第一透鏡具有一第一入光面及一第一出光面，該第二透鏡具有一第二入光面及一第二出光面，其中該第一入光面為平面，該第一出光面為朝遠(yuǎn)離該影像源的方向凸起的凸面，該第二入光面為平面，而該第二出光面為朝遠(yuǎn)離該影像源的方向凸起的凸面。
14.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，其特征在于，該第一透鏡具有一第一入光面及一第一出光面，該第二透鏡具有一第二入光面及一第二出光面，其中該第一入光面為平面，該第一出光面為朝遠(yuǎn)離該影像源的方向凸起的凸面，該第二入光面為朝靠近該影像源的方向凸起的凸面，而該第二出光面為平面。
15.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，其特征在于，該第一透鏡具有一第一入光面及一第一出光面，該第二透鏡具有一第二入光面及一第二出光面，其中該第一入光面為朝靠近該影像源的方向凸起的凸面，該第一出光面為平面，該第二入光面為朝靠近該影像源的方向凸起的凸面，而該第二出光面為平面。
16.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，其特征在于，各該透鏡組還包括: 一匯聚透鏡，配置于其中一對(duì)應(yīng)的該子影像光束的傳遞路徑上，且該第二透鏡位于該第一透鏡與該匯聚透鏡之間。
17.如權(quán)利要求10所述的投影裝置，還包括: 一匯聚透鏡，配置于這些子影像光束的傳遞路徑上，且這些透鏡組位于該影像源與該匯聚透鏡之間。
18.如權(quán)利要求10所述的投影裝置，其特征在于，各該透鏡組具有一成像部以及與該成像部連接的一偏移部 ，其中一對(duì)應(yīng)的該子影像成像于該透鏡組的該成像部上。
19.如權(quán)利要求10所述的投影裝置，其特征在于，該影像源包括一投影鏡頭，其中該影像重組鏡頭設(shè)置于該投影鏡頭與一熒幕之間。
【文檔編號(hào)】G03B21/14GK103926675SQ201310012585
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月14日
【發(fā)明者】蔡志賢, 蔡威弘, 周泓志 申請(qǐng)人:揚(yáng)明光學(xué)股份有限公司