專利名稱：投影顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影顯示裝置，特別是涉及一種使用數(shù)字光學(xué)處理(DLP，Digital Light Processing)技術(shù)的投影顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶投影機的基本原理是利用液晶顯示(LCD，Liquid Crystal Display)模塊來調(diào)變由光源發(fā)射出來的光線，為了要讓LCD液晶模塊能準(zhǔn)確投影出影像的色彩，需要將光線分離成R、G、B三色分別加以控制，之后再將R、G、B三色合并，利用投影鏡頭投影至銀幕上。液晶投影機若依使用液晶面板的方式來區(qū)分，又可分為穿透式液晶面板及反射式液晶面板兩種。
穿透式液晶投影機內(nèi)部主要的組件為液晶面板及用來分光合光的雙色鏡。光線由光源模塊發(fā)出，經(jīng)過分光的雙色鏡，將光源分成R、G、B三種顏色，這三種顏色分別由三片液晶面板控制調(diào)變之后，在投射鏡頭前由合光棱鏡將三種顏色合并，再透過投影機鏡頭投影至銀幕上。
圖1顯示反射式液晶投影機的架構(gòu)圖。反射式投影機除了液晶面板與穿透式的不同之外，最大的不同在于反射式投影機還多了一組極化分光鏡。光源110射出的光線經(jīng)由反射鏡120折射，在經(jīng)過雙色分色鏡130分色之后，投射到極化分光鏡140中，再經(jīng)由反射式液晶面板150調(diào)變光線反射后回來，再同樣由極化分光鏡140來處理反射回來的光線，然后再經(jīng)由合光棱鏡160合并三種顏色，經(jīng)由投影機鏡頭170投射到銀幕。
反射式投影機的光學(xué)系統(tǒng)利用透鏡模塊將來自光源的散射光集中產(chǎn)生平行光束，投射在物體面上并產(chǎn)生均勻強度的照明。現(xiàn)有采用DLP技術(shù)的反射式投影機在投影光束的均勻度上已比先前改善許多，而目前的課題為是否能在不改變現(xiàn)在的反射式投影機的硬件架構(gòu)下，再加強投射在物體上的投影光束的均勻度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種投影顯示裝置，通過改變光源或光導(dǎo)管的位置，使其偏離光軸一既定距離，使得經(jīng)由光導(dǎo)管產(chǎn)生的虛擬弧形數(shù)組的透射光呈非對稱分布，以增強照度的均勻度。
基于上述目的，本發(fā)明提供一種投影顯示裝置，其包括一光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)包括一光源、一光導(dǎo)光、一透鏡模塊、一數(shù)字微鏡裝置以及一投影面。沿一第一方向限定一光軸，光導(dǎo)管以與該光軸不同軸方式設(shè)置，其朝垂直第一方向的第二方向偏離光軸一既定距離。利用該光源發(fā)射光線，光導(dǎo)管接收該光源的光線，并且產(chǎn)生非對稱分布的虛擬弧形數(shù)組的透射光。


圖1為現(xiàn)有反射式液晶投影機的架構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明的投影顯示裝置確架構(gòu)圖；圖3A～圖3B為本發(fā)明的投影顯示裝置，其利用數(shù)字微鏡裝置的鏡面偏轉(zhuǎn)，使光線折射而產(chǎn)生不同角度的反射光的示意圖；圖4為現(xiàn)有反射式投影機經(jīng)由光導(dǎo)管產(chǎn)生的對稱分布的虛擬弧形數(shù)組的透射光示意圖；圖5為本發(fā)明的投影機經(jīng)由光導(dǎo)管產(chǎn)生的非對稱分布的虛擬弧形數(shù)組的透射光示意圖。
具體實施例方式
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附圖，作如下詳細(xì)說明。
本發(fā)明提供一種可產(chǎn)生非對稱分布虛擬弧形數(shù)組的透射光的投影顯示裝置。
本發(fā)明的投影顯示裝置為采用DLP技術(shù)的液晶投影機。DLP投影機是一種特殊光源調(diào)變方式的投影顯示器，利用數(shù)字微鏡裝置(DMD，DigitalMicromirror Device)芯片上的反射鏡來反射光線(數(shù)字微鏡裝置芯片上共有50萬片微小鏡片)，再將影像投射出去。和穿透式液晶投影技術(shù)不同，DLP屬于反射式液晶投影技術(shù)。
圖2為本發(fā)明的投影顯示裝置的架構(gòu)圖。本發(fā)明架構(gòu)包括一光源200、一聚焦透鏡210、一色輪215、一光導(dǎo)管220、一透鏡模塊230、第一反射鏡面240、一第二反射鏡面245、一數(shù)字微鏡裝置250以及一投影面260。首先，沿一第一方向限定本投影顯示裝置中的光學(xué)系統(tǒng)的光軸300，光軸300是指光源的軸心路徑?，F(xiàn)有的光學(xué)系統(tǒng)中，光學(xué)組件如光導(dǎo)管或透鏡模塊等，其都沿著光軸放置，且光學(xué)組件的中心點與光軸位于同一直在線。
而在本發(fā)明中，光導(dǎo)管以與該光軸不同軸方式設(shè)置。為了詳細(xì)說明本實施例，在此先限定一第一方向、一第二方向及一第三方向。第一方向1根據(jù)光源200平行XY平面的一軸向方向限定，而第二方向2及第三方向3為Z軸向方向。使光源200與光導(dǎo)管220不同軸的方式有二(1)移動光源200的位置，使其朝第三方向3移動，并且偏離光學(xué)系統(tǒng)的光軸300一既定距離；(2)移動光導(dǎo)管220的位置，使其朝第二方向2移動，并且偏離光學(xué)系統(tǒng)的光軸300一既定距離。其中光導(dǎo)管220朝相對于光源200的反向移動，且前述既定距離介于0.3至0.7毫米之間。
本實施例中，當(dāng)光源200射出的光線通過聚焦透鏡210的聚焦，通過R、G、B三色濾光片色輪215，而射入光導(dǎo)管220。光導(dǎo)管220接收來自光源200的光線，經(jīng)由透鏡模塊230發(fā)散而產(chǎn)生非對稱分布的虛擬弧形數(shù)組的透射光。然后，經(jīng)由第一反射鏡面240及第二反射鏡面245反射后，接著入射在數(shù)字微鏡裝置250上。DLP投影機是利用數(shù)字微鏡裝置上的反射鏡面的偏轉(zhuǎn)，使入射光產(chǎn)生不同角度的反射偏折，而達(dá)到反射光點ON-OFF的效果。
反射鏡面操作的簡單說明如下。
(1)屏幕光點的形成當(dāng)加上正偏壓于反射鏡300的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動電路上，使反射鏡300偏轉(zhuǎn)+10度，光源310的光束入射在反射鏡300上，經(jīng)過適當(dāng)?shù)墓饴钒才攀沟梅瓷溏R300的反射光完全進(jìn)入投影鏡頭330，而將光束投影在屏幕上的某一位置，形成一個光點，即所謂的”O(jiān)N”，如圖3A所示。
(2)屏幕光點的消失如果在反射鏡300的驅(qū)動電路上加上一個負(fù)偏壓信號，那么反射鏡300將偏轉(zhuǎn)-10度，光源310的入射光束將不再進(jìn)入投影鏡頭330的接收范圍內(nèi)，屏幕上相對應(yīng)位置即不會產(chǎn)生光點，這即是所謂的”O(jiān)FF”，如圖3B所示。
數(shù)字微鏡裝置250上的每個反射鏡為一個圖素，每個反射鏡底下都有一個內(nèi)存和驅(qū)動電路與之對應(yīng)，每個圖素的內(nèi)存會記錄該圖素的信號數(shù)字值，并將數(shù)字信號送給驅(qū)動電極來產(chǎn)生微小反射鏡的的偏轉(zhuǎn)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)墓饴钒才攀狗瓷溏R的反射光完全進(jìn)入投影鏡頭，最后將影像投射于投影面260上。
在現(xiàn)有技術(shù)中，與穿透式投影顯示裝置比較，反射式投影顯示裝置所產(chǎn)生的虛擬弧形數(shù)組的透射光呈對稱分布，(如圖4所示)，其照度與均勻度已有改善。然而，本發(fā)明的反射式投影顯示裝置通過改變光源及光導(dǎo)管之位置，使得經(jīng)由光導(dǎo)管產(chǎn)生的虛擬弧形數(shù)組的透射光呈非對稱分布(如圖5所示)，可再改善光線的均勻度。
雖然結(jié)合以上較佳實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種投影顯示裝置，其包括一光學(xué)系統(tǒng)，上述光學(xué)系統(tǒng)還包括一光源，用以發(fā)射一光線，沿一第一方向限定一光軸；以及一光導(dǎo)管，以與該光軸不同軸方式設(shè)置，上述光導(dǎo)管接收上述光源的上述光線，并且產(chǎn)生一虛擬弧形數(shù)組的一透射光；其中，上述光導(dǎo)管朝垂直上述第一方向的一第二方向偏離上述光軸一既定距離，使上述光導(dǎo)管產(chǎn)生的上述虛擬弧形數(shù)組的上述透射光呈非對稱分布。
2.如權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其中，上述光導(dǎo)管偏離上述光軸的上述既定距離介于0.3至0.7毫米之間。
3.如權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其中，還包括一聚焦透鏡，其位于上述光源及上述光導(dǎo)管之間，用以將上述光源的光線會聚于上述光導(dǎo)管。
4.如權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其中，上述光導(dǎo)管包括一透鏡模塊，其用以接收來自上述聚焦透鏡的會聚光線并使其均勻化，接著送出均勻化的上述透射光。
5.如權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其中，還包括一中繼透鏡模塊及一投影平面，利用上述中繼透鏡模塊中繼來自上述光導(dǎo)管的上述透射光至上述投影平面。
6.如權(quán)利要求5所述的投影顯示裝置，其中，上述中繼透鏡模塊包括一球面透鏡(spherical lens)以及一非球面透鏡(aspheric lens)。
7.如權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其中，上述投影顯示裝置為一數(shù)字光線處理投影機。
8.如權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其中，上述第一方向根據(jù)上述光源平行XY平面的一軸向方向限定，且上述第二方向為Z方向。
9.如權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其中，上述光導(dǎo)管朝相對于上述光源的反向偏離。
全文摘要
本發(fā)明提供一種投影顯示裝置，通過改變光學(xué)系統(tǒng)中的光源或光導(dǎo)管的位置，使其偏離光軸一既定距離，以使得經(jīng)由光導(dǎo)管產(chǎn)生的虛擬弧形數(shù)組的透射光由原先的對稱分布(symmetric distribution)變成非對稱分布(asymmetric distribution)，以增強照度的均勻度。
文檔編號G03B21/14GK1549000SQ0313067
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月7日
發(fā)明者林明坤, 李正光 申請人:明基電通股份有限公司