專利名稱：投影裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，尤其涉及一種投影裝置。
背景技術：
圖1為一種現(xiàn)有投影裝置的示意圖。參照圖l，現(xiàn)有投影裝置100 包括一燈源110、多個透鏡120a、 120b、 一反射鏡130、 一棱鏡組140、 一數(shù)字微鏡裝置(digital micro-mirror device, DMD)150以及一投影鏡 頭160。
棱鏡組140是由棱鏡142與棱鏡146組成，其中棱鏡142具有表 面144a、 144b、 144c，而棱鏡146具有表面148a、 148b。表面144b 與表面148b相對，且表面144b與表面148b之間存有一間隙。棱鏡 146用以補償光線在棱鏡142中的光程差。
數(shù)字微鏡裝置150配置鄰近于表面144a，而投影鏡頭160配置 鄰近于表面144c。反射鏡130配置于燈源110與棱鏡組140之間。透 鏡120a配置在燈源110與反射鏡130之間，而透鏡120b配置于反射 鏡130與棱鏡組140之間。
燈源110適于發(fā)出一照明光束B1，此照明光束B1經過透鏡120a 后，會經由反射鏡130反射。之后，照明光束Bl會經過透鏡120b 而自表面148a入射棱鏡142，并依序通過表面148b、表面144b及表 面144a而傳遞至數(shù)字微鏡裝置150。數(shù)字微鏡裝置150會將照明光 束Bl轉換成圖像光束B2，并將其反射回表面144b。接著，表面144b 會反射圖像光束B2，以使圖像光束B2通過表面144c而入射投影鏡 頭160。投影鏡頭160是用以將影像光束B2投影于屏幕(未繪示)上， 以于屏幕上形成圖像。
在現(xiàn)有技術中，透鏡120a與透鏡120b用以匯聚燈源110所提供的照明光束B1，以使其傳遞至數(shù)字微鏡裝置150時，截面積與數(shù)字 微鏡裝置150的主動表面的面積相符。因此，投影裝置100內部需有 足夠的空間才能使照明光束B1有足夠的傳遞路徑長(path length), 如此照明光束B1的截面積才能與主動表面的面積相符。換言之，在 現(xiàn)有投影裝置100的架構中，為了使照明光束B1有足夠的傳遞路徑 長，各元件之間的距離無法縮減。因此，現(xiàn)有投影裝置100的架構顯 然無法符合現(xiàn)今投影裝置追求小體積的趨勢。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種投影裝置，其具有體積小的優(yōu)點。 本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點可以從本發(fā)明所揭露的技術特征中得 到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本發(fā)明提出一種 投影裝置，其包括一棱鏡組、一燈源、一反射元件、一光閥(light valve) 以及一投影鏡頭。此棱鏡組包括一第一棱鏡以及一第二棱鏡。第一棱 鏡具有一第一表面、 一第二表面與一第三表面，第二棱鏡則具有一第
四表面、 一第五表面與一第六表面。其中，第二表面與第四表面相對。 燈源適于提供一照明光束，而此照明光束自第一表面入射第一棱鏡， 并被第二表面反射而自第三表面出射。反射元件配置鄰近于第三表 面，且位于照明光束的傳遞路徑上。其中，反射元件適于反射照明光 束，使經反射元件反射后的照明光束依序通過第三表面、第二表面、 第四表面與第五表面。光閥配置鄰近于第五表面，且位于經反射元件 反射后的照明光束的傳遞路徑上。其中，光閥適于將照明光束轉換成 一圖像光束，并將此圖像光束反射回第四表面。第四表面適于反射圖 像光束，使圖像光束通過第六表面。投影鏡頭配置鄰近于第六表面， 且位于圖像光束的傳遞路徑上。
在本發(fā)明中，由于照明光束可在第三表面與反射元件之間往返， 所以可減少照明光束傳遞所需空間，進而縮小本發(fā)明的投影裝置的體 積。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 特舉優(yōu)選實施例，并配合附圖，作如下詳細說明。


圖1為一種現(xiàn)有投影裝置的示意圖； 圖2是本發(fā)明第一實施例的投影裝置的示意圖； 圖3是本發(fā)明第二實施例的投影裝置的示意圖； 圖4是本發(fā)明第三實施例的投影裝置的示意圖； 圖5是本發(fā)明第四實施例的投影裝置的示意圖； 圖6是本發(fā)明第五實施例的投影裝置的示意圖； 圖7是本發(fā)明第六實施例的投影裝置的示意圖； 圖8是本發(fā)明第七實施例的投影裝置的示意圖。
主要元件符號說明
100、 200a、 200b、 200c、 200d、 400a、 400b、 400c:投影裝置 110、 210:燈源
120a、 120b、 250a、 250b:透鏡 130:反射鏡
140、 300a、 300b、 300c、 300d:棱鏡組 142、 146:棱鏡
144a、 144b、 144c、 148a、 148b、 252b:表面
150:數(shù)字微鏡裝置
160、 240:投影鏡頭
220a、 220b、 220c、 220d:反射元件
230:光閥
310a、 310b、 310c、 310d:第一棱鏡
312a、 312b:第一表面
314:第二表面
316a、 316b:第三表面320:第二棱鏡
322:第四表面 324:第五表面 326:第六表面
Bl、 Ll:照明光束
B2、 L2:圖像光束
G:間隙
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J、 「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。
第一實施例
圖2是本發(fā)明第一實施例的投影裝置的示意圖。參閱圖2，投影 裝置200a包括一燈源210、 一反射元件220a、 一光閥230、 一投影鏡 頭240以及一棱鏡組300a。其中，棱鏡組300a包括一第一棱鏡310a 以及一第二棱鏡320。第一棱鏡310a具有一第一表面312a、 一第二 表面314與一第三表面316a，第二棱鏡320則具有一第四表面322、 一第五表面324與一第六表面326。第二表面314與第四表面322相 對。在本實施例中，兩者之間存在一間隙G。此外，反射元件220a 是配置鄰近于第三表面316a，光閥230是配置鄰近于第五表面324， 而投影鏡頭240是配置鄰近于第六表面326。
燈源210適于發(fā)射一照明光束Ll。照明光束Ll先由第一表面 312a入射至第一棱鏡310a中，并經第二表面314反射而自第三表面 316a出射。這時，配置鄰近于第三表面316a且位在照明光束Ll的 傳遞路徑上的反射元件220a會反射照明光束Ll ，使其依序通過第三 表面316a、第二表面314、第四表面322與第五表面324。當照明光束Ll經過第五表面324時，配置鄰近于第五表面324且位在照明光 束Ll的傳遞路徑上的光閥230會將照明光束Ll轉換成一圖像光束 L2，并將圖像光束L2反射回第四表面322，而第四表面322會反射 圖像光束L2，使其通過第六表面326而傳遞至投影鏡頭240。投影鏡 頭240則會將圖像光束L2投影至一屏幕(未繪示)上，以于屏幕上形 成圖像。
上述的光閥230為反射式光閥，如數(shù)字微鏡裝置或單晶硅液晶顯 示面板(liquid crystal on silicon panel, LCOSpanel)等。此夕卜，反射元件 220a例如是一平面反射鏡。
上述的投影裝置200a中，照明光束Ll會被第二表面314反射至 反射元件220a，接著再被反射元件220a反射回第二表面314。換言 之，本實施例使照明光束Ll在第二表面314與反射元件220a之間往 返，以有效縮減照明光束L1的傳遞所需空間，進而縮小投影裝置200a 的體積。
在本實施例中，燈源210與第一棱鏡310a之第一表面312a之間 可設置至少一聚光元件(如透鏡250a)，以匯聚照明光束L1。此外， 反射元件220a與第一棱鏡310a的第三表面316a之間亦可設置至少 一聚光元件(如透鏡250b)，以匯聚照明光束L1。由于照明光束Ll 會在第一棱鏡310a的第二表面314與反射元件220a之間來回，所以 照明光束U會通過透鏡250b兩次。換言之，透鏡250b可匯聚照明 光束L1兩次，所以可減少透鏡的數(shù)量。因此，相較于現(xiàn)有投影裝置 100 (如圖l所示)，本發(fā)明的投影裝置200a的光學元件的數(shù)量較少， 如此不僅可以降低生產成本，還可減少節(jié)省光學元件所需占用的空 間，進而縮減投影裝置200a的體積。
第二實施例
圖3是本發(fā)明第二實施例的投影裝置的示意圖。參閱圖3，本實 施例的投影裝置200b與第一實施例的投影裝置200a(如圖2所示)相 似，其主要不同之處在于棱鏡組。而以下僅針對其不同處進行說明。
本實施例的棱鏡組300b的第一棱鏡310b，其第一表面312a為平面，而第三表面316b為曲面。第三表面316b適于匯聚被反射元件 220a所反射的照明光束Ll。由于第三表面316b具有匯聚光束的功能， 所以可減少聚光元件的數(shù)量，如此不僅可節(jié)省聚光元件的成本，還可 節(jié)省聚光元件所需占用的空間。因此，投影裝置200b具有體積小且 成本低的優(yōu)點。
當然，在本實施例中，也可以在第三表面316b與反射元件220a 之間配置聚光元件。因此，圖3所示的投影裝置200b只是舉例說明， 并非用以限定本發(fā)明。
第三實施例
圖4是本發(fā)明第三實施例的投影裝置的示意圖。參閱圖4，本實 施例的投影裝置200c與第一實施例的投影裝置200a (如圖2所示) 相似，其主要不同之處在于棱鏡組。而以下僅針對其不同處進行說明。
本實施例的棱鏡組300c的第一棱鏡310c，其第三表面316a為平 面，而第一表面312b為可匯聚照明光束Ll的曲面。由于第一表面 312b可匯聚照明光束Ll，所以可減少聚光元件的數(shù)量，進而降低生 產成本。
在本實施例中，在第一表面312b與燈源210之間可配置聚光元 件。因此，圖4所示的投影裝置200c只是舉例說明，并非用以限定 本發(fā)明。
第四實施例
圖5是本發(fā)明第四實施例的投影裝置的示意圖。參閱圖5，本實 施例的投影裝置200d與第一實施例的投影裝置200a (如圖2所示) 相似，其主要不同之處在于棱鏡組。而以下僅針對其不同處進行說明。
本實施例的棱鏡組300d的第一棱鏡310d，其第一表面312b與 第三表面316b兩者皆為曲面。此第一表面312b與第三表面316b皆 可匯聚照明光束Ll，因此可節(jié)省聚光元件的數(shù)量，進而降低生產成 本。
在本實施例中，第一表面312b與燈源210之間及/或第三表面316b與反射元件220a之間可增設至少一聚光元件。詳言之，第一表 面312b與燈源210之間可配置至少一透鏡，以匯聚照明光束L1，而 第三表面316b與反射元件220a之間亦可配置至少一透鏡，以匯聚照 明光束L1。因此，圖5所示的投影裝置200d只是舉例說明，并非用 以限定本發(fā)明。
第五實施例
圖6是本發(fā)明第五實施例的投影裝置的示意圖。參閱圖6，本實 施例的投影裝置400a與第一實施例的投影裝置200a (如圖2所示) 相似，其主要不同之處在于棱鏡組。而以下僅針對其不同處進行說明。
本實施例的反射元件220b為一曲面反射鏡，其可將照明光束L1 反射與匯聚。換言之，本實施例之反射元件220b具有聚光的功能， 所以可節(jié)省聚光元件的數(shù)量，以降低生產成本。此外，反射元件220b 與棱鏡組300a之間亦可增設其它聚光元件。因此，圖6所示的投影 裝置400a只是舉例說明，并非用以限定本發(fā)明。
第六實施例
圖7是本發(fā)明第六實施例的投影裝置的示意圖。參閱圖7，本實 施例的投影裝置400b與第一實施例的投影裝置200a (如圖2所示) 相似，其差別處在于本實施例的反射元件220c為涂布在透鏡250b之 一表面252b上的一涂層，而此涂層的材料例如是金屬或是其它反光 材料。
第七實施例
圖8是本發(fā)明第七實施例的投影裝置的示意圖。參閱圖8，本實 施例的投影裝置400c與第二實施例的投影裝置200b (如圖3所示) 相似，其不同處在于本實施例的反射元件220d為涂布于第三表面 316b上的一涂層，而此涂層的材料例如是金屬或是其它反光材料。
此外，有關于投影裝置400b、 400c的優(yōu)點與第一實施例的投影 裝置200a的優(yōu)點相似，故在此將不再重述。
10綜上所述，在本發(fā)明中，由于照明光束可在第三表面與反射元件 之間往返，所以可減少照明光束傳遞所需空間，進而縮小本發(fā)明的投 影裝置的體積。此外，設置在反射元件與第一棱鏡之間的透鏡可將光 束匯聚兩次，故可減少聚光元件的數(shù)量，進而降低生產成本。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā) 明，任何本領域技術人員在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內，當可作些 許更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當由后附的權利要求界定。 另外本發(fā)明的任一實施例或權利要求不須達成本發(fā)明所揭露的全部 目的或優(yōu)點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜 尋之用，并非用來限制本發(fā)明的權利范圍。
權利要求
1、 一種投影裝置，包括一棱鏡組，包括一第一棱鏡，具有一第一表面、 一第二表面與一第三表面；一第二棱鏡，具有一第四表面、 一第五表面與一第六表面， 其中該第二表面與該第四表面相對；一燈源，適于提供一照明光束，其中該照明光束自該第一表 面入射該第一棱鏡，并被該第二表面反射而自該第三表面出射；一反射元件，配置鄰近于該第三表面，且位于該照明光束的 傳遞路徑上，其中該反射元件適于反射該照明光束，使經該反射元件 反射后的該照明光束依序通過該第三表面、該第二表面、該第四表面 與該第五表面；一光閥，配置鄰近于該第五表面，且位于經該反射元件反射 后的該照明光束的傳遞路徑上，其中該光閥適于將該照明光束轉換成 一圖像光束并將該圖像光束反射回該第四表面，而該第四表面適于反 射該圖像光束，使該圖像光束通過該第六表面；以及一投影鏡頭，配置鄰近于該第六表面，且位于該圖像光束的 傳遞路徑上。
2、 如權利要求1所述的投影裝置，還包括一透鏡，配置于該第 一表面與該燈源之間，以匯聚該照明光束。
3、 如權利要求1所述的投影裝置，其中該第一表面為平面。
4、 如權利要求1所述的投影裝置，其中該第一表面為曲面，且 該第一表面適于匯聚該照明光束。
5、 如權利要求1所述的投影裝置，還包括一透鏡，配置于該第 三表面與該反射元件之間，且位于自該第三表面出射的該照明光束的傳遞路徑上和位于自該反射元件反射后的該照明光束的傳遞路徑上， 以匯聚該照明光束。
6、 如權利要求5所述的投影裝置，其中該反射元件是形成于該 透鏡之一表面上的一涂層。
7、 如權利要求1所述的投影裝置，其中該反射元件為一平面反 射鏡。
8、 如權利要求1所述的投影裝置，其中該反射元件為一曲面反 射鏡。
9、 如權利要求l所述的投影裝置，其中該第三表面為平面。
10、 如權利要求1所述的投影裝置，其中該第三表面為曲面，且 該第三表面適于匯聚被該反射元件反射的該照明光束。
11、 如權利要求IO所述的投影裝置，其中該反射元件是設置于 該第三表面上的一涂層。
12、 如權利要求2所述的投影裝置，還包括另一透鏡，配置于該 第三表面與該反射元件之間，且位于自該第三表面出射的該照明光束 的傳遞路徑上和位于自該反射元件反射后的該照明光束的傳遞路徑 上，以匯聚該照明光束。
13、 如權利要求1所述的投影裝置，其中該第二表面與該第四表 面之間存在一間隙。
全文摘要
一種投影裝置，包括一棱鏡組、一燈源、一反射元件、一光閥以及一投影鏡頭。棱鏡組包括一具有第一表面、第二表面與第三表面之第一棱鏡，與一具有第四表面、第五表面及第六表面之第二棱鏡。第二表面與第四表面相對。反射元件、光閥及投影鏡頭分別配置鄰近于第三表面、第五表面及第六表面旁。燈源向第一表面發(fā)出一照明光束，其先后被第二表面與反射元件反射而依序通過第三表面、第二表面、第四表面與第五表面。光閥轉換照明光束為一圖像光束，其被第四表面反射而通過第六表面并傳遞至投影鏡頭。此投影裝置的體積較小。
文檔編號G02B5/04GK101311816SQ200710105039
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月22日 優(yōu)先權日2007年5月22日
發(fā)明者劉勁谷, 廖建中 申請人:中強光電股份有限公司