專利名稱：光學(xué)系統(tǒng)及具有該光學(xué)系統(tǒng)的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種光學(xué)系統(tǒng)，特別是有關(guān)于一種具備投影功能及照相功能的光學(xué)系統(tǒng)及具有該光學(xué)系統(tǒng)的電子裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技發(fā)展日新月異，消費(fèi)電子產(chǎn)品的尺寸快速地縮減，但功能卻有增無減，許多嶄新的商品應(yīng)運(yùn)而生。這些多功能小型化的電子產(chǎn)品已越來越多應(yīng)用于娛樂、辦公等場所，并且備受年輕人的青睞。例如取代錄音帶隨身聽的iPod、可觀看電影的MP4、集PDA和相機(jī)功能于一身的手機(jī)，都在朝向多任務(wù)整合與體積縮小的方向發(fā)展。近來，尼康公司推出全球第一款內(nèi)置微型投影儀的數(shù)位相機(jī)，在該投影儀相機(jī)的其中一表面設(shè)有顯示屏，另一表面設(shè)置有相機(jī)鏡頭及投影儀鏡頭，以整合相機(jī)與投影儀的功能。但是，由于這款投影儀相機(jī)采用雙鏡頭設(shè)計(jì)，并不適合于電子產(chǎn)品小型化和便攜化的發(fā)展需求。因此，現(xiàn)有的投影儀相機(jī)仍需要進(jìn)一步整合其光學(xué)設(shè)計(jì)以滿足更高要求的市場發(fā)
展需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的其中一目的在于提供一種光學(xué)系統(tǒng)及具有該光學(xué)系統(tǒng)的電子裝置，具備投影功能及照相功能，并能夠減少光學(xué)零件、縮小體積及提升組裝效率。本發(fā)明的另一目的在于提供一種光學(xué)系統(tǒng)及具有該光學(xué)系統(tǒng)的電子裝置，能夠借助切換模組調(diào)整顯示元件及成像器的位置，以實(shí)現(xiàn)投影、拍照功能的切換，并且該光學(xué)系統(tǒng)及電子裝置還能夠在其中一操作模式下具備自動(dòng)變焦的功能，從而提高投影品質(zhì)。為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種光學(xué)系統(tǒng)及具有該光學(xué)系統(tǒng)的電子裝置，能夠投射及/或擷取影像。該光學(xué)系統(tǒng)包括有一光束產(chǎn)生模組、一影像形成模組及一影像擷取模組，其中該光束產(chǎn)生模組用來提供投射所需的照射光束；該影像形成模組接受來自于該光束產(chǎn)生模組的該照射光束，該影像形成模組包括一顯示元件及一變焦鏡頭，通過該顯示元件能夠形成影像圖案、且經(jīng)由該變焦鏡頭將該影像圖案投射出去；以及該影像擷取模組與該影像形成模組共享上述變焦鏡頭，經(jīng)由該變焦鏡頭擷取光學(xué)系統(tǒng)之外的光線，并借助一成像器形成一影像。為達(dá)上述目的，本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案一種光學(xué)系統(tǒng)及具有該光學(xué)系統(tǒng)的電子裝置，能夠投射及/或擷取影像。該光學(xué)系統(tǒng)包括有一光束產(chǎn)生模組、一反射式顯示兀件、一成像器、一變焦鏡頭及一偏極化分光鏡。該光束產(chǎn)生模組用來提供照射光束。該反射式顯示元件用來形成一影像。該成像器用來記錄一影像，該成像器與該顯示元件呈垂直排列。該變焦鏡頭既能夠?qū)⒂稍摲瓷涫斤@示元件形成的該影像投射至該光學(xué)系統(tǒng)外、又能夠擷取該光學(xué)系統(tǒng)外的光線以供該成像器記錄該影像。該偏極化分光鏡位于該變焦鏡頭與該反射式顯示元件之間，且該成像器與該顯示元件分別設(shè)置于該偏極化分光鏡的相鄰的兩、個(gè)垂直邊的附近。該偏極化分光鏡用來接受來自于該光束產(chǎn)生模組的該照射光束、并將該照射光束提供給該反射式顯示元件，同時(shí)該偏極化分光鏡還能夠接受由該變焦鏡頭所擷取的該光學(xué)系統(tǒng)外的光線，并將該光線提供給該成像器。該光學(xué)系統(tǒng)具有三種操作模式第一種操作模式是同時(shí)啟用該顯示元件及該成像器以執(zhí)行投影及拍照的命令；第二種操作模式是僅啟用該顯示元件以執(zhí)行投影命令；以及，第三種操作模式是僅啟用該成像器以執(zhí)行拍照命令。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案一種光學(xué)系統(tǒng)及具有該光學(xué)系統(tǒng)的電子裝置，能夠投射及/或擷取影像。該光學(xué)系統(tǒng)包括有該光學(xué)系統(tǒng)包括有一光束產(chǎn)生模組、一顯不兀件、一成像器、一變焦鏡頭、一反光鏡及一切換模組。該光束產(chǎn)生模組用來提供照射光束。該顯示元件用來形成一影像。該成像器用來記錄一影像，該成像器與該顯示元件呈并排直線排列。該變焦鏡頭既能夠?qū)⒂稍擄@示元件形成的該影像投射至該光學(xué)系統(tǒng)夕卜、又能夠擷取該光學(xué)系統(tǒng)外的光線以供該成像器記錄該影像。該反光鏡用來接受來自于該光束產(chǎn)生模組的該照射光束、并將該照射光束提供給該顯示元件。該切換模組是與該顯示元件及該成像器連接，并能夠?qū)⒃摮上衿髋c該顯示元件選擇性地調(diào)整至該變焦鏡頭的下方，以選擇進(jìn)行投影、拍照的操作。該光學(xué)系統(tǒng)具有三種操作模式第一種操作模式是同時(shí)啟用該顯示元件及該成像器以執(zhí)行投影及拍照的命令；第二種操作模式是僅啟用該顯示元件以執(zhí)行投影命令；以及，第三種操作模式是僅啟用該成像器以執(zhí)行拍照命令。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)及具有該光學(xué)系統(tǒng)的電子裝置只采用一個(gè)變焦鏡頭，就能夠?qū)㈦娮友b置內(nèi)的影像圖案投射至電子裝置外，還能夠?qū)㈦娮友b置外的影像成像于電子裝置內(nèi)，從而使得電子裝置具備投影及/或拍照的功能。通過這種方式，本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)能夠達(dá)成減少光學(xué)零件、縮小體積與提升組裝效能的目的。此外，本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)及具有該光學(xué)系統(tǒng)的電子裝置還采用了切換模組，其能夠調(diào)整顯示元件及成像器的位置，以實(shí)現(xiàn)電子裝置的投影、拍照功能的切換，更能夠在其中一操作模式下使得本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)及電子裝置具備自動(dòng)變焦的功能，從而優(yōu)化投影圖像，使得本發(fā)明的電子裝置能夠適用于更多的應(yīng)用場合。


圖IA至圖IC是本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的三種應(yīng)用模式。圖2A至圖2C是本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的三種應(yīng)用模式。圖3A至圖3C是本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的三種應(yīng)用模式。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)是整合數(shù)位相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)與投影儀的光學(xué)系統(tǒng)于一體，從而使得整合后的光學(xué)系統(tǒng)具備照相功能及投影功能。詳細(xì)的整合方式可參照以下三個(gè)具體的實(shí)施方式。本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)的第一實(shí)施例請參照圖1A、圖IB及圖IC所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I包括一光束產(chǎn)生模組10、一影像形成模組20及一影像擷取模組30,其中光束產(chǎn)生模組10用來提供投影所需的照射光束；影像形成模組20接受來自于光束產(chǎn)生模組10的照射光束、并借助一顯示元件22形成影像圖案、再借助一變焦鏡頭24將該影像圖案投射出去；影像擷取模組30能夠與影像形成模組20共享上述變焦鏡頭24，經(jīng)由該變焦鏡頭24擷取光學(xué)系統(tǒng)I外的光線，并借助一成像器32形成一影像。
在第一實(shí)施例中，光束產(chǎn)生模組10包括有光源(未圖不，但例如可以是雷射光源)、透鏡12、雙色鏡14、透鏡數(shù)組16、偏極轉(zhuǎn)換器(未圖示)、反光鏡18、重放透鏡19等光學(xué)構(gòu)件，這樣可以將來自光源的未被極化的光轉(zhuǎn)換為所希望的線性極化光(例如S偏光)，并均勻的射出照射光束使其到達(dá)影像形成模組20。在第一實(shí)施例中，影像形成模組20中的顯示元件22為一硅基液晶(LC0S，LiquidCrystal on Silicon)面板，因此影像形成模組20還需要有一偏極化分光鏡26，以提供線性極化光給LCOS面板，該偏極化分光鏡26位于該顯示元件22與該變焦鏡頭24之間，用來接受來自于光束產(chǎn)生模組10的線性極化光。在本實(shí)施例的影像形成模組20中的具體光傳輸路徑是來自于光束產(chǎn)生模組10的線性極化光(S偏光)經(jīng)由偏極化分光鏡26全部反射至顯示元件22,而顯示元件22會(huì)接受入射光并將所需的影像加到入射光上,并且當(dāng)顯示元件22的液晶顯示為亮態(tài)時(shí)，S偏光將改變成P偏光，這樣P偏光就會(huì)穿過偏極化分光鏡26，最后通過變焦鏡頭24將形成的影像圖案放大并投射至光學(xué)系統(tǒng)I外的一屏幕上。在第一實(shí)施例中，影像擷取模組30的成像器32為電荷耦合元件(CXD，Charge-Coupled Device),該成像器32與顯示元件22呈垂直排列，且分別設(shè)置在偏極化分光鏡26的相鄰的兩個(gè)垂直邊的附近，偏極化分光鏡26能夠接受由變焦鏡頭24所擷取的光學(xué)系統(tǒng)I外的光線，并將光線反射給成像器32，有關(guān)該影像擷取模組30的具體光傳輸路徑是由變焦鏡頭24擷取光線(即S偏光與P偏光的混合光線)進(jìn)入本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)I中，光線(S偏光)經(jīng)過偏極化分光鏡26的反射后進(jìn)入成像器32，從而在成像器32上形成影像。請參照圖IA所示的本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I的第一種操作模式，在該操作模式中，光學(xué)系統(tǒng)I具有自動(dòng)對焦的功能，能夠同時(shí)啟用影像形成模組20和影像擷取模組30，以同時(shí)執(zhí)行投射指令及照相指令，從而獲得最佳的投射效果。例如，當(dāng)投射影像經(jīng)由影像形成模組20投射至光學(xué)系統(tǒng)I外的屏幕上，能夠通過影像擷取模組30抓取該投射影像，然后透過一影像信號處理器(未圖示)判斷該投射影像是否清晰，從而通過一驅(qū)動(dòng)電路(未圖示)調(diào)整變焦鏡頭24的投影焦距，最后選擇最佳的投影焦距使得影像形成模組20能夠投射出最優(yōu)質(zhì)的影像畫面。亦即，在該操作模式下，該光學(xué)系統(tǒng)I可以被精確度很高的投影機(jī)米用。請參照圖IB所示的本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I的第二種操作模式，在該操作模式中，僅啟用該光學(xué)系統(tǒng)I中的影像形成模組20而未啟用影像擷取模組30，所以只執(zhí)行投射指令。在該操作模式下，采用該光學(xué)系統(tǒng)I的電子裝置可以作為普通投影機(jī)使用。請參照圖IC所示的本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I的第三種操作模式，在該操作模式中，僅啟用該光學(xué)系統(tǒng)I中的影像擷取模組30而未啟用影像形成模組20，所以只執(zhí)行拍照指令。在該操作模式下，采用該光學(xué)系統(tǒng)I的電子裝置可作為照相機(jī)使用。本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)I’的第二實(shí)施例請參照圖2A、圖2B及圖2C所示，本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I’亦包括一光束產(chǎn)生模組10’、一影像形成模組20’及一影像擷取模組30’，其中光束產(chǎn)生模組10’用來提供投影所需的照射光束；影像形成模組20’接受來自于光束產(chǎn)生模組10’的照射光束、并通過一顯示元件22’形成影像圖案、再通過一變焦鏡頭24’將該影像圖案投射出去；影像擷取模組30’能夠與影像形成模組20’共享上述變焦鏡頭24’，經(jīng)由該變焦鏡頭24’擷取光學(xué)系統(tǒng)I’外的光線，并通過一成像器32’記錄影像。第二實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I’還包括一切換模組40’，其與顯示元件22’及成像器32’機(jī)械連接，以根據(jù)需求利用驅(qū)動(dòng)電路切換及調(diào)整顯示元件22’及成像器32’的位置，從而實(shí)現(xiàn)投影及/或拍照的功能。在第二實(shí)施例中，光束產(chǎn)生模組10’包括有光源(未圖不,但例如可以是雷射光源)、透鏡12’、雙色鏡14’、透鏡數(shù)組16’、反光鏡18’、重放透鏡19’等光學(xué)構(gòu)件，這樣可以提供均勻的射出照射光束并使其到達(dá)影像形成模組20’?？梢?，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的光束產(chǎn)生模組10’的不同點(diǎn)在于由于第二實(shí)施例中的顯示元件22’不需要線性極化光，因此第二實(shí)施例中的光束產(chǎn)生模組10’不需要提供偏極轉(zhuǎn)換器。第二實(shí)施例的顯示元件22’為一數(shù)位光學(xué)處理(DLP,Digital Light Processing)面板，因此第二實(shí)施例的影像形成模組20’不再需要偏極化分光鏡26’，而需要一反光鏡28’改變來自于光束產(chǎn)生模組10’的照射光束的光路徑，反光鏡28’位于DLP面板與變焦鏡頭24’之間，來自于光束產(chǎn)生模組10’的照射光束能夠?qū)⒄丈涔馐D(zhuǎn)一定角度，以到達(dá)影像形成模組20’的DLP面板，再通過DLP面板的微鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)控制調(diào)制光的反射方向，最后將光束反射至變焦鏡頭24’，利用變焦鏡頭24’將由DLP面板形成的影像圖案投射至光學(xué)系統(tǒng)I，外。第二實(shí)施例的成像器32’亦為電荷稱合元件(CO), Charge-Coupled Device),該成像器32’與顯示元件22’呈并排直線排列，并能夠借助切換模組40’將成像器32’與顯示元件22’選擇性地調(diào)整至變焦鏡頭24’的下方。該影像擷取模組30’的具體光傳輸路徑是由變焦鏡頭24’所擷取的光線直接進(jìn)入成像器32’，從而在成像器32’上形成影像。請參照圖2A所示的本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I’的第一種操作模式，在該操作模式中，光學(xué)系統(tǒng)I’具有自動(dòng)對焦的功能，僅啟用該光學(xué)系統(tǒng)I’的電子裝置能夠同時(shí)啟用影像形成模組20’和影像擷取模組30’，以同時(shí)執(zhí)行投射指令及照相指令，從而獲得最佳的投射效果。詳細(xì)的工作原理是首先，通過切換模組40’將顯示元件22’調(diào)整至變焦鏡頭24’的正下方位置、由光束產(chǎn)生模組10’提供照射光束、照射光束經(jīng)由影像形成模組20’的反光鏡反射至顯示元件22’ (DLP面板)上、再通過變焦鏡頭24’將形成的影像圖案投射至電子裝置外；然后，通過切換模組40’移開顯示元件22’并調(diào)整成像器32’至變焦鏡頭24’的正下方位置、再通過變焦鏡頭24’擷取光線而進(jìn)入成像器32’、成像器32’上形成影像、并透過電子裝置內(nèi)的影像信號處理器判斷該投射影像是否清晰，從而通過電子裝置內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路調(diào)整變焦鏡頭24’的投影焦距，最后選擇最佳的投影焦距使得影像形成模組20’能夠投射出最優(yōu)質(zhì)的影像畫面。同樣地，在該操作模式下，該電子裝置可以作為精確度很高的投影機(jī)使用。請參照圖2B所示的本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I’的第二種操作模式，在該操作模式中，需要通過切換模組40’將影像形成模組20’的顯示元件22’調(diào)節(jié)至變焦鏡頭24’的正下方，使得影像形成模組20’被啟用而影像擷取模組30’則不被啟用，所以只執(zhí)行投射指令。在該操作模式下，采用該光學(xué)系統(tǒng)I’的電子裝置可以作為普通投影機(jī)使用。請參照圖2C所示的本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I’的第三種操作模式，在該操作模式中，需要通過切換模組40’將影像擷取模組30’的成像器32’調(diào)節(jié)至變焦鏡頭24’的正下方，使得影像擷取模組30’能夠被啟用而影像形成模組20’則不被啟用，所以只執(zhí)行、拍照指令。在該操作模式下，采用該光學(xué)系統(tǒng)I’的電子裝置可作為照相機(jī)使用。本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)I’’的第三實(shí)施例請參照圖3A、圖3B及圖3C所示，本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I’’亦包括一光束產(chǎn)生模組10’’、一影像形成模組20’’及一影像擷取模組30’’。如同第二實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I’’，第三實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I’’亦包括一切換模組40’ ’，其與顯示元件22’ ’及成像器32’ ’機(jī)械連接，以根據(jù)需求利用驅(qū)動(dòng)電路切換并調(diào)整顯示元件22’’及成像器32’’的位置，從而選擇執(zhí)行投影、拍照的命令。在第三實(shí)施例中，光束產(chǎn)生模組10’’包括有光源(未圖不,但例如可以是雷射光源)、透鏡12’ ’、雙色鏡14’ ’、透鏡數(shù)組16’ ’、重放透鏡19”等光學(xué)構(gòu)件，這樣可以提供均勻的射出照射光束并使其到達(dá)影像形成模組20’ ’。第三實(shí)施例與第二實(shí)施例的光束產(chǎn)生模組10’’的不同點(diǎn)在于光學(xué)構(gòu)件的擺放位置及順序略有不同，這樣可省略部分元件、并有利于縮短光路徑。第三實(shí)施例的顯示元件22’’為一穿透式高溫多晶娃(HTPS, High TemperaturePoly-Silicon)面板，因此第三實(shí)施例的顯示元件22’ ’需要安裝至一反光鏡28’ ’與變焦鏡頭24’ ’之間，通過該反光鏡28’ ’以改變來自于光束產(chǎn)生模組10’ ’的照射光束的光路徑，使得照射光束能夠偏轉(zhuǎn)90度，以到達(dá)影像形成模組20’ ’的顯示元件22’ ’ (HTPS面板)上、光線穿透顯示元件22’’到達(dá)變焦鏡頭24’’，從而通過變焦鏡頭24’’將面板上的影像圖案投射至光學(xué)系統(tǒng)I’’夕卜。第三實(shí)施例的成像器32’’亦為電荷稱合元件(CO), Charge-Coupled Device),其具體的光傳輸路徑是由變焦鏡頭24’ ’所擷取的光線直接進(jìn)入成像器32’ ’，從而在成像器32’’上形成影像。請參照圖3A所示的本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I’’的第一種操作模式，在該操作模式中，光學(xué)系統(tǒng)I’’具有自動(dòng)對焦的功能，其能夠同時(shí)啟用影像形成模組20’’和影像擷取模組30’ ’，同時(shí)執(zhí)行投射指令及照相指令，從而獲得最佳的投射效果。詳細(xì)的工作原理是首先，通過切換模組40’ ’將顯示元件22’ ’調(diào)整至變焦鏡頭24’ ’的正下方、由光束產(chǎn)生模組10’ ’提供照射光束、照射光束經(jīng)由影像形成模組20的反光鏡反射至顯示元件22’ ’(HTPS面板)上、光線穿透該HTPS面板到達(dá)變焦鏡頭24’ ’、最后通過變焦鏡頭24’ ’將形成的影像圖案投射至電子裝置外；然后，通過變焦鏡頭24’’擷取位于光學(xué)系統(tǒng)I’’外的該影像、并直接進(jìn)入成像器32’’、并由成像器32’’記錄該影像、透過電子裝置內(nèi)的影像信號處理器判斷該投射影像是否清晰，從而借助電子裝置內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路調(diào)整變焦鏡頭24’’的投影焦距，最后選擇最佳的投影焦距使得影像形成模組20’ ’能夠投射出最優(yōu)質(zhì)的影像畫面。同樣地，在該操作模式下，采用該光學(xué)系統(tǒng)I’’的電子裝置可以作為精確度很高的投影機(jī)使用。請參照圖3B所示的本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I’’的第二種操作模式，在該操作模式中，需要通過切換模組40’ ’將影像形成模組20’ ’的顯示元件22’ ’調(diào)節(jié)至變焦鏡頭24’’的正下方，這樣可以啟用影像形成模組20而不啟用影像擷取模組30，所以光學(xué)系統(tǒng)I’’只執(zhí)行投射指令。在該操作模式下，采用該光學(xué)系統(tǒng)I’’的電子裝置可以作為普通投影機(jī)使用。 請參照圖3C所示的本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)I’’的第三種操作模式，在該操作模式中，需要通過切換模組40’’將影像擷取模組30’’的成像器32’’切換至變焦鏡頭24’，的正下方，這樣可以啟用影像擷取模組30’ ’而不啟用影像形成模組20，所以光學(xué)系統(tǒng)I’’只執(zhí)行拍照指令。在該操作模式下，采用該光學(xué)系統(tǒng)I’’的電子裝置可作為照相機(jī)使用。整體觀看，本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)I、I’、I’ ’及具有該光學(xué)系統(tǒng)I、I’、I’ ’的電子裝置僅采用一個(gè)變焦鏡頭24、24’、24’ ’，就能夠?qū)㈦娮友b置內(nèi)由影像形成模組20、20’、20’ ’形成的影像圖案投射至電子裝置外，還能夠根據(jù)需要將電子裝置外的影像成像至電子裝置內(nèi)的成像器32、32’、32’ ’上，從而使得電子裝置具備投影及/或拍照的功能。換句話講，由于本發(fā)明的投影及拍照光學(xué)系統(tǒng)共享同一個(gè)變焦鏡頭24、24’、24’’，從而使得整合后的光學(xué)系統(tǒng)能夠達(dá)成減少光學(xué)零件、縮小體積與提升組裝效能的目的。此外，本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)I’、I’ ’及具有該光學(xué)系統(tǒng)I’、I’ ’的電子裝置還采用了切換模組40’、40’ ’， 其能夠調(diào)整顯示元件22’、22’ ’及成像器32’、32’ ’的位置，以實(shí)現(xiàn)電子裝置的投影、拍照功能的切換，更能夠在其中一操作模式下使得本發(fā)明的電子裝置具備自動(dòng)變焦的功能，從而讓投影圖像更加清晰，這樣使得本發(fā)明的電子裝置能夠適用于更多的應(yīng)用場合。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)系統(tǒng)，能夠投射及/或擷取影像，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)包括有一光束產(chǎn)生模組、一影像形成模組及一影像擷取模組，其中該光束產(chǎn)生模組用來提供投射所需的照射光束；該影像形成模組接受來自于該光束產(chǎn)生模組的該照射光束，該影像形成模組包括一顯示元件及一變焦鏡頭，通過該顯示元件能夠形成影像圖案、且經(jīng)由該變焦鏡頭將該影像圖案投射出去；以及該影像擷取模組與該影像形成模組共享上述變焦鏡頭，經(jīng)由該變焦鏡頭擷取光學(xué)系統(tǒng)之外的光線，并借助一成像器形成一影像。
2.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該顯示元件是硅基液晶面板，而該影像形成模組還包括一偏極化分光鏡；該偏極化分光鏡位于該顯示元件與該變焦鏡頭之間，用來接受來自于該光束產(chǎn)生模組的照射光束。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該成像器與該顯示元件呈垂直排列，且分別設(shè)置于該偏極化分光鏡的相鄰的兩個(gè)垂直邊的附近。
4.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該顯示元件是數(shù)位光學(xué)處理面板，而該影像形成模組還包括一反光鏡，該反光鏡位于該顯示元件與該變焦鏡頭之間，用來接受來自于該光束產(chǎn)生模組的照射光束。
5.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該顯示元件是穿透式高溫多晶硅面板；該影像形成模組還包括一反光鏡，用來接受來自于該光束產(chǎn)生模組的照射光束；而且該顯示元件位于該反光鏡與該變焦鏡頭之間。
6.如權(quán)利要求I或4或5所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該成像器與該顯示元件呈并排直線排列，該光學(xué)系統(tǒng)能夠借助一切換模組將該成像器與該顯示元件選擇性地調(diào)整至該變焦鏡頭的下方。
7.一種光學(xué)系統(tǒng)，能夠投射及/或擷取影像，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)包括有一光束產(chǎn)生模組、一反射式顯不兀件、一成像器、一變焦鏡頭及一偏極化分光鏡，其中該光束產(chǎn)生模組用來提供照射光束；該反射式顯示元件用來形成一影像；該成像器用來記錄一影像，該成像器與該顯示元件呈垂直排列；該變焦鏡頭既能夠?qū)⒂稍摲瓷涫斤@示元件形成的該影像投射至該光學(xué)系統(tǒng)外、又能夠擷取該光學(xué)系統(tǒng)外的光線以供該成像器記錄該影像；以及該偏極化分光鏡位于該變焦鏡頭與該反射式顯示元件之間，且該成像器與該顯示元件分別設(shè)置于該偏極化分光鏡的相鄰的兩個(gè)垂直邊的附近；該偏極化分光鏡用來接受來自于該光束產(chǎn)生模組的該照射光束、并將該照射光束提供給該反射式顯示元件，同時(shí)該偏極化分光鏡還能夠接受由該變焦鏡頭所擷取的該光學(xué)系統(tǒng)外的光線，并將該光線提供給該成像器；其中該光學(xué)系統(tǒng)具有三種操作模式第一種操作模式是同時(shí)啟用該顯示元件及該成像器以執(zhí)行投影及拍照的命令；第二種操作模式是僅啟用該顯示元件以執(zhí)行投影命令；以及，第三種操作模式是僅啟用該成像器以執(zhí)行拍照命令。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該反射式顯示元件是硅基液晶面板。
9.一種光學(xué)系統(tǒng)，能夠投射及/或擷取影像，其特征在于該光學(xué)系統(tǒng)包括有一光束產(chǎn)生模組、一顯示元件、一成像器、一變焦鏡頭、一反光鏡及一切換模組，其中該光束產(chǎn)生模組用來提供照射光束；該顯示元件用來形成一影像；該成像器用來記錄一影像，該成像器與該顯示元件呈并排直線排列；該變焦鏡頭既能夠?qū)⒂稍擄@示元件形成的該影像投射至該光學(xué)系統(tǒng)外、又能夠擷取該光學(xué)系統(tǒng)外的光線以供該成像器記錄該影像；該反光鏡用來接受來自于該光束產(chǎn)生模組的該照射光束、并將該照射光束提供給該顯示元件；以及該切換模組是與該顯示元件及該成像器連接，并能夠?qū)⒃摮上衿髋c該顯示元件選擇性地調(diào)整至該變焦鏡頭的下方，以選擇進(jìn)行投影、拍照的操作；其中該光學(xué)系統(tǒng)具有三種操作模式第一種操作模式是同時(shí)啟用該顯示元件及該成像器以執(zhí)行投影及拍照的命令；第二種操作模式是僅啟用該顯示元件以執(zhí)行投影命令；以及，第三種操作模式是僅啟用該成像器以執(zhí)行拍照命令。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該顯示元件為一數(shù)位光學(xué)處理面板，而該反光鏡位于該變焦鏡頭與該數(shù)位光學(xué)處理面板之間。
11.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該顯示元件為一穿透式顯示元件，而該穿透式顯示元件位于該變焦鏡頭與該反光鏡之間。
12.一種電子裝置，具有如權(quán)利要求1、7及9所述的光學(xué)系統(tǒng)，能夠投射及/或擷取影像。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光學(xué)系統(tǒng)及具有該光學(xué)系統(tǒng)的電子裝置，能夠投射及/或擷取影像。該光學(xué)系統(tǒng)包括有一光束產(chǎn)生模組、一影像形成模組及一影像擷取模組，其中影像擷取模組與影像形成模組共享一個(gè)變焦鏡頭，該變焦鏡頭既能夠?qū)⒐鈱W(xué)系統(tǒng)內(nèi)的影像投射至光學(xué)系統(tǒng)外、又能夠擷取光學(xué)系統(tǒng)外的影像使得成像器記錄該影像。因此，本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)減少光學(xué)零件、縮小體積與提升組裝效能的目的。此外，本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)及電子裝置還采用了切換模組，能夠調(diào)整顯示元件及成像器的位置，以實(shí)現(xiàn)電子裝置的投影、拍照功能的切換，更能夠在其中一操作模式下具備自動(dòng)變焦的功能，從而優(yōu)化投影圖像。
文檔編號G02B27/28GK102636940SQ201110189598
公開日2012年8月15日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者熊堅(jiān)智 申請人:亞洲光學(xué)股份有限公司