CN101017245A - 改变环境对画面显示影响的投影系统 - Google Patents

Abstract

一种改变环境对画面显示影响的投影系统，将反射组件设置于分合光组件与镜头组件之间，用以反射来自镜头组件外的环境光进入分合光组件中，改变画面显示暗场亮度以优化画面显示的对比。

Description

改变环境对画面显示影响的投影系统

技术领域

本发明有关一种改变投影设备对比画面系统，特别是提供一种应用于改变环境对画面显示影响的投影系统。

背景技术

结合显示器与投影机的产品是近年来技术发展的重点之一，例如液晶显示投影机、数字光学处理投影机(Digutal Light Processing，DLP)或硅上液晶投影机(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)等等。

一般而言，投影系统的结构主要有光源组件、分合光组件与成像系统。参照图1，于传统的分合光组件(light management)主要包含绿/紫(Green/Magenta)滤镜110、红/蓝(Red/Blue)滤镜112(filter)、偏极化分光镜(Polarization BeamSplitter，PBS)114、116、118、120、偏光板123(polarizer)、绿光板122(greenpanel)、红光板124(red panel)与蓝光板126(blue panel)等。传统投影机的光源发射出非线性光进入上述的分合光组件后才进入镜头。根据上述，由于光线经过镜头反射后会反射回各光板中，因而造成杂散光，进而导致偏极化分光镜暗场(dark field)时的漏光现象并影响到系统的对比。

传统减少分合光组件内杂散光的方法是于光板前设置1/4波板127(quarterwave plate)。然而，分合光组件外的杂散光亦是导致暗场的漏光现象且无法借助上述的分合光组件改善的因素之一。

发明内容

为了改变环境光的杂散光造成的偏极化分光镜暗场漏光问题，本发明提供一种改变环境杂散光的组件，设置于一投影机的镜头与分合光组件之间，避免由镜头反射的杂散光进入分合光组件或再返回镜头中。

为了增加投影系统输出影像的对比，本发明提供一种改变暗场漏光的架构，将一反射组件置于投影机的镜头与分合光组件之间，将镜头反射至分合光组件的环境光的杂散光以不同方向反射至镜头之外，以改变暗场的亮度。

为了优化投影系统的画面显示的对比，本发明提供一种改变暗场亮度的组件，应用一反射镜片置于分合光组件输出光的位置上，可将分合光组件外的杂散光反射至外界，可避免环境的杂散光进入分合光组件的光板中。

为达到上述目的，本发明提供一种改变环境对画面显示影响的投影系统，将一反射组件设置于分合光组件与镜头组件之间，用以反射来自镜头组件的环境光进入分合光组件中。

附图说明

图1所示为传统投影机的分合光组件示意图。

图2为本发明的投影系统的改变环境对画面显示影响的投影系统架构示意图。

图3为本发明的投影系统另一实施例的部分架构示意图。

图4为本发明的投影系统另一实施例的部分架构示意图。

具体实施方式

参照图2，为本发明的投影系统的部分架构示意图。光由光源10发出，经过光源组件12、分合光组件14后进入镜头组件16中。根据本发明的精神，于分合光组件14与镜头组件16之间设置一反射装置18。于第一实施例中，反射装置18可以是一种反射材料附着于分合光组件14上，例如将银或铝等反射材料镀在分合光组件14的光学组件朝向镜头组件16的表面上，于此实施例中，光学组件可以是偏极化分光镜、滤镜或是偏光板等。

于一第二实施例中，反射装置18可以是一种反射材料附着于镜头组件16接收来自分合光组件14的光线的表面上，例如朝向分合光组件14的一镜头表面上镀银或铝等反射材料。参照图3，于一第三实施例中，反射装置可以为一反射镜片20放置于分合光组件14与镜头组件16之间的空间中，其中镀有反射材料的镜面是面对镜头组件16以反射镜头组件16的入射光进入分合光组件14。于此实施例中，较佳的实施例是将反射镜片20的反射平面32以相对于镜头组件16的镜面为倾斜的角度放置，即不平行方向放置，以确保由镜头组件16反射而来的杂散光入射至反射镜片20的反射平面后不会反射至镜头组件16，尤其是镜头组件16的一使用范围以外的区域，即对于反射平面32而言，入射光与反射光的夹角非水平。可以理解的，上述的使用范围是指一般镜头可利用的范围，通常小于镜头直径且位于镜头的中心区域。

参照图4，于一第四实施例中，反射装置为一凹面反射镜片22放置于分合光组件14与镜头组件16之间的空间中，其中镀有反射材料的镜面24朝向镜头组件16，则由镜头组件16而来的杂散光可经过在镜面24的一次或多次反射后反射至镜头组件16以外的区域。再者，由于不同反射材料对于各种光波长的反射率并不相同，然而本发明的反射材料并无限制，可依所需选择适当的反射材料，甚至组合具有不同反射率的反射材料。

就投影设备而言，对比(contrast)为白场亮度(brightness of whitefield)与暗场(dark field)亮度的比值。白场亮度取决于光源的发光效率、瓦数等，因此，如欲提高投影设备的对比，虽可从提高白场亮度着手，但受限于白场亮度取决的因素，因此白场亮度的提高有限。另一方面，则可利用降低暗场亮度来提高投影设备的对比。根据上述，本发明的特征之一，即利用反射装置改变环境外的杂散光，降低暗场亮度，进而增加对比。再者，相较于亮度的变化，观察者对于显示屏的对比的变化较为敏感，因此，本发明的精神，在于损失少量的亮度换取对比的大量提高，因此虽然设置反射装置可能造成整体亮度的少量降低，却大大提升整体的对比，增加显示屏的显示效能。

根据上述，本发明的一实施例，提供一种改变环境对画面显示影响的投影系统，包含一个分合光组件、一个镜头组件及一个反射组件设置于分合光组件与镜头组件之间，其中反射组件用以反射来自镜头组件外的环境光进入分合光组件中。本发明的另一实施例，提供一种改变画面显示暗场亮度的投影系统，包含一个光源、一个分合光组件、一个镜头，其接收来自光源且经过分合光组件的光输出，及一个反射组件，其设置使得分合光组件介于光源与反射组件之间，且用以反射来自镜头的光。

以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟悉本技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以其限定本发明的权利要求范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的等效的变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (14)

1.一种改变环境对画面显示影响的投影系统，包含：

一个分合光组件；

一个镜头组件；及

一个反射组件设置于该分合光组件与该镜头组件之间，其中该反射组件用以反射来自该镜头组件的环境光进入该分合光组件中。

2.如权利要求1所述的改变环境对画面显示影响的投影系统，其特征在于该反射组件为一个反射镜片。

3.如权利要求2所述的改变环境对画面显示影响的投影系统，其特征在于该反射镜片的一个反射镜面面对但不平行该镜头组件的一个镜面。

4.如权利要求3所述的改变环境对画面显示影响的投影系统，其特征在于该反射镜面为一平面。

5.如权利要求1所述的改变环境对画面显示影响的投影系统，其特征在于该反射组件为一个凹面反射镜片。

6.如权利要求1所述的改变环境对画面显示影响的投影系统，其特征在于该反射组件为一种反射材料固定于面对该分合光组件的该镜头组件的一表面上。

7.如权利要求1所述的改变环境对画面显示影响的投影系统，其特征在于该反射组件为一种反射材料固定于面对该镜头组件的该分合光组件的一表面上。

8.一种改变画面显示暗场亮度投影系统，包含：

一个光源；

一个分合光组件；

一个镜头，其接收来自光源且经过该分合光组件的光输出；及

一个反射组件，其设置使得该分合光组件介于该光源与该反射组件之间，且用以反射来自该镜头的光。

9.如权利要求8所述的改变画面显示暗场亮度投影系统，其特征在于该反射组件为一个凹面反射镜片。

10.如权利要求8所述的改变画面显示暗场亮度投影系统，其特征在于该反射组件为一个平面反射镜片。

11.如权利要求9所述的改变画面显示暗场亮度投影系统，其特征在于相对于该镜头，该平面反射镜片是倾斜一角度非水平设置。

12.如权利要求8所述的改变画面显示暗场亮度投影系统，其特征在于该反射组件为一种反射材料固定于该分合光组件面对该镜头的一个光学组件上。

13.如权利要求8所述的改变画面显示暗场亮度投影系统，其特征在于该反射组件为一种反射材料固定于该镜头上面对该镜头。

14.如权利要求8所述的改变画面显示暗场亮度投影系统，其特征在于该分合光组件由复数个光学组件所组成，任一该光学组件选自以下所组成的族群之一：偏极化分光镜、滤镜、偏光板、色板1/2波板与1/4波板。

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