CN101131532B - 投影系统及其使用的遮光器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于投影系统的遮光器，包括一遮光元件以及一致动元件。该遮光元件包括一遮光部及一连动部，该遮光部位在该投影系统的光路径上且与该连动部连接，该遮光部面对该连动部形成一预定角度；该致动元件连接于该连动部，以驱使该遮光元件摆动。

Description

投影系统及其使用的遮光器

技术领域

本发明涉及一种遮光器，特别是涉及一种用于投影系统的遮光器以及使用该遮光器的投影系统。

背景技术

影像投影系统为目前光电产业中最热门的分项之一，而为符合市场上的需求，现今投影系统是朝向大显示面积、小型化以及轻量化等趋势发展。

请参照图1所示，一种现有的投影系统1包括一光源10、一色轮11、一光通道12、一透镜组13、一影像产生装置14以及一投影镜头组15。光源10用以产生一光线，光线依序经过色轮11、光通道12及透镜组13后，投射至影像产生装置14上，影像产生装置14例如可以是数字微镜装置(Digital Micro-mirror Device，DMD)，其上具有多个微反射镜，通过驱动电极控制微反射镜的倾斜角度及偏转时间，切换光束进入投影镜头组15，投影镜头组15包括多个透镜及一反射镜容置于一镜头筒(图未显示)中，反射镜是使光束转折而改变光路径，让光束经过该各透镜放大后而投射至一屏幕16成像。

为了产生画面的色彩层次感，微反射镜是以微动方式产生光通量的差异来达到此目的。然而，由于微反射镜的变化有限，如图2所示，投影系统1更包括一遮光器17邻设于投影镜头组15，通过遮光器17的摆动控制光通量的差异以增加对比度，使画面更具有色彩层次感。

如图2所示，一种现有的遮光器17邻设于投影镜头组15。该遮光器17包括一遮光元件18及一致动元件19，遮光元件18具有一遮光板181，致动元件19包括一线圈191及一磁性元件192，线圈191配置组绕于遮光板181的基部，磁性元件192则相对线圈191设置，当线圈191通以电流时，会产生一垂直于遮光板181方向的磁场，通过与磁性元件192相互作用下，而使遮光板181摆动，此遮光板181的设置将使得光学投影系统1的画面对比度提高至5000∶1，有效地优化画面的品质。

然而，现有遮光器17的遮光板181垂直于转动轴X，因此在相同遮光板181的质量下，由于遮光板181相对转动轴X的距离较长，而使转动惯量过大，导致反应速度降低；另外，遮光器17的结构设计也造成投影系统1空间配置上的限制，不符合现今小型化的趋势。

爰因于此，如何提供一种降低转动惯量并在投影系统的空间设置上更具有可变通性的遮光器，实为重要的课题。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种降低转动惯量，并降低投影系统空间设置限制的遮光器。

为达上述目的，依据本发明的一种遮光器包括一遮光元件以及一致动元件。该遮光元件包括一遮光部及一连动部，该遮光部连接该连动部，该遮光部面对该连动部形成一预定角度；该致动元件连接该连动部，以驱使该遮光元件摆动。

为达上述目的，依据本发明的一种遮光器可邻设于投影系统中之一投影镜头组。该投影镜头组包括一镜头筒，该镜头筒容置多个镜片。该遮光器连接于该镜头筒。该遮光器包括一遮光元件及一致动元件，该遮光元件包括一遮光部及一连动部，该遮光部连接于该连动部，该遮光部面对该连动部形成一预定角度，该预定角度为该遮光部与该连动部所形成的一外角，该致动元件连接于该连动部，以驱使该遮光元件摆动。

承上所述，因依据本发明的一种遮光器系将遮光元件的遮光部面对连动部弯折形成一预定角度，使遮光部相对遮光元件的转动轴的距离变短。因此，就相同质量的遮光元件而言，本发明的遮光元件有效降低转动惯量，进而提高遮光器的反应速度。另外，与现有技术相比较，由于遮光元件弯折一预定角度，因此当遮光器与投影镜头组邻设时，在达成遮光效果以增加画面对比的前提下，也能缩小组装空间，提高空间配置的可变性，以符合投影系统轻、薄、短、小的趋势。

附图说明

图1为现有的光学投影系统的示意图；

图2为现有的投影镜头组及遮光器的示意图；

图3为本发明较佳实施例的一种遮光器的立体示意图；

图4为图3所示的遮光器的侧视图；

图5为本发明较佳实施例的遮光器与镜头筒连接的示意图；以及

图6为依据本发明较佳实施例的一种投影系统的示意图。

元件符号说明：

1、4投影系统       10、40光源

11、41色轮         12、42光通道

13、43透镜组       14、44影像产生装置

15投影镜头组       16屏幕

17、20遮光器       18、21遮光元件

19、22致动元件     30镜头筒

31镜片             46显示屏

181遮光板          191线圈

192磁性元件        211遮光部

212连动部          213缺口

301镜头            302筒身

X、X′转动轴

a、b、c、d、e位置

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依据本发明较佳实施例的一种遮光器，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图3所示，依据本发明较佳实施例的一种遮光器20包括一遮光元件21以及一致动元件22。本实施例的遮光器20可应用于一投影系统。

如图3及图4所示，该遮光元件21包括一遮光部211及一连动部212，该遮光部211连接于该连动部212，该遮光部211面对该连动部212弯折一预定角度θ，该角度θ为该遮光部211与该连动部212所形成的一外角(如图4所示)。在本实施例中，较佳地该外角小于或等于90度，即该遮光部211不平行于该连动部212且夹角是该角度θ。于此，该遮光部211与一转动轴X′的夹角相当于(90-θ)，因而有效降低转动惯量。举例来说，当该外角等于90度时，即该遮光部211垂直于该连动部212，该遮光部211平行于该转动轴X′。

该遮光部211为不透光之材质所构成，例如但不限于塑料或金属等材质，且该遮光部211具有一缺口213。如图3所示，该缺口213为半圆形但并不以此为限。缺口213的形状可依据投影系统不同的遮光效率需求，而具有不同的形状。

在本实施例中，该致动元件22为一磁力致动元件，其包括至少一线圈及一磁性元件(图未显示)，该磁性元件(例如永久磁铁)与该线圈对应设置。该线圈可绕组于该连动部212，通过对该线圈通以电流产生一磁场，该磁场与该磁性元件交互作用，而驱使该遮光元件21摆动。该线圈与该磁性元件的设置关系并不仅限于此，也可将该磁性元件设置于该连动部212，该线圈再相对该磁性元件设置，来达到驱动该遮光元件21的目的。

请参照图5所示，依据本发明较佳实施例的一遮光器20连接于一镜头筒30。

如图5所示，该镜头筒30包括一镜头301与一筒身302，该筒身302连接于该镜头301的一端，多个镜片31容置于该镜头筒30内。

该遮光器20连接于该镜头筒30，而使该遮光元件21位于投影系统的光路径上，通过该遮光器20的动作控制该投影系统中光通量的差异，以有效优化投影画面并增加对比。

如图6所示，该遮光器20可应用于一投影系统4中。遮光器20于投影系统4中并不仅限于与该镜头筒30连接(如图6的a处所示)，该遮光器20也可设置于光路径上的任意位置。例如，该遮光器20可设置于光线通过该色轮41之后(如图6的b处所示)，通过该光通道42之后(如图6的c处所示)，或是经过该影像产生装置44反射之前或之后(如图6的d及e处所示)。只要该遮光器20能造成光通量的差异以达成增加影像对比的效果即可。

综上所述，依据本发明的一种遮光器以及使用该遮光器的投影系统是将遮光元件的遮光部面对连动部弯折形成一角度，使遮光部相对遮光元件的转动轴的距离变短。因此，就相同质量的遮光元件而言，本发明的遮光元件有效降低转动惯量，进而提高遮光器的反应速度。另外，与现有技术相比较，由于遮光元件弯折一预定角度，因此当其与投影镜头组组设时，能够缩小组装空间，提高空间配置的可变性，以符合投影系统轻、薄、短、小的趋势。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求中。

Claims (29)

1.一种遮光器，包括：

一遮光元件，包括一遮光部及一连动部，该遮光部连接于该连动部；以及

一致动元件，连接于该连动部，以驱使该遮光元件摆动，其特征在于，该遮光部面对该连动部弯折一预定角度，该预定角度为该遮光部与该连动部所形成的一外角。

2.如权利要求1所述的遮光器，其中该外角小于或等于90度。

3.如权利要求1所述的遮光器，其中该致动元件为一磁力致动元件。

4.如权利要求3所述的遮光器，其中该磁力致动元件包括至少一线圈及一磁性元件，该磁性元件与该线圈对应设置。

5.如权利要求4所述的遮光器，其中该线圈绕组于该连动部。

6.如权利要求4所述的遮光器，其中该磁性元件设置于该连动部。

7.如权利要求1所述的遮光器，其中该遮光元件的该遮光部具有一缺口。

8.如权利要求7所述的遮光器，其中该缺口为半圆形。

9.一种投影系统，包括：

一光源；

一色轮；

一光通道；

一透镜组；

一影像产生装置；以及

一投影镜头组；其包括一遮光器，该遮光器包括：

一遮光元件，包括一遮光部及一连动部，该遮光部连接于该连动部；以及

一致动元件，连接于该连动部，以驱使该遮光元件摆动；

其特征在于，该遮光部面对该连动部弯折一预定角度，该预定角度为该遮光部与该连动部所形成的一外角，其中该光源产生一光线，依序通过该色轮、该光通道及该透镜组后进入该影像产生装置，该影像装置将光线投射经过该投影镜头组成像。

10.如权利要求9所述的投影系统，其中该外角小于或等于90度。

11.如权利要求9所述的投影系统，其中该致动元件为一磁力致动元件。

12.如权利要求11所述的投影系统，其中该磁力致动元件包括至少一线圈及一磁性元件，该磁性元件与该线圈对应设置。

13.如权利要求12所述的投影系统，其中该线圈绕组于该连动部。

14.如权利要求12所述的投影系统，其中该磁性元件设置于该连动部。

15.如权利要求9所述的投影系统，其中该遮光元件的该遮光部具有一缺口。

16.如权利要求15所述的投影系统，其中该缺口为半圆形。

17.一种投影系统，包括一光源、一色轮、一光通道、至少一透镜组、一影像产生装置以及一投射镜头组，其中该光源所发出的光是经过该色轮、该光通道、该透镜组且经由该影像产生装置反射后，再经该投射镜头组投射于一屏幕上，该光源所发出之光的光通量可由一遮光器所控制，该遮光器包括：

一遮光元件，包括一遮光部及一连动部，该遮光部连接于该连动部；以及

一致动元件，连接于该连动部，以驱使该遮光元件摆动，其特征在于，该遮光部面对该连动部弯折一预定角度，该预定角度为该遮光部与该连动部所形成的一外角。

18.如权利要求17所述的投影系统，其中该遮光器与该投射镜头组连接。

19.如权利要求17所述的投影系统，其中该遮光器设置于光线通过该色轮之后。

20.如权利要求17所述的投影系统，其中该遮光器设置于光线通过该光通道之后。

21.如权利要求17所述的投影系统，其中该遮光器设置于光线通过该影像产生装置之前。

22.如权利要求17所述的投影系统，其中该遮光器设置于光线通过该影像产生装置之后。

23.如权利要求17所述的投影系统，其中该外角小于或等于90度。

24.如权利要求17所述的投影系统，其中该致动元件为一磁力致动元件。

25.如权利要求24所述的投影系统，其中该磁力致动元件包括至少一线圈及一磁性元件，该磁性元件与该线圈对应设置。

26.如权利要求25所述的投影系统，其中该线圈绕组于该连动部。

27.如权利要求25所述的投影系统，其中该磁性元件设置于该连动部。

28.如权利要求17所述的投影系统，其中该遮光元件的该遮光部具有一缺口。

29.如权利要求28所述的投影系统，其中该缺口为半圆形。

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