CN102540661B

CN102540661B - 投影装置

Info

Publication number: CN102540661B
Application number: CN201010621654.8A
Authority: CN
Inventors: 刘劲谷; 赖育崧
Original assignee: Coretronic Corp
Current assignee: Coretronic Corp
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: US20120162613A1; CN102540661A

Abstract

一种投影装置，包括一照明系统、一光阀以及一投影镜头。照明系统提供一照明光束。光阀配置于照明光束的传递路径上并用以将照明光束转换为一影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上并具有一透镜群，且透镜群包括复数个透镜。这些透镜中最靠近光阀的透镜具有一光轴、一第一周缘与一第二周缘，第一周缘及第二周缘位于光轴的相对侧上，且第一周缘至光轴的距离与第二周缘至光轴的距离的比值落在大于等于0小于1之间。

Description

投影装置

【技术领域】

本发明是有关于一种投影装置，且特别是有关于一种体积小且投影品质良好的投影装置。

【背景技术】

一般而言，当投影装置在进行影像投影时，光阀会将照明光束转换成影像光束并将影像光束反射至投影镜头，之后，再透过投影镜头将影像光束投影至屏幕上以成像。然而，随着投影装置的体积趋于薄型化，投影装置内部的各光学元件之间的距离便会越来越短。如此一来，光束于投影装置内部传递时，便容易因为光学元件之间的彼此距离过近，而产生影像光束与光学元件干涉的问题，进而于投影画面上产生暗影，造成投影成像的品质下降。

美国专利第7724436号揭露一种投影光机，此投影光机至少包括光通道(light tunnel)、准直镜(collimator)、双色元件(dichroicsubassembly)、透镜、面板、分光元件(x-cube)及投影镜头。其中，为了缩小光机的体积，可将透镜接近光机中心处的边缘裁切，以减少透镜与其他光学元件之间的干涉(interference)问题。

美国专利第6406156号揭露一种反射式投影镜头组。于此反射式投影镜头组中，光阀欲反射至镜头的光线(intended light)可透过第一面镜及第二面镜的反射传递出去，而第一面镜及第二面镜中没有用来接收及反射光线(intended light)的部份可以裁切掉，以减少镜片的大小。

美国专利第6008951号揭露一种照明光学系统，此照明光学系统包含光源、集光透镜(collection lenses)、反射镜(folding mirror)及裁切的透镜(truncated lens)。其中裁切的透镜可避免lens与透镜群之间的干涉问题。

美国专利第6799852号揭露一种投影机，此投影机包含光源、光反射罩、色轮、光管、中继透镜、反射镜、椭圆镜、反射式光阀以及投影镜头，其中利用椭圆反射镜来缩小投影机的体积。然而，上述这些传统架构对于缩小投影装置的整体体积还是有一定的限制。

此外，一般来说，为了避免中继透镜与投影镜头之间，产生照明光束与影像光束之干涉而造成投影画面具有暗影，通常的解决方法便是将照明系统的传递路径拉长，并使中继透镜与投影镜头之间的距离加大，藉以降低照明光束与影像光束于中继透镜与投影镜头之间产生过多的干涉量，又或者是将投影镜头中最靠近光阀的镜片之尺寸做小(如缩小透镜的直径)，以避免中继透镜与投影镜头的距离过近而产生前述的光束的干涉的问题。虽然，采用前述方法可解决前述光束于中继透镜与投影镜头之间所产生的干涉问题，然而投影装置整体的体积便同时无法有效地缩小而达到薄型化的目的。

【发明内容】

本发明提出一种投影装置，其具有较小尺寸的同时仍可呈现良好的投影画面。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提供一种投影装置，包括一照明系统、一光阀以及一投影镜头。照明系统提供一照明光束。光阀配置于照明光束的传递路径上并用以将照明光束转换为一影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上并具有一透镜群，且透镜群包括复数个透镜。这些透镜中最靠近光阀的透镜具有一光轴、一第一周缘与一第二周缘，第一周缘及第二周缘位于光轴的相对侧上，且第一周缘至光轴的距离与第二周缘至光轴的距离的比值落在大于等于0小于1之间。

在本发明一实施例中，影像光束偏离透镜的光轴。

在本发明一实施例中，影像光束偏离透镜的光轴的角度实质上落在3度的范围内。

在本发明一实施例中，第一周缘至光轴的距离与第二周缘至光轴的距离的比值落在0.2与0.6之间。

在本发明一实施例中，影像光束偏离透镜的光轴并通过透镜的一侧，而第二周缘位于影像光束偏离透镜的光轴并通过透镜的一侧。

在本发明一实施例中，投影装置更包括一中继透镜，配置于照明光束的传递路径上并位于照明系统与光阀之间。在本发明一实施例中，中继透镜具有一光轴、一第三周缘与一第四周缘，第三周缘及第四周缘位于中继透镜的光轴的相对侧，且第三周缘至光轴的距离与第四周缘至光轴的距离的比值落在大于等于0小于1之间。在本发明一实施例中，第三周缘至光轴的距离与第四周缘至光轴的距离的比值落在0.4与0.5之间。在本发明一实施例中，第三周缘与第一周缘是彼此相对。

在本发明一实施例中，投影装置更包括一反射元件，配置于照明光束的传递路径上并位于照明系统与光阀之间，且反射元件用以将来自照明系统的照明光束传递至光阀。在本发明一实施例中，反射元件包括一反射镜。

在本发明一实施例中，投影装置更包括一光均匀化元件，配置于照明光束的传递路径上并位于照明系统与光阀之间。在本发明一实施例中，光均匀化元件为一光积分柱。在本发明一实施例中，光均匀化元件包括至少一透镜阵列。

在本发明一实施例中，投影装置更包括一场镜，配置于照明光束的传递路径上并位于照明系统与光阀之间，其中场镜配置于影像光束的传递路径上，且位于光阀与投影镜头之间。

在本发明一实施例中，照明系统包括一白光光源。

在本发明一实施例中，照明系统包括一第一光源、一第二光源与一合光元件，第一光源提供一第一色光与一第二色光，第二光源提供一第三色光，且合光元件反射来自第一光源的第一色光与第二色光，而来自第二光源的第三色光通过合光元件。在本发明一实施例中，合光元件包括一第一反射元件与一第二反射元件，第一反射元件与第二反射元件并排设置且不交叉，第一反射元件反射第一色光，第二反射元件反射第二色光，且第三色光通过第一反射元件与第二反射元件。在本发明一实施例中，第一光源与第二光源各为一发光二极管。

在本发明一实施例中，照明系统包括一第一光源、一第二光源、一第三光源与一合光元件，第一光源提供一第一色光，第二光源提供一第二色光，第三光源提供一第三色光，且合光元件反射第一色光与第二色光，而第三色光通过合光元件。在本发明一实施例中，合光元件包括一第一反射元件与一第二反射元件，第一反射元件与第二反射元件交叉设置，第一反射元件反射第一色光，第二反射元件反射第二色光，且第三色光通过第一反射元件与第二反射元件。在本发明一实施例中，第一光源、第二光源与第三光源各为一发光二极管。

基于上述，本发明的实施例可达到下列优点或功效的至少其一。投影装置透过将投影镜头中最靠近光阀的透镜可进行裁切，如此，最靠近光阀的透镜的尺寸便可被缩小而可使投影镜头与中继透镜之间的距离更为贴近，从而可缩小投影装置的整体体积，其中投影镜头中最靠近光阀的透镜可进行裁切的比例为：第一周缘至光轴的距离与第二周缘至光轴的距离的比值落在大于等于0小于1之间。另外，来自光阀的影像光束往远离第一周缘的方向偏离最靠近光阀的透镜的光轴，可使投影镜头产生良好的投影画面。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

【附图说明】

图1A为本发明一实施例的投影装置的示意图。

图1B是图1A的投影镜头中最靠近光阀的透镜的具体实施的示意图。

图1C是图1A的中继透镜的具体实施的示意图。

图1D则为依据表一所列举的数据而绘示的曲线关系图。

图2为本发明另一实施例的投影装置的示意图。

图3为本发明又一实施例的投影装置的示意图。

图4为本发明再一实施例的投影装置的示意图。

图5为本发明更一实施例的投影装置的示意图。

图6为本发明还一实施例的投影装置的示意图。

图7与图8分别绘示不同实施形态的照明系统的示意图。

100、100a、100b、200、200a、200b：投影装置

110、110b、110c：照明系统

114a、116a：第一光源

114b、116b：第二光源

114c、116d：合光元件

116c：第三光源

110a：白光光源

120：光阀

130：投影镜头

132、132a：透镜

140：光均匀化元件

142：透镜阵列

142a、142b：透镜子阵列

144：光积分柱

150：聚光透镜

160：反射元件

170：中继透镜

180：场镜

190：玻璃盖

A1、A2、A3、152：光轴

C1：第一色光

C2：第二色光

C3：第三色光

J1、J2、J3、J4：周缘

r1、r2、r3、r4：距离

R1、R1’：第一反射元件

R2、R2’：第二反射元件

L1：照明光束

L2：影像光束

θ1、θ2：夹角

【具体实施方式】

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的多个实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。

图1A为本发明一实施例的投影装置的示意图。请参考图1A，本实施例的投影装置100包括一照明系统110、一光阀120以及一投影镜头130。照明系统110提供一照明光束L1。在本实施例中，照明系统110具有至少一光源，该光源可以是一发光二极管(light emitting diode，LED)光源、高压汞灯(ultra high pressure lamp，UHP lamp)或是其他适当的光源。

另外，光阀120配置于照明光束L1的传递路径上并用以将照明光束L1转换为一影像光束L2。在本实施例中，光阀120以数位微镜元件(digitalmicro-mirror device，DMD)作为举例说明。然而，在其他实施例中，光阀120亦可以是硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel，LCOSpanel)。

在本实施例中，投影装置100更可包括一光均匀化元件140，配置于照明光束L1的传递路径上并位于照明系统110与光阀120之间。在本实施例中，光均匀化元件140包括至少一透镜阵列142。具体而言，透镜阵列142可包括两透镜子阵列142a、142b，其作用除了可使通过透镜阵列142的照明光束L1均匀化之外，还可调整传递至光阀120的照明光束L1的光形。

具体而言，若光阀120为矩形时，则传递至光阀120的照明光束L1的光形以呈现矩形为较佳，而调整照明光束L1的光形的方式便可透过光均匀化元件140来达成。另外，投影装置100亦可包括一聚光透镜150，配置于照明光束L1的传递路径上并位于光均匀元件140与光阀120之间。在本实施例中，光均匀化元件140的光轴A3例如与聚光透镜150的光轴152平行。也就是说，光均匀化元件140的光轴A3与聚光透镜150的光轴152可以是位于照明光束L1的相同的传递路径上。在本实施例中，聚光透镜150主要是用来将通过光均匀化元件140的照明光束L1进一步地收光，以避免照明光束L1的光形在传递至光阀120前因光束发散的原因而产生变形，从而影响照明光束L1照射于光阀120的照光面积与效率。

另外，本实施例的投影装置100更可包括一反射元件160，配置于照明光束L1的传递路径上并位于照明系统110与光阀120之间，且反射元件160用以将来自照明系统110的照明光束L1传递至光阀120。在本实施例中，反射元件160是以反射镜作为举例说明，但依据使用者的需求与设计，反射元件160亦可使用内部全反射棱镜之类的光学元件来将照明系统110的照明光束L1反射至光阀120。

在本实施例中，投影装置100可包括一中继透镜170，配置于照明光束L1的传递路径上并位于照明系统110与光阀120之间。具体而言，中继透镜170是位于反射元件160与光阀120之间，并用以将被反射元件160所反射的照明光束L1进一步地收光，以维持照明光束L1照射于光阀120的照光面积与效率。

请继续参照图1A，投影镜头130配置于影像光束L2的传递路径上并具有一透镜群G1，且透镜群G1包括复数个透镜132。具体而言，当投影装置100在进行影像投影时，光阀120便会将照明光束L1转换成影像光束L2并将影像光束L2反射至投影镜头130上，之后再透过投影镜头130将影像光束L2投影至一屏幕(未绘示)上藉以成像。

具体而言，透镜132a具有一光轴A1、一第一周缘J1与一第二周缘J2，其中第一周缘J1及第二周缘J2位于光轴A1的相对侧，且第一周缘J1至光轴A1的距离r1与第二周缘J2至光轴A1的距离r2的比值落在大于等于0小于1之间，如图1A与图1B所绘示，其中图1B是图1A的投影镜头130中最靠近光阀120的透镜132a的具体实施的示意图。在图1B中，若第一周缘J1至光轴A1的距离r1与第二周缘J2至光轴A1的距离r2的比值越小时，则代表透镜132a整体体积缩小，反之，则相反。在本实施例中，最靠近光阀120的透镜132a的第一周缘J1至光轴A1的距离r1与第二周缘J2至光轴A1的距离r2的比值可落在0.2与0.6之间。上述的第一周缘J1与第二周缘J2系定义为透镜132a的承靠面，作为固定透镜132a之用，即所属技术领域中具有通常知识者所知的。

以下内容将举出投影装置100之一实施例，系利用裁切的方式作为缩小透镜132a整体体积的方法。需注意的是，下述表一中所列的数据资料并非用以限定本发明，所属技术领域中具有通常知识者在参照本发明之后，当可应用本发明的原则对其参数或设定作适当的更动，惟其仍应属于本发明的范畴内。其中，表一为最靠近光阀120的透镜132a的第一周缘J1至光轴A1的距离r1与第二周缘J2至光轴A1的距离r2的比值分别采用不同数值所产生的整体投影亮度的效率的实施数值，而图1D则为依据表一所列举的数据而绘示的曲线关系图。

表一

r1/r2	投影效率之增益
		1.000	100.00％
0.900	107.29％
		0.800	113.96％
0.700	119.76％
		0.600	124.25％
0.500	127.73％
		0.400	129.41％
0.300	128.12％
		0.200	124.67％
0.100	120.30％
		0.000	113.82％

由表一中可得知，当r1/r2的比值为1时，则代表透镜132a并未被裁切，此时投影装置100的投影效率之增益便定义为100％；而当r1/r2的比值越来越小时，则可代表透镜132a被裁切的比例增加，同时投影装置100的投影效率之增益亦会随之提升。值得一提的是，当r1/r2的比值为0时，则代表透镜132a被裁切为一半，此时投影装置100的投影效率之增益与未裁切前相较，仍具有较佳的投影表现。

换言之，当对最靠近光阀120的透镜132a进行裁切时，必须考量能达到缩小投影装置的体积、投射出的投影画面不能有暗影以及实质上达到透镜132a在未经裁切时于投影画面上呈现的亮度；而上述较佳的裁切比例是同时能满足缩小体积、投影画面不能有暗影以及实质上维持正常投影画面亮度的需求。另外，需要说明的是，由于透镜132a的尺寸被裁切，因此为了使投影镜头130可将影像光束L2不受影响而可有效地投影至屏幕上，以产生良好的投影画面，因此本实施例之来自光阀120的影像光束L2需偏离透镜132a的光轴A1，如图1A所示。

在本实施例中，由于透镜132a的尺寸被裁切，因此透镜132a本身会呈现非对称的形态，因此，若欲使影像光束L2不受透镜132a的尺寸被裁切的影响而可顺利地被投影镜头130投影至屏幕上，来自光阀120的影像光束L2便需往远离第一周缘J1的方向偏离透镜132a的光轴A1。在本实施例中，影像光束L2偏离透镜132a的光轴A1并通过透镜132a的一侧，而第二周缘J2亦位于影像光束L2偏离透镜132a的光轴A1并通过透镜132a的同一侧。也就是说，以透镜132a的光轴A1为中心将透镜分为两部分，其中影像光束L2不会通过透镜132a被裁切后剩余的一部分，而是通过透镜132a未被裁切的另一部分来进行投影成像。需要说明的是，影像光束L2偏离透镜132a的光轴的角度θ1实质上落在3度的范围内。

另外，为了可进一步地缩小投影装置100的整体体积，并同时提供良好的投影画面，本实施例的投影装置100亦可透过裁切中继透镜170的尺寸，进而使投影镜头130与中继透镜170之间的距离相对地更为靠近，如此便可进一步地缩小投影装置100的整体体积。具体而言，本实施例之中继透镜170具有一光轴A2、一第三周缘J3与一第四周缘J4，第三周缘J3及第四周缘J4位于中继透镜170的光轴A2的相对侧，且第三周缘J3至光轴A2的距离r3与第四周缘J4至光轴A2的距离r4的比值落在大于等于0小于1之间，如图1A与图1C所绘示，其中图1C是图1A之中继透镜170的具体实施的示意图。在图1C中，若第三周缘J3至光轴A2的距离r3与第四周缘J4至光轴A2的距离r4的比值越小时，则代表中继透镜170整体体积缩小，反之，则相反。在本实施例中，r3/r4之比值较佳地可落在大约0.4与0.5之间。

在本实施例中，第三周缘J3与第一周缘J1是彼此相对，且中继透镜170进行裁切的考量与上述最靠近光阀120的透镜132a进行裁切的考量一致，即考量能达到缩小投影装置的体积、投射出的投影画面不能有暗影以及实质上达到中继透镜170在未经裁切时于投影画面上呈现的亮度；而上述较佳的裁切比例是同时能满足缩小体积、投影画面不能有暗影以及实质上维持正常投影画面亮度的需求。

类似地，为了避免传递至光阀120的照明光束L1的光形受到被裁切后的中继透镜170影响，因此，照明光束L1会偏离中继透镜170的光轴A2。也就是说，照明光束L1会往远离第三周缘J3的方向偏离中继透镜170的光轴A2。在本实施例中，照明光束L1偏离中继透镜170的光轴A2并通过中继透镜170的一侧，而第四周缘J4位于相对中继透镜170的光轴A2之另一侧。也就是说，以中继透镜170的光轴A2为中心将透镜分为两部分，其中照明光束L1不会通过中继透镜170被裁切后剩余的一部分，而是通过中继透镜170未被裁切的另一部分，以顺利将照明光束L1的光形传递至光阀120上。在本实施例中，照明光束L1偏离中继透镜170的光轴A2之角度θ2实质上可落在3度的范围内。

需要说明的是，本实施例的投影装置100采用上述的设计，其整体尺寸的大小可为72mm*36mm＝2592mm²。相较于传统投影装置不对投影镜头之最靠近光阀的透镜进行裁切而是仅对中继透镜进行裁切，其整体尺寸的大小则为74mm*55mm＝4070mm²。换言之，本实施例之投影装置100透过将投影镜头130之最靠近光阀120的透镜132a进行裁切，将使得投影装置100的尺寸相对于传统投影装置的尺寸缩小至64％。此外，由于投影镜头130的最靠近光阀120的透镜132a被裁切，因此投影镜头130便可更为靠近光阀120，换言之，投影镜头130本身的尺寸亦可获得缩减，例如是从原本14.3mm缩小到11.7mm，其缩小幅度为18％。

承上述，藉由将投影镜头130的最靠近光阀120的透镜132a与中继透镜170同时进行裁切时，除了可缩小投影装置100的整体体积外，亦可使得投影装置100有空间来放置反射元件160，进而避免光线干涉问题，从而降低投影画面产生暗影的机会。另外，为了使影像光束L2顺利地于屏幕上成像，会优化光阀120反射影像光束L2的角度，使影像光束L2传递至投影镜头130时偏离投影镜头130的最靠近光阀120的透镜132a的光轴，如此一来，影像光束L2通过透镜132a的某一区域而不是全部的区域，进而可避免因为透镜132a被裁切而造成较低的投影效率。换言之，本实施例的投影装置100除了具有较小的整体尺寸外，其亦可具有高效率的光学投影品质。

承上述，虽然上述实施例中是以裁切方式来使投影镜头130的最靠近光阀120的透镜132a与中继透镜170呈现非对称的形态，然而亦可透过一体成型的方式达到相同之非对称的形态，因此，由一体成型的方式所产生的透镜132a与中继透镜170亦具有前述所有的特征与功效。

图2为本发明另一实施例的投影装置的示意图。请同时参考图1A与图2，本实施例的投影装置100a与上述的投影装置100是采用相同的概念与相似的结构，二者不同之处在于，投影装置100a更包括一场镜180，配置于照明光束L1的传递路径上并位于照明系统110与光阀120之间，其中场镜180配置于影像光束L2的传递路径上，且位于光阀120与投影镜头130之间。另外，在光阀120前方还可配置一玻璃盖190以保护光阀120。

由于投影装置100a同样是采用前述投影装置100所提及的架构与概念，因此本实施例之投影装置100a具有投影装置100所提及的优点，在此不再赘述。

图3为本发明又一实施例的投影装置的示意图。请同时参考图1A与图3，本实施例的投影装置100b与上述的投影装置100采用相同的概念与相似的结构，二者不同之处在于，投影装置100b的光均匀化元件140为一光积分柱144。具体而言，光积分柱144除了可使照明光束L1均匀化之外，还可调整照明光束L1的光形以配合光阀120的形状。

同样地，由于投影装置100b是采用前述投影装置100所提及的架构与概念，因此本实施例之投影装置100b具有投影装置100所提及的优点，在此不再赘述。

值得一提的是，投影装置100b亦可采用前述之投影装置100a的结构设计，意即是，投影装置100b亦可采用场镜180与玻璃盖190的设计，此部份端视使用者的需求与设计而定，本发明并不限制。

图4为本发明再一实施例之投影装置的示意图。请同时参考图1A与图4，本实施例之投影装置200与上述的投影装置100采用相同的概念与相似的结构，二者不同之处在于，投影装置200不具有前述的反射元件160，意即，照明系统110所提供的照明光束L1可直接地通过前述的光均匀元件140与前述的聚光透镜150而传递至光阀120。换言之，本实施例的投影装置200是采用不同于投影装置100的照明光束的光路设计。

由于本实施例的投影装置200同样是利用将投影镜头130的最靠近光阀120的透镜132a进行裁切来缩小投影装置200的整体体积，进而避免影像光束于透镜132a与聚光透镜150之间产生传统的干涉问题，如此可降低投影画面产生暗影的机会。同样地，为了使影像光束顺利地于屏幕上成像，会优化光阀120反射影像光束L2的角度，使影像光束L2传递至投影镜头130时偏离投影镜头130的最靠近光阀120的透镜132a的光轴A1，如此，影像光束L2通过透镜132a的某一区域而不是全部的区域，进而可避免因为透镜132a被裁切而造成较低的投影效率。换言之，本实施例之投影装置200同样具有前述投影装置100所提及之优点。

图5为本发明更一实施例的投影装置的示意图。请同时参考图4与图5，本实施例的投影装置200a与上述的投影装置200是采用相同的概念与相似的结构，二者不同之处在于，投影装置200a更包括一前述的场镜180，配置于照明光束L1的传递路径上并位于照明系统110与光阀120之间，其中场镜180配置于影像光束L2的传递路径上，且位于光阀120与投影镜头130之间。另外，在光阀120前方还可配置一玻璃盖190以保护光阀120。

由于投影装置200a同样是采用前述投影装置200所提及的架构与概念，因此本实施例之投影装置200a具有投影装置200所提及的优点，在此不再赘述。

图6为本发明还一实施例的投影装置的示意图。请同时参考图4与图6，本实施例的投影装置200b与上述的投影装置200采用相同的概念与相似的结构，二者不同之处在于，投影装置200b之光均匀化元件140为一光积分柱144。具体而言，光积分柱144除了可使照明光束L1均匀化之外，还可调整照明光束L1的光形以配合光阀120的形状。

同样地，由于投影装置200b是采用前述投影装置200所提及的架构与概念，因此本实施例之投影装置200b具有投影装置200所提及的优点，在此不再赘述。

值得一提的是，投影装置200b亦可采用前述的投影装置200a的结构设计，意即是，投影装置200b亦可采用场镜180与玻璃盖190之设计，此部份端视使用者的需求与设计而定，本发明并不限制。

另外，在上述投影装置100、100a、100b、200、200a、200b中，照明系统110例如是以白光光源110a作为举例说明，于其他实施例中，前述的照明系统110亦可采用如图7与图8所分别绘示的照明系统110b与照明系统110c，其相关说明如下述。

在图7所绘示的实施形态中，照明系统110b包括一第一光源114a、一第二光源114b与一合光元件114c。第一光源114a提供一第一色光C1与一第二色光C2，第二光源114b提供一第三色光C3。合光元件114c反射来自第一光源114a的第一色光C1与第二色光C2，而来自第二光源114b的第三色光C3通过合光元件114c。具体而言，合光元件114c包括一第一反射元件R1与一第二反射元件R2。第一反射元件R1与第二反射元件R2并排设置且不交叉，其中第一反射元件R1反射第一色光C1，第二反射元件R2反射第二色光C2，且第三色光C3通过第一反射元件R1与第二反射元件R2。

承上述，于照明系统110b中，第一光源114a例如是可发出双色的发光二极管，而第二光源114b例如是可发出单色的发光二极管。具体而言，第一色光C1、第二色光C2与第三色光C3可分别为红光、蓝光与绿光，透过合光元件114c可使第一色光C1与第二色光C2分别被第一反射元件R1与第二反射元件R2反射，而第三色光C3则可通过第一反射元件R1与第二反射元件R2，从而这三色光可合光为白光。

上述照明系统110b中的第一光源114a与第二光源114b例如为各自独立的两个元件，在其他实施例中，照明系统例如采用可发出三种色光的单一光源(未绘示)，而此单一光源搭配具有第一反射元件R1与第二反射元件R2的合光元件114c，可达到与照明系统110b实质上相同的效果。

此外，其他实施例也可采用具有三个反射元件的合光元件(未绘示)，其中这三个反射元件彼此并排设置且不交叉，并可分别反射三种色光。当然，本发明并不限制形成三种色光之光源的组成结构与个数。

在图8所绘示的实施形态中，照明系统110c包括一第一光源116a、一第二光源116b、一第三光源116c与一合光元件116d。第一光源116a提供一第一色光C1。第二光源116b提供一第二色光C2。第三光源116c提供一第三色光C3。合光元件116d反射第一色光C1与第二色光C2，而第三色光C3通过合光元件116d。具体而言，合光元件116d包括一第一反射元件R1’与一第二反射元件R2’，其中第一反射元件R1’与第二反射元件R2’交叉设置。第一反射元件R1’反射第一色光C1，第二反射元件R2’反射第二色光C2，且第三色光C3通过第一反射元件R1’与第二反射元件R2’。

承上述，于照明系统110c中，第一光源116a例如是可发出红色的发光二极管，第二光源116b例如是可发出蓝色的发光二极管，而第三光源116c例如是可发出绿色的发光二极管。类似地，可透过合光元件116d使第一色光C1与第二色光C2分别被第一反射元件R1’与第二反射元件R2’反射，而第三色光C3可通过第一反射元件R1’与第二反射元件R2’，从而这三色光合光为白光。

上述照明系统110c中的第一光源116a、第二光源116b与第三光源116c例如为各自独立的三个元件，在其他实施例中，照明系统例如采用可发出三种色光的单一光源(未绘示)，而此单一光源搭配具有第一反射元件R1’与第二反射元件R2’的合光元件116d，可达到与照明系统110c实质上相同的效果。

需要说明的是，上述几种照明系统(例如110b、110c等)亦可应用于前述投影装置100、100a、100b、200、200a、200b的任一架构中，在此不再赘述。

综上所述，本发明之实施例可达到下列优点或功效之至少其一。首先，投影装置透过将投影镜头中最靠近光阀的透镜进行裁切，如此，透镜的尺寸便可被缩小，进而可使投影镜头与中继透镜之间的距离更为靠近，从而缩小投影装置的整体体积，其中裁切后的透镜的第一周缘至光轴的距离与第二周缘至光轴的距离的比值可落在大于等于0小于1之间。另外，为了使投影镜头可产生良好的投影画面，来自光阀的影像光束需往远离第一周缘的方向偏离透镜的光轴。另外，为了可进一步地缩小投影装置的整体体积，并同时提供良好的投影画面，本实施例的投影装置更可透过裁切中继透镜的尺寸，进而使投影镜头与中继透镜之间的距离更为靠近，如此便可进一步地缩小投影装置的整体体积，其中裁切后之中继透镜的第三周缘至光轴之距离与第四周缘至光轴之距离的比值亦可落在大于等于0小于1之间。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外，本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。

Claims

1.一种投影装置，包括：

一照明系统，提供一照明光束；

一光阀，配置于该照明光束的传递路径上并用以将该照明光束转换为一影像光束；

一投影镜头，配置于该影像光束的传递路径上并具有一透镜群，且该透镜群包括复数个透镜，其中该些透镜中的一最靠近该光阀的透镜具有一光轴、一第一周缘以及一第二周缘，该第一周缘及该第二周缘位于该光轴的相对侧，且该第一周缘至该光轴的距离与该第二周缘至该光轴的距离的比值落在大于等于0小于1之间；以及

一中继透镜，配置于该照明光束的传递路径上并位于该照明系统与该光阀之间，该中继透镜具有一光轴、一第三周缘与一第四周缘，该第三周缘及该第四周缘位于该中继透镜的该光轴的相对侧，且该第三周缘至该中继透镜的该光轴的距离与该第四周缘至该中继透镜的该光轴的距离的比值落在大于等于0小于1之间，且该第三周缘与该第一周缘是彼此相对。

2.如权利要求1所述的投影装置，其中，该影像光束偏离该透镜的该光轴。

3.如权利要求2所述的投影装置，其中，该影像光束偏离该透镜的该光轴的角度落在3度的范围内。

4.如权利要求1所述的投影装置，其中，该比值落在0.2至0.6之间。

5.如权利要求1所述的投影装置，其中，该影像光束偏离该透镜的该光轴并通过该透镜的一侧，而该第二周缘位于该侧。

6.如权利要求1所述的投影装置，其中，该比值落在0.4与0.5之间。

7.如权利要求1所述的投影装置，其中，更包括一反射元件，配置于该照明光束的传递路径上并位于该照明系统与该光阀之间，且该反射元件用以将来自该照明系统的该照明光束传递至该光阀。

8.如权利要求1所述的投影装置，其中，更包括一光均匀化元件，配置于该照明光束的传递路径上并位于该照明系统与该光阀之间。

9.如权利要求8所述的投影装置，其中，该光均匀化元件为一光积分柱。

10.如权利要求8所述的投影装置，其中，该光均匀化元件包括至少一透镜阵列。

11.如权利要求1所述的投影装置，其中，更包括一场镜，配置于该照明光束的传递路径上并位于该照明系统与该光阀之间，其中该场镜配置于该影像光束的传递路径上，且位于该光阀与该投影镜头之间。

12.如权利要求1所述的投影装置，其中，该照明系统包括一白光光源。

13.如权利要求1所述的投影装置，其中，该照明系统包括一第一光源、一第二光源与一合光元件，该第一光源提供一第一色光与一第二色光，该第二光源提供一第三色光，且该合光元件反射来自该第一光源的该第一色光与该第二色光，而来自该第二光源的该第三色光通过该合光元件。

14.如权利要求13所述的投影装置，其中，该合光元件包括一第一反射元件与一第二反射元件，该第一反射元件与该第二反射元件并排设置且不交叉，该第一反射元件反射该第一色光，该第二反射元件反射该第二色光，且该第三色光通过该第一反射元件与该第二反射元件。

15.如权利要求13所述的投影装置，其中，该第一光源与该第二光源各为一发光二极管。

16.如权利要求1所述的投影装置，其中，该照明系统包括一第一光源、一第二光源、一第三光源与一合光元件，该第一光源提供一第一色光，该第二光源提供一第二色光，该第三光源提供一第三色光，且该合光元件反射该第一色光与该第二色光，而该第三色光通过该合光元件。

17.如权利要求16所述的投影装置，其中，该合光元件包括一第一反射元件与一第二反射元件，该第一反射元件与该第二反射元件交叉设置，该第一反射元件反射该第一色光，该第二反射元件反射该第二色光，且该第三色光通过该第一反射元件与该第二反射元件。

18.如权利要求16所述的投影装置，其中，该第一光源、该第二光源与该第三光源各为一发光二极管。