TW200811470A - Projection system and its optical shutter - Google Patents

Description

200811470 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種遮光5|，拉則M认 / 特別關於一種用於投影 糸統之遮光器以及使用該遮光器之投影系統。 【先前技術】 影像投影系統係為目前光電產業中最熱門的分項 之-’而為符合市場上之需求，現今投影系統係朝向大 顯不面積、小型化以及輕量化等趨勢發展。 睛參照第1圖所示，—種習知之投影系統i係包括 一光源10、一色輪Π、一光通道12、一透鏡組13、一 影像產生裝置14以及-投影鏡頭組15。光源1〇係用 以產生一光線，光線依序經過色輪u、光通道12及透 鏡組13後，投射至影像產生裝置14上，影像產生裝置 14例如可以是數位微鏡裝置（Digital Micr〇_mir服 evice, DMD )’其上係具有複數個微反射鏡，藉由驅動 電極控制微反射鏡之傾斜角度及偏轉時間，切換光束進 入投影鏡頭組15，投影鏡頭組15係包括複數個透鏡及 一反射鏡容置於一鏡頭筒（圖未顯示）中，反射鏡係使光 束轉折而改變光路徑，讓光束經過該等透鏡放大後而投 射至一螢幕16成像。 為了產生晝面之色彩層次感，微反射鏡係以微動方 式產生光通量之差異來達到此目的。然而，由於微反射 鏡的變化有限，如第2圖所示，投影系統1更包括一遮 光裔17鄰設於投影鏡頭組15，藉由遮光器17之擺動 5 200811470 控制光通量之差異以增加對比度，使晝面更具有 次感。 如第2圖所示，一m jl ., 種白知之遮光器17係鄰設於投 影鏡頭組15。該遮光器17包括—遮光元件18及一致 動元件，遮光元件18係具有—遮光板i8i，致動元 件19包括-線圈m及_磁性元件192，線圈191係 配置組、、:^於遮光板181之基部，磁性元件丨92則係相對 線圈191 e又置，當線圈丨91通以電流時，會產生一垂直 於遮光板181方向之磁場，藉由與磁性元件192相互作 用下，而使遮光板181擺動，此遮光板181之設置將使 得光學投影系統1之晝面對比度提高至5〇〇〇 : i，有效 地優化晝面的品質。 然而，習知遮光器17之遮光板181係垂直於轉動 轴X，因此在相同遮光板181之質量下，由於遮光板181 相對轉動軸X之距離較長，而使轉動慣量過大，導致反 應速度降低；另外，遮光器17之結構設計亦造成投影 系統1空間配置上的限制，不符合現今小型化之趨勢。 爰因於此，如何提供一種降低轉動慣量並在投影系 統之空間设置上更具有可變通性之遮光器，實為重要的 課題。 【發明内容】 有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種降低轉 動慣量，並降低投影系統空間設置限制之遮光器。 200811470 、，彖疋’為達上述目的，依據本發明之一種遮光器包 匕-遮光元件以及一致動元件。該遮光元件係包括二遮 連動部’該遮光部連接該連動部，該遮光部面 對錢動部形成-預定角度；該致動元件係連結該連動 部’以驅使該遮光元件擺動。 凡旦/為達上述目的，依據本發明之一種遮光器可鄰設於 U統中之-投影鏡頭組。·該投影鏡頭組包括一鏡頭 筒’該鏡頭筒係容置複數鏡片。該遮光器係連結於該鏡 頭=。該料器包括-遮光元件及—致動元件，該遮光 W包括-遮光部及—連動部，該遮光部連接於該連動 部：該遮光部面對該連動部形成一預定角度，該致動元 件連結於該連動部，以驅使該遮光元件擺動。 承上所述，因依據本發明之—種遮光器係將遮光元 件之遮光部面對連動„折形成—預定角度，使遮光部 相對遮光元件之轉動軸的距離變短。因此，就相同質量 之遮光70件而έ，本發明之遮光元件有效降低轉動慣 量’進而提高遮光器之反應速度。另外，與習知技術相 較’由於遮光元件彎折—預定角度，因此當遮光器與投 影鏡頭組鄰設時，在達成遮光效果以增加晝面對比的前 ，下’亦能縮小組褒空間，提高空間配置的可變性，以 符合投影系統輕、薄、短、小之趨勢。 【實施方式】 以下將參照相關圖式，說明依據本發明較佳實施例 200811470 之-種遮光器’其中相同的元件將以相同的參照符號加 以說明。 巧參^、第3圖所示，依據本發明較佳實施例之 遮：器係包括一遮光元件21以及一致動元件22。 本貝細例之遮光|g 20係可應用於一投影系統。 士第3及4圖所示’該遮光元件21係包括一遮光 ^ 211及f連動部212，該遮光部2U係連接於該連動 邙212，5亥遮光部211係面對該連動部212彎折一預定 角又"亥角度0係為該遮光部211與該連動部212所 瓜成之了外角（如第4圖所示）。在本實施例中，較佳地 。亥外角係小於或等於9G度，即該遮光部2ιι係不平行 於該連動部212且夾角係該角度“於此，該遮光部2ιι 轉動軸x'之夾角相當於（9㈣），因而有效降低轉動 慣量。舉例來說，當該外角等於9〇度時，即該遮光部 211垂直於該連動部212，該遮光部2ιι係平行於該 動軸X、 該遮光部211係為不透光之材質所構成，例如但不 限於塑膠或金屬等材質，且該遮光部211係具有一缺口 213如第3圖所不’該缺口 213係為半圓形但並不以 =限缺口 213的形狀可依據投影系統不同的遮光效 率需求，而具有不同之形狀。 在本實施例中，該致動元件22係為—磁力致動元 件其係包括至少一線圈及一磁性元件（圖未顯示），兮 磁性元件（例如永久磁鐵）係與該線圈對應設置。該線圈乂 200811470 係可繞組於該連動部212，藉由對該線圈通以電流產生 一兹％，该磁場與該磁性元件交互作用，而驅使該遮光 元件21擺動。該線圈與該磁性元件之設置關係並不僅 『於此亦可將該磁性元件設置於該連動部212，該線 圈再相對該磁性元件設置，來達到驅動該遮光元件21 之目的。 一抑請參照第5圖所示，依據本發明較佳實施例之一遮 光為20係連接於一鏡頭筒30。 〜如第5圖所示，該鏡頭筒3〇係包括一鏡頭3〇1與 筒身302 ’該筒身302係連接於該鏡頭3〇1之一端， 複數鏡片31係容置於該鏡頭筒30内。 该遮光器20係連結於該鏡頭筒3〇，而使該遮光元 件21位於投影系統之光路徑上，藉由該遮光器20之作 動控制該投影系統中光通量之差異，以有效優化投影畫 面並增加對比。 一 如第6圖所示，該遮光器2〇可應用於一投影系統 4中。遮光器20於投影系統4中並不僅限於與該鏡頭 筒連接（如第6圖之a處所示），該遮光器2〇亦可設 置於光路徑上之任意位置。例如，該遮光器2〇可設置 於光線通過該色輪41之後（如第6圖之b處所示），通過 該光通道42之後（如第6圖之c處所示），或是經過該影 像產生裝置44反射之前或之後（如第6圖之0及e處所 不）。只要該遮光器20能造成光通量的差異以達成増加 影像對比的效果即可。 9 200811470 综上所述，依據本發明之一種遮光器以及使用該遮 光益之投影系統係將遮光元件之遮光部面對連動部彎 折形成-角度，使遮光部相對遮光元件之轉動軸的距離 變短。因此，就相同質量之遮光元件而言，本發明之遮 光元件有效降低轉動慣量’進而提高遮光器之反應速 度。另外，與習知技術相較，由於遮光元件彎折一預定 角度，因此當其與投影鏡頭組組設時，㉟夠縮小組裝空 間，提高空間配置的可變性，以符合投影系統輕 、 短、小之趨勢。 以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫 離本發明之精神與範喻，而對其進行之等效修改或變 更，均應包含於後附之申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示習知之光學投影系統的示意圖； 第2圖顯示習知之投影鏡頭組及遮光器的示意圖； 第3圖顯示依據本發明較佳實施例之一種遮光器 的立體示意圖； 、、口口 第4圖顯示如第3圖所示之遮光器的側視圖； 第5圖顯示本發明較佳實施例之遮光器與鏡頭 連接的示意圖；以及 、σ 第6圖為依據本發明較佳實施例之一種投影系統 的示意圖。 ’、、、、 200811470 元件符號說明： 1、4 投影系統 10、40 光源 11、41 色輪 12、42 光通道 13、43 透鏡組 14、44 影像產生裝置 15 投影鏡頭組 16 螢幕 17 ^ 20 遮光器 18、21 遮光元件 19 ^ 22 致動元件 30 鏡頭筒 31 鏡片 46 顯示幕 181 遮光板 191 線圈 192 磁性元件 211 遮光部 212 連動部 213 缺口 301 鏡頭 302 筒身 X、xr 轉動軸 a ' b、c 、d、e 位置 11

Claims (1)

1. 200811470 十、申請專利範圍： i 一種遮光器，包括： 一遮光元件，係包括一遮光部及一連動部，該遮光 部連接於該連動部，該遮光部面對該連動部彎折 一預定角度；以及 一致動元件，係連結於該連動部，以驅使該遮光元 件擺動。 2.如申請專利範圍第丨項所述之遮光器，其中該預定 角度係為該遮光部與該連動部所形成之一外角且該 外角係小於或等於90度。 3. 如申請專利範㈣！項所述之遮光器，其中該致動 元件係為一磁力致動元件。 4. 如申請專利範圍第3項所述之遮光器，纟中該磁力 致動70件係包括至少一線圈及一磁性元件，該磁性 元件與該線圈對應設置。 5. 6, 7. 如申請專利範圍第4項所述之遮光器 繞組於該連動部。 如申請專利範圍第4項所述之遮光器 元件设置於該連動部。 如：請專利範圍第1項所述之遮光器 兀件之該遮光部係具有一缺口 專利範圍第7項所述:遮 係為半圓形。 其中該線圈 其中該磁性 其中該遮光 其中該缺口 一種投影系統，包括： 12 ，.-—ή。., ，.-—ή。.,200811470 一光源； 一色輪； 一光通道； 一透鏡組； 一影像產生裝置；以及 一投影鏡頭組；其包括一遮光器，該遮光器包括： 一遮光元件，係包括一遮光部及一連動部，該遮 光部連接於該連動部，該遮光部面對該連動部 彎折一預定角度；以及 13 一致動元件，係連結於該連動部，以驅使該遮光 元件擺動； ' 、中及光源產生一光線，依序通過該色輪、該光通 道及該透鏡組後進入該影像產生裝置，該影像裝 置將光線投射經過該投影鏡頭組成像。 10·如申請專利範圍第9項所述之投影系統，其中該預 疋角度係為該遮光部與該連動部所形成之一外角且 该外角係小於或等於9〇度。 11·如申請專利範圍第9項所述之投影系統，其中該致 動元件係為一磁力致動元件。 12·如申請專利範圍第u項所述之投影系統，其中該磁 力致動元件係包括至少一線圈及一磁性元件，該磁 性元件與該線圈對應設置。 13·如申請專利範圍第12項所述之投影系統，其中該線 圈繞組於該連動部。 13 200811470 14·=申請專利範圍第12項所述之投影系統，其中該磁 性元件設置於該連動部。 15.如申請專利範圍第9項所述之投影系統，其中該遮 光元件之该遮光部係具有一缺口。 16·如申睛專利範圍第15項所述之投影系統，其中該缺 口係為半圓形。 17· -種嶋統，包括一光源、一色輪、一光通道、 ^少一透鏡組、一影像產生裝置以及一投射鏡頭 組，其中該光源所發出的光係經過該色輪、該光通 道、該透鏡組且經由該影像產生裝置反射後，再經 忒杈射叙頭組投射於一螢幕上，該光源所發出之光 的光通量係可由一遮光器所控制，該遮光器包括： 遮光元件，係包括一遮光部及一連動部，該遮光 部連接於該連動部，該遮光部面對該連動部彎折 一預定角度；以及 一致動元件，係連結於該連動部，以驅使該遮光元 件擺動。 18·如申請專利範圍第17項所述之投影系統，其中該遮 光器係與該投射鏡頭組連接。 19·如申請專利範圍第17項所述之投影系統，其中該遮 光器係設置於光線通過該色輪之後。 2〇·如申請專利範圍第17項所述之投影系統，其中該遮 光器係設置於光線通過該光通道之後。 21·如申請專利範圍第17項所述之投影系統，其中該遮 200811470 光器係設置於光線通過該影像產生裝置之前。 22·如申請專利範圍第17項所述之投影系統，其中該遮 光器係設置於光線通過該影像產生裝置之後。 23·如申請專利範圍第17項所述之投影系統，其中該預 定角度係為該遮光部與該連動部所形成之一外角且 該外角係小於或等於90度。 2 4.如申請專利範圍第丨7項所述之投影系統，其中該致 動元件係為一磁力致動元件。 25·如申請專利範圍第24項所述之投影系統，其中該磁 力致動元件係包括至少一線圈及一磁性元件，該磁 性元件與該線圈對應設置。 26·如申請專利範圍第乃項所述之投影系統，其中該線 圈繞組於該連動部。 27.如申請專利範圍第25項所述之投影系統，其中該磁 性元件設置於該連動部。 一申明專利範圍第丨7項所述之投影系統，其中該遮 光元件之該遮光部係具有一缺口。 申明專利範圍第28項所述之投影系統，其中該缺 口係為半圓形。 15