TW200825453A - Optical projection apparatus - Google Patents

Description

200825453 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光學投影裝置。 【先前技術】 美國專利US 5, 633, 755與US 6, 323, 982分別揭露光學投影 仁才又衫裂置之光源的可用照明區域會受到光展量守恒（ f ⑽sensation) 制’因此由光學投料置投影谢^ en ue 光亮也會受到限制。 〜聲丄的 【發明内容】 就光學投影裝置而言，其研究發展的目標之一 具有足夠光量的光學投職置，以達成特定效能。卩^、—種 依據光學投職置的至少-種實_，絲投妓置包含—第一 光源:其又包含至少—可發光之二極體晶片。舉_言，該可發 ( ^-極體晶片可包含發光二極體晶片或雷射二極體晶片。較佳 實施例中’光源係包含複數個發光二極體晶片。 土 依據光學投影裝置的至少一種實施例，光學投影裝置包含—第二 =源’其又包含至少—可發光之二極體晶片。舉例而言，該^ 先之二極體晶片可包含發光二極體晶片或雷射二極體晶片。同樣 地，在較佳實施例中，光源係包含複數個該種可發光之二極體: 依據光學投影裝置的至少 -種實施例’光學投純置包含複數個 200825453 ’其構成微鏡面陣列。該微鏡面陣列所構成 成所謂的數位鏡錄置（叫也1 mi_d_

6 m 982 鏡面裳置可見於美國專利此5,633,855與US 此提供做;^、。所揭露之内容包含微鏡面陣列之製作與功能，於 =:=鏡面’舉例而言可以將照射在其上的電磁韓射 之表面#^右;/上。就此目的而言，在較佳實施例中，微鏡面 可為正_ 良的反射效能。舉例而言’微鏡面的反射表面 了為正方形、長㈣、平行四翻、或者長方形等各種型態。 m所=rf學投料置而言，微鏡面_包含—光調節器 性地導向^^崎顺麵陣耻㈣線，選擇 例而言導=二)置的光出口區域，或者一 ^ 為微鏡面陣列提供照明。第光 知—-· 尤源則可由弟二方向為微鏡面陣列 I [, 係相對於微鏡面陣列而設置， :3 陆WWW⑽一 - J刀別由不同之方向為微鏡面 riitm的_至少::種實施例，該第一光源可由第-方向 田弟二 提供照明。此即表示此處所揭露 明光源。此種情況 在較佳實施物具有來自不二:二以’微鏡面陣列 \第:方⑽第二方向相異為佳。舉例而言，第—與第二光源 陣列提供卿。然而，亦可能彻光學 將光源所提供之㈣光料向_ Pt吻也細tS) ’ 陣列獲得來__柯的_。料使得微鏡面 禋b况下，第一光源與第 200825453 、…/Λ亦可阢设置在一起，舉例而言可設置在一共同載體上。 依據光學投影裝置的至少-種實施例，光學投影裝置包含一第一 含至少i發光之二極體晶片；—第二光源，其包含 可^光之—極體晶片；以及複數個微鏡面，以構成微鏡面 曰 二中"亥第一光源可由一第一方向為該微鏡面陣列提供照 明而邊第二光源可由一第二方向為該微鏡面陣列提供照明，而 該第一方向與該第二方向互異。 ’、 錄光學投影裝置輕少—種實施例，光學投影裝置包含第一光 、其可吸收來自該第—光源的n光⑽為—物體或一塗 佈區其㈣可錢在沒有反射和舰的情況下财光線。ς 種U况而口，光卩曰解無需為特別的組件，而可以利用投影裝置 之其他組件（例如外殼），提供光陷阱之部分功能。 此外，亦可以其他方式將料向光出σ。在此種情 光陷阱之設置。 光學投影裝置更進-步包含—第二光_，其可吸絲自第二光 源之光線。在此情況下的較佳實施例中，第一光陷阱與第二光陷 阱所安排的位置具有間距。 、 y 依據光學投影裝置的至少-種實施例，微鏡面陣觸—微鏡面具 有兩個預先設定之傾斜位置。換句話說，她於未傾斜之原始位 置，微鏡面可傾斜至兩個予魏設紐的傾斜角度。較佳實施例;， 這兩個傾斜角度的數值大小相同，但方向（sign)不同。其中， 稱為開啟位置的-麵斜位置上，微鏡面舉泰言可將照射於其 200825453 如投聲幕上反=光予奴衫^置光出口之方向，而使其照射於例 間設侧峨光線出口之 仅〜鉍頭等先學兀件，以接收上述光線。 其中 射於鮮位置上，較佳實施财係將照 電磁Η ΐ 光線反輕触时，叫㈣射於其上的 幸田射’迪可能使得光線無法穿越光學投影裝置之光出口。 ===至少中的一微鏡面 的二=r=:r置’其中位於第-傾斜位置 細的紐導向第二光_中。騎表示，在第 置，而對於來守自，自第一光源之光線而言’微鏡面係在開啟位 、；末自弟—光源之光線而言，微鏡面係在關閉位置。 置的微鏡面將來自第二光源的光線導向光學 方向，同時將來自第—光源的光線導向第-光 “:=兒’在第二傾斜位置時’對於來自第二光源之光 制衣置，由此得以選擇操作第一與第 置可以選擇性地切換至第-光源，在特二二制裝 一原在特疋的弟二期間之中操作該光源，然後關閉。在較佳 200825453 便用弟先源，而在第二期間内口你田结 較佳實施例巾使以二光源。此種情況下的 弟期間與弟二期間係相互接續。 示，微鏡面陣列也由不 同的方向父替接收到不同光源之照明。 =種情況下，光學投難置具訂w枝， 源冷卻。此種設計尤其可以將低各個光源之能 失^體! 的電流顛峰值卻減少了將近—半的電力損 ,「、體而吕，此可降低作為光源之發光二極體晶片的空乏層 體曰la^_er)/皿度。由於空乏層溫度之提高會造成發光二極 t片〉皿度之降低，因此可藉由上開選擇性採用兩絲源照明之 方法，提高光學投影裝置之總體亮度。 =據光學投影裝置之至少-種實施例，由第—光賴發出的光 、、友’稭由弟二光源所發出之光線互補，即可形成白光。此即表示 顯示影像則的微鏡面_，會先接受到來自第—光線（first light component)(即來自第—光源之光線）的到。隨後，微 鏡面會接收到來自第二光線（及來自第二光源之光線）的照明。 此例所揭露之光學投影裝置具有下順長，尤其：其可省略组人 多數光線之雙色濾、光H，即可產生白光。期此處所揭露之^ 投影裳置，即可將纟自複數個統的光線組合，而無任何損失。 依據光學投影裝置之至少一種實施例，其兩個光源（即第一光源 200825453 與第二光源）均發射白光。 依據^學投影裝置之至少一種實施例，光學投影裝置包含一第二 才工制衣置其可在第三期間經過之後，改變微鏡面陣列中微鏡面 的傾斜位置。此例中，帛三期間短於第一期間與第二期間。此即 表不，舉例而言在利用第一光源對微鏡面提供照明的過程中（即 ^期間），该控制裝置可至少一次改變微鏡面的傾斜位置。同 時，在第^期間中（及利用第二光源對微鏡面提供照明的過程 中）’该第二控制裝置亦可至少一次改變微鏡面的傾斜位置。由 此，影像錢由光學投影裝置第—光源所提供之緣產生，而同 樣的影像可在隨後的第二期間内，由第二光源所提供之光線產 生。對親看者而言，第一期間與第二期間所產生之影像相互疊加， 產生單一的彩色影像。 嫩置將以下列實施例以及侧式，更進一步詳細 【實施方式】

參見第3A圖）。 極體晶μ 31 (此部分同樣請 光學投影裝置此外爭έ? A似AW _ 一匕

其中包含趣個微鏡面 >調節器。扁私 在較佳實施例 200825453 中丄彳ϋ面陣列4受到光源的平均照明。微鏡面陣列4利用其中 的每^個微鏡面3，將人射照映於其上的光線，選擇性地導向光學 投純置之外或者進人光學投f彡裝置之巾（舉例而言，將之導至 味中）。在某些實施例中，微鏡面陣列4中的各個微鏡面3均 具有正方㈣者長方形之表面。較佳實施例巾，微鏡面表面之面 、】、、、勺在12至25平方微米（Square micr〇mefer)之間。微鏡 面陣列4包含數百、數千、甚至可達數百萬錄鏡面3。各個微鏡 面可以代表投影影像中的一個晝素。 U鏡面陣列4的各個微鏡面3均已完成組裝，故可對應一傾斜轴5 丄疋I同％其具有—第_傾斜位置與—第二傾斜位置。舉例而 言，各微鏡面3可對應傾斜軸5而具有正負12度之傾斜。

ίϊΐ發日種實施例，第—光源1係對應於傾斜軸5而設置 二的第—邊。第二光源2係設置於微鏡面陣列4的 笛=弟光源1由第一方向11為微鏡面陣列4提供照明，而 2光源2則由第二方向12為微鏡面_愤供照明，其 第二1與第—方向12互異。第—光源與第二光源舉例而言係由 卫制裝置6所選擇驅動與操作。微鏡面3係由 =動’舉_可藉此相對應於傾斜軸5而在 ^ 7 位置之間往復傾斜。 步1貝計 光線係與第二光源2所發出之 即可產生紅光 舉例而言，若第-光源i可產生綠光，第二光源2 13 200825453 與監光。此外，第-絲丨亦可能產生綠光和/或青綠色光，而第 二，源2產生紅光與藍光。再者，第一光源丨可產生綠光與黃光， =第二光源2則可產生紅光與藍光。上述各例巾，第—光源^與 第二光源2均可能包含兩種或更多的組合。 第2A圖、第2B圖、第2C圖與第2D圖顯示依據本發明之第二種 實施例所製作的光學投影裝置，在不同_下的剖面示意圖。 第2A圖顯示依據本發明之第二種實施例，光學投影裝置在第一時 間τι下的示意圖。此時對於第一光源1而言，微鏡面3係切換至 開啟位置，而使光線得以經由第—方肖n照射至微鏡面陣列4之 ^ :換句話說，第一光源1所發射之光線中，至少有一部份會被 ，鏡面3導向光學元件9而轉向光學投影裝置的光出口端8。曰 第2B圖顯示依據本發明之$二種實細，光學投影裝置在第二時 間T2下的示意圖。此時對於第一光源i而言，微鏡面3係切換至 關閉位置，而使光線得以經由第—方向丨丨照射至微鏡面3之上。 換句居說，照射在微鏡面3之上的光線會由微鏡面3而由箭號Μ 方向向苐光陷味21。光線在此被吸收，因此無法穿越光學 投影裝置的光出口端8而離開光學投影裝置。 參照第2A圖與第2B圖，較佳實施例中微鏡面3係在第一期間之 内$開啟位置轉換至關閉位置，而其中第-光源1係由控制裝置6 所控制㈣。在第—期間巾，微鏡面3亦可重複地由第二控制襄 置7可重複地在開啟位置和關閉位置之間切換。 第2C圖顯示依據本發明之第二種實施例，光學投影裝置在第三時 14 200825453 1T3下计』在弟二_T3，第二光源 射至微鏡面陣列4之上。對於第 ▲由弟—方向12知 pe., . ^ i ^ 1 、弟—先源而吕，微鏡面3係切換至 開啟位置，由此反射之光線會被導向箭號13 件9之後到達光學投影裝置的電爾刚口端8。越先子凡 ==本:明之第二種實施例，光學投影裝置在第四時 間Τ4下的不思圖。在弟四時間Τ4，第二光源2由第二方向12照 r 射至微鏡面3之上，同時對…、 番N谓4切“織面3仙換至關閉位 =即’騎在微鏡面3之上的光線係反射至箭號π所示 之方向，取終到達第二光陷阱22而被吸收。 k時間T3與第四時間T4落在第二期間之内，其中微鏡面陣列4 =到光源2來第—方向12之照明。依據一種較佳實施例，微鏡面 弟二期間中進行至少—次的開啟/關_換，或者關閉/開啟轉換。 =體而言’影像所包含之影像内容會在第—_之内展現。而反 影像（inverse part of the image)則會在第二期間之内顯現。 第从圖顯示可作為第一和/或第二光源的一種光源之透視示意 圖三該光源包含至少一個發光二極體晶片31。發光二極體晶片31 ，安放於載體32之上，該載體例如可包含陶瓷材料。發光二極體 晶片31藉由傳導執道33與拴塞36，與位於外部的光源1與光源 2進行連接。舉例而言，突波吸收器可與發光二極 晶片31並聯，以提供靜電保護。發光二極體晶片31與載體32 係&置於連接载體34之上，而傳導軌道33亦設置於其上。依據 本电明之—種較佳實施例，連接載體34為金屬核心的電路版。 15 200825453 光學π件37之-種實施例可見於第3β圖與第χ圖之透視示意 圖，其係由光源1、2之發光二極體晶片31向下延伸。光學元件 可為固態硬體元件，舉例而言可利用塑膠材料。操作光源i、2時， 可利用光學το件37將光源所發出之光線混合，或將之均質化。依 據本么明之種較佳貫施例，光學元件37可為光匯聚器，其沿著 發光二極體晶片之方向逐漸收縮。 上述實施方式與較佳實關麟用以關本發明之範_，此外， 依^本《明所祕而生之新特徵魏或者特徵功能之組合，均落 明之中請專利範圍中，縱使上述新特徵功能與特徵功能組 口亚未明不_於_請專利範圍或者實施方式之中者亦同。 102006045692· 0之優先權，於此提供 本發明主張德國專利申請號 做為茶考。 【圖式簡單說明】 ，在峨學投影裝置之 _喊_透衫意圖，舉例㈣其可料第—或第二 弟3Β圖與第3C圖顯干伞與一 第3Α圖所示者共同作為光:二件6^透視示意圖’舉例而言其可 在實施例與圖式中，相 午邛刀與尺寸對應關係並非全真比例。相對 16 200825453 言，圖式之某些部分係經特別誇示，以求利於理解。 【主要元件符號說明】 1:第一光源 2 ··第二光源 3 :微鏡面 4 :微鏡面陣列 5 :傾斜軸 6:第一控制裝置 7:第二控制裝置 8 :光出口端 9、37 :光學元件 11 :第一方向 12 :第二方向 13、14、15:箭號 21 :第一光陷阱 22 :第二光陷阱 31 :發光二極體晶片 32 :載體 33 :傳導執道 34 :連接載體 35 :突波吸收器 36 :拴塞 17

Claims (1)

1. 200825453 十、申請專利範圍·· J•一種光學投影裝置，包含： 一第一光源，其包含至少一發光二極體晶片，· 一第二光源，其包含至少一發光二極體晶片； 複數個微鏡面，共同組合成一微鏡面陣列，其中· 二第-光源由一第一方向為所述微鏡面陣 照明；以及 二微鏡，提：’ 置’其包含 2·如申睛專利範圍第1項所述之裝 :來自所述第 一弟二先陷w，其可吸收來自所述第二光源之=及 3·如申凊專利範圍第〗項所述之 第—傾斜位置與-第二_2述=面_之所述 ^向 ㈣-絲所· 之 光線導向所述3^^^^置時可將第二光源所發出 光源所發出之光線導向^述第端方向，同時將所述第 4·如申請專利範圍第 置 其 可選擇_操作所」裝置，其包含—第-控織 昂先源與所述第二光源。 18 200825453 5.如申請專利範圍第4項所述 複數個第-期間之内操作衣 操作所述第二光源， 、…其中所述第_控制裝置可在 其中所述第—Π，並在複數個第二期間之内 調U所述第二期間相互接續。 6::申請專利範圍第1項所述之聿m 光線與所逑第二光源所發、Ά 斤述第-光源所發出之 先線可互補形成白光。 一:申請專利範圍们項所述 —光源可在操作時發出白光。x、、中所述第—光源與所述第 8二如:青專利範圍第1項所述之襄 第二控制裴置，其可在一 所述微鏡_傾斜㈣，觸後調整輯微鏡面陣 和/或所述第二期間。 ㈣第三期間小於等於所述第―期間 置 7· 置 包含