TW200827916A - Projection system and light tunnel thereof - Google Patents

Description

200827916 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種顯示系統及其光導管， 種投影系統及其光導管。 、〗關於一 【先前技術】

由於大顯示面積、小型化以及輕量化系統的兩、 下’影像投影系統成為目前光電產業中最熱門的分；求 請參閱圖i所示’影像投影系統在此簡稱為投 1，其係具有一光源10、一色輪組件u、一光導管統 T_el) 12、一透鏡組件13、一數位微鏡裝置 Micro-minror Device，DMD) 14 及一投射單元 i5。gltal ίο係發射光線至色輪組件η後進入光導管12，再經=源 鏡組件13聚焦至數位微鏡裝置14上，藉由驅動電極押^ 數位微鏡裝置14上複數微反射鏡（圖中未示）之傾ς自 度及偏轉時間，切換光的反射方向，再經由投射單元 投射至一螢幕16上而成像。 請同時參閱圖1及圖2’習知之光導管12主要係由四 片光學元件m所組成，組裝時㈣治具來固定四片光與 元件121後，再以-黏著膠122塗佈於兩兩光學元件 之交接處，使該等光學元件121相互接合。由於，这 12之内表面係具有-反射層，因此當光源1()所發射之: 束經由一入口端m進入光導管12後，經由反射 7 200827916 l 反射後由出口端124輸出，可使光線亮度變得均勻化。 然而，由於光學元件121與光學元件121間必須留有 設置黏著膠122之空間’使得各光學元件121間之承载面 ▲較小（如圖2之S所示），當光導管12受到外力碰撞時， •各光學元件121町能會因為結構強度不足而產生分離，進 而影響光導管12之效能。此外，由於光源10所發射光束 的溫度相當高，造成環境溫度相對提升，焱使鄰近光源10 之光導管12的黏著膠122易產生變質脆化，同樣會導致 • 光導管12之光學元件121結構強度不足而分離之現泉。 【發明内容】 有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種投影系統 及其光導管，其光導管具有較佳之結構強度。 ，緣是，為達上述目的，依本發明之光導管包含一第一 光學元件、一第二光學元件、一第三光學元件及一第四光 學TG件’其中，第一光學元件具有一第一嵌槽；第二光學 牛係與第-光學元件相對而設，且第二光學元件具有一 第二嵌槽i第三光學元件係連接第一光學元件與第二光學 兀件’·且第ΐ光學元件之一端係設置於第一嵌槽或第二嵌 、第四光學元件係與第二光學元件相對而設，且 學:件係連接於第-光學：牛與第二光學元件，第 四光學件之—# Μ ^ 缒係攻置於第一嵌槽或第二嵌槽中，而弟 竹-、楚一 弟二光學元件、第三光學元件及第四光學元 件之内表面係形成—光通道。 8 200827916 為達上述目的，依本發明所述之投影系統包含一光 源、一色輪組件及一光導管。其中，色輪組件係設置於光 源之一側。光導管係設置於光源與色輪組件之間或是設置 -於色輪組件相對於光源的一侧，光導管具有一第一光學元 件、一第二光學元件、一第三光學元件及一第四光學元 件。其中，第一光學元件具有一第一嵌槽，第二光學元件 係與第一光學元件相對而設，且第二光學元件具有一第二 嵌槽，第三光學元件係連接第一光學元件與第二光學元 • 件，且第三光學元件之一端係設置於第一嵌槽或第二嵌槽 中，第四光學元件係與第三光學元件相對而設，第四光學 元件係連接於第一光學元件與第二光學元件，第四光學元 件之一端係設置於第一嵌槽或第二嵌槽中，而第一光學元 件、第二光學元件、第三光學元件及第四光學元件之内表 面係形成一光通道。 承上所述，依本發明之投影系統及其光導管，由於光 學元件具有嵌槽之結構，使得光學元件之一端可與另一光 * 學元件之嵌槽結合，所以，光導管本體之各光學元件不需 。預留設置黏著劑之空間，因而，光導管具有較佳之結構強 ^ 度。相較習用結構而言，本發明之光導管確實不易因黏著 劑受熱脆化或是受外力壓迫，而影響光導管之結構強度。 此外，各光學元件於各嵌槽處更可具有凹部之設置，藉 此，各光學元件係可具有較佳之組裝精度。另外，本發明 之各光學元件之各嵌槽之設置位置與數量具有多種態樣 之變化，確實符合實際應用上之需求。 9 200827916 【實施方式】 以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之投 影系統及其光導管。 -請參閱圖3及圖4，以說明本發明第一實施例之光導 _管。 如圖3所示，光導管2包含一第一光學元件21、一第 二光學元件22、一第三光學元件23及一第四光學元件24。 於本實施例中，第一光學元件21具有一第一嵌槽 211，而第一嵌槽211係位於第一光學元件21之一端21a。 此外，第二光學元件22係與第一光學元件21相對而 設，且第二光學元件22具有一第二嵌槽221。於本實施例 中，第二嵌槽221係位於第二光學元件22之一端22a。 另外，第三光學元件23係連接第一光學元件21與第 二光學元件22，且第三光學元件23之一端係設置於第一 嵌槽211或第二嵌槽221中。於本實施例中，第三光學元 件23之一端23a係設置於第一光學元件21之第一嵌槽211 中，而第三光學元件23之另一端23b係抵接於第二光學 元件22之另一端22b。 > 此外，第四光學元件24係連接第一光學元件21與第 二光學元件22，且第四光學元件24之一端係設置於第一 嵌槽211或第二嵌槽221中，而第一光學元件21、第二光 學元件22、第三光學元件23及第四光學元件24之内表面 係形成一光通道L。於本實施例中，第四光學元件24之一 端24a抵接係與第一光學元件21之另一端21b，而第四光 200827916 學元件24之另一端24b係設置於第二光學元件22之第二 嵌槽221中。 經由上述結構，由於，第三光學元件23之一端23a . 係設置於第一光學元件21之第一嵌槽211中，而第四光 _ 學元件24之另一端24b係設置於第二光學元件22之第二 嵌槽221中，使得第一光學元件21、第二光學元件22、 第三光學元件23及第四光學元件24間具有較大之承載面 S，因此，光導管2可具有較佳之結構強度。 • 當然，第一光學元件之第一嵌槽與第二光學元件之第 二嵌槽之設置位置係可依照實際狀況而改變。 如圖4所示，第一光學元件25之一第一嵌槽251係 位於第一光學元件25之中央區域，而第二光學元件26之 一第二嵌槽261係位於第二光學元件26之中央區域。此 時，第三光學元件23與第四光學元件24係可分別設置於 第一嵌槽251與第二嵌槽261中，其中，第三光學元件23 之一端23 a、另一端23 b係分別抵接於第一嵌槽251之一 ⑩ 壁面251a以及第二嵌槽261之一壁面261a，而第四光學 • 元件24之二端24a、24b係分別抵接於第一嵌槽251之另 -一壁面251b以及第二嵌槽261之另一壁面261b。 ' 接著，請參閱圖5，係為本發明第二實施例之光導管 3，其係具有一第一光學元件31、一第二光學元件32、—— 第三光學元件33及一第四光學元件34。 於本實施例中，第一光學元件31具有一第一嵌槽 311，而第二光學元件32具有一第二嵌槽321，其中，第 π 200827916 一嵌槽311與第二嵌槽321之位置係與第一實施例中第一 光學元件21之第一嵌槽211與第二光學元件22之第二嵌 槽221之位置相同。 - 此外，第三光學元件33具有一第三嵌槽331，第三嵌 ， 槽331係位於第三光學元件33之一端33a。此時，第三光 學元件33之另一端33b係設置於第一光學元件31之第一 嵌槽311中，而第二光學元件32之一端32a係設置於第三 光學元件33之第三嵌槽331中。 馨 另外，第四光學元件34具有一第四嵌槽341，第四嵌 槽341係位於第四光學元件34之一端34a。此時，第四光 學元件34之另一端34b係設置於第二光學元件32之第二 嵌槽321中，而第一光學元件31之一端31a係設置於第四 光學元件34之第四嵌槽341中。 經由上述結構，第一光學元件31係以其一端31a設置 於第四光學元件34之第四嵌·槽341中，第二光學元件32 .係以其一端32a設置於第三光學元件33之第三嵌槽331 中，第三光學元件33係以其另一端33b設置於第一光學 元件31之第一嵌槽311中，第四光學元件34係以其另一 • 端34b設置於第二光學元件32之第二嵌槽321中。同樣 地，第一光學元件31、第二光學元件32、第三光學元件 33及第四光學元件34之内表面係形成一光通道L，而且， 各光學元件31、32、33、34間係可具有較大之承載面S， 使得光導管3具有較佳之結構強度。 除了上述之外，第一光學元件之第一嵌槽與第二光學 12 200827916 元件之第二嵌槽之設置數量係可依照實際狀況而改變。 請參閱圖6，係為本發明第三實施例之光導管4，具 有一第一光學元件41、一第二光學元件42、一第三光學 元件43及一第四光學元件44。 於本實施例中，第一光學元件41具有二第一喪槽 411、412，而該等第一嵌槽411、412係分別鄰近位於第一 光學元件41之二端。 此外，第二光學元件42係與第 > 光學元件41相對而 設，且第二光學元件42具有二第二嵌槽421、422，而該 等第二嵌槽421、422係分別鄰近於第二光學元件42之二 端，且該等第二嵌槽421、422係分別對應該等第一嵌槽 411、412 設置。 另外，第三光學元件43之一端43a係設置於第一光學 元件41之第一嵌槽411中，而第三光學元件43之另一端 43b係設置於第二光學元件42之第二嵌槽421中。 而且，第四光學元件44之一端44a係設置於第一光學 元件41之第一嵌槽412中，而第四光學元件44之另一端 44b係設置於第二光學元件42之第二嵌槽422中。 最後，請參閱圖7，係為本發明第四實施例之光導管 5，具有一第一光學元件51、一第二光學元件52、一第三 光學元件53及一第四光學元件54。 於本實施例中，第一光學元件51具有二第一嵌槽 511、512，而第二光學元件52具有二第二嵌槽521、522。 然而，該等第一嵌槽511、512與該等第二嵌槽521、522 13 200827916 係較第三實施例之該等第一嵌槽411、412與該等第二嵌 槽421、422更偏靠第一光學元件51與第二光學元件52 之二端設置。因此，本實施例之第三光學元件53、第四光 -學元件54仍可以與第三實施例之第三光學元件43、第四 光學元件44相同之方式’分別設置於第一光學元件$ 1之 該等第一嵌槽511、512以及第二光學元件52之該等第二 嵌槽521、522中。 本實施例與第三實施例不同之處在於：該等第一喪槽 # 511、512更分別具有一凹部511a、5 l：2a，而該等第二欲槽 521、522更分別具有一凹部521a、522a。於本實施例中； 各嵌槽511、512、521、522之表面係大致成l形，各凹 部511a、512a、521a、522a係分別設置於各l形嵌槽511、 512、521、522 之一底面 511b、512b、521b、522b，當然， 亦可將各凹部511a、512a、521a、522a設置於各L形嵌槽 511、512、521、522 之一壁面 511c、512c、521c、522c。 ⑩ 當第三光學元件53之二端與第四光學元件54之二端 分別設置於該等第一嵌槽511、512與該等第二嵌槽521、 522中時，各凹部511a、512a、521a、522a係分別鄰設於 對應第三光學元件53或第四光學元件54之一端，使得第 三光學元件53與第四光學元件54係可緊貼於各嵌槽 511a、512a、521a、522a 之底面 511b、512b、521b、522b。 當然’亦可將凹部設置第一實施例、第二實施例及第 三實施例中之各嵌槽與各光學元件相鄰處。如此一來，各 光學元件係較能精準地對位，使得光導管具有較佳之組裝 14 200827916 精度。可避免習知技術於形成嵌槽時，由於加工的精度不 足，而使得嵌槽的邊緣成弧狀，進而降低了光導管的組裝 精準度。 - 除此之外，第一光學元件與第二光學元件亦可採不同 . 形狀設計。 請參閱圖8，係為本發明第五實施例之光導管6，具 有一第一光學元件61、一第二光學元件62、第三光學元 件63及第四光學元件64。 • 其中，第一光學元件61具有二第一嵌槽611、612。 於本實施例中，第一光學元件61之該等第一嵌槽611、612 之設置位置係與第三實施例（圖6)之第一光學元件41之 該等第一嵌槽411、412之設置位置相同。 另外，第二光學元件62具有二第二嵌槽621、622且 該等第二嵌槽621、622係對應第一光學元件61之該等第 一嵌槽611、612設置。於本實施例中，第二光學元件62 之該等第二嵌槽621、622之設置位置係與第四實施例（圖 7)之第二光學元件52之該尊第二嵌槽521、522之設置 位置相同。 _ 如此一來，第三光學元件63之二端係分別設置於第 一嵌槽611與第二嵌槽621中，而第四光學元件64之二 端係分別設置於第一嵌槽612與第二嵌槽622中。 最後，請參閱圖9，以說明本發明第六實施例之投影 系統7。. 投影系統7具有一光源70、一色輪組件71、一光導 15 200827916 管72、一透鏡組件73、一數位微鏡裝置74以及一投射單 元75。其中，色輪組件71係鄰設於光源70之一侧，而光 導管72係可設置於光源70該色輪組件71之間或是設置 , 於色輪組件71相對於光源70的一側。 _ 圖9中係以光導管72設置於色輪組件71相對於光源 70的一侧為例，當光源70之光線經過色輪組件71、光導 管72、透鏡組件73、數位微鏡裝置74及投射單元75而 於一螢幕76成像之方式係為習知技術，在此容不贅述。 • 另外，本實施例中之光導管72結構，係可與第一實 施例中之光導管2、第二實施例中之光導管3、第三實施 例中之光導管4、第四實施例中之光導管5或第五實施例 中之光導管6相同，在ib亦容不贅述。 承上所述，依本發明之投影系統及其光導管，由於光 學元件具有嵌槽之結構，使得光學元件之一端可與另一光 學元件之嵌槽結合，所以，光導管本體之各光學元件不需 預留設置黏著劑之空間，因而，光導管具有較佳之結構強 度。相較習用結構而言，本發明之光導管確實不易因黏著 * 劑受熱脆化或是受外力壓迫，而影響光導管之結構強度。 ^ 此外，各光學元件於各嵌槽處可具有凹部之設置，藉此， 各光學元件係可具有較佳之組裝精度。另外，本發明之各 光學元件之各嵌槽之設置位置與數量具有多種態樣之變 化，確實符合實際應用上之需求。 以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離 本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均 16 200827916 應包含於後附之申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 _ 圖1為係為習知之一投影系統之一示意圖； ^ 圖2係為習知之一光導管之一示意圖；. 圖3係為本發明第一實施例之光導管之一示意圖； 圖4係為本發明第一實施例之光導管之另一示意圖； 圖5係為本發明第二實施例之光導管之一示意圖； • 圖6係為本發明第三實施例之光導管之一示意圖； 圖7係為本發明第四實施例之光導管之一示意圖； 圖8係為本發明第五實施例之光導管之一示意圖；以 及 圖9係為本發明第六實施例之投影系統之一示意圖。 元件符號說明 • • 1 投影系統 10 光源 11 色輪組件 12 光導管 121 光學元件 122 黏著劑 123 入口端 124 出口端 13 透鏡組件 17 200827916

14 數位微鏡裝置 15 投射單元 16 螢幕 2 光導管 21 第一光學元件 21a 第一光學元件之一端 21b 第一光學元件之另一端 211 第一嵌槽 22 第二光學元件 22a 第二光學元件之一端 22b 第二光學元件之另一端 221 第二嵌槽 23 第三光學元件 23a 第三光學元件之一端 23b 第三光學元件之另一端 24 第四光學元件 24a 第四光學元件之一端 24b 第四光學元件之另一端 25 第一光學元件 251 第一嵌槽 251a 第一嵌槽之一壁面 251b 第一喪槽之另一壁面 26 第二光學元件 261 第二嵌槽 18 200827916

261a 第二嵌槽之一壁面 261b 第二後槽之另一壁面 3 光導管 31 第一光學元件 31a 第一光學元件之一端 31b 第一光學元件之另一端 311 第一嵌槽 32 第二光學元件 32a 第二光學元件之一端 32b 第二光學元件之另一端 321 第二嵌槽 33 第三光學元件 33a 第三光學元件之一端 33b 第三光學元件之另一端 331 第三嵌槽 34 第四光學元件 34a 第四光學元件之一端 34b 第四光學元件之另一端 341 第四嵌槽 4 光導管 41 第一光學元件 411 、 412 第一嵌槽 42 第二光學元件 421、422 第二嵌槽 200827916

43 第三光學元件 43a 第三光學元件之一端 43b 第三光學元件之另一端 44 第四光學元件 44 a 第四光學元件之一端 44b 第四光學元件之另一端 5 光導管 51 第一光學元件 511 第一嵌槽 511a 第一嵌槽之凹部 511b 第一嵌槽之底面 511c 第一嵌槽之壁面 512 第一嵌槽 512a 第一嵌槽之凹部 512b 第一嵌槽之底面 512c 第一嵌槽之壁面 52 第二光學元件 521 第二嵌槽 521a 第二嵌槽之凹部 521b 第二嵌槽之底面 .521c 第二嵌槽之壁面 522 第二嵌槽 522a 第二嵌槽之凹部 522b 第二嵌槽之底面 20 200827916

522c 第二嵌槽之壁面 53 第三光學元件 54 第四光學元件 6 光導管 61 第一光學元件 611 、 612 第一嵌槽 62 第二光學元件 621 、 622 第二礙槽 63 第三光學元件 64 第四光學元件 7 投影系統 70 光源 71 色輪組件 72 光導管 73 透鏡組件 74 數位微鏡裝置 75 投射單元 76 螢幕 L 光通道 S 承載面 21

Claims (1)

1. 200827916 十、申請專利範圍： 1、 一種光導管，包含： 一第一光學元件，具有一第一嵌槽； 。 一第二光學元件，係與該第一光學元件相對而設，且 _ 該第二光學元件具有一第二嵌槽； 一第三光學元件，係連接該第一光學元件與該第二光 學元件，且該第三光學元件之一端係設置於該第一 喪槽或該第二嵌槽中；以及 • 一第四光學元件，係與該第三光學元件相對而設，且 該第四光學元件係連接於該第一光學元件與該第二 光學元件，該第四光學元件之一端係設置於該第一 嵌槽或該第二嵌槽中，而該第一光學元件、該第二 光學元件、該第三光學元件及該第四光學元件之内 表面係形成一光通道。 2、 如申請專利範圍第1項所述之光導管，其中該第一嵌 ^ 槽具有一凹部，該凹部係鄰設於該第三光學元件或該 ^ 第四光學元件之一端。 3、 如申請專利範圍第1項所述之光導管，其中該第二嵌 槽具有一凹部，該凹部係鄰設於該第三光學元件或該 第四光學元件之一端。 4、 如申請專利範圍第1項所述之光導管，其中該第一嵌 22 200827916 槽係位於該第一光學元件之中間區域或一端。 5、 如申請專利範圍第1項所述之光導管，其中該第二嵌 槽係位於該第二光學元件之中間區域或一端。 6、 如申請專利範圍第1項所述之光導管，其中該第三光 學元件具有一第三嵌槽，該第一光學元件之一端或該 第二光學元件之一端係設置於該第三嵌槽。 « 7、 如申請專利範圍第6項所述之光導管，其中該第三嵌 槽具有一凹部，該凹部係鄰設於該第一光學元件或該 .第二光學元件之一端。 8、 如申請專利範圍第6項所述之光導管，其中該第三嵌 槽係位於該第三光學元件之一端。 9、 如申請專利範圍第1碩所述之光導管，其中該第四光 學元件具有一第四嵌槽，該第一光學元件之一端或該 第二光學元件之一端係設置於該第四嵌槽。 \ 10、 如申請專利範圍第9項所述之光導管，其中該第四嵌 槽具有一凹部，該凹部係鄰設於該第一光學元件或該 第二光學元件之一端。 23 200827916 11、如申請專利範圍第9項所述之光導管，其中該第四嵌 槽係位於該第四光學元件之一端。 -12、一種投影系統，包含： 一 一光源； 一色輪組件，係設置於該光源之一侧；以及 一光導管，係設置於該光源與該色輪組件之間或是設 置於該色輪組件相對於光源的一側，該光導管具有 • 一第一光學元件、一第二光學元件---第三光學元 件及一第四光學元件，其中，該第一光學元件具有 一第一嵌槽；該第二光學元件係與該第一光學元件 相對而設，且該第二光學元件具有一第二嵌槽；該 第三光學元件係連接該第一光學元件與該第二光 學元件，且該第三光學元件之一端係設置於該第一 嵌槽或該第二嵌槽中；以及該第四光學元件係與該 第三光學元件相對而設，且該第四光學元件係連接 ® 於該第一光學元件與該第二光學元件，該第四光學 ^ 元件之一端係設置於該第一嵌槽或該第二嵌槽 ^ 中，而該第一光學元件、該第二光學元件、該第三 光學元件及該第四光學元件之内表面係形成一光 通道。 13、如申請專利範圍第12項所述之投影系統，其中該第 一嵌槽具有一凹部，該凹部係鄰設於該第三光學元件 24 200827916 或該第四光學元件之一端。 14、 如申請專利範圍第12項所述之投影系統，其中該第 二嵌槽具有一凹部，該凹部係鄰設於該第三光學元件 或該第四光學元件之一端。 15、 如申請專利範圍第12項所述之投影系統，其中該第 一嵌槽係位於該第一光學元件之中間區域或一端。 16、 如申請專利範圍第12項所述之投影系統，其中該第 二嵌槽係位於該第二光學元件之中間區域或一端。 17、 如申請專利範圍第12項所述之投影系統，其中該第 三、光學元件具有一第三嵌槽，該第一光學元件之一端 或該第二光學元件之一端係設置於該第三嵌槽。 18、 如申_專利範圍第17項所述之投影系統，其中該第 三嵌槽具有一凹部，該凹部係鄰設於該第一光學元件 或該第二光學元件之一端。 19、 如申請專利範圍第17項所述之投影系統，其中該第 三嵌槽係位於該第三光學元件之一端。 20、 如申請專利範圍第12項所述之投影系統，其中該第 25 200827916 20、如申請專利範圍第19項所述之投影系統，其中該第 三嵌槽具有一凹部，該凹部係鄰設於該第一光學元件 或該第二光學元件之一端。 _ 21、如申請專利範圍第19項所述之投影系統，其中該第 三嵌槽係位於該第三光學元件之一端。 22、 如申請專利範圍第14項所述之投影系統，其中該第 ⑩ 四光學元件具有一第四嵌槽，該第.一光學元件之一端 或該第二光學元件之一端係設置於該第四嵌槽。 23、 如申請專利範圍第22項所述之投影系統，其中該第 四嵌槽具有一凹部，該凹部係鄰設於該第一光學元件 或該第二光學元件之一端。 24、 如申請專利範圍第22項所述之投影系統，其中該第 四嵌槽係位於該第四光學元件之一端。 ^ 25、如申請專利範圍第14項所述之投影系統，其中該第 三光學元件之二端係分別設置於該第一嵌槽與該第 二嵌槽中。 26、如申請專利範圍第14項所述之投影系統，其中該第 四光學元件之二端係分別設置於該第一嵌槽與該第 26 200827916 二嵌槽中。