TWI385459B - 投影機 - Google Patents

Description

投影機

本發明涉及一種投影機。

在普遍使用之DLP(Digital Light Processing，數位光源處理)投影機中，用來形成數位圖像之重要光學元件之一為數位微鏡裝置(Digital Mirror Device，DMD)。如圖1所示，其為DMD之一個微型反射鏡之光路圖。當該反射鏡處於開之狀態時，即反射鏡以平衡狀態順時針旋轉10度，光源發出之入射光1，便可以被該反射鏡反射成為進入鏡頭模組之第一反射光2，該第一反射光2可以在螢幕(圖未示)上形成白畫面。當該反射鏡處於關之狀態時，即反射鏡以逆時針旋轉10度，此時所述鏡頭模組不能接收到來自該反射鏡之反射光，此時該反射光成為第二反射光3。因該第二反射光3不射入鏡頭模組，此時在所述螢幕上形成黑畫面。投影機之對比度就是指該白畫面之亮度值與該黑畫面之亮度值之比值。理想狀態係黑畫面之亮度值為0，但是，在現有之投影機中，反射鏡在逆時針旋轉10度時微型反射鏡所反射之第二反射光3，經在投影機之光機中反射後還是會有部分光再次反射回鏡頭模組，從而增加黑畫面之亮度值，進而降低了該投影機之圖像之對比度。

有鑒於此，有必要提供一種可有效提高對比度之投影機。

一種投影機，其包括一個用於產生數位光學影像之數位微鏡裝置以及一個鏡頭模組。該數位微鏡裝置在開狀態發出第一光線且在閉狀態發出第二光線，所述鏡頭模組設置在所述第一光線之出射光路上。該投影機還包括一個設置在所述第二光線之光路上之光蓋以及一個擋光片。該擋光片設置在第二光線之出射光路上以及經光蓋反射之反射光之光路上以阻擋第二光線以及經光蓋反射之反射光進入鏡頭模組。

上述投影機利用所述擋光片將來自數位微鏡裝置之處於閉狀態時發出之第二光線以及經光蓋反射之反射光阻擋在進入鏡頭模組之前，從而降低所述投影機產生之黑畫面之亮度值，進而提高圖像之對比度。

下面將結合附圖，舉以下較佳實施例並配合圖式詳細描述如下。

請參閱圖2，為本發明實施方式提供之一種投影機100，其包括一個光源組件11，一個數位微鏡裝置12，一個鏡頭模組13，一個光蓋14，以及一個設置在數位微鏡裝置12與光蓋14之間之擋光片15。

所述光源組件11包括一個照明光源111、一個色輪112以及一個積分器113。所述色輪112與積分器113依次設置在所述照明光源111之光路上。所述照明光源111發射包括顯示彩色圖像所需之紅光(R)、綠光(G)及藍光(B)之白光。該光源組件11可以為鹵素燈、金屬鹵化物燈、氙燈或LED等。在本實施方式中，該光源組件11為鹵素燈。 所述色輪112包括紅、綠、藍三色區，其可在電機(圖未示)之帶動下高速旋轉，以給投影光路配以各種色彩。所述積分器113用來均勻化及有效地使用光源組件11發出的光。

所述數位微鏡裝置(Digital Mirror Device，DMD)12係用矽作基底，並用大型積體電路技術在矽片基底上制出複數記憶體，每個記憶體有兩條定址電極(Addressing Electrodes)及兩個搭接電極(Landing Electrodes)。再在基底上設置兩個支撐柱，通過臂梁鉸鏈(torsion Hinge)安裝一個微形反射鏡，從而形成一個微鏡單元。工作時，由視頻信號驅動，並根據入射光與光學系統光軸之夾角，利用兩定址電極之差動電壓使反射鏡繞臂梁以一定角度旋轉直到觸及搭接電極，從而決定一個微鏡單元之開關，以載入圖像資訊。在本實施方式中，所述反射鏡繞臂梁以正負10度旋轉。如圖2所示之光路圖，當所述微型反射鏡處於正10度角度之開狀態時，從光源組件11入射到該數位微鏡裝置12之光線用於形成圖像，在本實施方式中，該微型反射鏡處於開狀態時所射出之光線被稱之為第一光線。所述第一光線全部被反射到鏡頭模組13中，此時與該反射第一光線之微型反射鏡所對應之畫面為白畫面。再請參閱圖3，需要說明的是，在該圖3中僅為圖示光路方便，僅將光蓋14分離出來。當所述微型反射鏡處於負10度角度之閉狀態時，從光源組件11入射到該數位微鏡裝置12之光線不用於形成圖像，在本實施方式中，該微型反射鏡處於閉狀態時 所射出之光線被稱之為第二光線。該第二光線不會被反射到鏡頭模組13中，此時形成黑畫面。

所述光蓋14設置在該第二光線之出射光路上，用來接收來自數位微鏡裝置12之第二光線，以防止所述第二光線投射到其他光學元件上，如延續透鏡等而產生雜亂光或熱。在本實施方式中，該光蓋14為了與鏡頭模組13之形狀配合，其包括一個弓形部141以及由該弓形部141之兩個側邊延伸出兩個翼部142。所述弓形部141之形狀與鏡頭模組13相似並蓋設在該鏡頭模組13之光線入口部。所述兩個翼部142固定在投影機100之機殼(圖未示)上，從而固定該光蓋14。

所述擋光片15設置在來自數位微鏡裝置12之第二光線之出射光路上以及第二光線經光蓋14反射之反射光之光路上以阻擋第二光線以及第二光線經光蓋反射之反射光進入鏡頭模組13。所述第二光線之反射光係由於第二光線照射到光蓋14產生，因此該擋光片15需要被設置在數位微鏡裝置12與光蓋14之間以阻擋該反射光進入鏡頭模組13。該擋光片15包括一個設置於第二光線之入射光路上之入射擋光部151和一個設置於第二光線經光蓋14反射之反射光之光路上之反射擋光部152。所述入射擋光部151設置在數位微鏡裝置12中之微型反射鏡在負10度角度時所反射之第二光線之光路上。而且因為光源組件11在數位微鏡裝置12之一側，根據光學反射原理，該入射擋光部151設置在數位微鏡裝置12相對於光源組件11之另一側。所述反射擋光部152設置在光蓋14之反射光之光路上。 優選地，所述入射擋光部151與反射擋光部152一體成型且垂直於所述反射擋光部152，同時該擋光片15固定在所述光蓋14上以達到固定擋光片15之目的。當然可以理解的是，該擋光片15應以不阻擋有效光進入鏡頭模組13為准。因此，該擋光片15在第一光線進入鏡頭模組13之光路上，設置一開口153以防止阻擋第一光線之傳播。可以想到的是，為了使該擋光片15能夠充分吸收照射到其上的光，該擋光片15之表面可以被塗成黑色或覆蓋一層濾光膜。在本實施方式中，該擋光片15之表面被塗成黑色。

所述鏡頭模組13設置於所述數位微鏡裝置12之第一光線之出射光路上，用於將出射光所形成之圖像放大，並將放大之圖像投影到螢幕(圖未示)上。

綜上所述，該投影機100利用所述擋光片15將來自數位微鏡裝置12處於閉狀態時發出之第二光線以及來自光蓋14之反射光阻擋在進入鏡頭模組13之前，從而降低所述投影機100所產生之黑畫面之亮度值，進而提高圖像之對比度。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

1‧‧‧入射光

2‧‧‧第一反射光

3‧‧‧第二反射光

100‧‧‧投影機

11‧‧‧光源組件

111‧‧‧燈泡

112‧‧‧色輪

113‧‧‧積分柱

12‧‧‧數位微鏡裝置

13‧‧‧鏡頭模組

14‧‧‧光蓋

141‧‧‧弓形部

142‧‧‧翼部

15‧‧‧擋光片

151‧‧‧入射擋光部

152‧‧‧反射擋光部

153‧‧‧開口

圖1係現有之投影機之數位微鏡裝置產生黑白畫面之原理 示意圖。

圖2係本發明提供之投影機之光學元件之分解示意圖以及該投影機之數位微鏡裝置發射第一光線之光路圖。

圖3係圖2之投影機之數位微鏡裝置發射第二光線之光路圖。

100‧‧‧投影機

11‧‧‧光源組件

111‧‧‧燈泡

112‧‧‧色輪

113‧‧‧積分柱

12‧‧‧數位微鏡裝置

13‧‧‧鏡頭模組

14‧‧‧光蓋

141‧‧‧弓形部

142‧‧‧翼部

15‧‧‧擋光片

151‧‧‧入射擋光部

152‧‧‧反射擋光部

153‧‧‧開口

Claims (6)

1. 一種投影機，其包括：一個數位微鏡裝置，用於產生數位光學影像，該數位微鏡裝置在開狀態發出第一光線且在閉狀態發出第二光線；以及一個鏡頭模組，該鏡頭模組設置在所述第一光線之出射光路上，其改進在於，該投影機還包括：一個光蓋，該光蓋設置在所述第二光線之光路上，所述光蓋包括一個弓形部以及由該弓形部之兩個相對側邊沿伸出之兩個翼部，該弓形部之形狀與鏡頭模組相配合且蓋設在鏡頭模組之光線入口部，所述兩個翼部用於固定該光蓋；以及一個擋光片，該擋光片設置在第二光線之出射光路上以及第二光線經光蓋反射之反射光之光路上以阻擋第二光線以及第二光線經光蓋反射之反射光進入鏡頭模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，其中，所述擋光片包括一個設置於第二光線之入射光路上之入射擋光部和一個設置於經所述光蓋反射之反射光之光路上之反射擋光部。
3. 如申請專利範圍第2項所述之投影機，其中，所述入射擋光部與反射擋光部一體成型。
4. 如申請專利範圍第2項所述之投影機，其中，所述入射擋光部與反射擋光部垂直。
5. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，其中，所述擋光片 表面塗成黑色。
6. 如申請專利範圍第5項所述之投影機，其中，所述擋光片表面包括一濾光膜。