TWI480666B - 投影機 - Google Patents

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Description

投影機
本發明涉及一種投影機。
LCOS投影技術係一種結合半導體工藝與液晶顯示器之新興技術。其具有體積小、耗電低之優點，而常被嵌置於手機中進行投影。現有之LCOS成像系統一般包括一光源、一組極化分光稜鏡(PBS)、一LCOS面板及一投影鏡頭。光源發出相互垂直之S偏振光與P偏振光進入到該組極化分光稜鏡後，所述S偏振光會被組極化分光稜鏡之偏光面反射到該LCOS面板上進行調製，接著再被其反射後進入所述投影鏡頭。而P偏振光則會直接透過所述極化分光稜鏡之偏光面而折射出所述組極化分光稜鏡，得不到利用。也就係說，由光源所發出之光線之利用率最多僅有50%，而另外之50%之光線則被浪費。因此，影響了投影機之投影亮度。
有鑒於此，有必要提供一種體積小、結構簡單且可提高亮度之投影機。
一種投影機，其包括一個光源模組、一個偏振分光模組及一投影鏡頭。所述偏振分光模組與所述光源模組相對正，用於接收由所述光源模組所射出之光線。所述偏振分光模組包括一組極化分光稜鏡及一個LCOS面板。所述極化分光稜鏡由兩個等腰直角稜鏡組 成，在兩個接觸面之間形成有一個偏光面，且包括一個與所述光源模組相對之入光面、一個與所述入光面相對之第一表面、一個反射面及一個與所述反射面相對之出光面。所述LCOS面板設置在所述反射面。所述投影機進一步包括一個反射裝置。該反射裝置設置在所述極化分光稜鏡之第一表面上。所述反射裝置用於將從所述極化分光稜鏡之偏光面透射之偏振光反射至所述投影鏡頭。所述反射裝置包括一個透明玻璃及一個反射膜。該透明玻璃為一直角三角形，其包括一與所述第一表面相接觸之第一直角邊、一第二直角邊及一斜邊。所述反射膜設置在所述斜邊上。
相較於先前技術，所述投影機進一步包括一個反射裝置。該反射裝置設置在所述極化分光稜鏡之第一表面上。所述反射裝置用於將從所述極化分光稜鏡之偏光面透射之偏振光反射至所述投影鏡頭。因此，藉由這種方式可以提高光線之利用率不僅提高了光線利用率，而且可以提高了投影機之投影亮度。
100‧‧‧投影機
10‧‧‧光源模組
20‧‧‧偏振分光模組
30‧‧‧反射裝置
40‧‧‧投影鏡頭
11‧‧‧導光板
12‧‧‧發光單元
111‧‧‧入光面
112‧‧‧出光面
113‧‧‧反射面
121‧‧‧紅光光源
122‧‧‧綠光光源
123‧‧‧藍光光源
21‧‧‧極化分光稜鏡
22‧‧‧LCOS面板
200‧‧‧菲涅爾透鏡
211‧‧‧偏光面
212‧‧‧第一入光面
213‧‧‧第一表面
214‧‧‧第一反射面
215‧‧‧第一出光面
310‧‧‧透明玻璃
320‧‧‧反射膜
31‧‧‧第一直角邊
32‧‧‧第二直角邊
33‧‧‧斜邊
41‧‧‧透鏡
42‧‧‧鏡筒
圖1為本發明實施方式提供之投影機之示意圖；圖2為圖1中之投影機之使用狀態圖。
下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步之詳細說明。
請參閱圖1，本發明實施方式所提供之投影機100，其包括一個光源模組10、一個偏振分光模組20、一個反射裝置30以及一個投影鏡頭40。
所述光源模組10包括一個導光板11及一個發光單元12。所述導光 板11大致呈方形，其具有入光面111、出光面112以及一個反射面113，該反射面113與該出光面112相對設置，該入光面111與該出光面112以及反射面113相互連接，在該反射面113上設置有反射網點。所述發光單元12位於該入光面111一側，該發光單元12包括一個紅光光源121、一個綠光光源122以及一個藍光光源123。所述紅光光源121、綠光光源122以及藍光光源123分別為紅光LED、綠光LED以及藍光LED。所述發光單元12所發出之光線分別由該入光面111進入該導光板11內，並在該反射面113上分別發生散射，由此使得該三原色光線得到充分之混合，之後該混合光線再由該出光面112射出。
可以理解之，所述導光板11之入光面111、出光面112以及反射面113之相對位置關係也會隨著導光板之結構之不同而發生改變，並且，該設置於該導光板11之入光面111一側之光源也不局限於LED光源，其還可以係鐳射光源或者其他能夠發出原色光之光源，並且，該三原色光源之數量也不限於各一個，為了增加亮度等原因還可以設置複數個光源。
而所述投影機100採用具有三原色LED結合導光板之結構來做為投影機100之發光源，藉由導光板11將三原色光線混合來為投影機提供光源，從而可避免現有技術從所使用之複雜光學設計，簡化了投影機之整體設計，並大大減縮了投影機100之體積。
所述偏振分光模組20相對正於該導光板11之出光面112設置，其用於接收由該導光板11之出光面112所射出之光線。該偏振分光模組20包括一組極化分光稜鏡(Polized Beam Splitter,PBS)21以及LCOS面板22。進入該偏振分光模組20之光線經由該極化分 光稜鏡21之處理後照射到該LCOS面板22上，該LCOS面板22用於將照射到其上之光線調製成具有圖像資訊之圖像光並將該圖像光反射至所述投影鏡頭40，最後由所述投影鏡頭40射出成像。
所述極化分光稜鏡21由兩個45度等腰直角稜鏡組成，在兩個接觸面之間形成有一個偏光面211。所述極化分光稜鏡21還進一步包括一個與所述光源模組10相對之第一入光面212、一個與所述第一入光面212相對之第一表面213、一個第一反射面214、及一個與所述第一反射面214相對之第一出光面215。所述LCOS面板22設置在所述第一反射面214上。
本實施方式中，為了更好之利用由該導光板11所射出之光線，在該導光板之出光面112與該偏振分光模組20之間還設置有一個菲涅爾透鏡200，由該導光板11之出光面112射出之混合光線經由該菲涅爾透鏡200會聚後進入該偏振分光模組20，可以理解之，該菲涅爾透鏡200還可以係其他類型之聚光透鏡，當然也可以不設置該聚光透鏡。
所述反射裝置30設置在所述極化分光稜鏡21之第一表面213上。本實施方式中，所述反射裝置30包括一個透明玻璃310及一個反射膜320。該透明玻璃310為一直角三角形，包括一與所述第一表面213相接觸之第一直角邊31、一第二直角邊32及一斜邊33。所述第一直角邊31與所述斜邊33之間之夾角為30度至60度，優選地，為45度。所述反射膜320為一銀反射膜，其設置在所述斜邊33上。
所述投影鏡頭40包括兩個透鏡41及一個收容所述透鏡41之鏡筒42。所述投影鏡頭40之進光面與所述極化分光稜鏡21之第一出光面 215正對。
請一併參閱圖2，使用時，所述光源模組10發出之光線包括兩束相互垂直之S偏振光與P偏振光。在本實施方式中，由於所述導光板11所發射出來之混合光線係包含有S偏振光與P偏振光之光線，當該混合光線經過所述第一入光面212進入到所述偏振分光模組20後，P偏振光直接透過該極化分光稜鏡21之偏光面211而該S偏振光則會被該偏光面211反射到該LCOS面板22上進行調製。所述LCOS面板22將P偏振光轉化為S偏振光後，將調製好之S偏振光反射後進入該投影鏡頭40。而同時，從所述極化分光稜鏡21之偏光面211透射之P偏振光經過所述第一表面213後進入至所述反射裝置30之透明玻璃310，並經由所述透明玻璃310上之反射膜320將所述P偏振光反射至所述極化分光稜鏡21之第一出光面215，並經由第一出光面215將該反射之P偏振光投射至投影鏡頭40進行投影。也就係說，由於反射裝置30能將從所述極化分光稜鏡21之偏光面211透射之P偏振光反射至所述投影鏡頭40，因此，藉由這種方式可以提高光線之利用率不僅提高了光線利用率，而且可以提高了投影機100之投影亮度。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。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。
100‧‧‧投影機
10‧‧‧光源模組
20‧‧‧偏振分光模組
30‧‧‧反射裝置
40‧‧‧投影鏡頭
11‧‧‧導光板
12‧‧‧發光單元
111‧‧‧入光面
112‧‧‧出光面
113‧‧‧反射面
121‧‧‧紅光光源
122‧‧‧綠光光源
123‧‧‧藍光光源
21‧‧‧極化分光稜鏡
22‧‧‧LCOS面板
200‧‧‧菲涅爾透鏡
211‧‧‧偏光面
212‧‧‧第一入光面
213‧‧‧第一表面
214‧‧‧第一反射面
215‧‧‧第一出光面
310‧‧‧透明玻璃
320‧‧‧反射膜
31‧‧‧第一直角邊
32‧‧‧第二直角邊
33‧‧‧斜邊
41‧‧‧透鏡
42‧‧‧鏡筒

Claims (8)

  1. 一種投影機，其包括一個光源模組、一個偏振分光模組及一投影鏡頭，所述偏振分光模組與所述光源模組相對，用於接收由所述光源模組所射出之光線，所述偏振分光模組包括一組極化分光稜鏡及一個LCOS面板，所述極化分光稜鏡由兩個等腰直角稜鏡組成，在兩個接觸面之間形成有一個偏光面，且包括一個與所述光源模組相對之入光面、一個與所述入光面相對之第一表面、一個反射面及一個與所述反射面相對之出光面，所述LCOS面板設置在所述反射面，其改進在於：所述投影機進一步包括一個反射裝置，該反射裝置設置在所述極化分光稜鏡之第一表面上，所述反射裝置用於將從所述極化分光稜鏡之偏光面透射之偏振光反射至所述投影鏡頭，所述反射裝置包括一個透明玻璃及一個反射膜，該透明玻璃為一直角三角形，其包括一與所述第一表面相接觸之第一直角邊、一第二直角邊及一斜邊，所述反射膜設置在所述斜邊上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，其中：所述反射膜為一銀反射膜。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，其中：所述第一直角邊與所述斜邊之間之夾角為30度至60度之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，其中：所述光源模組包括一導光板以及一發光單元，該導光板具有入光面以及出光面，該出光面朝向該偏振分光模組設置，該發光單元位於該導光板之入光面一側，該發光單元包括紅光光源、藍光光源以及綠光光源，該紅光光源、藍光光源以及綠光光源所發出之光線經由該入光面射入該導光板，然後經由該出光面射出並進入該偏振分光模組。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之投影機，其中：所述投影機進一步包括一聚 光透鏡，該聚光透鏡位於在該導光板之出光面與該偏振分光模組之間，由該導光板出光面射出之混合光線經由該聚光透鏡會聚後進入該偏振分光模組內。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之投影機，其中：所述導光板進一步包括有一個反射面，由該入光面射入該導光板內之光線經由該反射面反射後到達該出光面。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之投影機，其中：所述紅光光源、藍光光源以及綠光光源分別為紅光LED、藍光LED以及綠光LED。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，其中：所述投影鏡頭包括兩個透鏡及一個收容所述透鏡之鏡筒，所述投影鏡頭之進光面與所述分光稜鏡之第一出光面正對。
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