TWM426771U - Lighting system and projection apparatus - Google Patents

Description

M426771 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作是有關於-種照明系統與投影裝置，且特 ㈣於一種採用較少光學元件因而具有良好容忍度 C tolerance)的照明系統與投影裝置。 又 【先前技術】 ㈣ί投影顯示器市場百家爭鳴的環境下，亮度、體積、 祕無-只各家廠商力求突麵重純標，以求在盡可 ^ 咸細投影顯示器體積的前提下表現出最高亮度與最低價 =而言，傳統的投影裝置主要包括用以提供 束的發光元件、光均勻化元件二先 外，為了提升昭明光束的井传用^又〜鏡頭。除此之 ㈣Μ域率，習知技藝者還會在 组，以達到^:細之間配置料數量的接續透鏡與稜鏡 沪度的投影效果。舉例而言，中華民國專利 ；Γ ^；：3!5091 〇 到：:利用複數個接續透鏡與稜鏡組才能達 f了 Γ時’將會花費相當的人力、時間愈費用3 換句話說，當接钵 本…法有政的降低。 ⑽議ee) 增加，投影裝置的容忍度 ;便會降低，從*造成製作成本的増加。 【新型内容】 4 本創作提供一種照明系統，其節省製作成本。 本創作提供一種投影裝置，其能節省製作成本。 術特2=^!；7^優點相從本料所揭露的技 為，上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本創 作之:實糊提出-種照m其細於—投影裝置。 …、月系統包括一光源模組、一曲面鏡以及—内部全反射棱 鏡。光源模組適於提供一照明光束。曲面鏡位於照明光束 的傳遞路徑上，並位於光源模組與内部全反射稜鏡之間。 内部全反射稜鏡包括一第一稜鏡以及一第二稜鏡。第一稜 鏡具有一入光面、一第一表面與一第二表面。照明光束經 由入光面進入第一稜鏡，並被第一表面反射至第二表面。 照明光束穿透第二表面並傳遞至曲面鏡。第二稜鏡具有一 弟二表面、一第四表面與一出光面。第一表面相對第三表 面。曲面鏡反射照明光束，以使照明光束依序通過第二表 面、第一表面、第三表面與第四表面。 另外’本創作之一實施例還提出一種投影裝置，其包 括上述之照明系統、一光閥以及一投影鏡頭。光閥配置於 第四表面旁，且位於内部全反射棱鏡與投影鏡頭之間。投 影鏡頭配置於出光面旁。内部全反射稜鏡位於光源模組與 投影鏡頭之間。 基於上述，本創作之實施例可達到下列優點或功效之 至少其一。在本創作之實施例中，藉由使用曲面鏡與内部 全反射稜鏡便能將照明光束集中於光閥，以增加照明光束 肌426771 的效果。換句話說，本實施例之照縣統1100 ".到縮小投影裝置1000體積與提升投影裝置1000 » 比習知Ζΐί的效果。進—步而言，投影裝置麵的體積 於哲/人投影裝置少了至少兩個魏的厚度。另外，減 3有多個接續透鏡的投影裝置而言，由於本實施例 所採用的光學^件較少，故m㈣與檢測光學元件的 人力與時間成本’而能提升產量。換句話說，本實施例之 投影震置ι_對於絲元件的容忍度（tQlemnee)較高， 故能有助於產量的提升。 第二實施例 晴參照圖2 ’本實施例之投影裝置2〇〇〇與投影裝置 1000類似，惟兩者主要差異之處在於：本實施例的光均勻 化元件 2140 為光積分柱（light integration rod)。 詳細而言，投影裝置2000包括照明系統2100、光閥 1200與投影鏡頭1300。照明系統2100包括光源模組 2110、曲面鏡1120以及内部全反射稜鏡113〇(如同圖1所 · 標示）。光源模組2110例如為燈泡，且燈泡適於提供照明 光束L1。另外，照明系統2100還可包括透鏡2150。透鏡 2150位於光均勻化元件2140與内部全反射稜鏡1130之 間，且用以將照明光束L1導向内部全反射稜鏡1130。在 本實施例中，透鏡2150與内部全反射棱鏡113〇使照明光 束L1以特定角度入射至曲面鏡1120 ’而曲面鏡1120則搭 配内部全反射稜鏡1130將照明光束L1以特定角度入射至 M426771 光閥屬，以達到將照明光束u帛巾於光閥謂的效 果。如此一來，照明光束L1便能被有效地轉換為影像光 束L2,並傳遞至投影鏡頭丨而呈現高亮度的彩色畫面。 類似地，由於本實施例僅需要曲面鏡112〇、内部全反射棱 鏡與-片透鏡215G便能翻上述效果，故能有效縮 t投影裝置2000的體積，且投影裝置2〇〇〇也能有較高的 容忍度與較低的製作成本關於曲面鏡㈣與内部全反射 棱鏡1130的詳細内容可參考第一實施例，故在此不加贅 述。 綜上所述，本創作之實施例可達到下列優點或功效之 至少其一。本創作之實施例僅藉由適當地設計曲面鏡與内 部全反射稜鏡，便能使通過光均勻化元件的照明光束集中 於光閥，以增加照明光束照射在光閥上的光量，故能同時 達到提升投影裝置之光使用效率與縮小投影裝置之體積的 效果。 雖然本創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離 本創作之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，故本 創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 另外本創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本創作 所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題 僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本創作之 權利範圍。除此之外，例如說明書中提及的第一、第二表 面等….僅用以表示元件的名稱，並非用來限制元件數量上 11 M426771 的上限或下限。 【圖式簡單說明】 圖1為本創作第一實施例之投影裝置的示意圖。 圖2為本創作第二實施例之投影裝置的示意圖。 【主要元件符號說明】 1000、2000 :投影裝置 1100、2100 :照明系統 1200 :光閥 1300 :投影鏡頭 1400 :玻璃蓋 1110、2110 :光源模組 1112:發光元件 1114 :合光單元 1114a、1114b :分色單元 1116、2150 :透鏡 1120 :曲面鏡 1130 :内部全反射稜鏡 1132、1134 :稜鏡 1140、2140 :光均勻化元件 S1 :入光面 S2〜S5 :表面 S6 :出光面 12 M426771

Li’ ：色光束

Ll :照明光束 L2 :影像光束 P1、ΡΓ、P2 ··傳遞路徑 〜04 ·失角

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Claims (1)

1. M426771 六、申請專利範圍： 1. 一種照明系統，適用於一投影裝置，該照明系統 包括： 一光源模組，適於提供一照明光束； 一曲面鏡，位於該照明光束的傳遞路徑上；以及 一内部全反射棱鏡，其中該曲面鏡位於該光源模組與 該内部全反射棱鏡之間，該内部全反射稜鏡包括： 一第一棱鏡，具有一入光面、一第一表面與一第 二表面，該照明光束經由該入光面進入該第一稜鏡， 並被該第一表面反射至該第二表面，該照明光束穿透 該第二表面並傳遞至該曲面鏡；以及 一第二稜鏡，具有一第三表面、一第四表面與— 出光面’該第-表面相對該第三表面，其中該曲面鏡 反射該照明光束，以使該照明光束依序通過該第二表 面°亥第表面、戎第三表面與該第四表面。 L Γ請專利範圍第1項所述之照明系統，兑中亨 照明光束被一光閥轉換為—旦 “To玄 該第四表面進入該=鏡且;影像光束經由 光面’並經由該出光面離開該;表面反射至該出 3·如申請專利範圍第i項所述之照明 曲面鏡之焦距的範圍為從5毫米到5〇毫米，，、中邊 第二ϋ月^利氣圍第3項所述之照明系統’其中該 第-稜鏡的遠入光面與該第 ，、甲”亥 第-夾角的範圍為從40度到5〇度:有 …且遠 M426771 5. 如申請專利範圍第4項所述之照明系統，其中該 第一棱鏡的該第一表面與該第二表面具有一第二夾角，且 該第二夾角的範圍為從2〇度到40度。 6. 如申凊專利範圍第1項所述之照明系統，更包括 一光均勻化元件，配置於該光源模組與該内部全反射稜鏡 之間。 7. 如申請專利範圍第ό項所述之照明系統，其中該 光均勻化元件為一透鏡陣列。 8. 如申請專利範圍第7項所述之照明系統，其中該 光源模組包括： 複數個發光元件，適於提供複數個色光束；以及 一合光單元，配置於該複數個色光束的傳遞路徑上， 並將3亥些色光束的傳遞路徑合併，以形成該照明光束。 9·如申請專利範圍第8項所述之照明系統，其中該 些發光tl件為複數個發光二極體，且該些色光束的顏色彼 此不相同。 10.如申請專利範圍第6項所述之照明系統，其中該 光均勻化元件為一光積分柱。 11·/如申請專利範圍第10項所述之照明系統，其中 該照明系統更包括一透鏡，配置於該光積分柱與該内部全 反射稜鏡之間。 12.如申請專利範圍第1〇項所述之照明系統，其中 該光源模組為一燈泡。 13· —種投影裝置，包括： 15 M426771 一照明系統，包括： —光源模組，適於提供一照明光束； —曲面鏡，位於該照明光束的傳遞路徑上；以及 —内部全反射棱鏡’其中該曲面鏡位於該光源模 組與該内部全反射棱鏡之間，該内部全反射棱鏡包 括： 一第一稜鏡’具有一入光面、一第一表面與 一第二表面，該照明光束經由該入光面進入該第 稜鏡’並被該第一表面反射至該第二表面，該 照明光束穿透該第二表面並傳遞至該曲面鏡；以 及 —第二稜鏡，具有一第三表面、一第四表面 與一出光面，該第一表面相對該第三表面，其中 該曲面鏡反射該照明光束，以使該照明光束依序 通過該第二表面、該第一表面、該第三表面與該 第四表面； 知—投影鏡頭’配置於該出光面旁，其中該内部全反射 牙文鏡位於該光源模組與該投影鏡頭之間；以及 一光閥’配置於該第四表面旁，且位於該内部全反射 牙文鏡與该投影鏡頭之間。 +、>14·如申請專利範圍第13項所述之投影裝置，其中 將該照明光束轉換為-影像光束，且該影像光束經 表面進入该第二棱鏡，並被該第三表面反射至該 面，並經由該出光面離開該第二稜鏡。 16 M426771 15. 如申请專利範圍第13項所述之投影裝置，其 該曲面鏡之焦距的範圍為從5毫米到5〇毫米。 16. 如申凊專利範圍第15項所述之投影裝置，其 該第一棱鏡的該入光面與該第—表面具有一第一失角， 該第一夾角的範圍為從40度到50度。 且 17·如申請專利範圍第16項所述之投影裝置，其 該第一棱鏡的該第一表面與該第二表面具有—第二爽角， 且該第二夾角的範圍為從2〇度到4〇度。 18.如申凊專利範圍第項所述之投影裝置，其 s亥照明系統更包括一光均勻化元件，配置於該光源模級鱼 該内部全反射棱鏡之間。 ~ 〃 19‘如申請專利範圍第18項所述之投影裝置，其中 該光均勻化元件為一透鏡陣列。 20_如申請專利範圍第19項所述之投影裝置，其中 該光源模組包括： ~ 複數個發光元件，適於提供複數個色光束；以及 一合光單元，配置於該複數個色光束的傳遞路徑上， 並將該些色光束的傳遞路徑合併，以形成該照明光束。 21. 如申請專利範圍第2〇項所述之投影裝置，其中 §亥些發光元件為複數個發光二極體，且該些色光束的顏色 彼此不相同。 22. 如申請專利範圍第18項所述之投影裝置，其中 該光均勻化元件為一光積分柱。 23. 如申請專利範圍第22項所述之投影裴置，其中 17 M426771 該照明系統更包括一透鏡，配置於該光積分柱與該内部全 反射棱鏡之間。 24.如申請專利範圍第22項所述之投影裝置，其中 該光源模組為一燈泡。

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