CN100507638C - 投影装置 - Google Patents
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Abstract
一种投影装置，其包括一照明系统、一光阀、一第一光学元件、一第一投影镜头与一第二投影镜头；其中，照明系统适于提供一照明光束，而光阀是配置于照明光束的传递路径上，此光阀适于将照明光束转换成一影像光束；第一光学元件是配置于影像光束的传递路径上，此第一光学元件适于使部分影像光束通过并反射部分影像光束；第一投影镜头是配置于通过第一光学元件的影像光束的传递路径上，而第二投影镜头是配置于被第一光学元件反射的影像光束的传递路径上。本发明的投影装置具有双向投影的功能。
Description
【技术领域】
本发明是有关于一种显示装置，特别是有关于一种投影装置。
【背景技术】
习知投影装置100都只能朝一个方向投影出一个影像，以供观赏。然而，在大型会场中(如图1所示)，因为人数众多，位在离荧幕50较远的人(如位在区域A1的人)无法清楚看到投影装置100投影于荧幕50上的影像。此外，在会议室中(如图2所示)，除了位在离荧幕50较远的人(如位在区域A2的人)无法清楚看到投影装置100投影于荧幕50上的影像外，还有人需斜视荧幕50，导致观看时较不舒服。
为了改善上述问题，在大型会场与会议室中常会摆设两部以上的投影装置100(如图3与图4所示)。但是，此种作法需增添投影装置，因而增加成本支出。
请参照图5，基于成本考量，可在投影装置100与荧幕50之间增设一分光镜60，其可使投影装置100所投影出的部分影像光束102通过并投影至荧幕50上，并将部分影像光束102反射至另一荧幕50’上。然而，由于投影装置100外的影像光束102的发散角很大，所以需使用大尺寸的分光镜60，若再加上分光镜60的支撑结构，则会占据相当大的空间。此外，在此种架构下，荧幕50与荧幕50’之间的距离无法太大，在应用上较为不便，而且无法同时对两个荧幕上的影像调焦，如此将导致其中一个荧幕上的影像较不清晰。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种投影装置，其具有双向投影的功能。
为达上述或是其他目的，本发明提出一种投影装置，其包括一照明系统(illumination system)、一光阀(light valve)、一第一光学元件、一第一投影镜头与一第二投影镜头。其中，照明系统适于提供一照明光束，而光阀是配置于照明光束的传递路径上。此光阀适于将照明光束转换成一影像光束。第一光学元件是配置于影像光束的传递路径上，此第一光学元件适于使部分影像光束通过并反射部分影像光束。第一投影镜头是配置于通过第一光学元件的影像光束的传递路径上，而第二投影镜头是配置于被第一光学元件反射的影像光束的传递路径上。
本发明另提出一种投影装置，其包括一照明系统、一光阀、一第一光学元件、一第一投影镜头以及一第二投影镜头。照明系统适于提供一照明光束，而光阀配置于照明光束的传递路径上，其中此光阀适于将照明光束转换成一影像光束。第一光学元件配置于影像光束的传递路径上，且第一光学元件包括一本体及一连接于本体的驱动装置。本体具有一反射部、一分光部以及一透光部，且驱动装置适于带动本体以将反射部、分光部以及透光部其中之一切入至影像光束的传递路径上。当反射部切入至影像光束的传递路径上时，影像光束被反射部反射；当分光部切入至影像光束的传递路径上时，部分影像光束被分光部反射，而部分影像光束通过分光部；当透光部切入至影像光束的传递路径时，影像光束通过透光部。此外，第一投影镜头配置于通过第一光学元件的影像光束的传递路径上，而第二投影镜头配置于被第一光学元件反射的影像光束的传递路径上。
在本发明中，由于部分影像光束会通过第一光学元件而传递至第一投影镜头，部分影像光束会被第一光学元件反射至第二投影镜头。所以，本发明的投影装置具有双向投影的功能。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【附图说明】
图1是习知投影装置应用在大型会场的示意图。
图2是习知投影装置应用在会议室的示意图。
图3是习知将两个投影装置应用在大型会场的示意图。
图4是习知将两个投影装置应用在会议室的示意图。
图5是习知利用一个投影装置将影像投影于两个荧幕上的示意图。
图6是本发明一实施例的一种投影装置的示意图。
图7A与图7B是本发明另二实施例的投影装置的示意图。
图8是本发明又一实施例的投影装置的示意图。
图9A是本发明再一实施例的投影装置的示意图。
图9B是图9A中第一光学元件的示意图。
图10是本发明另一种第一光学元件的示意图。
【具体实施方式】
图6是本发明一实施例的一种投影装置的示意图。请参照图6，本实施例之投影装置200包括一照明系统210、一光阀220、一第一光学元件230、一第一投影镜头240与一第二投影镜头250。其中，照明系统210适于提供一照明光束212，而光阀220是配置于照明光束212的传递路径上。此光阀220适于将照明光束212转换成一影像光束213。第一光学元件230是配置于影像光束213的传递路径上，此第一光学元件230适于使部分影像光束213通过并反射部分影像光束213。第一投影镜头240是配置于通过第一光学元件230的影像光束213的传递路径上，而第二投影镜头250是配置于被第一光学元件230反射的影像光束213的传递路径上。
在本实施例中，照明系统210包括用以提供照明光束212的一光源(未绘示)，光源所提供的照明光束212在经过照明系统210内的光学元件(如透镜、积分柱)后，会投射在光阀220上。光阀220可为穿透式光阀或反射式光阀，其中穿透式光阀可为穿透式液晶面板，反射式光阀可为数位微镜装置(digital micro-mirrordevice，DMD)或单晶硅液晶面板(liquid crystal on siliconpanel，LCOS panel)，而在图6中是以反射式光阀为例。此光阀220将照明光束212转变为影像光束213后，会将影像光束213反射至第一光学元件230。第一光学元件230例如是一分光镜，其可使部分光束穿透并将部分光束反射。具体而言，第一光学元件230是一穿透率与反射率皆为50％的分光镜。所以，影像光束213传递至第一光学元件230时，一部分的影像光束213会穿透第一光学元件230而传递至第一投影镜头240，另一部分的影像光束213会被第一光学元件230反射至第二投影镜头250。此外，第一投影镜头240与第二投影镜头250可将影像光束213分别投射于荧幕50与荧幕50’上，以于荧幕50与荧幕50’上形成影像。
由于影像光束213可经由第一投影镜头240与第二投影镜头250投射于不同的荧幕上，所以本实施例的投影装置200具有双向投影的功能，如此可节省另外增添投影装置的成本。此外，第一投影镜头240与第二投影镜头250皆可调焦，因此可使投射于荧幕50与荧幕50’上的影像皆为清晰的影像，而且荧幕50与荧幕50’之间的距离可以较不受限制，在应用上较为方便。
在本实施例中，还可搭配不同焦距的第一投影镜头240与第二投影镜头250，使投影装置200的投射比(throw ratio)的选择更具多样性，如此可在相同投影距离的情况下，产生所需的画面大小。另外，由于第一光学元件230是设置在投影装置200内部，所以第一光学元件230的尺寸不需太大，相较于图5的投影装置100搭配分光镜60的架构，本实施例的投影装置200的架构明显较小。
值得一提的是，上述的投影装置200中，虽然第一投影镜头240与第二投影镜头250是朝向相反的方向投影，但是在本发明中还可于投影装置内部增设反射元件，以改变第一投影镜头240及/或第二投影镜头250的投影方向以及摆设的位置。以下将举实施例进行说明。
图7A与图7B是本发明另二实施例的投影装置的示意图。请参照图7A与图7B，相较于投影装置200，投影装置200a、200b分别更包括一反射元件260，其配置于被第一光学元件230反射的影像光束213的传递路径上，以将传递至其上的影像光束213反射至第二投影镜头250。换言之，借由摆设反射元件260以及调整反射元件260与第一光学元件230摆设的角度，可使第二投影镜头250能摆设至所需的位置，进而使第二投影镜头250的投影方向与需求相符。
值得注意的是，在本实施例中并不限定反射元件260的数量，亦即，可在投影装置内部增设多个反射元件260，以使第二投影镜头250能摆设至所需的位置。此外，反射元件260亦可配置于通过第一光学元件230的影像光束213的传递路径上，以将传递至其上的影像光束213反射至第一投影镜头240。如此，可使第一投影镜头240能摆设至所需的位置，进而使第一投影镜头240的投影方向与需求相符。
图8是本发明又一实施例的投影装置的示意图。请参照图8，相较于图6的投影装置200，本实施例的投影装置200c更包括一第二光学元件270与一第三投影镜头280。其中，第二光学元件270是配置于被第一光学元件230反射的影像光束213的传递路径上。此第二光学元件230适于使传递至其上的部分影像光束213通过，并将部分影像光束213反射至第三投影镜头280，且通过第二光学元件270的影像光束213是传递至第二投影镜头250。
上述的第一光学元件230与第二光学元件270例如皆为分光镜。为了使第一、第二与第三投影镜头240、250、260所投影出的影像的亮度相同，第一光学元件230可以是穿透率为33％而反射率为67％的分光镜，而第二光学元件270可以是穿透率与反射率皆为50％的分光镜。
在本实施例中，除了第一投影镜头240与第二投影镜头250可分别将影像光束213投影至荧幕50与荧幕50’外，还有第三投影镜头280可将影像光束213投影至荧幕50”上，因此投影装置200c具有三向投影的功能。此外，本实施例亦可于投影装置200c内增设更多的投影镜头以及可将部分光束反射并使部分光束通过的光学元件，以达到多向投影的目的。另外，第二光学元件270亦可配置于通过第一光学元件230的影像光束213的传递路径上。在此情况下，此第二光学元件270适于使传递至其上的部分影像光束213通过，并将部分影像光束213反射至第三投影镜头280，且通过第二光学元件270的影像光束213是传递至第一投影镜头240。任何所属技术领域中具有通常知识者在参照上述说明后，当可自行推演，在此不再另以图式说明。
图9A是本发明再一实施例的投影装置的示意图，而图9B是图9A中第一光学元件的示意图。请参照图9A与图9B，本实施例的投影装置200d与图6的投影装置200相似，不同处在于第一光学元件。更详细地说，投影装置200d的第一光学元件230a包括一本体及一连接于本体的驱动装置(图未示)，本体具有一反射部232、一分光部234以及一透光部236，且驱动装置适于带动本体以将反射部232、分光部234以及透光部236其中之一切入至影像光束213的传递路径上。驱动装置可为一移动元件(图未示)以带动本体相对于光阀220产生沿一轴向线性移动。此外，透光部236例如是一透明基板，而此透明基板上可涂布一层抗反射涂层，以避免光线反射。反射部232例如是一反射镜(mirror)。分光部234例如是一分光镜。而且，第一投影镜头240配置于通过第一光学元件230a的影像光束213的传递路径上，第二投影镜头250配置于被第一光学元件230a反射的影像光束213的传递路径上。
在本实施例中，可借由移动第一光学元件230a的位置，来调整投影装置200d的投影方向。具体而言，当反射部232切入至影像光束213的传递路径上时，影像光束213被反射部232反射至第二投影镜头250，此时影像光束213仅能经由第二投影镜头250投影于荧幕50’上。当分光部234切入至影像光束213的传递路径上时，部分影像光束213被分光部234反射至第二投影镜头250，而部分影像光束213通过分光部234而传递至第一投影镜头240，此时影像光束213可同时经由第一投影镜头240与第二投影镜头250投影于荧幕50与荧幕50’上。当透光部236切入至影像光束213的传递路径时，影像光束213会通过透光部236而传递至第一投影镜头240，此时影像光束213仅能经由第一投影镜头240投影于荧幕50上。
图10是本发明另一种第一光学元件的示意图。请参照图10，上述的投影装置200d中的第一光学元件230a亦可由图10中的第一光学元件230b取代。此第一光学元件230b包括一本体及一连接于本体的驱动装置，本体包括反射部232、一分光部234以及一透光部236，驱动装置例如为一马达238，其适于带动本体转动，以将反射部232、分光部234以及透光部236其中之一切入至影像光束213的传递路径上。借由转动第一光学元件230b，可控制切入影像光束213的传递路径上的为反射部232、分光部234或是透光部236，如此即可调整投影装置200d的投影方向。反射部232例如是一反射镜(mirror)。分光部234例如是一分光镜。
综上所述，本发明的投影装置至少具有下列优点：
1.由于影像光束可经由第一投影镜头与第二投影镜头投射于不同的荧幕上，所以本发明的投影装置具有双向投影的功能。
2.第一投影镜头与第二投影镜头皆可调焦，因此可将投射于两个荧幕与上的影像调整至清晰的影像。
3.搭配不同焦距的第一投影镜头与第二投影镜头，可使投影装置的投射比的选择更具多样性。
4.在本发明中，可于投影装置内增设更多的投影镜头以及可将部分光束反射并使部分光束通过的光学元件，以达到多向投影的目的。
5.在一实施例中，由于第一光学元件为具有反射部、分光部与透光部的动件，所以可借由移动第一光学元件的位置，来调整投影装置的投影方向。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。
【主要元件符号说明】
50、50’、50”：荧幕
100、200、200a～200d：投影装置
102：影像光束
210：照明系统
212：照明光束
213：影像光束
220：光阀
230：第一光学元件
240：第一投影镜头
250：第二投影镜头
260：反射元件
270：第二光学元件
280：第三投影镜头
A1、A2：区域
Claims (4)
1.一种投影装置，其特征在于：包括：
一照明系统，适于提供一照明光束；
一光阀，配置于该照明光束的传递路径上，该光阀适于将该照明光束转换成一影像光束；
一第一光学元件，配置于该影像光束的传递路径上，该第一光学元件包括一本体及一连接于该本体的驱动装置，该本体具有一反射部、一分光部以及一透光部，且该驱动装置适于带动该本体以将该反射部、该分光部以及该透光部其中之一切入至该影像光束的传递路径上，当该反射部切入至该影像光束的传递路径上时，该影像光束被该反射部反射，当该分光部切入至该影像光束的传递路径上时，部分该影像光束被该分光部反射，而部分该影像光束通过该分光部，当该透光部切入至该影像光束的传递路径时，该影像光束通过该透光部；
一第一投影镜头，配置于通过该第一光学元件的该影像光束的传递路径上；以及
一第二投影镜头，配置于被该第一光学元件反射的该影像光束的传递路径上。
2.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于：该透光部具有一抗反射涂层。
3.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于：该驱动装置为一移动元件以带动该本体相对于该光阀线性移动，使该反射部、该分光部以及该透光部其中之一切入至该影像光束的传递路径上。
4.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于：该驱动装置为一马达以带动该本体转动，使该反射部、该分光部以及该透光部其中之一切入至该影像光束的传递路径上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: AIXIN TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ZHONGQIANG PHOTOELECTRIC CO LTD Effective date: 20120214 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20120214 Address after: Delaware Patentee after: Suzhou Canyu Optics Co., Ltd. Address before: Hsinchu City, Taiwan, China Patentee before: Zhongqiang Photoelectric Co., Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090701 Termination date: 20181026 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |