TW587194B - Projection device, transmissive projection screen, projector and method of adjusting the diffusion of a projection screen in a projection device - Google Patents

Description

587194 A7 ____B7 _____ 五、發明説明（1 ) 本發明有關一種投影裝置，此投影裝置係包含·· 一投影 器，其提供以一偏振光投射之一光束；一用於改變偏振方 向之構件；及一透射性投影螢幕，該用於改變偏振方向之 構件係配置於投影器與透射性投影榮幕之間。 本發明亦有關一種用於在投影裝置中調整一投影螢幕的 擴散之方法。此投影裝置係包含：一投影器，其提供以一偏 振光投射之一光束；一用於改變偏振方向之構件；及一透 射性投影螢幕，該用於改變偏振方向之構件係配置於投影 器與透射性投影螢幕之間。 此裝置及方法請見美國專利5,694,245號，此專利案描述: 用於改變偏振方向之構件可使得光束的投影方向旋轉經過 一預定的固定角度。 一透射性投影螢幕係預定用於從螢幕後方之一位置投射 一影像並從螢幕前方之一位置觀看此影像，此等螢幕‘含 一擴散層以將自擴散層後方由投影器所投射的光線散射成 為前側之多個方向。為了改良螢幕上的影像之可見度及亮 度’過去已採用位於螢幕前側上的雙凸透鏡元件以及黑條 紋’此等螢幕的擴散（亦即在偏離螢幕的法線之方向中所發 射的光量）可將大部份的光線導向投影裝置設計者預期觀看 者出現之位置，通常為螢幕前方。結果，將螢幕製造成為 可在螢幕正前方看見最亮的影像，另一項結果為：當以一角 度親看螢幕時’螢幕具有比從正前方觀看時更低之亮度。 螢幕若將許多光線直線地發射至前方，將會自動地導致 觀看角度嚴重受到可在其他方向中觀察之光量所影響，有 -4 - 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X 297公着） 587194 A7 _ B7__ 五、發明説明（~~) 些人將此種觀看角度的依存性（dependence)視為不可接受 的型態，所以不購買譬如寬螢幕電視機等此種裝置。 本發明之一目的係提供一種投影裝置，其中可減輕上述 缺點。 因此，根據本發明之一種投影裝置之特徵在於：透射性投 影螢幕包含一偏振擴散層，其中可調整用於改變偏振方向 之構件之偏振方向改變的範圍，並且其中提供與用於改變 偏振方向之裝置相耦合之調整構件，藉以調整偏振方向改 變的範圍。 可藉此達成以下作用：藉由調整所投射光束的偏振方向， 可調整擴散的範圍以及從各像素離開投影螢幕成為複數個 方向的光線之範圍。如習知技藝所知，若需要較小的擴散 範圍’可選擇所投射光束的偏振方向使得偏振擴散層將光 線通往一最大未受阻範圍。然而，若需要位於螢幕周圍'具 有最小亮度變化並且身為投影螢幕上觀看影像的角度之函 數之一大區域，應藉由可調式之用於改變偏振方向之構件 調整所投射光束的偏振方向，所以偏振擴散層中將有一較 大的擴散範圍。 偏振擴散層主要請見美國專利5,900,977號及曰本公告專 利申請案07/333428號且本文不需作任何進一步描述。 根據本發明之一種投影裝置的一項較佳實施例之特徵在 於：用於改變偏振方向之構件係包括一可調式液晶元件，其 中可以電性調整藉由液晶元件改變偏振方向之範圍，且其 中調整構件適於將一可調式電場施加跨過液晶元件。 國國家標準(CMS) A4規格(210 X 297公爱) 5- 587194 A7 ______B7 五、發明説明（3 ) 液晶係適於改變偏振方向，並且藉由跨過液晶元件之一 電場強度亦可容易在液晶中調整偏振方向之改變範圍。 因此，根據本發明之一種方法之特徵在於：使用一個包含 一偏振擴散層之透射性投影螢幕，其中使用一可調式的用 於改變偏振方向之構件，且其中藉由可調式的用於改變偏 振方向之構件來調整所投射光束的偏振方向。 可藉此達成以下作用：可利用一種簡單方式-亦即調整用於 改變偏振方向之構件，藉以調整可觀看投影螢幕之觀看角 度，而不會具有太大的亮度減小範圍。 參照下述實施例可得知本發明的上述及其他態樣。 圖中，編號1代表經由一所投射光束13及3將一影像投射 在一投影螢幕2上之一種習知投影器。一可調式液晶4配置 於投影螢幕2與投影器1之間，觀看者可觀看投影螢幕2上的 影像，將觀看者的一隻眼睛標示為5。投影螢幕2包含f知 的雙凸透鏡6、一擴散螢幕7及一夫瑞司諾透鏡8。根據本發 明，一偏振擴散層9設置於夫瑞司諾透鏡8與擴散螢幕7之 間’偏振擴散層譬如請見美國專利5,900,977號及日本公告 專利申請案07/333428號。 液晶元件4以習知方式包含未分別顯示之電極，此電極經 由一線10連接至一電壓源11，可藉由習知的調整構件12將 電壓源11調整至一所需要的電壓。 習知方式中，將投影器1與液晶元件4之間來自光束13之 光線予以偏振。依據電壓源11經由線10跨過液晶元件4所 施加之電壓，如箭頭14所示，光束3的偏振方向係相對於束 -6 - 本紙張尺度適用中國國家操準(CNS) A4规格(210X 297公釐) 587194 A7 B7 五、發明説明（4 ) 13的偏振方向旋轉經過一給定角度。 可藉由譬如把手、滑件、可設定程式裝置的輸出訊號等 習知的調整構件12來調整電壓源11經由線10施加至液晶元 件4之電壓。 投影螢幕2可在不出現偏振擴散層9的情形下適於讓通過 螢幕7及雙凸透鏡6的大部份光線以或多或少往前的方向離 開投影螢幕2，因此具有較小的觀看角度，此觀看角度係為 可以足夠亮度在螢幕上觀看影像之角度。 為了增大觀看角度，在投影螢幕2上發生一較大的散射範 圍，此散射較佳應為可調式，可利用投影螢幕2中之一偏振 擴散層9以及位於投影器1與投影螢幕2之間之一用於改變偏 振方向之構件4來達成此作用。 偏振擴散層9可讓具有一第一偏振方向的光線大致不改變 地通過，並將具有與第一偏振方向相垂直的一第二偏裰方 向之光線散射至很大的範圍。 藉由調整跨過液晶元件4之電壓，可令光束3的偏振方向 確實對應於：使偏振擴散層9呈現透明之一偏振方向；或使 偏振擴散層9盡可能大量散射光線之一偏振方向；或者產生 介於上述兩極端情況之間的偏振方向。 上文中，藉由一構件12顯示跨過液晶元件4之電壓的調 整，可依據電壓源11以連續或階狀方式調整跨過液晶元件4 的電壓。 上文中，藉由範例將一液晶元件4描述為一種用於改變偏 振方向之構件，但在本發明的範圍中，熟悉此技藝者已瞭 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）

Claims (1)

1. 587194 Α8 第091100144號專利申請案 g 中文申請專利範圍替換本(92年10鄭) 六、申請專利範圍

   1. 一種投影裝置，其包含一投影器（1)，藉以提供呈偏振光 投射之一光束（3，13); —用於改變偏振方向之構件（4); 及一透射性投影螢幕（2)，該用於改變偏振方向之構件（4) 係配置於該投影器（1)與該透射性投影螢幕（2)之間，其特 徵為該透射性投影螢幕（2)包含一偏振擴散層（9)，其中該 用於改變偏振方向之構件（4)具有可調式的偏振方向改變 範圍，且其中提供與該用於改變偏振方向之構件（4)相耦 合之調整裝置（10，11，12)以調整偏振方向的改變範 圍。 2. 如申請專利範圍第1項之投影裝置，其中該用於改變偏振 方向之構件係包含一可調式液晶元件（4)，其中可以電性 調整受到該液晶元件（1)改變偏振方向之範圍，且其中該 等調整構件（10，11，12)適於將一可調式電場施加跨過 該液晶元件（4)。 3. —種透射性投影螢幕（2)，其包含一擴散螢幕（7)及一夫瑞 司諾透鏡（8)，其特徵在於一偏振擴散層（9)置於擴散螢幕 (7)及夫瑞司諾透鏡（8)之間，該偏振擴散層（9)可讓具有 第一偏振方向的光線大致不改變地通過，並將具有一垂 直於第一偏振方向之一第二偏振方向之光線散射至很大 的範圍。 4. 一種投影器（1)，其包含一可調式之用於改變偏振方向之 構件（4)，其中該用於改變偏振方向之構件（4)具有可調式 的偏振方向改變範圍，且其中提供與該用於改變偏振方 向之構件（4)相耦合之調整裝置（10，11，12)以調整偏振 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) ABC D 587194 六、申請專利範圍 方向的改變範圍。 5. —種投影器（1)，其包含一可調式之用於改變偏振方向之 構件（4)，該用於改變偏振方向之構件係包含一可調式液 晶元件（4)，其中可以電性調整受到該液晶元件（1)改變偏 振方向之範圍，且其中該等調整構件（10，11，12)適於 將一可調式電場施加跨過該液晶元件（4)。 6. —種用於調整一投影裝置中之一投影螢幕（2)的擴散之方 法，該投影裝置包含一投影器（1)藉以提供呈偏振光投射 之一光束（3，13); —用於改變偏振方向之構件（4);及一 透射性投影螢幕（2)，該用於改變偏振方向之構件（4)係配 置於該投影器（1)與該透射性投影螢幕（2)之間，且其特徵 為使用一透射性投影螢幕（2)，該透射性投影螢幕（2)包含 一偏振擴散層（9)，其中使用一可調式之用於改變偏振方 向之構件（4)，且其中藉由該可調式之用於改變偏振方向 之構件（4)來調整所投射光束（3，13)的偏振方向。 本纸張尺度適用中國國家搮準(CNS) A4規格(210X 297公釐）