[發明專利]投影裝置與聚光模組

有效

• 申請號: 201210524159.4
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103852960A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 鄭泓祐;林裕修;陳佑柏;陳時偉
• 申請（專利權）人: 揚明光學股份有限公司
• 主分類號: G03B21/00
• 分類號: G03B21/00;G03B21/20;G03B21/14;G02B19/00;G02B17/00;G02B26/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

技術領域

本發明涉及一種顯示裝置與光學元件，且特別涉及一種投影裝置與聚光模組。

背景技術

一般而言，投影裝置在進行影像投影時，光閥會將照明光束轉換成影像光束并將影像光束反射至投影鏡頭，之后，再透過投影鏡頭將影像光束投影至屏幕上以成像。

為了使發光元件所發出的照明光束可均勻地入射光閥，已知技術會在照明光束入射光閥前配置多個棱鏡，以平均照射于棱鏡的不同位置的光線入射至光閥的光程。此外，這些棱鏡之間保留有間隙，以產生全反射效應，進而使來自光閥的影像光束可沿著特定方向透過這些棱鏡而傳遞至投影鏡頭。如此一來，已知的投影裝置往往需要較大的體積來配置上述棱鏡。當投影裝置開始朝向小型化發展甚至是應用于可攜式或手持式電子裝置時，如何減少投影裝置的體積，儼然已成為制造者正欲解決的問題之一。

美國專利第7178920號揭露一種微型化投影顯示裝置，其包括一光源、一聚光鏡、一色輪、一積分柱、一具有透鏡表面的全內反射元件、一光閥以及一投影鏡頭，其中具有透鏡表面的內全反射元件包括一第一棱鏡及一第二棱鏡。此外，美國專利第7483216號揭露一種光學模組，其中內部全反射棱鏡中的一棱鏡具有一曲面。再者，美國專利第5309188號揭露了一種投影裝置。

發明內容

本發明提供一種投影裝置，此投影裝置的架構有助于縮小裝置的整體體積。

本發明提供一種聚光模組，可達到補償光程的效果。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特征中得到進一步的了解。

為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種投影裝置，其包括一光源模組、一光閥、一投影鏡頭、一內部全反射棱鏡以及一聚光模組。光源模組用以提供一照明光束。光閥配置于照明光束的傳遞路徑上，以將照明光束轉換為一影像光束。投影鏡頭配置于影像光束的傳遞路徑上，其中光閥具有一預設入射方向及一預設出射方向，且當照明光束沿著預設入射方向入射光閥時，影像光束沿著預設出射方向從光閥傳遞至投影鏡頭。內部全反射棱鏡配置于光源模組與光閥之間的照明光束的傳遞路徑上，且位于光閥與投影鏡頭之間的影像光束的傳遞路徑上，其中光源模組所發出的照明光束中的一第一光線在經由內部全反射棱鏡后沿著預設入射方向入射光閥，以及聚光模組具有一入光面與一彎曲出光面，其中來自光源模組的照明光束依序通過入光面與彎曲出光面而傳遞至內部全反射棱鏡，且彎曲出光面的光軸相對于第一光線入射內部全反射棱鏡的方向傾斜。其中彎曲出光面的光軸相對于第一光線入射內部全反射棱鏡的方向往遠離光閥的法線的方向傾斜，以及第一光線從彎曲出光面出射的位置相對于彎曲出光面的光軸往靠近光閥的光軸的方向偏移。第一光線沿著預設入射方向入射光閥的主動表面的中心，且第一光線從彎曲出光面出射的位置相對于彎曲出光面的光軸有一第一偏移距離。入光面為一彎曲入光面，光源模組所發出的照明光束中的一第二光線沿著彎曲入光面的光軸通過彎曲入光面，然后沿著相對于彎曲出光面的光軸傾斜的方向從彎曲出光面出射。

其中該第二光線從該彎曲出光面出射的位置相對于該彎曲出光面的光軸有一第二偏移距離。彎曲入光面的光軸相對于光源模組所發出的照明光束中的一第三光線入射彎曲入光面的方向傾斜，其中第三光線沿著光源模組的光軸從光源模組發出。該照明光束中的一第三光線入射彎曲入光面的位置相對于彎曲入光面的光軸有一第三偏移距離，其中第三光線沿著光源模組的光軸從光源模組發出。聚光模組還具有一反射面，配置于照明光束的傳遞路徑上，且位于入光面與彎曲出光面之間，以將來自入光面的照明光束反射至彎曲出光面。其中聚光模組包括一反射單元，配置于反射面上。

本發明提供另一實施例，聚光模組包括：一第一透鏡，配置于照明光束的傳遞路徑上，且位于反射面與光源模組之間，其中第一透鏡朝向光源模組的表面為入光面；一反射單元，具有反射面，其中反射單元為反射鏡或反射棱鏡；以及一第二透鏡，配置于照明光束的傳遞路徑上，且位于反射面與內部全反射棱鏡之間，其中第二透鏡朝向內部全反射棱鏡的表面為彎曲出光面。

本發明提供另一實施例，聚光模組包括一透光單元，該透光單元具有入光面、反射面及彎曲出光面。

本發明提供另一實施例，聚光模組包括：一透鏡，配置于照明光束的傳遞路徑上，且位于反射面與光源模組之間，其中透鏡朝向光源模組的表面為入光面；以及一透光單元，配置于照明光束的傳遞路徑上，且位于第一透鏡與內部全反射棱鏡之間，其中透光單元具有反射面與彎曲出光面。