[發明專利]光學投影裝置

有效

• 申請號: 201410002961.6
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN104765237A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 王博;許明祐
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G03B21/14;F21V13/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;趙根喜

技術領域

本發明涉及投影裝置，且特別是涉及利用兩片數字微型反射鏡元件搭配雙固態光源的光學投影裝置。

背景技術

雷射搭配熒光劑作為光源的投影機技術已越來越普及，但是因雷射塔價格昂貴，因此市面上使用此類光源技術的投影機多采用單片式數字光源處理技術(Digital?Light?Processing,DLP)以降低成本。

使用單片式數字光源處理技術的投影機僅使用一個數字微型反射鏡元件(Digital?Micro-mirror?Device,DMD)來調制影像，因此必須搭配一個色輪(color?wheel)來產生各種不同顏色的光譜(例如通常組成白光光譜的三原色：紅色光譜、綠色光譜及藍色光譜)，并序列地將所述不同顏色的光譜傳遞至數字微型反射鏡元件加以調制，使觀察者可以因為視覺暫留而感覺出各種不同顏色。

前述使用單片式數字光源處理技術的投影機因為只需要使用一個數字微型反射鏡元件，故可大幅地降低制作成本及整體體積。然而，使用單片式數字處理技術的投影機卻有其在亮度及色彩飽和度無法同時滿足的缺點，其主要因為使用單片式數字光源處理技術的投影機受到序列式色彩調制的限制，亮度效率大大地降低。而為了補償亮度效率，多會使用二次色(secondary?color)來提高亮度，但如此卻使得色彩飽和度降低。

此外，色輪的機械結構限制也使得色破裂(Color?Breaking)情況產生。從廣義上說，在某些狀態下，序列式的顏色調制會無法滿足視覺暫留所需條件而使觀看者看到非預期的彩色閃動畫面，故此缺點無法滿足某些高階應用的要求。

目前用來取代使用單片式數字光源處理技術架構的投影機，以避免色破裂及亮度效率低的缺點的是三片式數字光源處理技術的投影機。三片式數字光源處理技術的投影機使用三片數字微型反射鏡元件，故在單光源下可利用分色鏡將白色分成紅色光譜、綠色光譜及藍色光譜，并同時供給三片數字微型反射鏡元件同時處理，因此就不會有色破裂及亮度效率的缺點，且色彩飽和度佳。但是，使用三片數字微型反射鏡元件及數量相對應于三片數字微型反射鏡元件的周邊光學元件卻讓所述投影機的制作成本及體積大幅增加。

發明內容

本發明揭示內容的目的在于提供一種光學投影裝置，所述光學投影裝置利用兩片數字微型反射鏡元件搭配雙固態光源，可以在亮度效率、色彩鮮艷度及成本等特性上取得較佳平衡。

本發明于一實施方式中，提供一種光學投影裝置，包含一種光學投影裝置，用以與一投影鏡頭配合組合一光學投影系統，該光學投影裝置用以產生一投射光線，該投影光線通過該投影鏡頭投射至一投影幕，該光學投影裝置包含一第一固態光源產生器、一第二固態光源產生器、一光學模塊、一第一波長轉換層、一第一分光濾片、一第二分光濾片及一空間光調制模塊。第一固態光源產生器用以產生一第一光束。第二固態光源產生器用以產生一第二光束。光學模塊位于第一固態光源產生器、第二固態光源產生器及投影鏡頭之間。第一波長轉換模塊位于第一固態光源產生器及光學模塊之間，波長轉換模組用以與第一光束發生波長轉換并產生一波長轉換光線。第一分光濾片用以反射波長轉換光線并供第一光束穿透，第二分光濾片用以反射第二光束并供波長轉換光束穿透。空間光調制模塊位于光學模塊及投影鏡頭之間，空間光調制模塊用以將第一光束區分為第三光束及第四光束，并使第二光束、第三光束及第四光束通過投影鏡頭傳遞至投影幕。

綜上，本發明的結構解決單片式數字光源處理技術的投影機因受到序列式色彩調制的限制而使亮度效率降低問題，以及使用二次色(secondary?color)來提高亮度卻使得色彩飽和度降低的問題；且本發明的結構更具有三片式數字光源處理技術的投影機不會產生色破裂及提高亮度效率的優點，且其體積與制造成本都低于三片式數字光源處理技術的投影機，因此本發明結構兼具單片式與三片式數字光源處理技術的投影機的高亮度、色彩飽和、無色破裂、體積小雨成本低優點。

附圖說明

圖1為本發明第一實施方式的光學投影系統的結構圖。

圖2為本發明第一實施方式的第一波長轉換模塊的俯視圖。

圖3為本發明第一實施方式的光學投影系統的一操作示意圖。

圖4為本發明第一實施方式的光學投影系統的另一操作示意圖。

圖5為本發明第一實施方式的第一空間光調制器及第二空間光調制器的一動作時續圖。

圖6為本發明第一實施方式的第一空間光調制器及第二空間光調制器的另一動作時續圖。

圖7為本發明第二實施方式的光學投影系統的結構圖。

其中，附圖標記說明如下：