CN101794065A - 投影显示*** - Google Patents

Abstract

一种投影显示***，包括一柱状屏幕、至少一反射锥体及一投影单元。柱状屏幕圈围出具一柱体外形的一容置空间，且反射锥体设在容置空间内。反射锥体的一中心轴大致平行柱状屏幕的一中心轴，且投影单元的一光轴大致平行反射锥体的中心轴。投影单元投射影像光束至反射锥体的各个侧面，且反射锥体的各个侧面反射影像光束至柱状屏幕。

Description

投影显示***

技术领域

本发明关于一种投影显示***，特别是一种可显示柱状投影影像的投影显示***。

背景技术

图1为显示一传统投影显示装置100的示意图。如图1所示，投影显示装置100的光学引擎102发出的光束经由光阀104调制后，可在一屏幕上形成投影影像。然而，传统投影显示装置100通常投射在一平面屏幕106，所以其投影成像方式是以一平面的聚焦面来进行光学设计，因此，当传统投影显示装置100要投影影像至一曲面屏幕108时，即无法获得良好的聚焦效果及解像力。

发明内容

本发明提供一种投影显示***，其能在一柱状屏幕上提供具最佳解像力的360度全视角投影影像。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，根据本发明的一实施例，一种投影显示***包括一柱状屏幕、至少一反射锥体及一第一投影单元。柱状屏幕圈围出具一柱体外形的一容置空间，且反射锥体设在容置空间内。反射锥体具有一底面及连接底面的至少一侧面，反射锥体的所有侧面均面向柱状屏幕，且反射锥体的一中心轴大致平行柱状屏幕的一中心轴。第一投影单元适于投射一第一影像光束至反射锥体的侧面，第一投影单元的一第一光轴大致平行反射锥体的中心轴，且反射锥体的侧面适于反射第一影像光束至柱状屏幕，以形成一柱状投影影像。因为具有曲面的柱状屏幕显示同样具有曲面的反射锥体反射而来的影像光束，因此可提供最佳的聚焦效果并显示具最佳解像力的投影影像。

根据本发明的另一实施例，一种投影显示***包括一柱状屏幕、一第一及一第二反射锥体、及一第一及一第二投影单元。柱状屏幕圈围出具一柱体外形的一容置空间，且第一及第二反射锥体设在容置空间内。每一反射锥体具有一底面及连接底面的至少一侧面，第一反射锥体的底面与第二反射锥体的底面彼此相向，且该些锥体的该些侧面分别面向柱状屏幕，而第一反射锥体的一中心轴及第二反射锥体的一中心轴分别平行柱状屏幕的一中心轴。第一投影单元设在第一反射锥体其背向第二反射锥体的一侧，第一投影单元投射一第一影像光束至第一反射锥体的侧面，第一投影单元的一第一光轴大致平行反射锥体的中心轴，且第一反射锥体的所有侧面反射第一影像光束至柱状屏幕。第二投影单元设在第二反射锥体其背向第一反射锥体的一侧，第二投影单元投射一第二影像光束至第二反射锥体的侧面，第二投影单元的一第二光轴大致平行第二反射锥体的中心轴，且第二反射锥体的所有侧面反射第二影像光束至柱状屏幕。根据本实施例的设计，因分别设置在两侧的两个投影单元可投射影像光束至柱状屏幕的不同区域，如此可获得较大的影像显示画面。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为显示一传统投影显示装置的示意图。

图2为根据本发明一实施例的投影显示***的示意图。

图3A及图3B为示意图，分别显示形成在光阀上的影像图案与形成在柱状屏幕上的影像图案。

图4为根据本发明另一实施例的投影显示***的示意图。

图5为根据本发明另一实施例的投影显示***的示意图。

图6为根据本发明另一实施例的投影显示***的示意图。

主要元件符号说明

10、20、30、40  投影显示***

12、22、32、42  柱状屏幕

14、24、34、44A、44B  反射锥体

141  锥体底面

142  锥体侧面

16、26、36A、36B、46A、46B  投影单元

161  投影镜头

162  光阀

100  投影显示装置

102  光学引擎

104  光阀

106  平面屏幕

108  曲面屏幕

C1、C2、C6、C7  中心轴

C3、C4、C5  光轴

CT   中心线

CY   圆柱体

I、I1、I2  影像光束

L    直线

PR   四角柱体

R    圆弧线

S1、S2  底面

S11、S22  侧面

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。再者，在各个附图中相同的元件以同一编号标注。

图2为根据本发明一实施例的投影显示***10的示意图。如图2所示，投影显示***10包括一柱状屏幕12、一反射锥体14、及一投影单元16。柱状屏幕12圈围出一具圆柱体CY外形的容置空间SP，换句话说，柱状屏幕12构成圆柱体CY的一侧面。反射锥体14设置在柱状屏幕12所围绕出的容置空间SP内，反射锥体14具有一底面141及连接底面141的至少一侧面142，且反射锥体14的所有侧面142均面向柱状屏幕12，而反射锥体14的一中心轴C2大致平行柱状屏幕12的一中心轴C1。在本实施例中，反射锥体14为一具有45度的圆锥半角的圆锥反射镜，且反射锥体14的中心轴C2大致重合柱状屏幕12的中心轴C1。投影单元16投射一影像光束I至反射锥体14的侧面142，且投影单元16的一光轴C3大致平行反射锥体14的中心轴C2。在本实施例中，投影单元16的光轴C3大致重合反射锥体14的中心轴C2，且透过反射锥体14的侧面142可将影像光束I反射至整个柱状屏幕12的内壁，而形成一360度全视角的柱状投影影像。在本实施例中，投影单元16可包括一投影镜头161及一光阀162，且光阀162例如可为数字微镜装置(DMD)或液晶显示面板(LCD panel)等。借由本实施例的设计，因为具有曲面的柱状屏幕12显示同样具有曲面的反射锥体14反射而来的影像光束，因此可提供最佳的聚焦效果并显示具最佳解像力的投影影像。

图3A及图3B为示意图，分别例示形成在光阀162上的影像图案与形成在柱状屏幕12上的影像图案。因为光阀162为一平面而柱状屏幕12为一柱状曲面，当欲利用图2的投影显示***10投射影像在柱状屏幕12上时，需对原始影像信号进行映射(mapping)处理，如此才能在柱状屏幕12上正确显示。举例而言，如图3B所示，若想让观察者站在柱状屏幕12的中心看到一条直线L，则输入的直线象素信号必须预先进行映射处理转换成一圆弧线R(如图3A所示)，才能在柱状屏幕12正确显示。在一实施例中，利用投影单元16本身内建的芯片可进行映射转换或放大/缩小的影像处理，或者可利用软体先对欲输入投影单元16的原始影像信号进行映射转换或放大/缩小的影像处理后再输入投影单元16。

图4为根据本发明另一实施例的投影显示***20的示意图。图4的投影显示***20与图2的实施例类似，差别在于柱状屏幕22围绕出一具四角柱体PR外形的容置空间SP，且反射锥体24为一四角锥体。因为反射锥体24(四角锥体)的外形对应柱状屏幕22所围绕出的四角柱体PR的外形，当投影单元26投射一影像光束I至反射锥体24，反射锥体24的四个侧面可将影像光束I反射至柱状屏幕12的四个侧壁，同样可形成一360度全视角的柱状投影影像。因此，根据本发明的实施例，反射锥体与柱状屏幕的外形并不限定，仅需使两者的外形具有对应关系，例如圆柱体柱状屏幕对应圆锥形反射锥体，四角柱体柱状屏幕对应四角锥形反射锥体，以此类推，即可形成一360度全视角的柱状投影影像。

图5为根据本发明另一实施例的投影显示***30的示意图。如图5所示，投影显示***30包括一柱状屏幕32、一反射锥体34及并排设置在该反射锥体34一侧的一第一投影单元36A及一第二投影单元36B。第一投影单元36A具有一光轴C4，第二投影单元36B具有一光轴C5，且光轴C4与光轴C5间的中心线CT重合反射锥体34的中心轴C2。因此，第一投影单元36A可投射第一影像光束I1至反射锥体34的上半部，且第二投影单元36B可投射第二影像光束I2至反射锥体34的下半部。借由本实施例的设计，因为合成两个投影单元36A及36B的影像光束至同一柱状屏幕32，可使显示影像具有较高的亮度及解析度。

图6为根据本发明另一实施例的投影显示***40的示意图。如图6所示，投影显示***40包括一柱状屏幕42、一第一反射锥体44A、一第二反射锥体44B、一第一投影单元46A及一第二投影单元46B。柱状屏幕42圈围出一具有柱体外形的容置空间SP，且第一反射锥体44A及第二反射锥体44B设在容置空间SP内。第一反射锥体44A具有一底面S1及至少一侧面S11，第二反射锥体44B具有一底面S2及至少一侧面S22，第一反射锥体44A的底面S1及第二反射锥体44B的底面S2彼此相向，且第一反射锥体44A的侧面S11与第二反射锥体44B的侧面S22分别面向柱状屏幕42，而第一反射锥体44A的中心轴C6与第二反射锥体44B的中心轴C7分别平行柱状屏幕42的一中心轴C1。在本实施例中，第一反射锥体44A的中心轴C6与第二反射锥体44B的中心轴C7均大致重合柱状屏幕42的一中心轴C1。第一投影单元46A面向第一反射锥体44A的侧面S11并设在反射锥体44A其背向反射锥体44B的一侧，第二投影单元46B面向第二反射锥体44B的侧面S22并设在反射锥体44B其背向反射锥体44A的一侧，第一投影单元46A投射第一影像光束I1至第一反射锥体44A的侧面S11，第一投影单元的一光轴C4大致平行第一反射锥体44A的中心轴C6，且透过该第一反射锥体44A的所有侧面S11可将该第一影像光束I1反射至柱状屏幕42以形成一360度全视角的柱状投影影像的一部分。第二投影单元46B投射第二影像光束I2至第二反射锥体44B的侧面S22，第二投影单元46B的一光轴C5大致平行第二反射锥体44B的中心轴C7，且透过第二反射锥体44B的所有侧面S22可将第二影像光束I2反射至柱状屏幕42以形成柱状投影影像的另一部分。在本实施例中，第一投影单元的一光轴C4大致重合第一反射锥体44A的中心轴C6，第二投影单元46B的一光轴C5大致重合第二反射锥体44B的中心轴C7。因分别设置在两侧的两个投影单元46A、46B可投射影像光束至柱状屏幕42的不同区域，如此可获得较大的影像显示画面。在本实施例中，柱状屏幕可为圆柱体柱状屏幕，第一反射锥体44A与第二反射锥体44B可为一具有45度的圆锥半角的圆锥反射镜；或柱状屏幕可为四角柱体柱状屏幕，第一反射锥体44A与第二反射锥体44B可为四角锥体反射镜，但均不以此为限。

虽然前述各个实施例关于柱状屏幕中心轴、反射锥体中心轴及投影单元光轴均例示为彼此大致重合，但其并不限定，上述的各个中心轴及光轴仅需大致平行即可获得360度全视角的柱状投影效果。

虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。另外，本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (10)

1.一种投影显示***，包括：

一柱状屏幕，圈围出具一柱体外形的一容置空间；

至少一反射锥体，设在该容置空间内，该反射锥体具有一底面及连接该底面的至少一侧面，该反射锥体的该侧面面向该柱状屏幕；及

一第一投影单元，适于投射一第一影像光束至该反射锥体的该侧面，且该反射锥体的该侧面适于反射该第一影像光束至该柱状屏幕。

2.根据权利要求1所述的投影显示***，其中该反射锥体的一中心轴平行该柱状屏幕的一中心轴，且该第一投影单元的一第一光轴平行该反射锥体的该中心轴。

3.根据权利要求1所述的投影显示***，其中该柱体为一圆柱体，且该反射锥体为一圆锥体。

4.根据权利要求1所述的投影显示***，其中该柱体为一角柱体，且该反射锥体为一角锥体。

5.根据权利要求1所述的投影显示***，还包括一第二投影单元，该第二投影单元与该第一投影单元并排设置在该反射锥体的一侧，其中该第一投影单元适于投射该第一影像光束至该反射锥体的一第一半部，且该第二投影单元适于投射一第二影像光束至该反射锥体的一第二半部。

6.根据权利要求5所述的投影显示***，其中该第一投影单元具有一第一光轴，该第二投影单元具有一第二光轴，且该第一光轴与该第二光轴间的中心线重合该反射锥体的一中心轴。

7.一种投影显示***，包括：

一柱状屏幕，圈围出具一柱体外形的一容置空间；

一第一及一第二反射锥体，设在该容置空间内，其中该第一及该第二反射锥体各自具有一底面及连接该底面的至少一侧面，该第一反射锥体的该底面与该第二反射锥体的该底面彼此相向，且该第一反射锥体的该侧面及该第二反射锥体的该侧面分别面向该柱状屏幕；

一第一投影单元，面向该第一反射锥体的该侧面，该第一投影单元适于投射一第一影像光束至该第一反射锥体的该侧面，且该第一反射锥体的该侧面适于反射该第一影像光束至该柱状屏幕；及

一第二投影单元，面向该第二反射锥体的该侧面，该第二投影单元适于投射一第二影像光束至该第二反射锥体的该侧面，且该第二反射锥体的该侧面适于反射该第二影像光束至该柱状屏幕。

8.根据权利要求7所述的投影显示***，其中该第一反射锥体的一中心轴及该第二反射锥体的一中心轴分别平行该柱状屏幕的一中心轴，且该第一投影单元具有一第一光轴，该第二投影单元具有一第二光轴，该第一光轴平行该第一反射锥体的该中心轴，该第二光轴平行该第二反射锥体的该中心轴。

9.根据权利要求7所述的投影显示***，其中该柱体为一圆柱体，且该第一反射锥体及该第二反射锥体分别为一圆锥体。

10.根据权利要求7所述的投影显示***，其中该柱体为一角柱体，且该第一反射锥体及该第二反射锥体分别为一角锥体。

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