CN1570692A - 投影显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种投影显示装置，主要包括：一光源；一聚焦镜组，是位于该光源的一侧，以汇聚由该光源发出的光线；一绕射镜组，是位于该聚焦镜组的一侧，使得该聚焦镜组位于该光源与该绕射镜组之间，以提高由该聚焦镜组传来的光线的半辉度角；一显示单元，是位于该绕射镜组的另一侧，以接受由该光源所发出的光线并提供影像；一偏振光分离器(PBS)，是位于由该显示单元与该绕射镜组所包围的空间内，将由该光源所发出的光线反射至该显示单元，并使该显示单元发出的光线穿透；一折射镜组，以偏折并放大该显示单元提供的影像。本发明能有效放大微显示器所提供的影像，减少投影光行进路径中光散射的损失，大幅减少投影装置的重量与体积，适合各种场合使用。
Description
技术领域
本发明是关于一种显示装置，尤其是指一种适用于微平面显示器的投影显示装置。
背景技术
近年来投影显示装置已广泛应用于各种场合，不仅适用于公众场合播放简报或影片，亦已深入家庭，成为新一代的视听娱乐设备主流。现今投影显示装置的发展趋势为发展重量轻、体积小，且可提供良好的亮度与影像放大品质的投影机；尤其是可携式投影机，由于携带方便，可随时随地使用，相当受到青睐。此外，由于微平面显示器及其光源的长足进步，使得微显示器已可应用于投影显示装置中，大幅节省投影机的重量与体积，因此，若能搭配一良好的光学引擎，便可得到良好的放大影像品质。
另一方面，一般的投影机，其于投射的光行进过程中，经常因为光行进路径中，通过复数个透境组合时，光因为散射而导致光度的减少，使光利用率降低，损耗光源的光度以及耗电度。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种投影显示装置，能有效放大微显示器所提供的影像，减少投影光行进路径中光散射的损失，同时大幅减少投影装置的重量与体积，适合各种场合使用。
为实现上述的目的，本发明提供的一种投影显示装置，主要包括：
一光源，以提供光线；
一聚焦镜组，是位于该光源的一侧，以汇聚由该光源发出的光线；
一绕射镜组，是位于该聚焦镜组的一侧，使得该聚焦镜组位于该光源与该绕射镜组之间，以提高由该聚焦镜组传来的光线的半辉度角；
一显示单元，是位于该绕射镜组的另一侧，使得该绕射镜组位于该聚焦镜组与该显示单元之间，且该显示单元不位于该聚焦镜组与该绕射镜组所形成的直线上，以接受由该光源所发出的光线并提供影像；
一偏振光分离器(PBS)，是位于由该显示单元与该绕射镜组所包围的空间内，将由该光源所发出的光线反射至该显示单元，并使该显示单元发出的光线穿透；
一折射镜组，以偏折并放大该显示单元提供的影像；
其中由该光源发出的光线经由该聚焦镜组集中穿透至该绕射镜片组，再行进至该偏振光分离器，经该偏振光分离器反射至该显示单元，而由该显示单元所提供的光线再穿透该偏振光分离器，到达该折射镜组，经由该折射镜组转换形成一放大实像。
为实现上述的目的，本发明提供的另一种投影显示装置，主要包括：
一光源，以提供光线；
一聚焦镜组，是位于该光源的一侧，以汇聚由该光源发出的光线；
一绕射镜组，是位于该聚焦镜组的一侧，使得该聚焦镜组位于该光源与该绕射镜组之间，以提高由该聚焦镜组传来的光线的半辉度角；
一显示单元，是位于该绕射镜组的另一侧，使得该绕射镜组位于该聚焦镜组与该显示单元之间，且该显示单元位于该聚焦镜组与该绕射镜组所形成的直线上，以接受由该光源所发出的光线并提供影像；
一偏振光分离器(PBS)，是位于由该显示单元与该绕射镜组所包围的空间内，以将由该光源所发出的光线透射至该显示单元，并使该显示单元发出的光线反射；
一折射镜组，以偏折并放大该显示单元提供的影像；
其中由该光源发出的光线经由该聚焦镜组集中穿透至该绕射镜片组，再行进至该偏振光分离器，并穿透该偏振光分离器至该显示单元，而由该显示单元所提供的光线再经该偏振光分离器反射，到达该折射镜组，经由该折射镜组转换形成一放大实像。
本发明的光源种类无限制，较佳为LED，汽车灯泡或Xe灯泡。本发明的聚焦镜组主要是将光源发出的光线集中，其种类无限制，较佳为一聚焦透镜。本发明的绕射镜组功能主要是将该光线的半辉度角提高，使原本散射的光线可转换为平行光，较佳包含一水平绕射镜片与一垂直绕射镜片。本发明的显示单元种类无限制，较佳为一LCD或微平面显示器，更佳为HTPS微显示器、LCOS微显示器或DMD微显示器。本发明的折射镜组用以放大该微显示器所提供的影像，较佳包含至少一凸透镜，更佳包含至少一凸透镜与一放大镜片；该凸透镜的功能为放大影像，于镜后形成一放大实像，因此其个数无限制，若一个凸透镜的放大倍率为A，则n个凸透镜则可达到An的放大倍率。为实现反射光源的光线，且同时允许显示器上的光线穿透，本发明的该偏振光分离器是与显示单元形成一夹角X，该X值介于0度至90度之间，且该偏振光分离器亦与该折射单元形成一夹角Y，该Y值介于0度至90度之间；该X值与该Y值更佳各为45度。本发明更可视需要包含一彩色转轮(color wheel)，位于该光源与该聚焦镜组之间，以提供影像所需的色彩。
附图说明
图1是本发明投影显示装置一较佳例示意图；
图2是本发明投影显示装置另一较佳例示意图。
具体实施方式
为能让贵审查委员能更了解本发明的技术内容，特举以下较佳具体实施例说明如下。
实施例1
请参照图1，图1是本发明投影显示装置较佳例示意图。本实施例包含一L型壳体100、一光源(Xe灯泡)110、一彩色转轮120、一聚焦镜组130、一绕射镜片组140，一LCOS微显示器150，一PBS160、数个凸透镜170(折射镜组)以及一放大镜片180(凸透镜)；上述的绕射镜片组包含一垂直绕射片与一水平绕射片。其中，该彩色转轮120介于该光源110与该聚焦镜组130之间，该聚焦镜组130是介于该彩色转轮120与该绕射镜片组140之间。该LCOS微显示器150是位于该光源110与该绕射镜片组140形成直线的垂直线上，且该绕射镜组140与该显示器150所包围的空间中置有一PBS160，以显示器150为基准，该PBS160呈45度角置放，以提供良好的分光功能。该PBS160上方适当距离处置有复数个凸透镜170，在壳体100开口处恰置有一凸透镜180。由光源110所发出的光线，经由聚焦透镜130集中穿透至绕射镜片组140，经由该绕射镜片组140将所有光线调整成水平光线后传至PBS160处，由PBS160反射至该微显示器150上，而该微显示器150所反射出的光线是穿透该PBS160，经由复数个凸透镜170与180形成一放大实像，投射至屏幕190上。
实施例2
请参照图2，图2是本发明投影显示装置另一较佳例示意图。本实施例包含一L型壳体200、一光源(Xe灯泡)210、一彩色转轮220、一聚焦镜组230、一绕射镜片组240，一LCOS微显示器250，一PBS260、以及凸透镜270，凸透镜270与PBS260之间可视所需放大倍数再增设多个凸透镜；上述的绕射镜片组包含一垂直绕射片与一水平绕射片。其中，彩色转轮220介于光源210与聚焦镜组230之间，聚焦镜组230是介于彩色转轮220与绕射镜片组240之间。LCOS微显示器250是位于光源210与绕射镜片组240形成的直线上，且绕射镜组240与显示器250所包围的之间中置有一PBS260，以显示器250为基准，PBS260呈45度角置放，以提供良好的分光功能。在壳体200开口处恰置有一凸透镜270。
由光源210所发出的光线，经由聚焦透镜230集中穿透至绕射镜片组240，再经由绕射镜片组240将所有光线调整成水平光线后传至PBS260处，穿透PBS260至微显示器250上，而微显示器250所反射出的光线再经PBS260反射，而后经由凸透镜270形成一放大实像，投射至屏幕280上。
由上述可知，本发明利用一良好的光学引擎，有效放大微显示器所提供的影像。该光学引擎主要是利用凸透镜将影像放大，因此，可依据放大倍率的需求增设凸透镜的个数；且利用聚焦透镜与绕射镜片组等，集中光源所发出的光线，加强亮度，可降低影像放大常有的亮度不够的问题。同时，利用一偏振光分离器(PBS)，将光源与显示器所反射的光线有效分离，所放大的影像不会受到光源背景的干扰；影像品质相当良好。且本发明可依据所使用的微显示器种类，视需要加装一彩色转轮，配合原本单色的微显示器，使原本单色的微显示器可产生色彩。此外，本发明装置仅使用微显示器、LED或Xe灯泡，以及数个透镜组光学原件所构成，不论重量、体积皆相当轻巧，相当符合现今市场需求。
应注意的是，上述诸多实施例仅是便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (20)
1、一种投影显示装置，其特征在于，主要包括：
一光源，以提供光线；
一聚焦镜组，是位于该光源的一侧，以汇聚由该光源发出的光线；
一绕射镜组，是位于该聚焦镜组的一侧，使得该聚焦镜组位于该光源与该绕射镜组之间，以提高由该聚焦镜组传来的光线的半辉度角；
一显示单元，是位于该绕射镜组的另一侧，使得该绕射镜组位于该聚焦镜组与该显示单元之间，且该显示单元不位于该聚焦镜组与该绕射镜组所形成的直线上，以接受由该光源所发出的光线并提供影像；
一偏振光分离器，是位于由该显示单元与该绕射镜组所包围的空间内，将由该光源所发出的光线反射至该显示单元，并使该显示单元发出的光线穿透；
一折射镜组，以偏折并放大该显示单元提供的影像；
其中
由该光源发出的光线经由该聚焦镜组集中穿透至该绕射镜片组，再行进至该偏振光分离器，经该偏振光分离器反射至该显示单元，而由该显示单元所提供的光线再穿透该偏振光分离器，到达该折射镜组，经由该折射镜组转换形成一放大实像。
2、根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，其中该光源为LED、汽车灯泡或Xe灯泡。
3、根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，其中该聚焦镜组为一聚焦透镜。
4、根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，其中该绕射镜组包含一水平绕射镜片与一垂直绕射镜片。
5、根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，其中该显示单元为一微平面显示器。
6、根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，其中该显示单元为LCD、LCOS微显示器或DMD微显示器。
7、根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，其中该折射镜组包含至少一凸透镜。
8、根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，其中该折射镜组包含至少一凸透镜与一放大镜片。
9、根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，其中该显示单元与该偏振光分离器形成一夹角X，该X值介于0度至90度之间。
10、根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，其中该偏振光分离器与该折射单元形成一夹角Y，该Y值介于0度至90度之间。
11、根据权利要求7或8所述的投影显示装置，其特征在于，其中该偏振光分离器与该凸透镜的轴心形成一夹角Y，该Y值介于0度至90度之间。
12、根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，其更包含一彩色转轮，位于该光源与该聚焦镜组之间。
13、一种投影显示装置，其特征在于，主要包括：
一光源，以提供光线；
一聚焦镜组，是位于该光源的一侧，以汇聚由该光源发出的光线；
一绕射镜组，是位于该聚焦镜组的一侧，使得该聚焦镜组位于该光源与该绕射镜组之间，以提高由该聚焦镜组传来的光线的半辉度角；
一显示单元，是位于该绕射镜组的另一侧，使得该绕射镜组位于该聚焦镜组与该显示单元之间，且该显示单元位于该聚焦镜组与该绕射镜组所形成的直线上，以接受由该光源所发出的光线并提供影像；
一偏振光分离器，是位于由该显示单元与该绕射镜组所包围的空间内，以将由该光源所发出的光线透射至该显示单元，并使该显示单元发出的光线反射；
一折射镜组，以偏折并放大该显示单元提供的影像；
其中
由该光源发出的光线经由该聚焦镜组集中穿透至该绕射镜片组，再行进至该偏振光分离器，并穿透该偏振光分离器至该显示单元，而由该显示单元所提供的光线再经该偏振光分离器反射，到达该折射镜组，经由该折射镜组转换形成一放大实像。
14、根据权利要求13所述的投影显示装置，其特征在于，其中该光源为LED、汽车灯泡或Xe灯泡。
15、根据权利要求13所述的投影显示装置，其特征在于，其中该显示单元为一微平面显示器。
16、根据权利要求13所述的投影显示装置，其特征在于，其中该显示单元为LCD、LCOS微显示器或DMD微显示器。
17、根据权利要求13所述的投影显示装置，其特征在于，其中该折射镜组包含至少一凸透镜。
18、根据权利要求13所述的投影显示装置，其特征在于，其中该折射镜组包含至少一凸透镜与一放大镜片。
19、根据权利要求13所述的投影显示装置，其特征在于，其中该偏振光分离器与该折射单元形成一夹角Y，该Y值介于0度至90度之间。
20、根据权利要求13所述的投影显示装置，其特征在于，其更包含一彩色转轮，位于该光源与该取焦镜组之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 03132832 CN1570692A (zh) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | 投影显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN 03132832 CN1570692A (zh) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | 投影显示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN1570692A true CN1570692A (zh) | 2005-01-26 |
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ID=34469955
Family Applications (1)
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| CN 03132832 Pending CN1570692A (zh) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | 投影显示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102645832A (zh) * | 2011-02-17 | 2012-08-22 | 株式会社尼康 | 投射型显示装置、便携型电子设备及数字拍摄机 |
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| WO2019109662A1 (zh) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | 华为技术有限公司 | 增强现实的装置、光引擎部件和方法 |
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-
2003
- 2003-07-22 CN CN 03132832 patent/CN1570692A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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