TWI267609B - System and method for providing a uniform source of light - Google Patents
System and method for providing a uniform source of light Download PDFInfo
- Publication number
- TWI267609B TWI267609B TW093114231A TW93114231A TWI267609B TW I267609 B TWI267609 B TW I267609B TW 093114231 A TW093114231 A TW 093114231A TW 93114231 A TW93114231 A TW 93114231A TW I267609 B TWI267609 B TW I267609B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- light
- face
- output
- plane
- optical
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
1267609
1267609 五、發明說明(2) -- — 锻膜,用以改善光導昝 輸出端,此光導管= 。當光從輸入:傳遞至 涉。因此,實質上相K = 次反射 或干· 在光導管之輸出端的光且導管輸入端的光’出現 導管可實質上改善光:空間均句性。因此’光 度均句光源。在投射:光:均句性’以產生-高 像至-榮幕,供觀眾f顯…再藉由-投射鏡片以成 使用 有結構上 的缺陷( 如灰塵、 的影像造 造成光的 關問題。 說,灰塵 接在輸出 進而在螢 質。過去 環境,以 便,也增 個投射顯 二:^導官具有某些缺點,京尤是在輸出面可能合 的缺1¾ (例如刮痕、邊緣 曰 例如色#1 ^凹展寻寻)、鏡膜 、士护4〜士 〇 〇rat 10n))、或表面髒污(例 :n、指印等等),皆會對顯示在榮幕!L ::θ 就是說,邊緣碎片(edge c 幕 邊漏、烏鴉腳(crow,s feet、、与你j月匕 可此由於在輸入面與輸出面的高溫,而取二,來 面。此灰塵可在光導管的輸出面產生木或融 幕上產生黑暗區域,而損害觀眾所見二區域, ,藉由產生一個相對於輪入面與輪出面口口 將此黑暗面降至最低。然而,此方案 $無塵的 加了成本與在光導管周圍裝置、光二目當不方 示裝置的複雜度。 予70件、與整 1267609 五、發明說明(3)
傳統光導管的方式有其他的缺點,當使用一微顯示裝 置,例如一數位微鏡裝置(digital mieFQmiFFQF dev1Ce、簡稱DMD,例如德州儀器公司在數位光(^^七“ pr〇cess ing、簡稱DLp)處理投影機中的數位微鏡裝 置)广,照射為斜向。在此系統中,励平面朝入射光的方 向與照射系統的光軸傾斜◊有效地,光導管輸出面的影像 朝此DMD平面傾斜,而此兩面只能分享共同焦點之 線。在一理想狀況下,此兩面將會符合。由於傾斜的照射 糸統與焦點不符所產生的反效果,包含燈箱(Hghtb〇x)的 模糊邊緣,將降低照射的均勻性與造成效率損失。 因此,一種提供均勻光源的系統與方法是需要的。本 發明將達成這些與其他需要。 【内容】 本發明之一目的在於提供一種系統與方法,供減少在 一實心光導管尾端的灰塵與鍍膜缺陷問題。本發明另一目 的在於提供一種系統與方法,供有效率地照射一傾斜、 離軸(off axis)的顯示裝置,或有效率地以一傾角照射_ 示裝置。本發明的照射系統可包含從光源至微顯示器間的' 光學70件。此光學70件包含,但不限於微顯示器、繼光元 件(re lay optic)、光纖、稜鏡、反射鏡、延遲器 (retarders),與偏振元件。
1267609 五、發明說明(4) 本發明之一實施例為提供一均勻光源的系統。此系統 包含一光導管,此光導管具有一輸入面與一輸出面。此輸 入面供從光源接收光。此輸出面供發送光。此系統亦包含 一光學元件,此光學元件具有一入口面,此入口面鄰近於 此光導管之輸出面,用以接收光,此光學元件另具有一出 口面以發送光,此輸出面的光將成像於一微顯示裝置。 本發明之一實施例為一照射系統,此照射系統具有一 定義一第一平面以及設計用來接收光之輸入面,與一設計 用來傳送光之輸出面。此照射系統亦包含一光學元件,此 光學元件具有連接此光導管之輸出面之一入口面,及實質 上平行此第一平面之一出口面。 本發明之一實施例為一光學系統,此光學***具有一 產生一光線之光源,以及具有一輸入面及一輸出面之光導 管 '此輸入面定義一供從此光源接收光之輸入平面,此輸 出面供定義一輸出平面之輸出面。此光學系統亦包含一光 學裝置,此光學裝置具有一入口面,此入口面連接此光導 管之輸出面。此光學元件另具有^定義一出口面之輸出 面,其中此輸出面朝此出口面傾斜。因此,此出口面與此 輸出面交會。 【實施方法】 所附圖式係參照本發明之較佳實施例。本發明雖然藉
1267609 五、發明說明(5) 2佳實施例加以描述,然習此技藝者應知,本發明之範 變動而:限。相反地’在本發明精神下之任何各種 中;二:ΐ本發明所欲主張之範圍”。在下列敘述 蓺者1二、:即係為了清楚了解本發明。然而’f此技 :者在缺7此特定細節的情況下,亦可實施本發明。在其 列中,將不會詳細地描述任何已知之系統、元件、方 >多個二以避免混淆此發明的重點。此夕卜’此處將描述 夕個貫施例亚以圖式說明。 圖1A為一照射系統丨00之側視圖。此照射系統〗〇〇包含 了光導管105與一平板110,平板11〇與光導管1〇5連妹或是 鉍光導管105相鄰。此光導管105具有一輸入面115與一輸 出面120,此輸入面115供從一光源接收光,此輸出面 供發射光。此輸入面115定義一輪入平面。光在此輸入面 115處進入此光導管1〇5,在此光導管1〇5中經歷多重内部 反射,而在輸出面120處離開此光導管1〇5。光導管1〇5 ^ 由一實心光學穿透性材料所構成,例如玻璃、塑^、或其 他夠產生全反射且具有一折射率之光學材料。光導管^ 5、 的形狀可為多邊形(例如四邊形),不規則四邊形、平行四 邊形、六邊形、正方形、長方形、圓柱、橢圓、環形 何可以讓光穿透的形狀。 ^、 平板110具有一入口面125與一 ,二六π w上乙^兴一 Κ 口面i3U,入·口面125 供從光導管105之輸出面120接收光,出口面13〇供發射
1267609
五、發明說明(6) 光。此光導管1 0 5之輸出面1 2 0成像於一微顯示裝置。平板 110之入口面125係鄰近’或較佳地光學接觸此光導管1〇5反 之輸出面120。出口面疋義一出口平面,此出口平面係 實質地垂直一光軸,此光軸由光導管105中行進光所定'、 義。此輸入面120定義〆輸出平面。在一些實施例中,輸 出平面可朝輸入平面及/或出口平面傾斜,或是平行於= 入平面及/或出口平面。在一些實施例中,此輸入平面可 朝此輸出平面及/或出口平面傾斜,或是平行於此輪出平 面及/或出口平面。 此平板11 0可由一實心光學穿透性材料所構成,例如 玻璃、塑膠、或其他夠產生全反射且具有一折射率之光學 材料。較佳地,平板π 0與光導管1 0 5由相同材料所構成。 在一實施例中,平板110與光導管105具有實質相同的折射 率。實質相同的折射率可使在光導管105與平板110介面之 F r e s n e 1反射損失降至最小。平板1 1 〇的形狀可為多邊形 (例如四邊形),不規則四邊形、平行四邊形、六邊形、正 方形、長方形、圓柱、橢圓、環形等任何可以讓光穿透的 形狀。 可利用一熱接合與光學穿透性黏劑1 3 5使輸出面1 2 〇與 入口面1 2 5結合。在一實施例中,此結合係由『光學接 觸』形成。在一實施例中,DYMAX公司所製造之一光學穿 透性黏劑1 3 5可用於入口面1 2 5與輸出面1 2 〇的黏接或附
1267609 五、發明說明(7) 著。此光學穿透性黏劑1 35可為一透明的光學膠,例如 UV光學熔膠或是一熱光學熔膠。一般來說,光學穿透性黏 劑135為一薄透明鍍膜,用於輪出面12〇•與入口面125之 間/能夠讓光或影像通過光學穿透性黏劑135 (也就是從 光導管105至平板U0),而不會被阻擔、消滅,或實質地 =變光或影像。此光學穿透性黏劑丨3 5能夠填充於在光導 管105之輸出面120之任何刮痕、碎屑,或凹痕。 藉由防止結構缺陷與鍍膜缺陷出現在光導管1〇5之輸 出面120,平板11〇有效地改善觀眾所見之影像品質。舉例 來說,平板11〇實質地防止灰塵聚集在光導管1〇5之輸出面 120。因此灰塵只會聚集在平板11〇之出口面。^,而出口 面130並非螢幕或是微顯示裝置之一共軛平面。在輸出面 1 20之光或影像將成像在微顯示器或是螢幕上。由於平板 :二ίΐ 一最小厚度(例如約lmm之最小厚度),出現在平板 取隹而维口永面^ ^上的任何結構缺陷或鍍膜缺陷,將被無法 承焦而成乎無法被觀眾查知。 此外,抗反射鍍膜可從光導管1〇5之輸出面12〇移至 = 之出口面1 3 〇,因此可消除部分或全部在最後影像上 膜d缺陷^因此,平板110能夠省卻一或多個抗反射鍍 」’。,在輸出面ί2〇之一抗反射鍍膜與在入口面125之 =(反Λ鍵膜)。平板110可附著在照射系統100之一機械 刀 頒不),以準確地定位此光導管105,使得離開光 第12頁 1267609 五、發明說明(8) 導管105之輸出面120之光或影像,係正確地成像在微顯示 器或是螢幕上。如此減少了連接光導管1〇5的機械部分的 需求’避免影響或損害光導管105之全反射。 圖1B為圖U之照射系統1 〇 〇之後視圖,說明光導管1 0 5 之輸出面120與平板11〇之出口面13〇。如圖1B所示,輸出 面120揭示為長方形,而出口面13〇揭示為橢圓形。輸出面 120可與光導管1〇5具有相同或不同的形狀,出口面130可 與平板11 〇具有相同或不同的形狀。舉例來說,光導管可 為正方形,而輸出面120可為長方形。同樣地,光導管1〇5 與平板11 0可具有相同形狀。在一實施例中,輸出面1 2 〇之 表面區域小於出口面1 3 〇之表面區域。在一實施例中,輸 出面12 0的周長小於出口面13〇之周長。 圖2A為一照射系統200之側視圖。此照射系統2㈣包含 一光導管205與一稜鏡210,此稜鏡210附著或是鄰近此光 導管205。稜鏡210之某些特性、特徵、與功能與平板11〇 相同或是相似。稜鏡210可用於當光因為系統機械與幾何 限制而必須彎折時的情形,而允許快速地以f / i之一 f數戋 更小值’而將收斂或發散的光彎折,這在利用其他例如在 空氣中之一高反射率反射鏡的方式無法達成的。因此,稜 鏡2 1 0能將光彎折,同時保持本發明的優點。當光進入棱 鏡210,將從一面240反射以朝向並通過出口面23〇。面24〇 可具有一高反射率鍍膜,或是在其他例中係利用全反射而
第13頁 !267609 五、發明說明(9) 達到反射之目的。圖2B為圖2A之照射系統200之後視圖, 係顯示光導管205之輸出面220與稜鏡210之面240。 圖3A為一照射系統300之侧視圖。此照射系統300包含 一光導管305與一透鏡310,此透鏡310附著或是鄰近此光 導管3 0 5。透鏡31 0之某些特性、特徵、與功能與平板11 〇 相同或是相似。透鏡3 1 0之一優點在於,結合平板1 1 〇與繼 光透鏡之光學元件的功能為單一元件,如此,消除在照射 系統3 0 0中一或多個抗反射鍍膜的需要。圖3上為圖3人之照 射系統300之後視圖,係顯示光導管305之輸出面320與透 鏡310之出口面33 0。 圖4A為一照射系統400之側視圖。此照射系統4〇〇包含 一光導管405與一楔形體410,此楔形體410附著或鄰近此 光導管405。如圖4A所示之實施例,光導管4〇5之輸出面 420為分開(cleaved)、具有一角度、或是相對一光轴傾 斜,此光軸係由行進在此光導管4 〇 5中之光所定義。此傾 斜的輸出面420可作為一傾斜的物平面(〇bject pUne), 供最佳化地成像於一傾斜或是斜向入射之成像器。此楔形 體410之入口面425係為分開(cieaved)、具有一角声、或 是以一相同於光導管405之輸出面4 20的角度傾斜。也就3是 說,此楔形部41 0被設計為使楔形部4丨〇之入口面傾斜 42 0,與光導管4〇5之輸出面420於相同角度。此角度可從〇 度至90度’在一德州儀器的DLP之微顯示器中,較=係
1267609 五、發明說明(ίο) "— 度至8度之間。若輸出面420非傾斜,相似地且實質地,入 口面425非傾斜。此光導管405可連結於此楔形體。 楔形體410的出口面430可以為非傾斜,而可與行進在 光導管405中的光之光軸保持一實質的垂直。也就是說, 輸入面415定義一第一平面,而岀口面43〇定義一第二平 面,其中該第一平面與該第二平面實質地平行。出口面 430可以鍍上一抗反射鍍膜或材料。楔形體“ο之某些特 性、特徵、與功能與平板110相同或是相似。光導管4〇5之 輸出面420成像於微顯示器。傾斜的輸出面42〇使得影像能 夠與微顯示器的平面符合。此楔形體41〇的優點之一,在 於此照射系統400 t提供薛本傅魯克(Scheimpf lug)校正。 圖4B為圖4A之照射系統4〇 〇之後視圖,係顯示光導管4〇 5之 輸出面420與透鏡410之出口面43〇。如圖4B所示輸出面 420具有一多邊形,有益地使微顯示器具有一最佳化之照 射區域。 輸入面41 5可鍍上一抗反射鍍膜,以減少光的損失。 因此,相較於在輸入面415進入光導管4〇5的光,因為全反 射而被侷限而傳輸在光導管4 〇 5中的光,經由此全反射, 被混合、或調合、或實質地提取為更均勻的光。因此,在 分開的輸出面420所離開光導管4〇5的光,在分布上會更均 勻。輸出面4 2 0揭示為一多邊形。在一實施例中,光導管 405之輸出面420可不鍍膜。在一實施例中,光導管4〇5的
1267609 五、發明說明(11) " ----- 剖面可為一多邊形,此多邊形具有一或多個斜邊,斜邊呈 1 -角纟,使得光導管405之輸出面420之影像與此微顯; 裝置之邊平行。此傾斜之輪出面4 2 〇有效地提供一最佳化 及改善的環境,供將一影像成像在一傾斜的成像平面例 如在數位液晶投影機中之成像平面,無論是否使用到一全 反射棱鏡。 一圖Μ為一照射系統5〇〇之側視圖。此照射系統5〇()包含 一光導官505與一楔形透鏡5 1(),此楔形透鏡51〇附著或鄰 近此光導管5 0 5。在一實施例中,具有一光功率之一元件 (例如稜鏡210、透鏡31〇、或楔形透鏡5 1〇)可鄰近或是接 觸光導管505之輸出面520,而另一元件(如平板11〇)沒有 光功率。設置一具有功率之元件鄰近或是接觸此光導管 505之輸出面52 0,有益於結合平板丨〗〇、透鏡3·1〇、與楔形 體41 0為單一元件,更使得照射光學路徑簡化及/或縮短, 且增加景》像品質。習知技藝者可結合以下一或多個元件: 平板110、稜鏡210、透鏡310、楔形體410、與楔形透鏡 510。圖5Β為圖5Α之照射系統500之後視圖,係顯示光導管 505之輪出面520,與楔形透鏡5 1〇之出口面530。 圖6顯示一照射系統6 〇 〇,可與本發明所述之任何光導 管或光學元件一起使用。照射系統6〇〇可包含從光源6〇5至 一投射螢幕6 4 0間之元件。這些元件可包含、但不限於光 源6 0 5、光導管40 5、楔形體410、繼光透鏡610與620、一
第16頁 1267609 五、發明說明(12) 義一微 —投射 、據 統 阻光器615、~稜鏡625(例如一全反射稜鏡)、一定 顯不平面之微顯示器630(例如一數位微鏡(DMD))、 透鏡635、與—投射螢幕64〇。其他元件例如繼光器 鏡、反射鏡、延遲器、偏振元件等亦可用於照射系 60 0 。 圖7A為光導管1〇5之輸出面12〇之剖面圖。如圖所示, ,出面120為_長方形。當光導管1〇5之輸出面12〇為長方彤 時’圖7B顯示在微顯示平面7〇〇之照射區域71〇的形狀 及微顯示器630之有效區域705的形狀。微顯示器63〇之有 /文區域7 0 5般為長方形。當輸出面1 2 0為長方形,微顯示 平面700所顯示之影像71〇則為一不規則形狀,其中影像/、 71 0 一之外部會失焦。此不規則形狀與失焦的問題係由於微 顯示器630中的斜向照射所致。因此,影像的有效(對焦\ 部分70 5之光強度將削減,因為光損失在影像71〇之外^。
一圖8Α為光導管50 5之輸出面52 0之剖面圖。如圖所示, 輸出面520具有—角度且為長方形。當光導管5〇5之輸出面 5 2 0 /、有角度且為長方形時,圖8 Β顯示在微顯示平面8 〇 〇 之照射區域810的形狀,以及微顯示器63〇之有效區域8〇5 的形狀。微顯示器63 0之有效區域8 0 5 一般為長方形。當輸 出面5 2 0具有角度,微顯示平面8 0 0所顯示之影像8 1 〇則 為一不規則形狀,但仍實質上對焦。此具有一角度之輸、出 面520,有益於提供在微顯示平面8〇〇之影像81〇較少之滿
1267609 五、發明說明(13) 部分而損失的光較少 因 溢(overfill)。因此,因為失 此產生一具有較大對比的影像 圖9A為光導管505之輪+ 輸出面420具有一角度且為ΐ:420之剖面圖。如圖所示, 420具有一角度且為多邊形J,二。:光導管5〇5之輸出面 之照射區域910的形狀,以^他圖9B顯示在微顯示平面900 的形狀。微顯示器630之有攻,,二器630之有效區域905 出面420具有一角度且具有-般為長方形。當輸 9〇〇所顯示之影像910則為_吾夕太邊芬形的剖面,微顯示平面 焦。此具有-角度之多邊形::二η而影像仍實質上對 顯示平面W420,有益於提供在微 士,山技丨θ >々 像,與影像較少之滿溢。因 χ 有角度之多邊形輪出面420,使得因為失隹 損失的光較少1此產生一較均句、更有二:呈 有更大對比度的照射系統。 午… f發明的優點包含:一、使一斜向照射的成像裝置, ^ ^阿度的影像表現;二、減少在照射路徑上傾斜盥離心 丄先學元件’並簡化設計、降低成本;三、降低粉塵的影 二二四二,少抗反射鑛膜面的數目;四、平板係一良好的 f定光導管之面;五、減少鍍膜缺陷對成像器的影響,· 六^足光導管輸出之光保持在遠心“㊀丨“⑽忖丨以:七、 可用於DLP投射系統,無論是否使用一全反射稜鏡;以 及八、增加DLP投射系統的輸出亮度。因此,本發明使
第1δ頁 1267609 五、發明說明(14) ' 得使用者能夠更有效率地照射傾斜或斜向照射的成像器, 同時減少傳統光導管的照射缺陷。本發明可應用在電腦簡 報時之前投射系統,以及愈來愈多的後投射螢幕與具有 DLP投影機的電視產品,無論是否使用一全反射稜鏡。本 發明亦可用於高亮度投射系統,例如用於數位電影。因此 本發明改善現有顯示系統的品質。此外,對於前/後投射 應用’本發明提供DLP與其他斜向照射的微顯示器一遠心 且均勻的光源。藉由使照射光學元件保持在軸心上,本發 明亦簡化照射路徑的光學結構設計。當將傾斜或離軸的照 射几件的數目減少,光導管的設計可被最佳化,以被傾斜 的成像器所使用,不但具有更高的亮度,也降低了照射光 學几件的成本。習此技藝者將明瞭本發明之其他優點。 雖然本發明以貫施例揭露如上,然其並非用以限s定本 發明二任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍 内’當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當 視後附之申請專利範圍所界定者為準。 田
第19頁
1267609 圖式簡單說明 所附圖式係為配合說明書解釋本發明。 ” 圖1 A為根據本發明實施例之一照射系統之側視g[。此=射 系統包含一光導管與一平板,此平板連結或是鄰也光 管; 圖1 B為圖1A之照射系統之後視圖,係顯示此光導f之輸出 面與此平板之出口面; 圖2 A為根據本發明實施例之一照射系統之側視圖。此知、射 系統包含一光導管與一稜鏡,此稜鏡連結或是鄰近光導 管; 圖2B為圖2A之照射系統之後視圖,係顯示此光導管之輪出 面與此稜鏡之面; 圖3 A為根據本發明實施例之一照射系統之側視圖。此照射 系統包含一光導管與一透鏡,此透鏡連結或是鄰近光導 管; 圖3B為圖3A之照射系統之後視圖,係顯示此光導管之輪出 面與此透鏡之出口面; 圖4 A為根據本發明實施例之一照射系統之侧視圖。此照射 系統包含一光導管與一楔形體,此楔形體連結或是鄰 導管; 次* 圖4B為圖4A之照射系統之後視圖,係顯示此光導管之山 面與此楔形體之出口面; 珣出 圖5A為根據本發明實施例之一照射系統之侧視圖。此照 系統包含一光導管與一楔形透鏡,此楔透鏡連結、 近光導管; Λ疋鄰
第20頁 1267609 圖式簡單說明 圖5B為圖5A之照射系統之後視圖,係顯示此光導管之輸出 面與此楔形透鏡之出口面; 圖6顯示本發明每说μ ^^ ^只把例之—照射系統,可與本發明所述之 任何先V官或光學元件—起使用; 根據ί發明!施例之光導管之輸出面之剖面圖; i日”射*光導管之輪出面為長方形時,在微顯示平面 :?、射區域的形狀,以及微顯示器之有效區域; Φ 圖二為根據本發明實施例之光導管之具有-角度知輸出面 之剖面圖; β〜π w 圖8Β顯示,當先導營^ . . ν 輪出面具有一角度且為長方形時, f被顯不平面之照射區域的形狀,以及微顯示器之有效區 域, 圖9 A為根據本發明實施例之光導管之傾斜多邊形輸出面之 剖面圖;以及 圖9B顯示,當光導管之輸出面具有一角度且為多邊形時, 在微顯示平面之照射區域的形狀,以及微顯示器之有效區 域。 元件符號說明 照射系統 1 0 0、2 0 0、3 0 0、4 0 0、5 0 0、6 0 〇 光導管105、205、30 5、405、505 ’ 平板110 '稜鏡210、透鏡310、楔形體410、楔形透鏡51〇 輸入面 115、215、315、415、515 輸出面120、220、32 0、420、520
第21頁 1267609 圖式簡單說明 525 530 入口面125、225、325、425 出口面130、230、330、430 光學穿透性黏劑135 光源6 0 5 繼光透鏡610、620 阻光器61 5 稜鏡6 2 5 徵顯示器6 3 0 投射透鏡635 投射螢幕640 微顯示平面7 0 0、8 0 0、9 0 0 有效區域705、805、905 照射區域710、810、910
第22頁
Claims (1)
- 與此該陷 面藉之缺 口 ,管構 入面導結 該平光的 ,口該上 面出於面 。 口一 現口上 出義出出置 一 定陷該裝 與面缺之示 面口膜置顯 口出鍍裝微 入該與學該 一,陷光於 有觸缺該焦 具接構於聚 ,面結現法 置出免出無, 裝輸避中將 學之置其陷 光管裝,缺 一 導學面膜 光光出鑛 該該輸與 1267609 95· m _:_案號93114231 ?年 月 日 #正 六、申請專利範圍 一―— 1. 一種用以提供一均勻光源至定義一顯示平面之一微顯示 裝置之光學系統,包含: 一光源’供產生一光線; 一光導管,供改善該光線之均勻度,該光導管具有一 輸入面與一輸出面,該輸入面定義一輸入平面,供從該光 源接收該光線’該輸出面定義一輸出平面’該輸出平面與 該顯示平面共軛,藉此該輸出平面係成像於該微顯示裝置 上;以及 2 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統,更包含一繼光 器(optical relay),光學方式位於該光學裝置與該微顯 示裝置之間,供成像該輸出平面至該微顯示裝置上。 3 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中該輸出面 為一多邊形,該多邊形具有一或多個邊,以一角度傾斜於 其他邊,因此該輸出面顯示在該微顯示裝置之一影像具有 一實質地長方形。 4.如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中該光學裝4S&W04002TW- AD0-替換頁-071906. p t c 第23頁 1267609 案號 93114231 95. 7. 19 年月曰 修正 六、申請專利範圍 楔形體、及一楔 置係自包含一平板、一棱鏡、一透鏡 形鏡之群組所選出。 5 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統,更包含一稜 鏡,鄰近於該微顯示裝置。 6 .如申請專利範圍第5項所述之光學系統,其中該稜鏡為 一全反射棱鏡。 7 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中該輸出平 面實質地平行該出口平面。 8 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中該輸出平 面相對於該出口平面傾斜一角度,該角度介於0度至9 0 度。 _ 9.如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中該光導管 具有一第一折射率,而該光學裝置具有一第二折射率,該 第一折射率與該第二折射率實質上相同。 1 0 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中該出口面 定義一平面,該平面實質垂直一光軸,該光軸係由行進於 該光導管中之光所定義。4S&W04002TW - AD0 -替換頁-071906. p t c 第24頁 1267609 95 7 19 _;_案號93114231_年 月 日 修正 _ 六、申請專利範圍 1 1.如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中該光學裝 置之該出口面具有一鍍膜,該鍍膜係選自由以下所組成之 群組:一雙色渡光(d i c h r 〇 i c f i 11 e r )鑛膜、一偏極化 (polarization)材料、及一抗反射鍵膜。 1 2 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中該輸出面 具有一第一面區域,該出口面具有一第二面區域,該第二 面區域大於該第一面區域。 1 3 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中該輸出面 具有一第一周長(perimeter),該出口具有一第二周長, 該第二周長大於該第一周長。 1 4 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中該光學裝 置之該入口面藉由利用一光學穿透性黏劑,而連接該光導 管之該輸出面,其中該光學穿透性黏劑填充該光導管之該 輸出面上之任何刮痕、邊緣碎片,或凹痕。 1 5 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統,其中該光學裝 置具有一光功率(optical power),用以將該輸出平面成 像至該微顯示裝置上。 1 6 .如申請專利範圍第8項所述之光學系統,其中該入口面 定義一平面,該平面與一光軸具有介於0度至90度之一角4S&W04002TW- ADO-替換頁-071906. p t c 第25頁 1267609 95.7. is • ._案號 93114231_年月日__ 六、申請專利範圍 度,該光軸係由行進於該光導管中之光所定義。 1 7 .如申請專利範圍第8項所述之光學系統,其中該入口面 定義一平面,該平面與一光軸具有介於0度至8度之一角 度,該光軸係由行進於該光導管中之光所定義。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項所述之光學系統,其中該入口 面係平行於該出口面,且其中該出口面係垂直於該光軸。 1 9 . 一種光學系統,包含: 一光源,供產生一光線; 一光導管,具有一輸入面與一輸出面,該輸入面定義一輸 入平面,供從該光源接收該光線,該輸出面定義一輸出平 面; 一光學裝置,具有一入口面與一出口面,該入口面與該光 導管之該輸出面接觸,供避免結構缺陷與鍍膜缺陷出現於 該光導管之該輸出面上,該出口面定義一出口平面,其中 該輸出平面相對於該出口平面傾斜一角度,該角度介於0 度至9 0度;以及 一微顯示裝置,供定義與該輸出平面共輛之一顯示平面; 其中出現於該光學裝置之該出口面上的結構缺陷與鍍膜缺 陷將無法聚焦於該微顯示裝置上。 2 0 .如申請專利範圍第1 9項所述之光學系統,其中該輸出4S&W04002TW - AD0 -替換頁 071906. p t c 第26頁 1267609 95 7.扨 .._案號 93114231_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 平面係以0度至8度之間的一角度傾斜,使得該輸出平面的 一影像與該顯示平面符合。 2 1.如申請專利範圍第1 9項所述之光學系統,其中該輸出 面為一多邊形,該多邊形具有一或多個邊,以一角度傾斜 於其他邊,使得該輸出面顯示在該微顯示裝置之一影像具 有一實質地長方形。4S&W04002TW - AD0 -替換頁-071906. p t c 第27頁
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US47249903P | 2003-05-21 | 2003-05-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200502602A TW200502602A (en) | 2005-01-16 |
TWI267609B true TWI267609B (en) | 2006-12-01 |
Family
ID=33490509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW093114231A TWI267609B (en) | 2003-05-21 | 2004-05-20 | System and method for providing a uniform source of light |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6953275B2 (zh) |
JP (1) | JP2007502453A (zh) |
CN (1) | CN100371744C (zh) |
DE (1) | DE112004000868T5 (zh) |
TW (1) | TWI267609B (zh) |
WO (1) | WO2004106980A2 (zh) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI289691B (en) * | 2003-06-23 | 2007-11-11 | Seiko Epson Corp | Light conducting unit, illumination apparatus, and projection type display apparatus |
KR20050010495A (ko) * | 2003-07-16 | 2005-01-27 | 톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님 | 프로젝션 디스플레이 장치 |
TWI247137B (en) * | 2003-08-26 | 2006-01-11 | Delta Electronics Inc | Illumination system for projector and illumination method thereof |
US7185990B2 (en) * | 2003-09-10 | 2007-03-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Projection display apparatus |
US20050135761A1 (en) * | 2003-12-23 | 2005-06-23 | Cannon Bruce L. | Optical element for uniform illumination and optical system incorporating same |
JP4557204B2 (ja) * | 2004-01-20 | 2010-10-06 | 富士フイルム株式会社 | 投映型画像表示装置 |
KR100664325B1 (ko) * | 2005-02-04 | 2007-01-04 | 삼성전자주식회사 | 광 터널 및 이를 포함하는 프로젝션 장치 |
US7458688B2 (en) * | 2005-04-08 | 2008-12-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Prism |
WO2006115489A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-02 | 3M Innovative Properties Company | Optical element for uniform illumination and optical system incorporating same |
AU2007266557B2 (en) * | 2006-05-30 | 2013-08-01 | Bar Llan University | Solar cells arrangement |
EP2032895B1 (en) | 2006-06-13 | 2019-10-09 | Meadowstar Enterprises, Ltd. | Illumintion system and method for recycling light to increase the brightness of the light source |
TWI376563B (en) * | 2008-10-15 | 2012-11-11 | Delta Electronics Inc | Light uniform device and dlp projection system comprising same |
US8033697B2 (en) * | 2009-02-18 | 2011-10-11 | National Kaohsiung First University Of Science And Technology | Automotive headlight system and adaptive automotive headlight system with instant control and compensation |
CN103038566B (zh) | 2010-04-01 | 2016-08-17 | 微阳有限公司 | 具有回收光的led照明*** |
KR20130061142A (ko) | 2010-04-23 | 2013-06-10 | 웨이비엔, 인코포레이티드 | 액냉식 led 발광장치 |
CN103502726A (zh) | 2011-02-23 | 2014-01-08 | 瓦维恩股份有限公司 | 具有再循环的发光二极管阵列照明*** |
CN102314064A (zh) * | 2011-08-25 | 2012-01-11 | 北京亚视创业科技发展有限公司 | 一种投影机(投影仪)用复合光隧 |
TWI459120B (zh) | 2011-11-22 | 2014-11-01 | Delta Electronics Inc | 投影裝置 |
CN102621698A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-01 | 福建网讯科技有限公司 | 改善投影画面附近杂散光的光学投影*** |
US20140126223A1 (en) * | 2012-11-02 | 2014-05-08 | James MacPherson | Optical integrator rod with internal object plane |
US9057488B2 (en) | 2013-02-15 | 2015-06-16 | Wavien, Inc. | Liquid-cooled LED lamp |
US10222611B2 (en) | 2014-01-16 | 2019-03-05 | Delta Electronics, Inc. | Light integration module and optical system employing same |
CN109375458A (zh) * | 2014-01-16 | 2019-02-22 | 台达电子工业股份有限公司 | 光积分模块及其适用的光学*** |
CN108873326A (zh) * | 2017-05-16 | 2018-11-23 | 中强光电股份有限公司 | 头戴式显示装置 |
CN116745599B (zh) * | 2021-06-26 | 2024-06-07 | 维林光电有限公司 | 使用光管在倾斜屏幕上产生并整形平顶激光束 |
Family Cites Families (60)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3913872A (en) * | 1973-01-18 | 1975-10-21 | Bell & Howell Co | Light tunnel for uniformly illuminating an object |
US4373775A (en) * | 1980-06-23 | 1983-02-15 | International Telephone And Telegraph Corporation | Fiber dichroic coupler |
US4460940A (en) * | 1981-11-07 | 1984-07-17 | Kei Mori | Apparatus for uniform illumination employing light diffuser |
US4656562A (en) | 1985-09-13 | 1987-04-07 | Santa Barbara Research Center | Optical integrator means for intensity modification of Gaussian beam |
US5307207A (en) * | 1988-03-16 | 1994-04-26 | Nikon Corporation | Illuminating optical apparatus |
NL8802517A (nl) * | 1988-10-13 | 1990-05-01 | Philips Nv | Beeldprojektie-inrichting. |
US5153773A (en) * | 1989-06-08 | 1992-10-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Illumination device including amplitude-division and beam movements |
US5719704A (en) * | 1991-09-11 | 1998-02-17 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
JPH05217855A (ja) * | 1992-02-01 | 1993-08-27 | Nikon Corp | 露光用照明装置 |
JP3316936B2 (ja) * | 1992-10-22 | 2002-08-19 | 株式会社ニコン | 照明光学装置、露光装置、及び該露光装置を用いた転写方法 |
US5636003A (en) * | 1992-11-05 | 1997-06-03 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus and scanning exposure apparatus |
JP2878944B2 (ja) * | 1993-05-19 | 1999-04-05 | 三菱電機株式会社 | 光源装置及び投写型表示装置 |
US5386250A (en) * | 1993-08-09 | 1995-01-31 | Philips Electronics North America Corp. | Two-source illumination system |
CA2134902C (en) * | 1994-04-07 | 2000-05-16 | Friedrich Bertignoll | Light diffusing apparatus |
US5414489A (en) * | 1994-06-22 | 1995-05-09 | Eastman Kodak Company | Light pipe spectral filter |
US5625738A (en) * | 1994-06-28 | 1997-04-29 | Corning Incorporated | Apparatus for uniformly illuminating a light valve |
JPH0837139A (ja) * | 1994-07-21 | 1996-02-06 | Sony Corp | 露光照明装置 |
US6560018B1 (en) * | 1994-10-27 | 2003-05-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Illumination system for transmissive light valve displays |
US5680257A (en) * | 1995-07-31 | 1997-10-21 | Texas Instruments Incorporated | Light collection optics for spatial light modulator |
KR100219673B1 (ko) * | 1996-08-19 | 1999-09-01 | 윤종용 | 프로젝터용 렌즈유니트 |
US5975703A (en) * | 1996-09-30 | 1999-11-02 | Digital Optics International | Image projection system |
JPH10115871A (ja) * | 1996-10-14 | 1998-05-06 | Canon Inc | 画像投射装置 |
US5963276A (en) * | 1997-01-09 | 1999-10-05 | Smartlight Ltd. | Back projection transparency viewer with overlapping pixels |
US5829858A (en) * | 1997-02-18 | 1998-11-03 | Levis; Maurice E. | Projector system with light pipe optics |
JP4138017B2 (ja) * | 1997-02-19 | 2008-08-20 | ディジタル プロジェクション リミテッド | 照明システム |
US5870296A (en) * | 1997-10-14 | 1999-02-09 | Maxim Integrated Products, Inc. | Dual interleaved DC to DC switching circuits realized in an integrated circuit |
JPH11271619A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-10-08 | Nikon Corp | 照明光学装置および該照明光学装置を備えた露光装置 |
JP2000021765A (ja) * | 1998-07-03 | 2000-01-21 | Nikon Corp | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 |
US6428198B1 (en) * | 1998-07-07 | 2002-08-06 | Alliedsignal Inc. | Display system having a light source separate from a display device |
US6005722A (en) * | 1998-09-04 | 1999-12-21 | Hewlett-Packard Company | Optical display system including a light valve |
US6343862B1 (en) * | 1998-11-20 | 2002-02-05 | Minolta Co., Ltd. | Projecting image display device |
CA2290860C (en) * | 1998-11-27 | 2007-05-22 | National Research Council Of Canada | Polarizing back-lighting system for direct view liquid crystal displays |
US6137631A (en) * | 1999-03-12 | 2000-10-24 | Kodak Polychrome Graphics Llc | Illumination system and method for spatial modulators |
US6155687A (en) | 1999-07-16 | 2000-12-05 | Infocus Corporation | Light guide for use in a color wheel display synchronization apparatus and method |
US6205271B1 (en) * | 1999-09-15 | 2001-03-20 | Christie Digital Systems, Inc. | Optical integrator rod |
US6272269B1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-08-07 | Dn Labs Inc. | Optical fiber/waveguide illumination system |
US6375330B1 (en) * | 1999-12-30 | 2002-04-23 | Gain Micro-Optics, Inc. | Reflective liquid-crystal-on-silicon projection engine architecture |
US6554464B1 (en) * | 2000-02-16 | 2003-04-29 | Ultratech Stepper, Inc. | Apparatus for and method of reducing or eliminating interference effects in a light tunnel illuminator |
US6396647B1 (en) * | 2000-04-03 | 2002-05-28 | Raytheon Company | Optical system with extended boresight source |
US6419365B1 (en) * | 2000-04-21 | 2002-07-16 | Infocus Corporation | Asymmetrical tunnel for spatially integrating light |
US6549339B2 (en) * | 2000-06-26 | 2003-04-15 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Projection system |
US6587269B2 (en) * | 2000-08-24 | 2003-07-01 | Cogent Light Technologies Inc. | Polarization recovery system for projection displays |
JP2002072358A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-12 | Toshiba Corp | 投写型ディスプレイの照明装置及び投写型ディスプレイ装置 |
TW477513U (en) * | 2000-12-08 | 2002-02-21 | Prokia Technology Co Ltd | Multiple light source illumination device |
JP4659223B2 (ja) * | 2001-01-15 | 2011-03-30 | キヤノン株式会社 | 照明装置及びこれに用いる投影露光装置並びにデバイスの製造方法 |
DE10103098A1 (de) * | 2001-01-24 | 2002-08-08 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Einrichtung zum Erzeugen eines viereckigen, leuchtenden Feldes und Verwendung einer solchen Einrichtung bei einer Optikvorrichtung mit einer zu beleuchtenden Fläche vorbestimmter Form |
JP4126877B2 (ja) * | 2001-01-30 | 2008-07-30 | コニカミノルタオプト株式会社 | 照明光学系および映像投射装置 |
KR100377359B1 (ko) * | 2001-02-14 | 2003-03-26 | 삼성전자주식회사 | 영상표시장치의 조명광학계 |
US6505957B2 (en) * | 2001-03-09 | 2003-01-14 | Prokia Technology Co., Ltd. | Illuminating apparatus for a projection display |
US6452088B1 (en) * | 2001-04-16 | 2002-09-17 | Airify Communications, Inc. | Power generating display |
JP4728518B2 (ja) * | 2001-07-03 | 2011-07-20 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | プロジェクタ装置 |
TW500225U (en) * | 2001-07-27 | 2002-08-21 | Kenmos Technology Co Ltd | Polarized light transfer device with light-guide tube |
JP4568457B2 (ja) * | 2001-07-31 | 2010-10-27 | 株式会社リコー | 投影装置 |
JP2003057514A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Fuji Photo Optical Co Ltd | ロッドインテグレータおよびこれを用いた照明光学系 |
US6827450B1 (en) * | 2001-10-05 | 2004-12-07 | Jds Uniphase Corporation | Scrolling color projection system |
JP2003202523A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-07-18 | Nec Viewtechnology Ltd | 偏光ユニット、該偏光ユニットを用いた偏光照明装置及び該偏光照明装置を用いた投写型表示装置 |
US6739723B1 (en) * | 2001-12-07 | 2004-05-25 | Delta Electronics, Inc. | Polarization recapture system for liquid crystal-based data projectors |
US6672724B1 (en) * | 2001-12-27 | 2004-01-06 | Infocus Corporation | Projection system with integrated optical device |
KR100839285B1 (ko) * | 2002-04-23 | 2008-06-17 | 엘지전자 주식회사 | 컬러드럼을 이용한 투사장치 |
US6796686B2 (en) * | 2002-10-04 | 2004-09-28 | Tir Systems Ltd. | Color-corrected hollow prismatic light guide luminaire |
-
2004
- 2004-05-19 CN CNB2004800139860A patent/CN100371744C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-19 WO PCT/US2004/015608 patent/WO2004106980A2/en active Application Filing
- 2004-05-19 US US10/849,265 patent/US6953275B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-19 JP JP2006533200A patent/JP2007502453A/ja active Pending
- 2004-05-19 DE DE112004000868T patent/DE112004000868T5/de not_active Withdrawn
- 2004-05-20 TW TW093114231A patent/TWI267609B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1791818A (zh) | 2006-06-21 |
WO2004106980A3 (en) | 2005-05-12 |
JP2007502453A (ja) | 2007-02-08 |
US6953275B2 (en) | 2005-10-11 |
WO2004106980A2 (en) | 2004-12-09 |
CN100371744C (zh) | 2008-02-27 |
DE112004000868T5 (de) | 2006-03-30 |
US20040233679A1 (en) | 2004-11-25 |
TW200502602A (en) | 2005-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI267609B (en) | System and method for providing a uniform source of light | |
JP4005915B2 (ja) | フラットパネルカメラ | |
KR100702736B1 (ko) | 투사 디스플레이용 광학 시스템 | |
KR102059760B1 (ko) | 프리즘식 ar 표시 장치 | |
KR101422872B1 (ko) | 플랫 패널 광 가이드, 디스플레이 및 카메라 장치 | |
TWI384255B (zh) | 投影取像裝置 | |
JPH06153190A (ja) | 画像表示/撮像装置 | |
US20040070854A1 (en) | Projection optical system having a wedge prism | |
TW200815905A (en) | Optical projection apparatus and total internal reflection prism thereof | |
JPS60262119A (ja) | 内視鏡用照明光学系 | |
EP1052856A3 (en) | Reflection type color projector | |
JP2006128041A (ja) | 発光装置および液晶表示装置 | |
TWI325091B (en) | Projection apparatus | |
US20020159124A1 (en) | Optical image scanner with lens arrays that are non-perpendicular to the image being scanned | |
US20080165328A1 (en) | Projection apparatus | |
JP2004061859A (ja) | ロッドインテグレータの製造方法、及びロッドインテグレータ | |
CN100343722C (zh) | 投影显示*** | |
TWI225160B (en) | Projection system and optical path transfer device thereof | |
JPH1114831A (ja) | 偏光分離装置及びそれを用いた偏光照明装置並びに投写型表示装置 | |
JP2001166118A (ja) | プリズム、投写光学系及び投写型表示装置 | |
JPH0480710A (ja) | 液晶プロジェクター | |
KR100381265B1 (ko) | 액정 프로젝터의 조명계 | |
JP2004078202A (ja) | 集光、光集積及び光リダイレクト装置 | |
KR100744498B1 (ko) | 액정 프로젝터의 조명계 | |
JPH0933881A (ja) | 液晶ビデオプロジェクタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |