TWI436150B - Projector with dual projection function and its external kit - Google Patents

Description

具雙投影功能之投影機及其外接套件

本發明係與投影機有關，更詳而言之是指一種具雙投影功能之投影機及其外接套件。

學術機構、公家機關或是公司行號進行會議、演講或上課時，已習慣利用投影機做為報告時的輔助工具，以使報告人的資料得以利用投射之方式呈現於眾人面前。然而，已知的投影機僅具有單向投影之功能，意即當報告人於台上欲觀看投影的資料進行報告時，則須轉身背對台下之眾人或是側身方可進行報告，此情形不但造成報告過程中的操作不便，亦容易因報告人阻擋到投影光線，而使得資料呈現不完整。

另外，已知僅具單向投影功能之投影機於投影時，若投影場地較大，則距離投影成像位置較遠的觀眾將不易看清楚投射之影像內容，如是將使得利用投影方式進行報告之原意大打折扣。為解決上述問題，遂有利用增添投影機的方式來進行雙向投影，期使台上台下或是位於場地後方的觀眾皆可清楚觀看到投影內容。然，上述方法雖可達到預期目的，卻將造成額外成本的增加，是故，上述方法仍有未臻完善且待改善之處。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種具雙投影功能之投影機及其外接套件，可以達到雙向投影之目的。

緣以達成上述目的，本發明所提供之具雙投影功能之投影機包含有至少一組三原色產生裝置、至少一影像光束形成裝置以及一光學鏡片。其中，該三原色產生裝置用以產生紅色光束、藍色光束與綠色光束；該影像光束形成裝置係位於上述之紅色光束、藍色光束與綠色光束之投射路徑上，且供輸入一影像訊號，並依據該影像訊號改變該等光束之投射型態，而形成一影像光束；該光學鏡片可同時供一光束通過及反射，且位於該影像光束形成裝置所形成影像光束之路徑上，用以同時供該影像光束通過形成一第一投影光束、以及反射至另一方向形成一第二投射光束。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如后。

請配合第一圖所示，為本發明第一較佳實施例具雙投影功能之投影機1，其包含有一組三原色產生裝置10、一影像光束形成裝置20、一光學鏡片30、一第一成像鏡頭40以及一第二成像鏡頭41。

該三原色產生裝置10包含有一白光燈組12以及數個分光稜鏡14。該白光燈組12產生之白色光經由一聚光鏡100匯聚 成一白色光束W後，透過一反射鏡片101而朝該些分光稜鏡14投射，白色光束W復透過分光稜鏡14的分光特性而劃分有構成彩色影像所需且各朝不同方向投射出之紅色光束R、綠色光束G與藍色光束B。當然，在分光設計上亦可採其他方式，如利用白光燈組搭配色輪，或是直接使用紅光燈組、綠光燈組與藍光燈組以做為三原色之提供。

該影像光束形成裝置20可供輸入一影像訊號，且包括有三個數位微型反射鏡元件22(Digital Micromirror Device，DMD)，該些數位微型反射鏡元件22分別位於該紅色光束R、該綠色光束G與該藍色光束B之投射路徑上，用以依據該影像訊號而改變該等光束R、G、B之投射型態，並據以形成一影像光束C，上述改變光束投射型態之方法為習知技術，於此便不再對其進行贅述。另說明的是，在設計上亦可選擇使用單一數位微型反射鏡元件、液晶面板(LCD)、矽基液晶面板(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)或柵狀式光閥(Grating Light Valve，GLV)…等可改變該等光束R、G、B投射型態之元件代替。

該光學鏡片30為一分光鏡，係設置於影像光束形成裝置20與成像鏡頭40之間，且位於該影像光束形成裝置20所形成影像光束C之路徑上。該光學鏡片30具有供該影像光束C通過形成一第一投影光束C1、以及同時反射至另一方向形成一第二投影光束C2之特性；另請參閱第二圖所示，本實施例 之光學鏡片30係以使該影像光束C之入射角大於0度但小於90度的方式設置，即，該影像光束C與法線L之夾角θ大於0度但小於90度，其中又以夾角θ介於40度角至50度角之間時，可提供影像光束C較佳的通過及反射效果。

該第一成像鏡頭40係位於該第一投影光束C1之路徑上，用以供該第一投影光束C1通過並投射至一第一成像面。該第二成像鏡頭41則係位於該第二投影光束C2之路徑上，用以將該第二投影光束C2射往一第二成像面，藉以將影像呈現並達到雙向投影之目的。上述之第一成像面與第二成像面可選自布幕、屏幕、壁面或是半透明玻璃…等可做為投射影像顯示之提供者。

另外，為使該投影機1之投影方向能有更多選擇，該投影機1更具有一反射鏡片102，其設置於該光學鏡片30與該第二成像鏡頭41之間，且位於該第二投影光束C2的路徑上，用以反射該第二投影光束C2至該第二成像鏡頭41，藉此，便可配合該第二成像鏡頭41之投射方向，改變該第二投影光束C2的反射角度，以使該第二投影光束C2不管該第二成像鏡頭41投射方向為何，皆能往該第二成像鏡頭41反射。

值得一提的是，當使用者不須進行雙向投影時，可如第三、四圖所揭示利用一遮光蓋50覆蓋於該二成像鏡頭40、41其中一者，藉以阻斷該第一投影光束C1或該第二投影光束C2之路徑，以使該投影機1僅進行單一方向之投影。

綜合以上所述可得知，本發明之投影機1不僅可以達到雙向投影之目的，當使用者不須進行雙向投影時，該投影機1同樣可僅具有單一方向投影之功能，藉以使該投影機1能更加的被靈活運用。

除上述結構配置外，以下茲就可達雙向投影目的之其它結構配置進行說明：請參閱第五圖，為本發明第二較佳實施例具雙投影功能之投影機2，與前述實施例不同之處在於該投影機2之第一成像鏡頭60係位於影像光束形成裝置70與光學鏡片80之間，意即該光學鏡片80同時供該第一成像鏡頭60所投射之影像光束通過以及反射往另一方向，以達到雙向投影之目的。另外，該投影機2之第二成像鏡頭61於欲進行單向投影時，亦可如第六圖所示將其遮蔽。值得一提的是，第七圖揭示本實施例之光學鏡片80、反射鏡片103以及第二成像鏡頭61可製成一外接套件200，用以套設於僅具有單向投影功能之投影機300上。該投影機300更包括有一第一殼體301，該第一成像鏡頭60設於該第一殼體301上，且位於該影像光束C之路徑上。該外接套件200更包括有一第二殼體201，結合於該第一殼體301，該第二殼體201具有連通其內部的一第一開口201a、一第二開口201b與一第三開口201c，該第一開口201a與該第二開口201b位於同一軸線上。該第一成像鏡頭60通過該第一開 口201a突伸至該第二殼體201中。該光學鏡片80設於該第二殼體201且位於該第二開口201b處。該影像光束C通過該光學鏡片80形成第一投影光束C1、以及反射至另一方向形成第二投影光束C2，該第一投影光束C1通過該第二開口投射至該第二殼體201外部。該反射鏡103設置於該第二殼體201中，位於該第二投影光束C2之路徑上。該第二成像鏡頭61設於該第二殼體201且位於該第三開口201c處。該第二投影光束C2受該反射鏡103反射至該第二成像鏡頭61而投射至該第二殼體201外部。藉此，單向投影之投影機300經由該外接套件200之作用後，同樣可達到雙向投影之目的。

以上所述僅為本發明數個較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構及製作方法變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

1‧‧‧投影機

10‧‧‧三原色產生裝置

12‧‧‧白光燈組

14‧‧‧分光稜鏡

20‧‧‧影像光束形成裝置

22‧‧‧數位微型反射鏡元件

30‧‧‧光學鏡片

40‧‧‧第一成像鏡頭

41‧‧‧第二成像鏡頭

50‧‧‧遮光蓋

2‧‧‧投影機

60‧‧‧第一成像鏡頭

61‧‧‧第二成像鏡頭

70‧‧‧影像光束形成裝置

80‧‧‧光學鏡片

100‧‧‧聚光鏡

101~103‧‧‧反射鏡片

150‧‧‧第一成像面

151‧‧‧第二成像面

200‧‧‧外接套件

201‧‧‧第二殼體

201a‧‧‧第一開口

201b‧‧‧第二開口

201c‧‧‧第三開口

300‧‧‧投影機

301‧‧‧第一殼體

W‧‧‧白色光束

R‧‧‧紅色光束

G‧‧‧綠色光束

B‧‧‧藍色光束

C‧‧‧影像光束

C1‧‧‧第一投影光束

C2‧‧‧第二投影光束

θ‧‧‧夾角

L‧‧‧法線

第一圖為本發明第一較佳實施例之投影機元件配置示意圖。

第二圖揭示上述本發明第一較佳實施例之光學鏡片之設置方式。

第三、四圖揭示上述本發明第一較佳實施例可利用遮光蓋覆蓋於成像鏡頭上，以達單向投影之功能。

第五圖為本發明第二較佳實施例之投影機元件配置示意圖。

第六圖揭示上述本發明第二較佳實施例可利用遮光蓋覆蓋於第二成像鏡頭上，以達單向投影之功能。

第七圖揭示可利用外接套件套設於單向投影之投影機上，藉以使其具有雙向投影之功能。

1‧‧‧投影機

10‧‧‧三原色產生裝置

12‧‧‧白光燈組

14‧‧‧分光稜鏡

20‧‧‧影像光束形成裝置

22‧‧‧數位微型反射鏡元件

30‧‧‧光學鏡片

40‧‧‧第一成像鏡頭

41‧‧‧第二成像鏡頭

W‧‧‧白色光束

R‧‧‧紅色光束

G‧‧‧綠色光束

B‧‧‧藍色光束

C‧‧‧影像光束

C1‧‧‧第一投影光束

C2‧‧‧第二投影光束

100‧‧‧聚光鏡

101、102‧‧‧反射鏡片

150‧‧‧第一成像面

151‧‧‧第二成像面

Claims (5)

1. 一種具雙投影功能之投影機，包含有：一第一殼體；至少一組三原色產生裝置，設於該第一殼體中，用以產生紅色光束、藍色光束與綠色光束者；至少一影像光束形成裝置，設於該第一殼體中，該至少一影像光束形成裝置位於上述之紅色光束、藍色光束與綠色光束之投射路徑上，且供輸入一影像訊號，並依據該影像訊號改變該等光束之投射型態，而形成一影像光束者；一第一成像鏡頭，係設於該第一殼體，且位於該影像光束之路徑上；以及一外接套件，包括有一第二殼體、一光學鏡片與一第二成像鏡頭，其中：該第二殼體具有連通其內部的一第一開口、一第二開口與一第三開口，該第一開口與該第二開口位於同一軸線上；該第一成像鏡頭通過該第一開口突伸至該第二殼體中；該光學鏡片係可同時供一光束通過及反射者，該光學鏡片設於該第二殼體且位於該第二開口處，該影像光束通過該光學鏡片形成一第一投影光束、以及反射至另一方向形成一第二投影光束，該第一投影光束通過該第二開口投射至該第二殼體外部；該第二成像鏡頭設於該第二殼體且位於該第三開口處，該 第二投影光束通過該第二成像鏡頭投射至該第二殼體外部。
2. 如請求項1所述具雙投影功能之投影機，其中該光學鏡片係以使該影像光束之入射角大於0度但小於90度的方式設置者。
3. 如請求項1所述具雙投影功能之投影機，其中該外接套件包含有一反射鏡，該反射鏡設置於該第二殼體中且位於該第二投影光束之路徑上，用以反射該第二投影光束至該第二成像鏡頭。
4. 一種用於投影機之外接套件，該投影機包括一第一成像鏡頭，用以輸出一影像光束，該外接套件包含：一殼體，具有連通其內部的一第一開口、一第二開口與一第三開口，該第一開口與該第二開口位於同一軸線上；該第一成像鏡頭通過該第一開口突伸至該殼體中；一光學鏡片，係可同時供一光束通過及反射者，該光學鏡片設於該殼體且位於該第二開口處，該影像光束通過該光學鏡片形成一第一投影光束、以及反射至另一方向形成一第二投影光束，該第一投影光束通過該第二開口投射至該殼體外部；以及一第二成像鏡頭，設於該殼體且位於該第三開口處，該第二投影光束通過該第二成像鏡頭投射至該殼體外部。
5. 如請求項4所述用於投影機之外接套件，包含有一反射鏡，該反射鏡設置於該殼體中且位於該第二投影光束之路徑上，用以反射該第二投影光束至該第二成像鏡頭。