TWI819261B - 投影裝置 - Google Patents
投影裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI819261B TWI819261B TW109145207A TW109145207A TWI819261B TW I819261 B TWI819261 B TW I819261B TW 109145207 A TW109145207 A TW 109145207A TW 109145207 A TW109145207 A TW 109145207A TW I819261 B TWI819261 B TW I819261B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- light
- image beam
- angle
- display
- angle selector
- Prior art date
Links
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Projection Apparatus (AREA)
- Massaging Devices (AREA)
Abstract
一種投影裝置，包括第一顯示器、第二顯示器、第三顯示器、合光模組、第一角度選擇器、第二角度選擇器、第三角度選擇器以及投影鏡頭。第一顯示器、第二顯示器以及第三顯示器分別用於提供第一影像光束、第二影像光束以及第三影像光束。投影鏡頭設置在合光模組的出光面的一側，且用於將第一影像光束、第二影像光束以及第三影像光束投射出投影裝置。第一影像光束、第二影像光束以及第三影像光束分別穿過第一角度選擇器、第二角度選擇器以及第三角度選擇器後，再藉由合光模組傳遞至投影鏡頭。
Description
本發明是有關於一種光學裝置，且特別是有關於一種投影裝置。
使用數位光處理器（Digital Light Processor, DLP）或液晶覆矽（Liquid Crystal On Silicon, LCoS）的光閥(Light Valve)系統的三色合光投影機需要的光源裝置具有複雜的光學系統，導致體積龐大。而使用三片式微發光二極體顯示面板(micro LED panel)並搭配合光系統的好處是投影裝置的體積縮小。
然而，三片式微發光二極體顯示面板搭配合光系統的最大問題為微發光二極體的發光角大。而可以縮小角度的方法為增加反射罩及使用微發光二極體陣列(也就是微光學陣列)，但發光半角可縮小的極限只有20度（在小於5微米的像素大小的條件下）。再者，在縮小發光角有限的情況下，因為發光半角大，以及合光系統內部的全反射(大於有效光角度的光只在合光模組內部全反射)，因而導致無效光導入投影鏡頭內，使得投影畫面出現雜散光，影響投影畫面的對比度。
本發明提供一種投影裝置，其能有效地減少雜散光藉由合光模組而傳遞出投影裝置外，增加投影畫面的對比度。
本發明的一實施例提供一種投影裝置，其包括第一顯示器、第二顯示器、第三顯示器、合光模組、第一角度選擇器、第二角度選擇器、第三角度選擇器以及投影鏡頭。第一顯示器、第二顯示器以及第三顯示器分別用於提供第一影像光束、第二影像光束以及第三影像光束。合光模組具有第一入光面、第二入光面、第三入光面以及出光面。第一角度選擇器設置在第一顯示器與合光模組之間。第二角度選擇器設置在第二顯示器與合光模組之間。第三角度選擇器設置在第三顯示器與合光模組之間。投影鏡頭設置在合光模組的出光面的一側，且用於將第一影像光束、第二影像光束以及第三影像光束投射出投影裝置。第一影像光束、第二影像光束以及第三影像光束分別穿過第一角度選擇器、第二角度選擇器以及第三角度選擇器後，再藉由合光模組傳遞至投影鏡頭。
在本發明的一實施例中，其中第一入光面相對於第三入光面，第二入光面相對於出光面，且第二入光面連接於第一入光面與第三入光面之間。
在本發明的一實施例中，其中第一角度選擇器為紅光波長濾波器，第一角度選擇器使入射角度小於30度的第一影像光束穿透，並使入射角度大於或等於30度的第一影像光束反射。
在本發明的一實施例中，其中第二角度選擇器為綠光波長濾波器，第二角度選擇器使入射角度小於30度的第二影像光束穿透，並使入射角度大於或等於30度的第二影像光束反射。
在本發明的一實施例中，其中第三角度選擇器為藍光波長濾波器，第三角度選擇器使入射角度小於30度的第三影像光束穿透，並使入射角度大於或等於30度的第三影像光束反射。
在本發明的一實施例中，還包括第一抗反射層、第二抗反射層以及第三抗反射層，其中第一抗反射層、第二抗反射層以及第三抗反射層分別設置在第一入光面、第二入光面以及第三入光面上。
在本發明的一實施例中，其中第一角度選擇器、第二角度選擇器以及第三角度選擇器分別設置在第一入光面、第二入光面以及第三入光面上。
在本發明的一實施例中，其中合光模組使第一影像光束反射至投影鏡頭，使第二影像光束穿透而傳遞至投影鏡頭，以及使第三影像光束反射至投影鏡頭。
在本發明的一實施例中，還包括第四抗反射層，其中第四抗反射層設置在合光模組的出光面上。
在本發明的一實施例中，其中合光模組為合光稜鏡。
在本發明的一實施例中，其中第一顯示器、第二顯示器以及第三顯示器為微發光二極體顯示面板。
基於上述，在本發明的一實施例中，由於投影裝置設有第一角度選擇器、第二角度選擇器及第三角度選擇器，因此，投影裝置的雜散光有效地被減少，使投影畫面的對比度較高。
圖1是根據本發明的一實施例的一種投影裝置的示意圖。請參考圖1，本發明的一實施例提供一種投影裝置10，其包括第一顯示器110、第二顯示器120、第三顯示器130、合光模組200、第一角度選擇器310、第二角度選擇器320、第三角度選擇器330以及投影鏡頭400。
在本實施例中，第一顯示器110、第二顯示器120及第三顯示器130可為液晶顯示面板(liquid crystal display panel)、發光二極體顯示面板(LED display panel)、次毫米發光二極顯示面板（mini LED display panel）或微發光二極體顯示面板（Micro LED display panel），但本發明不以此為限。
在本實施例中，合光模組200例如是由四塊稜鏡黏合而成的合光稜鏡（X-Cube），且其黏合膠的折射率較佳是與稜鏡的折射率相同，但不以上述製作方式為限制合光模組200的製作方式。其中，每兩個相鄰的稜鏡表面可設置光學膜(例如設置的方式為鍍膜的方式)，使傳遞至稜鏡表面的影像光束中具有特定波長的光束被反射，而其餘波長範圍的影像光束則穿透稜鏡表面。
在本實施例中，第一角度選擇器310、第二角度選擇器320及第三角度選擇器330可為由高低折射率堆疊而成的光學薄膜。
在本實施例中，投影鏡頭400例如是包括具有屈光度的一或多個光學鏡片的組合。光學鏡片例如包括雙凹透鏡、雙凸透鏡、凹凸透鏡、凸凹透鏡、平凸透鏡以及平凹透鏡等非平面鏡片的各種組合。本發明對投影鏡頭400的型態及其種類並不加以限制。
詳細來說，本實施例的第一顯示器110、第二顯示器120以及第三顯示器130分別用於提供第一影像光束R、第二影像光束G以及第三影像光束B。第一影像光束R例如是紅光影像光束，第二影像光束G例如是綠光影像光束，且第三影像光束B例如是藍光影像光束，但本發明不以此為限。
在本實施例中，合光模組200具有第一入光面210、第二入光面220、第三入光面230以及出光面240。第一入光面210相對於第三入光面230，第二入光面220相對於出光面240，且第二入光面220連接於第一入光面210與第三入光面230之間。第一角度選擇器310設置在第一顯示器110與合光模組200之間。第二角度選擇器320設置在第二顯示器120與合光模組200之間。第三角度選擇器330設置在第三顯示器130與合光模組200之間。其中，第一角度選擇器310、第二角度選擇器320及第三角度選擇器330分別設置在合光模組200的第一入光面210、第二入光面220及第三入光面230的一側。
在本實施例中，第一影像光束R、第二影像光束G以及第三影像光束B分別穿過第一角度選擇器310、第二角度選擇器320以及第三角度選擇器330後，再藉由合光模組200的合光而傳遞至投影鏡頭400。投影鏡頭400設置在合光模組200的出光面240的一側，且用於將第一影像光束R、第二影像光束G以及第三影像光束B投射出投影裝置10。其中，藉由具有讓紅光波段反射功能的合光模組200的光學膜使第一影像光束R反射至投影鏡頭400，合光模組200使第二影像光束G穿透而傳遞至投影鏡頭400，以及藉由具有讓藍光波段反射功能的合光模組200的光學膜使第三影像光束B反射至投影鏡頭400。上述兩光學膜成X-type而設置。
在本實施例中，第一角度選擇器310為濾波器（band pass filter），例如是紅光波長濾波器。例如在光垂直入射於第一角度選擇器310時，使波長落在610~650奈米(nanometer)範圍內的光穿透且使其餘波長的光反射。而且，第一角度選擇器310使入射角度小於30度的光穿透，並使入射角度大於或等於30度的光反射。
在本實施例中，第二角度選擇器320為濾波器，例如是綠光波長濾波器。例如在光垂直入射於第二角度選擇器320時，使波長落在510~550奈米範圍內的光穿透且使其餘波長的光反射。而且，第二角度選擇器320使入射角度小於30度的光穿透，並使入射角度大於或等於30度的光反射。
在本實施例中，第三角度選擇器330為濾波器，例如是藍光波長濾波器。例如在光垂直入射於第三角度選擇器330時，使波長落在400~465奈米範圍內的光穿透且使其餘波長的光反射，或例如使波長小於或等於465奈米的光穿透且使其餘波長的光反射。而且，第三角度選擇器330使入射角度小於30度的光穿透，並使入射角度大於或等於30度的光反射。
在本實施例中，投影裝置10還包括一第一抗反射層510、一第二抗反射層520以及一第三抗反射層530。第一抗反射層510、第二抗反射層520以及第三抗反射層530分別設置在第一入光面210、第二入光面220以及第三入光面230上。
在本實施例中，投影裝置10更包括一第四抗反射層540，其中第四抗反射層540設置在出光面240上。由於投影裝置10設有第一抗反射層510、第二抗反射層520、第三抗反射層530以及第四抗反射層540，使本發明實施例的投影裝置10的出光效率有效地被提高。
圖2是根據本發明的一實施例的投影裝置設置了第三角度選擇器後的投影畫面的雜散光示意圖。在圖2中，左圖示意了在合光模組200的出光面處形成的雜散光，且右圖示意了在投影鏡頭400出光後形成的雜散光。請參考圖2，在有效投影畫面中，雜散光減少了66%，且有效投影畫面之外的雜散光僅約55%。
基於上述，在本發明的一實施例中，由於投影裝置10在第一顯示器110與合光模組200之間設有第一角度選擇器310，在第二顯示器120與合光模組200之間設有第二角度選擇器320，以及在第三顯示器130與合光模組200之間設有第三角度選擇器330，因此，較可能在合光模組200內發生內部全反射的大角度的影像光被第一角度選擇器310、第二角度選擇器320及第三角度選擇器330反射而不會進入合光模組200。在入射至合光模組200的影像光束的入射角度有效地被限制的情況下，投影裝置10的雜散光減少了，進而使投影畫面的對比度提高。
圖3是根據本發明的另一實施例的一種投影裝置的示意圖。請參考圖3，圖3的投影裝置10’與圖1的投影裝置10相似，其主要差異在於：在圖3的投影裝置10’中第一角度選擇器310、第二角度選擇器320以及第三角度選擇器330分別（直接）設置在第一入光面210、第二入光面220以及第三入光面230上，因此，縮減了投影裝置10’的整體體積。投影裝置10’的合光模組200的出光面240上具有第四抗反射層540，使本發明實施例的投影裝置10’的出光效率有效地被提高。
綜上所述，在本發明的一實施例中，由於投影裝置在第一顯示器與合光模組之間設有第一角度選擇器，在第二顯示器與合光模組之間設有第二角度選擇器，以及在第三顯示器與合光模組之間設有第三角度選擇器，因此，投影裝置的雜散光有效地被減少，使投影畫面的對比度較高。
惟以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
10、10’:投影裝置
110:第一顯示器
120:第二顯示器
130:第三顯示器
200:合光模組
210:第一入光面
220:第二入光面
230:第三入光面
240:出光面
310:第一角度選擇器
320:第二角度選擇器
330:第三角度選擇器
400:投影鏡頭
510:第一抗反射層
520:第二抗反射層
530:第三抗反射層
540:第四抗反射層
B:第三影像光束
G:第二影像光束
R:第一影像光束。
圖1是根據本發明的一實施例的一種投影裝置的示意圖。
圖2是根據本發明的一實施例的投影裝置設置了第三角度選擇器後的投影畫面的雜散光示意圖。
圖3是根據本發明的另一實施例的一種投影裝置的示意圖。
10:投影裝置
110:第一顯示器
120:第二顯示器
130:第三顯示器
200:合光模組
210:第一入光面
220:第二入光面
230:第三入光面
240:出光面
310:第一角度選擇器
320:第二角度選擇器
330:第三角度選擇器
400:投影鏡頭
510:第一抗反射層
520:第二抗反射層
530:第三抗反射層
540:第四抗反射層
B:第三影像光束
G:第二影像光束
R:第一影像光束
Claims (9)
- 一種投影裝置，包括一第一顯示器、一第二顯示器、一第三顯示器、一合光模組、一第一角度選擇器、一第二角度選擇器、一第三角度選擇器以及一投影鏡頭，其中：所述第一顯示器、所述第二顯示器以及所述第三顯示器分別用於提供一第一影像光束、一第二影像光束以及一第三影像光束；所述合光模組具有一第一入光面、一第二入光面、一第三入光面以及一出光面；所述第一角度選擇器設置在所述第一顯示器與所述合光模組之間，所述第二角度選擇器設置在所述第二顯示器與所述合光模組之間，以及所述第三角度選擇器設置在所述第三顯示器與所述合光模組之間；以及所述投影鏡頭設置在所述合光模組的所述出光面的一側，且用於將所述第一影像光束、所述第二影像光束以及所述第三影像光束投射出所述投影裝置，其中：所述第一影像光束、所述第二影像光束以及所述第三影像光束分別穿過所述第一角度選擇器、所述第二角度選擇器以及所述第三角度選擇器後，再藉由所述合光模組傳遞至所述投影鏡頭，其中所述第一影像光束是紅光影像光束，所述第二影像光束是綠光影像光束以及所述第三影像光束是藍光影像光束；所述第一角度選擇器為紅光波長濾波器，讓落在610~650奈米範圍內的紅光波長穿透且使非610~650奈米範圍內的光被反射； 所述第二角度選擇器為綠光波長濾波器，讓落在510~550奈米範圍內的綠光波長穿透且使非510~550奈米範圍內的光被反射；以及所述第三角度選擇器為藍光波長濾波器，讓落在400~465奈米範圍內的藍光波長穿透且使非400~465奈米範圍內的光被反射，其中所述第一角度選擇器、所述第二角度選擇器以及所述第三角度選擇器分別直接設置在所述第一入光面、所述第二入光面以及所述第三入光面上。
- 如請求項1所述的投影裝置，其中所述第一入光面相對於所述第三入光面，所述第二入光面相對於所述出光面，且所述第二入光面連接於所述第一入光面與所述第三入光面之間。
- 如請求項1所述的投影裝置，其中所述合光模組使所述第一影像光束反射至所述投影鏡頭，使所述第二影像光束穿透而傳遞至所述投影鏡頭，以及使所述第三影像光束反射至所述投影鏡頭。
- 如請求項1所述的投影裝置，還包括一第四抗反射層，其中所述第四抗反射層設置在所述合光模組的所述出光面上。
- 如請求項1所述的投影裝置，其中所述合光模組為合光稜鏡。
- 如請求項1所述的投影裝置，其中所述第一顯示器、所述第二顯示器以及所述第三顯示器為微發光二極體顯示面板。
- 如請求項1所述的投影裝置，其中所述第一角度選擇器用以使入射角度小於預設角度的所述紅光影像光束穿透，並使入射角度大於或等於所述預設角度的所述紅光影像光束被反射。
- 如請求項1所述的投影裝置，其中所述第二角度選擇器用以使入射角度小於預設角度的所述綠光影像光束穿透，並使入射角度大於或等於所述預設角度的所述綠光影像光束被反射。
- 如請求項1所述的投影裝置，其中所述第三角度選擇器用以使入射角度小於預設角度的所述藍光影像光束穿透，並使入射角度大於或等於所述預設角度的所述第三影像光束被反射。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109145207A TWI819261B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 投影裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109145207A TWI819261B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 投影裝置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202225815A TW202225815A (zh) | 2022-07-01 |
| TWI819261B true TWI819261B (zh) | 2023-10-21 |
Family
ID=83436746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109145207A TWI819261B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 投影裝置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI819261B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1275070C (zh) * | 2003-03-25 | 2006-09-13 | 三星电子株式会社 | 投影显示器 |
| CN1278163C (zh) * | 2002-02-14 | 2006-10-04 | 精工爱普生株式会社 | 投影机 |
| TW201243391A (en) * | 2011-04-25 | 2012-11-01 | Silitek Electronic Guangzhou | Optical element, method for making the same, and projection apparatus |
| CN102645829B (zh) * | 2011-12-02 | 2014-11-05 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 光源***及投影装置 |
| US20160195236A1 (en) * | 2013-10-17 | 2016-07-07 | Sony Corporation | Light source apparatus, light source unit, and image display apparatus |
| CN111627956A (zh) * | 2019-02-28 | 2020-09-04 | 精工爱普生株式会社 | 图像显示装置和虚像显示装置 |
-
2020
- 2020-12-21 TW TW109145207A patent/TWI819261B/zh active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1278163C (zh) * | 2002-02-14 | 2006-10-04 | 精工爱普生株式会社 | 投影机 |
| CN1275070C (zh) * | 2003-03-25 | 2006-09-13 | 三星电子株式会社 | 投影显示器 |
| TW201243391A (en) * | 2011-04-25 | 2012-11-01 | Silitek Electronic Guangzhou | Optical element, method for making the same, and projection apparatus |
| CN102645829B (zh) * | 2011-12-02 | 2014-11-05 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 光源***及投影装置 |
| US20160195236A1 (en) * | 2013-10-17 | 2016-07-07 | Sony Corporation | Light source apparatus, light source unit, and image display apparatus |
| CN111627956A (zh) * | 2019-02-28 | 2020-09-04 | 精工爱普生株式会社 | 图像显示装置和虚像显示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202225815A (zh) | 2022-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8382293B2 (en) | Light source module | |
| US9645480B2 (en) | Light source module and projection apparatus having the same | |
| US8061857B2 (en) | LED light shaping device and illumination system | |
| US20060139575A1 (en) | Optical collection and distribution system and method | |
| TW200937102A (en) | Double-reverse total-internal-reflection-prism optical engine | |
| CN102193294A (zh) | 照明*** | |
| JP7434808B2 (ja) | 光源装置及び画像投射装置 | |
| WO2022028284A1 (zh) | 中继合色器件、微型投影光引擎及其方法和电子设备 | |
| US9151956B2 (en) | Light source system for stereoscopic projection | |
| US20210149183A1 (en) | Virtual image projection device | |
| CN101068327A (zh) | 复合光学元件和投影光学装置 | |
| CN113253557B (zh) | 一种基于菲涅尔透镜的投影仪*** | |
| TWI819261B (zh) | 投影裝置 | |
| JP2021173923A (ja) | 画像投射用ズームレンズ及び画像投射装置 | |
| US11592736B2 (en) | Homogenizing element and projection device | |
| US11671569B2 (en) | Projection device | |
| US10775689B2 (en) | Illumination system and projection apparatus | |
| CN102243376A (zh) | 一种高光效高亮度的微型投影lcos光学引擎 | |
| US20240118600A1 (en) | Illumination assembly and projection device | |
| CN220455659U (zh) | 一种投影***和投影设备 | |
| TWI829434B (zh) | 光學鏡頭模組、光機模組以及頭戴式顯示裝置 | |
| CN100458495C (zh) | 多入射方向的分光棱镜 | |
| US11709419B2 (en) | Display unit including display panels, wavelength conversion element, and light combining element and projection device | |
| US20240152039A1 (en) | Projection system | |
| US20240027886A1 (en) | Illumination system and projection device |