[发明专利]光均匀化元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种投影装置，尤其涉及一种投影装置的光均匀化元件。

背景技术

参照图1，现有投影装置100包括一灯源110、一光积分柱(lightintegration rod)120、多个透镜130、一光阀(light valve)140以及一投影镜头150。灯源110用以提供一照明光束112，光积分柱120用以将照明光束112均匀化，而透镜130用以将照明光束112会聚于光阀140上。光阀140可将照明光束112转换成图像光束112’，投影镜头150则是用以将图像光束112’投影至一屏幕(未绘示)上，以于屏幕上形成图像。

一般而言，光积分柱120可为图2A所示的空心柱体200或图2B所示的实心柱体200’。空心柱体200是由四个反射片210组成，各反射片210的内表面212设有一反射镀层(未绘示)，以使照明光束112在空心柱体200内反射。由于反射镀层对可见光的反射率约在99％以下，所以当空心柱体200的长度愈长时，其光输出效率就愈差。以入光截面的尺寸为9mm×6.75mm的空心柱体200为例，当空心柱体200的长度为25mm时，其光输出效率仅为91.5％，而当空心柱体200的长度为54mm时，其光输出效率仅剩75.6％。此外，若空心柱体200的长度太短，则光均匀度会降低，因此光均匀度与光输出效率往往无法取得最佳平衡。

另外，现有技术是藉由胶体来固定四个反射片210，但由于照明光束112的能量很强，容易导致空心柱体200(尤其是空心柱体200的入光端)温度过高，所以胶体往往容易因高温而劣化，造成空心柱体200崩垮的风险。因此，空心柱体200的可靠度较差。

相较于空心柱体200，由于实心柱体200’是利用全反射的原理使照明光束112在其内部反射，故具有较高的光输出效率。然而，因实心柱体200’的出光端202会直接成像在光阀140上，若出光端202有灰尘(dust)、孔(dig)、刮痕(scratch)、粒子(particle)等瑕疵，会被放大并投影至屏幕上，因而严重降低图像品质。

发明内容

本发明提供一种光均匀化元件，以提升光输出效率并提高投影装置的图像品质。

本发明提供一种双灯系统，以提升光输出效率并提高投影装置的图像品质。

本发明实施例提出一种光均匀化元件，适用于一多灯照明系统中。光均匀化元件包括一空心柱体及多个实心柱体。空心柱体具有相对的一第一入光端与一第一出光端。每一实心柱体具有相对的一第二入光端与一第二出光端，且第二出光端位于空心柱体的第一入光端内。其中，该些实心柱体包括两个三角柱体，且该些三角柱体组成一长方柱体。

本发明实施例另提出一种光均匀化元件，适用于一双灯照明系统中。光均匀化元件包括一空心柱体及一实心柱体。空心柱体具有相对的一第一入光端与一第一出光端，实心柱体具有相对的一第二入光端与一第二出光端，且第二出光端位于空心柱体的第一入光端内。第二入光端区分为两部分，而双灯照明系统的二灯源所提供的二光束是分别从第二入光端的其中一部分入射实心柱体。

本发明实施例另提出一种双灯照明系统，其包括二灯源、一光均匀化元件以及一导光元件。灯源适于分别提供一光束，导光元件配置于灯源与光均匀化元件之间。光均匀化元件包括一空心柱体以及二实心柱体。空心柱体具有相对的一第一入光端与一第一出光端。每一实心柱体具有相对的一第二入光端与一第二出光端，且第二出光端位于空心柱体的第一入光端内。导光元件配置于灯源与光均匀化元件的第二入光端之间，以使光束分别入射实心柱体其中之一。其中，该导光元件具有一透光部与一反射部，该些灯源的其中之一所提供的该光束通过该透光部而传递至该些实心柱体的其中之一，该些灯源的其中另一所提供的该光束被该反射部反射至该些实心柱体的其中另一。

本发明的光均匀化元件主要是藉由实心柱体将光束均匀化，所以可提高光输出效率。此外，将实心柱体与空心柱体相接，可避免实心柱体的第二出光端的表面瑕疵被放大并投射至屏幕上，因此能提高投影装置的图像品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图进行如下详细说明。

附图说明

图1是现有的一种投影装置的示意图；

图2A是现有空心柱体的立体图；

图2B是现有实心柱体的立体图；

图3是本发明第一实施例的一种光均匀化元件的剖面示意图；

图4是光均匀化元件的镀层的反射率与可见光波长的关系图；