[发明专利]投影光学系统及用于投影光学系统的光量控制组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有较长组件使用寿命及良好对比度的投影光学系统，及用于该投影光学系统的一光量控制组件。

背景技术

参照图1，习知一投影光学系统100包含一光源102、一色轮(colorwheel)104、一光圈碟盘(aperture disk)106、一光积分柱(light integratorrod)108、一数字微镜装置110、一聚光透镜112、一反射镜114、一中继透镜116、及一投影镜头118。光圈碟盘106位于色轮104与光积分柱108之间且具有一槽口S。如图2所示，因为槽口S的宽度沿该槽口S的延伸方向呈单调函数地(monotonically)变化(如图示槽口S宽度沿顺时针方向由大变小)。因此，当光圈碟盘106由步进马达122的带动而转动时，可改变槽口S与光积分柱108的一受光面108a两者的迭合面积，而调整光线进入光积分柱108的光量，进而控制最后进入投影镜头118的光量多少，当减少光量时可产生更暗的黑色，亦即可增大投影画面的最亮白色与最暗黑色的比例(提高投影装置的明暗对比度)。

然而，习知设计中光圈碟盘106的材质通常为铝合金或不锈钢，因此表面相当平滑光亮，当光圈碟盘106旋转至其槽口S相对于光积分柱受光面108a为狭小开口时，光圈碟盘106会阻挡大部分原本应进入光积分柱108的光线，此时一方面光圈碟盘106因承受集中的光照导致温度骤升而容易烧毁，另一方面光圈碟盘106同时将阻挡下的光线反射回光源102，导致灯温明显升高而不利于使灯温维持在其适当的工作温度范围内。

发明内容

本发明提供一种具有较佳组件使用寿命及良好对比度的投影光学系统，及用于该投影光学系统的一光量控制组件。

依本发明的一实施例，一种投影光学系统包含一光源、一光均匀化组件、一光量控制组件、一成像装置及一投影镜头。光源适于发出一照明光束，且光均匀化组件配置于照明光束的传递路径上，以将照明光束均匀化成为一均匀光束。光量控制组件配置于照明光束的传递路径上并位于光源与光均匀化组件之间，且光量控制组件具有被该照明光束照射的一迎光面，于该迎光面形成有不规则散射该照明光束的一表面结构。光量控制组件界定出一槽口且该槽口的宽度沿该槽口的延伸方向变化，藉以在光量控制组件移动或转动时改变照明光束进入光均匀化组件的光量。成像装置配置于均匀光束的传递路径上，以将该均匀光束转换为一图像光束，且投影镜头接收并投射出该图像光束。

本发明的另一实施例提供一种用于投影光学系统的光量控制组件。光量控制组件具有被一照明光束照射的一迎光面，在该迎光面上具有不规则散射该照明光束的一表面结构，且该光量控制组件界定有容许该照明光束通过并入射至一受光组件的一槽口。该槽口的宽度沿该槽口的延伸方向变化，藉以在该光量控制组件移动或转动时改变该照明光束入射至该受光组件的光量。

基于上述各个实施例的设计，当迎光面具有不规则散射光线的表面结构时，照射迎光面的照明光束相对不规则的表面结构形成凌乱的入射角，如此可有效分散并减少照明光束的光能量集中在光圈碟盘上，使光量控制组件本身较不容易被烧毁。另一方面，迎光面上不规则的表面结构可导致反射角凌乱分布的反射光，如此可减少被光量控制组件反射回光源内的光量，降低其造成灯温升高的不利影响。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为显示一习知投影光学系统的分解图；

图2为一示意图，显示如图1的习知设计中光圈碟盘槽口相对光积分柱的位置关系；

图3为显示依本发明一实施例的投影光学系统的分解图；

图4为显示依本发明一实施例的光圈碟盘的放大示意图；

图5为说明依本发明一实施例的光圈碟盘设计效果的示意图；

图6为显示依本发明另一实施例的光圈碟盘的放大示意图。

【主要组件符号说明】

10   投影光学系统

12   光源

14   色轮

16   光圈碟盘

16a  光圈碟盘迎光面

18   光积分柱

18a  光积分柱受光面

22   数字微镜装置

24   聚光透镜

26   反射镜

28   中继透镜

32   投影镜头

34   步进马达

42   微加工结构

100  投影光学系统

102  光源