[发明专利]投影机和光学引擎

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种投影用光学引擎，特别是涉及一种元件可靠性高及影像对比度高的投影用光学引擎。

【背景技术】

数字光学处理(Digital Light Processing，DLP)投影机是由德州仪器公司(TI)所发展出来的投影系统，采用镜面反射原理成像，具有全数字化、高对比及影像细腻等优点。同时，应用此技术的投影机能有效地缩小其体积与重量，而达到轻、薄、短、小的目的。

一般DLP投影机中都具有一光学引擎，光学引擎内部具有光束产生、处理及传播等动作，故会产生许多的热量。若光学引擎内部常常处于高温的状态，则其内部各元件的可靠度及使用寿命都会大幅度衰减。因此，光学引擎大部份会有散热设计。

请参照图1，其中示出常规的具有散热装置的光学引擎的示意图。光学引擎10至少包括光源系统11、壳体12、数字微镜面元件(DigitalMicromirror Device，DMD)13(简称DMD)、镜头14及散热装置16。

光源系统11可由光源装置、彩色滤光片转盘及聚光镜片等元件配置组合而成，用于提供入射光束111。

DMD 13被设置于壳体12内，且位于入射光束111的传递路径(光路)上，用以接收光源系统11所发出的入射光束111，并将入射光束111调变而反射成一影像光束112(ON light)或一抛弃光束113(OFF light)。

其中，DMD 13具有许多微小的可动镜片，用以将入射光束111反射出去。DMD 13通过数字信号控制每一个可动镜片的偏转角度，而反射出上述影像光束112或抛弃光束113。由于每一可动镜片是以不同的预定角度反射出影像光束112及抛弃光束113，因此影像光束112及抛弃光束113的光路是可以预测的。

镜头14连接于壳体12，且位于影像光束112的光路上，用以将影像光束112投射至一外部的屏幕，而形成一影像画面。

壳体12开设有一开口15，位于抛弃光束113的光路上，且开口15的尺寸可使抛弃光束113完全投射至开口15中。散热装置16固定于壳体12上，并覆盖住开口15。因此，抛弃光束113便会投射到散热装置16上，且其热量可经由散热装置16吸收，并进行散热。另外，散热装置16与壳体12之间还具有一隔热装置17，用以隔绝散热装置16与壳体12之间的热传导，以避免散热装置16的热传导至壳体12。

然而，图1所示的光学引擎10通常仍具有下列问题：

一、仍有部分抛弃光束113会被散热装置16的内面所反射或散射而投射到镜头14或壳体12内面。此时，投射到镜头14的此部分抛弃光束113会影响到正常的影像画面，造成对比度的降低；投射到壳体12内面的此部分抛弃光束113则会造成光学引擎10整体温度的上升。

二、由于壳体12属于气密的状态，故当抛弃光束113被散热装置16吸收时，散热装置16的温度会高于DMD 13及镜头14的温度，而造成热对流现象，此时热量会在壳体12内部循环，使DMD 13及镜头14有被加热的情况。同时，热量也会经由热辐射的方式加热DMD 13及镜头14。因此，部分抛弃光束113的热量会蓄积在壳体12，而造成DMD 13及镜头14等元件的老化，进而影响光学引擎10的可靠度及使用寿命。

在台湾专利I281091中提到具有散热设计的光学引擎的两种实施例，分别如图2A及图2B所示。

请先参照图2A，图2A的实施例与图1的技术类似。光学引擎20包括光源系统21、壳体22、DMD 23、镜头24、第一散热装置25及隔热装置26。

光源系统21提供入射光束211至DMD 23，接着DMD 23接收光源系统21所发出的入射光束211，并将入射光束211调变并反射成一影像光束212(ON light)或一抛弃光束213(OFF light)。其中，影像光束212被传递至镜头24，以投射至一外部的屏幕，而形成一影像画面，抛弃光束213则被第一散热装置25所吸收，且第一散热装置25还通过隔热装置26隔绝与壳体22之间的热传导。另外，此实施例还具有一第二散热装置27，设置于DMD 23的背面，用以吸收DMD 23的热量。

请参照图2B，在此实施例中，抛弃光束213会通过一透光板28而投射至一遮光装置29上。此设计的缺点在于透光板28的透光面及遮光装置29的表面仍会反射(散射)部分的抛弃光束213，而使此部分的抛弃光束213回到壳体22内。

鉴于上述常规技术中仍有不足之处，故提供一实际有效的解决方案，成为当前技术所必需。

【发明内容】