[发明专利]投影系统

说明书

技术领域

本发明关于一种投影系统，并且特别地，本发明关于一种利用场透镜提升光源使用效率的投影系统。

背景技术

在现有的显示装置中，投影机由于具有不占空间以及可大面积显示等优点而广泛应用于政府机关、工商业以及教育机关中。由于投影机的成像原理是将影像投射于远处的屏幕或是墙壁上，因此，投影机所能显示的影像大小是根据投影机与屏幕或墙壁的距离而决定，相较于仅能显示一定大小的其它显示装置而言，其应用上较为便利，并且在大面积显示上亦具有低成本的优势。

传统的投影机以白光灯泡作为光源，经过投影机内部的光学系统而将影像投射于屏幕或墙壁上。由于所投射出的影像需清晰可见，因此所使用的白光灯泡需具有高亮度，并且每一两年就必须更换灯泡，故会对使用者造成不便。针对上述问题，现今的投影机发展出发光二极管投影机，其用以作为发光源的发光二极管的寿命高达2万小时。相较于白光灯泡作为光源的传统投影机，发光二极管投影机具有能够长时间投影而不损坏的优势。

另一方面，由于现今电子产品小型化的潮流，以往用于大面积显示的投影机也发展出个人使用的小型投影机，此种小型投影机可用来当作个人计算机或电视。此外，上述发光二极管投影机可适用于个人使用的小型投影机，其大小甚至能做到可置于口袋中而能随身携带，对使用者而言甚为方便。

然而，随着投影机的小型化，其内部空间亦越来越狭窄，相对的，投影机的光源所发出的光线于投影机内部的行经路径也会越来越短。习知技术的投影机由于其内部的光学系统(例如各种透镜)的规格限制，当其体积缩小时，光学系统所形成的出射光瞳将会偏离投影镜头的入射光瞳，导致部分光线会被投影镜头阻挡，无法被投射出投影机，进而降低投影机的光源使用效率。为了要维持其应有的照度，投影机的光源势必要发出亮度更高的光线，导致投影机更耗能并且内部零件耗损加速，并且其产生的热量加大而使散热问题变得更严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用场透镜来提升光源使用效率的投影系统，用以解决上述问题。

根据一具体实施方式，本发明的投影系统包含光源、聚光装置、成像装置以及投影镜头。光源可用以发出第一光线。聚光装置包含光圈以及透镜，并且光圈以及透镜依序接收第一光线并产生第二光线自该聚光装置射出。成像装置包含场透镜以及反射光阀，反射光阀则邻近场透镜。场透镜以及反射光阀可依序接收第二光线，并且经过折射以及反射而形成出射光瞳。投影镜头具有入射光瞳，并且此入射光瞳与成像装置的场透镜以及反射光阀所形成的出射光瞳在光路上大体上重叠。

于本具体实施方式中，入射光瞳与出射光瞳的尺寸大体上相同，或者入射光瞳的尺寸大于出射光瞳，同时由于入射光瞳大体上重叠出射光瞳，由光源所投射出的光线经过聚光装置以及成像装置后将会落在入射光瞳的范围内而能完全被投影镜头所接收进而能完全将光线投射出投影系统。因此，投影系统具有良好的光源使用效率。此外，根据设计场透镜的焦距以及其与反射组件间的距离，出射光瞳的位置及尺寸可被调整，进而缩短光线于投影系统中行进的路径，因此，本发明投影系统的体积可更为缩减而适用于个人式投影机。

关于本发明的优点与精神可以由以下的具体实施方式及附图说明得到进一步的了解。

附图说明

图1绘示根据本发明的一具体实施方式的投影系统的示意图

图2绘示图1的投影系统的场透镜以及反射光阀形成等效场透镜的示意图。

图3绘示根据本发明的另一具体实施方式的投影系统的示意图。

图4绘示根据本发明的另一具体实施方式的投影系统的示意图。

图5绘示根据本发明的另一具体实施方式的投影系统的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1绘示根据本发明的一具体实施方式的投影系统1的示意图。如图1所示，投影系统1包含光源10、聚光装置12、成像装置14以及投影镜头16。

于本具体实施方式中，光源10用以发出第一光线100。于实际应用中，光源10可为体光源或者较佳地可为平面光源，例如发光二极管。光源10所发出的第一光线100可投射至聚光装置12，聚光装置12包含有光圈120以及透镜122，其中透镜122邻近光圈120。如图1所示，第一光线100会依序经过光圈120以及透镜122。此外，聚光装置12可进一步包含光路改变单元124。通过光圈120以及透镜122的第二光线150可到达光路改变单元124并由光路改变单元124改变其行径路线。本具体实施方式中，光路改变单元124以两个反射面镜所组成，但于实际应用中，反射面镜的数量以及设置的位置端看使用者或设计者需求而定，并不限于本具体实施方式。