[发明专利]高光机效率的投影装置

说明书

技术领域

本发明有关一种投影装置，尤其有关于高光机效率的微投影装置的光路(程) 设计。

背景技术

投影装置近年来由企业用产品市场扩展至家庭用甚至个人用可携式的市 场。而可携式的产品应用，除缩小投影装置的体积外，提高光机效率，也是各 厂商努力的方向。

为了缩小体积，微投影装置多采用LED光源模组单一光路的设计，但其缺 点是亮度不足。但若为改善亮度，利用两个以上光源模组采用合光器(dichroic  combiner)形成单一光路时，将会无法有效缩小体积。例如，美国专利申请案 US2006/0279710A1、US2006/0164600A1或美国专利核准案US6644814B2所采用 的合光方式，会导致较大的投影装置尺寸。因此，市场上确实有需要体积与光 机效率兼顾的微型投影装置或模组。

为兼顾微型投影机的光机效率及其体积大小的最佳化，通常须取得以下几 个设计条件的平衡：1.光源光路越少越好，2.光学设计须尽量满足共轭成像， 3.将其光路折迭成最小体积。

发明内容

本发明的主要目的之一是提供小尺寸且具高光机效率的投影装置或模组。

本发明的另一目的是提供实现共轭成像的微型投影装置或模组。

本发明的再一目的是提供两光路LED光源的微型投影装置或模组。

本发明的上述目的，藉由逆全反射式远心(telecentric)光学架构所达成。

具体来说，逆全反射式远心光学架构包含棱镜组，其中棱镜组包含第一棱 镜，该第一棱镜具有主光输入面与主光输出面，主光输入面与垂直参考面间的 夹角为第一角度，该主光输出面与该垂直参考面间夹角为第二角度，该第一角 度约为28(±3)度且该第二角度约为32(±3)度，一方面满足该反射式影像产生 器所要求的照(入)射角度，另一方面可减少棱镜组与反射式影像产生器间的高 (厚)度(即Y方向)差异。

亦即，为了达成上述发明目的，本发明的投影装置，供将影像资讯投射至 一表面上，包含：光源模组，包含第一光源、第二光源、第一光源调变镜、第二 光源调变镜，该第一光源经该第一光源调变镜后为第一调变光源，该第二光源 经第二光源调变镜后为第二调变光源；光源合成器，供合成该第一调变光源、 该第二调变光源为单一的第一光路，该第一光路定义第一方向；光源均匀器， 供使该第一光路均匀化；照明透镜组，将供该均匀化的第一光路导向至第二光 路；反射式影像产生器，供形成该影像资讯；棱镜组，将第二光路导向至该反 射式影像产生器，其中，该反射式影像产生器反射该第二光路后，形成具有该 影像资讯的第三光路，该第三光路经该棱镜组反射后，产生第四光路；该棱镜 组包含第一棱镜，其中该第一棱镜具有主光输入面与主光输出面，主光输入面 与垂直参考面间的夹角为第一角度，该主光输出面与该垂直参考面间夹角为第 二角度，该第一角度的范围为25度至31度且该第二角度的范围为29度至35 度，以满足该反射式影像产生器所要求的照射角度；影像投影镜组，位于该第 四光路上，将该影像资讯投射至该表面上，其中该第二光源所形成的光路定义 第二方向，该第二方向大致垂直于该第一方向，且相对于该第二方向，该第二 光源设置于该第一光源与影像投影镜组之间，其中该照明透镜组照明透镜组依 据成像公式使分布于该光源均匀器上的光源能实质上共轭成像于影像投影镜 组。