幻影消除裝置的製作方法
2023-05-06 14:15:16
專利名稱：幻影消除裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是有關於幻影消除裝置，尤其有關於投影裝置中使用的幻影消除裝置。
背景技術：
投影裝置除了應用於會議簡報外，尚可應用於家庭娛樂，其發展的重點在於獲得高對比度與高清晰度的圖像，投影畫面的任何暇疵(例如幻影)，均會對使用者造成困擾，例如分散與會者對於會議主題的注意力，或者幹擾使用者觀賞節目的心情，因此如何消除畫面幻影，與提升畫面的對比度，進而提升畫面圖像品質成為業界致力研發的重心。
參閱圖1，為公知投影裝置的光學系統10，是由光源111提供一白色照明光束，光束經由反射罩(reflector)112，聚集反射至一色彩產生器113[例如色輪(color wheel)等]，色彩產生器113包括一系列紅色、綠色及藍色等濾鏡，當光束通過色彩產生器113時，即轉換成紅、綠、藍色的有色光束，再通過一光均勻化元件114[例如積分柱(Rod)或陣列透鏡(lens array)等]，將有色光束加以均勻化後，投射至全反射透鏡115，藉助全反射透鏡115將光束反射進入光閥116[例如數字微鏡片光學元件(Digital Micro-mirror Device，DMD)，運用數字微鏡片光學元件116上可藉助樞軸轉動±12度的微鏡片陣列，當微鏡片陣列旋轉至+12度時，切換至開狀態(ON-State)，光束即入射進入投影鏡頭117，而投影至屏幕118上，當微鏡片陣列旋轉至-12度時，切換至關狀態(OFF-State)，光束即偏離投影鏡頭117，不會投影至屏幕上，當微鏡片陣列旋轉至0度時，即切換至平狀態(FLAT-State)光束偏離投影鏡頭117，也不會投影至屏幕上，通過調整微鏡片陣列旋轉角度以適當選擇所需投影光束。
如圖2(A)所示，當光源所產生的光束入射至全反射透鏡115時，受限於透鏡製作的工藝技術無法達到穿透率100％，一般僅能作到98％的穿透率，如虛線所示，會有2％的反射光束會由第一透鏡表面1151再次反射至第二透鏡表面1152，再穿透第一透鏡表面1151入射至光閥116，在光閥116上形成一聚焦光點F點，如2(B)所示，成為一幻影源1161，此幻影源1161會再經由光閥116反射進入投影鏡頭117，如圖2(C)所示，最後在屏幕118畫面上產生一亮塊1181，此即為幻影。此幻影會影響投影畫面的品質，還會分散與會者對會議主題的注意力，或者無法達到賞心悅目欣賞節目，造成使用者的困擾。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種幻影消除裝置，藉助一透鏡與一反射裝置之間有一距離，使二次反射光束在光閥後方聚焦，以達到消除畫面幻影的效果。
為達到上述的目的，本實用新型為一種幻影消除裝置，主要包括一光源、一光閥、一投影鏡頭、一透鏡以及一反射裝置，藉助透鏡接收來自光源的光束，反射裝置將光源入射至透鏡的光束，反射至光閥，並利用光閥將光束反射進入投影鏡頭。藉助一透鏡與一反射裝置之間有一距離，使二次反射光束在光閥後方聚焦，以達到消除畫面幻影的效果。
圖1是表示公知投影裝置的光學系統示意圖；圖2(A)、(B)、(C)是表示公知投影裝置幻影產生示意圖；圖3(A)、(B)、(C)是表示本實用新型幻影消除裝置的光學系統與幻影消除示意圖。
附圖標號說明211光源 212反射罩213色輪 214積分柱215透鏡 2151第一透射面2152第二透射面216反射裝置217光閥 218投影鏡頭219屏幕
具體實施方式
有關本實用新型為達成上述目的，所採用的技術手段及其餘功效，茲舉優選實施例，並結合附圖說明如下。
參閱圖3(A)，本實用新型幻影消除裝置的投影系統主要包括光源211、反射罩212、色輪213、積分柱214、透鏡215、反射裝置216、光閥217、投影鏡頭218及屏幕219。其中光源211產生一光束經由反射罩212聚焦並反射至色輪213，然後依序通過積分柱214、透鏡215、反射裝置216、光閥217，再藉助投影鏡頭218投射在屏幕219上成像。
另外，透鏡215具有第一透射面2151與第二透射面2152，第二透射面2152附近設一反射裝置216，其間維持適當距離，反射裝置216在其面向光源的一面上鍍全反射鍍層。當光束通過積分柱214加以均勻化後，即入射至透鏡第一透射面2151，由於空氣的介質小於透鏡215的介質，依折射定律，折射角會小於入射角，光束會匯聚穿出第二透射面2152，由於透鏡215的介質大於空氣的介質，所以折射角會大於入射角，入射光束大致平行稍微往一側投射至反射裝置216，再藉助反射裝置216的全反射鍍層，將所有入射至反射裝置216的光束再反射入透鏡215的第二透射面2152，穿過第一透射面2151投射至光閥217。
由於光束由反射裝置216穿過第二透射面2152時，如虛線所示，約2％的光束會由第二透射面2152再次反射至反射裝置216，此光束稱為二次反射光束，此二次反射光束可藉助反射裝置216並且依照折射定律反射至透鏡215，再藉助透鏡215將光束入射至光閥217。本實用新型是利用透鏡215與反射裝置216之間有一距離，改變二次反射光束入射至光閥217的聚焦點，使二次反射光束在光閥217的聚焦點由光閥217上移至光閥217後方，如圖3(B)所示，使模糊的亮塊均勻照射到整個光閥217，如圖3(C)所示，即可將屏幕219上原本明顯的亮塊加以模糊，達到消除幻影的效果，進而提高投影畫面的影響品質。
此外，本實用新型反射裝置216可為一反射鏡，反射裝置216表面可為一曲面或非曲面，能使二次反射光束在光閥217的聚焦點由光閥217上移至光閥217後方，皆屬本實用新型的範圍。以上所述者，僅為用以方便說明本實用新型的優選實施例，本實用新型的範圍不限於該等優選實施例，凡依本實用新型所作的任何變更，於不脫離本實用新型的精神下，皆屬本實用新型申請權利要求書的範圍。
權利要求1.一種幻影消除裝置，其特徵在於包括一用以產生光束的光源；一透鏡，所述透鏡設於所述光源之後，用以接收所述光束；一反射裝置，所述反射裝置接近所述透鏡背向光源的透射面，並保持一距離，用以反射入射至所述透鏡的光束，使所述光束再次穿射所述透鏡；以及一位於所述反射裝置的反射光路徑上的光閥。
2.如權利要求1所述的幻影消除裝置，其特徵在於所述反射裝置在面向光源的一面上鍍全反射鍍層。
3.如權利要求1所述的幻影消除裝置，其特徵在於所述反射裝置為一反射鏡。
4.如權利要求1所述的幻影消除裝置，其特徵在於所述反射裝置表面為一曲面。
5.如權利要求1所述的幻影消除裝置，其特徵在於所述反射裝置表面為一非曲面。
6.如權利要求1所述的幻影消除裝置，其特徵在於還包括一接收光閥反射光束以投影成像的投影鏡頭。
專利摘要一種幻影消除裝置，主要包括一光源、一光閥、一投影鏡頭、一透鏡以及一反射裝置，藉助透鏡接收來自光源的光束，反射裝置將光源入射至透鏡的光束，反射至光閥，並利用光閥將光束反射進入投影鏡頭。藉助一透鏡與一反射裝置之間有一距離，使二次反射光束在光閥後方聚焦，以達到消除畫面幻影的效果。
文檔編號G03B21/14GK2638085SQ0320835
公開日2004年9月1日 申請日期2003年9月9日 優先權日2003年9月9日
發明者康尹豪, 鄭竹明, 莊庚翰 申請人:揚明光學股份有限公司