專利名稱：投影機的照明裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種投影機的照明裝置，特別是一種具有特定光學遮光板的投影機的照明裝置。
投影機已是一辦公室的必備工具之一，現(xiàn)今，極為流行的液晶投影機亦已成為新式投影機的主流?，F(xiàn)有投影機主要包括照明系統(tǒng)、分光合光系統(tǒng)以及投射系統(tǒng)三大部分。照明系統(tǒng)包括投影機的光源、將光源投射至分光合光系統(tǒng)的聚光系統(tǒng)，分光合光系統(tǒng)則將入射的光束依其光束的色彩或偏極狀態(tài)而分成多種光線，最后，將光束合并而入射至投射系統(tǒng)，投射系統(tǒng)則將入射的光束投射出影像。
一般而言，一個好的光源所發(fā)射出的光線分布必須十分均勻，亦即，其原始光束必須盡可能是平行光，這樣方能盡量減少進入分光合光系統(tǒng)中的雜散光。因為，這些雜散光會嚴重影響投射系統(tǒng)的投射影像的色彩純度與對比效果，所以，對現(xiàn)有投影機的影像效果而言，這些來自照明系統(tǒng)與分光合光系統(tǒng)的雜散光可說是決定投影機投射影像質量的關鍵。對液晶投影機而言，現(xiàn)有的聚光系統(tǒng)是使光線分布均勻化，且將原始光源光束的圓形照明分布轉換成液晶面板的矩形分布。目前常用的聚光系統(tǒng)包括透鏡陣列組，其可將光源的光束形成陣列式的點光源，并將其疊合輸出至分光合光系統(tǒng)，以使射入分光合光系統(tǒng)的光束具有均勻化性。
液晶投影機的照明系統(tǒng)在高亮度的需求下，往往需要使用高瓦數(shù)的燈泡等光源，這種高亮度光源將在分光合光系統(tǒng)中產(chǎn)生極為嚴重的熱效應，因而，容易造成其中光學元件與液晶面板的損壞，使得光學元件壽命與光學特性皆隨之下降。
如
圖1所示，其為現(xiàn)有投影機的照明裝置中，從光源射出的大角度光束造成雜散光的示意圖，其中，一現(xiàn)有液晶投影機的照明裝置可包括一個光源10、二個透鏡陣列11與12與一個偏極轉換器(P-S converter)13；該現(xiàn)有投影機另包括一個分光合光系統(tǒng)14，照明系統(tǒng)的光束入射到分光合光系統(tǒng)14的一個透鏡141。其中，偏極轉換器13將透鏡陣列組11與12所輸出的光束加以偏極化，例如，將輸入其中的非偏極化光變成S態(tài)偏極化光，而輸出至分光合光系統(tǒng)。由于原始光源10所射出的光束并非完全是平行光束，而且，透鏡陣列組11與12所輸出的光束亦包括大角度的光分量，這些光束經(jīng)過偏極轉換器12后則形成入射至分光合光系統(tǒng)14中的雜散光。而且，入射偏極轉換器12的光束由于透鏡組11聚焦并不完全，造成偏極轉換器12的輸出光束并非完全是S態(tài)偏極光，這種因為偏極化不完全所產(chǎn)生的非S態(tài)或P態(tài)偏極光束，亦會由于非平行光的增加而惡化。上述各雜散光束在分光合光系統(tǒng)14中經(jīng)過多次反射與透射，最后形成投射影像的一部分，因而大為影響投射影像的色彩純度與對比度。
本實用新型的主要目的在于提供一種色彩純度與對比度好的投影機的照明裝置。
為達到上述目的，本實用新型采取如下技術措施本實用新型的投影機的照明裝置，包括一個光源；一個聚光系統(tǒng)，用以聚集來自光源的光束；一個偏極轉換器，用以接受聚光系統(tǒng)所聚集的光束，并將其偏極化，并使偏極化的光束入射至投影機的分光合光系統(tǒng)；還包括設置在聚光系統(tǒng)與偏極轉換器之間的一個遮光板，該遮光板間隔配置有數(shù)個規(guī)則排列的開孔。
所述遮光板的開孔為數(shù)個等距排列且尺寸相同的條狀開孔。
其中，所述遮光板的開孔為數(shù)個等距排列且尺寸相同的矩形開孔。
其中，所述遮光板的開孔可為數(shù)個沿不同半徑的環(huán)形配置的多邊形開孔。
其中，所述遮光板的各開孔的寬度大于或等于所述偏極轉換器上各偏極分光鏡的間隔的二分之一。
其中，所述聚光系統(tǒng)至少包括沿光路前后配置的二組透鏡陣列。
其中，所述遮光板的開孔配置方式取決于所述透鏡陣列的透鏡配置狀態(tài)。
其中，所述偏極轉換器包括配置在光路中的數(shù)個偏極分光鏡的組合與數(shù)個四分之一波板。
其中，所述各偏極分光鏡呈長條狀，并相鄰疊合成一平板狀的偏極分光鏡組合。
其中，所述各四分之一波板分別間隔配置在所述偏極分光鏡組合所在光路的后側。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下效果由于本實用新型在聚光系統(tǒng)與偏極轉換器之間配置有一個遮光板，遮光板間隔配置有數(shù)個規(guī)則排列的開孔，遮光板可遮擋部分進入偏極轉換器的光束。這樣，可減低射入分光合光系統(tǒng)的光束亮度，并可減少進入分光合光系統(tǒng)的雜散光量，進而增加元件的使用壽命與保持其光學特性，可提高投影機投射影像的對比效果。
結合附圖及實施例對本實用新型的結構特征詳細說明如下附圖簡要說明
圖1現(xiàn)有投影機的照明裝置中，從光源射出的大角度光束造成雜散光的示意圖；圖2本實用新型的實施例中，利用遮光板以遮擋大角度入射光束的示意圖；圖3本實用新型的實施例中，遮光板在一個投影機照明裝置中配置關系的示意圖；圖4a本實用新型的第一實施例中，配置在投影機照明裝置中的一個透鏡的平面圖；圖4b本實用新型的第一實施例中，配合圖4a中的透鏡所配置于投影機照明裝置中的一個遮光板的平面圖；圖4c本實用新型的第一實施例中，另一種遮光板的平面圖；圖5a本實用新型的第一實施例中，配置在投影機照明裝置中的一透鏡的平面圖；圖5b本實用新型的第一實施例中，配合圖4a中的透鏡所配置于投影機照明裝置中的一遮光板的平面圖；如圖2所示，其為本實用新型的實施例中，利用遮光板以遮擋大角度入射光束的示意圖。本實用新型的投影機的照明裝置可包括一個光源20、透鏡陣列21與22以及一個偏極轉換器23。其中，光源20與透鏡陣列21與22形成該照明系統(tǒng)的聚光系統(tǒng)，光源20所射出的光束經(jīng)過透鏡陣列21而成像在透鏡陣列22之前，再透射透鏡陣列22而達到均勻化的結果，接著，再入射偏極轉換器23，經(jīng)過偏極轉換器23的偏極轉換后，而射入投影機的分光合光系統(tǒng)24。此照明系統(tǒng)的特征在于聚光系統(tǒng)與偏極轉換器23之間配置有一個遮光板25，即如圖4b所示，遮光板25上設有數(shù)個條狀且等距配置的等尺寸開孔251，這樣，光束在入射偏極轉換器23之前，會先被遮光板25遮去部分光能量，故可達到降低入射分光合光系統(tǒng)24的光束亮度與減少雜散光的目的。即如圖2所示，由于透鏡陣列組21與22的聚焦不完全而形成的大角度光束，在射入分光合光系統(tǒng)24之前，先受到遮光板25的遮擋，故可大大減少入射于分光合光系統(tǒng)24的透鏡241的雜散光束。
除了上述作用外，因為遮光板25可在偏極轉換器23之前先遮擋住雜散光束，故可大大提高偏極轉換器23所輸出的偏極光純度。如圖3所示，偏極轉換器23包括數(shù)個相疊合的偏極分光鏡231與數(shù)個間隔配置于各偏極分光鏡231的四分之一波板232，其中，各長條狀的分光鏡231則疊合成一個平板狀的偏極分光鏡組合，且各四分之一波板232則間隔配置于該平板狀偏極分光鏡組合的背面。利用這種配置，可將入射偏極轉換器23的非偏極光轉換成S態(tài)偏極光，再入射到分光合光系統(tǒng)24，由于大部分雜散光在經(jīng)過偏極轉換器23之前皆已被遮光板25遮擋住，所以，大部分入射偏極轉換器23的光束皆不至于入射角度過大，故可大大減少因為偏極轉換器23的漏光所造成的偏極化不完全的光分量。
此外，遮光板25上各開孔的配置方式最好配合透鏡陣列21與22中各透鏡單元的配置方式。如圖4a與4b所示，由于透鏡陣列22被分隔成數(shù)個等尺寸的矩形透鏡單元221，故遮光板25的開孔配置最好是數(shù)個等間距與等尺寸的條狀開孔251。
如圖3與4b所示，為有效地達到遮擋大角度光束與適當降低入射光亮度的目的，遮光板25上的開孔251的寬度252最好大于或等于偏極轉換器23上各偏極分光鏡231的間隔233的1/2，而且，為了不至于使入射分光合光系統(tǒng)24的光束亮度過低，寬度252的最佳值可為間隔233的1/2。
如圖4c所示，除了上述具有條狀開孔251的遮光板25之外，亦可改以設有網(wǎng)狀開孔271的遮光板27，由于其是以二維的開孔配置進行入射光束的遮擋，故可更有效地達到設置遮光板27的目的。而且，網(wǎng)狀開孔271的縱向寬度272則與上述條狀開孔251的寬度252具備相同的條件。
如圖5a與5b所示，其表示本實用新型的另一實施例，一個投影機照明裝置的透鏡陣列26呈多邊形的環(huán)形配置，類似地，配合此種透鏡陣列的遮光板28亦配置有沿不同半徑的環(huán)形排列的開孔281。
由以上可知，本實用新型所提供的遮光板最好搭配投影機照明裝置中透鏡陣列的配置方式，亦即，透鏡陣列中不同的透鏡單元配置方式是相對于不同的遮光板的開孔配置方式，這樣，才可有效地達到遮擋雜散光的目的。所以，本實用新型的遮光板并不限定其特定的開孔配置，其外形必須取決于投影機照明裝置中所使用的透鏡陣列。
上述內(nèi)容是利用實施例說明本實用新型的技術特征，并非用于限制本實用新型的保護范圍，即使有人在本實用新型構思的基礎上稍作變動，仍應屬于本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種投影機的照明裝置，包括一個光源；一個聚光系統(tǒng)，用以聚集來自光源的光束；一個偏極轉換器，用以接受聚光系統(tǒng)所聚集的光束，并將其偏極化，并使偏極化的光束入射至投影機的分光合光系統(tǒng)；其特征在于還包括設置在聚光系統(tǒng)與偏極轉換器之間的一個遮光板，該遮光板間隔配置有數(shù)個規(guī)則排列的開孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的投影機的照明裝置，其特征在于，所述遮光板的開孔為數(shù)個等距排列且尺寸相同的條狀開孔。
3.根據(jù)權利要求1所述的投影機的照明裝置，其特征在于，所述遮光板的開孔為數(shù)個等距排列且尺寸相同的矩形開孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的投影機的照明裝置，其特征在于，所述遮光板的開孔為數(shù)個沿不同半徑的環(huán)形配置的多邊形開孔。
5.根據(jù)權利要求1所述的投影機的照明裝置，其特征在于，所述遮光板的各開孔的寬度大于或等于所述偏極轉換器上各偏極分光鏡的間隔的二分之一。
6.根據(jù)權利要求1所述的投影機的照明裝置，其特征在于，所述聚光系統(tǒng)至少包括沿光路前后配置的二組透鏡陣列。
7.根據(jù)權利要求6所述的投影機的照明裝置，其特征在于，所述遮光板的開孔配置方式取決于所述透鏡陣列的透鏡配置狀態(tài)。
8.根據(jù)權利要求1所述的投影機的照明裝置，其特征在于，所述偏極轉換器包括配置在光路中的數(shù)個偏極分光鏡的組合與數(shù)個四分之一波板。
9.根據(jù)權利要求8所述的投影機的照明裝置，其特征在于，所述各偏極分光鏡呈長條狀，并相鄰疊合成一平板狀的偏極分光鏡組合。
10.根據(jù)權利要求8所述的投影機的照明裝置，其特征在于，所述各四分之一波板分別間隔配置在所述偏極分光鏡組合所在光路的后側。
專利摘要一種投影機的照明裝置,包括:一光源;一聚光系統(tǒng),用以聚集來自光源的光束;一偏極轉換器,用以接受聚光系統(tǒng)聚集的光束,并將其偏極化,使偏極化的光束入射至投影機的分光合光系統(tǒng);還包括設置在聚光系統(tǒng)與偏極轉換器之間的一遮光板,遮光板間隔配置有數(shù)個規(guī)則排列的開孔;遮光板用以遮擋部分進入偏極轉換器的光束;本裝置可減低射入分光合光系統(tǒng)的光束亮度,可減少進入分光合光系統(tǒng)的雜散光,可提高投影機投射影像的對比效果。
文檔編號G03B21/16GK2465207SQ0120089
公開日2001年12月12日 申請日期2001年2月21日 優(yōu)先權日2001年2月21日
發(fā)明者王志遠 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司