专利名称：菲涅耳反射镜及投影系统的制作方法
技术领域：
本发明关于一种显示装置，特别关于一种具有菲涅耳反射镜及投影系统。
背景技术：
由于大显示面积、小型化以及轻量化系统的多重需求下，影像投影系统成为目前光电产业中最热门的分项之一。
请参照图1所示，传统的投影系统1包含一光源11、一显像单元12、一投影单元13、一反射镜14以及一屏幕15。其中，光源11发出一光线，显像单元12接收光源11所发出的光线、并产生一成像光，投影单元13设置于成像光的路径上，用以接收成像光并将其投射至反射镜14，反射镜14为单纯的反射镜片，其将成像光反射至屏幕15上，以便在屏幕15上呈现影像。
承上所述，为使得在屏幕15上所呈现的影像清晰，已知的屏幕15设计成多层结构，如图2所示，其至少包括一菲涅耳透镜(Fresnellens)151以及一柱状透镜(lenticular lens)153。然而，这种多层结构的设计一方面需要的元件较多，导致投影系统1整体的厚度无法有效地降低，另一方面会使得投影系统1的成本无法有效降低。此外，多层结构的屏幕15虽然可以使得(背投式)投影系统的影像清晰，但是随着其层数的增加会减少成像光的增益值(Gain)，进而会降低影像的亮度。
因此，如何提供一种新式的投影系统设计以解决前述的问题，正是当前显示技术的重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种同时具有菲涅耳透镜及反射镜的效果的菲涅耳反射镜。
为达上述目的，本发明的一种菲涅耳反射镜，其特征是，包含一菲涅耳基板，该菲涅耳基板的一表面上形成有一菲涅耳结构(Fresnel stucture)；以及一反射层，其形成于该菲涅耳结构上。
另外，本发明的另一目的为提供一种具有菲涅耳反射镜的投影系统。
为达上述目的，本发明的一种投影系统，其特征是，包含一影像源(image source)，其投射出一成像光；一菲涅耳反射镜，其包含一菲涅耳基板以及一反射层，该菲涅耳基板的一表面上形成有一菲涅耳结构，而该反射层形成于该菲涅耳结构上；以及一屏幕，其中该成像光自该影像源投射至该菲涅耳反射镜，该菲涅耳反射镜的该反射层反射该成像光至该屏幕，以便于该屏幕上形成一影像。
承上所述，因依本发明的菲涅耳反射镜具有菲涅耳结构，且其具有反射层以反射成像光，所以具有此菲涅耳反射镜的投影系统能够在屏幕的设计上省略已知的菲涅耳透镜，与已知技术相比，能够有效地降低投影系统整体的厚度并有效降低投影系统的成本；此外，由于可以省略一层菲涅耳透镜，所以可以提高成像光的增益值，进而增加影像的亮度。
图1为一示意图，显示已知的投影系统；图2为一示意图，显示已知的投影系统的屏幕的结构；图3A-3C为示意图，显示依本发明较佳实施例的菲涅耳反射镜及成像光的路径的示意；以及图4为一示意图，显示依本发明较佳实施例的投影系统。
图中符号说明1投影系统11 光源12 显像单元13 投影单元14 反射镜15 屏幕151 菲涅耳透镜153 柱状透镜31 菲涅耳反射镜31’ 菲涅耳反射镜311 菲涅耳基板313 反射层315 菲涅耳结构317 透光层32 菲涅耳反射镜321 菲涅耳基板323 反射层325 菲涅耳结构4光线5投影系统51 影像源511 光源513 显像单元
515 投影单元52菲涅耳反射镜521 菲涅耳基板523 反射层525 菲涅耳结构53屏幕6 成像光具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的菲涅耳反射镜及投影系统，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
请参照图3A所示，依本发明较佳实施例的菲涅耳反射镜31包括一菲涅耳基板311以及一反射层313，其中，菲涅耳基板311的一表面上形成有一菲涅耳结构315。在本实施例中，反射层313的材质为银，其以溅镀方式形成于菲涅耳结构315上。此外，菲涅耳基板311及反射层313可以是一体成形，例如是利用铸模方式、或电镀方式形成，而其材质为金属(如银)。
承上所述，当利用菲涅耳反射镜31反射一光线4时，光线4会直接射至反射层313，然后直接被反射出去。
另外，如图3B所示，依本发明较佳实施例的菲涅耳反射镜31’更包括一透光层317，其设置于反射层313上。在本实施例中，透光层317为玻璃；此时，当利用菲涅耳反射镜31’反射一光线4时，光线4会先射入并穿过透光层317，接着抵达反射层313，然后被反射层313反射、并经过透光层317后向外射出。
请参照图3C所示，依本发明另一较佳实施例的菲涅耳反射镜32包括一菲涅耳基板321以及一反射层323，其中，菲涅耳基板321的一表面上形成有一菲涅耳结构325，且菲涅耳基板321为可透光。在本实施例中，反射层323的材质为银，其以溅镀方式形成于菲涅耳结构325上；此时，当利用菲涅耳反射镜32反射一光线4时，光线4会先射入菲涅耳基板321的另一表面、并穿过菲涅耳基板321抵达菲涅耳结构325，然后被形成于菲涅耳结构325上的反射层323反射、并经过菲涅耳基板321后向外射出。
请参照图4所示，依本发明较佳实施例的投影系统5包括一影像源51、一菲涅耳反射镜52以及一屏幕53。在本实施例中，影像源51投射出一成像光6；菲涅耳反射镜52包括一菲涅耳基板521以及一反射层523，菲涅耳基板521的一表面上形成有一菲涅耳结构525，而反射层523形成于菲涅耳结构525上；成像光6自影像源51投射至菲涅耳反射镜52，菲涅耳反射镜52的反射层523反射成像光6至屏幕53，以便于屏幕53上形成一影像。
在本实施例中，影像源51包含一光源511、一显像单元513以及一投影单元515；其中，光源511发出一光线，显像单元513接收光源511所发出的光线、并产生成像光6，投影单元515设置于成像光6的路径上、且接收成像光6并将成像光6投射至菲涅耳反射镜52。
菲涅耳反射镜52可以是如前述的菲涅耳反射镜31、31’(如图3A或图3B所示)或菲涅耳反射镜32(如图3C所示)，故此不再赘述。须注意者，成像光6的路径可以是自影像源51出发、穿过透光层以抵达反射层，然后自反射层反射、穿过透光层以射至屏幕53；或是自影像源51出发、穿过菲涅耳基板以抵达反射层，然后自反射层反射、穿过菲涅耳基板后射至屏幕53。
在本实施例中，屏幕53可以仅包括一柱状透镜；当然，其亦可以是多层结构，包括如柱状透镜、光扩散层(light diffusing layer)、防刮层(anti-scratch layer)、抗反射层(anti-reflection layer)、防眩层(anti-glare layer)、防静电层(anti-static layer)等；当然，屏幕53依旧可以设有菲涅耳透镜，而且柱状透镜的设计可以依据实际需要而作调整，如此可以有效提高投影系统整体在光学上的调控空间。
综上所述，由于依本发明的菲涅耳反射镜具有菲涅耳结构，且其具有反射层以反射成像光，所以具有此菲涅耳反射镜的投影系统能够在屏幕的设计上省略已知的菲涅耳透镜，故能够有效地降低投影系统整体的厚度并有效降低投影系统的成本；此外，由于可以省略一层菲涅耳透镜，所以可以提高成像光的增益值，进而增加影像的亮度。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所述的权利要求范围中。
权利要求
1.一种菲涅耳反射镜，其特征是，包含一菲涅耳基板，该菲涅耳基板的一表面上形成有一菲涅耳结构(Fresnel structure)；以及一反射层，其形成于该菲涅耳结构上。
2.如权利要求1所述的菲涅耳反射镜，其特征是，更包含一透光层，其设置于该反射层上。
3.如权利要求2所述的菲涅耳反射镜，其特征是，该透光层为玻璃。
4.一种投影系统，其特征是，包含一影像源(image source)，其投射出一成像光；一菲涅耳反射镜，其包含一菲涅耳基板以及一反射层，该菲涅耳基板的一表面上形成有一菲涅耳结构，而该反射层形成于该菲涅耳结构上；以及一屏幕，其中该成像光自该影像源投射至该菲涅耳反射镜，该菲涅耳反射镜的该反射层反射该成像光至该屏幕，以便于该屏幕上形成一影像。
5.如权利要求4所述的投影系统，其特征是，该影像源包含一光源、一显像单元以及一投影单元，该光源发出一光线，该显像单元接收该光源所发出的该光线、并产生该成像光，该投影单元设置于该成像光的路径上、且接收该成像光并将该成像光投射至该菲涅耳反射镜。
6.如权利要求4所述的投影系统，其特征是，该菲涅耳反射镜更包含一透光层，其设置于该反射层上，该成像光自该影像源出发、穿过该透光层以抵达该反射层，然后自该反射层反射、穿过该透光层以射至该屏幕。
7.如权利要求6所述的投影系统，其特征是，该透光层为玻璃。
8.如权利要求4所述的投影系统，其特征是，该成像光自该影像源出发、穿过该菲涅耳基板以抵达该反射层，然后自该反射层反射、穿过该菲涅耳基板以射至该屏幕。
9.如权利要求4所述的投影系统，其特征是，该菲涅耳基板及该反射层一体成形。
10.如权利要求4所述的投影系统，其特征是，该屏幕包含一柱状透镜。
全文摘要
本发明涉及一种菲涅耳反射镜及投影系统，该菲涅耳反射镜包括一菲涅耳基板以及一反射层；其中，菲涅耳基板的一表面上形成有一菲涅耳结构，而反射层形成于菲涅耳结构上。本发明的投影系统，包括一影像源、一屏幕、以及上述的菲涅耳反射镜。与已知技术相比，本发明能够有效地降低投影系统整体的厚度并有效降低投影系统的成本；此外，由于可以省略一层菲涅耳透镜，所以可以提高成像光的增益值，进而增加影像的亮度。
文档编号G03B21/00GK1740905SQ20041006831
公开日2006年3月1日 申请日期2004年8月27日 优先权日2004年8月27日
发明者周彦均 申请人:精碟科技股份有限公司