专利名称：背投影显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种背投影显示装置，尤其涉及一种利用多重曲率反射镜来薄化装置厚度的背投影显示装置。
背景技术：
一般背投影显示装置是由光学引擎产生一图像光束经反射镜曲折光路径后，将图像投射在屏幕上，通过反射镜将光路弯向屏幕，以缩小显示装置的厚度。
参阅图1，图1是公知的背投影显示装置10，其采用平面镜来反射光路径，其中设一大平面镜11在屏幕12背面，一小平面镜13在光学引擎14出口端前方，以使由光学引擎14投射出的图像可经过小平面镜13、大平面镜11反射后投射至屏幕12上，但小平面镜13需向上倾斜一角度，使图像可投射到大平面镜11上，而大平面镜11也需倾斜设置以便补偿不等长的光路径。倾斜设置平面镜会使得系统厚度增大，致使薄化系统厚度的效果有限。
参阅图2，图2是日本特开平2001-51347专利所揭示的背投影显示装置20，其将大平面镜25平行于屏幕26设置，再将数个曲面镜(即第一凸曲面镜21、第二凹曲面镜22及第三凸曲面镜23)设置在光学引擎24与大平面镜25之间，以增加光路径弯折数目使系统厚度得以缩减且画面得以展开，再适当调整曲面镜21、22、23角度的位置，以补偿不等长的光路径造成的图像变形，但是随着曲面镜数目的增加，其本身的精密度和相对曲面镜之间的对正精度需更为紧密配置，以避免引起偏离、图像变形等问题，从而降低图像质量，这将造成曲面镜的制造成本提高，且各曲面镜间对正调整时间及调正复杂度增加。
新型内容本实用新型的一个目的是提供一种背投影显示装置，利用在多重曲率反射镜上设置不同曲率半径的反射面以补偿不等长的光路径，从而达到修正图像变形的目的。
本实用新型的另一个目的是提供一种背投影显示装置，利用单一多重曲率反射镜取代数个曲面镜的功能，从而减少元件数目并简化调整对准工作。
本实用新型的又一目的是提供一种背投影显示装置，利用多重曲率反射镜和平行屏幕设置的平面镜来弯折光路径，以达到薄化装置厚度和增大屏幕面积的效果。
为达到上述目的，本实用新型的背投影显示装置包括一壳体、以及设置在壳体内的光学引擎、多重曲率反射镜、平面镜和屏幕，其中多重曲率反射镜表面根据光路径长短而设有数个不同曲率半径的反射面，通过光学引擎提供图像光束，经多重曲率反射镜修正图像变形后将光路径反射弯折至平面镜，最后由平面镜再次反射弯折而将图像呈现在屏幕上，以达到薄化装置厚度和改善图像变形的效果。
为达到上述目的，所采用的技术手段和其他效果，通过举一较佳实施例，并配合附图加以说明，附图中图1是公知背投影显示装置的示意图；图2是公知的另一背投影显示装置的示意图；图3是本实用新型背投影显示装置的示意图；图4是本实用新型背投影显示装置的多重曲率反射镜的立体图；图5是本实用新型背投影显示装置的后视图。
具体实施方式
参阅图3，图3是本实用新型背投影显示装置30的示意图，显示装置30包括一壳体31、以及设于壳体31内的光学引擎32、多重曲率反射镜33、平面镜34和一屏幕35；其中光学引擎33提供图像光束321并投射在多重曲率反射镜33上；多重曲率反射镜33设置在图像光束321光路径上，并朝向平面镜34倾斜一角度，以将图像光束321反射后投射至平面镜34上，参阅图4，多重曲率反射镜33上由数个不同曲率半径的反射面(如近似凹反射面332、近似平面反射面333、近似凸反射面334)形成，而曲率半径大小取决于光学引擎32至屏幕35的光路径的长短，且曲率半径大小与光路径距离成反比，本实施例中利用将反射镜3 3表面分隔成数个不同区域(如332、333和334)，而分割区域的大小密度可依照光路径变化幅度而定，再利用光路径推算出每一区域的曲率半径，例如光路径较长的(如321A)，在光路径通过的多重曲率反射镜33表面设置曲率半径为负的凹反射面332，使图像光束投射在凹反射面332时，图像由于曲面向内弯曲而将图像缩小，使图像缩放倍率缩小；而在光路径较短时(如321B)，则在光路径通过的多重曲率反射镜33表面设置曲率半径为正的凸反射面334，使图像光束投射在凸反射面334时，图像由于曲面向外弯曲而将图像放大，使图像缩放倍率增大；因此，通过多重曲率反射镜33来补偿不等长的光路径，使图像放大倍率相同，从而修正图像变形问题；将平面镜34平行屏幕35设置于屏幕35背面，以将多重曲率反射镜33反射的图像光束331反射至屏幕35上。
通过光学引擎32提供图像光束321，经多重曲率反射镜33与平面镜34反射以弯折光路径后，将图像反射并呈现在屏幕35上，以达到薄化装置厚度的目的。且由于平面镜34平行屏幕35设置，利用多重曲率反射镜3 3表面的曲率半径变化来补偿不等长的光路径，因此可使屏幕35与平面镜34之间的距离缩短，由于曲率半径的变化可使图像缩放，因此可通过适当曲率半径的配置使图像展开而增大屏幕尺寸。
另外由于投射在多重曲率反射镜33的图像，利用多重曲率反射镜33上不同曲率半径的反射面将图像反射至平面镜34上，而使图像进行适当的缩放达到放大倍率相同，以补偿不等长光路径产生的图像变形；参阅图5，根据本实用新型的背投影显示装置，利用光学设计软件(该软件为Zemax)进行模拟所得结果，其中该图像光束经多重曲率反射镜33补偿修正后，使得图像可近似屏幕形状投射在屏幕35上，因此，可证实本实用新型可以达到修正图像变形的目的。
本实用新型利用单一多重曲率反射镜33通过其表面上曲率半径的变化，来取代公知的采用数个曲面镜，可减少元件数目，且不需要通过调整曲面镜之间的相对位置角度而达到修正图像变形的目的，因此可有效降低调整的复杂程度和调整时间，且降低显示装置成本和简化调整对准工作。
以上所述仅是为了方便说明而描述了本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的范围不限于该较佳实施例，在不脱离本实用新型的精神下，凡是对本实用新型所做出的任何变更，都属于本实用新型的权利要求书的范围。
权利要求1.一种背投影显示装置，其特征在于，包括一壳体，所述壳体内包括一光学引擎，其提供一图像光束；一多重曲率反射镜，设置在所述图像光束的光路径上，且其由数个不同曲率半径的反射面组成；以及一屏幕，设置在所述多重曲率反射镜反射图像光束的路径上，以便显示图像。
2.如权利要求1所述的背投影显示装置，其特征在于，所述反射面的曲率半径根据光路径设置。
3.如权利要求1所述的背投影显示装置，其特征在于，所述屏幕背面设有一平面镜，且所述平面镜位于多重曲率反射镜反射图像光束的路径上。
4.如权利要求3所述的背投影显示装置，其特征在于，所述平面镜平行于所述屏幕设置。
专利摘要一种背投影显示装置，包括一壳体、以及设于壳体内的光学引擎、多重曲率反射镜、平面镜和屏幕，其中多重曲率反射镜表面根据光路径长短设有数个不同曲率半径的反射面，通过光学引擎提供图像光束，经多重曲率反射镜修正图像变形后将正确图像反射弯折至平面镜，最后由平面镜再次反射弯折而将图像呈现于屏幕上，以达到改善图像变形及薄化装置厚度的目的。
文档编号G02B27/18GK2630899SQ03205338
公开日2004年8月4日 申请日期2003年8月7日 优先权日2003年8月7日
发明者张根荣 申请人:中强光电股份有限公司