专利名称：一种数字光处理投影装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字光处理技术领域，尤其涉及一种数字光处理投影装置。
背景技术：
传统数字光处理投影装置包括一照明系统、一投影镜头与一数字微镜装置 (Digital Micro-mirror Device，DMD)。其中，照明系统至少包括一光源与一中继透镜 (relay lens)。光源适于提供一圆形光束，而中继透镜、投影镜头与数字微镜装置皆位于此 圆形光束的传递路径上。此外，数字微镜装置是配置于照明系统与投影镜头之间，而中继透 镜是配置于光源与数字微镜装置之间。上述的数字光处理投影装置中，中继透镜是用以使光源所提供的圆形光束投射至 数字微镜装置上。此数字微镜装置具有多个微镜，而每一微镜会分别呈现ON状态、FLAT状 态或OFF状态。其中，呈现ON状态的微镜会使圆形光束传递至投影镜头，而呈现OFF状态 的微镜会使圆形光束偏离投影镜头。之后，由数字微镜装置反射至投影镜头的部分圆形光 束即成为影像，其是经由投影镜头投影于屏幕上。传统数字微镜装置的微镜在不同状态时圆形光束的位置存在一定的关系，其中入 射数字微镜装置的圆形光束为A、0N状态的圆形光束为B、FLAT状态的圆形光束为C，而OFF 状态的圆形光束为D。传统数字光处理投影装置中，为了避免圆形光束A与圆形光束B局部 重叠而降低影像的对比，所以投影镜头与中继透镜之间会保持适当的距离，以使圆形光束A 与圆形光束B相邻而不会有重叠的情形。然而，由于投影镜头与中继透镜之间需保持适当的距离，使得传统数字光处理投 影装置所投影出的影像会有偏移的情形，且偏移量甚至会大于100%以上。在此，偏移量等 于{[ (1/2) P1+P2] /PI)} X 100%，其中P1为影像80的X轴的长度，而P2为影像80在X轴 向上偏移的距离。此外，由于传统数字光处理投影装置的影像偏移量较大，因此较难应用于 背投影电视中。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种数字光处理投影装置。本实用新型的目的在于提供一种数字光处理投影装置，包括一照明系统，适于提供一椭圆形光束；一投影镜头，位于所述椭圆形光束的传递路径上；一数字微镜装置，配置于所述照明系统与所述投影镜头之间，且位于所述椭圆形 光束的传递路径上，所述数字微镜装置具有多数个微镜，而每一所述微镜适于在一预定角 度@之间摆动，以使所述椭圆形光束沿着其短轴的延伸方向移动，其中，所述椭圆形光束传 递至所述投影镜头时，所述椭圆形光束的长轴长是大于一数值M,短轴长是小于所述数值 M，而所述数值M是光圈值为l/2sin(g时所对应的光圈直径。其中，所述@等于10度或12度。[0012]其中，所述照明系统包括一光源，适于提供一光束；一椭圆形光束产生元件，配置于所述光束的传递路径上，以将所述光束转变成所 述椭圆形光束。其中，所述椭圆形光束产生元件包括一遮光元件，具有一椭圆孔径，以将所述光束转变成所述椭圆形光束。其中，所述椭圆形光束产生元件包括一锥形光积分柱。其中，所述椭圆形光束产生元件包括具有非对称曲面的一光学元件。其中，所述光学元件包括透镜或反射镜。其中，所述椭圆形光束产生元件包括一中继透镜，其可使所述椭圆形光束传递至所述数字微镜装置。其中，所述中继透镜具有一缺角，且所述缺角与所述投影镜头相邻。其中，所述照明系统具有一中继透镜，其可使所述椭圆形光束传递至所述数字微 镜装置；所述中继透镜具有一缺角，且所述缺角与所述投影镜头相邻；所述投影镜头的光圈是涵盖所述椭圆形光束；所述光圈为圆形或椭圆形。在本实用新型数字光处理投影装置中，因照明系统适于提供一椭圆形光束，且此 椭圆形光束传递至投影镜头时，椭圆形光束的短轴长是小于传统圆形光束的直径，因此可 在不使入射数字微镜装置的光束与反射至投影镜头的光束产生干涉的情况下，移动投影镜 头以缩短其与中继透镜之间的距离，进而降低影像偏移量，甚至使其为零。
图1，为本实用新型数字光处理投影装置示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种数字光处理投影装置，应用于数字光处理技术领域，其基本 思路是本实用新型数字光处理投影装置包括一照明系统，适于提供一椭圆形光束；一投 影镜头，位于所述椭圆形光束的传递路径上；一数字微镜装置，配置于所述照明系统与所述 投影镜头之间，且位于所述椭圆形光束的传递路径上，所述数字微镜装置具有多数个微镜， 而每一所述微镜适于在一预定角度@之间摆动，以使所述椭圆形光束沿着其短轴的延伸方 向移动，其中，所述椭圆形光束传递至所述投影镜头时，所述椭圆形光束的长轴长是大于一 数值M，短轴长是小于所述数值M，而所述数值M是光圈值为l/2sin(g时所对应的光圈直径； 在本实用新型数字光处理投影装置中，因照明系统适于提供一椭圆形光束，且此椭圆形光 束传递至投影镜头时，椭圆形光束的短轴长是小于传统圆形光束的直径，因此可在不使入 射数字微镜装置的光束与反射至投影镜头的光束产生干涉的情况下，移动投影镜头以缩短其与中继透镜之间的距离，进而降低影像偏移量，甚至使其为零。本实用新型的目的在于提供一种数字光处理投影装置，以改善传统数字光处理投 影装置的影像偏移的问题。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参见图1，为本实用新型数字光处理投影装置示意图，该数字光处理投影装置包 括包括一照明系统、一投影镜头以及一数字微镜装置。其中，照明系统适于提供一椭圆形光束，而投影镜头与数字微镜装置是位于椭圆 形光束的传递路径上，且数字微镜装置是配置于照明系统与投影镜头之间。此数字微镜装 置具有多个微镜，而每一微镜适于在一预定角度@之间摆动，以使椭圆形光束沿着其短轴 的延伸方向移动。此外，椭圆形光束传递至投影镜头时，椭圆形光束的长轴长是大于一数值M，短轴 长是小于此数值M，其中数值M是光圈值为l/2sin(g时所对应的光圈直径。本实用新型数字光处理投影装置中，照明系统例如包括一光源与一椭圆形光束产 生元件。其中，光源适于提供一光束，而椭圆形光束产生元件是配置于此光束的传递路径 上。椭圆形光束产生元件例如是一遮光元件，其具有一椭圆孔径，以将光束转变成椭圆形光
束o之后，椭圆形光束例如会传递至照明系统中的中继透镜，其可使椭圆形光束传递 至数字微镜装置。当然，在椭圆形光束传递至中继透镜之前会先通过其他元件，如色轮、光 积分柱、聚光透镜等等。上述的数字微镜装置的微镜会分别呈现ON状态即摆动角，或OFF状态即摆 动-0角。其中，呈现ON状态的微镜会使椭圆形光束传递至投影镜头，而呈现OFF状态的微 镜会使椭圆形光束偏离投影镜头。之后，由数字微镜装置反射至投影镜头的部分椭圆形光束即成为影像，其是经由 投影镜头投影于屏幕上。本实用新型数字光处理投影装置的投影镜头的光圈是足以涵盖椭圆形光束，以使 投影于屏幕上的影像具有较高的亮度，其中此光圈可为圆形或椭圆形。在本实用新型数字光处理投影装置一实施例中，其中入射数字微镜装置的椭圆形 光束为A’、0N状态的椭圆形光束为B’ .FLAT状态的椭圆形光束为C’，而OFF状态的椭圆形 光束为D’。在一优选实施例中，上述的@角例如是10度、12度或其他角度。若以12度为 例，则数值M即等于光圈值为2. 4时所对应的光圈直径，而且传统圆形光束A的直径亦等于 此数值M。换句话说，本实施例的椭圆形光束A’的长轴长是大于圆形光束A的直径，而椭圆 形光束At的短轴长是小于圆形光束A的直径。由于椭圆形光束A’的短轴长是小于圆形光束A的直径，使得椭圆形光束A’、B’之 间会相隔一距离L，所以椭圆形光束B’可沿着Y轴向下移动，而不会与椭圆形光束A’产生 局部重叠的情形。因此，本实施例的数字光处理投影装置、可在不影响影像对比的情形下，移动投影镜头，使其邻近中继透镜，以改善传统数字光处理投影装置的影像偏移的问题。而 且，因影像偏移的情形获得改善，所以本实施例的数字光处理投影装置可应用于背投影电 视中。此外，相较于传统的圆形光束B，椭圆形光束B’的长轴两侧多出的面积，可补偿其 短轴两侧减少的面积，因此可以维持影像的亮度。另外，由于投影镜头与中继透镜之间的距 离缩短，还可使本实施例的数字光处理投影装置整体的体积缩小。在本实用新型数字光处理投影装置另一实施例中，将中继透镜靠近投影镜头的一 端切割出一缺角，以使投影镜头可再向下移动，以进一步降低影像的偏移量，甚至使其为 零。此外，由于椭圆形光束并不会通过中继透镜所切割的部分，因此不会影响成像品质。值得注意的是，本实用新型数字光处理投影装置实施例中的椭圆形光束产生元件 仅为举例之用，并非用以限定本实用新型。本实用新型的椭圆形光束产生元件还可以是美国德州仪器公司所提出的锥形光 积分柱、台湾专利第508474号中所提出的具有非对称曲面的一光学元件或是其他可产生 椭圆形光束的元件。其中，具有非对称曲面的光学元件例如是透镜或反射镜。当然，本实用 新型数字光处理投影装置实施例中的中继透镜，也可以换成具有非对称曲面的中继透镜。综上所述，本实用新型数字光处理投影装置所具有的优点包括一、本实用新型数字光处理投影装置中，因照明系统适于提供一椭圆形光束，因此 可在不影响影像对比及亮度的情况下，移动投影镜头以缩短其与中继透镜之间的距离，进 而降低影像偏移量，甚至使其为零。二、由于影像偏移的问题获得改善，所以本实用新型数字光处理投影装置可应用 于背投影电视中。三、投影镜头与中继透镜之间的距离缩短，可使本实用新型数字光处理投影装置 整体的体积缩小。对于本实用新型数字光处理投影装置，实现的形式是多种多样的。凡在本实用新 型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护 范围之内。
权利要求一种数字光处理投影装置，其特征在于，包括一照明系统，适于提供一椭圆形光束；一投影镜头，位于所述椭圆形光束的传递路径上；一数字微镜装置，配置于所述照明系统与所述投影镜头之间，且位于所述椭圆形光束的传递路径上，所述数字微镜装置具有多数个微镜，而每一所述微镜适于在一预定角度@之间摆动，以使所述椭圆形光束沿着其短轴的延伸方向移动，其中，所述椭圆形光束传递至所述投影镜头时，所述椭圆形光束的长轴长是大于一数值M，短轴长是小于所述数值M，而所述数值M是光圈值为1/2sin@时所对应的光圈直径。
2.如权利要求1所述的数字光处理投影装置，其特征在于，所述@等于10度或12度。
3.如权利要求1所述的数字光处理投影装置，其特征在于，所述照明系统包括一光源，适于提供一光束；一椭圆形光束产生元件，配置于所述光束的传递路径上，以将所述光束转变成所述椭 圆形光束。
4.如权利要求3所述的数字光处理投影装置，其特征在于，所述椭圆形光束产生元件 包括一遮光元件，具有一椭圆孔径，以将所述光束转变成所述椭圆形光束。
5.如权利要求3所述的数字光处理投影装置，其特征在于，所述椭圆形光束产生元件 包括一锥形光积分柱。
6.如权利要求3所述的数字光处理投影装置，其特征在于，所述椭圆形光束产生元件 包括具有非对称曲面的一光学元件。
7.如权利要求6所述的数字光处理投影装置，其特征在于，所述光学元件包括透镜或反射镜。
8.如权利要求3所述的数字光处理投影装置，其特征在于，所述椭圆形光束产生元件 包括一中继透镜，其可使所述椭圆形光束传递至所述数字微镜装置。
9.如权利要求8所述的数字光处理投影装置，其特征在于，所述中继透镜具有一缺角， 且所述缺角与所述投影镜头相邻。
10.如权利要求1所述的数字光处理投影装置，其特征在于，所述照明系统具有一中继 透镜，其可使所述椭圆形光束传递至所述数字微镜装置；所述中继透镜具有一缺角，且所述缺角与所述投影镜头相邻；所述投影镜头的光圈是涵盖所述椭圆形光束；所述光圈为圆形或椭圆形。
专利摘要本实用新型公开一种数字光处理投影装置，应用于数字光处理技术领域，该数字光处理投影装置包括一照明系统、一投影镜头、一数字微镜装置。在本实用新型数字光处理投影装置中，因照明系统适于提供一椭圆形光束，且此椭圆形光束传递至投影镜头时，椭圆形光束的短轴长是小于传统圆形光束的直径，因此可在不使入射数字微镜装置的光束与反射至投影镜头的光束产生干涉的情况下，移动投影镜头以缩短其与中继透镜之间的距离，进而降低影像偏移量，甚至使其为零。
文档编号G02B27/18GK201607576SQ20102015644
公开日2010年10月13日 申请日期2010年4月6日 优先权日2010年4月6日
发明者王广平 申请人:深圳市爱美得科技有限公司