專利名稱：投影顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影顯示裝置，且特別涉及一種可以避免破壞光學(xué)元件并延長(zhǎng)光源壽命的投影顯示裝置。
背景技術(shù)：
一般而言，投影顯示裝置(projection apparatus)必須要有足夠的光源以提供顯示器較高的亮度(luminance)，才能夠得到較高亮度的投影圖像。因此，投影顯示裝置中的照明系統(tǒng)使用的光源大多是鹵素?zé)艋蚴歉魇降母邏汗療?。這些光源雖然具有高亮度的優(yōu)點(diǎn)，但也伴隨著高耗電、壽命低以及產(chǎn)生高熱等缺點(diǎn)。尤其是光源所產(chǎn)生的高熱，若無法適度地傳導(dǎo)出投影顯示裝置之外，常會(huì)造成光源本身使用壽命的縮短，以及對(duì)投影顯示裝置中的元件造成傷害。
更具體地來說，投影顯示裝置主要是由照明系統(tǒng)、顯示元件以及成像系統(tǒng)所組成。在照明系統(tǒng)中，光源所提供的光束包含了用以形成圖像的可見光，以及紅外光與紫外光等不可見光。若紅外光與紫外光等具有破壞性的光進(jìn)入光學(xué)元件中，光學(xué)元件經(jīng)常會(huì)因?yàn)槲者^量的紅外光與紫外光而受到破壞。為了避免上述的情形發(fā)生，公知技術(shù)便是在光源的前方設(shè)置濾光片，以將紅外光與紫外光反射回光源，避免光學(xué)元件受到破壞。
但是，反射回光源的紅外光以及紫外光的能量反而會(huì)累積在光源上，大量累積在光源的熱量及紫外光對(duì)材料的破壞將使得光源的使用壽命縮短。此外，無法散除的光源熱量亦會(huì)對(duì)光學(xué)元件造成傷害。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是提供一種投影顯示裝置，其可以提高投影顯示裝置中的光源與光學(xué)元件的使用壽命。
為達(dá)上述或其它目的，本發(fā)明提出一種投影顯示裝置，其包括照明系統(tǒng)、至少一個(gè)顯示元件以及成像系統(tǒng)。其中，照明系統(tǒng)包括適于提供光束的光源以及設(shè)置于光束傳遞路徑上的光學(xué)鏡片，而光學(xué)鏡片與光束傳遞路徑夾有一角度，且此。此外，顯示元件設(shè)置于可見光的傳遞路徑上，且顯示元件適于將可見光形成圖像光束。另外，成像系統(tǒng)設(shè)置于圖像光束的傳遞路徑上。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，光學(xué)鏡片會(huì)反射420～700nm波長(zhǎng)的光。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，光學(xué)鏡片會(huì)使750～1000nm波長(zhǎng)的光以及小于410nm波長(zhǎng)的光穿透。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，光學(xué)鏡片與光束傳遞路徑之間所夾的角度介于30度～60度。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，投影顯示裝置還包括散熱裝置，設(shè)置在紫外光以及紅外光穿透光學(xué)鏡片之后的傳遞路徑上。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，投影顯示裝置還包括多個(gè)設(shè)置于光學(xué)鏡片與顯示元件之間的光學(xué)元件，且光學(xué)元件例如是分色盤(ColorWheel)、光積分柱(Light Integration Rod)、光學(xué)透鏡(Optical Lens)、偏振轉(zhuǎn)換元件或是這些元件的組合。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，顯示元件包括單晶硅液晶顯示面板、高溫多晶硅液晶(High-Temperature Polysilicon)顯示面板或數(shù)字微鏡片元件(Digital Micro-Mirror Device)。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，上述的至少一個(gè)顯示元件為單一顯示元件，因此投影顯示裝置為單片式投影顯示裝置。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，上述的至少一個(gè)顯示元件包括三個(gè)顯示元件，因此投影顯示裝置為三片式投影顯示裝置。
本發(fā)明因采用可以反射可見光并且使紫外光以及紅外光穿透的光學(xué)鏡片，因此可以使具有破壞性的紫外光以及紅外光不會(huì)傳遞至投影顯示裝置中的光學(xué)元件以及光源處，因而可延長(zhǎng)光源及光學(xué)元件的使用壽命。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1為本發(fā)明的一種單片式投影顯示裝置的示意圖。
圖2為本發(fā)明另一種三片式投影顯示裝置的示意圖。
主要元件標(biāo)記說明100、200投影裝置110照明系統(tǒng)112光源112a光束114光學(xué)鏡片114a可見光120、120a、120b、120c顯示元件122圖像光束130成像系統(tǒng)140、240光學(xué)元件142分色盤144光積分柱146光學(xué)透鏡148、204偏振轉(zhuǎn)換元件150散熱裝置202透鏡陣列206透鏡214色彩管理裝置
UV紫外光IR紅外光P1、P2、P3、P4傳遞路徑α角度具體實(shí)施方式
圖1為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種單片式投影顯示裝置的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，投影顯示裝置100包括照明系統(tǒng)110、顯示元件120以及成像系統(tǒng)130。其中，照明系統(tǒng)110包括光源112以及光學(xué)鏡片114。光源112適于提供光束112a，而光束112a依其能見度可再細(xì)分為可見光114a以及不可見光的紫外光(UV)與紅外光(IR)。用以提供光束112a的光源112例如是汞燈、發(fā)光二極管、金屬鹵化物燈、鹵素?zé)艋蚋邚?qiáng)度放電燈。
光學(xué)鏡片114設(shè)置于光束112a的傳遞路徑P1上，且光學(xué)鏡片114與光束112a的傳遞路徑P1夾有一角度α。值得注意的是，光學(xué)鏡片114會(huì)反射可見光114a，但是紫外光(UV)以及紅外光(IR)則會(huì)穿透光學(xué)鏡片114。
此外，顯示元件120設(shè)置于可見光114a的傳遞路徑P2上，且顯示元件120適于將可見光114a形成圖像光束122。顯示元件120例如是單晶硅液晶顯示面板、高溫多晶硅液晶顯示面板或數(shù)字微鏡片元件。另外，成像系統(tǒng)130設(shè)置于圖像光束122的傳遞路徑P3上，用以將圖像光束122投射至屏幕(圖中未示)上以顯示出圖像。在本實(shí)施例中，成像系統(tǒng)130例如包括投影鏡頭。
值得注意的是，本實(shí)施例的光學(xué)鏡片114與光束112a的傳遞路徑P1之間所夾的角度α例如是介于30度～60度，而較佳的角度α例如是45度。此外，光學(xué)鏡片114所反射的可見光114a的波長(zhǎng)介于420～700nm，而穿透光學(xué)鏡片114的紫外光(UV)的波長(zhǎng)小于410nm，且穿透光學(xué)鏡片114的紅外光(IR)的波長(zhǎng)是介于750～1000nm。
上述的光學(xué)鏡片114可通過市面上許多光學(xué)元件生產(chǎn)公司購(gòu)得。例如，Thin Film Imaging Technologies公司(美國(guó))所生產(chǎn)的冷鏡(45°Cold Mirror)，其可以讓波長(zhǎng)介于800～1200nm的紅外光IR穿透，且使波長(zhǎng)介于425～650nm的可見光114a反射。而在冷鏡上還涂布有一層可讓紫外光穿透的涂布層。另外，在其它多光學(xué)元件生產(chǎn)公司，例如是，ROCODES Electro Optics co.Ltd(臺(tái)灣)等等，亦可購(gòu)得類似的鏡片產(chǎn)品。
當(dāng)然，上述的光學(xué)鏡片114也可以依照實(shí)際所要求的反射與穿透波長(zhǎng)范圍，而以鍍膜方式鍍制實(shí)際所需的光學(xué)鏡片114。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1，為了讓投影顯示裝置100所投射出來的圖像更為清晰且顏色更為均勻，投影顯示裝置100還可以在光學(xué)鏡片114與顯示元件120之間設(shè)置光學(xué)元件140。在本實(shí)施例中，光學(xué)元件140例如是分色盤142、光積分柱144、光學(xué)透鏡146以及偏振轉(zhuǎn)換元件148等元件。其中，分色盤142是用以濾出均勻且高穿透率的色光，光積分柱144是用以將濾出的色光更均勻化，偏振轉(zhuǎn)換元件148用以將色光利用率提高并準(zhǔn)確的投射至光學(xué)透鏡146上，再由光學(xué)透鏡146將可見光114a投射入顯示元件120中。
另外，在紫外光(UV)以及紅外光(IR)穿透光學(xué)鏡片114后的傳遞路徑P4上還可以設(shè)置散熱裝置150，以促進(jìn)紫外光(UV)以及紅外光(IR)所產(chǎn)生的熱能快速的散出投影顯示裝置100之外。在本實(shí)施例中，此散熱裝置150例如是風(fēng)扇或是其它已知適用的散熱裝置。
圖2為依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的一種三片式投影顯示裝置的示意圖。投影裝置200包括照明系統(tǒng)110，三個(gè)顯示元件120a、120b、120c以及成像系統(tǒng)130。在本實(shí)施例中，投影裝置200還包括光學(xué)元件240以及色彩管理裝置214。本實(shí)施例的照明系統(tǒng)110與圖1的照明系統(tǒng)110相同。因此，由光源112所產(chǎn)生的紫外光(UV)以及紅外光(IR)會(huì)傳送至散熱裝置150，而光源112所投射出的可見光會(huì)經(jīng)光學(xué)元件240而進(jìn)入色彩管理裝置214。光學(xué)元件240例如包括了透鏡陣列202、偏振轉(zhuǎn)換元件204以及透鏡206。之后，可見光在進(jìn)入色彩管理裝置214之后，通過色彩管理裝置214內(nèi)的反射與穿透機(jī)制可以使得可見光分成三道光線而分別進(jìn)入顯示元件120a、120b、120c中，之后由顯示元件120a、120b、120c反射出的光線會(huì)一致射向成像系統(tǒng)130。之后成像系統(tǒng)130會(huì)將光線處理成圖像，并將圖像投射至屏幕(圖中未示)。值得注意的是，本實(shí)施例圖2所示的三片式投影顯示裝置僅是其中一實(shí)例，而并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明的照明系統(tǒng)110亦可以應(yīng)用在其它種形式的三片式投影顯示裝置中。
在本發(fā)明的投影顯示裝置及照明系統(tǒng)中，因所使用的光學(xué)鏡片可使可見光反射并且使紫外光以及紅外光穿透，因此光學(xué)鏡片可使可見光反射至光學(xué)元件、顯示元件及成像系統(tǒng)中以進(jìn)行圖像的投射，而會(huì)對(duì)光學(xué)元件造成傷害的紫外光以及紅外光則穿透光學(xué)鏡片而傳遞至外界環(huán)境(或是散熱裝置)中。因此，投影顯示裝置中的光學(xué)元件不會(huì)受到紫外光以及紅外光的照射，因而可以提高其使用壽命。
另外，因紫外光以及紅外光會(huì)穿透光學(xué)鏡片而傳遞至外界環(huán)境(或是散熱裝置)，而不會(huì)傳遞至照明系統(tǒng)的光源上，因此照明系統(tǒng)的光源不會(huì)受到紫外光以及紅外光的照射，因而可以提高其使用壽命。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與改進(jìn)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種投影顯示裝置，其特征是包括照明系統(tǒng)，包括光源，適于提供光束；光學(xué)鏡片，設(shè)置于該光束的傳遞路徑上，其中該光學(xué)鏡片與該光束的傳遞路徑夾有一角度，且該光學(xué)鏡片會(huì)使可見光反射并且使紫外光以及紅外光穿透；至少一個(gè)顯示元件，設(shè)置于該可見光的傳遞路徑上，適于將該可見光形成圖像光束；以及成像系統(tǒng)，設(shè)置于該圖像光束的傳遞路徑上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其特征是該光學(xué)鏡片會(huì)使420～700nm波長(zhǎng)的光反射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其特征是該光學(xué)鏡片會(huì)使750～1000nm波長(zhǎng)的光以及小于410nm波長(zhǎng)的光穿透。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其特征是該光學(xué)鏡片與該光束的傳遞路徑之間的該角度介于30度～60度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其特征是還包括散熱裝置，設(shè)置在紫外光以及紅外光穿透該光學(xué)鏡片之后的傳遞路徑上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其特征是還包括至少一個(gè)光學(xué)元件，設(shè)置于該光學(xué)鏡片與該顯示元件之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的投影顯示裝置，其特征是該光學(xué)元件包括分色盤、光積分柱、光學(xué)透鏡、偏振轉(zhuǎn)換元件或其組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其特征是該顯示元件包括單晶硅液晶顯示面板、高溫多晶硅液晶顯示面板或數(shù)字微鏡片元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其特征是該至少一個(gè)顯示元件為單一顯示元件，因此該投影顯示裝置為單片式投影顯示裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影顯示裝置，其特征是該至少一個(gè)顯示元件包括三個(gè)顯示元件，因此該投影顯示裝置為三片式投影顯示裝置。
全文摘要
一種投影顯示裝置，其包括照明系統(tǒng)、顯示元件以及成像系統(tǒng)。其中，照明系統(tǒng)包括適于提供光束的光源以及設(shè)置于光束傳遞路徑上的光學(xué)鏡片，而光學(xué)鏡片與光束傳遞路徑夾有一角度，且此光學(xué)鏡片會(huì)使可見光反射并且使紫外光(UV)以及紅外光(IR)穿透。此外，顯示元件設(shè)置于可見光的傳遞路徑上，且顯示元件適于將可見光形成圖像光束。另外，成像系統(tǒng)設(shè)置于圖像光束的傳遞路徑上，用以將圖像光束投射至屏幕上。
文檔編號(hào)G03B21/00GK101046602SQ20061006632
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者陳慶仲, 劉梅, 林威志, 戴文智 申請(qǐng)人:中華映管股份有限公司