发明名称 具有凹透镜之光均匀化装置
摘要 一种光均匀化装置,用来将一光源产生之光线作亮度均匀化处理,其包含有一分光装置用来将该光源传来之光线转换成复数条的光束,以及一光叠合装置用来将该复数条光束叠合以形成一较原光源所发出光线更为均匀之叠合光线。该分光装置包含有一第一分光透镜阵列,其为凸透镜,以及一与该第一分光透镜阵列相对应的第二分光透镜阵列,其为凹透镜。该光叠合装置包含有一第一叠合透镜,为一凸透镜,设于该分光装置之后侧,以及一第二叠合透镜,为一凹透镜,设置于该第一叠合透镜之后。当该分光装置传来之复数条光束经过该第一叠合透镜时,该复数条光束会朝系统中心轴的方向偏折,当该复数条光束经过该第二叠合透镜时,该复数条光束会发散而分布于整个投影面板,以形成均匀之叠合光线。
申请公布号 TW451075 申请公布日期 2001.08.21
申请号 TW089117915 申请日期 2000.09.01
申请人 明碁电通股份有限公司 发明人 陈豪智
分类号 G02B27/10 主分类号 G02B27/10
代理机构 代理人 许锺迪 台北县永和市福和路三八九号五楼
主权项 1.一种光均匀化装置,用来将一光源产生之光线作亮度均匀化处理,该光均匀化装置包含有:一分光装置,用来将该光源传来之光线转换成复数条近似平行的光束;以及一光叠合装置,用来将该复数条光束叠合以形成一较原光源所发出光线更为均匀之叠合光线,该光叠合装置包含有:一第一叠合透镜,为一凸透镜,设于该分光装置之后侧,用来接收该分光装置传来之复数条近似平行的光束;一第二叠合透镜,为一凹透镜,平行地设置于该第一叠合透镜之后且位于该第一叠合透镜的焦距之内,用来接收该第一叠合透镜所传来之复数条光束,其中该第一叠合透镜与该第二叠合透镜的光轴系相互重合以形成一中心轴;其中当该分光装置传来之复数条光束经过该光叠合装置之第一叠合透镜时,该复数条光束会朝该中心轴的方向偏折,当该复数条光束经过该第二叠合透镜时,该复数条光束会朝着与该中心轴平行的方向偏折,而在该分光装置传来之复数条光束经过该第一及第二叠合透镜的过程中,该复数条光束会逐渐叠合以形成该叠合光线。2.如申请专利范围第1项所述之光均匀化装置,其中该分光装置包含有一第一透镜组,该第一透镜组包含有复数个第一分光透镜,该复数个第一分光透镜系以阵列的型态排列成一第一平面,用来接收该光源传来的光线,其中每一第一分光透镜可将该光源传来的光线转换成一光束,而该复数个第一分光透镜可将该光源传来的光线转换成该复数条光束。3.如申请专利范围第2项所述之光均匀化装置,其中该分光装置另包含有一第二透镜组,介于该第一透镜组与该第一叠合透镜之间,该第二透镜组包含有复数个与该复数个第一分光透镜相对应的第二分光透镜,该复数个第二分光透镜系以阵列的型态排列成一第二平面,且该第二平面系与该第一平面平行,该第二分光透镜系用来接收与其相对应之第一分光透镜所传来的光束。4.如申请专利范围第3项所述之光均匀化装置,其中该中心轴系垂直于该第一及第二平面并通过该第一及第二透镜组的中心部位。5.如申请专利范围第4项所述之光均匀化装置,其中该分光装置之复数个第一分光透镜系为复数个凸透镜,而该复数个第二分光透镜系为复数个凹透镜,且该复数个第二分光透镜系位于该复数个第一分光透镜的焦距之内,每一个第一分光透镜可将其接收之光线朝其自身光轴的方向加以偏折,以形成该复数条光束中之一光束,而每一个第二分光透镜则可将相对应之第一分光透镜传来的光束朝远离其自身光轴的方向加以偏折,并呈发散状。6.如申请专利范围第5项所述之光均匀化装置,其中该复数个第二分光透镜中至少有一个第二分光透镜的光轴系未与相对应之第一分光透镜的光轴叠合,且该第二分光透镜的光轴系朝远离该中心轴的方向偏移,以使自该第二分光透镜射出之光束朝该中心轴的方向偏折。7.如申请专利范围第5项所述之光均匀化装置,其中该复数个第一分光透镜系为复数个平凸透镜,而该复数个第二分光透镜系为复数个平凹透镜。8.一种光均匀化装置,用来将一光源所产生之光线作亮度均匀化处理,该光均匀化装置包含有:一分光装置,用来将该光源传来之光线转换成复数条近似平行的光束,该分光装置包含有:一第一透镜组,其包含有复数个第一分光透镜,该复数个第一分光透镜系为复数个凸透镜,且以阵列的型态排列成一第一平面,用来接收该光源传来的光线;以及一第二透镜组,其包含有复数个与该复数个第一分光透镜相对应的第二分光透镜,该复数个第二分光透镜系为复数个凹透镜,且以阵列的型态排列成一第二平面,该第二平面系与该第一平面平行,该复数个第二分光透镜系位于该复数个第一分光透镜的焦距之内;其中当该光源传来之光线经过该第一透镜组时,每一个第一分光透镜会将其接收到的光线朝其自身光轴的方向聚缩以形成一光束,而该复数个第一分光透镜可将该光源传来的光线转换成该复数条光束,当该复数条光束经过该第二透镜组时,每一个第二分光透镜会将相对应之第一分光透镜传来的光束朝着远离其自身光轴的方向偏折,并呈发散状。9.如申请专利范围第8项所述之光均匀化装置,其另包含有一中心轴垂直于该第一及第二平面并通过该第一及第二透镜组的中心部位。10.如申请专利范围第9项所述之光均匀化装置,其中该复数个第二分光透镜中至少有一个第二分光透镜的光轴系未与相对应之第一分光透镜的光轴叠合,且该第二分光透镜的光轴系朝远离该中心轴的方向偏移,以使自该第二分光透镜射出之光束朝该中心轴的方向偏折。11.如申请专利范围第9项所述之光均匀化装置,其另包含有:一光叠合装置,用来将该分光装置传来之复数条光束叠合以形成一较原光源所发出光线更均匀之叠合光线,该光叠合装置包含有:一第一叠合透镜,设于该分光装置之后侧,用来接收该分光装置传来之复数条近似平行的光束;以及一第二叠合透镜,平行地设置于该第一叠合透镜之后,用来接收该第一叠合透镜所传来之复数条光束,该第一叠合透镜与该第二叠合透镜的光轴系与该中心轴重合;其中当该分光装置传来之复数条光束经过该第一及第二叠合透镜后,该复数条光束会被逐渐叠合,以形成一较原光源所发出之光线更均匀之一叠合光线。12.如申请专利范围第11项所述之光均匀化装置,其中该第一叠合透镜系为一凸透镜,而该第二叠合透镜系为一凹透镜,且该第二叠合透镜系位于该第一叠合透镜的焦距之内,其中当该分光装置传来之复数条光束经过该第一叠合透镜时,该复数条光束会朝该中心轴的方向聚缩,当该聚缩的复数条光束经过该第二叠合透镜时,该聚缩的复数条光束会朝着与该中心轴平行的方向偏折,但仍维持发散状态。13.如申请专利范围第8项所述之光均匀化装置,其中该复数个第一分光透镜系为复数个平凸透镜,而该复数个第二分光透镜系为复数个平凹透镜。14.一种具有一光均匀化装置之投影装置,该投影装置包括一光源,用来产生一光线;复数个分色镜,用来将该光线分离成红绿蓝三单色光;复数个反射镜,用来反射该红绿蓝三单色光;复数个分束镜;复数个反射式液晶显示板,其内含一半波长延迟装置,用来调变该红绿蓝三单色光,使之内含一影像讯息;一色合成方体,用来将该红绿蓝三单色光之该影像讯息合成一内含影像之光线;以及一投影镜头组,用来将该内含影像之光线投影至一萤幕,该光均匀化装置包含有:一分光装置,用来将该光源传来之光线转换成复数条近似平行的光束;以及一光叠合装置,用来将该复数条光束叠合以形成一较原光源所发出光线更为均匀之叠合光线,该光叠合装置包含有:一第一叠合透镜,为一凸透镜,设于该分光装置之后侧,用来接收该分光装置传来之复数条近似平行的光束;一第二叠合透镜,为一凹透镜,平行地设置于该第一叠合透镜之后且位于该第一叠合透镜的焦距之内,用来接收该第一叠合透镜所传来之复数条光束,其中该第一叠合透镜与该第二叠合透镜的光轴系相互重合以形成一中心轴;其中当该分光装置传来之复数条光束经过该光叠合装置之第一叠合透镜时,该复数条光束会朝该中心轴的方向偏折,当该复数条光束经过该第二叠合透镜时,该复数条光束会朝着与该中心轴平行的方向偏折,而在该分光装置传来之复数条光束经过该第一及第二叠合透镜的过程后,该复数条光束会逐渐叠和以形成该叠合光线。15.如申请专利范围第14项所述之投影装置,其中该分光装置包含有一第一透镜组,该第一透镜组包含有复数个第一分光透镜,该复数个第一分光透镜系以阵列的型态排列成一第一平面,用来接收该光源传来的光线,其中每一第一分光透镜可将该光源传来的光线转换成一光束,而该复数个第一分光透镜可将该光源传来的光线转换成该复数条光束。16.如申请专利范围第15项所述之投影装置,其中该分光装置另包含有一第二透镜组,介于该第一透镜组与该第一叠合透镜之间,该第二透镜组包含有复数个与该复数个第一分光透镜相对应的第二分光透镜,该复数个第二分光透镜系以阵列的型态排列成一第二平面,且该第二平面系与该第一平面平行,该第二分光透镜系用来接收与其相对应之第一分光透镜所传来的光束。17.如申请专利范围第16项所述之投影装置,其中该分光装置之复数个第一分光透镜系为复数个凸透镜,而该复数个第二分光透镜系为复数个凹透镜,且该复数个第二分光透镜系位于该复数个第一分光透镜的焦距之内,每一个第一分光透镜可将其接收之光线朝其自身光轴的方向加以聚缩,以形成该复数条光束中之一光束,而每一个第二分光透镜则可将相对应之第一分光透镜传来的光束朝远离其自身光轴的方向加以偏折,并呈发散状。18.如申请专利范围第17项所述之投影装置,其中该复数个第二分光透镜中至少有一个第二分光透镜的光轴系未与相对应之第一分光透镜的光轴叠合,且该第二分光透镜的光轴系朝远离该中心轴的方向偏移,以使自该第二分光透镜射出之光束朝该中心轴的方向偏折,且呈发散状态。图式简单说明:第一图为习知光均匀化装置之示意图。第二图为第一图光均匀化装置与一分色镜配合使用之光径示意图。第三图为本发明光均匀化装置应用于一投影装置之示意图。第四图为本发明光均匀化装置之示意图。第五图为第四图分光装置之第一分光透镜以及与其相对应的第二分光透镜之示意图。第六图为第四图光均匀化装置之分光装置与第一图习知分光装置之分光装置之比较示意图。第七图为第四图光均匀化装置之光叠合装置与第一图习知光叠合装置之光径比较示意图。
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