专利名称：投影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投影装置，特别是指一种能有效提高光利用效率与 亮度的投影装置。
背景技术：
如图1所示， 一传统投影装置1 (能用于投影机或显示器中)包含 一显示面板ll、 一能朝该显示面板ll方向发射出一非偏振光线的光源
14、 一间隔设置于该光源14与该显示面板ll的入光面间的第一偏光片 12,以及一间隔设置于该显示面板ll的出光面处的第二偏光片13。
其中，非偏振光线由P光与S光所组成，P光(见图中的虚线箭头 所示)能穿透过该第一偏光片12并前进至该显示面板11与该第二偏光 片13以供使用，而S光(见图中的假想线箭头所示)则会被该第一偏 光片12所共振吸收。该第二偏光片13主要与该显示面板11相配合， 以能控制最终显〗象的明暗度与灰阶效果。
过程中，由于S光会被该第一偏光片12吸收而损耗，P光能穿透该 第一偏光片12并持续直进至该显示面板11,也就是说，该光源14所产 生光线的实际利用效率约只有50%,加上受到该显示面板ll与该第一 偏光片12、第二偏光片13等的透光率所影响，导致整体显示亮度上普 遍存在不足的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能有效提高光利用效率与显示亮度的 投影装置。
本发明的投影装置，包含一光产生单元、 一显像单元，以及一设置 于该光产生单元与该显像单元间的偏光转换件。该光产生单元包括一光 源，以及一用以反射该光源的光的反射片。该偏光转换件接近该光产生 单元，并包括一能产生四分的一波长相位差的转换层，以及一位于该转换层与该显像单元间的反射层。
本发明的有益效果在于利用该偏光转换件的反射层能将入射的S 光反射回该反射片，使得S光于往返间两次穿过该转换层而被转换成P 光，再经该反射片反射后便能穿过该偏光转换件而射向该显像单元。这 样能有效增进整体的光利用效率并提高显示亮度。
图1是一示意图，说明传统投影装置的一第一偏光片能供P光通过，
而将S光予以吸收；
图2是一示意图，说明本发明的投影装置的一第一较佳实施例； 图3是一示意图，说明本发明的投影装置的一第二较佳实施例； 图4是一结构图，说明本发明的投影装置的一第三较佳实施例，其
一偏光转换件自上往下地依序具有一第一染色膜层、 一反射层与一转换
层；
图5是一结构图，说明本发明的投影装置的一第四较佳实施例，其 一偏光转换件自上往下地依序具有一反射层、 一第一染色膜层与一转换 层；
图6是一结构图，说明本发明的投影装置的一第五较佳实施例，其 一偏光转换件自上往下地依序具有一反射层、 一转换层，与一第一染色 膜层；
图7是一结构图，说明本发明的投影装置的一第六较佳实施例，其 一偏光转换件自上往下地依序具有一第一染色膜层、 一反射层、 一第二 染色膜层与一转换层；
图8是一结构图，说明本发明的投影装置的一第七较佳实施例，其 一偏光转换件自上往下地依序具有一反射层、 一第二染色膜层、 一转换 层与一第一染色膜层；
图9是一结构图，说明本发明的投影装置的一第八较佳实施例，其
一偏光转换件自上往下地依序具有一第一染色膜层、 一反射层、 一转换 层与一第二染色膜层；图10是一结构图，说明本发明的投影装置的一第九较佳实施例， 其一偏光转换件自上往下地依序具有一第一染色膜层、 一反射层、 一第
二染色膜层、 一转换层与一第三染色膜层；
图ll是一示意图，说明本发明的投影装置的一第十较佳实施例。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。在本发明被详细描 述前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件以相同的编号来
表示o
如图2所示，本发明的投影装置2的一第一较佳实施例，适用于投 影机或显示器中，该投影装置2包含一光产生单元21、 一显像单元22, 以及一设置于该光产生单元21与该显像单元22间的偏光转换件23。
该光产生单元21包括一能发射出一非偏振光线的光源211，以及一 位于用以反射该光源211的光的反射片212;本实施例中，该光源211 可以是冷阴极灯管、热阴极灯管、发光二极管，或卣素灯泡等，但不以 此为限。
该偏光转换件23非常接近该光产生单元21,并包括一能产生四分 的一波长相位差的转换层231,以及一粘合于该转换层231远离该光产 生单元21的一表面上的反射层232。其中，该偏光转换件23与该光产 生单元21两者间的较佳距离介于9.6毫米~30毫米(mm)。本实施例 中，该反射层232采用本领域技术人员公知的Moxtek的ProFlux棱镜 片。
进一步要说明的是，有关该偏光转换件23与该光产生单元21两者 间的较佳距离介于9.6mm 30mm，主要依据下式计算而得 f=N/D
f: f-number (Focal ratio) ; N:该光产生单元21至偏光转换件23 的距离；D:该偏光转换件23的直径=12mm (当该偏光转换件23为非 圆形时，如矩形，D便为其长度值或宽度值)。其中，当f值越小(也 就是N值越小)时，表示相同时间内能通过较大的光量，通常，f值约在0.8 2.5间具有较佳效果，基于此，设若本实施例的D值为12mm, 便能求得N值(也就是该光产生单元21与该偏光转换件23间的距离) 约介于9.6mm 30mm间。不过，为求得f与N的关系或较佳的N值， 并不限于以上式得知或计算。
该显像单元22包括一其入光面是面朝该偏光转换件23的反射层 232的显示面^反221,以及一间隔设置在该显示面^反221的出光面处的 偏光片222。同样地，该偏光片222主要与该显示面板221相配合，以 能控制最终显像的明暗度与灰阶效果。
使用时，该光源211所发射的非偏振光线(由P光与S光组成)， 射入该偏光转换件23时，其中P光(见图中的虚线箭头所示)能依序 穿透该转换层231、该反射层232、该显示面^反221与该偏光片222。而 S光(见图中的假想线箭头所示)于第一次穿透该转换层231后，因无 法穿透该反射层232而反射，并第二次穿透该转换层231而入射该反射 片212,此时，S光已转换成为P光，所以经该反射片212反射后便能 穿透该转换层231、该反射层232至该显像单元22。因此，利用S光在 往返间连续两次地穿透该转换层231所产生的90°相位差(也就是丌/2 路径差)变化，S光便得以转成P光，供该显示面板221使用。
通过测试结果可知，透过能将自非偏振光线中所分离出的S光，以 反射与偏振方式相配合而予转换成为能供显示面板221运用的P光，使 得整体的光利用效率达到90%,且于显示亮度上有10%的增进卓效， 有效改善传统投影装置1的光使用效率只有50%,以致显示亮度普遍不 足的问题。
如图3所示，为本发明的投影装置2的一第二较佳实施例，与上述 该第一较佳实施例的不同之处在于，该光产生单元21与该偏光转换件 23的尺寸进一步缩小，使得该光产生单元21的出光面积与该显像单元 22的显像面积的较佳比值，介于0.658 0.746。本实施例中，该光产生 单元21的出光面积是10mm x 10mm,而该显像单元22的显像面积的对 角线是7寸，其长宽比值为16:9或4:3，可得显像面积是134 mn^或 152mm、故而求得该光产生单元21的出光面积与该显像单元22的显像面积的较佳比值介于0.658~0.746间。
相较于第一实施例，由于该光产生单元21具有较小尺寸，使得第 二实施例该偏光转换件23只需更小尺寸，便可有效回收S光，整体不 但具有如第 一 实施例的光使用效率高与亮度大为增进等优点外，且进而 能大幅节省设备成本与组装成本。
如图4所示，为本发明的投影装置2的一第三较佳实施例，与该第 二较佳实施例的不同之处在于，该偏光转换件23还包括一叠设于该反 射层232面对该显^f象单元22的一表面上的第一染色膜层233。本实施例 中，该第一染色膜层233的染料可为偶氮染料或Anthraquinone染料等， j旦并不以此为限。
透过该第一染色膜层233,可使得色相度上有相当程度的提升，有 助于整体于所投射影像的亮度、对比度及烁度上能更加提高。
如图5与图6所示，分别为本发明的投影装置2的一第四、五较佳 实施例，与该第三较佳实施例的不同之处在于，该第四较佳实施例的该 第一染色膜层233夹设于该反射层232与该转换层231间，而该第五较 佳实施例的该第一染色膜层233则叠设于该转换层231面对该光产生单 元21 (图6未示)的一表面上。
如图7所示，为本发明的投影装置2的一第六较佳实施例，与该第 三较佳实施例的不同之处在于，该偏光转换件23还包括一夹设于该反 射层232与该转换层231间的第二染色膜层234。
如图8所示，为本发明的投影装置2的一第七较佳实施例，与该第 六较佳实施例的不同之处在于，该第一染色膜层233夹设于反射层232 与该转换层231间，该第二染色膜层234叠设于该转换层231面对该光 产生单元22 (本图未示)的一表面上。
如图9所示，为本发明的投影装置2的一第八较佳实施例，与该第 六较佳实施例的不同之处在于，该第二染色膜层234叠设于该转换层231 面对该光产生单元21 (本图未示)的一表面上。
如图IO所示，为本发明的投影装置2的一第九较佳实施例，与该 第六较佳实施例的不同之处在于，该偏光转换件23还包括一叠设于该转换层231面对该光产生单元21 (本图未示)的一表面上的第三染色膜 层235。
如图11所示，为本发明的投影装置2的一第十较佳实施例，与上 述该第三较佳实施例的不同之处在于，该显像单元22还包括一投射屏 幕224，以及一设置在该偏光片222与该投射屏幕224间的镜头223。 主要是，该光产生单元21提供该显示面板221显像时所需的光线(指P 光)后，能再透过该镜头223以将该显示面板221所产生显像画面投射 至远方的该投射屏幕224上。
因此，本实施例同样如该第三较佳实施例具有光^f吏用效率高、大幅 节省设备成本与组装成本，以及亮度、对比度与烁度增进等功效。
综上所述，本发明的投影装置2，利用该光产生单元21的该反射片 212与该偏光转换件23相配合，能将光线中的S光部分有效转换成P 光，以射向该显示面板221供使用，用以使整体的光利用效率达90%, 且显示亮度大为增进10%,所以，确实能达到本发明的功效。
权利要求
1.一种投影装置，包含一光产生单元、一显像单元，以及一设置于所述光产生单元与所述显像单元间的偏光转换件；其特征在于所述光产生单元包括一光源，以及一用以反射所述光源的光的反射片，所述偏光转换件接近所述光产生单元，并包括一能产生四分的一波长相位差的转换层，以及一位于所述转换层与所述显像单元间的反射层。
2. 根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于所述偏光转换 件还包括一叠设于所述转换层面对所述光产生单元的一表面上的第一 染色膜层。
3. 根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于所述偏光转换 件还包括一 夹设于所述反射层与所述转换层间的第 一 染色膜层。
4. 根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于所述偏光转换 件还包括一叠设于所述反射层面对所述显像单元的一表面上的第一染 色膜层。
5. 根据权利要求3所述的投影装置，其特征在于所述偏光转换 件还包括一叠设于所述转换层面对所述光产生单元的一表面上的第二 染色膜层。
6. 根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于所述偏光转换 件还包括一叠设于所述转换层面对所述光产生单元的一表面上的第二 染色膜层。
7. 根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于所述偏光转换 件还包括一 夹设于所述反射层与所述转换层间的第二染色膜层。
8. 根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于所述偏光转换 件还包括一叠设于所述转换层面对所述光产生单元的一表面上的第三 染色膜层。
9. 根据权利要求1至8任一所述的投影装置，其特征在于所述 光产生单元与所述偏光转换件间的距离介于9.6毫米~30毫米。
10. 根据权利要求l至8任一所述的投影装置，其特征在于所述光产生单元的出光面积与所述显像单元的显像面积的比值，介于0.658 0.746。
11. 根据权利要求9所述的投影装置，其特征在于所述光产生单 元的出光面积与所述显像单元的显像面积的比值，介于0.658 0.746。
12. 根据权利要求9所述的投影装置，其特征在于所述显像单元 包括一其入光面是面对所述偏光转换件的显示面板，以及一设置在所述 显示面板的出光面处的偏光板。
13. 根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于所述显像单 元包括一其入光面是面对所述偏光转换件的显示面板，以及一设置在所 述显示面板的出光面处的偏光板。
14. 根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于所述显像单 元包括一其入光面是面对所述偏光转换件的显示面板，以及一设置在所 述显示面板的出光面处的偏光板。
15. 根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于所述显像单 元还包括一投射屏幕，以及一设置在所述偏光板与所述投射屏幕间的镜 头。
16. 根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于所述显像单 元还包括一投射屏幕，以及一设置在所述偏光板与所述投射屏幕间的镜 头。
17. 根据权利要求14所述的投影装置，其特征在于所述显像单 元还包括一投射屏幕，以及一设置在所述偏光板与所述投射屏幕间的镜 头。
全文摘要
一种投影装置，包含一光产生单元、一显像单元，以及一设置于该光产生单元与该显像单元间的偏光转换件。该光产生单元包括一光源，及一用以反射该光源的光的反射片。该偏光转换件接近该光产生单元，并包括一能产生四分之一波长相位差的转换层，以及一位于该转换层与该显像单元间的反射层。利用该偏光转换件与该反射片的配合，能将S光有效转换成P光供使用，用以能有效增进整体的光利用效率与显示亮度。
文档编号G03B21/00GK101303514SQ200710101759
公开日2008年11月12日 申请日期2007年5月8日 优先权日2007年5月8日
发明者杨志诚 申请人:奇菱科技股份有限公司