[发明专利]投影显示装置

说明书

本发明涉及一种投影显示装置，特别是涉及一种用来显示图像的投影显示装置。

目前的反射式投影显示装置常用数字式微型镜面装置(Digital Micro-mirror Device)作为图像模组件，来将图像以反射的方式产生并投射出去。在这种投影显示装置中，由于图像模组件的照明光束与投影光束十分接近，因此需要有相当长的光程，才能使这两束光线不会互相干扰。

请参阅图1，其为一现有反射式投影显示装置10，其包括有一反射式图像模组件12，其包括有多个可控制的反射面(未显示)用来以反射的方式调变一照明光束11，由此产生一内含有图像的投影光束13，一全反射棱镜14用来避免入射至图像模组件12的照明光束11与从图像模组件12反射出来的投影光束13互相干扰，光学元件16如变色镜或是变色棱镜，以及一投影镜头18用来将内含有图像的投影光束聚焦并输出成像。

由于投影显示装置10是利用全反射棱镜14来避免入射至图像模组件12的照明光束11与从图像模组件12反射出来的投影光束13互相干扰，因此投影镜头18需要相当长的后焦距19，这会使投影显示装置10的结构变得相当大而复杂，成本也会因此而提高。棱镜14虽然可缩短照明光束11及投影光束13的光程，但会因为玻璃色散的现象引起色像差，而造成投影的成像质量不佳。棱镜14也会将图像模组件12所产生的一部分，不需使用的杂散光反射至投影镜头18，因而造成图像的对比度降低。此外，全反射棱镜14的组装要求十分严格，这也会使机构的复杂度及成本增加。

本发明的目的在于提供一种体积小且具有高光效率、高图像质量的投影显示装置，来解决现有显示装置10的问题。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种投影显示装置，包括有：一光源，用来产生一照明光束；一反射式图像模组件，其包括有多个可控制的反射面，用来以反射方式调变该照明光束，以产生一内含有图像的投影光束；在该光源与所述反射式图像模组件之间的光路中，依次排列有一第二透镜组，一反射镜，一第一透镜组，其中，该第一透镜组位于该反射镜及该反射式图像模组件之间；该第二透镜组，设于该光源与该反射镜之间，用来减少该光源至该反射镜的光程；该反射镜，用来将来自该光源的入射光束反射并通过该第一透镜组聚集在该图像模组件上；该投影显示装置还包括一投影模组件，用来将该图像模组件所反射的投影光束输出成像；其中，该图像模组件反射面的法线并与该第一透镜组的光轴及该第二透镜组的光轴所确定出的平面不相重合。

下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中：

图1为现有利用全反射棱镜的反射式投影显示装置；

图2为本发明投影显示装置的示意图；

图3为图2光束的光径图；

图4为第一及第二透镜组相对摆置的示意图。

请参考图2，其为本发明投影显示装置20的示意图。投影显示装置20包括有一光源21，第三透镜组26，彩色滤光转轮模组件40，第二透镜组28，反射镜30，第一透镜组32，反射式图像模组件34，投影模组件36，以及控制模组件38用来将图像控制信号输出到图像模组件34。

光源21包括有一灯泡22以及一曲面反射镜24用来产生一第一照明光束46，第三透镜组26是设于光源21与彩色滤光转轮模组件40之间，用来将光源21所产生的第一照明光束46聚焦于彩色滤光转轮模组件40上，彩色滤光转轮模组件40是以转动的方式来调变第一照明光束46的颜色，依序产生红光、绿光以及蓝光，第二透镜组28是用来将调变过的第一照明光束46通过反射镜30反射，而后再经第一透镜组32形成第二照明光束48聚集于图像模组件34上。图像模组件34可为一反射式液晶显示器(liquid crystaldisplay)，或是使用数字式微镜面装置(Digital Micro-mirror Device)，其包括有多个可个别控制且依矩阵形式排列的微镜面，用来根据控制模组件38所传来的图像控制信号来调变第二照明光束48，以产生一内含有图像的投影光束50。投影模组件36是用来将调变后的投影光束50聚集并输出成像。

彩色滤光转轮模组件40包括有一圆形转轮41，以及多个可透光的彩色滤光片43设于圆形转轮41一预定半径的圆周位置42上。圆形转轮41彩色滤光片43含有红、绿、蓝三色，在使用时圆形转轮41会沿着它的圆心轴45以固定的转速来轮流调变入射光束46的颜色。这种轮流调变的红、绿、蓝颜色在投影光束50输出时，会在使用者的眼中因视觉暂留的作用而产生具有真实色彩的图像。