[发明专利]微镜结构以及投影装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种微镜结构以及投影装置，且特别是涉及一种微镜结构以及使用其的投影装置。

背景技术

随着科技的进步，各式各样的投影装置广泛的被应用于各种场合。投影装置为一种用以产生大尺寸影像的显示装置。投影装置的影像产生是利用光阀将光源模块所产生的照明光束转换为影像光束，再利用镜头模块来投影此影像光束至荧幕或墙上。由于投影技术的进步以及生产成本的降低，数字光学处理投影机（digital light processing projector,DLP projector）已被广为应用。

数字光学处理投影机的关键性元件是一种半导体基准元件，一般称之为数字微镜装置（Digital mirror Device,DMD）。数字微镜装置的芯片能快速且准确地反射光源，以控制数字光学开关。数字光学处理投影机不同于过去液晶投影装置将光线穿透液晶面板成像的方式，而是使光线改经由数字微镜装置上的微镜片反射产生影像。因此，数字光学处理投影机的重量可降到2.5公斤以下（传统投影装置的重量经常重达8-15公斤）。此外，数字光学处理投影机的体积也大幅缩小。一般来说，由于数字光学处理投影机是使用非偏极化光且是利用微镜片来开启数字光学开关，因而相较于传统的投影装置能提供较好的光学效率及更高的分辨率。因此，数字光学处理投影机非常适用于需要高亮度及高分辨率的用途。并且，由数字光学处理投影机所产生的再生影像也较正确及稳定。

然而，随着对显示品质以及影像放大倍率的要求日益增加，投影装置的光学引擎的尺寸也因而增加。基此，投影装置的尺寸也随之增加，此与数字光学处理装置的重量轻且体积小的目的相违背。因此，如何研发出更轻巧又能维持其显示品质的光学引擎，确为当前业界的一个重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微镜结构，其尺寸较小且使用其之投影装置具有较高的分辨率。

本发明再一目的在于提供一种投影装置，其分辨率较高且其微镜结构的尺寸较小。

为达上述目的，本发明的一种微镜结构适用于数字微镜装置，其包括微镜片、一对主支柱以及一对接触柱。微镜片适于沿摆荡枢轴摆荡。摆荡枢轴沿第一轴线延伸并且与微镜片的第一侧平行。摆荡枢轴的长度大于微镜片的第一侧的长度。一对主支柱分别设置于摆荡枢轴的相对两端，以支撑摆荡枢轴及微镜片。一对接触柱沿第二轴线分别设置于摆荡枢轴的相对两侧，其中第二轴线垂直于第一轴线。

本发明的一种投影装置，其包括光源模块、数字微镜装置以及投影镜头。光源模块用以提供照明光束。数字微镜装置设置于照明光束的传送路径上，以反射照明光束而形成影像光束。数字微镜装置包括多个微镜结构，呈三角形阵列排列。各微镜结构包括微镜片、一对主支柱以及一对接触柱。微镜片适于沿摆荡枢轴摆荡。摆荡枢轴沿第一轴线延伸并且与微镜片的第一侧平行。摆荡枢轴的长度大于微镜片的第一侧的长度，其中三角形阵列的第i行中的各微镜结构的摆荡枢轴的一端位于三角形阵列的第i+1行中对应的微镜结构的第一侧的下方。一对主支柱分别设置于摆荡枢轴的相对两端，以支撑摆荡枢轴以及微镜片。一对接触柱沿第二轴线分别设置于摆荡枢轴的相对两侧。第二轴线垂直于第一轴线。投影镜头设置于影像光束的传送路径上。

在本发明的一实施例中，上述的微镜结构更包括至少一第一电极以及至少一第二电极，其中第一电极以及第二电极沿第二轴线分别设置于摆荡枢轴的相对两侧。

在本发明的一实施例中，上述的微镜片的各侧的长度实质上为6.5微米。

在本发明的一实施例中，上述的微镜片的各侧的长度小于7.5微米。

在本发明的一实施例中，上述的摆荡枢轴的长度实质上为12.5微米。

在本发明的一实施例中，上述的微镜片包括接触端，位于微镜片的底面。当微镜片沿着摆荡枢轴摆荡且往对应的接触柱倾倒时，接触端接触对应的接触柱的顶部。

在本发明的一实施例中，上述的各接触端的材料包括铝（Al）或氮化铝钛（AlTiN）。

在本发明的一实施例中，上述的三角形阵列的第i行以及第i+1行为交错排列。

基于上述，本发明的数字微镜装置的微镜结构是沿三角形阵列排列，且摆荡枢轴沿轴线延伸且平行于微镜结构的第一侧。并且，摆荡枢轴的长度大于微镜结构的第一侧的长度。如此配置，第i行的各微镜结构的摆荡枢轴的一端可隐藏于第i+1行中对应的微镜结构的第一侧的下方。微镜结构的尺寸因而可有效缩减。因此，由于投影装置具有体积较小的微镜结构，其体积也可减小，且其分辨率可有效增加。