投影装置及其成像模块制造方法及图纸

一种成像模块，包括显示元件、棱镜及影像位移装置。显示元件包括主动显示面。棱镜包括光学面。影像位移装置设置于显示元件与棱镜之间。影像位移装置包括光学元件、承载座、基座及至少一致动器。光学元件设置于承载座上。至少一致动器驱动光学元件相对基座摆动，主动显示面至光学元件的距离是第一距离，主动显示面中心的法线是参考线，至少一致动器在参考线上的正投影的线段中，邻近显示元件的端点是参考点，参考点至光学元件的距离是第二距离，且承载座靠近棱镜的边缘与光学元件之间的距离为间距，第一距离小于第二距离且第二距离大于间距。本实用新型专利技术还提供包含所述成像模块的投影装置。本实用新型专利技术的成像模块及投影装置可以缩小投影装置的体积。

【技术实现步骤摘要】
投影装置及其成像模块
本技术有关于一种投影装置及其成像模块，且特别关于一种具有影像位移装置的投影装置及其成像模块。
技术介绍
投影装置是一种可将影像投射到投影屏幕上，以呈现给使用者观看的设备。而当投影装置所投射的影像解析度提高时，呈现在投影屏幕上的影像就可以有更精细的画质。目前一般显示装置所显示的影像中，除了常见的1080P(1920×1080像素)影像之外，近年来4K(3840×2160像素)以上的影像也越来越普及。因此，各厂商无不朝向提高投影装置的解析度的方向努力。在提升投影装置的解析度时，一般是使用更大的高解析度成像元件(例如LCD、DMD、LCoS等)，或是增加额外的组件以达成提高的解析度的目的。而这些做法往往会使得投影装置的体积变大，且相关的光学或机械元件也必须随着变大，造成成本与体积的增加。因此，在提高投影装置的解析度时，如何同时缩小投影装置的体积，实为本领域相关人员所关注的焦点。
技术实现思路
本技术提供一种成像模块，可以缩小应用此成像模块的投影装置的体积。本技术另提供一种投影装置，可以缩小投影装置的体积。本技术的其他目的和优点可以从本技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本技术之一实施例提供一种成像模块，包括：显示元件、棱镜及影像位移装置。显示元件包括主动显示面。棱镜包括光学面。影像位移装置设置于显示元件与棱镜之间。影像位移装置包括光学元件、承载座、基座及至少一致动器。光学元件设置于承载座上。至少一致动器设置于基座上。至少一致动器的一端连接承载座，以驱动承载座上的光学元件相对基座摆动，其中主动显示面至光学元件的距离是第一距离，主动显示面的中心的法线所在的线是参考线，至少一致动器在参考线上的正投影的线段中，邻近显示元件的端点是参考点，参考点至光学元件的距离是第二距离，且承载座靠近棱镜的边缘与光学元件之间的距离为间距，第一距离小于第二距离且第二距离大于间距。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本技术的一实施例提供一种投影装置，包括：照明系统、成像模块以及投影镜头。照明系统用于提供照明光束。成像模块包括显示元件、棱镜以及影像位移装置。显示元件包括主动显示面。棱镜包括光学面。影像位移装置设置于显示元件与棱镜之间。影像位移装置包括光学元件、承载座、基座及至少一致动器。光学元件设置于承载座上。至少一致动器设置于基座上。至少一致动器的一端连接承载座，以驱动承载座上的光学元件相对基座摆动，其中主动显示面至该光学元件的距离是第一距离，主动显示面的中心的法线所在的线是参考线，至少一致动器在参考线上的正投影的线段中，邻近显示元件的端点是参考点，参考点至光学元件的距离是第二距离，且承载座靠近棱镜的边缘与光学元件之间的距离为间距，第一距离小于第二距离且第二距离大于间距。本技术实施例的成像模块可以大幅缩小投影镜头至棱镜的距离及/或缩小棱镜至影像位移装置的距离，因而应用此成像模块的投影装置的后焦距离可以大幅的缩小。投影装置的体积可以缩小并降低成本，还可以提高投影装置的光学品质。为让本技术之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1是本技术一实施例的投影装置的示意图。图2A～图2D是本技术一实施例的成像模块的示意图。图3是本技术另一实施例的成像模块的部分元件的相对位置的示意图。具体实施方式有关本技术之前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本技术。图1是本技术一实施例的投影装置的示意图。请参照图1，投影装置1包括照明系统L及成像模块10。成像模块10配置于照明系统L所提供的照明光束IL的传递路径上，用于将照明光束IL转换成影像光束IP，藉由投影镜头17投射于投影面(投影布幕或墙壁)上形成影像画面。照明系统L例如可以包括高压汞灯、激光二极管(laserdiode)或发光二极管(lightemittingdiode)等元件，以产生照明光束IL，但本技术并不局限于此。请同时参照图2A～图2D，图2A～图2D是图1所示的成像模块10的示意图，其中图2A所显示的是成像模块10的立体示意图，图2B所显示的是成像模块10的分解示意图，图2C所显示的是成像模块10的剖面侧视图，图2D所显示的是图2A的成像模块10的部分元件的相对位置的示意图。如图2A所示，本实施例的成像模块10包括显示元件11、影像位移装置23、棱镜15及投影镜头17。图2B所显示的是成像模块10的显示元件11、影像位移装置23、棱镜(prism)15及投影镜头17分离时的示意图，以方便说明各元件的结构。如图2B所示，显示元件11包括主动显示面111，其中主动显示面111面向影像位移装置23与棱镜15。棱镜15包括光学面151。影像位移装置23设置于显示元件11与棱镜15之间。而在本实施例中，投影镜头17是设置在棱镜15的上方，其中投影镜头17面对棱镜15的光学面151。影像位移装置23包括光学元件231、承载座232、基座236及致动器233、234。光学元件231设置于承载座232上。致动器233、234设置于基座236上。致动器233及234的一端连接承载座232，以驱动承载座232上的光学元件231相对基座236摆动，其中基座236固定于投影装置1内。图2C所显示的是图2A中所示的成像模块10由A方向观看时的剖面侧视图。如图2C所示，照明系统L提供的照明光束IL可以经棱镜15的光学面151入射至棱镜15，而入射的照明光束IL可以被棱镜15折射传递至光学元件231。接着照明光束IL通过光学元件231后入射至显示元件11。显示元件11的主动显示面111接收照明光束IL并将照明光束IL转换成影像光束IP后，反射至光学元件231。接着影像光束IP通过光学元件231。影像光束IP入射至棱镜15的光学面151，藉由影像光束IP的入射角度超过棱镜15的临界角度，使得影像光束IP被光学面151反射至投影镜头17。而由于致动器233及234可驱动承载座232上的光学元件231相对基座236摆动，使光学元件231可以因此改变影像光束IP的影像特性，指的是改变影像光束IP的光行径路径。因此，透过影像位移装置23的设置，可以例如提高投影装置1的影像解析度或投影画面的影像品质等，但本技术并不局限于此。其中，棱镜15的光学面151在反射影像光束IP至投影镜头17时，例如可以是透过棱镜15的光学面151进行全反射。但也不排除可以在光学面151上镀膜，例如镀上半穿透半反射膜，以使影像光束IP可以投射至投影镜头17。此外，为了缩减成像模块10的体积，棱镜15在设置上会尽量接近影像位移装置23，即尽量缩短棱镜15至影像位移装置23的距离d15，以缩短投影装置1的后焦距离(即主动显示面111至投影镜头17的光路距离)，详细而言缩短后焦距离可以使用较小体积的投影镜头P(使用较小有效光直径的透镜)。在本实施例中，在棱镜15距离影像位移装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像模块，其特征在于，所述成像模块包括显示元件、棱镜以及影像位移装置，其中：所述显示元件包括主动显示面；所述棱镜包括光学面；以及所述影像位移装置设置于所述显示元件与所述棱镜之间，所述影像位移装置包括光学元件、承载座、基座及至少一致动器，所述光学元件设置于所述承载座上，所述至少一致动器设置于所述基座上，所述至少一致动器的一端连接所述承载座，以驱动所述承载座上的所述光学元件相对所述基座摆动，其中所述主动显示面至所述光学元件的距离是第一距离，所述主动显示面的中心的法线所在的线是参考线，所述至少一致动器在所述参考线上的正投影的线段中，邻近所述显示元件的端点是参考点，所述参考点至所述光学元件的距离是第二距离，且所述承载座靠近所述棱镜的边缘与所述光学元件之间的距离为间距，所述第一距离小于所述第二距离且所述第二距离大于所述间距。

【技术特征摘要】
1.一种成像模块，其特征在于，所述成像模块包括显示元件、棱镜以及影像位移装置，其中：所述显示元件包括主动显示面；所述棱镜包括光学面；以及所述影像位移装置设置于所述显示元件与所述棱镜之间，所述影像位移装置包括光学元件、承载座、基座及至少一致动器，所述光学元件设置于所述承载座上，所述至少一致动器设置于所述基座上，所述至少一致动器的一端连接所述承载座，以驱动所述承载座上的所述光学元件相对所述基座摆动，其中所述主动显示面至所述光学元件的距离是第一距离，所述主动显示面的中心的法线所在的线是参考线，所述至少一致动器在所述参考线上的正投影的线段中，邻近所述显示元件的端点是参考点，所述参考点至所述光学元件的距离是第二距离，且所述承载座靠近所述棱镜的边缘与所述光学元件之间的距离为间距，所述第一距离小于所述第二距离且所述第二距离大于所述间距。2.如权利要求1所述的成像模块，其特征在于，照明光束经所述光学面入射所述棱镜后被所述棱镜投射至所述光学元件，接着所述照明光束通过所述光学元件后入射至所述显示元件，所述主动显示面接收所述照明光束并将所述照明光束转换成影像光束后反射至所述光学元件，接着所述影像光束通过所述光学元件后入射至所述棱镜的所述光学面，并被所述光学面反射至投影镜头。3.如权利要求2所述的成像模块，其特征在于，所述主动显示面所在的平面是参考平面，所述至少一致动器在所述参考平面上的正投影的区域，与所述投影镜头在所述参考平面上的正投影的区域不互相重叠。4.如权利要求3所述的成像模块，其特征在于，所述基座在所述参考平面上的正投影的区域，与所述投影镜头在所述参考平面上的正投影的区域不互相重叠。5.如权利要求1所述的成像模块，其特征在于，所述影像位移装置的所述基座及/或所述承载座包括不锈钢材料。6.如权利要求1所述的成像模块，其特征在于，所述主动显示面所在的平面是参考平面，所述基座及所述至少一致动器在所述参考平面上的正投影的区域不与所述主动显示面的正投影的区域重叠。7.如权利要求2所述的成像模块，其特征在于，所述光学元件包括平板玻璃，所述平板玻璃包括入光面及出光面，所述入光面相对于所述出光面，所述影像光束由所述入光面入射所述光学元件，所述至少一致动器不驱动所述承载座上的所述光学元件相对所述基座摆动时，所述入光面及所述出光面平行于所述主动显示面，而当所述至少一致动器驱动所述承载座上的所述光学元件相对所述基座摆动时，所述入光面及所述出光面不平行于所述主动显示面。8.如权利要求7所述的成像模块，其特征在于，所述入光面及所述主动显示面是矩形。9.如权利要求8所述的成像模块，其特征在于，所述入光面的面积大于所述主动显示面的面积。10.如权利要求1所述的成像模块，其特征在于，所述承载座包括第一镂空区域，所述光学元件设置于所述第一镂空区域内，所述基座包括第二镂空区域，所述承载座位于所述第二镂空区域内。11.如权利要求1所述的成像模块，其特征在于，所述至少一致动器是音圈致动器或压电陶瓷装置。12.如权利要求1所述的成像模块，其特征在于，所述至少一致动器包括磁铁及线圈，其中所述磁铁设置于所述基座上，所述线圈连接所述承载座；或所述线圈设置于所述基座上，所述磁铁连接所述承载座。13.如权利要求1所述的成像模块，其特征在于，所述显示元件是数字微型反射镜装置或液晶覆硅显示装置。14.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括照明系统、成像模块以...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏仲廷，郑权得，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71