專利名稱：光感測裝置和具有光感測裝置的投影機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種投影機，特別是涉及一種工業用的具有光感測功能的投影才;u。
技術背景請參閱圖1,其為公知技術中一種工業用DLP投影機的內部光線行進 于內部全反射棱鏡、光學鏡頭和數字微鏡面裝置時的光路徑示意圖。在圖 1中，投影機1主要由光源10、內部全反射棱鏡(TIR Prism)ll、數字微 鏡面裝置(DMD) 12以及光學鏡頭13構成。為了執行投影功能，光線L由光源10發射之后，由第一棱鏡111折 射至到數字微鏡面裝置12,再經第二棱鏡112折射到光學鏡頭13,最后 由光學鏡頭13投射出去。在這種傳統的"fe影才幾1中，由于并不存在任何用于偵測光線L的光線 偵測機構，因此無法對光線L進行強度和顏色的偵測，使得投影機l無法 進行投影光線的變化，其光線投影功能受到限制，不符合市場上多樣化的 使用需求。實用新型內容因此，申請人鑒于公知技術中所產生的缺點，經過悉心的試驗和研究， 并本著鍥而不舍的精神，終于構思出本實用新型"具有光感測功能的投影 機"，以下為本實用新型的筒要說明。因此，申請人構思出了一種具有光感測功能的投影機，其在傳統的投5影機中增設光感測裝置，用于感測待投影出去的光線，可根據需求而改變 光線的強度和顏色，此外，該光感測裝置的結構需考慮散熱和減少雜光的 附加功能。
根據上述構想，本實用新型一方面提出一種投影機，其包括光源， 其用于發射光線；內部全反射棱鏡，其用于折射來自該光源的該光線；數 字微鏡面裝置，其用于反射該內部全反射棱鏡所折射的該光線；光學鏡 頭，其用于接收該數字微鏡面裝置所反射的該光線，其中該數字微鏡面裝 置到該光學鏡頭構成第一光路徑；以及光感測裝置，其位于該第一光路徑 以外的第二光路徑上，用于感測該數字微鏡面裝置在致動時朝向該第二光 路徑所反射的該光線，以便調整該投影機所投射出的光線的強度及顏色。
根據上述構想，本實用新型另一方面提出一種應用于上述投影機的光 感測裝置，其包括金屬外殼，其具有受光開口，用于接收該投影機內的 光線；中性密度濾光片(ND filter),其設于該受光開口，用于過濾來自 該受光開口的該光線；以及色彩傳感器(color sensor),其位于該金屬 外殼內，用于感測經該中性密度濾光片所過濾的該光線，以便調整該投影 機所投射出的光線的強度及顏色。
優選地，其中該內部全反射棱鏡由至少一個棱鏡構成。
優選地，其中該數字微鏡面裝置由多個微鏡面構成。
優選地，其中該光學鏡頭進一步將所接收到的該光線發射至該投影機 的外部，以進行投影功能。
優選地，其中該投影機進一步具有金屬外罩，該光感測裝置的該金屬 外殼是連接到該投影機的該金屬外罩。
優選地，其中該金屬外罩和該金屬外殼的材質都包含鋁。
優選地，其中該受光開口的面積小于該第二光路徑上該光線的截面積。
優選地，其中該中性密度濾光片的法線相對于該第二光路徑上的該光 線具有一角度，該角度小于90度大于0度。通過下列圖示及詳細說明可更深入地理解本實用新型
圖1:公知技術中一種工業用DLP投影機的內部光線行進于內部全反 射棱鏡、光學鏡頭和數字微鏡面裝置時的光路徑示意圖。圖2:本實用新型所提出的投影機的優選實施例的內部光線行進于內 部全反射棱鏡、光學鏡頭和數字微鏡面裝置時的光路徑示意圖。圖3:本實用新型所提出的光感測裝置的優選實施例的內部光線和該 光感測裝置的配置示意圖。圖4:本實用新型所提出的投影機的優選實施例的外部結構的示意圖。
具體實施方式
請參閱圖2，其為本實用新型所提出的投影機的優選實施例的內部光 線行進于內部全反射棱鏡、光學鏡頭和數字微鏡面裝置時的光路徑示意 圖。在圖2中，投影機2主要由光源20、內部全反射棱鏡(TIR Prism) 21、 數字微鏡面裝置(DMD) 22、光學鏡頭23以及光感測裝置3構成。和先前技術的例子相同，為了執行投影功能，光線L由光源10發射 之后，由第一棱鏡211折射到數字微鏡面裝置22,再經第二棱鏡212折射 到光學鏡頭23，最后由光學鏡頭23投射出去。但不同點在于，為了對光 線L進行強度和顏色的偵測，使投影機2能夠進行投影光線的變化，本實 用新型在由數字微鏡面裝置22至光學鏡頭23構成的第一光路徑以外的第 二光路徑上設有光感測裝置3，用于偵測從數字微鏡面裝置22至光學鏡頭 23的光線L的強度和顏色。如圖2所示，由于數字微鏡面裝置22的表面是由多個微鏡面22所構 成的，因此當使這些微鏡面22致動時，可以在極短時間內將起源于第一 棱鏡211的光線L反射至位于該第二路徑上的光感測裝置3，再利用光感測裝置3測定光線L'的強度和顏色，并根據所測得的數值來調整投影機 2所投射出光線L的強度及顏色。
請參閱圖3，其為本實用新型所提出的光感測裝置的優選實施例的內 部光線和該光感測裝置的配置示意圖。在圖3中，光感測裝置3主要由金 屬外殼30、中性密度濾光片(ND filter)32以及色彩傳感器(color sensor)33構成。其中，金屬外殼30上i殳有受光開口 31,中性密度濾光 片32設于此受光開口 31，用于過濾來自受光開口 31的光線L，。光線L， 由中性密度濾光片32濾除之后，由色彩傳感器33偵測出光線L，的強度 及顏色等數據，以便調整投影機2所投射出的光線L的強度及顏色。
由于光線L，具有高溫和高熱，為了首先對光線L，進行處理以及加 強光感測裝置3的散熱功能，本實用新型針對此光感測裝置3作了幾項結 構上的改變。首先，如圖3所示，將光感測裝置3的金屬外殼30連接到 投影機2所具有的金屬外罩24,由于光感測裝置3的金屬外殼30和投影 機2的金屬外罩24都是利用諸如鋁等高散熱性的金屬來制作的，因此這 種結構上的連接關系將對光感測裝置3的散熱功能產生極大的功效。
其次，為了降低射入光感測裝置3的光線L，的光量，本實用新型將 受光開口 31的面積設計成小于該第二光路徑上的光線L，的截面積，以便 排除部分的光線L，的光量；圖3中以箭頭所表示的L，僅用來代表光線L， 的方向，實際上光線L'的光束面積大于受光開口 31的面積。
最后，為了加強中性密度濾光片32濾除光線L，的效能，本實用新型 刻意針對光線L，在射入中性密度濾光片32時的角度進行了特殊設計。如 圖3所示，根據對金屬外殼30的設計，當在其上配置中性密度濾光片32 時，使中性密度濾光片32的法線N相對于該第二光路徑上的入射光線L' 具有一角度oc，其中角度ot是小于90度大于0度的銳角。這樣，因為入 射光線L，并不是垂直地射入中性密度濾光片32，因此可以降低射入光感 測裝置3的光量，使得光感測裝置3的溫度不致上升過快。
請參閱圖4，其為本實用新型所提出的投影機的優選實施例的外部結 構的示意圖，圖4所呈現的投影機與圖2的投影機上下顛倒。由圖4可看 出，投影機4主要由內部全反射棱鏡41、數字微鏡面裝置42、光學鏡頭43以及光感測電路46構成，此外，光感測裝置46的附近還裝設有遮光片 44。在圖4中，被數字微鏡面裝置所反射的光線L'會首先穿越遮光片44 上的穿孔441，再進入受光開口 45，最后由光感測電路46偵測并分析， 以便調整投影機4將從光學鏡頭43投射出的光線的強度及顏色。綜上所述，本實用新型是在傳統的投影機中加裝光感測裝置，并在非 原光路路徑上(off light)利用該光感測裝置偵測原投影光，并根據所測 得的結果來調整投影機所投射出的光線的強度及顏色；此外，進一步對該 光感測裝置提出數種協助散熱和遮光的設計，以加強該光感測裝置的耐溫 功能。
權利要求1.一種投影機，其特征在于，包括光源，其用于發射光線；內部全反射棱鏡，其用于折射來自所述光源的所述光線；數字微鏡面裝置，其用于反射所述內部全反射棱鏡所折射的所述光線；光學鏡頭，其用于接收所述數字微鏡面裝置所反射的所述光線，其中所述數字微鏡面裝置至所述光學鏡頭構成第一光路徑；以及光感測裝置，其位于所述第一光路徑以外的第二光路徑上，用于感測所述數字微鏡面裝置在致動時朝向所述第二光路徑所反射的所述光線，以便調整所述投影機所投射出的光線的強度及顏色。
2. 如權利要求1所述的投影機，其特征在于，其中所述內部全反射 棱鏡由至少一個棱鏡構成。
3. 如權利要求1所述的投影機，其特征在于，其中所述數字微鏡面 裝置由多個微鏡面構成。
4. 如權利要求1所述的投影機，其特征在于，其中所述光學鏡頭進 一步將所接收到的所述光線發射到所述投影機的外部，以進行投影功能。
5. —種投影機，其特征在于，包括 光源，其用于發射光線；內部全反射棱鏡，其用于折射來自所述光源的所述光線； 數字微鏡面裝置，其用于反射所述內部全反射棱鏡所折射的所述光線；光學鏡頭，其用于接收所述數字微鏡面裝置所反射的所述光線，其中 所述數字微鏡面裝置至所述光學鏡頭構成第一光路徑；以及光感測裝置，其位于所述第一光路徑以外的第二光路徑上，所述光感測裝置包括金屬外殼，其具有受光開口，用于接收所述數字微鏡面裝置在致動時朝向所述第二光路徑所反射的所述光線；中性密度濾光片，其設于所述受光開口，用于過濾來自所述受光 開口的所述光線；以及色彩傳感器，其位于所述金屬外殼內，用于感測經所述中性密度 濾光片所過濾的所述光線，以便調整所述投影機所投射出的光線的強度及 顏色。
6. 如權利要求5所述的投影機，其特征在于，其中所述內部全反射 棱鏡由至少一個棱鏡構成。
7. 如權利要求5所述的投影機，其特征在于，其中所述數字微鏡面 裝置由多個微鏡面所構成。
8. 如權利要求5所述的投影機，其特征在于，其中所述光學鏡頭進 一步將所接收到的所述光線發射到所述才更影機的外部，以進行投影功能。
9. 如權利要求5所述的投影機，其特征在于，其中所述投影機進一 步具有金屬外罩，所述光感測裝置的所述金屬外殼連接到所述投影機的所 述金屬外罩。
10. 如權利要求9所述的投影機，其特征在于，其中所述金屬外罩和 所述金屬外殼的材質都包含鋁。
11. 如權利要求5所述的投影機，其特征在于，其中所述受光開口的 面積小于所述第二光路徑上所述光線的截面積。
12. 如權利要求5所述的投影機，其特征在于，其中所述中性密度濾 光片的法線相對于所述第二光路徑上的所述光線具有一角度，所述角度小 于90度大于0度。
13. —種應用于投影機的光感測裝置，其特征在于，包括 金屬外殼，其具有受光開口，用于接收所述投影機內的光線； 中性密度濾光片，其設于所述受光開口，用于過濾來自所述受光開口的所述光線；以及色彩傳感器，其位于所述金屬外殼內，用于感測經所述中性密度濾光 片所過濾的所述光線，以便調整所述投影機所投射出的光線的強度及顏 色。
14. 如權利要求13所述的光感測裝置，其特征在于，其中所述投影機 進一步具有金屬外罩，所述光感測裝置的所述金屬外殼連接到所述投影機 的所述金屬外罩。
15. 如權利要求14所述的光感測裝置，其特征在于，其中所述金屬外 罩和所述金屬外殼的材質都包含鋁。
16. 如權利要求13所述的光感測裝置，其特征在于，其中所述受光開 口的面積小于所述光線的截面積。
17. 如權利要求13所述的光感測裝置，其特征在于，其中所述中性 密度濾光片的法線相對于所述光線具有一角度，所述角度小于90度大于0 度。
專利摘要本實用新型主要公開了一種投影機，其包括光源，其用于發射光線；內部全反射棱鏡(TIR Prism)，其用于折射來自該光源的該光線；數字微鏡面裝置(DMD)，其用于折射該內部全反射棱鏡所反射的該光線；光學鏡頭，其用于接收該數字微鏡面裝置所反射的該光線，其中該數字微鏡面裝置至該光學鏡頭構成第一光路徑；以及光感測裝置，其位于該第一光路徑以外的第二光路徑上，用于感測該數字微鏡面裝置在致動時朝向該第二光路徑所反射的該光線，以便調整該投影機所投射出的光線的強度及顏色。
文檔編號G03B21/14GK201327561SQ200820137240
公開日2009年10月14日 申請日期2008年9月24日 優先權日2008年9月24日
發明者徐慰伯, 魏子明 申請人:捷揚光電股份有限公司