專利名稱：投影光學系統及其成像模塊和成像方法
技術領域：
本發明涉及一種投影光學系統及其成像模塊和成像方法，尤指一種利用成像誤差微調棱鏡、等腰三角形棱鏡與數字微鏡裝置的配合、及二組鏡頭組的最佳化排列組合，以達到光程路徑最短，而投影效果最佳的投影光學系統及其成像模塊和成像方法。
背景技術：
請參閱圖1所示，其為公知投影光學系統的成像模塊及鏡頭模塊配合的示意圖。由圖1可知，公知的投影光學系統包括有一成像模塊1a及一鏡頭模塊2a。其中，該成像模塊1a包括有一數字微鏡裝置11a(DigitalMicromirror Device，DMD)及一棱鏡組12a。該鏡頭模塊2a至少包括有第一鏡頭組21a、第二鏡頭組22a、第三鏡頭組23a及第四鏡頭組24a，借由該四組鏡頭組的相互移動，以達到定焦(調整焦距)及變焦(調整投影成像的窗口大小)的功效。
請參閱圖2所示，其為公知投影光學系統的成像方法的流程圖。由圖2的流程圖配合圖1可知，公知投影光學系統的成像方法的步驟包括有首先，借由該棱鏡組12a接收一光束(步驟S100)；然后，借由該棱鏡組12a反射該光束，并將該反射的光束投射于該數字微鏡裝置11a(步驟S102)；接著，借由該數字微鏡裝置11a再一次反射該光束(步驟S104)；然后，借由該棱鏡組12a再一次接收從該數字微鏡裝置11a所反射的光束，并使該光束穿透該棱鏡組12a(步驟S106)；最后，借由該鏡頭模塊2a的第一鏡頭組21a、第二鏡頭組22a、第三鏡頭組23a及第四鏡頭組24a接收穿透該棱鏡組12a的光束(步驟S108)，以達到投影成像至一屏幕3a的目的。
為了達到上述效果，公知投影光學系統的外形體積受限于光程距離、及該成像模塊1a與該鏡頭模塊2a的結構配合而不易更改。亦即，光程距離受限于傳統棱鏡組12的簡單組合(多個不同角度的三角棱鏡)及傳統鏡頭模塊2a的復雜結構(多個鏡頭組的配合)，而無法縮短。
換言之，為了達到良好的投影效果，公知的投影光學系統受限于該成像模塊1a與該鏡頭模塊2a的結構組合，及其結構組合下所產生的光程距離的影響，而無法縮小其原有的體積，且因目前市面上現有的投影光學系統的體積，雖有揭露出其它投影光學組件的縮小，但體積仍然過于龐大，而造成使用者無法輕易攜帶使用。
由上可知，上述公知的投影光學系統，在實際使用上，顯然具有不便與缺點，需加以改進。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種投影光學系統及其成像模塊和成像方法，其利用成像模塊的成像誤差微調棱鏡、等腰三角形棱鏡與數字微鏡裝置的配合、并借由具有二組鏡頭組的鏡頭模塊的最佳化排列組合，以將體積縮小成公知投影光學系統的一半大小，且所縮小的投影光學系統可產生光程路徑最短而投影效果最佳的效果。
為了達成上述的目的，本發明提供一種投影光學系統，包括有具有數字微鏡裝置及棱鏡組的成像模塊、及具有第一鏡頭組及第二鏡頭組的鏡頭模塊。其中，該棱鏡組具有與該數字微鏡裝置相互配合的成像誤差微調棱鏡及等腰三角形棱鏡。該鏡頭模塊設置于該成像模塊的一側，且該第二鏡頭組設置于該第一鏡頭組的一側，用于與該第一鏡頭組產生相對移動以調整焦距。
其中，該棱鏡組用于接收一光束并允許該光束穿透，并將該穿透的光束投射于該數字微鏡裝置以產生反射。該等腰三角形棱鏡用于接收從該數字微鏡裝置所反射的光束，并再一次反射該光束。該第一鏡頭組用于接收從該等腰三角形棱鏡所反射的光束并允許該光束穿透。該第二鏡頭組用于接收從該第一鏡頭組所穿透的光束以投射成像。
為了達成上述的目的，本發明提供一種投影光學系統的成像方法，其步驟包括有首先，提供一具有一數字微鏡裝置及一棱鏡組的成像模塊、及一具有一第一鏡頭組及一第二鏡頭組的鏡頭模塊，其中該棱鏡組具有一等腰三角形棱鏡；然后，通過該成像模塊接收一光束，且該光束穿透該成像模塊；接著，使穿透該成像模塊的光束投射于該數字微鏡裝置；接下來，使投射于該數字微鏡裝置的光束反射于該等腰三角形棱鏡；通過該等腰三角形棱鏡，反射從該數字微鏡裝置所反射的光束；然后，接收從該等腰三角形棱鏡所反射的光束，且該光束穿透該第一鏡頭組；接著，通過該第二鏡頭組，接收穿透該第一鏡頭組的光束以投射成像；最后，移動該第一鏡頭組及該第二鏡頭組的間距，以調整成像的焦距。
為了能更進一步了解本發明為達成預定目的所采取的技術、手段及效果，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，相信本發明的目的、特征與特點，當可由此得一深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。
圖1是公知投影光學系統的成像模塊及鏡頭模塊的示意圖；圖2是公知投影光學系統的成像方法的流程圖；圖3是本發明投影光學系統的成像模塊及鏡頭模塊的示意圖；以及圖4是本發明投影光學系統的成像方法的流程圖。
具體實施例方式
請參閱圖3所示，其為本發明投影光學系統的成像模塊及鏡頭模塊的示意圖。由圖3可知，本發明提供一種投影光學系統，其包括有一成像模塊1及一鏡頭模塊2。
其中，該成像模塊1具有一數字微鏡裝置11及一棱鏡組12。該棱鏡組12具有與該數字微鏡裝置11相互配合的一成像誤差微調棱鏡121及一等腰三角形棱鏡122。該等腰三角形棱鏡122的三內角為45度、45度及90度，其用于使光束反射時可以達到最短的光程距離。另外，該棱鏡組12用于接收一光束并允許該光束穿透，且使該光束大弧度地偏轉方向，并且該棱鏡組12可將該穿透的光束投射于該數字微鏡裝置11以產生反射，而該成像誤差微調棱鏡121用于微調投射于該數字微鏡裝置11的光束的光程路徑，且該等腰三角形棱鏡122用于接收從該數字微鏡裝置11所反射的光束，并再一次反射該光束。
其中，該鏡頭模塊2設置于該成像模塊1的一側，且該鏡頭模塊2包括有第一鏡頭組21及第二鏡頭組22。該第二鏡頭組22設置于該第一鏡頭組21的一側，用于與該第一鏡頭組21產生相對移動以調整焦距。另外，該第一鏡頭組21用于接收從該等腰三角形棱鏡122所反射的光束并允許該光束穿透，且該第二鏡頭組22用于接收從該第一鏡頭組21所穿透的光束以投射成像于一屏幕3上。該第一鏡頭組及該第二鏡頭組間的長度介于42.73至43.07毫米之間作調整。然而，此長度為本發明的其中之一實施例，并不用于限定本發明。
另外，該第一鏡頭組21還具有第一鏡片211、第二鏡片212、第三鏡片213、第四鏡片214、第五鏡片215及第六鏡片216，該第一鏡片211與該第二鏡片212的中心位置間隔0.2毫米，該第二鏡片212與該第三鏡片213的中心位置間隔0.23毫米，該第三鏡片213與該第四鏡片214相連在一起，該第四鏡片214與該第五鏡片215的中心位置相隔3.26毫米，及該第五鏡片215與該第六鏡片216的中心位置相隔3.88毫米。然而該第一鏡頭組21的這些鏡片的中心間距為本發明的其中之一實施例，并不用于限定本發明。
而且，該第二鏡頭組22具有第一鏡片221、第二鏡片222及第三鏡片223，該第一鏡片221與該第二鏡片222的中心位置間隔2.72毫米，及該第二鏡片222與該第三鏡片223的中心位置間隔2.86毫米。然而該第二鏡頭組22的這些鏡片的中心間距為本發明的其中之一實施例，并不用于限定本發明。
請參閱圖4所示，其為本發明投影光學系統的成像方法的流程圖。由圖4的流程圖配合圖3可知，本發明提供一種投影光學系統的成像方法，其步驟包括有首先，提供一具有一數字微鏡裝置11及一棱鏡組12的成像模塊1、及一具有一第一鏡頭組21及一第二鏡頭組22的鏡頭模塊2，其中該棱鏡組12具有一成像誤差微調棱鏡121及一等腰三角形棱鏡122(步驟S200)，其中該成像誤差微調棱鏡121及該等腰三角形棱鏡122接合在一起；然后，借由該成像模塊1接收一光束，且該光束穿透該成像模塊1(步驟S202)。
接著，投射該穿透成像模塊1的光束于該數字微鏡裝置11(步驟S204)；接著，反射該投射于數字微鏡裝置11的光束于該等腰三角形棱鏡122(步驟S206)然后，借由該等腰三角形棱鏡122反射從該數字微鏡裝置11所反射的光束(步驟S208)；接下來，接收從該等腰三角形棱鏡122所反射的光束，且該光束穿透該第一鏡頭組21(步驟S210)；接續，借由該第二鏡頭組，以接收該穿透第一鏡頭組的光束以投射成像；最后，移動該第一鏡頭組及該第二鏡頭組的間距，以調整成像的焦距。
綜上所述，本發明利用該成像誤差微調棱鏡121、該等腰三角形棱鏡122與該數字微鏡裝置11的配合、并借由具有二組鏡頭組21、22的鏡頭模塊2的最佳化排列組合，以將體積縮小成公知投影光學系統的一半大小，且所縮小的投影光學系統可產生光程路徑最短而投影效果最佳的效果。
以上所述僅為本發明最佳的一的具體實施例的詳細說明與附圖，但本發明的特征并不局限于此，并非用以限制本發明，本發明的所有范圍應以下述的權利要求書為準，凡合于本發明申請專利范圍的精神與其類似變化的實施例，皆應包含于本發明的范疇中，任何熟悉該項技術者在本發明的領域內，可輕易思及的變化或修飾皆可涵蓋在以下本發明的專利范圍。
權利要求
1.一種投影光學系統，包括有成像模塊，其包括有數字微鏡裝置；以及棱鏡組，其具有與該數字微鏡裝置相互配合的成像誤差微調棱鏡及等腰三角形棱鏡；以及鏡頭模塊，其設置于該成像模塊的一側，且該鏡頭模塊包括有第一鏡頭組；以及第二鏡頭組，其設置于該第一鏡頭組的一側，用于與該第一鏡頭組產生相對移動以調整焦距。
2.如權利要求1所述的投影光學系統，其特征在于，該棱鏡組接收一光束并允許該光束穿透，并將該穿透的光束投射于該數字微鏡裝置以產生反射。
3.如權利要求2所述的投影光學系統，其特征在于，該等腰三角形棱鏡接收從該數字微鏡裝置所反射的光束，并再一次反射該光束。
4.如權利要求3所述的投影光學系統，其特征在于，該第一鏡頭組接收從該等腰三角形棱鏡所反射的光束并允許該光束穿透。
5.如權利要求4所述的投影光學系統，其特征在于，該第二鏡頭組接收從該第一鏡頭組所穿透的光束以投射成像。
6.如權利要求1所述的投影光學系統，其特征在于，該第一鏡頭組及該第二鏡頭組間的長度介于42.73至43.07毫米之間作調整。
7.如權利要求1所述的投影光學系統，其特征在于，該第一鏡頭組具有第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片、第四鏡片、第五鏡片及第六鏡片，該第一鏡片與該第二鏡片的中心位置間隔0.2毫米，該第二鏡片與該第三鏡片的中心位置間隔0.23毫米，該第三鏡片與該第四鏡片相連在一起，該第四鏡片與該第五鏡片的中心位置相隔3.26毫米，及該第五鏡片與該第六鏡片的中心位置相隔3.88毫米。
8.如權利要求1所述的投影光學系統，其特征在于，該第二鏡頭組具有第一鏡片、第二鏡片及第三鏡片，該第一鏡片與該第二鏡片的中心位置間隔2.72毫米，及該第二鏡片與該第三鏡片的中心位置間隔2.86毫米。
9.一種投影光學系統的成像模塊，包括有數字微鏡裝置；以及棱鏡組，其具有與該數字微鏡裝置相互配合的成像誤差微調棱鏡及等腰三角形棱鏡。
10.如權利要求9所述的成像模塊，其特征在于，該棱鏡組接收一光束并允許該光束穿透，并且該棱鏡組將該穿透的光束投射于該數字微鏡裝置以產生反射。
11.如權利要求9所述的成像模塊，其特征在于，該等腰三角形棱鏡接收從該數字微鏡裝置所反射的光束，并再一次反射該光束。
12.一種投影光學系統的成像方法，其步驟包括有提供一具有一數字微鏡裝置及一棱鏡組的成像模塊、及一具有一第一鏡頭組及一第二鏡頭組的鏡頭模塊，其中該棱鏡組具有一等腰三角形棱鏡；接收一光束，借由該成像模塊，該光束穿透該成像模塊；使穿透該成像模塊的光束投射于該數字微鏡裝置；使投射于該數字微鏡裝置的光束反射于該等腰三角形棱鏡；通過該等腰三角形棱鏡，反射從該數字微鏡裝置所反射的光束；接收從該等腰三角形棱鏡所反射的光束，且該光束穿透該第一鏡頭組；通過該第二鏡頭組，接收穿透該第一鏡頭組的光束以投射成像；以及移動該第一鏡頭組及該第二鏡頭組的間距，以調整成像的焦距。
13.如權利要求12所述的投影光學系統的成像方法，其特征在于，該棱鏡組還包括有一與該等腰三角形棱鏡連接的成像誤差微調棱鏡。
全文摘要
一種投影光學系統及其成像模塊和成像方法，其利用具有成像誤差微調棱鏡、等腰三角形棱鏡與該數字微鏡裝置的成像模塊的配合、并借由具二組鏡頭組的鏡頭模塊的最佳化排列組合，以將體積縮小成公知投影光學系統的一半大小，不僅便于使用者的攜帶使用，且所縮小的投影光學系統可產生光程路徑最短而投影效果最佳的優點。
文檔編號H04N5/74GK1847923SQ20051006570
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月13日 優先權日2005年4月13日
發明者許健平, 陳嘉鴻 申請人:普立爾科技股份有限公司