[发明专利]投影装置及其内部全反射棱镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示装置，且特别涉及一种投影装置及其内部全反射棱镜(total internal reflection prism，TIR prism)。

背景技术

参照图1，现有投影装置50具有照明系统(illumination system)52、内部全反射棱镜100、数字微镜装置(digital micro-mirror device，DMD)54以及投影镜头56。内部全反射棱镜100由第一棱镜110与第二棱镜120组成，其中第一棱镜110为三角形棱镜，其具有连接成三角形的第一表面112、第二表面114与第三表面116。第二棱镜120为光程补偿棱镜，其具有入光面122与出光面124，其中出光面124与第一表面112相对，且出光面124与第一表面112之间存在空气间隙(air gap)。此外，数字微镜装置54配置于第二表面114旁，投影镜头56配置于第三表面116旁，而照明系统52配置于入光面122旁。

照明系统52所提供的照明光束(illumination beam)102会由入光面122进入第二棱镜120，再经由出光面124进入空气间隙，穿过空气间隙后经第一表面112进入第一棱镜110，再由第二表面114穿出第一棱镜110而投射在数字微镜装置54上。数字微镜装置54会将照明光束102转换成图像光束104，并使图像光束104从第二表面114进入第一棱镜110。接着，图像光束104会在第一表面102产生全反射后再由第三表面116穿出第一棱镜110至投影镜头56，而投影镜头56会将图像光束104投影于一屏幕(未示出)上，以在屏幕上形成图像。其中，第二棱镜120是用于补偿照明光束102及图像光束104在第一棱镜110中造成的光程差。

在现有技术中，出光面124与第一表面112之间存在空气间隙，以使图像光束104传递至第一表面112发生全反射。然而，由于第二棱镜120的折射率约1.8，其远大于空气的折射率，所以照明光束102传递至出光面124时，部分照明光束102容易因入射角过大而造成全反射(如光束103所示)，所以不能被有效地利用。如此，将降低屏幕上的图像的亮度。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种投影装置及其内部全反射棱镜，以降低照明光束在内部全反射棱镜内发生全反射的机率，从而提高图像亮度。

本发明的另一目的是提供一种投影装置及其内部全反射棱镜，减少第一棱镜中的杂散光在第一表面发生全反射的机率，使杂散光能自第一表面出射，以避免杂散光影响图像的对比。

为达到上述或其它目的，本发明提出一种投影装置，包括内部全反射棱镜、照明系统、反射式光阀(light valve)与投影镜头。内部全反射棱镜包括第一棱镜、第二棱镜与抗全反射层。第一棱镜具有第一表面、第二表面与第三表面。第二棱镜具有入光面与出光面，其中出光面与第一表面相对，且出光面与第一表面之间存在间隙。抗全反射层连接于部分出光面与部分第一表面之间。此外，照明系统配置于入光面旁，且适于朝向入光面提供照明光束。反射式光阀配置于第二表面旁，且位于照明光束的传递路径上。反射式光阀适于将照明光束转换成图像光束。投影镜头配置于第三表面旁，且位于图像光束的传递路径上。

本发明又提出一种投影装置，包括内部全反射棱镜、照明系统、反射式光阀与投影镜头。内部全反射棱镜包括第一棱镜与第二棱镜。第一棱镜具有第一表面、第二表面与第三表面，而第二棱镜具有入光面与出光面。部分出光面与部分第一表面相连，且其余部分出光面与其余部分第一表面之间存在间隙。此外，照明系统配置于入光面旁，且适于朝入光面提供照明光束。反射式光阀配置于第二表面旁，且位于照明光束的传递路径上。反射式光阀适于将照明光束转换成图像光束。投影镜头配置于第三表面旁，且位于图像光束的传递路径上。

为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，如下进行详细说明。

附图说明

图1是现有投影装置的示意图；

图2A是本发明一实施例的投影装置的示意图；

图2B是照明光束与图像光束投射于图2A的第一表面的示意图；

图3A是本发明另一实施例的投影装置的示意图；

图3B是照明光束与图像光束投射于图3A的第一表面的示意图；

图4是本发明又一实施例的内部全反射棱镜的示意图；

图5A是本发明再一实施例的内部全反射棱镜的示意图；

图5B是照明光束与图像光束投射于图5A的第一表面的示意图。