TW201024902A - Projection display system - Google Patents

Description

201024902 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ，種可顯示桎狀 本發明關於一種投影顯示系統，尤有關 投影影像的投影顯示系統。 【先前技術】 圖1為顯不-習知投影顯示裝置綱的示 所示，投影顯示裝置100的光學料 二*如圖1 閥_調變後，可於一榮幕上形成__出=束、=光 影顯示裝置觸通常投射於一平面榮幕1〇6，戶㈣= 史 =式細一平面的聚焦面來進行光學設計，因 W顯不裝置100要投影影像至—曲面榮幕⑽田白 獲得良好的聚焦效果及解像力。 、’ P無法 【發明内容】 本發明提供-種投影顯科 供具最鱗像相_度全制絲輝。、絲螢幕认 特徵中的目了:優點可以從本發明所揭露的技術 明之之—㈣份或全部目喊是其他目的，依本發 反射_^胃^^彡顯示纽包含—柱狀螢幕、至少一 又’5V單元。柱狀螢幕圈圍出具一柱體外形 6 201024902 的一容置空間’且反射錐體設於容置办 -底面及連接底_至少-側面，反反射錐體具有 反射錐體的所有側面均面

向柱狀螢幕’且反射錐體的-中叫大致平行柱狀螢幕的一 中心軸。第-投料元適於娜―第—影像縣至反射錐體 的側面，第—投料元的—第―执大解行反射錐體的中 心軸’且反射雜__於反射第—f彡像縣至柱狀榮 幕’以形成-柱狀投影影像。因為具有曲面的柱狀螢幕顯示 同樣具有曲面的反射賴反射而麵雜光束，因此可提供 雜的聚焦效果並顯示具最佳解像力的投影影像。 於-實施射’反射錐體的中心歡致重合柱狀勞幕的 中心抽’且第—郷單元的絲大致重合反娜體的中心 轴。 於-實施例中，柱狀螢幕關出具陳體外形的一容置 空間’反射錐體為-圓錐體且具有—45度的_半角。 β 办於—實施例中，柱狀螢幕圈圍出具角柱體外形的一容置 二間’且反射錐體為一四角錐體。 於貫施例中，投影顯示系統包含一第一投影單元及一 才又I單元。第二投影單元與第一投影單元並排設置於反 射錐體的—側’其中第—投影單元投射第—影像光束至反射 錐體的—第—半部’且第二投影單元投射-第二影像光束至 t錐體的-第二半部。依本實關之設計，因為合成兩個 技办單70的影像光束至同-柱狀螢幕’可使顯示影像具有較 201024902 南的亮度及解析度。 依本發明之另-實施例’-種投影顯示系統包含一柱狀 螢幕、-第_及—第二反射錐體、及—第―及—第二投影單 元。柱狀螢幕圈圍出具一柱體外形的一容置空間且第一及 • 第二反射錐體設於容置空間内。每—反射錐體具有-底面及 連接底面的至少—麻，第—反娜咖底面與第二反射錐 體的底面彼此相向’⑽些錐體的該些側面分別面向柱狀榮 ❿ 幕，而第-反射錐體的-中心轴及第二反射錐體的一中心轴 分別平行柱狀螢幕的一中心軸。第一投影單元設於第一反射 錐體其背向第二反射錐體的—侧，第__投影單元投射一第一 影像光束至第一反射錐體之侧面，第一投影單元的一第一光 軸大致平行反射錐體的中心轴，且第—反射錐體的所有側面 反射第-制絲束錄錢幕H辦被科二反射 錐體其背向第—反射錐體的—侧，第二投影單元投射一第二 ❿ 影像光束至第二反射錐體之侧面，第二投影單元的一第二光 軸大致平行第二反射錐體的中心軸，且第二反射錐體的所有 . 側面反射第二影像光束至柱狀螢幕。依本實施例之設計，因 • 分別設置於兩側的兩個投影單元可投射影像光束至柱狀螢 幕的不同區域，如此可獲得較大的影像顯示晝面。 本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術 特徵中得到進-步的了解。為讓本發明之上述和其他目的、 特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例並配合所附圖 8 201024902 式’作詳細說明如下。 【實施方式] 有關本㈣之_及其賴 下配合參考圖式之實施例的詳細說 將’在以 以下實施例中所提到的方向用語，例如呈現。 前或後等’僅是參相加_的方向。心 方2

響 =說明並非用來限制本發明。再者，於各二:: 同的疋件係以同一編號標註。 圖2為依本發明—實_之投影顯衫統U)的示魚 圖如圖2所不，投影顯示系統1〇包含一柱狀榮幕^、— 反射錐體Η、及-投料元16。減錄u關出一具圓 柱體cy外形的容置_P，換言之，柱崎幕12構成圓 柱體CY的-侧面。反射錐體14設置於柱狀榮幕12所圍繞 出的容置空間SP内’反射錐體14具有-底面141及連接底 面141的至少一側面142，且反射錐體14的所有側面⑷均 面向柱狀縣12，岐射賴14的-巾痛C2大致平行柱 狀螢幕12的-中，。軸。於本實施例中，反射錐體μ為一 具有45度的圓錐半角的圓錐反射鏡，且反射錐體14的中心 軸C2大致重合柱狀螢幕12的中心軸C1。投影單元π投射 —影像光束1至反射錐體14的側面142，且投影單元16的 一光轴C3大致平行反射錐體14的中心軸c2。於本實施例 中’投影單元16的光軸C3大致重合反射錐體14的中心轴 9 201024902 C2，且透過反射錐體14的側面142可將影像光束j反射至 整個柱狀螢幕12的内壁，而形成一 36〇度全視角的柱狀投 影影像。於本實施例中，投影單元16可包含一投影鏡頭161 及一光閥162，且光閥162例如可為數位微鏡裝置(DMD)或 液晶顯示面板(LCDpand)等。藉由本實施例之設計，因為具 有曲面的柱狀螢幕12顯示同樣具有曲面的反射錐體14反射 而來的影像光束，因此可提供最佳的聚焦效果並顯示具最佳 〇 解像力的投影影像。 圖3A及圖3B為示意圖，分別例示形成於光閥162上的 影像圖案與形成於柱狀螢幕12上的影像圖案。因為光閥162 為平面而柱狀螢幕12為一柱狀曲面，當欲利用圖2的投 影顯示系統10投射影像於柱狀螢幕12上時，需對原始影像 信號進行映射(mapping)處理，如此才能在柱狀螢幕12上正 確顯示。舉例而言，如圖3B所示，若想讓觀察者站在柱狀 _ 躲12財心看到一條直線L，則輸入的錄晝素信號必須 預先進行映射處理轉換成一圓弧線R(如圖3A所示），才能於 柱狀螢幕12正確顯示。於一實施例中，利用投影單元％本 身内建的晶片可進行映射轉換或放大/縮小的影像處理，或者 可利用軟體先對欲輸入投影單元Μ的原始影像信號進行映 射轉換或放大/縮小的影像處理後再輸入投影單元16。 圖4為依本發明另一實施例之投影顯示系統2〇的示意 圖。圖4的投影顯示系統2〇與圖2的實施例類似，差別在 201024902 於柱狀螢幕22圍繞出-具四角柱體pR外形的容置空間 犯’且反射賴24為—四鱗體。因為反射賴細角錐 體)的外形對應柱狀螢幕22所圍繞出的四角柱體pR的外 形，當投影單元26投射一影像光束I至反射錐體24，反射 錐體24的四個側面可將影像光束！反射至柱狀螢幕12的四 個側壁’同樣可形成一 36〇度全視角的柱狀投影影像。因此， 依本發明之實細，反射賴與減螢幕料形並不限定， 〇 僅需使兩者的外形具有對應關係，例如圓柱體柱狀螢幕對應 圓錐形反射錐體，四角柱體柱狀螢幕對應四角錐形反射錐 體，以此類推，即可形成一 度全視角的柱狀投影影像。 圖5為依本發明另—實施例之投影顯示系統30的示意 圖。如圖5所示，投影顯示系統30包含一柱狀螢幕32、一 反射錐體34及並排設置於該反射錐體34 一側的一第一投影 單元36Α及-第二投影單元36Β。第一投影單元36α具有一 • 光轴C4，第二投影單元36Β具有一光軸C5，且光轴^與 光軸C5間之中心線ct重合反射錐體μ之中心軸匸2。因 此’第-投影單元36A可投射第-影像光束n至反射錐體 34的上半部’且第二投影單元36B可投射第二影像光束12 至反射錐體34的下半部。藉由本實施例之設計，因為合成 兩個投影單元36A及36B的影像光束至同一柱狀螢幕32， 可使顯示影像具有較高的亮度及解析度。 圖6為依本發明另一實施例之投影顯示系統40的示意 11 201024902 圖。如圖6所示，投影顯示系統4〇包含一柱狀螢幕42、一 第一反射錐體44A、一第二反射錐體44B、一第一投影單元 46A及一第二投影單元46B。柱狀螢幕42圈圍出一具有柱體 • 外形之谷置空間SP，且第一反射錐體44A及第二反射錐體 44B a又於容置空間sp内。第一反射錐體44A具有一底面S1 及至少一側面S11，第二反射錐體44B具有一底面S2及至 少一側面S22，第一反射錐體44A的底面S1及第二反射錐 φ 體44B的底面S2彼此相向，且第一反射錐體44A的侧面S11 與第二反射錐體44B的侧面S22分別面向柱狀螢幕42，而 第一反射錐體44A的中心軸C6與第二反射錐體44B的中心 軸C7分別平行柱狀螢幕42的一中心轴C1。於本實施例中， 第一反射錐體44A的中心軸c：6與第二反射錐體44B的中心 軸C7均大致重合柱狀螢幕42的一中心軸C1。第一投影單 兀46A面向第一反射錐體44A之側面SI 1並設於反射錐體 參 44A其背向反射錐體44B的一侧，第二投影單元46B面向第 二反射錐體44B之側面S22並設於反射錐體44B其背向反射 雜44A的一侧，第一投影單元46A投射第一影像光束η 至第一反射錐體44Α之側面SI 1，第一投影單元之一光軸C4 大致平行第—反射錐體44A之中心軸C0，且透過該第一反 射錐體44A的所有侧面sn可將該第一影像光束n反射至 柱狀螢幕42以形成一勤度全視角的柱狀投影影像之一部 分。第二投影單元投射第二影像光束12至第二反射錐 12 201024902 體44B之側面S22，第二投影單元46B的一光轴C5大致平 行第二反射錐體44B之中心轴C7，且透過第二反射錐體44B 的所有側面S22可將第二影像光束12反射至柱狀螢幕42以 形成柱狀投影影像之另一部分。於本實施例中，第一投影單 元之一光軸C4大致重合第一反射錐體44A之中心軸C6,第 二投影單元46B的一光軸C5大致重合第二反射錐體44B之 中心軸C7。因分別設置於兩側的兩個投影單元46A、46B可 投射影像光束至柱狀螢幕42的不同區域，如此可獲得較大 的影像顯示晝面。於本實施例中’柱狀螢幕可為圓柱體柱狀 螢幕，第一反射錐體44A與第二反射錐體44B可為一具有 45度的圓錐半角的圓錐反射鏡；或柱狀螢幕可為四角柱體柱 狀螢幕’第一反射錐體44A與第二反射錐體44B可為四角錐 體反射鏡，但皆不以此為限。 雖然剛述各個實施例關於柱狀螢幕中心軸、反射錐體中 心軸及投影單元光軸均例示為彼此大致重合，但其並不限 疋’上述之各個中心軸及光軸僅需大致平行即可獲得360度 全視角的柱狀投影效果。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限 定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範 圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當 視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外，本發明的任— 實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的 13 201024902 或優點或特點。此外，摘要邱 此祕夺 卜麟抑和標題錢用雜助專利文 件搜哥之用，並_來關本㈣之權利範圍。 【圖式簡單說明】 圖1為顯示一習知投影顯示裝置的示意圖。 圖2為依本發實施例之投影顯示祕的示意圖。 圖3A及圖3B為示意圖’分別顯示形成於光閥上的影像 _ 圖案與形成於柱狀螢幕上的影像圖案。 圖4為依本發明另一實施例之投影顯示系統的示意圖。 圖5為依本發明另一實施例之投影顯示系統的示意圖。 圖6為依本發明另一實施例之投影顯示系統的示意圖。 【主要元件符號說明】 10、20、30、40 投影顯示系統 12'22 ' 32、42 柱狀螢幕 14、24、34、44A、44B 反射錐體 141 錐體底面 142 錐體側面 16、26、36A、36B、46A、46B 投影單元 161 投影鏡頭 162 光閥 100 投影顯示裝置 14 201024902 102 光學引擎 104 光閥 106 平面螢幕 108 曲面螢幕 a、C2、C6、C7 中心軸 C3、C4、C5 光軸 CT 中心線

CY 圓柱體 I、II、12 影像光束 L 直線 PR 四角柱體 R 圓弧線 SI、S2 底面

Sll ' S22 側面

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Claims (1)

1. 201024902 十、申請專利範圍： 1· 一種投影顯不系統，包含： 一柱狀螢幕，圈圍出具一柱體外形的一容置空間； . 至少一反射錐體，設於該容置空間内，該反射錐體具有 一底面及連接該底面的至少一侧面，該反射錐體的該侧面面 向該柱狀螢幕；及 一第一投影單元，適於投射一第一影像光束至該反射錐 ❿ 義該側面，且該反射錐體的該側面適於反射該第—影像光 束至該柱狀螢幕。 2. 如申請專利範圍第1項所述之投影顯示系統，其中該 反射錐體的-中坤大致平行該柱狀螢幕的—中心轴，且該 第一投影單元的一第一光軸大致平行該反射錐體的該中心 轴。 3. 如申請專利範圍第2項所述之投影顯示系統，其中該 ❹ 反射錐體之該中心轴大致重合該柱狀螢幕之該中心軸，且該 • 帛—投料元之該雄域重合就射辆之該中心轴。 4·如申請專利範圍第1項所述之投影顯示系'统，其中該 柱體為一圓柱體，且該反射錐體為一圓錐體。 5·如申請專利範圍第1項所述之投約員示系統，其中該 反射錐體具有一 45度的圓錐半角。 6.如申請專利範圍帛i項所述之投影顯示系、统，其中該 柱體為-角柱體，且該反射雜為一鱗懸。 ' 16 201024902 7. 如申請專利範圍第丨項所述之投影顯示系統，其中該 柱體為一四角柱體，且該反射錐體為一四角錐體。、/ 8. 如申請專利範圍第1項所述之投影顯示系統，其中該 投影單元包含一映射處理裝置，以對輸入該投影單元的一原 始影像信號進行一映射轉換影像處理。 9.如申請專利範圍第1項所述之投影顯示系統，更包 含-第二投影單元，該第二投影單元與該第—投影單元並排 ❹ 設置於該反射錐體的-側，其巾該第-投影單元適於投射該 第一影像光束至該反射錐體的一第一半部，且該第二投影單 兀適於投射一第二影像光束至該反射錐體的一第二半部。 10.如申請專利範圍第9項所述之投影顯示系統，其中 §亥第-投影單元具有-第一光轴’該第二投影單元具有一第 二光軸，且該第一光軸與該第二光轴間之中心線大致重合該 反射錐體之一中心軸。 φ 11. 一種投影顯示系統，包含： 一柱狀螢幕，圈圍出具一柱體外形的一容置空間； 一第一及一第二反射錐體，設於該容置空間内，其中該 第-及該第二反射錐體各自具有一底面及連接該底面的至 ;一側面，該第一反射錐體的該底面與該第二反射錐體的該 底面彼此相向，且該第一反射錐體的該侧面及該第二反射錐 體的該側面分別面向該柱狀螢幕； 一第一投影單元，面向該第一反射錐體之該侧面，該第 17 201024902 -投料元適於投射-第-影像光束至該第—反射錐體之 該侧面，且該第-反射錐體的該侧面適於反射該第— 束至該柱狀螢幕；及 如从 -第二投影單元’面向該第二反射錐體之該侧面， 二投影單元適於投射-第二影像光束魏第二反射錐體: 該側面，且該第二反躲體的該細適於反射該第 束至該柱狀螢幕。 〜象先 ★ 12·如申請專利範圍第“項所述之投影顯示系統，其中 該第-反射錐體的-中心轴及該第二反射錐體的一中心軸 分別平行練狀螢幕的軸，且該第―投影單元具有— 第-光軸，該第二投影單元具有—第二糾，該第—細大 致平行該第-反__該巾叫，該第二秘大致 第二反射錐體的該中心軸。 Λ 13·如申請專娜_ 12項所述之投影顯衫統 ❹ 該第-反射錐體之該巾叫大致重合該第二反射錐體之該 中心轴。 ★ 14_如巾5f專她㈣12項所述之投影顯示系統，其 該第-砂早70之該第_光轴A致重合該第—反射錐體之 «亥中〜軸，且料二投料元之該第二絲大致重合一 反射錐體之該中心軸。 禾一 *15·如申W專他11第12項所述之投影顯示系統，其中 該第一反射錐體之該中心軸、觸二反射錐體之該中心軸、 18 201024902 該第一投影單元之該第一光轴及該第二投影單元之該第二 光軸分別重合該柱狀螢幕之該中心軸。 16.如申請專利範圍第11項所述之投影顯示系統，其中 該柱體為一圓柱體，且該第一反射錐體及該第二反射錐體分 * 別為一圓錐體。 • 17.如申請專利範圍第11項所述之投影顯示系統，其中 該第一反射錐體及該第二反射錐體分別具有一 45度的圓錐 e +角。 18. 如申請專利範圍第11項所述之投影顯示系統，其中 該柱體為一角柱體，且該第一反射錐體及該第二反射錐體分 別為一角錐體。 19. 如申請專利範圍第11項所述之投影顯示系統，其中 該柱體為一四角柱體，且該第一反射錐體及該第二反射錐體 分別為一四角錐體。

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