积分柱以及投影装置
技术领域
本实用新型关于一种积分柱以及投影装置。
背景技术
现有的投影装置中，在光束被导引至光调制元件(例如：数字微镜元件， digitalmicro-mirror device)前，通常会经光均匀化元件处理。为使元件内部提供光束足够的反射次数，提升光均匀度，光均匀化元件通常为长条状结构。相对地，若是反射次数不足，就会造成光均匀度低落，也因此反射次数不能太少，进而难以缩短光均匀化元件的长度，造成投影装置小型化的困难。总括而言，现有技术的积分柱本身的长度限制了投影装置的体积，阻碍了投影装置的小型化；并且，基于投影装置内部的空间限制，积分柱与光调制元件的相对位置也受到了相当的限制，若光路中途欲以另外的光学元件调整，不仅增加成本，也可能影响原已达成均匀化之光束，造成画面品质不佳。
本「背景技术」段落只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在「背景技术」中所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。此外，在「背景技术」中所揭露的内容并不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本实用新型申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种积分柱，其有利于增加投影装置的内部元件的配置弹性以及投影装置的小型化。
本实用新型提供一种投影装置，以实现投影装置的小型化。
本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型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，本实用新型所提供的积分柱用于均匀化光束。积分柱包括主柱体以及副柱体，主柱体具有彼此相对的入光侧以及出光侧，副柱体连接主柱体，且副柱体包括调整面，用以改变光束的传导方向为偏离于主柱体或导引至主柱体。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型所提供的投影装置包括照明系统、光阀以及投影镜头。照明系统包括光源以及上述的积分柱，光源用以提供光束，积分柱用于均匀化光源提供的光束。光阀配置于光束的传递路径上，且用以将光束转换成影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上，且用以投射影像光束。
本实用新型的积分柱以及投影装置中，借由副柱体的调整面，可以有效调整光束的传递方向以完成光均匀化过程，使得积分柱上游及下游的光学元件设置位置有更大的弹性，光路上的限制也将更少，从而使投影装置内部的空间利用更加便利，有利于投影装置小型化。
为让本实用新型之上述和其他目的、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为本实用新型一实施例的积分柱的示意图；
图2为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图；
图3为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图；
图4为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图；
图5为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图；
图6为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图；
图7为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图；
图8为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图；
图9为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图；
图10为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图；
图11为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图；以及
图12为本实用新型一实施例的投影装置的示意图。
具体实施方式
有关本实用新型之前述及其他技术内容、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，将可清楚的呈现。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实用新型。
图1为本实用新型一实施例的积分柱的示意图。请参考图1，本实施例的积分柱100包括主柱体110以及副柱体120，主柱体110具有彼此相对的入光侧111以及出光侧112，副柱体120连接主柱体110，且副柱体120包括调整面121、122。本实施例的积分柱100用于均匀化光束L，调整面121、 122用以改变光束L的传导方向为偏离于主柱体110或导引至主柱体110。此外。主柱体110的数量可为一个或多个，副柱体120的数量亦可为一个或多个，调整面121、122的数量也可为一个或多个，本实用新型对于主柱体110、副柱体120以及调整面121、122的数量不予以限制。另外，主柱体110以及副柱体120的材质可为如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅树脂等可透光材质，但本实用新型不局限于此。
主柱体110可为空心或者实心。实心的主柱体110例如为全反射柱体或者具有反射膜于外壁面上的柱体，但本实用新型不局限于此。空心的主柱体110例如为主柱体110具有反射膜于内壁面上的柱体或者具有反射膜于外壁面上的柱体，但本实用新型不局限于此。
主柱体110可包括第一主柱体130，第一主柱体130具有相对的第一入光侧131以及第一出光侧132，且副柱体120可包括第一副柱体140以及第二副柱体150。第一副柱体140连接第一主柱体130的第一入光侧131，第二副柱体150连接第一主柱体130的第一出光侧132。进一步来说，在本实施例中，如图中所绘示，主柱体110的数量为一个，副柱体120的数量为两个，即第一主柱体130、第一副柱体140以及第二副柱体150，主柱体110 的入光侧111以及出光侧112即为第一主柱体130的第一入光侧131以及第一出光侧132。另外，在本实施例中，副柱体120的调整面121、122的数量为两个，第一副柱体140包括调整面121，第二副柱体150包括调整面 122，第一副柱体140的调整面121相对于第一入光侧131倾斜，第二副体柱的调整面122相对第一出光侧132倾斜，第一副柱体140的调整面121 与第二副柱体150的调整面122的倾斜方向例如相同。此外，在本实施例中，第一副柱体140以及第二副柱体150为三角柱体，第一主柱体130为矩形柱体、楔形柱体或者圆形柱体，但本实用新型不局限于此。再者，第一副柱体140的调整面121与第二副柱体150的调整面122的可依需求设计为相互平行或不平行，本实施例是以第一副柱体140的调整面121与第二副柱体150的调整面122相互平行作为例示。
在本实施例中，光束L向主柱体110的入光侧111(第一主柱体130的第一入光侧131)传递，并在主柱体110的内部进行多次反射并朝出光侧 112(第一出光侧132)传递，最终由出光侧112出射，从而达成光均匀化过程。在整个光均匀化过程中，由于光束L经过多次反射后可使得光束L中的相异子光束之间产生微小的角度差异，故能达到光均匀化效果。然而，相异子光束之间的微小的角度差异仍不影响光束L保持由主柱体110部的入光侧111往出光侧112的方向传递。另一方面，副柱体120可将不同入射方向的光束L调整至足以入射主柱体110以达成光均匀化效果以及/或者使对原先由主柱体110出射的光束L进行角度调整以使均匀化后的光束L 可入射至积分柱100之后端光学元件(例如光阀)。举例来说，第一副柱体 140的调整面121可将入射积分柱100的光束L调整至足以入射主柱体110 中，第二副柱体150的调整面122可对由主柱体110出射的光束L进行角度调整以入射至积分柱100之后端光学元件；进一步来说，在本实施例中，第一副柱体140以及第二副柱体150的调整面121、122为反射面，光束L 由第一副柱体140的顶侧入射第一副柱体140后，被第一副柱体140的调整面121反射而由第一入光侧131进入第一主柱体130；其后，光束L由第一出光侧132离开第一主柱体130并进入第二副柱体150；光束L最终被第二副柱体150的调整面122反射并由第二副柱体150的底侧离开第二副柱体150，以入射至后端光学元件。此外，本实用新型中，调整面121 并不限定必定为单一平面，也可是曲面、或由多个平面组成之组合等其他型态。于此实施例中，第一副柱体140的顶侧与第二副柱体150的底侧分别位于主柱体110的相对两侧，然不局限于此。
此外，光束L于积分柱内至少传递至调整面两次，举例而言，光束L 可被单一个副柱体内的两个相异调整面各自调整，或者被两个副柱体各自的调整面调整。在本实施例中，如图1所示，光束L是被第一副柱体140 的调整面121以及第二副柱体150的调整面122调整，即被两个副柱体120 各自的调整面121、122调整。
本实施例的积分柱100，借由副柱体120的调整面121、122，可以有效调整光束L的传递方向以完成光均匀化过程，使得积分柱100上游及下游的光学元件设置位置有更大的弹性，光路上的限制也将更少，从而使投影装置内部的空间利用更加便利，有利于投影装置小型化。
图2为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图。请参考图2，本实施例的积分柱100a与图1中所示的积分柱100的相异处在于：本实施例的积分柱100a的第一副柱体140a以及第二副柱体150a的调整面121a、122a 为穿透面。在本实施例中，来自于第一副柱体140a底侧的光束La由第一副柱体140a的调整面121a进入第一副柱体140a时发生折射而向第一主柱体130a的第一入光侧131a传递；光束La在第一主柱体130a的内部进行多次反射并朝第一出光侧132a传递；之后，光束La由第一出光侧132a离开第一主柱体130a并进入第二副柱体150a；光束La最终由第二副柱体150a 的调整面122a离开第二副柱体150a。光束La于第二副柱体150a的调整面 122a发生折射而可往积分柱100a之后端光学元件传递。
图3为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图。请参考图3，本实施例的积分柱100b与图2中所示的积分柱100a的相异处在于：本实施例的积分柱100b的第一副柱体140b的调整面121b与第二副柱体150b的调整面122b的倾斜方向相反。在本实施例中，来自于第一副柱体140b底侧的光束Lb由第一副柱体140b的调整面121b进入第一副柱体140b时发生折射而向第一主柱体130b的第一入光侧131b传递；光束Lb在第一主柱体 130b的内部进行多次反射并朝第一出光侧132b传递；之后，光束Lb由第一出光侧132b离开第一主柱体130b并进入第二副柱体150b；光束Lb最终由第二副柱体150b的调整面122b离开第二副柱体150b。光束于第二副柱体150b的调整面122b发生折射而可往积分柱100b之后端光学元件传递。
图4为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图。请参考图4，本实施例的积分柱100c与图3中所示的积分柱100b的相异处在于：本实施例的积分柱100c的两个调整面121c、122c分别为穿透面以及反射面。举例而言，第一副柱体140c的调整面121c为反射面，第二副柱体150c的调整面 121c为穿透面。在本实施例中，来自于第一副柱体140c顶侧的光束Lc进入第一副柱体140c后于调整面121c发生反射而向第一主柱体130c的第一入光侧131c传递。光束进入第一主柱体130c后，在第一主柱体130c的内部进行多次反射并朝第一出光侧132c传递；随后，光束Lc由第一出光侧 132c离开第一主柱体130c并进入第二副柱体150c；光束Lc最终由第二副柱体150c的调整面122c离开第二副柱体150c。光束Lc于第二副柱体150c的调整面122c发生折射而可往积分柱100c之后端光学元件传递。
图5为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图。请参考图5，在本实施例的积分柱100d中，主柱体110d例如包括第一主柱体130d以及第二主柱体160d，第一主柱体130d具有相对的第一入光侧131d以及第一出光侧 132d，第二主柱体160d具有相对的第二入光侧161d以及第二出光侧162d，副柱体120d例如包括第一副柱体140d。第一副柱体140d连接于第一主柱体130d的第一出光侧132d与第二主柱体160d的第二入光侧161d之间。进一步来说，在本实施例中，如图5中所绘示，主柱体110d的数量为两个，副柱体120d的数量为一个，即第一主柱体130d、第二主柱体160d以及第一副柱体140d。由图5中可见，本实施例的积分柱100d大致上成U字型，但本实用新型不局限于此。另外，在本实施例中，副柱体120d的调整面 121d、122d的数量为两个，也就是说，第一副柱体140d包括两个调整面 121d、122d，且第一副柱体140d的调整面121d、122d为反射面；第一副柱体140d的两个调整面121d、122d分别设置于第一出光侧132d以及第二入光侧161d，用以将沿着第一主柱体130d传递的光束Ld导引至沿着第二主柱体160d传递，且光束Ld于第一主柱体130d的传递方向相反于光束 Ld于第二主柱体160d的传递方向。此外，在本实施例中，第一主柱体130d 以及第二主柱体160d为矩形柱体，第一副柱体140d为梯形柱体，但本实用新型不局限于此，在其他实施例中，第一主柱体130d以及第二主柱体 160d也可为楔形柱体或者圆形柱体，第一副柱体140d也可以为弧形柱体或三角形柱体。
在本实施例中，光束Ld由第一入光侧131d进入第一主柱体130d后，在第一主柱体130d的内部进行多次反射并且朝第一出光侧132d传递而由第一出光侧132d离开第一主柱体130d；光束Ld离开第一主柱体130d后接续进入第一副柱体140d，光束Ld依序被第一副柱体140d的两个调整面 121d、122d反射而往第二入光侧161d传递；接着，光束Ld由第二入光侧 161d进入第二主柱体160d；光束Ld在第二主柱体160d的内部进行多次反射并且朝第二出光侧162d传递；光束Ld最终由第二出光侧162d出射并往积分柱100d之后端光学元件传递。此外，在本实施例中，光束Ld被第一副柱体140d的两个调整面121d、122d分别反射，也就是说，光束Ld被单一个副柱体120d内的两个相异调整面121d、122d分别调整。
在本实施例中，借由单一个副柱体120d具有多个调整面121d、122d 之设计，可让光束Ld的传递方向产生大幅度的角度改变。利用此特性，在投影装置内可利用之空间受限的情形下，可使光束在传递至积分柱100d之后端光学元件之前传递至多个主柱体110d(如第一主柱体130d、第二主柱体160d)，以增强光均匀化效果。此外，每一主柱体110d的横向长度可以缩减，使积分柱100d的横向长度相较于单一主柱体的积分柱短，如此能使投影装置内部光学元件的布设(layout)更具弹性。
图6为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图。请参考图6，本实施例的积分柱100e与图5中所示的积分柱100d的相异处在于：副柱体120e 的数量为两个，且副柱体120e的调整面121e、122e、123e的数量为三个。进一步来说，本实施例的副柱体120e还例如包括第一副柱体140e及第二副柱体150e，且第二副柱体150e包括调整面123e，而第一副柱体140e包括调整面121e、122e，第二副柱体150e的调整面123e为穿透面。第二副柱体150e连接于第一主柱体130e的第一入光侧131e，且第二副柱体150e 的调整面123e相对于第一入光侧131e倾斜。此外，在本实施例中，第二副柱体150e可为三角柱体，但本实用新型不局限于此。
在本实施例中，来自于第二副柱体150e顶侧的光束Le由第二副柱体 150e的调整面123e进入第二副柱体150e时发生折射而向第一主柱体130e 的第一入光侧131e传递；光束Le由第一入光侧131e进入第一主柱体130e 后，在第一主柱体130e的内部进行多次反射并且朝第一出光侧132e传递而由第一出光侧132e离开第一主柱体130e；光束Le离开第一主柱体130e 后接续进入第一副柱体140e，光束Le依序被第一副柱体140e的两个调整面121e、122e反射而往第二入光侧161e传递；接着，光束Le由第二入光侧161e进入第二主柱体160e；光束Le在第二主柱体160e的内部进行多次反射并且朝第二出光侧162e传递；光束Le最终由第二出光侧162e出射并往积分柱100e之后端光学元件传递。此外，在本实施例中，光束Le除了被第一副柱体140e的两个调整面121e、122e分别反射以外，光束Le还于第二副柱体150e的调整面123e发生折射，也就是说，光束Le除了被单一个副柱体120e内的两个相异调整面121e、122e分别调整以外，光束Le还被两个副柱体120e各自的调整面121e、122e、123e调整。
在本实施例中，借由第一副柱体140e的两个调整面121e、122e以及第二副柱体150e的调整面123e的配合，可让光束Le的传递方向产生大幅度的角度改变。利用此特性，在投影装置内可利用之空间受限的情形下，可使光束Le在传递至积分柱100e之后端光学元件之前传递至多个主柱体 (如第一主柱体130e、第二主柱体160e)，以增强光均匀化效果。此外，每一主柱体(如第一主柱体130e、第二主柱体160e)的横向长度可以缩减，使积分柱100e的横向长度相较于单一主柱体的积分柱短，如此能使投影装置内部光学元件的布设(layout)更具弹性。
图7为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图。请参考图7，本实施例的积分柱100f与图6中所示的积分柱100e的相异处在于：副柱体120f 的数量为三个，且副柱体120f的调整面121f、122f、123f、124f的数量为四个。进一步来说，本实施例的副柱体120f包括第一副柱体140f、第二副柱体150f以及第三副柱体170f，且第三副柱体170f包括调整面124f，第一副柱体140f包括调整面121f、122f，第二副柱体150f包括调整面123f。第三副柱体170f连接于第二主柱体160f的第二出光侧162f，且第三副柱体 170f的调整面124f相对于第二出光侧162f倾斜，但本实用新型不局限于此。此外，在本实施例中，第二副柱体150f以及第三副柱体170f为三角柱体，但本实用新型不局限于此。另外，在其他实施例中，副柱体120f也可以仅包括如图7中所示的第一副柱体140f以及第三副柱体170f，而不包括第二副柱体150f。再者，在本实施例中，第二副柱体150f以及第三副柱体170f 的调整面123f、124f为穿透面，但本实用新型不局限于此，在其他实施例中，第二副柱体150f及第三副柱体170f的调整面中之至少一者也可以是反射面。
在本实施例中，来自于第二副柱体150f顶侧的光束Lf由第二副柱体 150f的调整面123f进入第二副柱体150f时发生折射而向第一主柱体130f 的第一入光侧131f传递；光束Lf由第一入光侧131f进入第一主柱体130f 后，在第一主柱体130f的内部进行多次反射并且朝第一出光侧132f传递而由第一出光侧132f离开第一主柱体130f；光束Lf离开第一主柱体130f后接续进入第一副柱体140f，光束依序被第一副柱体140f的两个调整面121f、122f反射而往第二入光侧161f传递；接着，光束Lf由第二入光侧161f进入第二主柱体160f；光束Lf在第二主柱体160f的内部进行多次反射并且朝第二出光侧162f传递而由第二出光侧162f出射至第三副柱体170f；光束 Lf最终于第三副柱体170f的调整面124f发生折射而往积分柱100f之后端光学元件传递。此外，在本实施例中，光束Lf除了被第一副柱体140f的两个调整面121f、122f分别反射以外，光束Lf还于第二副柱体150f以及第三副柱体170f的调整面123f、124f发生折射，也就是说，光束Lf除了被单一个副柱体120f内的两个相异调整面121f、122f分别调整以外，光束 Lf还被三个副柱体120f各自的调整面121f、122f、123f、124f调整。
在本实施例中，借由第一副柱体140f的两个调整面121f、122f、第二副柱体150f的调整面123f以及第三副柱体170f的调整面121f的配合，可让光束Lf的传递方向产生大幅度的角度改变。利用此特性，在投影装置内可利用之空间受限的情形下，可使光束Lf在传递至积分柱100f之后端光学元件之前传递至多个主柱体(如第一主柱体130f、第二主柱体160f)，以增强光均匀化效果。此外，每一主柱体(如第一主柱体130f、第二主柱体160f) 的横向长度可以缩减，使积分柱100f的横向长度相较于单一主柱体的积分柱短，如此能使投影装置内部光学元件的布设(layout)更具弹性。
图8为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图。请参考图8，本实施例的积分柱100g与图5中所示的积分柱100d的相异处在于：主柱体110g 的数量为三个，副柱体120g的数量为两个，且副柱体120g的调整面121g、 122g、123g、124g的数量为四个。进一步来说，本实施例的积分柱100g 的主柱体110g包括第一主柱体130g、第二主柱体160g以及第三主柱体 180g，副柱体120g包括第一副柱体140g及第二副柱体150g。第三主柱体180g具有相对的第三入光侧181g以及第三出光侧182g，第二副柱体150g 连接于第二主柱体160g的第二出光侧162g与第三主柱体180g的第三入光侧181g之间。由图8中可见，本实施例的积分柱100g大致上成S字型。并且，第一副柱体140g包括调整面121g、122g，第二副柱体150g包括调整面123g、124g，第二副柱体150g的两调整面123g、124g分别设置于第二出光侧162g以及第三入光侧181g，用以将沿着第二主柱体160g传递的光束Lg导引至沿着第三主柱体180g传递，且光束Lg于第二主柱体160g 的传递方向相反于光束Lg于第三主柱体180g的传递方向。另外，第一副柱体140g以及第二副柱体150g的调整面121g、122g、123g、124g为反射面。此外，在本实施例中，第三主柱体180g为矩形柱体，第二副柱体150g 为梯形柱体，但本实用新型不局限于此，在其他实施例中，第三主柱体180g 也可以为楔形柱体或者圆形柱体，第二副柱体150g也可以为弧形柱体。
在本实施例中，光束Lg由第一入光侧131g进入第一主柱体130g后，在第一主柱体130g的内部朝第一出光侧132g传递而由第一出光侧132g离开第一主柱体130g；光束Lg离开第一主柱体130g后接续进入第一副柱体 140g，光束Lg依序被第一副柱体140g的两个调整面121g、122g反射而往第二入光侧161g传递；接着，光束Lg由第二入光侧161g进入第二主柱体 160g；光束Lg在第二主柱体160g的内部朝第二出光侧162g传递而由第二出光侧162g出射至第二副柱体150g；光束Lg依序被第二副柱体150g的两个调整面123g、124g反射而往第三入光侧181g传递并由第三入光侧181g 进入第三主柱体180g；光束Lg在第三主柱体180g的内部朝第三出光侧 182g传递；光束Lg最终由第三出光侧182g出射并往积分柱100g之后端光学元件传递。应当理解。光束Lg于第一主柱体130g、第二主柱体160g 以及第三主柱体180g可借由多次反射达成光均匀化过程，在图8中光束 Lg的路径仅为示例。
在本实施例中，借由第一副柱体140g的两个调整面121g、122g以及第二副柱体150g的两个调整面123g、124g的配合，可让光束Lg的传递方向产生大幅度的角度改变。利用此特性，在投影装置内可利用之空间受限的情形下，可使光束Lg在传递至积分柱100g之后端光学元件之前传递至多个主柱体110g(如第一主柱体130g、第二主柱体160g、第三主柱体180g)，以增强光均匀化效果。此外，每一主柱体110g的横向长度可以缩减，使积分柱100g的横向长度相较于单一主柱体的积分柱短，如此能使投影装置内部光学元件的布设(layout)更具弹性。
图9为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图。请参考图9，本实施例的积分柱100h与图8中所示的积分柱100g的相异处在于：副柱体120h 的数量为三个，且副柱体120h的调整面121h、122h、123h、124h、125h 的数量为五个。进一来说，本实施例的副柱体120h包括第一副柱体140h、第二副柱体150h以及第三副柱体170h，第三副柱体170h包括调整面125h，第一副柱体140h包括调整面121h、122h，第二副柱体150h包括调整面123h、 124h，第三副柱体170h的调整面125h为穿透面。第三副柱体170h连接于第一主柱体130h的第一入光侧131h，且第三副柱体170h的调整面125h 相对于第一入光侧131h倾斜。此外，在本实施例中，第三副柱体170h可为三角柱体，但本实用新型不局限于此。
在本实施例中，来自于第三副柱体170h顶侧的光束Lh由第三副柱体 170h的调整面125h进入第三副柱体170h时发生折射而向第一主柱体130h 的第一入光侧131h传递；光束Lh由第一入光侧131h进入第一主柱体130h 后，在第一主柱体130h的内部朝第一出光侧132h传递而由第一出光侧132h 离开第一主柱体130h；光束Lh离开第一主柱体130h后接续进入第一副柱体140h，光束Lh依序被第一副柱体140h的两个调整面121h、122h反射而往第二入光侧161h传递；接着，光束Lh由第二入光侧161h进入第二主柱体160h；光束Lh在第二主柱体160h的内部朝第二出光侧162h传递而由第二出光侧162h出射至第二副柱体150h；光束Lh依序被第二副柱体 150h的两个调整面123h、124h反射而往第三入光侧181h传递并由第三入光侧181h进入第三主柱体180h；光束Lh在第三主柱体180h的内部朝第三出光侧182h传递；光束Lh最终由第三出光侧182h出射，以往积分柱 100h之后端光学元件传递。应当理解。光束Lh于第一主柱体130h、第二主柱体160h以及第三主柱体180h可借由多次反射达成光均匀化过程，在图9中光束Lh的路径仅为示例。
在本实施例中，借由第一副柱体140h的两个调整面121h、122h、第二副柱体150h的两个调整面123h、124h以及第三副柱体170h的调整面125h 的配合，可让光束Lh的传递方向产生大幅度的角度改变。利用此特性，在投影装置内可利用之空间受限的情形下，可使光束Lh在传递至积分柱100h 之后端光学元件之前传递至多个主柱体(如第一主柱体130h、第二主柱体 160h、第三主柱体180h)，以增强光均匀化效果。此外，每一主柱体(如第一主柱体130h、第二主柱体160h、第三主柱体180h)的横向长度可以缩减，使积分柱100h的横向长度相较于单一主柱体的积分柱短，如此能使投影装置内部光学元件的布设(layout)更具弹性。
图10为本实用新型另一实施例的积分柱的示意图。请参考图10，本实施例的积分柱100i与图9中所示的积分柱100h的相异处在于：副柱体120i 的数量为四个，且副柱体120i的调整面121i、122i、123i、124i、125i、126i 的数量为六个。进一来说，本实施例的副柱体120i包括第一副柱体140i、第二副柱体150i、第三副柱体170i以及第四副柱体190i，第四副柱体190i 包括调整面126i，第三副主体170i包括调整面125i，第一副柱体140i包括调整面121i、122i，第二副柱体150i包括调整面123i、124i，第四副柱体 190i连接于第三主柱体180i的第三出光侧182i，且第四副柱体190i的调整面126i相对于第三出光侧182i倾斜。此外，在本实施例中，第三副柱体 170i以及第四副柱体190i可为三角柱体，但本实用新型不局限于此。另外，在其他实施例中，副柱体120i也可以仅包括如图9中所示的第一副柱体140i、第二副柱体150i以及第四副柱体190i，而不包括第三副柱体170i。再者，在本实施例中，第三副柱体170i以及第四副柱体190i的调整面125i、126i为穿透面，但本实用新型不局限于此，在其他实施例中，第三副柱体 170i及第四副柱体190i的调整面125i、126i中之至少一者也可以是反射面。
在本实施例中，来自于第三副柱体170i顶侧的光束Li由第三副柱体 170i的调整面125i进入第三副柱体170i时发生折射而向第一主柱体130i 的第一入光侧131i传递；光束Li由第一入光侧131i进入第一主柱体130i 后，在第一主柱体130i的内部进行多次反射并且朝第一出光侧132i传递而由第一出光侧132i离开第一主柱体130i；光束Li离开第一主柱体130i后接续进入第一副柱体140i，光束Li依序被第一副柱体140i的两个调整面 121i、122i反射而往第二入光侧161i传递；接着，光束Li由第二入光侧161i 进入第二主柱体160i；光束Li在第二主柱体160i的内部进行多次反射并且朝第二出光侧162i传递而由第二出光侧162i出射至第二副柱体150i；光束 Li依序被第二副柱体150i的两个调整面123i、124i反射而往第三入光侧181i 传递并由第三入光侧181i进入第三主柱体180i；光束Li在第三主柱体180i 的内部进行多次反射并且朝第三出光侧182i传递而由第三出光侧182i出射至第四副柱体190i；光束Li最终于第四副柱体190i的调整面126i发生折射而往积分柱100i之后端光学元件传递。
在本实施例中，借由第一副柱体140i的两个调整面121i、122i、第二副柱体150i的两个调整面123i、124i、第三副柱体170i的调整面125i以及第四副柱体190i的调整面126i的配合，可让光束Li的传递方向产生大幅度的角度改变。利用此特性，在投影装置内可利用之空间受限的情形下，可使光束Li在传递至积分柱100i之后端光学元件之前传递至多个主柱体 (如第一主柱体130i、第二主柱体160i、第三主柱体180i)，以增强光均匀化效果。此外，每一主柱体(如第一主柱体130i、第二主柱体160i、第三主柱体180i)的横向长度可以缩减，使积分柱100i的横向长度相较于单一主柱体的积分柱短，如此能使投影装置内部光学元件的布设(layout)更具弹性。
图11为本实用新型一实施例的积分柱的示意图。请参考图11，本实施例的积分柱100j与图10中所示的积分柱100i的相异处在于：第三副柱体 170j以及第四副柱体190j的调整面125j、126j为反射面。
在本实施例中，来自于第三副柱体170j顶侧的光束Li由第三副柱体 170j的顶侧进入第三副柱体170j后被第三副柱体170j的调整面125j反射而向第一主柱体130j的第一入光侧131j传递；光束Lj由第一入光侧131j 进入第一主柱体130j后，在第一主柱体130j的内部进行多次反射并且朝第一出光侧132j传递而由第一出光侧132j离开第一主柱体130j；光束Lj离开第一主柱体130j后接续进入第一副柱体140j，光束Lj依序被第一副柱体 140j的两个调整面121j、122j反射而往第二入光侧161j传递；接着，光束 Lj由第二入光侧161j进入第二主柱体160j；光束Lj在第二主柱体160j的内部进行多次反射并且朝第二出光侧162j传递而由第二出光侧162j出射至第二副柱体150j；光束Lj依序被第二副柱体150j的两个调整面123j、124j 反射而往第三入光侧181j传递并由第三入光侧181j进入第三主柱体180j；光束Lj在第三主柱体180j的内部进行多次反射并且朝第三出光侧182j传递而由第三出光侧182j出射至第四副柱体190j；光束Lj最终于第四副柱体 190j的调整面126j发生反射并由第四副柱体190j的底侧离开第四副柱体 190j，以入射至后端光学元件。
图12为本实用新型一实施例的投影装置的示意图。请参考图1及12，本实施例的投影装置200包括照明系统210、光阀220以及投影镜头230。照明系统210包括光源211以及上述的积分柱100，光源211用以提供光束 L，积分柱100用于均匀化光源211提供的光束L。光阀220配置于光束L 的传递路径上，用以将光束L转换成影像光束L1。投影镜头230配置于影像光束L1的传递路径上，用以投射影像光束L1，以在屏幕上形成影像画面。光源211例如是发光二极管(Light-emitting Diode,LED)、激光二极管 (Laser Diode,LD)等固态光源，或是灯泡(如超高压汞灯)，但本实用新型不局限于此。光阀220可以是穿透式光阀或是反射式光阀，其中穿透式光阀可以为穿透式液晶面板，而反射式光阀可以为数字微镜元件(digital micro-mirror device,DMD)或硅基液晶面板(liquid crystal on siliconpanel, LCOS panel)，但本实用新型不局限于此。投影镜头230例如包括具有屈光度的一或多个光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。在一实施例中，投影镜头230也可以包括平面光学镜片。本实用新型对投影镜头230 的型态及其种类不加以限制。此外，本实施例的投影装置200虽然是以图1 的积分柱100作为例示，但本实施例的投影装置200的积分柱100也可以替换为上述任一实施例的积分柱100a、100b、100c、100d、100e、100f、 100g、100h、100i、100j。
本实施例的投影装置200中，因可视需求而选用上述任一实施例的积分柱100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100j，可以有效调整光束的传递方向以完成光均匀化过程，使得积分柱100、100a、 100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100j上游及下游的光学元件设置位置有更大的弹性，光路上的限制也将更少，从而使投影装置 200内部的空间利用更加便利，有利于投影装置200小型化。
惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即凡依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。另外，本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和标题/实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的「第一」、「第二」、「第三」、「第四」等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明：
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100 j 积分柱
110、110d、110g 主柱体
111、111d、111g 入光侧
112、112d、112g 出光侧
120、120d、120e、120f、120g、120h、120i 副柱体
121、121a、121b、121c、121d、121e、121f、121g、121h、121i、121j、 122、122a、122b、122c、122d、122e、122f、122g、122h、122i、122j、123e、 123f、123g、123h、123i、123j、124f、124g、124h、124i、124j、125h、 125i、125j、126i、126j 调整面
130、130a、130b、130c、130d、130e、130f、130g、130h、130i、130j 第一主柱体
131、131a、131b、131c、131d、131e、131f、131g、131h、131i、131j 第一入光侧
132、132a、132b、132c、132d、132e、132f、132g、132h、132i、132j 第一出光侧
140、140a、140b、140c、140d、140e、140f、140g、140h、140i、140j 第一副柱体
150、150a、150b、150c、150e、150f、150g、150h、150i、150j 第二副柱体
160d、160e、160f、160g、160h、160i、160j 第二主柱体
161d、161e、161f、161g、161h、161i、161j 第二入光侧
162d、162e、162f、162g、162h、162i、162j 第二出光侧
170f、170h、170i、170j 第三副柱体
180g、180h、180i、180j 第三主柱体
181g、181h、181i、181j 第三入光侧
182g、182h、182i、182j 第三出光侧
190i、190j 第四副柱体
200 投影装置
210 照明系统
211 光源
220 光阀
230 投影镜头
L、La、Lb、Lc、Ld、Le、Lf、Lg、Lh、Li、Lj 光束
L1 影像光束。
