專利名稱：影像投影裝置及其光學(xué)偏光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種影像投影裝置及其光學(xué)偏光模塊，特別有關(guān)一種可使用收斂光源的光學(xué)偏光模塊，以縮短影像投影裝置的光收斂路徑長(zhǎng)度。
背景技術(shù)：
圖1A為習(xí)知穿透式液晶投影機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。傳統(tǒng)的穿透式液晶投影機(jī)10主要是先利用部分反射鏡14a，14b將入射白光分為紅、綠、藍(lán)(RGB)三原色光，再利用三片小尺寸的液晶顯示面板16作為調(diào)變，分別調(diào)變紅、綠、藍(lán)三原色光束，最后將已調(diào)變過(guò)后的三原色光影像予以合并，再經(jīng)由投影鏡頭17投射至屏幕上。
由于輸入液晶顯示面板16所使用的入射光源必須是具有相同偏振方面的三原色光，因此傳統(tǒng)的液晶投影機(jī)10必須具有一光學(xué)偏光模組12，才能將平行光源11所發(fā)出的白光調(diào)變?yōu)榫哂邢嗤穹较虻钠窆?。如圖1A所示，傳統(tǒng)的光學(xué)偏光模組12包括二透鏡陣列121，122、棱柱偏極化分光片123(Prism Polarizing Beam Splitter，Prism PBS)以及貼覆于棱柱偏極化分光片123的半波長(zhǎng)板124(Half-Wave Plate)；二透鏡陣列121，122可使注入棱柱偏極化分光片123的平行白光均勻化，棱柱偏極化分光片123及半波長(zhǎng)板124可調(diào)變?nèi)肷浒坠獾钠穹较?，可提供液晶顯示面板16具有單一極性的偏振光源。
圖1B為習(xí)知棱柱偏極化分光片的作用示意圖，如圖1B所示，在平行的入射白光1中同時(shí)具有P極化光及S極化光，習(xí)知的棱柱偏極化分光片123同時(shí)可將白光中的S極化光2反射，并讓白光中的P極化光3穿透；而穿透的P極化光3經(jīng)過(guò)間隔設(shè)置的半波長(zhǎng)板124后，會(huì)被調(diào)變?yōu)镾極化光，因此，穿透過(guò)上述光學(xué)偏光模組12的光源，為一僅具有單一極性(S極化光)的偏振光源。
請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D1A，由于傳統(tǒng)棱柱偏極化分光片123本身具有收斂角及入射角等限制，必須搭配平行光源11使用，因此當(dāng)入射光經(jīng)過(guò)棱柱偏極化分光片123后，需以一透鏡組13或一單一凸透鏡將光束收斂，再導(dǎo)入后段光學(xué)模組中。由于平行光源的光收斂路徑較長(zhǎng)，因此傳統(tǒng)穿透式液晶投影機(jī)10的體積較大，而且在平行光轉(zhuǎn)為收斂光的轉(zhuǎn)換過(guò)程會(huì)損耗許多能量，使投影亮度下降。此外，當(dāng)液晶顯示面板10采用較小尺寸的液晶顯示面板16以縮小整個(gè)后段光學(xué)模組時(shí)，反而需要更長(zhǎng)的光收斂路徑才能達(dá)到足夠的收斂比例，并與小尺寸液晶顯示面板16相互匹配。如圖1C所示，為了縮小液晶投影機(jī)10’的體積，常見(jiàn)的作法是在光收斂路徑上設(shè)置一呈45o的平面鏡18，但額外的平面鏡18又會(huì)再損耗能量，使光源亮度又再下降。
其次，傳統(tǒng)穿透式液晶投影機(jī)10所使用的棱柱偏極化分光片123是由數(shù)片極化板(Polarization Conversion Plate)所膠合而成，材料成本高、不易制造，且其耐熱溫度較低(小于90℃)，因此，使用傳統(tǒng)棱柱偏極化分光片123時(shí)需有適當(dāng)?shù)纳岱绞?，此亦?huì)大幅提高設(shè)計(jì)液晶投影機(jī)10的難度。
在美國(guó)6,234,634號(hào)及6,243,199號(hào)專利中，已揭露一種新的金屬柵偏極化板20，該金屬柵偏極化板20主要是在一透明基材21上以半導(dǎo)體制程制作復(fù)數(shù)個(gè)平行設(shè)置的導(dǎo)電柵極22，可將由同時(shí)入射光中的S偏極光反射，并讓P偏極光穿透，而其相對(duì)于不同頻率入射光的反射率及穿透率則與金屬柵偏極化板20的金屬柵厚度w3、金屬柵寬度w1及柵極間距w2相關(guān)，其特性及構(gòu)造在上述兩篇專利中已有詳細(xì)的說(shuō)明，故在此不再贅述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于將利用習(xí)知的金屬柵偏極化板，作為一光學(xué)偏極化分光片，改善習(xí)知光學(xué)偏光模組只適用于平行光源而不適用于收斂光源的缺點(diǎn)，以縮短液晶投影機(jī)的光收斂路，進(jìn)而縮小液晶投影機(jī)的尺寸。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種光學(xué)偏光模組，包括一偏極化分光片及一平面鏡。該偏極化分光片用于使白光中具有一第一偏振方向的光反射，形成一第一光束，并使白光中具有一第二偏振方向的光穿透；其中該第一偏振方向與該偏極化分光片垂直，是為S偏極光，該第二偏振方向與該偏極化分光片平行，是為P偏極光。平面鏡迭設(shè)于偏極化分光片旁，并與偏極化分光片夾一即定銳角，用于使具有P偏極光經(jīng)平面鏡反射，再穿透偏極化分光片后，形成一第二光束。
在一較佳實(shí)施例中，該偏極化分光片為一金屬柵偏極化板。
在一較佳實(shí)施例中，光學(xué)偏光模組更包括一第一透鏡陣列，設(shè)置于偏極化分光片旁，用于耦接第一光束及第二光束；一具有復(fù)數(shù)個(gè)微透鏡的第二透鏡陣列，第二透鏡陣列與第一透鏡陣列相距一第一既定距離而平行設(shè)置；復(fù)數(shù)片半波長(zhǎng)板相對(duì)于各微透鏡設(shè)置于第二透鏡陣列上，其中穿過(guò)第一透鏡陣列的該第二光束，借由該等半波長(zhǎng)板使其極性由第二偏振方向轉(zhuǎn)為第一偏振方向。
又，第二透鏡陣列以其微透鏡的背側(cè)面對(duì)第一透鏡陣列而平行設(shè)置，且偏極化分光片與平面鏡所在的平面延伸交于一既定軸線，第一透鏡陣列與該第二透鏡陣列平行于該既定軸線。此外，第一透鏡陣列及第二透鏡陣列使用于F數(shù)值介于f/1.5至f/3的光學(xué)系統(tǒng)，其陣列配置相同，均具有MxN個(gè)微透鏡，其中M，N各由系統(tǒng)的均勻度要求所決定。
在一較佳實(shí)施例中，該既定角度θ與該第一既定距離t的關(guān)系為θ=d22t,]]>其中d2為該等第二微透鏡的長(zhǎng)邊。
又，而半波長(zhǎng)板的寬與第二微透鏡長(zhǎng)邊的一半相等，且半波長(zhǎng)板的間距亦與微透鏡的長(zhǎng)邊一半相等。
又，各半波長(zhǎng)板呈平行且等間隔設(shè)置的長(zhǎng)條形，且上述半波長(zhǎng)板的長(zhǎng)軸是平行于該既定軸線。該等微透鏡的長(zhǎng)邊由其中心線區(qū)分為一上半部及一下半部，而該等半波長(zhǎng)板是貼覆于該第一平面的該等上半部上。
本發(fā)明提供一種影像投影裝置，其包括光源、光學(xué)偏光模組、影像顯示模組及輸出光學(xué)透鏡組。光源可提供一入射光束。光學(xué)偏光模組具有一偏極化分光片，用于使入射光束中具有一第一偏振方向的光反射，形成一第一光束，并使入射光束中具有一第二偏振方向的光穿透，其中該第一偏振方向與該偏極化分光片垂直，是為S偏極光，該第二偏振方向與該偏極化分光片平行，是為P偏極光。平面鏡迭設(shè)于偏極化分光片旁，并與偏極化分光片夾一即定銳角，用于使具有P偏極光經(jīng)平面鏡反射，再穿透偏極化分光片后，形成一第二光束。光學(xué)偏光模組更包括一第一透鏡陣列，設(shè)置于偏極化分光片旁，用于耦接第一光束及第二光束；一具有復(fù)數(shù)個(gè)微透鏡的第二透鏡陣列，第二透鏡陣列與第一透鏡陣列相距一第一既定距離而平行設(shè)置；復(fù)數(shù)片半波長(zhǎng)板相對(duì)于各微透鏡設(shè)置于第二透鏡陣列上，其中穿過(guò)第一透鏡陣列的該第二光束，借由該等半波長(zhǎng)板使其極性由第二偏振方向轉(zhuǎn)為第一偏振方向。影像顯示模組可依據(jù)輸入的影像訊號(hào)，調(diào)變?cè)摴鈱W(xué)偏光模組所提供的第一光束及第二光束，以顯示影像。輸出光學(xué)透鏡組，用于使光由影像顯示模組投射出去。
在一較佳實(shí)施例中，光源可為一平行光源或是一收斂光源，且偏極化分光片與入射光源的角度介于35度至55度之間。在一較佳實(shí)施例中，該偏極化分光片為一金屬柵偏極化板。
又，第二透鏡陣列以其微透鏡的背側(cè)面對(duì)第一透鏡陣列而平行設(shè)置，且偏極化分光片與平面鏡所在的平面延伸交于一既定軸線，第一透鏡陣列與該第二透鏡陣列平行于該既定軸線。此外，第一透鏡陣列及第二透鏡陣列使用于F數(shù)值介于f/1.5至f/3的光學(xué)系統(tǒng)，其陣列配置相同，均具有M×N個(gè)微透鏡，其中M，N各由系統(tǒng)的均勻度要求所決定。
在一較佳實(shí)施例中，該既定角度θ與該第一既定距離t的關(guān)系為θ=d22t,]]>其中d2為該等第二微透鏡的長(zhǎng)邊。
又，而半波長(zhǎng)板的寬與第二微透鏡長(zhǎng)邊的一半相等，且半波長(zhǎng)板的間距亦與微透鏡的長(zhǎng)邊一半相等。
又，各半波長(zhǎng)板呈平行且等間隔設(shè)置的長(zhǎng)條形，且上述半波長(zhǎng)板的長(zhǎng)軸是平行于該既定軸線。該等微透鏡由其中心線區(qū)分為一上半部及一下半部，而該等半波長(zhǎng)板是貼覆于該第一平面的該等上半部上。
在一較佳實(shí)施例中，第一微透鏡長(zhǎng)邊d1與第二微透鏡長(zhǎng)邊d2的關(guān)系為d2d1=ll+t,]]>其中影像顯示模組具有一液晶顯示面板，而l為該液晶顯示面板與第二透鏡陣列的距離。


圖1A為習(xí)知穿透式液晶投影機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1B為習(xí)知穿透式液晶投影機(jī)所使用的偏極化分光片示意圖；圖1C為另一習(xí)知穿透式液晶投影機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為習(xí)知金屬柵偏極化板的示意圖；圖3為本發(fā)明影像投影裝置的示意圖；圖4A為本發(fā)明光學(xué)偏光模組的放大示意圖；
圖4B為S極化光通過(guò)本發(fā)明的光學(xué)偏光模組的示意圖；圖4C為P極化光通過(guò)本發(fā)明的光學(xué)偏光模組的示意圖。
圖號(hào)說(shuō)明1白光2S極化光3P極化光5光源10 液晶投影機(jī)11 平行光源12 光學(xué)偏光模組121 第一透鏡陣列122 第二透鏡陣列123 棱柱偏極化分光片124 半波長(zhǎng)板13 透鏡組310 中心線14a，14b部分反射鏡15a，15b，15c，18 平面鏡16 液晶顯示面板17 投影鏡頭20 金屬柵偏極化板21 基板22 金屬柵30 影像投影裝置31 收斂光源32 金屬柵偏極化板
33 平面鏡34 第一透鏡陣列341 第一微透鏡342 第一透鏡陣列的第一平面35 第二透鏡陣列351 第二微透鏡352 第一平面36 半波長(zhǎng)板37 影像顯示模組371 液晶顯示面板372a，372b部分反射鏡373a，373b平面鏡38 輸出光學(xué)透鏡組50 光學(xué)偏光模組θ 既定角度 入射角a既定軸線b半波長(zhǎng)板的長(zhǎng)軸1第二既定距離0微透鏡的中心點(diǎn)聯(lián)機(jī)t第一既定距離d1 第一微透鏡的長(zhǎng)邊d2 第二微透鏡的長(zhǎng)邊w1 金屬柵寬度w2 柵極間距w3 金屬柵厚度
具體實(shí)施例方式
為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖示，作詳細(xì)說(shuō)明如下圖3為本發(fā)明影像投影裝置的示意圖，如圖3所示，本發(fā)明的影像投影裝置30包括一收斂光源31、光學(xué)偏光模組50、影像顯示模組37及輸出光學(xué)透鏡組38。收斂光源31為一具有橢圓面鏡(Elliptic Reflector)的光源，可提供一收斂入射光束，光學(xué)偏光模組50耦接該收斂入射光束，并將該收斂的入射光束調(diào)變?yōu)榫哂袉我黄穹较虻娜肷涔?，而影像顯示模組37先以部分反射鏡372a，372b將入射白光分為紅、綠、藍(lán)(RGB)三原色光，再利用三片小尺寸的液晶顯示面板371作為調(diào)變，根據(jù)外部的輸入影像訊號(hào)分別調(diào)變紅、綠、藍(lán)三原色光束，最后將已調(diào)變過(guò)后的三原色光影像予以合并，再經(jīng)由輸出光學(xué)透鏡組38投射至屏幕上。
圖4A為本發(fā)明光學(xué)偏光模組的放大示意圖，如圖3及圖4A所示，本發(fā)明的光學(xué)偏光模組50具有一偏極化分光片32(如金屬柵偏極化板，Wire Grid Polarization Beam Splitter，WG-PBS)，中心線310與收斂光源的夾角介于35度至55度之間，一平面鏡33迭設(shè)于金屬柵偏極化板32旁，并與金屬柵偏極化板32夾一即定銳角θ，而金屬柵偏極化板32與平面鏡33所在的平面延伸交于一既定軸線a。
本發(fā)明的光學(xué)偏光模組50另包括一第一透鏡陣列34、一第二透鏡陣列35及復(fù)數(shù)片半波長(zhǎng)板36，第一透鏡陣列34及第二透鏡陣列35平行于既定軸線a而設(shè)置，第一透鏡陣列34設(shè)置于金屬柵偏極化板32旁，與金屬柵偏極化板32約呈45o，用于耦接由金屬柵偏極化板32及平面鏡33反射的光束，其一側(cè)具有復(fù)數(shù)個(gè)第一微透鏡，該第一透鏡陣列34設(shè)置于該偏極化分光片32旁，該等第一微透鏡是面對(duì)該偏極化分光片32及該平面鏡33，用于耦接該第一光束及該第二光束。
第二透鏡陣列35一側(cè)具有復(fù)數(shù)個(gè)第二微透鏡及另側(cè)352是為一第一平面，與第一透鏡陣列34的第一平面342相向而平行設(shè)置，其該第一平面352上等間距設(shè)有復(fù)數(shù)片半波長(zhǎng)板36，且該第一平面是對(duì)應(yīng)該第一透鏡陣列34的另側(cè)，其中穿過(guò)該第一透鏡陣列34的該第二光束，借由該等半波長(zhǎng)板36使其極性由該第二偏振方向轉(zhuǎn)為該第一偏振方向并與第一透鏡陣列34相距一第一既定距離t，而既定角度θ與第一既定距離t的關(guān)系為θ≈tanθ=d22t---(a)]]>其中d2為第二透鏡陣列上各微透鏡的長(zhǎng)邊。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，第一透鏡陣列34及第二透鏡陣列35為具有相同的陣列配置，亦即第一透鏡陣列34及第二透鏡陣列35均具有MxN個(gè)微透鏡，其中M，N各由系統(tǒng)的均勻度要求所決定，一般而言微透鏡的長(zhǎng)邊與短邊比是4∶3或16∶9。
如圖4A所示，復(fù)數(shù)片半波長(zhǎng)板36是相對(duì)于各第二微透鏡351設(shè)置于第二透鏡陣列35的第一平面352上，可改變?nèi)肷涔獾钠穹较?。根?jù)液晶投影機(jī)30的設(shè)計(jì)，第一透鏡陣列34及第二透鏡陣列35使用于F數(shù)值介于f/1.5至f/3的光學(xué)系統(tǒng)，且半波長(zhǎng)板36的寬及其設(shè)置間距均與第二微透鏡351的長(zhǎng)邊的一半相等。半波長(zhǎng)板36為平行且等間隔設(shè)置的長(zhǎng)條形板狀光學(xué)透鏡，且上述半波長(zhǎng)板36的長(zhǎng)軸b(垂直于紙面)是平行于該既定軸線a。再者，若以同一列微透鏡的圓心聯(lián)機(jī)0將同一列微透鏡區(qū)分為一上半部353及一下半部354，則上述半波長(zhǎng)板36是貼覆于第二透鏡陣列35的第一平面352的各上半部353。
為了使收斂光源31的的光線準(zhǔn)確聚焦在影像顯示模組的液晶顯示面板371上，第一微透鏡長(zhǎng)邊d1與第二微透鏡長(zhǎng)邊d2的關(guān)系應(yīng)滿足
d2d1=ll+t---(b)]]>其中1代表液晶顯示面板與第二透鏡陣列的第二既定距離，t代表第一透鏡陣列34及第二透鏡陣列35的第一既定距離。
此外，第一透鏡陣列的第一微透鏡焦距f1及第二透鏡陣列的第二微透鏡焦距f2滿足下列關(guān)系式1f1=1t-1l+t---(c)]]>1f2=1t+1l---(d)]]>如圖4A所示，收斂光源31所發(fā)出的光線由橢圓面鏡反射而成一收斂的入射光束，在入射光束中同時(shí)具有P極化光及S極化光。當(dāng)入射光束通過(guò)金屬柵偏極化板32時(shí)，偏振方向與金屬柵偏極化板32垂直的S極化光會(huì)被反射，形成一收斂的第一光束(S極化光束)；而偏振方向與金屬柵偏極化板32平行的P極化光會(huì)穿透金屬柵偏極化板32，接著，P極化光經(jīng)平面鏡33反射后，再穿透金屬柵偏極化板32，形成一收斂的第二光束(P極化光束)。
圖4B為S極化光通過(guò)本發(fā)明的光學(xué)偏光模組的示意圖，圖4C為P極化光通過(guò)本發(fā)明的光學(xué)偏光模組的示意圖。由于本發(fā)明的光學(xué)偏光模組以一金屬柵偏極化板32及一平面鏡3 3將收斂光源31中的S極化光及P極化光分為兩道具有不同入射角度的光束，因此當(dāng)?shù)谝还馐?S極化光)與第二光束(P極化光)穿過(guò)第一透鏡陣列34時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的折射角度，而達(dá)成所需的偏極化轉(zhuǎn)換。如圖4A及圖4B所示，當(dāng)收斂的S極化光束通過(guò)第一透鏡陣列34時(shí)，S極化光會(huì)聚焦至第二透鏡陣列35的下半部354，而直接穿過(guò)第二透鏡陣列35，進(jìn)入后段光學(xué)模組(未顯示)，再聚焦至液晶顯示面板371上。另外，如圖4A及圖4C所示，當(dāng)收斂的P極化光束通過(guò)第一透鏡陣列34時(shí)，P極化光會(huì)被聚焦至第二透鏡陣列35的上半部353，亦即，P偏極光會(huì)被導(dǎo)向貼覆在第二透鏡陣列35上的半波長(zhǎng)板36，使P偏極光轉(zhuǎn)變成S偏極光，因此，收斂光源31所發(fā)出的白光在經(jīng)過(guò)本發(fā)明的光學(xué)偏光模組后即調(diào)變?yōu)橐痪哂袉我黄穹较?S極化光)的偏振光源。
如上所述，本發(fā)明光學(xué)偏光模組所使用的金屬柵偏極化板并沒(méi)有傳統(tǒng)棱柱偏極化分光片有收斂角及入射角的限制，因此光學(xué)表現(xiàn)較佳；其次，為金屬柵偏極化板半導(dǎo)體制程所制造，材料成本低，容易制造，且其耐熱溫度約為攝氏200度，較傳統(tǒng)棱柱偏極化分光片能承受更高的溫度，可增加液晶投影機(jī)的設(shè)計(jì)彈性。
本發(fā)明的光學(xué)偏光模組適用于收斂光源，因此使用本發(fā)明光學(xué)偏光模組的液晶投影機(jī)不需設(shè)置額外的透鏡組使光束放斂，光收斂路徑可大幅縮短，光能消耗亦降低，不但液晶投影機(jī)的亮度會(huì)提高，更有助于達(dá)成液晶投影機(jī)短小化的目標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)偏光模組，包括一偏極化分光片，用于使光源中具有一第一偏振方向的光反射，形成一第一光束，并使光源中具有一第二偏振方向的光穿透，其中該第一偏振方向垂直該偏極化分光片，該第二偏振方向平行該偏極化分光片；以及一平面鏡，迭設(shè)于該偏極化分光片旁，并與該偏極化分光片夾一即定銳角，用于使具有該第二偏振方向的光經(jīng)該平面鏡反射，再穿透該偏極化分光片后，形成一第二光束；一第一透鏡陣列，其一側(cè)具有復(fù)數(shù)個(gè)第一微透鏡，該第一透鏡陣列設(shè)置于該偏極化分光片旁，該第一微透鏡是面對(duì)該偏極化分光片及該平面鏡，用于耦接該第一光束及該第二光束；一第二透鏡陣列，其一側(cè)具有復(fù)數(shù)個(gè)第二微透鏡及另側(cè)是為一第一平面，該第一平面上等間距設(shè)有復(fù)數(shù)片半波長(zhǎng)板，且該第一平面是對(duì)應(yīng)該第一透鏡陣列的另側(cè)，其中穿過(guò)該第一透鏡陣列的該第二光束，借由該半波長(zhǎng)板使其極性由該第二偏振方向轉(zhuǎn)為該第一偏振方向；該第二透鏡陣列與該第一透鏡陣列相距一第一既定距離而平行設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)偏光模組，其中該偏極化分光片為一金屬柵偏極化板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)偏光模組，其中該第一透鏡陣列及該第二透鏡陣列的F數(shù)值介于f/1.5至f/3之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)偏光模組，其中該第二透鏡陣列與該第二透鏡陣列的微透鏡陣列配置相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)偏光模組，其中該偏極化分光片與該平面鏡所在的平面延伸交于一既定軸線，該第一透鏡陣列與該第二透鏡陣列平行于該既定軸線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)偏光模組，其中該半波長(zhǎng)板具有一長(zhǎng)軸，且該長(zhǎng)軸是平行于該既定軸線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)偏光模組，該既定角度θ與該第一既定距離t的關(guān)系為θ=d22t,]]>其中d2為該第二微透鏡的長(zhǎng)邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)偏光模組，其中該半波長(zhǎng)板呈平行且等間隔設(shè)置的長(zhǎng)條形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)偏光模組，其中該半波長(zhǎng)板的寬與該第二微透鏡的長(zhǎng)邊的一半相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)偏光模組，其中該半波長(zhǎng)板的間距與該第二微透鏡的長(zhǎng)邊一半相等。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)偏光模組，其中該第一微透鏡的長(zhǎng)邊由其中心線區(qū)分為一上半部及一下半部，該半波長(zhǎng)板是貼覆于該第一平面的該上半部上。
12.一種影像投影裝置，包括一光源，提供一入射光束；一光學(xué)偏光模組，耦接該入射光束，該光學(xué)偏振裝置包括一偏極化分光片，用于使該入射光束中具有一第一偏振方向的光反射，形成一第一光束，并使該入射光束中具有一第二偏振方向的光穿透，其中該第一偏振方向垂直該偏極化分光片，該第二偏振方向平行該偏極化分光片；一平面鏡，迭設(shè)于該偏極化分光片旁，并與該偏極化分光片夾一即定銳角，用于使具有該第二偏振方向的光經(jīng)該平面鏡反射，再穿透該偏極化分光片后，形成一第二光束；一第一透鏡陣列，具有復(fù)數(shù)個(gè)第一微透鏡，設(shè)置于該偏極化分光片旁，用于耦接該第一光束及該第二光束；一第二透鏡陣列，具有復(fù)數(shù)個(gè)第二微透鏡及對(duì)側(cè)的一第一平面，該第二透鏡陣列與該第一透鏡陣列相距一第一既定距離而平行設(shè)置；以及復(fù)數(shù)片半波長(zhǎng)板，相對(duì)于該微透鏡設(shè)置于該第一平面上，其中穿過(guò)該第一透鏡陣列的該第二光束，借由該半波長(zhǎng)板使其極性由該第二偏振方向轉(zhuǎn)為該第一偏振方向；一影像顯示模組，依據(jù)輸入的影像訊號(hào)，調(diào)變?cè)摴鈱W(xué)偏光模組所提供的該第一光束及該第二光束，以顯示影像；以及一輸出光學(xué)透鏡組，用于使光由該影像顯示模組投射出去。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投影裝置，其中該光源為一收斂光源。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投影裝置，其中該偏極化分光片為一金屬柵偏極化板。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投影裝置，其中該偏極化分光片與該入射光源的角度介于35度至55度之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投影裝置，其中該第一透鏡陣列及該第二透鏡陣列的F數(shù)值介于f/1.5至f/3之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投影裝置，其中該第二透鏡陣列與該第二透鏡陣列的陣列配置相同。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投影裝置，其中該第一透鏡陣列的該第一平面面對(duì)該第二透鏡陣列。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投影裝置，其中該偏極化分光片與該平面鏡所在的平面延伸交于一既定軸線，該第一透鏡陣列與該第二透鏡陣列平行于該既定軸線。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投影裝置，其中該半波長(zhǎng)板具有一長(zhǎng)軸，且該長(zhǎng)軸是平行于該既定軸線。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投影裝置，該既定角度θ與該第一既定距離t的關(guān)系為θ=d22t,]]>其中d2為該第二微透鏡長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投影裝置，其中該半波長(zhǎng)板呈平行且等間隔設(shè)置的長(zhǎng)條形。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的影像投影裝置，其中該半波長(zhǎng)板的寬與該第二微透鏡的長(zhǎng)邊的一半相等。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的影像投影裝置，其中該半波長(zhǎng)板的間距與該第二微透鏡的長(zhǎng)邊一半相等。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的影像投影裝置，其中該第一微透鏡由其中心線區(qū)分為一上半部及一下半部，該半波長(zhǎng)板是貼覆于該第一平面的該上半部上。
26.根據(jù)權(quán)利要求12所述的影像投影裝置，其中該影像顯示模組具有一液晶顯示面板，該液晶顯示面板與該第二透鏡陣列的距離為一第二既定距離l。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的影像投影裝置，該第一微透鏡長(zhǎng)邊d1與第二微透鏡長(zhǎng)邊d2的關(guān)系為d2d1=ll+t.]]>
全文摘要
一種采用收斂光源的影像投影裝置，其透過(guò)一金屬柵偏極化板使入射光束中的S極化光反射，形成第一光束，并讓入射光束中P極化光穿透。一平面鏡迭設(shè)于金屬柵偏極化板旁，其與偏極化分光片夾一即定銳角，用于使P極化光反射，再穿透金屬柵偏極化板，形成一第二光束。一第一透鏡陣列耦接第一光束及第二光束，并使第二光束中的P極化光折射并通過(guò)設(shè)置于一第二透鏡陣列上的半波長(zhǎng)板，而調(diào)變?yōu)镾極光，使通過(guò)第二透鏡陣列的收斂光束均為S極化光，再借由影像顯示模組依據(jù)輸入的影像訊號(hào)，調(diào)變偏極化后的光束，以顯示影像。
文檔編號(hào)G02B3/08GK1553232SQ0314294
公開(kāi)日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月5日
發(fā)明者連詹田, 黃俊杰 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司