專利名稱：用于一投影系統(tǒng)的光源切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種用于一投影系統(tǒng)的光源切換裝置，更具體說(shuō)，是關(guān)于一種可 依特定時(shí)序選擇不同光源，以將光源提供至投影系統(tǒng)的光源切換裝置。
背景技術(shù)：
為節(jié)省電力消耗和裝置體積，許多投影系統(tǒng)逐漸采用發(fā)光二極管(LED)作為 光源。發(fā)光二極管具有起動(dòng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用在投影系統(tǒng)中，可解決傳統(tǒng)高壓汞 燈投影系統(tǒng)無(wú)法快速開(kāi)機(jī)的問(wèn)題。由于光源的運(yùn)用受到光展量(6tendue)守恒的限 制，意指僅有限定的光源面積及光線角度內(nèi)始為有效光。當(dāng)欲增加投影系統(tǒng)的光源 亮度時(shí)，并非僅由增加發(fā)光二極管的數(shù)目可以解決，使得提升發(fā)光二極管為光源的 投影系統(tǒng)的亮度，為此業(yè)界長(zhǎng)久以來(lái)的瓶頸。
現(xiàn)有的投影系統(tǒng)是以間斷脈沖驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，通過(guò)輸入較高的電流以提升亮 度，其示意圖是如圖1所示。此投影系統(tǒng)1包含第一發(fā)光二極管組件lla、第二發(fā) 光二極管組件llb、 一鏡輪13、 一馬達(dá)(圖未示出)、 一數(shù)字微鏡裝置(Digital Micromirror Device, DMD)15、 一棱鏡17與一成像透鏡19。每一發(fā)光二極管組件 lla、 llb均具有紅色、綠色及藍(lán)色發(fā)光二極管(圖未示出)，三者輪流發(fā)光，以提供 光線，而鏡輪13則設(shè)置于此二發(fā)光二極管組件lla、 llb之間。
鏡輪13包含多個(gè)交錯(cuò)設(shè)置的扇形反射區(qū)域及穿透區(qū)域，以其軸心旋轉(zhuǎn)。當(dāng)使 第一發(fā)光二極管組件lla發(fā)光時(shí)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏡輪13的其中一穿透區(qū)域同步地旋轉(zhuǎn) 至與第一發(fā)光二極管組件lla的光束射出方向?qū)?yīng)的位置，使光束通過(guò)穿透區(qū)域并 往一輸出方向射出；當(dāng)使第二發(fā)光二極管組件llb發(fā)光，此時(shí)第一發(fā)光二極管組件 lla停止發(fā)射光束，且鏡輪13的其中一反射區(qū)域旋轉(zhuǎn)至與第二發(fā)光二極管組件lib 的光束射出方向?qū)?yīng)的位置，使光束反射而同樣地往輸出方向射出。借助上述動(dòng)作， 便能使二個(gè)發(fā)光二極管組件lla、 lib以快速交錯(cuò)的方式提供所需光線，且由肉眼 觀之，此光線是一近乎連續(xù)的光線。
然而于實(shí)際運(yùn)作上，因鏡輪13是由多個(gè)反射區(qū)域及穿透區(qū)域交錯(cuò)組成，因此其間必形成若干交界區(qū)域。若任一發(fā)光二極管組件光束的全部或局部恰落于此交界 區(qū)域，非但散失部分光線，亦降低出口光線的瞬時(shí)通量。為避免光線散失，便需控 制發(fā)光二極管組件所產(chǎn)生光束盡可能避開(kāi)交界區(qū)域，但由于發(fā)光二極管組件的設(shè)置 位置已預(yù)先固定，故僅能使鏡輪13的交界區(qū)域旋轉(zhuǎn)而趨近光束之前，便提早熄滅 發(fā)光二極管組件，再隨即激活對(duì)向的發(fā)光二極管組件；換言之，亦即使交界區(qū)域盡 可能落于關(guān)閉態(tài)，待交界區(qū)域通過(guò)對(duì)向的發(fā)光二極管組件后，再使另一發(fā)光二極管 組件發(fā)亮。
雖然如此，發(fā)光二極管組件是提供一極度發(fā)散的光束，而非如橢球燈產(chǎn)生的聚 光光束，亦非拋物面燈提供的平行光束。因此，發(fā)光二極管組件的光束投射于鏡輪 13上時(shí)，將占據(jù)相當(dāng)?shù)拿娣e，上述控制發(fā)光二極管組件明滅的操作，恐無(wú)法達(dá)成
預(yù)期的功效。此外，鏡輪13具有多處交界區(qū)域，為避開(kāi)每一交界處，鏡輪13便會(huì)
有相當(dāng)?shù)拿娣e無(wú)法利用，此舉無(wú)異提高發(fā)光通量的非連續(xù)性，并大幅減低了鏡輪
13的使用效率。
另一方面，發(fā)光二極管組件之間的切換需同時(shí)配合鏡輪13及馬達(dá)等運(yùn)轉(zhuǎn)組件。 由于發(fā)光二極管組件的切換是由電信號(hào)達(dá)成，而鏡輪13及馬達(dá)等運(yùn)轉(zhuǎn)元件起動(dòng)的 反應(yīng)較慢，再加上這些元件易有校準(zhǔn)誤差和磨損，因此難以準(zhǔn)確配合發(fā)光二極管光 源的切換速度及切換時(shí)間間隔。除外，此配置完全采用鏡輪整合光束，而每使用一 鏡輪便會(huì)使投影系統(tǒng)的尺寸大幅增加，限于業(yè)界對(duì)體積的要求，使得此配置能提高 的亮度有限。
綜上所述，現(xiàn)有的投影系統(tǒng)的發(fā)光二極管光源配置具有光通量不連續(xù)、光源切 換速度較慢、體積龐大及元件配置復(fù)雜等問(wèn)題，有鑒于此，提供一種快速切換光源、 尺寸較小且整體元件配置簡(jiǎn)易的光源系統(tǒng)，這是此一業(yè)界所共同企盼達(dá)成的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供一種用于一投影系統(tǒng)的光源切換裝置，使投影系統(tǒng)適可 交替式地(altemately)提供一第一光線及一第二光線。此光源切換裝置可使投影系統(tǒng) 不需通過(guò)鏡輪即可增加光強(qiáng)度，且能使光通量更為連續(xù)、光源切換速度更快、縮小 整體尺寸并且簡(jiǎn)化元件配置。另外，這種光源切換裝置還可作為積光柱，在不增加 集光率的情況下，仍能將亮度提高數(shù)倍。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明便提供一光源切換裝置，其包含一第一光線導(dǎo)引裝置、 一第二光線導(dǎo)引裝置以及一可切換相位裝置。第一光線導(dǎo)引裝置具有一第一入光面及與第一入光面非呈平行的一第二入光面。第二光線導(dǎo)引裝置具有一出光面?？汕?換相位裝置設(shè)于第一光線導(dǎo)引裝置及第二光線導(dǎo)引裝置之間，其具有一第一切換狀 態(tài)及一第二切換狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝还饩€自第一入光面進(jìn)入第一光線導(dǎo)引裝置時(shí)，可切換 相位裝置適處于第一切換狀態(tài)，使第一光線于通過(guò)可切換相位裝置并進(jìn)入第二光線 導(dǎo)引裝置后，適可朝出光面向外投射；當(dāng)?shù)诙饩€自第二入光面進(jìn)入第一光線導(dǎo)引 裝置時(shí)，可切換相位裝置適處于第二切換狀態(tài)，使第二光線于通過(guò)可切換相位裝置 并進(jìn)入第二光線導(dǎo)引裝置后，適可朝出光面向外投射。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另提供一光源切換裝置，其包含一第一光線導(dǎo)引裝置、 一第二光線導(dǎo)引裝置、 一第三光線導(dǎo)引裝置、 一第一可切換相位裝置以及一第二可 切換相位裝置。第一光線導(dǎo)引裝置具有一第一入光面及與第一入光面非呈平行的一 第二入光面。第二光線導(dǎo)引裝置具有與第一入光面及第二入光面其中的一非呈平行 的一第三入光面。第三光線導(dǎo)引裝置具有一出光面。第一可切換相位裝置設(shè)于第一 光線導(dǎo)引裝置及第二光線導(dǎo)引裝置之間，其具有一第一切換狀態(tài)及一第二切換狀 態(tài)。第二可切換相位裝置設(shè)于第二光線導(dǎo)引裝置及第三光線導(dǎo)引裝置之間，其具有 一第三切換狀態(tài)及一第四切換狀態(tài)。其中當(dāng)?shù)谝还饩€自第一入光面進(jìn)入第一光線導(dǎo) 引裝置時(shí)，第一可切換相位裝置適處于第一切換狀態(tài)，使第一光線于通過(guò)第一可切 換相位裝置并進(jìn)入第二光線導(dǎo)引裝置后，適可朝第二可切換相位裝置及第三光線導(dǎo) 引裝置投射，此時(shí)第二可切換開(kāi)關(guān)適處于第三切換狀態(tài)，使第一光線通過(guò)第二可切 換開(kāi)關(guān)并進(jìn)入第三光線導(dǎo)引裝置后，適可朝出光面向外投射。當(dāng)?shù)诙饩€自第二入 光面進(jìn)入第一光線導(dǎo)引裝置時(shí)，第一可切換相位裝置適處于第二切換狀態(tài)，使第二 光線于通過(guò)第一可切換相位裝置并進(jìn)入第二光線導(dǎo)引裝置后，適可朝第二可切換相 位裝置及第三光線導(dǎo)引裝置投射，此時(shí)第二可切換開(kāi)關(guān)適處于第三切換狀態(tài)，使第 二光線通過(guò)第二可切換開(kāi)關(guān)并進(jìn)入第三光線導(dǎo)引裝置后，適可朝出光面向外投射。 當(dāng)?shù)谌饩€自第三入光面進(jìn)入第二光線導(dǎo)引裝置時(shí)，第二可切換相位裝置適處于第 四切換狀態(tài)，使第三光線于通過(guò)第二可切換相位裝置并進(jìn)入第三光線導(dǎo)引裝置后， 適可朝出光面向外投射。


為讓本發(fā)明的上述目的、技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下面將配合附圖對(duì)本 發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中 圖1是現(xiàn)有的投影系統(tǒng)示意10圖2A是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光源切換裝置引導(dǎo)第一光線的示意圖2B是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光源切換裝置引導(dǎo)第二光線的示意圖3是應(yīng)用本發(fā)明第一實(shí)施例的光源切換裝置引導(dǎo)的投影系統(tǒng)立體示意圖4A是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光源切換裝置引導(dǎo)第一光線的示意圖4B是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光源切換裝置引導(dǎo)第二光線的示意圖；以及
圖4C是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光源切換裝置引導(dǎo)第三光線的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的第一實(shí)施例是一光源切換裝置2，其包含一第一光線導(dǎo)引裝置2K — 第二光線導(dǎo)引裝置23以及一可切換相位裝置25，如圖2A及圖2B所示。此光源 切換裝置2是用于一投影系統(tǒng)(圖未示出)，其具有一第一發(fā)光二極管組件20與一 第二發(fā)光二極管組件22，適可交替式地(altemately)提供一第一光線200及一第二 光線220。各發(fā)光二極管組件具有一紅色發(fā)光二極管(圖未示出)、 一藍(lán)色發(fā)光二極 管(圖未示出)與一綠色發(fā)光二極管(圖未示出)。第一光線200與第二光線220是依 一時(shí)序交替式地提供，于此實(shí)施例中，第一光線200與第二光線220恰均依50% 的時(shí)序互補(bǔ)且交替地提供光線。
第一光線導(dǎo)引裝置21包含一第一極化裝置211及一與第一極化裝置211相鄰 設(shè)置的第一反射裝置213。第一極化裝置211具有一第一入光面211a及一第二入 光面211b，第二入光面211b與第一入光面211a非呈平行，于此實(shí)施例中，第二 入光面211b恰與第一入光面211a相鄰且垂直。于此實(shí)施例中，第一極化裝置211 包含一第一極化分光鏡(polarizingbeam splitter, PBS)215，其是一矩形體，具有一第 一對(duì)角斜面。第一極化分光鏡215更具有一第一極化分光面，坐落于前述第一對(duì)角 斜面上。第一反射裝置213包含一第一反射鏡217，且第一反射裝置213是一三角 棱鏡，其具有一第一斜面，前述第一反射鏡217便坐落于第一斜面上。
第二光線導(dǎo)引裝置23具有一出光面231a。第二光線導(dǎo)引裝置23包含一第二 極化裝置231及一與第二極化裝置231相鄰設(shè)置的第二反射裝置233，第二極化裝 置231界定出前述出光面231a，此出光面231a恰與第一入光面211a及第二入光 面211b其中之一垂直，于此實(shí)施例中，出光面231a的延伸線適與第一入光面211a 的延伸線垂直。于此實(shí)施例中，第二極化裝置231包含一第二極化分光鏡235，其 是一矩形體，具有一第二對(duì)角斜面。第二極化分光鏡235更具有一第二極化分光面， 坐落于前述第二對(duì)角斜面上。第二反射裝置233包含一第二反射鏡237，且第二反射裝置233是一三角棱鏡，其具有一第二斜面，前述第二反射鏡237便坐落于第二 斜面上。
于本實(shí)施例中，第一極化裝置211的第一極化分光鏡215與第二極化裝置231 的第二極化分光鏡235均為一 MacNeille棱鏡，此種棱鏡是可使平行極化光穿透， 并使垂直極化光反射。
可切換相位裝置25設(shè)于第一光線導(dǎo)引裝置21及第二光線導(dǎo)引裝置23之間， 其具有一第一切換狀態(tài)及一第二切換狀態(tài)。第一切換狀態(tài)與第二切換狀態(tài)其中之一 為代表可切換相位裝置25處于改變光極化方向的切換相位狀態(tài)，另一者為代表可 切換相位裝置25處于不改變光極化方向的非切換相位狀態(tài)。于此實(shí)施例中，第一 切換狀態(tài)是非切換相位狀態(tài)，第二切換狀態(tài)則為切換相位狀態(tài)。第一切換狀態(tài)及第 二切換狀態(tài)是根據(jù)第一光線200與第二光線220的時(shí)序提供。于此實(shí)施例中，可切 換相位裝置25是一可切換相位延遲器(switchableretarder);且此可切換相位延遲器 可為一液晶(liquid crystal, LC)層、一鐵電液晶層(ferro-electric liquid crystal, FLC)、 一半波片濾波器(half wave plate filter)、 一法拉第旋轉(zhuǎn)器(Faraday rotator)、 一勃克爾 盒(Pockels cell)或一克爾盒(Kerr cell)。
如圖2A所示，當(dāng)?shù)谝话l(fā)光二極管組件20所產(chǎn)生的第一光線200自第一入光 面211a進(jìn)入第一光線導(dǎo)引裝置21中的第一極化裝置211后，適可由第一極化分光 鏡215分離成一第一次級(jí)穿透光200a及一第一次級(jí)反射光200b，更確切說(shuō)，通過(guò) MacNeille棱鏡分光后，所述第一次級(jí)穿透光200a是一平行極化光(P極化光)，而 第一次級(jí)反射光200b是一垂直極化光(S極化光)。由于此時(shí)可切換相位裝置25適 處于第一切換狀態(tài)，亦即非切換相位狀態(tài)，故于通過(guò)可切換相位裝置25時(shí)，第一 次級(jí)穿透光200a及第一次級(jí)反射光200b的偏振相位均沒(méi)有受到改變。
第一次級(jí)穿透光200a由第一極化分光鏡215分出后，通過(guò)可切換相位裝置25 進(jìn)入第二光線導(dǎo)引裝置23，并通過(guò)第二反射鏡237所反射而朝向第二極化分光鏡 235投射。因?yàn)榈谝淮渭?jí)穿透光200a此時(shí)為一平行極化光，故適可通過(guò)為MacNeille 棱鏡的第二極化分光鏡235，并朝出光面231a向外投射。
另一方面，第一次級(jí)反射光200b由第一極化分光鏡215分出后，是通過(guò)第一 反射鏡217反射，通過(guò)可切換相位裝置25并進(jìn)入第二光線導(dǎo)引裝置23，朝向第二 極化分光鏡235投射。因?yàn)榈谝淮渭?jí)反射光200b此時(shí)為一垂直極化光，故適可被 第二極化分光鏡235所反射，亦即被MacNeille棱鏡所反射，并朝出光面231a向 外投射。其中，第一次級(jí)穿透光200a與第一次級(jí)反射光200b于分別于通過(guò)第二極化分 光鏡235及受到第二極化分光鏡235反射時(shí)，恰可結(jié)合為原先的第一光線200，以 朝出光面231a向外投射。
如圖2B所示，當(dāng)?shù)诙l(fā)光二極管組件22所產(chǎn)生的第二光線220自第二入光 面211b進(jìn)入第一光線導(dǎo)引裝置21中的第一極化裝置211后，適可由第一極化分光 鏡215分離成一第二次級(jí)穿透光22.0b及一第二次級(jí)反射光220a。更確切說(shuō)，通過(guò) MacNeille棱鏡分光后，所述第二次級(jí)穿透光220b是一平行極化光，而第二次級(jí)反 射光220a是一垂直極化光。由于此時(shí)可切換相位裝置25適處于第二切換狀態(tài)，亦 即切換相位狀態(tài)，故通過(guò)可切換相位裝置25時(shí)，第二次級(jí)穿透光220b及第二次級(jí) 反射光220a的偏振相位皆受到改變，而分別轉(zhuǎn)變成一垂直極化光及一平行極化光。
第二次級(jí)穿透光220b由第一極化分光鏡215分出后，是通過(guò)第一反射鏡217 反射，通過(guò)可切換相位裝置25并進(jìn)入第二光線導(dǎo)引裝置23，朝向第二極化分光鏡 235投射。因?yàn)榇藭r(shí)可切換相位裝置25適處于第二切換狀態(tài)，第二次級(jí)穿透光220b 通過(guò)可切換相位裝置25后則轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮怪睒O化光，故接著被第二極化分光鏡235 反射，并朝出光面231a向外投射。
第二次級(jí)反射光220a由第一極化分光鏡215分出后，通過(guò)可切換相位裝置25 進(jìn)入第二光線導(dǎo)引裝置23，并通過(guò)第二反射鏡所反射而朝向第二極化分光鏡235 投射。因?yàn)榇藭r(shí)可切換相位裝置25適處于第二切換狀態(tài)，第二次級(jí)反射光220a 通過(guò)可切換相位裝置25后則轉(zhuǎn)變?yōu)橐黄叫袠O化光故接著可穿透第二極化分光鏡 235，并朝出光面231a向外投射。
其中，第二次級(jí)穿透光220b與第二次級(jí)反射光220a分別受到第二極化分光鏡 235反射及通過(guò)第二極化分光鏡235后，恰可結(jié)合為原先的第二光線220，以朝出 光面231a向外投射。
于此實(shí)施例中，光源切換裝置2是一體成型；于其它實(shí)施態(tài)樣中，光源切換裝 置2亦可由數(shù)個(gè)部分組成。無(wú)論為一體成型或是分別組合而成，光源切換裝置2 可視為多個(gè)棱鏡的結(jié)合。且于此實(shí)施例中，光源切換裝置2還可作為一積光柱之用。 切換所得的光線毋需積光柱便可在光源切換裝置2中均勻化。
上述實(shí)施例的光源切換裝置可應(yīng)用于一投影系統(tǒng)3，其立體示意圖是如圖3所 示，投影系統(tǒng)3包含上述實(shí)施例的光源切換裝置2、 一第一發(fā)光二極管組件20、 一 第二發(fā)光二極管組件22、 一棱鏡34、 一數(shù)字微鏡裝置(Digital Micromirror Device, DMD)36與一成像透鏡38。各個(gè)發(fā)光二極管組件20、 22包含一紅色發(fā)光二極管31、 一藍(lán)色發(fā)光二極管33 與一綠色發(fā)光二極管(圖未示出)、數(shù)個(gè)透鏡35、 一叉型折光板(X-Plate)37。各發(fā)光 二極管組件20、 22的三個(gè)發(fā)光二極管依特定時(shí)序產(chǎn)生光線，并通過(guò)透鏡35聚光及 叉型折光板37分光后，產(chǎn)生第一光線與第二光線。第一光線與第二光線是交替地 依一時(shí)序提供。
第一發(fā)光二極管組件20與第二發(fā)光二極管組件22所產(chǎn)生的第一光線與第二光 線分別依時(shí)序進(jìn)入光源切換裝置2，通過(guò)光源切換裝置2內(nèi)部的可切換相位裝置(圖 未示出)依時(shí)序切換，且在光源切換裝置2中均勻化后，分別射出。投射出的第一 光線與第二光線是相互交替，故可視為一連續(xù)光線。此連續(xù)光線再通過(guò)棱鏡34反 射、數(shù)字微鏡裝置36成像后，便自成像透鏡38射出。
本發(fā)明的第二實(shí)施例亦為一光源切換裝置4，其包含一第一光線導(dǎo)引裝置41、 一第二光線導(dǎo)引裝置43、 一第三光線導(dǎo)引裝置45、 一第一可切換相位裝置47以及 一第二可切換相位裝置49，如圖4A、圖4B及圖4C所示。此光源切換裝置4同 樣可應(yīng)用于一投影系統(tǒng)(圖未示出)，其包含一第一發(fā)光二極管組件40、 一第二發(fā)光 二極管組件42與一第三發(fā)光二極管組件44，適可分別交替式地提供一第一光線 400、 一第二光線420及一第三光線440。各發(fā)光二極管組件40、 42、 44具有一紅 色發(fā)光二極管(圖未示出)、 一藍(lán)色發(fā)光二極管(圖未示出)與一綠色發(fā)光二極管(圖未 示出)。第一光線400、第二光線420與第三光線440是依一時(shí)序交替式地提供。
第一光線導(dǎo)引裝置41包含一第一極化裝置411及一與第一極化裝置411相鄰 設(shè)置的第一反射裝置413，第一極化裝置411具有并界定出第一入光面411a及第 二入光面411b，第二入光面411b與第一入光面411a非呈平行，于此實(shí)施例中， 第二入光面411b恰與第一入光面411a相鄰且垂直。于此實(shí)施例中，第一極化裝置 411包含一第一極化分光鏡415，其是一矩形體，具有一第一對(duì)角斜面。第一極化 分光鏡415還具有一第一極化分光面，坐落于前述第一對(duì)角斜面上。第一反射裝置 413包含一第一反射鏡417，且第一反射裝置413是一三角棱鏡，其具有一第一斜 面，前述第一反射鏡417便坐落于第一斜面上。
第二光線導(dǎo)引裝置43具有與第一入光面411a及第二入光面411b其中之一非 呈平行的一第三入光面433a，于此實(shí)施例中，第三入光面433a適位于第二入光面 411b的延伸線上，以適與第一入光面411a垂直。第二光線導(dǎo)引裝置43包含一第 二極化裝置431及一與第二極化裝置431相鄰設(shè)置的第三極化裝置433，第二極化 裝置431界定出前述第三入光面433a，于此實(shí)施例中，第三入光面433a恰與第二入光面411b相鄰，且恰與第一入光面411a垂直。于此實(shí)施例中，第二極化裝置 431包含一第二極化分光鏡435，其是一矩形體，具有一第二對(duì)角斜面。第二極化 分光鏡435還具有一第二極化分光面，坐落于前述第二對(duì)角斜面上。第三極化裝置 433包含一第三極化分光鏡437，其是一矩形體，具有一第三對(duì)角斜面。第三極化 分光鏡437還具有一第三極化分光面，坐落于前述第三對(duì)角斜面上。
第三光線導(dǎo)引裝置45具有一出光面451a。第三光線導(dǎo)引裝置45包含一第四 極化裝置451及一與第四極化裝置451相鄰設(shè)置的第二反射裝置453，第四極化裝 置451界定出前述出光面451a，出光面451a的延伸線于此恰與第一入光面411a 的延伸線垂直。于此實(shí)施例中，第四極化裝置451包含一第四極化分光鏡455，其 是一矩形體，具有一第四對(duì)角斜面。第四極化分光鏡455還具有一第四極化分光面， 坐落于前述第四對(duì)角斜面上。第二反射裝置453包含一第二反射鏡457，且第二反 射裝置453是一三角棱鏡，其具有一第二斜面，前述第二反射鏡457便坐落于第二 斜面上。
于此實(shí)施例中，第一光線導(dǎo)引裝置41中的第一極化裝置411的第一極化分光 鏡415、第二光線導(dǎo)引裝置43中的第二極化裝置431的第二極化分光鏡435與第 三光線導(dǎo)引裝置45中的第四極化裝置451的第四極化分光鏡455均為一MacNeille 棱鏡，此種棱鏡是可使平行極化光穿透，并使垂直極化光反射。唯一不同的是，第 三光線導(dǎo)引裝置45中，第三極化裝置433的第三極化分光鏡437是一柏氏-費(fèi)斯納 爾(Bertrand-Feussner)棱鏡，此種棱鏡則是使平行極化光反射，并使垂直極化光穿 透。
第一可切換相位裝置47設(shè)于第一光線導(dǎo)引裝置41及第二光線導(dǎo)引裝置43之 間，其具有一第一切換狀態(tài)及一第二切換狀態(tài)。第一切換狀態(tài)與第二切換狀態(tài)其中 之一為代表第一可切換相位裝置47處于改變光極化方向的切換相位狀態(tài)，另一者 為代表第一可切換相位裝置47處于不改變光極化方向的非切換相位狀態(tài)。于此實(shí) 施例中，第一切換狀態(tài)是非切換相位狀態(tài)，第二切換狀態(tài)則為切換相位狀態(tài)。第一 切換狀態(tài)及第二切換狀態(tài)是根據(jù)第一光線400、第二光線420與第三光線440的時(shí) 序提供。
第二可切換相位裝置49設(shè)于第二光線導(dǎo)引裝置43及第三光線導(dǎo)引裝置45之 間，其具有一第三切換狀態(tài)及一第四切換狀態(tài)。第三切換狀態(tài)與第四切換狀態(tài)其中 之一為代表第二可切換相位裝置49處于改變光極化方向的切換相位狀態(tài)，另一者 為代表第二可切換相位裝置49處于不改變光極化方向的非切換相位狀態(tài)。于此實(shí)施例中，第三切換狀態(tài)是非切換相位狀態(tài)，第四切換狀態(tài)則為切換相位狀態(tài)。第三 切換狀態(tài)及第四切換狀態(tài)亦同樣根據(jù)第一光線400、第二光線420與第三光線440 的時(shí)序提供。
于此實(shí)施例中，第一可切換相位裝置47及/或第二可切換相位裝置49是一可 切換相位延遲器；且此可切換相位延遲器可為一液晶層、 一鐵電液晶層、 一半波片 濾波器、 一法拉第旋轉(zhuǎn)器、 一勃克爾盒或一克爾盒。
如圖4A所示，當(dāng)?shù)谝话l(fā)光二極管組件40所產(chǎn)生的第一光線400自第一入光 面411a進(jìn)入第一光線導(dǎo)引裝置41的第一極化裝置411后，適可由第一極化分光鏡 415分離成一第一次級(jí)穿透光400a及一第一次級(jí)反射光400b。更確切說(shuō)，第一次 級(jí)穿透光400a是一平行極化光，第一次級(jí)反射光400b是一垂直極化光。此時(shí)第一 可切換相位裝置47適處于第一切換狀態(tài)，亦即非切換相位狀態(tài)，故使第一光線400 的偏振狀態(tài)未受改變，而在進(jìn)入第二光線導(dǎo)引裝置43后，適可進(jìn)入第三光線導(dǎo)引 裝置45;同時(shí)，第二可切換開(kāi)關(guān)49適處于第三切換狀態(tài)，亦即非切換相位狀態(tài)， 使第一光線400的偏振狀態(tài)未受改變，而適可由第三光線導(dǎo)引裝置45朝出光面 451 a向外投射。
更具體說(shuō)，第一次級(jí)穿透光400a由第一極化分光鏡415分離后，亦即由 MacNeille棱鏡分離后，在不切換相位的狀態(tài)下通過(guò)第一可切換相位裝置47并進(jìn)入 第二極化裝置431。由于第一次級(jí)穿透光400a此時(shí)仍為一平行極化光，因此可通 過(guò)是MacNeille棱鏡的第二極化分光鏡435，并朝第三光線導(dǎo)引裝置45投射，接著 在不切換相位的狀態(tài)下通過(guò)第二可切換相位裝置49，并通過(guò)第二反射裝置453所 包含的第二反射鏡457反射，進(jìn)入第四極化裝置451。由于第一次級(jí)穿透光400a 此時(shí)仍為一平行極化光，因此可以通過(guò)穿過(guò)第四極化裝置451中是MacNdlle棱鏡 的第四極化分光鏡455，并朝出光面451a向外投射。
另一方面，第一次級(jí)反射光400b由第一極化裝置411的第一極化分光鏡415 分離后，是通過(guò)第一反射裝置413的第一反射鏡417反射，在不切換相位的狀態(tài)下 通過(guò)第一可切換相位裝置47并進(jìn)入第三極化裝置433。由于此時(shí)第一次級(jí)反射光 400b仍為一垂直極化光，故可通過(guò)是柏氏-費(fèi)斯納爾(Bertrand-Feussner)棱鏡的第三 極化分光鏡437而朝第三光線導(dǎo)引裝置45投射。在不切換相位的狀態(tài)下，第一次 級(jí)反射光400b接著通過(guò)第二可切換相位裝置49并進(jìn)入第四極化裝置451后，因?yàn)?第一次級(jí)反射光400b此時(shí)仍為一垂直極化光，故會(huì)被是MacNeille棱鏡的第四極 化分光鏡455所反射，并朝出光面451a向外投射。其中，第一次級(jí)穿透光400a與第一次級(jí)反射光400b分別通過(guò)第四極化分光鏡 455及受到第四極化分光鏡455反射后，恰可結(jié)合為原先的第一光線400，以朝出 光面451a向外投射。
如圖4B所示，當(dāng)?shù)诙l(fā)光二極管組件42所產(chǎn)生的第二光線420自第二入光 面411b進(jìn)入第一光線導(dǎo)引裝置41的第一極化裝置411后，適可由是MacNeille棱 鏡的第一極化分光鏡415分離成一第二次級(jí)穿透光420b及一第二次級(jí)反射光 420a。更確切說(shuō)，第二次級(jí)穿透光420b是一平行極化光，第二次級(jí)反射光400b 是一垂直極化光。此時(shí)第一可切換相位裝置47適處于第二切換狀態(tài)，亦即切換相 位狀態(tài)，故第二光線420的偏振狀態(tài)受到改變，而適可進(jìn)入第三光線導(dǎo)引裝置45 中；同時(shí)，第二可切換開(kāi)關(guān)49適處于第三切換狀態(tài)，亦即非切換相位狀態(tài)，使第 二光線420的偏振狀態(tài)未受改變，而適可由第三光線導(dǎo)引裝置45朝出光面451a 向外投射。 '
更具體說(shuō)，第二次級(jí)穿透光420b由第一極化分光鏡415分離后，亦即由 MacNeille棱鏡分離后，是通過(guò)第一反射裝置413的第一反射鏡417反射，通過(guò)第 一可切換相位裝置47并進(jìn)入第三極化裝置433。由于此時(shí)第二次級(jí)穿透光420b受 到第一可切換相位裝置47的切換，而由一平行極化光改變成為一垂直極化光，故 可通過(guò)是柏氏-費(fèi)斯納爾(Bertrand-Feussner)棱鏡的第三極化分光鏡437而朝第三光 線導(dǎo)引裝置45投射。在通過(guò)第二可切換相位裝置49并進(jìn)入第四極化裝置451后， 因?yàn)榇藭r(shí)第二可切換相位裝置49是處于非切換相位狀態(tài)，因而第二次級(jí)穿透光 420b未受到第二可切換相位裝置49的切換，仍為一垂直極化光，故會(huì)被是 MacNeilIe棱鏡的第四極化分光鏡455反射，并朝出光面451a向外投射。
另一方面，第二次級(jí)反射光420a由是MacNeille棱鏡的第一極化裝置411的 第一極化分光鏡415分離后，通過(guò)第一可切換相位裝置47并進(jìn)入第二極化裝置 431。由于此時(shí)第二次級(jí)反射光420a受到第一可切換相位裝置47的切換，而由一 垂直極化光改變成為一平行極化光，故可通過(guò)是MacNdlle棱鏡的第二極化分光鏡 437而朝第三光線導(dǎo)引裝置45投射。在通過(guò)第二可切換相位裝置49并通過(guò)第二反 射裝置453中的第二反射鏡457反射，進(jìn)入第四極化裝置451后，因?yàn)榇藭r(shí)第二可 切換相位裝置49是處于非切換相位狀態(tài)，因而第二次級(jí)反射光420a未受到第二可 切換相位裝置49的切換，仍為一平行極化光，故可穿過(guò)是MacNeille棱鏡的第四 極化分光鏡455，而朝出光面451a向外投射。
其中，第二次級(jí)穿透光420b與第二次級(jí)反射光420a分別受到是MacNeille棱鏡的第四極化分光鏡455反射及穿透通過(guò)第四極化分光鏡455后，恰可結(jié)合為原先 的第二光線420，以朝出光面451a向外投射。
如圖4C所示，當(dāng)?shù)谌l(fā)光二極管組件44所產(chǎn)生的第三光線440自第三入光 面433a進(jìn)入第二光線導(dǎo)引裝置43的第二極化裝置431后，適可由是MacNeille棱 鏡的第二極化分光鏡435分離成一第三次級(jí)穿透光440b及一第三次級(jí)反射光 440a。更確切說(shuō)，第三次級(jí)穿透光440b是一平行極化光，第三次級(jí)反射光440a是 一垂直極化光。第二可切換相位裝置49適處于第四切換狀態(tài)，亦即切換相位狀態(tài)， 使第三光線440的偏振狀態(tài)受到改變，而在進(jìn)入第三光線導(dǎo)引裝置45后，適可朝 出光面451a向外投射中；同時(shí)，第三光線440并不受第一可切換相位裝置47的狀 態(tài)影響，換言之，第一可切換相位裝置47此時(shí)可為切換相位狀態(tài)或非切換相位狀 態(tài)。
更具體說(shuō)，第三次級(jí)穿透光440b由是MacNeille棱鏡的第二極化分光鏡435 分離后，因?yàn)槭且凰綐O化光而受到第三極化裝置433的第三極化分光鏡437反射， 亦即受到柏氏-費(fèi)斯納爾(Bertrand-Feussner)棱鏡所反射，而朝第三光線導(dǎo)引裝置45 投射。在通過(guò)第二可切換相位裝置49時(shí)，由于受到處于第四切換狀態(tài)的第二可切 換相位裝置49切換，第三次級(jí)穿透光440b由一平行極化光轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮怪睒O化光， 于是進(jìn)入第三光線導(dǎo)引裝置45后，通過(guò)第四極化裝置451的第四極化分光鏡455 反射，亦即通過(guò)MacNeille棱鏡反射，而朝出光面451a向外投射。
第三次級(jí)反射光440a由是MacNeille棱鏡的第二極化分光鏡435分離后，是 朝向第三光線導(dǎo)引裝置45投射。在通過(guò)第二可切換相位裝置49時(shí)，受到第四切換 狀態(tài)的第二可切換相位裝置49切換，第三次級(jí)反射光440a由一垂直極化光轉(zhuǎn)變?yōu)?一平行極化光，再通過(guò)第二反射裝置453的第二反射鏡457反射，進(jìn)入第四極化裝 置451。由于此時(shí)第三次級(jí)反射光440a為一平行極化光，故可穿透過(guò)是MacNeille 棱鏡的第四極化分光鏡455，并朝出光面451a向外投射。其中，第三次級(jí)穿透光 440b與第三次級(jí)反射光440a分別受到第四極化分光鏡455反射及通過(guò)第四極化分 光鏡455后，恰可結(jié)合為原先的第三光線440，以朝出光面451a向外投射。
同樣地，本實(shí)施例的光源切換裝置4亦可應(yīng)用于一投影系統(tǒng)，此投影系統(tǒng)包含 一第一發(fā)光二極管組件、 一第二發(fā)光二極管組件、 一第三發(fā)光二極管組件、 一棱鏡、 一數(shù)字微鏡裝置與一成像透鏡。熟悉此項(xiàng)技術(shù)者可輕易推及其運(yùn)作原理及內(nèi)部元件 配置，故于此不另贅述。
本發(fā)明并不限于上述各實(shí)施例中特定數(shù)目的光線導(dǎo)引裝置與可切換相位裝置
18的組合，此外，以上所提的各元件可以其它具備相同功能的元件代替，故熟悉此項(xiàng) 技術(shù)者應(yīng)可輕易推及本發(fā)明的其它實(shí)施態(tài)樣。
例如，若將上述各實(shí)施例中所述的光源切換裝置的所有極化裝置的特性倒置，
亦即將原為MacNeille棱鏡(讓平行極化光穿透，并使垂直極化光反射)的極化裝 置置換成柏氏-費(fèi)斯納爾(Bertrand-Feussner)棱鏡(讓平行極化光反射，并使垂直極 化光穿透)的極化裝置、將原為柏氏-費(fèi)斯納爾(Bertrand-Feussner)棱鏡的極化裝置 置換為MacNeille棱鏡的極化裝置，此時(shí)各實(shí)施例中所述的所有次級(jí)穿透光與次級(jí) 反射光于所有光學(xué)路徑中的偏振方向均正好相反，亦即垂直極化光與平行極化光均 分別相互置換為平行極化光與垂直極化光。此時(shí)，若再將所有相位切換裝置維持如 同上述各實(shí)施例中所述的切換模式，則次級(jí)穿透光與次級(jí)反射光仍適可沿完全相同 的光學(xué)路徑，達(dá)到切換光源的目的。其詳細(xì)光學(xué)路徑以及切換原理，相似于上述各 實(shí)施例，因此在此不贅述。
通過(guò)本發(fā)明的光源切換裝置，投影系統(tǒng)內(nèi)的光源配置更具彈性。通過(guò)光源切換 裝置的轉(zhuǎn)向，便能將設(shè)置于不同方向、位置的光源所產(chǎn)生的光線由同一平面射出。 由于可切換相位裝置與光源的提供均由電信號(hào)控制，因此不但能迅速且相配合地反 應(yīng)，更不會(huì)有制作上的誤差或使用時(shí)的磨損等情況發(fā)生。此光源切換裝置可使投影 系統(tǒng)不需如現(xiàn)有技術(shù)那樣使用鏡輪，而能使光通量更為連續(xù)、光源切換速度更快、 縮小整體尺寸并且簡(jiǎn)化元件配置。另外，這種光源切換裝置還可作為積光柱，'在不 增加集光率的情況下，仍能將亮度提高數(shù)倍。
上述實(shí)施例僅為例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特 征，而非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范疇。任何熟悉本技術(shù)的人士均可在不違背本發(fā)明 的技術(shù)原理及精神的情況下，可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主 張的范圍。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍應(yīng)如后述的本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍 所列。
權(quán)利要求
1. 一種用于一投影系統(tǒng)的光源切換裝置，該投影系統(tǒng)適可交替式地提供一第一光線及一第二光線，該光源切換裝置包含一第一光線導(dǎo)引裝置，具有一第一入光面及與該第一入光面非呈平行的一第二入光面；一第二光線導(dǎo)引裝置，具有一出光面；以及一可切換相位裝置，設(shè)于該第一光線導(dǎo)引裝置及該第二光線導(dǎo)引裝置之間，其具有一第一切換狀態(tài)及一第二切換狀態(tài)；其中當(dāng)該第一光線自該第一入光面進(jìn)入該第一光線導(dǎo)引裝置時(shí)，該可切換相位裝置適處于該第一切換狀態(tài)，使該第一光線進(jìn)入該第二光線導(dǎo)引裝置后，適可朝該出光面向外投射；當(dāng)該第二光線自該第二入光面進(jìn)入該第一光線導(dǎo)引裝置時(shí)，該可切換相位裝置適處于該第二切換狀態(tài)，使該第二光線進(jìn)入該第二光線導(dǎo)引裝置后，適可朝該出光面向外投射。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的光源切換裝置，其特征在于 該第一光線導(dǎo)引裝置包含一第一極化裝置及一與該第一極化裝置相鄰設(shè)置的第一反射裝置，該第一極化 裝置具有該第一入光面及該第二入光面； 該第二光線導(dǎo)引裝置包含一第二極化裝置及一與該第二極化裝置相鄰設(shè)置的第二反射裝置，該第二極化 裝置界定出該出光面；當(dāng)該第一光線自該第一入光面進(jìn)入該第一極化裝置后，適可分離成一第一次級(jí) 穿透光及一第一次級(jí)反射光，其中該第一次級(jí)穿透光通過(guò)該可切換相位裝置，并通 過(guò)該第二反射裝置的反射，穿透該第二極化裝置后，朝該出光面向外投射；該第一 次級(jí)反射光自該第一極化裝置通過(guò)該第一反射裝置的反射，通過(guò)該可切換相位裝 置，再通過(guò)該第二極化裝置反射朝該出光面向外投射；當(dāng)該第二光線自該第二入光面，進(jìn)入該第一極化裝置后，適可分離成一第二次 級(jí)穿透光及一第二次級(jí)反射光，其中該第二次級(jí)穿透光通過(guò)該第一反射裝置的反 射，通過(guò)該可切換相位裝置，并通過(guò)該第二極化裝置反射朝該出光面向外投射；該 第二次級(jí)反射光自該第一極化裝置通過(guò)該可切換相位裝置，再通過(guò)該第二反射裝置的反射，穿透該第二極化裝置后，朝該出光面向外投射。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光源切換裝置，其特征在于該第一極化裝置及該第二極化裝置適可反射垂直極化光，并允許平行極化光穿透。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光源切換裝置，其特征在于 該第一極化裝置，包含一第一極化分光鏡； 該第一反射裝置，包含一第一反射鏡； 該第二極化裝置，包含一第二極化分光鏡； 該第二反射裝置，包含一第二反射鏡；其中該第一次級(jí)穿透光及該第一次級(jí)反射光，是由該第一極化分光鏡所分離， 且通過(guò)該可切換相位裝置的該第一次級(jí)穿透光，是通過(guò)該第二反射鏡所反射，并穿 透該第二極化分光鏡后，朝該出光面向外投射；通過(guò)該可切換相位裝置的該第一次 級(jí)反射光，是通過(guò)該第二極化分光鏡的反射后，適朝該出光面向外投射；其中該第二次級(jí)穿透光及第二次級(jí)反射光，由該第一極化分光鏡所分離，其中 該第二次級(jí)穿透光是通過(guò)該第一反射鏡的反射，適通過(guò)該可切換相位裝置，并通過(guò) 該第二極化分光鏡所反射；該第二次級(jí)反射光自該第一極化分光鏡反射，適通過(guò)該 可切換相位裝置，再通過(guò)該第二反射鏡的反射，穿透該第二極化分光鏡后，朝該出 光面向外投射。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光源切換裝置，其特征在于該第一極化分光鏡及該第 二極化分光鏡，均為一矩形體，其分別具有一第一對(duì)角斜面及一第二對(duì)角斜面，該 第一極化分光鏡及第二極化分光鏡還分別具有一第一極化分光面與一第二極化分 光面，該第一極化分光面與該第二極化分光面分別坐落于該第一對(duì)角斜面及該第二 對(duì)角斜面上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光源切換裝置，其特征在于該第一反射裝置及該第二 反射裝置均為一三角棱鏡，其分別具有一第一斜面及一第二斜面，該第一反射鏡及 該第二反射鏡是分別坐落于該第一斜面及該第二斜面上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光源切換裝置，其特征在于該第一次級(jí)穿透光與該第 二次級(jí)穿透光是一平行極化光，且該第一次級(jí)反射光與該第二次級(jí)反射光是一垂直 極化光。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源切換裝置，其特征在于該第一切換狀態(tài)與該第二 切換狀態(tài)其中之一為切換相位狀態(tài)，另一者為非切換相位狀態(tài)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源切換裝置，其特征在于該第一光線與該第二光線是分別由一第一發(fā)光二極管組件與一第二發(fā)光二極管組件提供，各該發(fā)光二極管組 件具有一紅色發(fā)光二極管、 一藍(lán)色發(fā)光二極管與一綠色發(fā)光二極管。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源切換裝置，其特征在于該第一光線與該第二光 線是依一時(shí)序交替式地提供。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的光源切換裝置，其特征在于該第一切換狀態(tài)及該第 二切換狀態(tài)是根據(jù)該時(shí)序提供。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源切換裝置，其特征在于該可切換相位裝置是一 可切換相位延遲器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光源切換裝置，其特征在于該可切換相位延遲器是 一液晶層、 一鐵電液晶層、 一半波片濾波器、 一法拉第旋轉(zhuǎn)器、 一勃克爾盒與一克 爾盒其中之一。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源切換裝置，其特征在于該光源切換裝置是一體 成型。
15. —種用于一投影系統(tǒng)的光源切換裝置，該投影系統(tǒng)適可交替式地提供一第 一光線、 一第二光線及一第三光線，該光源切換裝置包含一第一光線導(dǎo)引裝置，具有一第一入光面及與該第一入光面非呈平行的一第二 入光面；一第二光線導(dǎo)引裝置，具有與該第一入光面及該第二入光面其中之一非呈平行 的一第三入光面；一第三光線導(dǎo)引裝置，具有一出光面；一第一可切換相位裝置，設(shè)于該第一光線導(dǎo)引裝置及該第二光線導(dǎo)引裝置之 間，其具有一第一切換狀態(tài)及一第二切換狀態(tài)；以及一第二可切換相位裝置，設(shè)于該第二光線導(dǎo)引裝置及該第三光線導(dǎo)引裝置之 間，其具有一第三切換狀態(tài)及一第四切換狀態(tài)；其中當(dāng)該第一光線自該第一入光面進(jìn)入該第一光線導(dǎo)引裝置時(shí)，該第一可切換 相位裝置適處于該第一切換狀態(tài)，使該第一光線適可進(jìn)入該第三光線導(dǎo)引裝置中， 此時(shí)該第二可切換開(kāi)關(guān)適處于該第三切換狀態(tài)，使該第一光線適可朝該出光面向外 投射；其中當(dāng)該第二光線自該第二入光面進(jìn)入該第一光線導(dǎo)引裝置時(shí)，該第一可切換 相位裝置適處于該第二切換狀態(tài)，使該第二光線適可進(jìn)入該第三光線導(dǎo)引裝置中，此時(shí)該第二可切換開(kāi)關(guān)適處于該第三切換狀態(tài)，使該第二光線適可朝該出光面向外 投射；其中當(dāng)該第三光線自該第三入光面進(jìn)入該第二光線導(dǎo)引裝置時(shí)，該第二可切換 相位裝置適處于該第四切換狀態(tài)，使該第三光線適可朝該出光面向外投射。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源切換裝置，其特征在于 該第一光線導(dǎo)引裝置包含一第一極化裝置及一與該第一極化裝置相鄰設(shè)置的第一反射裝置，該第一極化 裝置界定出該第一入光面及該第二入光面； 該第二光線導(dǎo)引裝置包含一第二極化裝置及一與該第二極化裝置相鄰設(shè)置的第三極化裝置，該第二極化 裝置界定出該第三入光面；該第三光線導(dǎo)引裝置包含一第四極化裝置及一與該第四極化裝置相鄰設(shè)置的第二反射裝置，該第四極化 裝置界定出該出光面；當(dāng)該第一光線自該第一入光面，進(jìn)入該第一極化裝置后，適可分離成一第一次 級(jí)穿透光及一第一次級(jí)反射光，其中該第一次級(jí)穿透光是穿透該第一可切換相位裝 置、該第二極化裝置與該第二可切換相位裝置，并通過(guò)該第二反射裝置的反射，穿 透該第四極化裝置后，朝該出光面向外投射；該第一次級(jí)反射光是自該第一極化裝 置通過(guò)該第一反射裝置的反射，穿透該第一可切換相位裝置、該第三極化裝置與該 第二可切換相位裝置，再通過(guò)該第四極化裝置反射朝該出光面向外投射；當(dāng)該第二光線自該第二入光面，進(jìn)入該第一極化裝置后，適可分離成一第二次 級(jí)穿透光及一第二次級(jí)反射光，其中該第二次級(jí)穿透光是通過(guò)該第一反射裝置的反 射，穿透該第一可切換相位裝置、該第三極化裝置與該第二可切換相位裝置，并通 過(guò)該第四極化裝置反射朝該出光面向外投射；該第二次級(jí)反射光是自該第一極化裝 置穿透該第一可切換相位裝置、該第二極化裝置與該第二可切換相位裝置，再通過(guò) 該第二反射裝置的反射，穿透該第四極化裝置后，朝該出光面向外投射；當(dāng)該第三光線自該第三入光面，進(jìn)入該第二極化裝置后，適可分離成一第三次 級(jí)穿透光及一第三次級(jí)反射光，其中該第三次級(jí)穿透光是通過(guò)該第三極化裝置反 射，穿透該第二可切換相位裝置，并通過(guò)該第四極化裝置反射朝該出光面向外投射； 該第三次級(jí)反射光是自該第二極化裝置穿透該第二可切換相位裝置，再通過(guò)該第二 反射裝置的反射，穿透該第四極化裝置后，朝該出光面向外投射。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光源切換裝置，其特征在于該第一極化裝置、該第二極化裝置及該第四極化裝置適可反射垂直極化光，并 允許平行極化光穿透；以及該第三極化裝置適可反射平行極化光，并允許垂直極化光穿透。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光源切換裝置，其特征在于 該第一極化裝置，包含一第一極化分光鏡； 該第一反射裝置，包含一第一反射鏡； 該第二極化裝置，包含一第二極化分光鏡； 該第三極化裝置，包含一第三極化分光鏡； 該第四極化裝置，包含一第四極化分光鏡； 該第二反射裝置，包含一第二反射鏡；其中該第一次級(jí)穿透光及該第一次級(jí)反射光，是由該第一極化分光鏡所分離， 其中通過(guò)該第一可切換相位裝置、該第二極化分光鏡與該第二可切換相位裝置的該 第一次級(jí)穿透光，是通過(guò)該第二反射鏡所反射，并穿透該第四極化分光鏡后，朝該 出光面向外投射；通過(guò)該第一可切換相位裝置、該第三極化分光鏡與該第二可切換 相位裝置的該第一次級(jí)反射光，是通過(guò)該第四極化分光鏡的反射后，適朝該出光面 向外投射；其中該第二次級(jí)穿透光及第二次級(jí)反射光，由該第一極化分光鏡所分離，其中 該第二次級(jí)穿透光是通過(guò)該第一反射鏡的反射，適通過(guò)該第一可切換相位裝置、該 第三極化分光鏡與該第二可切換相位裝置，而由該第四極化裝置的第四極化分光鏡 反射；該第二次級(jí)反射光是自該第一極化分光鏡反射，適通過(guò)該第一可切換相位裝 置、該第二極化分光鏡與該第二可切換相位裝置，再通過(guò)該第二反射鏡的反射，穿 透該第四極化分光鏡后，朝該出光面向外投射；其中該第三次級(jí)穿透光及第三次級(jí)反射光，由該第二極化分光鏡所分離，其中 該第三次級(jí)穿透光是通過(guò)該第三極化分光鏡的反射，適通過(guò)該第二可切換相位裝 置，再通過(guò)該第四極化分光鏡的反射后，朝該出光面向外投射；該第三次級(jí)反射光 是自該第二極化分光鏡反射，適通過(guò)該第二可切換相位裝置，再通過(guò)該第二反射鏡 的反射，穿透該第四極化分光鏡后，朝該出光面向外投射。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的光源切換裝置，其特征在于該第一極化分光鏡、該 第二極化分光鏡、該第三極化分光鏡及該第四極化分光鏡，均為一矩形體，其分別 具有一第一對(duì)角斜面、 一第二對(duì)角斜面、 一第三對(duì)角斜面及一第四對(duì)角斜面，該第一極化分光鏡、該第二極化分光鏡、該第三極化分光鏡及該第四極化分光鏡更分別 具有一第一極化分光面、 一第二極化分光面、 一第三極化分光面與一第四極化分光 面，該第一極化分光面、該第二極化分光面、該第三極化分光面與該第四極化分光 面分別坐落于該第一對(duì)角斜面、該第二對(duì)角斜面、該第三對(duì)角斜面及該第四對(duì)角斜 面上。 -
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的光源切換裝置，其特征在于該第一反射裝置及該第 二反射裝置均為一三角棱鏡，其分別具有一第一斜面及一第二斜面，該第一反射鏡 及該第二反射鏡分別坐落于該第一斜面及該第二斜面上。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光源切換裝置，其特征在于該第一次級(jí)穿透光、該 第二次級(jí)穿透光與該第三次級(jí)穿透光是一平行極化光，且該第一次級(jí)反射光、該第 二次級(jí)反射光與該第三次級(jí)反射光是一垂直極化光。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源切換裝置，其特征在于該第一切換狀態(tài)與該第 二切換狀態(tài)其中之一為切換相位狀態(tài)，另一者為非切換相位狀態(tài)，且該第三切換狀 態(tài)與該第四切換狀態(tài)其中之一為切換相位狀態(tài)，另一者為非切換相位狀態(tài)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源切換裝置，其特征在于該第一光線、該第二光 線與該第三光線是分別由一第一發(fā)光二極管組件、一第二發(fā)光二極管組件與一第三 發(fā)光二極管組件提供，各該發(fā)光二極管組件具有一紅色發(fā)光二極管、 一藍(lán)色發(fā)光二 極管與一綠色發(fā)光二極管。
24. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源切換裝置，其特征在于該第一光線、該第二光 線與該第三光線是依一時(shí)序交替式地提供。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的光源切換裝置，其特征在于該第一切換狀態(tài)、該第 二切換狀態(tài)及該第三切換狀態(tài)是根據(jù)該時(shí)序提供。
26. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源切換裝置，其特征在于該第二光線導(dǎo)引裝置包 '含一 MacNeille棱鏡與一柏氏-費(fèi)斯納爾棱鏡。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于一投影系統(tǒng)的光源切換裝置，其包含至少二光線導(dǎo)引裝置及至少一可切換相位裝置。至少一可切換相位裝置設(shè)于至少二光線導(dǎo)引裝置之間，其具有一第一切換狀態(tài)及一第二切換狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝还饩€進(jìn)入光源切換裝置時(shí)，可切換相位裝置適處于第一切換狀態(tài)，使第一光線適可向外射出；當(dāng)?shù)诙饩€進(jìn)入光源切換裝置時(shí)，可切換相位裝置適處于第二切換狀態(tài)，使第二光線適可向外射出。因此通過(guò)可切換相位裝置的切換動(dòng)作，便可選擇數(shù)個(gè)光源所提供的復(fù)數(shù)光線，并可在光源切換裝置得到均勻化。
文檔編號(hào)G02F1/01GK101470275SQ20081021388
公開(kāi)日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者黃俊杰 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司