用于一立體投影裝置的光源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種用于一立體投影裝置的光源系統(tǒng)，包含一光源模塊、一第一透鏡組、一分光元件、一色輪模塊及一集光元件。光源模塊用以提供一光線，且光線依序傳遞至第一透鏡組及分光元件。光線接著被分光元件分成具有一第一波段的一第一光線及一具有一第二波段的一第二光線。第一及第二光線緊接著被色輪模塊接收、轉(zhuǎn)換成第三及第四光線，接著被傳遞至集光元件。借由上述配置，可使光源系統(tǒng)搭配一投影裝置并產(chǎn)生立體圖像。利用本發(fā)明的光源系統(tǒng)的一投影裝置，可令使用者觀看到多個視角圖像，并達(dá)到提供一種提高光利用率、降低成本、簡化元件配置、具有高解析度的光源系統(tǒng)的目的。
【專利說明】用于一立體投影裝置的光源系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一光源系統(tǒng)，特別涉及可用于一立體投影裝置的光源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般公知的用于立體投影裝置的光源系統(tǒng)，大多采用色輪或采用二液晶開關(guān)的分光方式為之。且無論是采用色輪或是二液晶的光源系統(tǒng)，光源系統(tǒng)所產(chǎn)生的光線皆可被轉(zhuǎn)換、分割成左、右眼視角圖像后，再利用多個數(shù)字微型反射鏡元件(Digital ModuleDevice)將左、右眼視角圖像投射至觀看者視域上。以下將略述二者的基本設(shè)計原理及其發(fā)展所遇到的瓶頸。
[0003]采用色輪作為分光的光學(xué)元件的光源系統(tǒng)，以RGB色輪為例，該RGB色輪須具有至少六個濾色區(qū)，且左右眼各分配到三濾色區(qū)(紅色濾色區(qū)、綠色濾色區(qū)及藍(lán)色濾色區(qū))。實際操作時，使用者僅需搭配一被動式眼鏡即可觀看到一立體圖像。但此種配置的缺點在于色輪須至少涵蓋六個大面積的濾色區(qū)，以保持入射光可以小角度入射濾光片，因此色輪的體積難以縮?。粨Q言之，此種配置將難以實現(xiàn)立體投影光源系統(tǒng)的微型化的目標(biāo)。
[0004]而采用液晶開關(guān)作為分光的光學(xué)元件的光源系統(tǒng)，雖液晶開關(guān)操作上不需機構(gòu)作動，故可克服機構(gòu)上容易磨損的問題，但液晶開關(guān)整體所需的操作精準(zhǔn)度也較色輪高。因此，更需在設(shè)計上特別考量注意同步的問題，否則會產(chǎn)生使用者無法觀看到一立體圖像或是觀看到的立體圖像的品質(zhì)不佳等問題。簡言之，使用液晶開關(guān)的光源系統(tǒng)的系統(tǒng)較復(fù)雜，且成本不易降低。
[0005]因此，如何設(shè)計出可搭配被動式眼鏡、提高光利用率、具有較低成本、精簡的光學(xué)配置、具有高解析度等優(yōu)點、體積微型化或提升亮度的光源系統(tǒng)，乃為此業(yè)界亟需努力的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一目的在于提供一種用于一立體投影裝置的光源系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的又一目的在于提供一種提高光利用率、具有高解析度及提升亮度的光源系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的再一目的為提供一種降低成本、精簡的光學(xué)配置的光源系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明的另一目的為提供一種可體積微型化的光源系統(tǒng)。
[0010]為達(dá)上述目的，本發(fā)明的光源系統(tǒng)包含一光源模塊、一第一透鏡組、一分光元件、一色輪模塊及一集光兀件。
[0011]光源模塊用以提供一光線，且光線被第一透鏡組接收，再被分光元件接收。分光元件可用以將光線分成具有一第一波段的一第一光線及一具有一第二波段的一第二光線。第一及第二光線緊接著被色輪模塊接收并轉(zhuǎn)換成一具有第三波段的第三光線及一具有一第四波段的第四光線，接著進(jìn)入集光元件。集光元件則具有一入光面及一出光面，且入光面與色輪模塊光耦合，換言之，第三及第四光線從入光面進(jìn)入集光元件中。[0012]其中，色輪模塊更包含一轉(zhuǎn)盤，且轉(zhuǎn)盤由沿徑向設(shè)置的多個第一玻片及多個第二玻片所構(gòu)成。且各第一玻片包含一第一濾波區(qū)、一第一反射區(qū)及一第二反射區(qū)；各第二玻片則包含一第二濾波區(qū)及一第三反射區(qū)。第一及第二濾波區(qū)與第一及第三反射區(qū)設(shè)置于轉(zhuǎn)盤的一第一側(cè)，且第一濾波區(qū)及第三反射區(qū)鄰近該轉(zhuǎn)盤的一軸心，第二反射區(qū)設(shè)置于該轉(zhuǎn)盤的相對該第一側(cè)的一第二側(cè)。
[0013]本發(fā)明操作時更可分成一第一時序及一第二時序，且第一時序及第二時序可相互切換。
[0014]于第一時序，第一光線通過該些第一玻片的其一的第一濾波區(qū)，且第二光線則被該些第二玻片的其一的第三反射區(qū)反射。此時，第一光線的具有第三波段的一第三光線穿透該第一濾波區(qū)。
[0015]于第二時序，第一光線被該些第二玻片其一第一反射區(qū)反射，第二光線則通過第二玻片其一的第二濾波區(qū)。此時，第二光線的具有第四波段的一第四光線穿透第二濾波區(qū)。
[0016]此由上述配置，利用本發(fā)明的光源系統(tǒng)的一投影裝置，可令使用者觀看到多個視角圖像，并達(dá)到提供一種提高光利用率、降低成本、簡化元件配置、具有高解析度的光源系統(tǒng)的目的。
[0017]為了讓上述的目的、技術(shù)特征和優(yōu)點能夠更為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知悉并應(yīng)用，下文以本發(fā)明的多個較佳實施例以及附圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第一實施例于第一時序的不意圖；
[0019]圖2A為圖1的色輪模塊的轉(zhuǎn)盤主視圖；
[0020]圖2B為圖1的色輪模塊的轉(zhuǎn)盤側(cè)面示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第一實施例于第二時序的示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的分光元件的濾波面的波段與穿透率的關(guān)系示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第二實施例于第一時序的不意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第二實施例于第二時序的示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第三實施例于第一時序的示意圖；
[0026]圖8為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第三實施例于第二時序的示意圖；
[0027]圖9為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第四實施例的示意圖；以及
[0028]圖10為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第四實施例的色輪模塊的轉(zhuǎn)盤示意圖。
[0029]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0030]1、2、3、4:光源系統(tǒng)
[0031]11,21:光源模塊
[0032]111、211、311:高壓汞燈
[0033]112:反射鏡
[0034]212,312:棱鏡
[0035]113、213、313:空間濾波器
[0036]12、22、32、42:第一透鏡組
[0037]13、23、33、43:分光元件[0038]13a、23a:濾波面
[0039]13b、23b:反射面
[0040]14、24、34、44:色輪模塊
[0041]142、442:轉(zhuǎn)盤
[0042]1422、4422:第一玻片
[0043]1422a:第一濾波區(qū)
[0044]1422b:第一反射區(qū)
[0045]1422c:第二反射區(qū)
[0046]1424A424:第二玻片
[0047]1424a:第二濾波區(qū)
[0048]1424b:第三反射區(qū)
[0049]1424c:第四反射區(qū)
[0050]15、25、35、45:集光元件
[0051]16、26、36、46:光路調(diào)整元件
[0052]27、37:第二透鏡組
[0053]431:第一分光板
[0054]432:第二分光板
【具體實施方式】
[0055]以下將通過實施方式來解釋本
【發(fā)明內(nèi)容】
，本發(fā)明關(guān)于用于一立體投影裝置的光源系統(tǒng)。需說明者，在下述實施例以及附圖中，關(guān)于實施方式的說明僅為闡釋本發(fā)明的目的，而非用以直接限制本發(fā)明，同時，以下實施例及圖式中，與本發(fā)明非直接相關(guān)的元件均已省略而未繪示；且圖式中各元件間的尺寸關(guān)系以及元件數(shù)量僅為求容易了解，非用以限制實際比例、實際大小及實際數(shù)量。
[0056]請一并參考圖1至圖4，圖1及圖3分別為本發(fā)明光源系統(tǒng)I第一實施例于不同時序的示意圖，圖2A至圖2B則為光源系統(tǒng)I的色輪模塊轉(zhuǎn)盤放大主視圖及側(cè)面示意圖，而圖4則為光源系統(tǒng)I的分光元件的濾波面13a的波段與穿透率的關(guān)系示意圖。
[0057]本發(fā)明的光源系統(tǒng)I包含一光源模塊11、一第一透鏡組12、一分光元件13、一色輪模塊14及一集光元件15。色輪模塊14更包含一轉(zhuǎn)盤142，且集光元件15具有一出光面及一入光面(圖未標(biāo)出)，其入光面與色輪模塊14光f禹合。
[0058]為了方便理解各元件的相對關(guān)系，更可將色輪模塊14的轉(zhuǎn)盤142定義一第一側(cè)(轉(zhuǎn)盤的左側(cè))及一第二側(cè)(轉(zhuǎn)盤的右側(cè))，并以第一側(cè)及第二側(cè)說明各元件之間的相對位置。因此，如圖1所示，本實施例的第一透鏡組12及分光元件13設(shè)置于色輪模塊14的轉(zhuǎn)盤142的第一側(cè)，而集光元件15則設(shè)置于轉(zhuǎn)盤142的第二側(cè)。
[0059]以下將先依序說明光源模塊11、第一透鏡組12、分光元件13、色輪模塊14及集光元件15的功能及作用，接著再針對本發(fā)明的光源系統(tǒng)I實施及運作方式加以解釋。
[0060]此外，本說明書提及的“光耦合”是泛指光學(xué)元件之間的光線相互傳遞的情形，也就是指，若兩光學(xué)元件光耦合，表示其中一光學(xué)元件發(fā)出的光線可傳遞至另一光學(xué)元件上。
[0061]首先介紹本實施例的光源系統(tǒng)I的光源模塊11，光源模塊11用以提供一光線，且本實施例的光源模塊11更包含一高壓萊燈111 (Ultra High Pressure Lamp, UHP Lamp)、一反射鏡112及一空間濾波器113,但光源不以高壓萊燈111為限,也可以是氣氣燈(Xenonlamp)或固態(tài)光源。
[0062]詳言之，高壓汞燈111用以提供該光線，該光線再經(jīng)由反射鏡112反射、空間濾波器113過濾后，復(fù)再被傳遞至第一透鏡組12之中。反射鏡112可引導(dǎo)該光線傳遞至第一透鏡組12，而空間濾波器113則用以過濾高壓汞燈111散射光及繞射光，進(jìn)而降低整體噪聲，并提高圖像品質(zhì)。雖本實施例為反射鏡112、空間濾波器113搭配高壓汞燈111的組合，但反射鏡112、空間濾波器113非為必要,亦可具有一實施態(tài)樣的光源模塊11僅有一高壓萊燈111，且其產(chǎn)生的光線可直接進(jìn)入第一透鏡組12的配置，亦可達(dá)到與本實施例相似的效果。
[0063]接著介紹本實施例的光源系統(tǒng)I的第一透鏡組12，第一透鏡組12用以接收光源模塊11所產(chǎn)生的光線，此外，本實施例的第一透鏡組12包含二個透鏡，并透過所述二個透鏡將該光線匯聚、傳遞至分光元件13，以及將光線匯聚、傳遞至色輪模塊14的轉(zhuǎn)盤142的第一側(cè)上。
[0064]分光元件13則用以接收第一透鏡組12所傳遞的光線，再將光線分成具有一第一波段的一第一光線(虛線)及一具有一第二波段的一第二光線(點劃線)，且為了方便理解，圖中的不同波段的光線，皆采用不同的線段繪示。
[0065]詳細(xì)而言，本實施例的分光元件13為一楔形反射器(亦即為一具有楔形外觀的反射器)，且分光元件13更包含一濾波面13a及與一反射面13b，且濾波面13a與反射面13b為傾斜設(shè)置(兩者夾一角度，且該角度較佳為5到10度)。其中，濾波面13a與反射面13b鍍以不同金屬鍍膜，分光元件13的濾波面13a僅反射具有第一波段的第一光線(虛線)，并使其余波段的光線通過，且通過濾波面13a的其余波段的光線會被反射面13b反射后，與第一光線同一方向地離開分光元件13。
[0066]請一并參考圖4的分光元件13的濾波面13a的波段與穿透率關(guān)系圖，本實施例的濾波面13a可反射圖面中B2、G2及R2波段的光線，并使B1、G1及R2波段的光線通過，通過的B1、Gl及R2波段的光線接著被反射面13b反射并離開分光元件13。換言之，此處所稱“第一波段”及“第二波段”并非一連續(xù)的波段，而為多個波段的一集合。
[0067]綜上所述，借由此種配置，可使光線分割成第一波段的第一光線(虛線)以及第二波段的第二光線(點劃線)，并使第一光線與第二光線分離。
[0068]以下將對色輪模塊14的配置加以說明，本實施例的色輪模塊14設(shè)置于第一透鏡組12及集光元件15之間，色輪模塊14用以將第一光線與第二光線分別將其轉(zhuǎn)換為具有第三波段的第三光線以及具有第四波段的第四光線。
[0069]請一并參考圖2A及圖2B，色輪模塊14更包含一轉(zhuǎn)盤142，且轉(zhuǎn)盤142由沿徑向設(shè)置的多個第一玻片1422及多個第二玻片1424所構(gòu)成，且各該第一玻片1422分別與各該第二玻片1424沿該徑向?qū)ΨQ設(shè)置。本實施例以三個第一玻片1422及三個第二玻片1424為例，且各該第一玻片1422相鄰設(shè)置(各該第二玻片1424亦相鄰設(shè)置)，但其數(shù)量跟排列方式皆不以此為限。
[0070]詳細(xì)而言，第一玻片1422包含一第一濾波區(qū)1422a、一第一反射區(qū)1422b及一第二反射區(qū)1422c,且第一濾波區(qū)1422a與第一反射區(qū)1422b設(shè)置于轉(zhuǎn)盤142的第一側(cè),而第二反射區(qū)1422c則設(shè)置于轉(zhuǎn)盤142的相對該第一側(cè)的一第二側(cè)。且第一濾波區(qū)1422a鄰近轉(zhuǎn)盤142的一軸心，亦即第一反射區(qū)1422b可視為設(shè)置于轉(zhuǎn)盤142的外環(huán)(距離軸心較遠(yuǎn)處)，而第一濾波區(qū)1422a則視為為設(shè)置于轉(zhuǎn)盤142的內(nèi)環(huán)(距離軸心較近處)。
[0071]本實施例的三個第一波片1422的第一濾波區(qū)1422a分別為紅色波段濾波區(qū)、綠色波段濾波區(qū)及藍(lán)色波段濾波區(qū)，圖面以不同灰階顏色表示。且各紅色、綠色及藍(lán)色波段濾波區(qū)可分別對應(yīng)第一光線的第一波段中的R2、G2及B2波段(可再參考圖4)，以使通過紅色、綠色及藍(lán)色波段濾波區(qū)的第一光線，轉(zhuǎn)換成具有一第三波段的第三光線(以本實施例而言，第三光線可為紅光、藍(lán)光或綠光)。
[0072]此外，第一及第二反射區(qū)1422b、1422c分別設(shè)置于轉(zhuǎn)盤142的異側(cè)并相對、對稱設(shè)置。第二玻片1424則包含一第二濾波區(qū)1424a及一第三反射區(qū)1424b及一第四反射區(qū)1424c。第二濾波區(qū)1424a與第三反射區(qū)1424b皆設(shè)置于轉(zhuǎn)盤142的第一側(cè)，而第四反射區(qū)1424c則設(shè)置于轉(zhuǎn)盤142的相對該第一側(cè)的一第二側(cè)，且第三反射區(qū)1424b鄰近轉(zhuǎn)盤142的一軸心，亦即第三反射區(qū)1424b設(shè)置于轉(zhuǎn)盤142的內(nèi)環(huán)(距離軸心較近處)，而第二濾波區(qū)1424a則設(shè)置于轉(zhuǎn)盤142的外環(huán)(距離軸心較遠(yuǎn)處)。
[0073]相似地，本實施例的三個第二波片的第二濾波區(qū)1424a分別為紅色波段濾波區(qū)、綠色波段濾波區(qū)及藍(lán)色波段濾波區(qū)，且各紅色、綠色及藍(lán)色波段濾波區(qū)可分別對應(yīng)第二光線的第二波段中的Rl、Gl及BI波段(可再參考圖4)，以使通過紅色、綠色及藍(lán)色波段濾波區(qū)的第二光線，轉(zhuǎn)換成具有一第四波段的第四光線(以本實施例而言，第四光線可為紅光、藍(lán)光或綠光)。
[0074]需補充說明的是，為了清晰表示各元件的相對位置，色輪模塊14的轉(zhuǎn)盤142以外的構(gòu)件(例如馬達(dá)、檢測器等)已省略。
[0075]最后，本發(fā)明的光源系統(tǒng)I的集光元件15，是用以將被色輪模塊14轉(zhuǎn)換的第三光線及第四光線均勻化，經(jīng)由集光元件15提供給一投影裝置(圖未示出)。詳細(xì)而言，集光元件15更包含一入光面及一出光面,在入光面之后可設(shè)置一焦點在出光面的透鏡,而在出光面的前可設(shè)置一焦點在入光面的透鏡，且入光面與色輪模塊14光耦合，出光面則與投影裝置光稱合。本實施例的集光兀件15可為一集光柱,但不以集光柱為限。
[0076]此外，本實施例更包含一光路調(diào)整元件16設(shè)置于集光元件15的出光面，并與該些第一玻片1422的該些第二反射區(qū)1422c光耦合，光路調(diào)整元件16的作用在于避免光源系統(tǒng)I的光學(xué)擴展量(Etendue)過大，并降低投影裝置的光閥處過溢(Overfill)的情況，以提高整體的光利用率。本實施例的光路調(diào)整元件16為一鏡片，但亦可有一實施態(tài)樣采用在集光元件15的部分出光面鍍反射膜的方式達(dá)到與本實施例相似的效果。須說明的是，此光路調(diào)整元件16作為一光源系統(tǒng)I最佳化的構(gòu)件，并非為本發(fā)明的必要的元件。
[0077]承前所述，光源模塊I提供的一光線，被分光元件13分成具有第一波段的第一光線以及具有第二波段的第二光線后，更可因第一光線與第二光線與色輪模塊14光耦合的情況，分成第一時序及第二時序。以下，為了易于理解及說明，光源系統(tǒng)I的運作過程，將之分成“第一時序”及“第二時序”加以說明；此分法僅為說明上的便利，并非限制其操作的順序。實際操作時，第一時序與第二時序為交替切換的狀態(tài)。
[0078]首先，請再次參考圖1，色輪模塊14的第一玻片1422與第一及第二光線光耦合定義為“第一時序”，此時，透過第一透鏡組12，第一及第二光線分別匯聚于第一玻片1422的第一濾色區(qū)1422a及第二反射區(qū)1422b。第一光線(虛線)通過該些第一玻片1422其一的第一濾波區(qū)1422a，且第二光線(點劃線)則被該些第二玻片1424其一的第三反射區(qū)1424b反射。第一光線通過該第一玻片1422后,僅具有一第三波段的一第三光線穿透該第一濾波區(qū) 1422a。
[0079]具有第一波段的第一光線被第一濾色區(qū)1422a轉(zhuǎn)換成具有第三波段的第三光線，并通過、穿透第一濾波區(qū)1422a并傳遞至轉(zhuǎn)盤142的第二側(cè)，并進(jìn)入集光元件15。第一光線到達(dá)集光元件15的出口處時，第一光線的其中一半會經(jīng)由沒有光路調(diào)整元件16的另半邊出口直接從出光面離開，而第一光線的另一半則被光路調(diào)整兀件16反射；被反射的另一半光線會被出口處的透鏡聚光于第一玻片1422的第三反射區(qū)1424b上，然后再被入口處的透鏡匯聚于沒有光路調(diào)整元件16的另半邊出口，并從出光面離開。補充說明的是，此處所述的第三波段涵蓋于第一波段內(nèi)。
[0080]以第一濾色區(qū)1422a為紅色波段濾波區(qū)為例，進(jìn)入紅色波段濾波區(qū)的第一光線將被轉(zhuǎn)換成具有Rl波段(請參考圖4)的紅色光，且紅色光進(jìn)入集光元件15后被均勻化，再被投影裝置轉(zhuǎn)換、合成成一圖像。借由三個第一玻片1422的紅色、綠色及藍(lán)色波段濾波區(qū)依序與第一光線光耦合，可分別產(chǎn)生紅光(Rl )、綠光(BI)及藍(lán)光(Gl )，分別被均勻化后，再借由投影裝置轉(zhuǎn)換、合成以形成一視角圖像(例如右眼圖像)。且被第三反射區(qū)1424b反射的第二光線(點劃線)則被阻擋于色輪模塊14的第一側(cè)。
[0081]接著，請參考圖3，將色輪模塊14的第二玻片1422與第一及第二光線光耦合定義為“第二時序”。此時，透過第一透鏡組12，第一及第二光線分別匯聚于第二玻片1424的第三反射區(qū)1424b及第二濾波區(qū)1424a。第一光線(虛線)被該些第二玻片1424其一的第三反射區(qū)1424b反射，且第二光線(點劃線)通過該些第二玻片1424其一的第二濾波區(qū)1424a。且第二濾波區(qū)1424a僅容許具有一第四波段的一第四光線穿透。
[0082]具有第二波段的第二光線通過第二濾波區(qū)1424a后，被轉(zhuǎn)換成具有第四波段的第四光線，傳遞至轉(zhuǎn)盤142的第二側(cè)，進(jìn)入集光元件15后，由其出光面離開。補充說明的是，此處所述的第四波段亦涵蓋于第二波段內(nèi)。
[0083]以第二濾波區(qū)1424a為紅色波段濾波區(qū)為例，進(jìn)入紅色波段濾波區(qū)的第二光線將被轉(zhuǎn)換成具有R2波段(請參考圖4)的紅色光，且紅色光進(jìn)入集光元件15后被均勻化，再被投影裝置轉(zhuǎn)換、合成成一圖像。借由三個第二玻片1424的紅色(R2)、綠色(G2)及藍(lán)色(B2)波段濾波區(qū)依序與第二光線光耦合，可分別產(chǎn)生紅光、綠光及藍(lán)光，再分別被集光元件15均勻化后，借由投影裝置轉(zhuǎn)換、合成以形成一視角圖像(例如左眼圖像)。且被第三反射區(qū)1424b反射的第一光線(虛線)則被阻擋于色輪模塊14的第一側(cè)。
[0084]簡言之，于第一時序時，第一光線被轉(zhuǎn)換成第三光線，第二時序時，第二光線被轉(zhuǎn)換成第四光線，并借由第一及第二時序交替，光源系統(tǒng)I可搭配一投影裝置，使得觀看者接收到一立體圖像，以達(dá)成本發(fā)明的目的。
[0085]請參考圖5及圖6，分別為本發(fā)明的光源系統(tǒng)2的第二實施例于第一及第二時序的不意圖。與前述第一實施例相異處在于:(I)本實施例的光源模塊21為米用一棱鏡212取代第一實施例的反射鏡112 ; (2)本實施例更包含了一第二透鏡組27，設(shè)置于色輪模塊24與集光元件25之間；以及(3)本實施例的光路調(diào)整元件26與集光元件25的入光面相鄰設(shè)置。
[0086]以下將僅針對差異處加以說明，其余元件關(guān)系以及功能將不再贅述。[0087]第二實施例的光源模塊21包含一高壓萊燈211、一棱鏡212及一空間濾波器213,光線可于棱鏡212內(nèi)傳遞，并用以取代第一實施例的反射鏡112，以使高壓汞燈211所提供的光線傳遞至空間濾波器213及第一透鏡組22之中。且較佳地，棱鏡212可于一側(cè)鍍一反射膜，使得棱鏡212可達(dá)到與反射鏡112相似的效果。
[0088]此外，第二實施例的第二透鏡組27與光路調(diào)整元件26皆設(shè)置于色輪模塊24的轉(zhuǎn)盤(圖未標(biāo)出)的第二側(cè)，且第二透鏡組27用以與色輪模塊24及集光元件25的入光面光耦合。光路調(diào)整元件26則與色輪模塊24的該些第一玻片(圖未示出)的第二反射區(qū)光耦合。
[0089]詳細(xì)而言，請先參考圖5，于第一時序時，第一光線系與色輪模塊24的轉(zhuǎn)盤的第一玻片光耦合，使其轉(zhuǎn)換成一具有第三波段的第三光線。且該第三光線離開色輪模塊24后，傳遞至第二透鏡組27，并匯聚于光路調(diào)整元件26。第二實施例的光路調(diào)整元件26亦為一反射鏡，因此，第三光線再被光路調(diào)整元件26反射后進(jìn)入第二透鏡組27，并與色輪模塊24的轉(zhuǎn)盤的第一玻片的第二反射區(qū)光耦合(此處為反射)后，再傳遞至集光元件25。
[0090]請再參考圖6，于第二時序時，第二實施例，第二光線與色輪模塊24的轉(zhuǎn)盤的第二玻片(圖未示出)光耦合，并轉(zhuǎn)換成一具有第四波段的第四光線。且該第四光線離開色輪模塊24后，傳遞至第二透鏡組27后，直接進(jìn)入集光元件25的中。
[0091]簡言之，在第二實施例的配置之下，第三光線先與光路調(diào)整元件26、第一玻片的第二反射區(qū)光耦合后，才進(jìn)入集光元件25。而第四光線則為先經(jīng)過第二透鏡組27才進(jìn)入集光元件25之中，但第二實施例的效果及與投影裝置搭配的方式與第一實施例相似，將不再此贅述。
[0092]請接著參考圖7及圖8，分別為本發(fā)明的光源系統(tǒng)3的第三實施例于第一及第二時序的示意圖。本實施例與第二實施例的相異處有二:( I)本實施例的棱鏡312為一全內(nèi)反射棱鏡(TIR prism);以及(2)本實施例的集光元件35為一雙層柱狀透鏡。
[0093]以下亦僅針對第二及第三實施例的差異處加以說明，其余元件關(guān)系以及功能將不再贅述。
[0094]詳細(xì)而言，高壓汞燈311所提供的光線，進(jìn)入棱鏡312 (全內(nèi)反射鏡)后，被傳遞至空間濾波器313之中。本實施例采用全內(nèi)反射鏡的優(yōu)點在于全內(nèi)反射鏡可輕易的改變光線前進(jìn)方向，配置前二實施例的棱鏡212或反射鏡112彈性，且可進(jìn)一步精簡光源系統(tǒng)3整體的體積。需特別說明的是，棱鏡312與第二透鏡組37、集光元件35及光路轉(zhuǎn)換元件36非設(shè)置于同一平面，換言之，離開色輪模塊34的第三或第四光線并不會再進(jìn)入棱鏡312之中。
[0095]此外，本實施例的集光元件35采用一雙層柱狀透鏡，亦可將進(jìn)入的第三或第四光線均勻化，并提供給一投影裝置(圖未示出)。且雙層柱狀透鏡可由二個柱狀透鏡層及夾于二個柱狀透鏡層間的一全向擴散板(all direction diffuser)所構(gòu)成,并可依據(jù)不同的投影裝置需求調(diào)整二個柱狀透鏡層的節(jié)距，以達(dá)成所需的效果。
[0096]簡言之，借由第三實施例的配置，亦可達(dá)到與前述二實施例相似的效果。
[0097]最后，請參考圖9及圖10，分別為本發(fā)明的光源系統(tǒng)4的第四實施例及其色輪模塊44的轉(zhuǎn)盤442的示意圖。第四實施例與第三實施例的相異處為:(I)分光元件43由一第一分光板431及一第二分光板432所組成；(2)色輪模塊44的轉(zhuǎn)盤442為第一玻片4422及第二玻片4424交錯設(shè)置；以及(3)集光元件45為一集光柱。
[0098]接著，以下亦僅針對第三及第四實施例的差異處加以說明，其余元件關(guān)系以及功能將不再贅述。
[0099]詳細(xì)而言，本發(fā)明的分光元件43的第一分光板431與第二分光板432為傾斜設(shè)置(第一及第二分光板431、432夾一角度，且該角度較佳為5到10度)，且第一分光板431及第二分光板432各于表面鍍以不同金屬鍍膜，以使第一分光板431反射具有該第一波段的該第一光線(虛線)，并使具有該第二波段的該第二光線(點劃線)通過，被反射的第一光線再次進(jìn)入第一透鏡組42。此時，通過第一分光板431的該第二光線則傳遞至第二分光板432后，再被該第二分光板432反射。
[0100]且本實施例的集光元件45，是用以將被色輪模塊44轉(zhuǎn)換的第三光線及第四光線均勻化，再經(jīng)由集光元件45提供給一投影裝置(圖未示出)。換言之，本實施例的集光元件45亦可達(dá)到與前述實施例相似的效果。
[0101]接著，請?zhí)貏e參考圖10，本實施例的色輪模塊44的轉(zhuǎn)盤442是采用第一玻片4422與第二玻片4424交錯設(shè)置的配置。此種配置可使第一時序與第二時序交替，并達(dá)到與前述實施例相似的效果。
[0102]綜上所述，本發(fā)明為一光源系統(tǒng)借由分光元件及色輪模塊光耦合，并進(jìn)一步搭配一投影裝置，以提供觀看者一立體圖像，并達(dá)成具有較高光利用率、成本低廉、且無須機械式運轉(zhuǎn)的構(gòu)件、簡化元件配置的光源系統(tǒng)的目的。
[0103]上述的實施例僅用來例舉本發(fā)明的實施態(tài)樣，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非用來限制本發(fā)明的保護(hù)范疇。任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員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，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于一立體投影裝置的光源系統(tǒng)，包含: 一光源模塊，用以提供一光線； 一第一透鏡組，接收該光線； 一分光元件，用以將該光線分成具有一第一波段的一第一光線及一具有一第二波段的一第二光線； 一色輪模塊，用以接收該第一光線及該第二光線，該色輪模塊包含一轉(zhuǎn)盤，且該轉(zhuǎn)盤由沿徑向設(shè)置的多個第一玻片及多個第二玻片所構(gòu)成，每一個所述第一玻片包含一第一濾波區(qū)、一第一反射區(qū)及一第二反射區(qū)，每一個所述第二玻片則包含一第二濾波區(qū)及一第三反射區(qū)，其中，該第一濾波區(qū)及該第二濾波區(qū)與該第一反射區(qū)及該第三反射區(qū)設(shè)置于該轉(zhuǎn)盤的一第一側(cè)，且該第一濾波區(qū)及該第三反射區(qū)鄰近該轉(zhuǎn)盤的一軸心，該第二反射區(qū)設(shè)置于該轉(zhuǎn)盤的相對該第一側(cè)的一第二側(cè)；以及 一集光元件，具有一入光面及一出光面，該入光面與該色輪模塊光耦合； 其中，于一第一時序，該第一光線通過所述多個第一玻片的其中之一的該第一濾波區(qū)，且該第二光線則被所述多個第二玻片的其中之一的該第三反射區(qū)反射，該第一光線的具有一第三波段的一第三光線穿透該第一濾波區(qū)；于一第二時序，該第一光線被所述多個第二玻片的該第一反射區(qū)反射，而該第二光線則通過該第二玻片其中之一的該第二濾波區(qū)，該第二光線的具有一第四波段的一第四光線穿透該第二濾波區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其中，該分光元件設(shè)置于該第一側(cè)，該集光元件設(shè)置于該轉(zhuǎn)盤的該第二側(cè)，且該集光元件均勻化進(jìn)入該集光元件的該第三光線或該第四光線。
3.如權(quán)利要求2所述的光源系統(tǒng)，還包含一光路調(diào)整元件，該光路調(diào)整元件設(shè)置于該轉(zhuǎn)盤的該第二側(cè)，與該集光元件的該入光面 相鄰設(shè)置，并與所述多個第一玻片的所述多個第二反射區(qū)光f禹合。
4.如權(quán)利要求3所述的光源系統(tǒng)，還包含一第二透鏡組，該第二透鏡組分別與該色輪模塊與該集光元件的該入光面光耦合。
5.如權(quán)利要求4所述的光源系統(tǒng)，該第二透鏡組設(shè)置于該色輪模塊的該第二側(cè)與該集光元件之間。
6.如權(quán)利要求2所述的光源系統(tǒng)，還包含一光路調(diào)整元件，該光路調(diào)整元件設(shè)置于該集光元件的該出光面，并與所述多個第一玻片的所述多個第二反射區(qū)光耦合。
7.如權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其中，該集光兀件為一集光柱或一雙層柱狀透鏡。
8.如權(quán)利要求3或6所述的光源系統(tǒng)，其中，該光路調(diào)整元件為一鏡片。
9.如權(quán)利要求3或6所述的光源系統(tǒng)，其中，該第三光線依序與該光路調(diào)整元件及該第一玻片的該第三反射區(qū)光f禹合。
10.如權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其中，所述多個第一玻片及所述多個第二玻片為三個第一玻片及三個第二玻片。
11.如權(quán)利要求10所述的光源系統(tǒng)，其中，所述多個第一玻片的該第一濾波區(qū)分別為紅色波段濾波區(qū)、綠色波段濾波區(qū)及藍(lán)色波段濾波區(qū)，所述多個第二玻片的該第二濾波區(qū)分別為紅色波段濾波區(qū)、綠色波段濾波區(qū)及藍(lán)色波段濾波區(qū)。
12.如權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其中，每一個所述第一玻片分別與每一個所述第二玻片沿該徑向?qū)ΨQ設(shè)置。
13.如權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其中，該光源模塊還包含一高壓汞燈、一反射鏡及一空間濾波器，該高壓汞燈用以提供該光線，該反射鏡及該空間濾波器則用以使該光線傳遞至該第一透鏡組。
14.如權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其中，該光源模塊還包含一高壓萊燈、一棱鏡及一空間濾波器，該高壓汞燈用以提供該光線，該反射鏡及該空間濾波器則用以使該光線傳遞至該第一透鏡組。
15.如權(quán)利要求14所述的光源系統(tǒng),該棱鏡為一全內(nèi)反射棱鏡。
16.如權(quán)利要求1或2所述的光源系統(tǒng)，其中該分光元件包含一第一分光板及一第二分光板，且該第一分光板相對該第二分光板為傾斜設(shè)置，該第一分光板反射具有該第一波段的該第一光線并使具有該第二波段的該第二光線通過，通過的該第二光線則傳遞至該第二分光板后，被該第二分光板反射。
17.如權(quán)利要求1或2所述的光源系統(tǒng)，其中，該分光元件為一楔型反射器，且包含一濾波面及與一反射面，該濾波面相對于該反射面為傾斜設(shè)置，且該濾波面用以讓該第二光線通過，并反射該第一光線，該第二光線通過該濾波面后則被該反射面反射。
18.如權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其中，該第一透鏡組設(shè)置于該色輪模塊的該第一側(cè)?！?br> 【文檔編號】G03B35/18GK103852965SQ201210516414
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月5日
【發(fā)明者】黃俊杰 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司