[发明专利]分合光系统与分合光方法

说明书

技术领域

本发明有关一种分合光系统与分合光方法，特别是提供一种可应用于投影装置的分合光系统与分合光方法。

背景技术

随着液晶显示面板的价格下滑与普及化，使得反射式液晶投影机的前景大有可为。目前反射式液晶投影机可分为同轴式(on-axis)与离轴式(off-axis)两类，基本上，同轴式设计，例如IBM的4-Cube、Philip Prism、Color Corner与ColorCube等等，其对比度不易提高，偏振化元件与色彩均待改善。

图1是现有反射式投影系统的4-cube型分合光系统的架构示意图。利用三个偏振分光镜110、112、114与X-棱镜116的组合，将从光源组件12发出的白光光源分成三原色光，经过反射式液晶面板120、122与124的调变与承载影像信息后再汇合成彩色影像。

图2是现有反射式投影系统的飞利浦-棱镜型分合光系统的架构示意图。利用两个TIR棱镜210、212及广波域偏振分光镜214、经过反射式液晶面板220、222与224的组合组成分合光系统。

图3是现有反射式投影系统的color cube型分合光系统的架构示意图。利用四个偏振分光镜310、312、314及316与三个偏光选择器330、332及334，以及反射式液晶面板320、322与324的组合达到分合光的目的。

上述分合光系统中，三原色光中仍有其他杂散光存在，杂散光的存在影响到暗场亮度，进而影响到对比度。再者，繁多的光学元件与复杂的光路设计，增加分合光系统组装时对位的问题，并且产生高准确度要求的问题。

发明内容

本发明的一个目的是为了减少一般分合光系统的元件对位整合的问题而提供一种分合光系统与分合光方法，将若干光学元件置于棱镜光学元件的界面上，以可减少对位所需的高精准度的问题。

本发明的另一目的是为了减少一般分合光系统的热的问题而提供一种分合光系统与分合光方法，利用镀膜分散其他色光的方法，在改变所需原色光的光路径的同时将其他色光分散出去，以减少不必要色光进入分合光系统中，从而减少热量的产生。

本发明的又一目的是为了达到减少分合光系统中的光学元件个数而提供一种分合光系统与分合光方法，利用二组大小相异的棱镜与界面处理的方式，以减少使用的光学元件。

为达到上述目的，根据本发明一方面提供一种分合光系统，适用于一投影装置，该分合光系统包含：一第一双向分色棱镜；一第一棱镜，其具有一第一面、一第二面与一第三面；一第二棱镜，其具有一第一面、一第二面与一第三面，其中该第一双向分色棱镜贴合于该第二棱镜的第二面与该第一棱镜的第二面之间；一第一偏振分光镜；一第三棱镜，其具有一第一面、一第二面与一第三面，其中该第一偏振分光镜贴合于该第一棱镜的第一面与该第三棱镜的第一面之间；一第二偏振分光镜；一第四棱镜，其具有一第一面、一第二面与一第三面，其中该第二偏振分光镜黏着于该第二棱镜的第一面与该第四棱镜的第一面之间；一第一偏光选择器与该第三棱镜的第三面相邻；一第二偏光选择器与该第二棱镜的第三面相邻；一第一调变元件，其设置于该第一棱镜的第三面上且与该第一偏光选择器平行相对；一第二调变元件与该第三棱镜的第二面相邻且与该第二偏光选择器平行相对；一第三调变元件与该第四棱镜的第三面相邻；及一第二双向分色棱镜，其设置于该第三棱镜的第三面与该第四棱镜的第二面之间。

根据本发明另一方面提供一种分合光系统，适用于一投影装置，该分合光系统包含：一双向分色棱镜；一第一棱镜，其具有一第一面、一第二面与一第三面；一第二棱镜，其具有一第一面、一第二面与一第三面，该双向分色棱镜贴合于该第二棱镜的第二面与该第一棱镜的第二面之间；一第一偏振分光镜；一第三棱镜，其具有一第一面、一第二面与一第三面，该第一偏振分光镜贴合于该第一棱镜的第一面与该第三棱镜的第一面之间；一第二偏振分光镜；一第四棱镜，其具有一第一面、一第二面与一第三面，该第二偏振分光镜黏着于该第二棱镜的第一面与该第四棱镜的第一面之间；一第一偏光选择器与该第三棱镜的第三面相邻；一第二偏光选择器与该第二棱镜的第三面相邻；一第一调变元件，其设置于该第一棱镜的第三面上且与该第一偏光选择器平行相对；一第二调变元件与该第三棱镜的第二面相邻且与该第二偏光选择器平行相对；一第三调变元件与该第四棱镜的第三面相邻；及一双面反射镜，其设置于该第三棱镜的第三面与该第四棱镜的第二面之间。