[发明专利]立体显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示装置，且特别涉及一种立体显示装置。

背景技术

如何让消费者更感受到逼真的图像，一直都是显示器产业界与研究单位持续不断努力的重点，其中让人眼睛为之一亮的便是3D立体显示技术应用。

从技术角度来看，3D显示是利用人两眼视差来达到效果，主要分为需要戴特殊眼镜以及不用戴特殊眼镜的裸眼3D立体显示技术。其中，需要戴偏光眼镜的3D立体显示技术又分为主动式偏光眼镜和被动式偏光眼镜两种。主动式偏光眼镜的问题在于偏光眼镜比较重、价格高且须替换电池。被动式偏光眼镜则需要搭配具有两种不同偏光以显示左右两画面的显示器。

参照美国专利(US 7690794)，提出一种如图1所示的3D投影显示装置，其包括偏极化分光器10与两个光调制器，然此架构存在下列问题：

1.P偏振光与S偏振光的分光与合并皆由偏极化分光器20完成，光调制器可为数字微型镜装置(DMD)30a、30b，对数字微型镜装置而言，入射光的路径不同于反射光的路径，这两个光的路径具有不同的入射角。由于极化分光对于角度是相当敏感的，必须采用特殊设计的偏极化分光器方能应付不同的入射角；

2.必需在光调制器30a、30b上设置四分之一波长片31a、31b。当光进出光调制器时，光会经过四分之一波长片两次并改变光的极化状态。再者，四分之一波长片对于光的角度是相当敏感的，当进出四分之一波长片的光具有不同的入射角时，光耗损是无可避免的；

3.如图2所示，于数字微型镜装置的入射光21是来自其对角方向。如图3、图4所示，当数字微型镜装置30a、30b设置于偏极化分光器10的两侧，必须采用来自两不同的对角方向的两入射光路径，抑或采用两种数字微型镜装置具有两对角方向的枢轴。若不采用以上两种方式，则需采用如图1所示的架构，如此一来，会导致体积庞大的偏极化分光器20及投射透镜50的后焦距较长等缺点。

由此可见，现有的3D立体显示技术，仍存在不便与缺陷，有待加以进一步改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道。如何能更经济地提供立体显像，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。

发明内容

因此，本发明的一目的是在提供一种立体显示装置。

本发明提供一种立体显示装置，包含一投射透镜、一光源、一第一偏极化分光器、一第二偏极化分光器、一第一光导引系统与一第二光导引系统。光源用以发出非偏振光，第一偏极化分光器用以将非偏振光分成一P偏振光与一S偏振光，第一光导引系统用以将P偏振光导引至第二偏极化分光器，第二光导引系统用以将S偏振光导引至第二偏极化分光器，第二偏极化分光器用以将P偏振光与S偏振光会合并传导至投射透镜。

第一光导引系统包含一第一空间光调制器与一第一全反射棱镜。第一全反射棱镜用以将P偏振光反射至第一空间光调制器，由第一空间光调制器将P偏振光反射回第一全反射棱镜，进而使P偏振光自第一全反射棱镜透射至第二偏极化分光器。

上述的第一光导引系统包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第一反射镜与一第二反射镜，其中来自第一偏极化分光器的P偏振光依序经由第一透镜、第一反射镜、第二透镜、第二反射镜及第三透镜而传送至第一全反射棱镜。

上述的第二光导引系统包含一第二空间光调制器与一第二全反射棱镜。第二全反射棱镜用以将S偏振光反射至第二空间光调制器，由第二空间光调制器将S偏振光反射回第二全反射棱镜，进而使S偏振光自第二全反射棱镜透射至第二偏极化分光器。

上述的第二光导引系统包含一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜、一第三反射镜与一第四反射镜，其中来自第一偏极化分光器的S偏振光依序经由第四透镜、第三反射镜、第五透镜、第四反射镜及第六透镜而传送至第二全反射棱镜。

第一空间光调制器可为一第一数字微型镜装置，第二空间光调制器可为一第二数字微型镜装置。

上述的立体显示装置亦可包含一积分柱。积分柱耦接光源，以使光线通过积分柱传导至第一偏极化分光器。

综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，可达到相当的技术进步，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

1.两不同的极化分光器搭配使用，一者用以划分P偏振光与S偏振光，而另一者将P偏振光与S偏振光合并，两者各取所长并且缩短光路；

2.空间光调制器上方无需搭载四分之一波长片，以减低光耗损；以及

3.无需将空间光调制器直接装在极化分光器上，借以有效缩短投射透镜的后焦距。