发明名称 影像投影装置及其光学偏光模组
摘要 一种采用收敛光源之影像投影装置,其透过一金属栅偏极化板使入射光束中之S极化光反射,形成第一光束,并让入射光束中P极化光穿透。一平面镜叠设于金属栅偏极化板旁,其与偏极化分光片夹一即定锐角,用于使P极化光反射,再穿透金属栅偏极化板,形成一第二光束。一第一透镜阵列耦接第一光束及第二光束,并使第二光束中之P极化光折射并通过设置于一第二透镜阵列上之半波长板,而调变为S极光,使通过第二透镜阵列之收敛光束均为S极化光,再藉由影像显示模组依据输入之影像讯号,调变偏极化后之光束,以显示影像。伍、(一)、本案代表图为:第3图(二)、本案代表图之元件代表符号简单说明:30~影像投影装置; 31~收敛光源;32~金属栅偏极化板; 33~平面镜;34~第一透镜阵列; 35~第二透镜阵列;351~微透镜; 36~半波长板;37~影像显示模组; 371~液晶显示面板;372a,372b~部份反射镜; 373a,373b~平面镜;38~输出光学透镜组; 50~光学偏光模组
申请公布号 TW594053 申请公布日期 2004.06.21
申请号 TW092106606 申请日期 2003.03.25
申请人 台达电子工业股份有限公司 发明人 连詹田;黄俊杰
分类号 G02B27/18;G02B27/28;G03B21/00 主分类号 G02B27/18
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路四段二七九号三楼;颜锦顺 台北市大安区信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种光学偏光模组,包括: 一偏极化分光片,用于使光源中具有一第一偏振方 向之光反射,形成一第一光束,并使光源中具有一 第二偏振方向之光穿透,其中该第一偏振方向垂直 该偏极化分光片,该第二偏振方向平行该偏极化分 光片;以及 一平面镜,叠设于该偏极化分光片旁,并与该偏极 化分光片夹一即定锐角,用于使具有该第二偏振方 向之光经该平面镜反射,再穿透该偏极化分光片后 ,形成一第二光束; 一第一透镜阵列,其一侧具有复数个第一微透镜, 该第一透镜阵列设置于该偏极化分光片旁,该等第 一微透镜系面对该偏极化分光片及该平面镜,用于 耦接该第一光束及该第二光束; 一第二透镜阵列,其一侧具有复数个第二微透镜及 另侧系为一第一平面,该第一平面上等间距设有复 数片半波长板,且该第一平面系对应该第一透镜阵 列之另侧,其中穿过该第一透镜阵列之该第二光束 ,藉由该等半波长板使其极性由该第二偏振方向转 为该第一偏振方向; 该第二透镜阵列与该第一透镜阵列相距一第一既 定距离而平行设置; 当第一光束通过第一透镜阵列时,第一光束会聚焦 至第二透镜阵列之下半部,而直接穿过第二透镜阵 列,另外,当第二光束通过第一透镜阵列时,第二光 东会被聚焦至第二透镜阵列之上半部,亦即,第二 光束会被导向贴覆在第二透镜阵列上之半波长板, 使第二光束之偏极光转变与第一光束相同之偏极 光,而具有单一偏振方向之偏振光源。2.如申请专 利范围第1项所述之光学偏光模组,其中该偏极化 分光片为一金属栅偏极化板。3.如申请专利范围 第1项所述之光学偏光模组,其中该第一透镜阵列 及该第二透镜阵列之F数値介于f/1.5至f/3之间。4. 如申请专利范围第1项所述之光学偏光模组,其中 该第二透镜阵列与该第二透镜阵列之微透镜阵列 配置相同。5.如申请专利范围第1项所述之光学偏 光模组,其中该偏极化分光片与该平面镜所在之平 面延伸交于一既定轴线,该第一透镜阵列与该第二 透镜阵列平行于该既定轴线。6.如申请专利范围 第1项所述之光学偏光模组,其中该等半波长板具 有一长轴,且该等长轴系平行于该既定轴线。7.如 申请专利范围第1项所述之光学偏光模组,该既定 角度与该第一既定距离t之关系为 ,其中d2为该 等第,微透镜之长边。8.如申请专利范围第1项所述 之光学偏光模组,其中该等半波长板呈平行且等间 隔设置之长条形。9.如申请专利范围第8项所述之 光学偏光模组,其中该等半波长板之宽与该等第二 微透镜之长边之一半相等。10.如申请专利范围第9 项所述之光学偏光模组,其中该等半波长板之间距 与该等第二微透镜之长边一半相等。11.如申请专 利范围第10项所述之光学偏光模组,其中该等第一 微透镜之长边由其中心线区分为一上半部及一下 半部,该等半波长板系贴覆于该第一平面之该等上 半部上。12.一种影像投影装置,包括: 一光源,提供一入射光束; 一光学偏光模组,耦接该入射光束,该光学偏振装 置包括: 一偏极化分光片,用于使该入射光束中具有一第一 偏振方向之光反射,形成一第一光束,并使该入射 光束中具有一第二偏振方向之光穿透,其中该第一 偏振方向垂直该偏极化分光片,该第二偏振方向平 行该偏极化分光片; 下平面镜,叠设于该偏极化分光片旁,并与该偏极 化分光片夹一即定锐角,用于使具有该第二偏振方 向之光经该平面镜反射,再穿透该偏极化分光片后 ,形成一第二光束; 一第一透镜阵列,具有复数个第一微透镜,设置于 该偏极化分光片旁,用于耦接该第一光束及该第二 光束; 一第二透镜阵列,具有复数个第二微透镜及对侧之 一第一平面,该第二透镜阵列与该第一透镜阵列相 距一第一既定距离而平行设置;以及 复数片半波长板,相对于该等微透镜设置于该第一 平面上,其中穿过该第一透镜阵列之该第二光束, 藉由该等半波长板使其极性由该第二偏振方向转 为该第一偏振方向; 一影像显示模组,依据输入之影像讯号,调变该光 学偏光模组所提供之该第一光束及该第二光束,以 显示影像;以及 一输出光学透镜组,用于使光由该影像显示模组投 射出去; 当第一光束通过第一透镜阵列时,第一光束会聚焦 至第二透镜阵列之下半部,而直接穿过第二透镜阵 列,另外,当第二光束通过第一透镜阵列时,第二光 束会被聚焦至第二透镜阵列之上半部,亦即,第二 光束会被导向贴覆在第二透镜阵列上之半波长板, 使第二光束之偏极光转变与第一光束相同之偏极 光,而具有单一偏振方向之偏振光源,该光源再输 入至该影像显示模组调变,再由该输出光学透镜组 ,将光由该影像显示模组投射出去。13.如申请专利 范围第12项所述之影像投影装置,其中该光源为一 收敛光源。14.如申请专利范围第12项所述之影像 投影装置,其中该偏极化分光片为一金属栅偏极化 板。15.如申请专利范围第12项所述之影像投影装 置,其中该偏极化分光片与该入射光源之角度介于 35度至55度之间。16.如申请专利范围第12项所述之 影像投影装置,其中该第一透镜阵列及该第二透镜 阵列之F数値介于f/1.5至f/3之间。17.如申请专利范 围第12项所述之影像投影装置,其中该第二透镜阵 列与该第二透镜阵列之阵列配置相同。18.如申请 专利范围第12项所述之影像投影装置,其中该第一 透镜阵列之该第一平面面对该第二透镜阵列。19. 如申请专利范围第12项所述之影像投影装置,其中 该偏极化分光片与该平面镜所在之平面延伸交于 一既定轴线,该第一透镜阵列与该第二透镜阵列平 行于该既定轴线。20.如申请专利范围第12项所述 之影像投影装置,其中该等半波长板具有一长轴, 且该等长轴系平行于该既定轴线。21.如申请专利 范围第12项所述之影像投影装置,该既定角度与 该第一既定距离t之关系为 ,其中d2为该等第二微 透镜长边之长度。22.如申请专利范围第12项所述 之影像投影装置,其中该等半波长板呈平行且等间 隔设置之长条形。23.如申请专利范围第22项所述 之影像投影装置,其中该等半波长板之宽与该等第 二微透镜之长边之一半相等。24.如申请专利范围 第23项所述之影像投影装置,其中该等半波长板之 间距与该等第二微透镜之长边一半相等。25.如申 请专利范围第24项所述之影像投影装置,其中该等 第一微透镜由其中心线区分为一上半部及一下半 部,该等半波长板系贴覆于该第一平面之该等上半 部上。26.如申请专利范围第12项所述之影像投影 装置,其中该影像显示模组具有一液晶显示面板, 该液晶显示面板与该第二透镜阵列之距离为一第 二既定距离1。27.如申请专利范围第26项所述之影 像投影装置,该等第一微透镜长边d1与第二微透镜 长边d2之关系为图式简单说明: 第1A图为习知穿透式液晶投影机之结构示意图。 第1B图为习知穿透式液晶投影机所使用之偏极化 分光片示意图。 第1C图为另一习知穿透式液晶投影机之结构示意 图。 第2图为习知金属栅偏极化板之示意图。 第3图为本发明影像投影装置之示意图。 第4A图为本发明光学偏光模组之放大示意图。 第4B图为S极化光通过本发明之光学偏光模组之示 意图。 第4C图为P极化光通过本发明之光学偏光模组之示 意图。
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