CN103424970A - 立体投影光源系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种立体投影光源系统，其包含：至少一光源组、二滤波片、一转盘、一内部全反射棱镜、一多波段滤波器及至少一反射器。光源组及二滤波片设置于转盘的第一侧，而内部全反射棱镜、多波段滤波器及反射器设置于转盘的第二侧。借此，该立体投影光源系统可于不同时序，提供不同波段的光线至投影机的光阀，让投影机得以投射出一左眼视角影像及右眼视角影像给使用者观看，以构成一立体影像。

Description

立体投影光源系统

技术领域

本发明涉及一种光源系统，特别涉及一种立体投影光源系统。

背景技术

因为固态光源具有较长寿命及较高效率，且可被快速地开关，故渐渐地取代传统光源，广泛地作为立体投影装置的光源系统。

一般应用于立体投影装置的固态光源系统，大多采用一蓝光激光光源搭配二色轮(转盘)的基本架构。详细而言，蓝光激光光源可提供一蓝色光线，而该蓝色光线于投影装置运作的不同时序，先被一第一色轮转换成一红色光线、一绿色光线或维持蓝色光线；接着，红色光线、绿色光线或蓝色光线再被另一色轮转换成一左眼视角光线或一右眼视角光线。

此种架构下的固态光源系统，由于第一色轮及第二色轮的转动需精准地同步，故固态光源系统需较复杂的控制系统。此外，两个色轮占据大量的空间，使得固态光源系统难以微型化。

有鉴于此，提供一种可改善至少一种上述缺失的光源系统，乃为此业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种立体投影光源系统，其可占据较少的空间，且无色轮转动同步的问题。

为达上述目的，本发明所揭露的立体投影光源系统，包含：一第一光源组，具有一第一固态光源及一第二固态光源，分别用以产生具有一第一波段的一第一光线及具有一第二波段的一第二光线；二滤波片，设置于该第一光源组前，且分别与该第一波段及该第二波段匹配；一转盘，具有一第一侧及一与该第一侧相对的第二侧，该第一光源组及该二滤波片设置于该第一侧；一内部全反射棱镜，设置于该转盘的第二侧，且具有相连接的一第一表面及一第二表面，该第一表面朝向该转盘；一多波段滤波器，设置于该转盘的第二侧，且朝向该第二表面；以及一第一反射器，设置于该转盘的第二侧，且朝向该第二表面，其中，该多波段滤波器设置于该第一反射器及该第二表面之间，且该第一反射器相对于该多波段滤波器为倾斜设置。

本发明的立体投影光源系统利用固态光源、转盘与多波段滤波器，于不同时序中输出具有不同波段的光线至投影机的光阀，使得投影机可投射出具有不同视角的影像。

为让上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以较佳的实施例配合附图进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的立体投影光源系统的第一较佳实施例的元件配置示意图。

图2为图1的立体投影光源系统的转盘的前视图。

图3为图1的立体投影光源系统的多波段滤波器的穿透率与波段的关系示意图。

图4A为图1的立体投影光源系统于第一时序时的光路示意图。

图4B为图1的立体投影光源系统于第二时序时的光路示意图。

图4C为图1的立体投影光源系统于第三时序时的光路示意图。

图4D为图1的立体投影光源系统于第四时序时的光路示意图。

图5为本发明的立体投影光源系统的第二较佳实施例的元件配置示意图。

图6为图5的立体投影光源系统的转盘的前视图。

图7A为图5的立体投影光源系统于第一时序时的光路示意图。

图7B为图5的立体投影光源系统于第二时序时的光路示意图。

图7C为图5的立体投影光源系统于第三时序时的光路示意图。

图7D为图5的立体投影光源系统于第四时序时的光路示意图。

图8为配合图1或图5的立体投影光源系统的被动式眼镜的波段与穿透率的关系示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、2 立体投影光源系统

1A、1A’第一光线

1B、1B’第二光线

1C 第三光线

1D 第四光线

1E 第五光线

11 第一光源组

111 第一固态光源

112 第二固态光源

12 第二光源组

121 第三固态光源

122 第四固态光源

13 滤波片

14 转盘

141 第一波段转换区

141R 红色波段转换区

141G 绿色波段转换区

142 第一穿透区

143 第一反射区

144 第二波段转换区

144R 红色波段转换区

144G 绿色波段转换区

145 第二穿透区

146 第二反射区

15 内部全反射棱镜

151 第一表面

152 第二表面

153 出光面

16 多波段滤波器

17 第一反射器

18 第二反射器

19 透镜组

20 透镜

21 均光元件

具体实施方式

以下将通过实施方式来解释本发明内容，本发明关于一光源系统。需说明的是，在下述实施例以及附图中，关于实施方式的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以直接限制本发明，同时，以下实施例及附图中，与本发明非直接相关的元件均已省略而未绘示；且附图中各元件间的尺寸关系以及元件数量仅为求容易了解，非用以限制实际比例、实际大小及实际数量。

此外，以下所述提及的“光耦合”泛指光学元件之间的光线相互传递的情形，也就是指，若两光学元件光耦合，表示其中一光学元件发出的光线可传递至另一光学元件上。

请参阅图1所示，图1为本发明的立体投影光源系统的第一较佳实施例的元件配置示意图，并请参阅图4A所示，图4A为图1的立体投影光源系统于第一时序时的光路示意图。

于第一实施例中，立体投影光源系统1可包含：一第一光源组11、一第二光源组12、二滤波片(filters)13、一转盘14、一内部全反射棱镜(TIRprism)15、一多波段滤波器(multiband filter)16、一第一反射器17、一第二反射器18、二透镜组19、二透镜20及一均光元件21。

以下先依序说明立体投影光源系统1的各元件的技术内容，然后再说明立体投影光源系统1的运作方式。

第一光源组11具有一第一固态光源111及一第二固态光源112，该第一固态光源111及第二固态光源112可分别产生具有一第一波段(或指波长)的一第一光线1A(如图4A所示)及具有一第二波段的一第二光线1B(如图4A所示)。第一固态光源111及第二固态光源112为相邻地设置，以使第一固态光源111及第二固态光源112的出光方向可一样，换言之，第一光线1A可与第二光线1B平行地前进。

第二光源组12则与第一光源组11之间形成一夹角，且该夹角较佳为90度。第二光源组12具有一第三固态光源121及一第四固态光源122，该第三固态光源121及第四固态光源122可分别产生具有该第一波段的另一第一光线1A’(如图4A所示)及具有该第二波段的另一第二光线1B’(如图4A所示)。第三固态光源121及第四固态光源122也为相邻地设置，以使第三固态光源121及第四固态光源122的出光方向可一样，换言之，第一光线1A’可与第二光线1B’平行地前进。

此外，由于该夹角较佳地为90度，第一光线1A与第一光线1A’的出光方向为相垂直，第二光线1B与第二光线1B’的出光方向也是相垂直。

本实施例中，第一固态光源111至第四固态光源122各为一激光固态光源，且较佳地为一蓝色激光固态光源，故第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)各为一蓝光。然而，第一光线1A(1A’)的第一波段与第二光线1B(1B’)的第二波段可为不相同，但皆属于蓝光的波段；举例而言，第一波段可为460纳米(nm)左右，而第二波段可为448纳米(nm)左右。

该二滤波片13设置于第一光源组11的出光面之前，且更设置于第二光源组12的出光面之前，使得二滤波片13相对于第一光源组11及第二光源组12，皆为倾斜。二滤波片13光耦合第一光源组11及第二光源组12，使得第一固态光源111至第四固态光源122所发射出的第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)可抵达至二滤波片13上。

二滤波片13各可为一透明板，其上被设置有光学镀膜，以使一特定波段的光线可通过其中，并使其它特定波段的光线反射。本实施例中，二滤波片13分别与第一波段及第二波段匹配，例如较上方的滤波片13与第一波段匹配，而较下方的滤波片13与第二波段匹配。与第一波段匹配的滤波片13仅能使具有第一波段的第一光线1A(1A’)通过，而反射其他波段的光线，例如第二光线1B(1B’)；相似地，与第二波段匹配的滤波片13仅能使具有第二波段的第二光线1B(1B’)通过，而反射其他波段的光线，例如第一光线1A(1A’)。

请配合参阅图2所示，为图1的立体投影光源系统的转盘的前视图。

转盘14具有一第一侧及一第二侧，第二侧与第一侧为相对(或称相反)，因此当第一侧为一前侧时，第二侧则为一后侧。第一光源组11、第二光源组12及二滤波片13皆设置于转盘14的第一侧。

转盘14具有一第一波段转换区141、一第一穿透区142及一第一反射区143，而第一波段转换区141及第一穿透区142各与第一反射区143沿着转盘14的径向相对称地排列。如此，在转盘14上，与第一波段转换区141相距180度处会为第一反射区143的一部分，而与第一穿透区142相距180度处会为第一反射区143的另一部分。

第一波段转换区141可将第一光线1A(1A’)或第二光线1B(1B’)转换成具有一第三波段的一第三光线1C(如图4A所示)。第一穿透区142可让第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)直接地通过其中，不会对第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)产生任何波段转换的作用。第一反射区143则可反射第一光线1A(1A’)或第二光线1B(1B’)，使得第一光线1A(1A’)或第二光线1B(1B’)无法穿过转盘14。值得一提的是，第三光线1C可直接地通过第一反射区143，而不被第一反射区143反射；换言的，第一反射区143可为一滤波片。

本实施例中，第一波段转换区141为一穿透式波段转换区。详言之，第一波段转换区141具有一透明板、一设置于透明板上的萤光物质(phosphormaterials)、一位于第一侧的第三光线反射片及一位于第二侧的第一及第二光线反射片，萤光物质可将第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)转换成第三光线1C。

转换出的第三光线1C会朝各种方向前进，朝向转盘14的第二侧前进的第三光线1C会直接地从第二侧离开转盘14；朝向转盘14的第一侧前进的第三光线1C则会撞击到第三光线反射片，然后被第三光线反射片反射，改成朝向第二侧前进，并从第二侧离开转盘14。

换言之，若第一光线1A(1A’)或第二光线1B(1B’)由转盘14的第一侧抵达至第一波段转换区141时，可被转换成第三光线1C然后由第二侧离开转盘14。

于其它实施例中，第一波段转换区141也可为一反射式波段转换区，此时第一波段转换区141具有一位于第一侧的第三光线反射片及一设置于第三光线反射片上的萤光物质；萤光物质可将第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)转换成第三光线1C，而转换出的第三光线1C被第三光线反射片反射后，从第一侧离开转盘14。换言之，若第一光线1A(1A’)或第二光线1B(1B’)由转盘14的第一侧抵达至第一波段转换区141时，可被转换成第三光线1C然后由第一侧离开转盘14。

本实施例中，第一波段转换区141又具有一绿色波段转换区141G及一红色波段转换区141R，绿色波段转换区141G所转换出的第三光线1C为绿光，而红色波段转换区141R所转换出的第三光线1C为红光。于其它实施例中，第一波段转换区141可更具有一黄光波段转换区，以使第三光线1C可为一黄光。

内部全反射棱镜15设置于转盘14的第二侧，且可由两个三角棱镜构成。内部全反射棱镜15除了具有相连接的一第一表面151及一第二表面152，还具有一出光面153；第一表面151朝向转盘14，以使转盘14发射出的第三光线1C可抵达至第一表面151。

请配合参阅图3所示，图3为图1的立体投影光源系统的多波段滤波器的穿透率与波段的关系示意图。

多波段滤波器16也设置于转盘14的第二侧，且朝向内部全反射棱镜15的第二表面152。多波段滤波器16可为一透明板，其上被设置有多层光学镀膜，以使第三光线1C中具有一第四波段(G2或R2波段)的一第四光线1D(如图4C所示)通过其中，并反射第三光线1C中具有一第五波段(G1或R1波段)的一第五光线1E(如图4A所示)。多波段滤波器16还可使第二光线1B(1B’)通过其中，但反射第一光线1A(1A’)。

此外，第四光线1D的第四波段及第五光线1E的第五波段会涵盖于第三光线1C的第一波段中，换言之，若第三光线1C为波段较宽的绿光，则第四光线1D及第五光线1E会为波段较窄的绿光。

综合上述，本实施例中，多波段滤波器16可使蓝色光线中的B2波段（第二波段）、绿色光线中的G2波段（第四波段）及红色光线中的R2波段（第四波段）通过，而反射蓝色光线中的B1波段（第一波段）、绿色光线中的G1波段（第五波段）及红色光线中的R1波段（第五波段）。

第一反射器17设置于转盘14的第二侧，且朝向内部全反射棱镜15的第二表面152。此外，多波段滤波器16设置于第一反射器17及第二表面152之间，且第一反射器17相对于多波段滤波器16为倾斜地设置。第一反射器17至少可反射第一光线1A(1A’)、第二光线1B(1B’)及第三光线1C。

第二反射器18设置于转盘14的第一侧，且与该二滤波片13之间形成另一夹角，该另一夹角较佳地为90度。本实施例中，第二反射器18至少可反射第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)；于第一波段转换区141为反射式波段转换区的实施例中，第二反射器18还可反射第三光线1C。

二透镜组19设置于转盘14的第二侧，其中一个透镜组19设置于转盘14与内部全反射棱镜15的第一表面151之间，而另一个透镜组19设置于转盘14与第一反射器17之间。透镜组19可将转盘14所发射出的第三光线1C准直，然后传递至内部全反射棱镜15或第一反射器17。

该些透镜20则设置于转盘14的第一侧，其中一个透镜20设置于转盘14与二滤波片13之间，而另一个透镜20设置于转盘14与第二反射器18之间。透镜20可将第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)汇聚至转盘14上。

均光元件21设置于内部全反射棱镜15的出光面153前，与内部全反射棱镜15光耦合，以接收内部全反射棱镜15传递来的光线。均光元件21可为一阵列透镜（lens array）、一蝇眼透镜（fly lens）、一集光柱（integration rod）或一光导管（light tunnel），但不以此为限。

以上为立体投影光源系统1的各元件的技术内容。

接着将说明立体投影光源系统1的运作方式。为易于理解及说明，以下将立体投影光源系统1的运作过程，依据转盘14的转动角度，来分成一第一时序、一第二时序、一第三时序及一第四时序来说明。此运作过程的分法仅为说明便利，而并非一限制。此外，为了方便理解，图4A至图4D中的具有不同波段的光线，采用不同形式来绘示。

请参阅图4A所示，于第一时序时，转盘14的第一波段转换区141对应(光耦合)二滤波片13，而第一反射区143对应第二反射器18。第一光源组11所发射出的第一光线1A及第二光线1B会穿过二滤波片13，然后汇聚至第一波段转换区141。

第二光源组12所发射出的第一光线1A’会先穿过与第一波段匹配的滤波片13(也就是较上方的滤波片13)，抵达至第二反射器18，被第二反射器18反射至第一反射区143，再被第一反射区143反射回第二反射器18。接着，第一光线1A’会被第二反射器18反射至与第二波段匹配的滤波片13(也就是较下方的滤波片13)，然后被滤波片13反射，以汇聚至第一波段转换区141上。相似地，第二光源组12所发射出的第二光线1B’也会被滤波片13、第二反射器18及第一反射区143作用，而汇聚至第一波段转换区141上。

由上述可知，第一光源组11及第二光源组12所发射出的第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)皆会汇聚至第一波段转换区141。

第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)汇聚至第一波段转换区141后，会被第一波段转换区141转换成具有第三波段的第三光线1C；第三光线1C为红光或绿光，端看第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)是汇聚至绿色波段转换区141G或红色波段转换区141R上。第三光线1C接着以一较大角度的入射角，进入至内部全反射棱镜15中，然后被内部全反射棱镜15反射至多波段滤波器16上。

多波段滤波器16将第三光线1C中具有第五波段的第五光线1E反射回内部全反射棱镜15中，而第三光线1C中具有其他波段的光线（图未示出，例如第四光线）则会穿过多波段滤波器16。第五波段为图3所示的G1或R1波段，故第五光线1E仍为绿光或红光。

第五光线1E会以一较小角度的入射角，进入至内部全反射棱镜15中，故第五光线1E可直接穿过内部全反射棱镜15，进入至均光元件21中。第五光线1E被均光元件21均匀化后，进入至投影机的一光阀（DMD、LCD或LCoS，图未示）中。最后，投影机可将第五光线1E投射出，以构成一第一视角影像(例如左眼视角影像)的一颜色部分(也就是红色及绿色部分)。

请参阅图4B所示，图4B为图1的立体投影光源系统于第二时序时的光路示意图。于第二时序时，转盘14的第一穿透区142对应二滤波片13，而第一反射区143对应第二反射器18。第一光源组11所发射出的第一光线1A及第二光线1B会穿过二滤波片13，然后汇聚至第一穿透区142。第二光源组12所发射出的第一光线1A’及第二光线1B’会被滤波片13、第二反射器18及第一反射区143作用，而也汇聚至第一穿透区142。

第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)汇聚至第一穿透区142后，会直接地穿过第一穿透区142而进入至内部全反射棱镜15中。接着，第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)会被内部全反射棱镜15反射至多波段滤波器16。

多波段滤波器16可反射第一光线1A(1A’)，使得第一光线1A(1A’)回到内部全反射棱镜15中；第二光线1B(1B’)会穿过多波段滤波器16。回到内部全反射棱镜15中的第一光线1A(1A’)可直接穿过内部全反射棱镜15，进入至均光元件21中，被均光元件21均匀化，然后进入至投影机的光阀中。最后，投影机可将第一光线1A(1A’)投射出，以构成第一视角影像(例如左眼视角影像)的另一颜色部分(也就是蓝色部分)。

由上述可知，立体投影光源系统1在第一及第二时序后，至少可输出三个波段(R1、G1、B1)的光线至投影机的光阀，使投影机可投射出完整的第一视角影像。

请参阅图4C所示，图4C为图1的立体投影光源系统于第三时序时的光路示意图。于第三时序时，转盘14的第一波段转换区141对应第二反射器18，而第一反射区143对应二滤波片13。

第二光源组12所发射出的第一光线1A’及第二光线1B’会穿过二滤波片13，被第二反射器18反射，然后汇聚至第一波段转换区141。第一光源组11所发射出的第一光线1A及第二光线1B会被滤波片13、第二反射器18及第一反射区143作用，而也汇聚至第一波段转换区141。

第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)汇聚至第一波段转换区141后，会被第一波段转换区141转换成具有第三波段的第三光线1C；此时第三光线1C为红光或绿光，端看第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)是汇聚至绿色波段转换区141G或红色波段转换区141R上。第三光线1C接着传递至第一反射器17，然后被第一反射器17反射至多波段滤波器16。

多波段滤波器16使第三光线1C中具有第四波段的第四光线1D通过其中，而第三光线1C中具有其他波段的光线（图未示出，例如第五光线）则被多波段滤波器16反射。第四波段为图3所示的G2或R2波段，故第四光线1D仍为绿光或红光。

第四光线1D会以一较小角度的入射角进入内部全反射棱镜15中，穿过内部全反射棱镜15，进入均光元件21，被均光元件21均匀化，然后进入投影机的光阀中。最后，投影机可将第四光线1D投射出，以构成一第二视角影像(例如右眼视角影像)的一颜色部分(也就是红色及绿色部分)。

请参阅图4D所示，图4D为图1的立体投影光源系统于第四时序时的光路示意图。于第四时序时，转盘14的第一穿透区142对应第二反射器18，而第一反射区143对应二滤波片13。第二光源组12所发射出的第一光线1A’及第二光线1B’会穿过二滤波片13，被第二反射器18反射，然后汇聚至第一穿透区142。第一光源组11所发射出的第一光线1A及第二光线1B会被滤波片13、第二反射器18及第一反射区143作用，而也汇聚至第一穿透区142。

第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)汇聚至第一穿透区142后，会直接地穿过第一穿透区142而传递至第一反射器17。接着，第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)会被第一反射器17反射至多波段滤波器16。

多波段滤波器16可反射第一光线1A(1A’)，阻挡第一光线1A(1A’)穿过多波段滤波器16。第二光线1B(1B’)可穿过多波段滤波器16，进入至内部全反射棱镜15，穿过内部全反射棱镜15，进入至均光元件21，被均光元件21均匀化，然后进入至投影机的光阀中。最后，投影机可将第二光线1B(1B’)投射出，以构成第二视角影像(例如右眼视角影像)的另一颜色部分(也就是蓝色部分)。

由上述可知，立体投影光源系统1在第三及第四时序后，至少可输出另外三个波段(R2、G2、B2)的光线至投影机的光阀，使投影机可投射出完整的第二视角影像。

需说明的是，于第一或第三时序，若第一波段转换区141为反射式波段转换区时，第一波段转换区141所转换出的第三光线1C会被第一波段转换区141反射至二滤波片13，被二滤波片13反射至第二反射器18，然后被第二反射器18反射至第一反射区143上。接着，第三光线1C可穿过第一反射区143，然后抵达至内部全反射棱镜15或第一反射器17。

请参阅图5所示，为本发明的立体投影光源系统的第二较佳实施例的元件配置示意图，并请参阅图7A所示，图7A为图5的立体投影光源系统于第一时序时的光路示意图。

于第二实施例中，立体投影光源系统2可包含：一第一光源组11、二滤波片13、一转盘14、一内部全反射棱镜15、一多波段滤波器16、一第一反射器17、二透镜组19、一透镜20及一均光元件21。

立体投影光源系统2的各元件的技术内容大至与立体投影光源系统1的各元件的相同，而差异处主要为转盘14。

请配合参阅图6所示，图6为图5的立体投影光源系统的转盘的前视图。立体投影光源系统2的转盘14除了具有第一波段转换区141、第一穿透区142及第一反射区143外，还具有一第二波段转换区144、一第二穿透区145及一第二反射区146。

第二波段转换区144及第二穿透区145各与第二反射区146沿着转盘14的径向，相对称地排列。如此，在转盘14上，与第二波段转换区144相距180度处会为第二反射区146的一部分，而与第二穿透区145相距180度处会为第二反射区146的另一部分。

此外，第二反射区146还位于第一波段转区141及第一穿透区142的外围，而第二波段转区144及第二穿透区145皆位于第一反射区143的外围。换言之，第二波段转换区144、第二穿透区145及第二反射区146共同地包围住第一波段转区141、第一穿透区142及第一反射区143。

第二波段转换区144可将第一光线1A(1A’)或第二光线1B(1B’)转换成具有一第三波段的一第三光线1C(如图7A所示)。第二一穿透区145可让第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)直接地通过其中，不会对第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)产生任何波段转换的作用。第二反射区146则可反射第一光线1A(1A’)或第二光线1B(1B’)，使得第一光线1A(1A’)或第二光线1B(1B’)无法穿过转盘14。值得一提的是，第三光线1C可直接地通过第二反射区146，而不被第二反射区146反射；换言之，第二反射区146可为一滤波片。

第二波段转换区144可为一穿透式波段转换区或一反射式波段转换区，而本实施例中，第二波段转换区144为穿透式波段转换区。此外，于本实施例中，第二波段转换区144又具有一绿色波段转换区144G及一红色波段转换区144R；于其它实施例中，第二波段转换区144可更具有一黄光波段转换区。

接着说明立体投影光源系统2的运作方式。立体投影光源系统2的运作过程，也可分别一第一时序至一第四时序。

请参阅图7A所示，于第一时序时，转盘14的第一波段转换区141及第二反射区146皆对应二滤波片13，而第一光源组11所发射出的第一光线1A及第二光线1B穿过二滤波片13，然后汇聚至第一波段转换区141及/或第二反射区146。

若第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)有汇聚至第二反射区146时，会被第二反射区146反射至二滤波片13，然后被二滤波片13反射至第一波段转换区141。换言之，第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)照射到第二反射区146的部分尔后还是会汇聚至第一波段转换区141。

第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)汇聚至第一波段转换区141后，会被第一波段转换区141转换成具有第三波段的第三光线1C；第三光线1C为红光或绿光，端看第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)是汇聚至绿色波段转换区141G或红色波段转换区141R。第三光线1C接着以一较大角度的入射角，进入至内部全反射棱镜15中，然后被内部全反射棱镜15反射至多波段滤波器16上。

多波段滤波器16将第三光线1C中具有第五波段的第五光线1E反射回内部全反射棱镜15中，而第三光线1C中具有其他波段的光线（图未示出）则会穿过多波段滤波器16。第五波段为图3所示的G1或R1波段，故第五光线1E仍为绿光或红光。

第五光线1E会以一较小角度的入射角，进入至内部全反射棱镜15中，故第五光线1E可直接穿过内部全反射棱镜15而进入至均光元件21中。第五光线1E被均光元件21均匀化后，进入至投影机的光阀中。最后，投影机将该第五光线1E投射出，以构成一第一视角影像(例如左眼视角影像)的一颜色部分(也就是红色及绿色部分)。

需说明的是，穿过多波段滤波器16的第三光线1C中具有其他波段的光线（图未示）会抵达于第一反射器17上，被第一反射器17反射，然后循着另一光路通过内部全反射棱镜15，但不会进入至均光元件21中。

请参阅图7B所示，图7B为图5的立体投影光源系统于第二时序时的光路示意图。于第二时序时，转盘14的第一穿透区142及第二反射区146皆对应二滤波片13。第一光源组11所发射出的第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)会穿过二滤波片13，然后汇聚至第一穿透区142及/或第二反射区146。汇聚至第二反射区146的第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)尔后会汇聚至第一穿透区142。

第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)汇聚至第一穿透区142后，会直接穿过第一穿透区142而进入至内部全反射棱镜15中。接着，第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)会被内部全反射棱镜15反射至多波段滤波器16上。

多波段滤波器16可反射第一光线1A(1A’)，使得第一光线1A(1A’)回到内部全反射棱镜15中，而第二光线1B(1B’)会穿过多波段滤波器16。回到内部全反射棱镜15中的第一光线1A(1A’)可直接穿过内部全反射棱镜15而进入至均光元件21中，被均光元件21均匀化，进入至投影机的光阀中。最后，投影机将第一光线1A(1A’)投射出，以构成第一视角影像(例如左眼视角影像)的另一颜色部分(也就是蓝色部分)。穿过多波段滤波器16的第二光线1B(1B’)则不会进入均光元件21中。

由上述可知，立体投影光源系统2在第一及第二时序后，也可至少输出三个波段(R1、G1、B1)的光线至投影机的光阀，使投影机可投射出完整的第一视角影像。

请参阅图7C所示，图7C为图5的立体投影光源系统于第三时序时的光路示意图。于第三时序时，转盘14的第二波段转换区144及第一反射区143皆对应二滤波片13，而第一光源组11所发射出的第一光线1A及第二光线1B汇聚至第二波段转换区144及/或第一反射区143。汇聚至第一反射区143的第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)尔后会汇聚至第二波段转换区144。

第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)汇聚至第二波段转换区144后，会被第二波段转换区144转换成具有第三波段的第三光线1C；此时第三光线1C为红光或绿光，端看第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)是汇聚至绿色波段转换区144G或红色波段转换区144R上。第三光线1C接着以一较大角度的入射角，进入至内部全反射棱镜15中，然后被内部全反射棱镜15反射至多波段滤波器16上。

多波段滤波器16使第三光线1C中具有第四波段的第四光线1D通过其中，而第三光线1C中具有其他波段的光线（图未示出）则会被多波段滤波器16反射。第四波段为图3所示的G2或R2波段，故第四光线1D仍为绿光或红光。

通过多波段滤波器16的第四光线1D会抵达至第一反射器17上，被第一反射器17反射，通过多波段滤波器16及内部全反射棱镜15，进入至均光元件21中，然后进入至投影机的光阀中。最后，投影机可将第四光线1D投射出，以构成一第二视角影像(例如右眼视角影像)的一颜色部分(也就是红色及绿色部分)。

需说明的是，被多波段滤波器16反射的第三光线1C中具有其他波段的光线（图未示）会以较大角度的入射角回到内部全反射棱镜15中，故会被内部全反射棱镜15反射而无法进入均光元件21中。

请参阅图7D所示，图7D为图5的立体投影光源系统于第四时序时的光路示意图。于第四时序时，转盘14的第二穿透区145及第一反射区143皆对应二滤波片13，而第一光源组11所发射出的第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)汇聚至第二穿透区145及/或第一反射区143。汇聚至第一反射区143的第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)尔后会汇聚至第二穿透区145。

第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)汇聚至第二穿透区145后，会直接穿过第二穿透区145而进入内部全反射棱镜15中。接着，第一光线1A(1A’)及第二光线1B(1B’)会被内部全反射棱镜15反射至多波段滤波器16。

多波段滤波器16可反射第一光线1A(1A’)，使得第一光线1A(1A’)无法穿过多波段滤波器16，而第二光线1B(1B’)可穿过多波段滤波器16而抵达至第一反射器17上。抵达至第一反射器17的第二光线1B(1B’)会被第一反射器17反射，通过多波段滤波器16及内部全反射棱镜15，进入均光元件21中，然后进入投影机的光阀中。最后，投影机可将第二光线1B(1B’)投射出，以构成第二视角影像(例如右眼视角影像)的另一颜色部分(也就是蓝色部分)。

被多波段滤波器16反射的第一光线1A(1A’)则会以较大角度的入射角回到内部全反射棱镜15中，故会被内部全反射棱镜15反射而无法进入至均光元件21中。

由上述可知，立体投影光源系统2在第三及第四时序后，也可至少输出另外三个波段(R2、G2、B2)的光线至投影机的光阀，使投影机可投射出完整的第二视角影像。

在观看立体投影光源系统1或2交替地投射出的第一及第二视角影像时，使用者需配戴一被动式眼镜(例如具有图8所示特性的被动式眼镜)。该被动式眼镜的一左眼镜片只能让具有R1、G1及B1波段的光线穿过，而一右眼镜片只能具有R2、G2及B2波段的光线通过。如此，观看者配戴该被动式眼镜后，其左眼将只会接受到“由具有R1、G1及B1波段的光线构成的第一视角影像”，而其左眼只会接受到“由具有R2、G2及B2波段的光线构成的第二视角影像”；尔后，一立体影像即会在观看者的脑中形成。

综上所述，本发明的立体投影光源系统利用固态光源、转盘与多波段滤波器，于不同时序中输出具有不同波段的光线至投影机的光阀，使得投影机可投射出具有不同视角的影像。此外，由于只需一个转盘，故立体投影光源系统可不需考量转盘同步转动的问题，也可因此具有较小的体积。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何本领域普通技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以权利要求书为准。

Claims (11)

1.一立体投影光源系统，其特征在于，包含：

一第一光源组，具有一第一固态光源及一第二固态光源，分别用以产生具有一第一波段的一第一光线及具有一第二波段的一第二光线；

二滤波片，设置于该第一光源组前，且分别与该第一波段及该第二波段匹配；

一转盘，具有一第一侧及一与该第一侧相对的第二侧，该第一光源组及该二滤波片设置于该第一侧；

一内部全反射棱镜，设置于该转盘的第二侧，且具有相连接的一第一表面及一第二表面，该第一表面朝向该转盘；

一多波段滤波器，设置于该转盘的第二侧，且朝向该第二表面；以及

一第一反射器，设置于该转盘的第二侧，且朝向该第二表面，其中，该多波段滤波器设置于该第一反射器及该第二表面之间，且该第一反射器相对于该多波段滤波器为倾斜设置。

2.如权利要求1所述的立体投影光源系统，其中该转盘具有一第一波段转换区、一第一穿透区、一第一反射区、一第二波段转换区、一第二穿透区及一第二反射区，而该第一波段转区及该第一穿透区各与该第一反射区相对称地排列，该第二波段转区及该第二穿透区各与该第二反射区相对称地排列；该第二反射区位于该第一波段转区及该第一穿透区的外围，而该第二波段转区及该第二穿透区皆位于该第一反射区的外围。

3.如权利要求2所述的立体投影光源系统，其中该第一及第二波段转换区皆用以将该第一或第二光线转换成具有一第三波段的一第三光线，该第一及第二反射区皆用以反射该第一或第二光线，而该第一穿透区及该第二穿透区皆用以供该第一光线或该第二光线通过；该多波段滤波器用以让该第三光线中的具有一第四波段的一第四光线通过其中，并用以反射该第三光线中的具有一第五波段的一第五光线，而该第四波段及该第五波段涵盖于该第一波段中。

4.如权利要求1、2或3所述的立体投影光源系统，还包含一透镜组，设置于该转盘的第二侧，且位于该转盘与该内部全反射棱镜的第一表面之间。

5.如权利要求1所述的立体投影光源系统，还包含一第二光源组及一第二反射器，该第二光源组及该第二反射器皆设置于该转盘的第一侧，该第一光源组与该第二光源组之间形成一夹角，该二滤波片还设置于该第二光源组前，且该第二反射器与该二滤波片之间形成另一夹角；第二光源组具有一第三固态光源及一第四固态光源，分别用以产生具有该第一波段的另一第一光线及具有该第二波段的另一第二光线。

6.如权利要求5所述的立体投影光源系统，其中该转盘具有一第一波段转换区、一第一穿透区及一第一反射区，该第一波段转区及该第一穿透区各与该第一反射区相对称地排列。

7.如权利要求6所述的立体投影光源系统，其中该第一波段转换区用以将该第一光线或该第二光线转换成具有一第三波段的一第三光线，该第一反射区用以反射该第一光线或该第二光线，而该第一穿透区用以供该第一光线或该第二光线通过；该多波段滤波器用以让该第三光线中的具有一第四波段的一第四光线通过其中，并用以反射该第三光线中的具有一第五波段的一第五光线，而该第五波段及该第三波段涵盖于该第一波段中。

8.如权利要求5、6或7所述的立体投影光源系统，还包含二透镜组，该二透镜组皆设置于该转盘的第二侧，且其中一个该透镜组设置于该转盘与该内部全反射棱镜的第一表面之间，而另一个该透镜组设置于该转盘与该第一反射器之间。

9.如权利要求1、2、3、5、6或7所述的立体投影光源系统，还包含一均光元件，该均光元件与该内部全反射棱镜光耦合。

10.如权利要求1、2、3、5、6或7所述的立体投影光源系统，其中该第一固态光源至该第四固态光源各为一激光固态光源。

11.如权利要求10所述的立体投影光源系统，其中该第一光线与该第二光线各为一蓝光，而该第三光线为一红光、绿光或黄光。

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