CN103792765B - 立体显示固态光源模块 - Google Patents

Abstract

一种立体显示固态光源模块包含第一光源、波长转换色轮、致动器、多频段滤波片及光学模块。第一光源用以提供具有第一波长的第一光束。波长转换色轮包含第一穿透区与第一反射区。致动器用以驱动波长转换色轮旋转。第一光束能穿透第一穿透区，并转换为具有第二波长的第二光束。第一光束在第一反射区产生反射，并转换为具有第二波长的第三光束。多频段滤波片能够让第二光束与第三光束的各一部分通过，各另一部分反射，且此两部分的波长互相不重叠。光学模块用以将第二光束与第三光束导引至多频段滤波片。

Description

立体显示固态光源模块

技术领域

本发明涉及一种立体显示固态光源模块。

背景技术

利用人类的两眼视差，现有的立体显示装置以分别提供观赏者的两眼不同的影像来达成三维显示。而依照达成不同影像的方式差异，立体显示装置包含偏振式、红蓝式或波长多任务式。

波长多任务式立体显示装置，顾名思义，是以提供观赏者具不同波长范围的影像来达成三维显示。而因彩色影像多由加法三原色（R（红色）、G（绿色）、B（蓝色））来混合出色域空间内的各种颜色，因此现有的波长多任务式立体显示装置以两组三原色R₁、G₁、B₁与R₂、G₂、B₂来区分左右眼影像。

传统的波长多任务式立体显示装置以两组光源来提供两组三原色，但如此一来不但增加了装置的尺寸，且投射至屏幕时，两组影像之间的相互定位也会成为问题。因此如何在缩小立体显示装置尺寸的同时，改善上述的缺点，是业界共同努力的目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立体显示固态光源模块，用以在缩小立体显示装置尺寸的同时，解决左右眼影像于屏幕上的定位的问题。

一种立体显示固态光源模块包含至少一第一光源、波长转换色轮、致动器、多频段滤波片及光学模块。第一光源用以提供具有第一波长的第一光束。波长转换色轮包含至少一第一穿透区与至少一第一反射区。致动器用以驱动波长转换色轮旋转。当第一光束打在第一穿透区时，第一光束将穿透第一穿透区，并转换为具有第二波长的第二光束。当第一光束打在第一反射区时，第一光束将在第一反射区产生反射，并转换为具有第二波长的第三光束。多频段滤波片能够让第二光束与第三光束的各至少一部分穿透，各至少另一部分反射，且每一光束的穿透部分和反射部分的波长互相不重叠。光学模块用以将第二光束与第三光束导引至多频段滤波片，使得第二光束与第三光束其中一个的部分通过多频段滤波片而抵达目标位置，而第二光束与第三光束其中另一个的另一部分则透过多频段滤波片的反射而抵达目标位置。

在一或多个实施方式中，上述的波长转换色轮还包含第一滤光区。当第一光束打在第一滤光区时，第一光束将穿透第一滤光区，而未转换其波长。光学模块更用以将第一光束导引至多频段滤波片，使得第一光束透过多频段滤波片的反射而抵达目标位置。

在一或多个实施方式中，上述的波长转换色轮还包含至少一第二穿透区与至少一第二反射区。当第一光束打在第二穿透区时，第一光束将穿透第二穿透区，并转换为具有第三波长的第四光束。当第一光束打在第二反射区时，第一光束将在第二反射区产生反射，并转换为具有第三波长的第五光束。多频段滤波片更能够让至少一部分穿透，且各至少另一部分反射，且此二部分的波长互相不重叠。光学模块更用以将第四光束与第五光束导引至波长转换色轮，使得第四光束与第五光束其中一者的部分通过多频段滤波片而抵达目标位置，而第四光束与第五光束其中另一者的另一部分则透过多频段滤波片的反射而抵达目标位置。

在一或多个实施方式中，上述的立体显示固能光源模块更包含至少一第二光源，用以提供具有第四波长的第六光束。波长转换色轮更包含第二滤光区，当第六光束打在第二滤光区时，第六光束将穿透第二滤光区，而未转换其波长。光学模块更用以将第六光束导引至多频段滤波片，使得第六光束透过多频段滤波片的反射而抵达目标位置。

在一或多个实施方式中，当第六光束打在第一穿透区时，第六光束亦将穿透第一穿透区，并转换为具有第二波长的第二光束。

在一或多个实施方式中，当第六光束打在第一反射区时，第六光束亦将在第一反射区产生反射，并转换为具有第二波长的第三光束。

在一或多个实施方式中，上述的光学模块包含反射镜与分色镜。反射镜用以将第三光束反射至分色镜。而分色镜则用以将第三光束反射至多频段滤波片。

在一或多个实施方式中，上述的分色镜设置于第一光源与反射镜之间，但分色镜能够允许第一光束通过，且反射镜更用以将第一光束反射至波长转换色轮。

在一或多个实施方式中，上述的光学模块更包含多个聚光镜，分别设置于反射镜与分色镜之间，以及反射镜与波长转换色轮之间。

在一或多个实施方式中，上述的光学模块包含反射镜与棱镜组。反射镜用以将第二光束反射至棱镜组，而棱镜组则用以将第二光束反射至多频段滤波片。

在一或多个实施方式中，上述的棱镜组设置于多频段滤波片与目标位置之间，但棱镜组配置为能够允许来自多频段滤波片的第一光束、第二光束与第三光束通过。

在一或多个实施方式中，上述的光学模块更包含多个聚光镜，分别设置于波长转换色轮与反射镜之间、反射镜与棱镜组之间，以及棱镜组与目标位置之间。

在一或多个实施方式中，上述的光学模块包含棱镜组，用以将第三光束反射至多频段滤波片。

在一或多个实施方式中，上述的棱镜组设置于第一光源与波长转换色轮之间，但棱镜组配置为能够允许第一光束通过。

在一或多个实施方式中，上述的光学模块包含凹面镜，用以将第一光束及第二光束反射至棱镜组。而棱镜组更用以将第一光束及第二光束反射至多频段滤波片。

在一或多个实施方式中，上述的光学模块更包含反射棱镜。反射棱镜与棱镜组共同定义全反射间隙于其间。反射棱镜与全反射间隙之间的界面会将来自多频段滤波片的第一光束、第二光束与第三光束反射至目标位置。

在一或多个实施方式中，上述的反射棱镜设置于多频段滤波片与棱镜组之间，但反射棱镜与全反射间隙之间的界面配置为能够允许来自棱镜组反射的光通过。

在一或多个实施方式中，上述的光学模块更包含至少一聚光镜设置于反射棱镜与目标位置之间。

在一或多个实施方式中，上述的光学模块更包含反射镜。反射镜用以将通过多频段滤波片的第三光束反射回多频段滤波片，使得第三光束再次通过多频段滤波片后进入反射棱镜，并透过全反射间隙反射至目标位置。

在一或多个实施方式中，上述的光学模块更包含多个影印透镜设置于波长转换色轮与棱镜组之间。

在一或多个实施方式中，上述的第一光束可为左眼蓝光。第二光束及第三光束可分别为第一红原色光束及第二红原色光束。第四光束及第五光束可分别为第一绿原色光束及第二绿原色光束。第六光束可为右眼蓝光。第一穿透区可为红原色穿透区，且第一反射区可为红原色反射区。第二穿透区可为绿原色穿透区，且第二反射区可为绿原色反射区。第一滤光区可为左眼蓝光滤光区，且第二滤光区可为右眼蓝光滤光区。第一波长、第二波长、第三波长及第四波长可分别为左眼蓝光波长、红原色波长、绿原色波长及右眼蓝光波长。但本发明不在此限。

附图说明

图1为本发明一实施方式的立体显示固态光源模块于其中多个时序的光路示意图。

图2为图1中的波长转换色轮的主视图。

图3为本发明一实施方式的立体显示固态光源模块于其中另多个时序的光路示意图。

图4为图1中的多频段滤波片的光谱图。

图5为本发明另一实施方式的立体显示固态光源模块于其中多个时序的光路示意图。

图6为本发明另一实施方式的立体显示固态光源模块于另多个时序的光路示意图。

其中，附图标记说明如下：

100：光源

102、104、106、112、114、116：路径

120：第一光源

140：第二光源

200：波长转换色轮

210：红原色穿透区

220：红原色反射区

230：绿原色穿透区

240：绿原色反射区

250：左眼蓝光滤光区

260：右眼蓝光滤光区

300：致动器

400、700：光学模块

410：分色镜

420、440：反射镜

432、434、452、454、470、760：聚光镜

460、710：棱镜组

462：第一棱镜

464：第二棱镜

466、716、742：全反射间隙

500：多频段滤波片

600：目标位置

712：第三棱镜

714：第四棱镜

730：凹面镜

740：反射棱镜

750：反射镜

722、724：影印透镜

B1、B2、G、R：区域

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些现有惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式绘示。

图1为本发明一实施方式的立体显示固态光源模块于其中多个时序的光路示意图。立体显示固态光源模块包含光源100、波长转换色轮200、致动器300、光学模块400及多频段滤波片500。光源100可包含第一光源120及第二光源140，用以分别提供左眼蓝光及右眼蓝光。左眼蓝光及右眼蓝光一同经由光学模块400而导引至波长转换色轮200。波长转换色轮200用以将左眼蓝光及右眼蓝光依时序转换为不同的原色光束，或者让左眼蓝光及右眼蓝光其中之一直接穿透。不同的原色光束、左眼蓝光及右眼蓝光再经由光学模块400而导引至多频段滤波片500。多频段滤波片500能够反射左眼蓝光及右眼蓝光，并能够让任一原色光束的一部分穿透，另一部分反射，且此两部分的波长互相不重叠，因此不同的原色光束可进一步分为左右眼原色光束。光学模块400接着导引经过多频段滤波片500的光束至目标位置600。如此一来，经由本实施方式的立体显示固态光源模块，即可依时序得到左右眼原色光束。

图2为图1中的波长转换色轮200的主视图。波长转换色轮200包含红原色穿透区210、红原色反射区220、绿原色穿透区230、绿原色反射区240、左眼蓝光滤光区250及右眼蓝光滤光区260。致动器300（如图1所示）用以驱动波长转换色轮200旋转，使得红原色穿透区210、红原色反射区220、绿原色穿透区230、绿原色反射区240、左眼蓝光滤光区250及右眼蓝光滤光区260分别在某个时序位于左右眼蓝光的行经路径上。

应注意的是，在图1及图3所绘示的光路示意图中，实线箭头路径皆表示光束中心的行经路径，且虚线箭头路径皆表示光束边缘的行经路径。于某一时序，如图1所示，当左眼蓝光及右眼蓝光依路径102而打至红原色穿透区210时，左眼蓝光及右眼蓝光将穿透红原色穿透区210，且转换为具有红原色波长的第一红原色光束。光学模块400将第一红原色光束依路径104导引至多频段滤波片500。多频段滤波片500使得第一红原色光束的一部分反射，此反射的部分第一红原色光束即成为红原色左眼光束，并接着被光学模块400导引至目标位置600。至于左眼蓝光及右眼蓝光经过绿原色穿透区230后形成第一绿原色光束，并进而形成绿原色左眼光束的过程因与红原色左眼光束相似，因此便不再赘述。

于另一时序，当左眼蓝光及右眼蓝光依路径102而打至左眼蓝光滤光区250时，左眼蓝光将穿透左眼蓝光滤光区250，且不转换其波长，另外右眼蓝光将被左眼蓝光滤光区250所滤掉。光学模块400将左眼蓝光依路径104导引至多频段滤波片500。多频段滤波片500使得左眼蓝光反射，并接着被光学模块400导引至目标位置600。另一方面，左眼蓝光及右眼蓝光经过右眼蓝光滤光区260后成为右眼蓝光，而后到达目标位置600的过程因与左眼蓝光相似，因此便不再赘述。

图3为本发明一实施方式的立体显示固态光源模块于其中另多个时序的光路示意图。于再一时序，当左眼蓝光及右眼蓝光依路径102而打至红原色反射区220时，左眼蓝光及右眼蓝光将在红原色反射区220产生反射，并转换为具有红原色波长的第二红原色光束。光学模块400将第二红原色光束依路径106导引至多频段滤波片500。多频段滤波片500使得第二红原色光束的一部分穿透，此穿透的部分第二红原色光束即成为红原色右眼光束，并接着被光学模块400导引至目标位置600。至于左眼蓝光及右眼蓝光经过绿原色反射区240后形成第二绿原色光束，并进而形成绿原色右眼光束的过程因与红原色右眼光束相似，因此便不再赘述。

在一或多个实施方式中，立体显示固态光源模块不限于仅提供三种原色的左右眼影像的光束。波长转换色轮200可再加入黄原色穿透区及黄原色反射区，以增加画面的鲜艳度。应注意的是，上述所举的原色穿透区及原色反射区的颜色仅为例示，并非用以限制本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，应视实际需要，弹性设计原色穿透区及原色反射区的颜色。

图4为图1中的多频段滤波片500的光谱图。在此实施方式中，多频段滤波片500可设计为使左眼蓝光及右眼蓝光反射，具红原色波长的光（在此实施方式中，如第一红原色光束及第二红原色光束）及具绿原色波长的光（在此实施方式中，如第一绿原色光束及第二绿原色光束）的各至少一部分反射（在此实施方式中，波长范围分别在630nm以上及530nm至580nm的光，但本发明不在此限），以及具红原色波长的光及具绿原色波长的光的各至少一部分穿透（在此实施方式中，波长范围分别在580nm至630nm及480nm至530nm的光，但本发明不在此限），且同一原色的穿透及反射部分的波长互相不重叠。而为了清楚起见，图中的区域R代表红原色波长，区域G代表绿原色波长，区域B1代表提供左眼蓝光的左眼蓝光波长，且区域B2代表提供右眼蓝光的右眼蓝光波长。

因此，通过上述的结构，立体显示固态光源模块即可依时序产生三原色（红原色、绿原色及蓝原色）的左右眼光束。接下来将详细叙述如何通过本实施方式的立体显示固态光源模块达成左右眼光束。

请回到图1。在本实施方式中，光学模块400于光源100与波长转换色轮200之间包含分色镜410、反射镜420及聚光镜432及434。分色镜410置于光源100与反射镜420之间。分色镜410能够允许蓝光（在本实施方式中，如左眼蓝光及右眼蓝光）通过，且能够将自波长转换色轮200反射的光（在本实施方式中，如第二红原色光束及第二绿原色光束）反射至多频段滤波片500。反射镜420用以将左眼蓝光及右眼蓝光反射至波长转换色轮200，且能够将自波长转换色轮200反射的光反射至分色镜410。聚光镜432置于反射镜420及分色镜410之间，且聚光镜434置于反射镜420与波长转换色轮200之间。另一方面，于波长转换色轮200与目标位置600之间，光学模块400更包含反射镜440、棱镜组460、聚光镜452、454及470。反射镜440用以将通过波长转换色轮200的光（在本实施方式中，如第一红原色光束、第一绿原色光束、左眼蓝光及右眼蓝光）反射至棱镜组460。棱镜组460包含第一棱镜462及第二棱镜464。第一棱镜462及第二棱镜464共同定义全反射间隙466于其间。棱镜组460置于多频段滤波片500与目标位置600之间，用以将通过波长转换色轮200的光反射至多频段滤波片500，且允许来自多频段滤波片500的光（在本实施方式中，如部分第一红原色光束、部分第二红原色光束、部分第一绿原色光束、部分第二绿原色光束、左眼蓝光及右眼蓝光）通过。聚光镜452置于波长转换色轮200与反射镜440之间，聚光镜454置于反射镜440与棱镜组460之间，且聚光镜470置于棱镜组460与目标位置600之间。

于某一时序，致动器300将波长转换色轮200的红原色穿透区210（如图2所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光同时依照路径102而传至波长转换色轮200上。左眼蓝光及右眼蓝光首先通过分色镜410，再经由反射镜420反射，且途中通过聚光镜432及434而聚集光束后，打在波长转换色轮200的红原色穿透区210上。左眼蓝光及右眼蓝光将穿透红原色穿透区210，且转换为具红原色波长（如图4的R区域所绘示）的第一红原色光束。第一红原色光束接着依照路径104，经由反射镜440，且途中通过聚光镜452及454发散成平行光后，传至棱镜组460的全反射间隙466。全反射间隙466的界面将以大角度入射的第一红原色光束反射至多频段滤波片500。而因多频段滤波片500仅使一部分的第一红原色光束（在此实施方式中为波长范围在630nm以上的第一红原色光束）反射，因此该部分的第一红原色光束将接着反射回棱镜组460的全反射间隙466。而此时以小角度入射的部分第一红原色光束将穿透全反射间隙466的界面，接着再通过聚光镜470聚集光束而到达目标位置600，成为红原色左眼光束。

于下一时序，致动器300将波长转换色轮200的绿原色穿透区230（如图2所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光同时依照路径102而传至波长转换色轮200上。左眼蓝光及右眼蓝光将穿透绿原色穿透区230，且转换为具绿原色波长（如图4的G区域所绘示）的第一绿原色光束。第一绿原色光束接着依照路径104，经由光学模块400而被导引至多频段滤波片500上。因多频段滤波片500仅使一部分的第一绿原色光束（在此实施方式中为波长范围在530nm至580nm的第一绿原色光束）反射，因此该部分的第一绿原色光束将被反射回光学模块400，且被导引至目标位置600上，形成绿原色左眼光束。

于下一时序，致动器300将波长转换色轮200的左眼蓝光滤光区250（如第2图所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光同时依照路径102而传至波长转换色轮200上。左眼蓝光将穿透左眼蓝光滤光区250，且维持其波长，但右眼蓝光被左眼蓝光滤光区250所滤掉。穿过波长转换色轮200的左眼蓝光循着路径104，经由光学模块400而被导引至多频段滤波片500上。因多频段滤波片500使左眼蓝光反射，因此左眼蓝光将被反射回光学模块400，且被导引至目标位置600上。

接着请参照图3。于下一时序，致动器300将波长转换色轮200的红原色反射区220（如图2所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光同时依照路径102而传至波长转换色轮200上。左眼蓝光及右眼蓝光将被红原色反射区220反射，且转换为具红原色波长（如图4的R区域所绘示）的第二红原色光束。第二红原色光束接着循着路径106，回到反射镜420，且途中通过聚光镜434及432发散成平行光后，传至分色镜410。因分色镜410能够使第二红原色光束反射，因此第二红原色光束被导引至多频段滤波片500。而因多频段滤波片500仅使一部分的第二红原色光束（在此实施方式中为波长范围在580nm至630nm的第二红原色光束）穿透，因此该部分的第二红原色光束将穿透至棱镜组460的全反射间隙466。而此时以小角度入射的部分第二红原色光束将穿透全反射间隙466的界面，接着再通过聚光镜470聚集光束而到达目标位置600，成为红原色右眼光束。

于下一时序，致动器300将波长转换色轮200的绿原色反射区240（如图2所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光同时依照路径102而传至波长转换色轮200上。左眼蓝光及右眼蓝光将被绿原色反射区240反射，且转换为具绿原色波长（如图4的G区域所绘示）的第二绿原色光束。第二绿原色光束被光学模块400循着路径106而导引至多频段滤波片500。而因多频段滤波片500仅使一部分的第二绿原色光束（在此实施方式中为波长范围在480nm至530nm的第二绿原色光束）穿透，因此该部分的第二绿原色光束将被反射回光学模块400，且被导引至目标位置600上，成为绿原色右眼光束。

接着回到图1。于下一时序，致动器300将波长转换色轮200的右眼蓝光滤光区260（如图2所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光同时依照路径102而传至波长转换色轮200上。右眼蓝光将穿透右眼蓝光滤光区260，且维持其波长，但左眼蓝光被右眼蓝光滤光区260所滤掉。穿过波长转换色轮200的右眼蓝光被光学模块400循着路径104导引至多频段滤波片500。而因多频段滤波片500能够反射右眼蓝光，因此右眼蓝光被反射回光学模块400，且被导引至目标位置600上。

如此一来，致动器300只要依时序重复上述方式旋转波长转换色轮200，立体显示固态光源模块即可连续产生出三原色的左右眼光束。再者，通过光学模块400的设计，可有效地将立体显示固态光源模块的体积缩小。另一方面，因左右眼光束皆同样传至目标位置600，换句话说，各原色的左右眼光束在经过目标位置600后即合并为同一光路。因此若于目标位置600后的光路加入光调制器，利用同一光调制器将左右眼光束分别调制成左右眼影像，便可解决在投影时的左右眼影像定位问题。

在一或多个实施方式中，可利用相同的荧光片搭配不同的镀膜位置来达成波长转换色轮200的同原色的穿透区及反射区。举例而言，红原色穿透区210（如图2所绘示）及红原色反射区220皆可包含一红原色荧光片及一红原色反射镀膜片。红原色荧光片能够吸收左眼蓝光及/或右眼蓝光，并且激发出具红原色波长的光。红原色反射镀膜片能够让具红原色波长的光反射。因此红原色穿透区210中的红原色反射镀膜片可镀在波长转换色轮200靠近聚光镜434的一侧。如此一来，便可让第一红原色光束沿着路径104而前进，如第1图所绘示。另一方面，红原色反射区220中的红原色反射镀膜片可镀在波长转换色轮200靠近聚光镜452的一侧。如此一来，便可让第二红原色光束沿着路径106而前进，如第3图所绘示。但本发明不以此为限。

另一方面，上述的第一光源120及第二光源140可选择为不同波长的激光。举例而言，第一光源120可选择左眼蓝光波长为448nm的蓝光雷射，且第二光源140可选择右眼蓝光波长为460nm的蓝光雷射。应注意的是，上述所举的第一光源120及第二光源140的种类及波长均为例示，并非用以限制本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，应视实际需要，弹性选择第一光源120及第二光源140的种类及波长。另外，在一或多个实施方式中，第一光源120及第二光源140的数量可为多个，例如可组成由第一光源120及第二光源140交互放置的光源模块，以增强光强度，但本发明不以此为限。

上述的目标位置600可设置一积分柱，经过多频段滤波片500的光可通过聚光镜470而聚集至积分柱内。积分柱由高反射镜组成，通过积分柱的光利用多次的内部反射，可使光变得均匀化，以提高光束品质。但本发明不以此为限。

应注意的是，上述的光学模块400的设计并不限制本发明，在一或多个实施方式中，可设计其它的光学模块来符合上述的分光需求。以下将详细说明光学模块的设计的其它变化。应了解到，在下面的说明中，已在上述实施方式提过的立体显示固态光源模块的细节将不再赘述，仅就下列实施方式的变化处加以详述。

图5为本发明另一实施方式的立体显示固态光源模块于其中多个时序的光路示意图。立体显示固态光源模块包含第一光源120、第二光源140、波长转换色轮200、致动器300、光学模块700及多频段滤波片500。于第一光源120及第二光源140与波长转换色轮200之间，光学模块700包含棱镜组710与影印透镜722及724。棱镜组710设置于第一光源120及第二光源140与波长转换色轮200之间。棱镜组710包含第三棱镜712及第四棱镜714。第三棱镜712及第四棱镜714共同定义全反射间隙716于其间，用以将来自第一光源120及第二光源140的蓝光（在本实施方式中，如左眼蓝光及右眼蓝光）导引至波长转换色轮200，且将来自波长转换色轮200的光（在本实施方式中，如第一红原色光束、第一绿原色光束、左眼蓝光、右眼蓝光、第二红原色光束及第二绿原色光束）反射至多频段滤波片500。其中全反射间隙716包含一分色镜镀膜，此分色镜镀膜能够让来自第一光源120及第二光源140的蓝光（在本实施方式中，如左眼蓝光及右眼蓝光）通过，并能够将来自波长转换色轮200的红光及绿光（在本实施方式中，如第一红原色光束、第一绿原色光束、第二红原色光束及第二绿原色光束）反射至多频段滤波片500。影印透镜722及724设置于波长转换色轮200与棱镜组710之间。

另一方面，光学模块700更包含凹面镜730、反射棱镜740、反射镜750及聚光镜760。凹面镜730用以将通过波长转换色轮200的光（在本实施方式中，如左眼蓝光、右眼蓝光、第一红原色光束及第一绿原色光束）反射至棱镜组710，棱镜组710再将这些光反射至多频段滤波片500。反射棱镜740设置于多频段滤波片500与棱镜组710之间，且反射棱镜740与棱镜组710共同定义全反射间隙742于其间。反射棱镜740与全反射间隙742之间的界面会将来自多频段滤波片500的光（在本实施方式中，如左眼蓝光、右眼蓝光、部分第一红原色光束、部分第一绿原色光束、部分第二红原色光束及部分第二绿原色光束）反射至目标位置600，但能够允许来自棱镜组710反射的光通过。反射镜750用以将通过多频段滤波片500的光（在本实施方式中，如部分第二红原色光束及部分第二绿原色光束）反射回多频段滤波片500，使得这些光再次通过多频段滤波片500后进入反射棱镜740，并透过全反射间隙742反射至目标位置600。聚光镜760设置于反射棱镜740与目标位置600之间，用以将来自反射棱镜740的光聚集至目标位置600。

于某一时序，致动器300将波长转换色轮200的红原色穿透区210（如图2所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光同时依照路径112而传至波长转换色轮200上。左眼蓝光及右眼蓝光首先进入棱镜组710，以小角度入射且通过全反射间隙716的界面及分色镜镀膜，而再经过影印透镜722及724的聚光后，打在波长转换色轮200的红原色穿透区210上。左眼蓝光及右眼蓝光将穿透红原色穿透区210，且转换为具红原色波长（如图4的R区域所绘示）的第一红原色光束。第一红原色光束接着依照路径114，由凹面镜730反射回影印透镜724及722。影印透镜724及722将第一红原色光束发散为平行光后射入棱镜组710。之后第一红原色光束入射全反射间隙716的分色镜镀膜，因此被反射至全反射间隙742。以小角度入射全反射间隙742的界面的第一红原色光束得以通过全反射间隙742而到达多频段滤波片500。而因多频段滤波片500仅使一部分的第一红原色光束（在此实施方式中为波长范围在630nm以上的第一红原色光束）反射，因此该部分的第一红原色光束将再度反射回全反射间隙742。而此时以大角度入射全反射间隙742的界面的该部分的第一红原色光束将被反射，接着再通过聚光镜760聚集光束而到达目标位置600，成为红原色左眼光束。

值得注意的是，多频段滤波片500能使另一部分的第一红原色光束（在此实施方式中为波长范围在580nm至630nm的第一红原色光束）穿透，而该部分的第一红原色光束能通过反射镜750再度回到全反射间隙742，接着同样被反射至聚光镜760而被聚光。不过可设计令具630nm以上的红原色波长的第一红原色光束的聚焦点落于目标位置600之内，且具580nm至630nm的红原色波长的第一红原色光束的聚焦点落于目标位置600之外，以避免收集到不必要的光束。

于下一时序，致动器300将波长转换色轮200的绿原色穿透区230（如图2所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光同时依照路径112而传至波长转换色轮200上。左眼蓝光及右眼蓝光将穿透绿原色穿透区230，且转换为具绿原色波长（如图4的G区域所绘示）的第一绿原色光束。第一绿原色光束接着由光学模块700依照路径114而导引至多频段滤波片500。因多频段滤波片500仅使一部分的第一绿原色光束（在此实施方式中为波长范围在530nm至580nm的第一绿原色光束）反射，因此该部分的第一绿原色光束将沿着路径114反射至聚光镜760而到达目标位置600，成为绿原色左眼光束。同样的，具480nm至530nm的绿原色波长的第一绿原色光束虽然也会经由多频段滤波片500的穿透及反射镜750的反射而到达聚光镜760，但仍可通过上述方法来避免收集到这部分的第一绿原色光束。

于下一时序，致动器300将波长转换色轮200的左眼蓝光滤光区250（如图2所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光同时依照路径112而传至波长转换色轮200上。左眼蓝光将穿透左眼蓝光滤光区250，且其波长未转换，但右眼蓝光将被左眼蓝光滤光区250所滤掉。左眼蓝光接着依照路径114而以大角度入射全反射间隙716的界面，因此被反射至多频段滤波片500。因多频段滤波片500使左眼蓝光反射，因此左眼蓝光将沿着路径114反射至聚光镜760而到达目标位置600。

图6为本发明另一实施方式的立体显示固态光源模块于另多个时序的光路示意图。于下一时序，致动器300将波长转换色轮200的红原色反射区220（如图2所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光同时依照路径112而传至波长转换色轮200上。左眼蓝光及右眼蓝光将被红原色反射区220反射，且转换为具红原色波长（如图3的R区域所绘示）的第二红原色光束。第二红原色光束接着循着路径116，反射回影印透镜722及724。影印透镜722及724将第二红原色光束发散为平行光后射入棱镜组710。之后第二红原色光束入射全反射间隙716的分色镜镀膜，因此被反射至全反射间隙742。以小角度入射全反射间隙742的界面的第二红原色光束得以通过全反射间隙742而到达多频段滤波片500。而因多频段滤波片500仅使一部分的第二红原色波长（在此实施方式中为波长范围在580nm至630nm的第二红原色波长）穿透，因此该部分的第二红原色光束将穿透至反射镜750，接着再由反射镜750再度穿透多频段滤波片500而到达全反射间隙742。而此时以大角度入射全反射间隙742的界面的该部分的第二红原色光束将被反射，接着再通过聚光镜760聚集光束而到达目标位置600，成为红原色右眼光束。同样的，具630nm以上的红原色波长的第二红原色光束虽然也会经由多频段滤波片500的反射而到达聚光镜760，但仍可通过上述方法来避免收集到这部分的第二红原色光束。

于下一时序，致动器300将波长转换色轮200的绿原色反射区240（如图2所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光同时依照路径112而传至波长转换色轮200上。左眼蓝光及右眼蓝光将被绿原色反射区240反射，且转换为具绿原色波长（如图4的G区域所绘示）的第二绿原色光束。第二绿原色光束接着由光学模块700循着路径116而导引至多频段滤波片500。而因多频段滤波片500仅使一部分的第二绿原色光束（在此实施方式中为波长范围在480nm至530nm的第二绿原色光束）穿透，因此该部分的第二绿原色光束将穿透至反射镜750，接着再沿着路径116而到达目标位置600，成为绿原色右眼光束。同样的，具530nm至580nm的绿原色波长的第二绿原色光束虽然也会经由多频段滤波片500的反射而到达聚光镜760，但仍可通过上述方法来避免收集到这部分的第一绿原色光束。

接着回到图5。于下一时序，致动器300将波长转换色轮200的右眼蓝光滤光区260（如图2所示）置于左眼蓝光及右眼蓝光的行经路径上。由第一光源120及第二光源140分别发出的左眼蓝光及右眼蓝光依照路径112而传至波长转换色轮200上。右眼蓝光将穿透右眼蓝光滤光区260，且维持其波长，但左眼蓝光被右眼蓝光滤光区260所滤掉。穿过波长转换色轮200的右眼蓝光被光学模块700循着路径114导引至多频段滤波片500。而因多频段滤波片500能够反射右眼蓝光，因此右眼蓝光将被反射至聚光镜760，接着再通过聚光镜760聚集光束而到达目标位置600。

如此一来，致动器300只要依时序重复上述方式旋转波长转换色轮200，立体显示固态光源模块即可连续产生出三原色左右眼光束。且经由光学模块700的设计，立体显示固态光源模块不但能够缩小其尺寸，也能够解决左右眼影像于屏幕上的定位的问题。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种立体显示固态光源模块，包含：

至少一第一光源，用以提供具有一第一波长的一第一光束；

至少一第二光源，用以提供具有一第四波长的一第六光束；

一波长转换色轮，包含至少一第一穿透区与至少一第一反射区；

一致动器，用以驱动该波长转换色轮旋转，当该第一光束打在该第一穿透区时，该第一光束将穿透该第一穿透区，并转换为具有一第二波长的一第二光束，当该第一光束打在该第一反射区时，该第一光束将在该第一反射区产生反射，并转换为具有该第二波长的一第三光束；当该第六光束打在该第一穿透区时，该第六光束亦将穿透该第一穿透区，并转换为具有该第二波长的该第二光束，当该第六光束打在该第一反射区时，该第六光束亦将在该第一反射区产生反射，并转换为具有该第二波长的该第三光束；以及

一多频段滤波片，该多频段滤波片能够让该第二光束与该第三光束的其中一束光的至少一部分穿透，该第二光束与该第三光束的其中另一束光的至少一部分反射，且每一光束的穿透部分和反射部分的波长互相不重叠；以及

一光学模块，用以将该第二光束与该第三光束导引至该多频段滤波片，使得该第二光束与该第三光束的其中一束光的至少一部分通过该多频段滤波片而抵达一目标位置，而该第二光束与该第三光束的其中另一束光的至少一部分则通过该多频段滤波片的反射而抵达该目标位置；

其中该波长转换色轮还包含一第一滤光区，当该第一光束打在该第一滤光区时，该第一光束将穿透该第一滤光区，而未转换其波长；以及

其中该光学模块更用以将该第一光束导引至该多频段滤波片，使得该第一光束通过该多频段滤波片的反射而抵达该目标位置；

其中该波长转换色轮还包含至少一第二穿透区与至少一第二反射区，当该第一光束打在该第二穿透区时，该第一光束将穿透该第二穿透区，并转换为具有一第三波长的一第四光束，当该第一光束打在该第二反射区时，该第一光束将在该第二反射区产生反射，并转换为具有一第三波长的一第五光束；

其中该多频段滤波片更能够让该第四光束与该第五光束的其中一束光的至少一部分穿透，该第四光束与该第五光束的其中另一束光的至少一部分反射，且每一光束的穿透部分和反射部分的波长互相不重叠；以及

其中该光学模块更用以将该第四光束与该第五光束导引至该波长转换色轮，使得该第四光束与该第五光束的其中一束光的至少一部分通过该多频段滤波片而抵达该目标位置，而该第四光束与该第五光束的其中另一束光的至少一部分则通过该多频段滤波片的反射而抵达该目标位置；

其中该波长转换色轮还包含一第二滤光区，当该第六光束打在该第二滤光区时，该第六光束将穿透该第二滤光区，而未转换其波长；以及

其中该光学模块更用以将该第六光束导引至该多频段滤波片，使得该第六光束通过该多频段滤波片的反射而抵达该目标位置。

2.如权利要求1所述的立体显示固态光源模块，其中该光学模块包含一反射镜与一分色镜，该反射镜用以将该第三光束反射至该分色镜，而该分色镜则用以将该第三光束反射至该多频段滤波片。

3.如权利要求2所述的立体显示固态光源模块，其中该分色镜设置于该第一光源与该反射镜之间，但该分色镜能够允许该第一光束通过，且该反射镜更用以将该第一光束反射至该波长转换色轮。

4.如权利要求3所述的立体显示固态光源模块，其中该光学模块还包含多个聚光镜，所述多个聚光镜分别设置于该反射镜与该分色镜之间，以及该反射镜与该波长转换色轮之间。

5.如权利要求1所述的立体显示固态光源模块，其中该光学模块包含一反射镜与一棱镜组，该反射镜用以将该第二光束反射至该棱镜组，而该棱镜组则用以将该第二光束反射至该多频段滤波片。

6.如权利要求5所述的立体显示固态光源模块，其中该棱镜组设置于该多频段滤波片与该目标位置之间，但该棱镜组配置为能够允许来自该多频段滤波片的该第一光束、该第二光束与该第三光束通过。

7.如权利要求5所述的立体显示固态光源模块，其中该光学模块还包含多个聚光镜，所述多个聚光镜分别设置于该波长转换色轮与该反射镜之间、该反射镜与该棱镜组之间，以及该棱镜组与该目标位置之间。

8.如权利要求1所述的立体显示固态光源模块，其中该光学模块包含一棱镜组，用以将该第三光束反射至该多频段滤波片。

9.如权利要求8所述的立体显示固态光源模块，其中该棱镜组设置于该第一光源与该波长转换色轮之间，但该棱镜组配置为能够允许该第一光束通过。

10.如权利要求8所述的立体显示固态光源模块，其中该光学模块包含一凹面镜，用以将该第一光束及该第二光束反射至该棱镜组，而该棱镜组更用以将该第一光束及该第二光束反射至该多频段滤波片。

11.如权利要求8所述的立体显示固态光源模块，其中该光学模块还包含一反射棱镜，该反射棱镜与该棱镜组共同定义一全反射间隙于其间，该反射棱镜与该全反射间隙之间的界面会将来自该多频段滤波片的该第一光束、该第二光束与该第三光束反射至该目标位置。

12.如权利要求11所述的立体显示固态光源模块，其中该反射棱镜设置于该多频段滤波片与该棱镜组之间，但该反射棱镜与该全反射间隙之间的界面配置为能够允许来自该棱镜组反射的光通过。

13.如权利要求11所述的立体显示固态光源模块，其中该光学模块还包含至少一聚光镜，其设置于该反射棱镜与该目标位置之间。

14.如权利要求11所述的立体显示固态光源模块，其中该光学模块还包含一反射镜，该反射镜用以将通过该多频段滤波片的该第三光束反射回该多频段滤波片，使得该第三光束再次通过该多频段滤波片后进入该反射棱镜，并通过该全反射间隙反射至该目标位置。

15.如权利要求8所述的立体显示固态光源模块，其中该光学模块还包含多个影印透镜，其设置于该波长转换色轮与该棱镜组之间。