CN103913940A - 立体投影装置与应用其的显示方法 - Google Patents

Abstract

一种立体投影装置包含多个光源模块、分光镜、第一光学模块、第二光学模块与合光棱镜。每一光源模块皆包含多个光源与棱镜模块。光源均用以提供光束。棱镜模块用以聚集光束。这些光束通过棱镜模块后将以不同的角度射出。光源模块分别置于分光镜的不同侧。分光镜用以将光束的一部分导引至第一光路，另一部分导引至第二光路。第一光学模块与第二光学模块分别置于第一光路与第二光路上，用以分别导引且调制通过第一光路与第二光路的光束，以分别形成具有不同图像的第一图像光束与第二图像光束。本发明的立体投影装置与应用其的显示方法中结合可快速动作的图像调制器与光源，以及搭配分合光系统，可应用于多视域的立体显示需求上。

Description

立体投影装置与应用其的显示方法

技术领域

本发明涉及一种立体投影装置与应用其的显示方法。

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两眼不同的图像来达成立体显示。而其中的立体裸视显示器，顾名思义，不像其他的立体显示装置需要使用眼镜来区分左右眼图像，立体裸视显示器将具不同图像的光束分别传送到空间上不同的位置，因此若不同的图像同时传至观赏者的左右眼，观赏者即能够以裸视感受到立体图像。

立体裸视显示技术能避免眼镜式立体显示技术的不便，是目前重要的发展方向。然而现有的立体裸视显示器大多采用多个投影机以显示多个图像，会面临体积过大与成本过高等问题。另一方面，屏幕狭缝切换的光场技术也会因需要遮挡非作用视角的图像而导致效率与视角数目成反比，大幅牺牲亮度的结果将难以大型化。

发明内容

因此，本发明的目的是在提供一种立体投影装置与应用其的显示方法，立体投影装置结合可快速动作的图像调制器与光源，以及搭配分合光系统，将可应用于多视域的立体显示需求上。

为实现上述目的，本发明的一实施方式提供一种立体投影装置，包含第一光源模块、第二光源模块、分光镜、第一光学模块、第二光学模块与合光棱镜。第一光源模块包含第一光源、第二光源与第一棱镜模块。第一光源用以提供第一光束。第二光源用以提供第二光束。第一棱镜模块用以聚集第一光束与第二光束。第一光束与第二光束通过第一棱镜模块后将以不同的角度射出。第二光源模块包含第三光源、第四光源与第二棱镜模块。第三光源用以提供第三光束。第四光源用以提供第四光束。第二棱镜模块用以聚集第三光束与第四光束。第三光束与第四光束通过第二棱镜模块后将以不同的角度射出。第一光源模块与第二光源模块分别置于分光镜的不同侧。分光镜用以将第一光束、第二光束、第三光束与第四光束区分为第一部分与第二部分，并将第一部分的第一光束、第二光束、第三光束与第四光束导引至第一光路，将第二部分的第一光束、第二光束、第三光束与第四光束导引至第二光路。第一光学模块置于第一光路上，用以导引且调制通过第一光路的第一部分的第一光束、第二光束、第三光束与第四光束，以形成多个具有不同图像的第一图像光束。第二光学模块置于第二光路上，用以导引且调制通过第二光路的第二部分的第一光束、第二光束、第三光束与第四光束，以形成多个具有不同图像的第二图像光束。合光棱镜用以将第一图像光束与第二图像光束射入一镜头。

在一或多个实施方式中，第一棱镜模块包含第一棱镜与第二棱镜。第一棱镜具有第一入射面与第一出光面。第一棱镜与第二棱镜之间定义第一间隙，且第二棱镜具有第二入射面与第一反射面。其中第一光束由第一入射面入射，经由第一间隙反射至第一出光面，且第二光束由第二入射面入射，经由第一反射面反射后，经过第一间隙至第一出光面，且第一光束与第一间隙之间的夹角不同于第二光束与第一间隙之间的夹角。

在一或多个实施方式中，第二棱镜模块包含第三棱镜与第四棱镜。第三棱镜具有第三入射面与第二出光面。第三棱镜与第四棱镜之间定义第二间隙，且第四棱镜具有第四入射面与第二反射面。其中第三光束由第三入射面入射，经由第二间隙反射至第二出光面，且第四光束由第四入射面入射，经由第二反射面反射后，经过第二间隙至第二出光面，且第三光束与第二间隙之间的夹角不同于第四光束与第二间隙之间的夹角。

在一或多个实施方式中，第一反射面与第一间隙之间的夹角介于0度与10度之间，且第二反射面与第二间隙之间的夹角介于0度与10度之间。

在一或多个实施方式中，第一光源模块更包含第五光源。第五光源用以提供第五光束，而第一棱镜模块更用以聚集第一光束、第二光束与第五光束。第一光束、第二光束与第五光束通过第一棱镜模块后将以不同的角度射出。第二光源模块更包含第六光源。第六光源用以提供第六光束，而第二棱镜模块更用以聚集第三光束、第四光束与第六光束。第三光束、第四光束与第六光束通过第二棱镜模块后将以不同的角度射出。分光镜更用以将第五光束与第六光束的一部分导引至第一光路，另一部分导引至第二光路。第一光学模块更用以导引且调制通过第一光路的该部分的第五光束与第六光束，以形成第一图像光束。第二光学模块更用以导引且调制通过第二光路的该另一部分的第五光束与第六光束，以形成第二图像光束。

在一或多个实施方式中，第一棱镜模块包含第一棱镜、第二棱镜与第五棱镜。第一棱镜具有第一入射面与第一出光面。第一棱镜与第二棱镜之间定义第一间隙，且第二棱镜具有第二入射面。第二棱镜与第五棱镜之间定义第三间隙，且第五棱镜具有第五入射面与第一反射面。其中第一光束由第一入射面入射，经由第一间隙反射至第一出光面。第二光束由第二入射面入射，经由第三间隙反射后，经过第一间隙至第一出光面。第五光束由第五入射面入射，经由第一反射面反射后，经过第三间隙与第一间隙至第一出光面。第一光束与第一间隙之间的夹角、第二光束与第一间隙之间的夹角以及第五光束与第一间隙之间的夹角均不相同。

在一或多个实施方式中，第二棱镜模块包含第三棱镜、第四棱镜与第六棱镜。第三棱镜具有第三入射面与第二出光面。第三棱镜与第四棱镜之间定义第二间隙，且第四棱镜具有第四入射面。第四棱镜与第六棱镜之间定义第四间隙，且第六棱镜具有第六入射面与第二反射面。其中第三光束由第三入射面入射，经由第二间隙反射至第二出光面。第四光束由第四入射面入射，经由第四间隙反射后，经过第二间隙至第二出光面。第六光束由第六入射面入射，经由第二反射面反射后，经过第四间隙与第二间隙至第二出光面。第三光束与第二间隙之间的夹角、第四光束与第二间隙之间的夹角、以及第六光束与第二间隙之间的夹角均不相同。

在一或多个实施方式中，第一间隙与第三间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间，第一反射面与第三间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间，第二间隙与第四间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间，且第二反射面与第四间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间。

在一或多个实施方式中，第一光学模块包含第一反射镜、第一图像调制器与第一棱镜组。第一反射镜用以将来自分光镜的第一部分的第一光束、第二光束、第三光束与第四光束反射至第一棱镜组。第一图像调制器用以将第一部分的第一光束、第二光束、第三光束与第四光束调制成第一图像光束。第一棱镜组用以将来自第一反射镜的第一部分的第一光束、第二光束、第三光束与第四光束导引至第一图像调制器，并将第一图像光束导引至合光棱镜。

在一或多个实施方式中，第一光学模块更包含第一中继透镜与第二中继透镜。第一中继透镜设置于分光镜与第一反射镜之间。第二中继透镜设置于第一反射镜与第一棱镜组之间。

在一或多个实施方式中，第一中继透镜区分为第一半部与第二半部。来自分光镜的第一部分的第一光束与第二光束通过第一中继透镜的第一半部，且来自分光镜的第一部分的第三光束与第四光束通过第一中继透镜的第二半部。

在一或多个实施方式中，第二光学模块包含第二反射镜、第二图像调制器与第二棱镜组。第二反射镜用以将来自分光镜的第二部分的第一光束、第二光束、第三光束与第四光束反射至第二棱镜组。第二图像调制器用以将第二部分的第一光束、第二光束、第三光束与第四光束调制成第二图像光束。第二棱镜组用以将来自第二反射镜的第二部分的第一光束、第二光束、第三光束与第四光束导引至第二图像调制器，并将第二图像光束导引至合光棱镜。

在一或多个实施方式中，第二光学模块更包含第三中继透镜与第四中继透镜。第三中继透镜设置于分光镜与第二反射镜之间。第四中继透镜设置于第二反射镜与第二棱镜组之间。

在一或多个实施方式中，第三中继透镜区分为第三半部与第四半部，来自分光镜的第二部分的第一光束与第二光束通过第三中继透镜的第三半部，且来自分光镜的第二部分的第三光束与第四光束通过第三中继透镜的第四半部。

本发明的另一实施方式提供一种显示方法，包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)：

依时序以不同的角度射出多个光束。

以分光镜分光，借此将一部分的光束导引至第一光路，并将另一部分的光路导引至第二光路。

调制通过第一光路的该部分的光束，以形成多个具有不同图像的第一图像光束。

调制通过第二光路的另一部分的光束，以形成多个具有不同图像的第二图像光束。

将第一图像光束与第二图像光束投影至屏幕。

在一或多个实施方式中，上述的显示方法更包含分别将光束均匀化。

本发明的立体投影装置与应用其的显示方法中，立体投影装置结合可快速动作的图像调制器与光源，以及搭配分合光系统，可应用于多视域的立体显示需求上。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施方式的立体投影装置的示意图。

图2绘示图1的第一光源模块的示意图。

图3绘示图1的第二光源模块的示意图。

图4绘示图1的第一光源模块、第二光源模块与分光镜的光路示意图。

图5绘示图1的第一光学模块、合光棱镜与镜头的光路示意图。

图6绘示图1的第二光学模块、合光棱镜与镜头的光路示意图。

图7绘示图1的合光棱镜与镜头的光路示意图。

图8绘示本发明另一实施方式的立体投影装置的示意图。

图9绘示图8的第一光源模块的示意图。

图10绘示图8的第二光源模块的示意图。

图11绘示图8的第一光源模块、第二光源模块与分光镜的光路示意图。

图12绘示图8的第一光学模块、合光棱镜与镜头的光路示意图。

图13绘示图8的第二光学模块、合光棱镜与镜头的光路示意图。

图14绘示图8的合光棱镜与镜头的光路示意图。

图15绘示本发明一实施方式的显示方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

100、102：第一光源模块

110：第一光源

112、114、116：第一光束

120：第二光源

122、124、126：第二光束

130：第五光源

132、134、136：第五光束

140、142：第一棱镜模块

150：第一棱镜

152：第一入射面

154：第一出光面

156：第一间隙

160：第二棱镜

162：第二入射面

164、174：第一反射面

166：第三间隙

170：第五棱镜

172：第五入射面

182、184、186、282、284、286：光导管

200、202：第二光源模块

210：第三光源

212、214、216：第三光束

220：第四光源

222、224、226：第四光束

230：第六光源

232、234、236：第六光束

240、242：第二棱镜模块

250：第三棱镜

252：第三入射面

254：第二出光面

256：第二间隙

260：第四棱镜

262：第四入射面

264、274：第二反射面

266：第四间隙

270：第六棱镜

272：第六入射面

300：分光镜

400：第一光学模块

402：第一光路

410：第一反射镜

420：第一棱镜组

422、424、522、524、610、620：棱镜

426、526、615：间隙

430：第一图像调制器

432：第一图像光束

440：第一中继透镜

442、710：第一半部

443、453、543、553：光轴

444、720：第二半部

450：第二中继透镜

500：第二光学模块

502：第二光路

510：第二反射镜

520：第二棱镜组

530：第二图像调制器

532：第二图像光束

540：第三中继透镜

542：第三半部

544：第四半部

550：第四中继透镜

600：合光棱镜

700：镜头

810、820、830、840、850：步骤

θ1、θ2、θ3、θ4：夹角

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元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。

图1绘示依照本发明一实施方式的立体投影装置的示意图。立体投影装置包含第一光源模块100、第二光源模块200、分光镜300、第一光学模块400、第二光学模块500与合光棱镜600。第一光源模块100与第二光源模块200分别具有多个光源，这些光源分别用以提供一光束，而这些光束皆以不同的角度离开第一光源模块100与第二光源模块200。第一光源模块100与第二光源模块200置于分光镜300的不同侧，而分光镜300用以将光束区分为第一部分与第二部分，并将第一部分的光束导引至第一光路402，将第二部分的光束导引至第二光路502。通过第一光路402的光束在经过第一光学模块400的导引与调制后，成为具有不同图像的第一图像光束432。而通过第二光路502的光束在经过第二光学模块500的导引与调制后，成为具有不同图像的第二图像光束532。合光棱镜600用以将第一图像光束432与第二图像光束532射入一镜头700，而镜头700接着可再将第一图像光束432与第二图像光束532投射至不同视域。如此一来，只要依时序开启第一光源模块100与第二光源模块200的光源，即可使得多个光束能够以不同角度于立体投影装置内传播，之后再分别投射至一屏幕，而得到不同视域的多个图像。

接着请参照图2，其绘示图1的第一光源模块100的示意图。详细而言，第一光源模块100包含第一光源110、第二光源120与第一棱镜模块140。第一光源110用以提供第一光束112。第二光源120用以提供第二光束122。第一棱镜模块140用以聚集第一光束112与第二光束122。第一光束112与第二光束122通过第一棱镜模块140后将以不同的角度射出。其中第一光源110与第二光源120皆可为固态光源，例如发光二极体光源，然而本发明不以此为限。

在一或多个实施方式中，第一棱镜模块140可包含第一棱镜150与第二棱镜160。第一棱镜150具有第一入射面152与第一出光面154。第一棱镜150与第二棱镜160之间定义第一间隙156，且第二棱镜160具有第二入射面162与第一反射面164。其中第一间隙156例如为一空气间隙。空气与透镜之间的界面具有一全反射角，因此以小于此全反射角入射第一间隙156的光线得以穿透，而以大于此全反射角入射第一间隙156的光线将会全反射。另外第一反射面164也具有一全反射角，因此可选择第二光束122以大于第一反射面164的全反射角入射第一反射面164，使得第一反射面164达到反射光束的效果。

第一光束112由第一入射面152入射第一棱镜模块140，以大于全反射角的角度入射第一间隙156，因此被第一间隙156反射至第一出光面154。第二光束122由第二入射面162入射第一棱镜模块140，经由第一反射面164反射后，以小于第一间隙156的全反射角的角度入射第一间隙156，因此穿透第一间隙156而到达第一出光面154。综合上述，因第一光束112与第一间隙156之间的夹角不同于第二光束122与第一间隙156之间的夹角，因此第一光束112与第二光束122得以以不同角度射出第一出光面154，之后再分别被调制成不同视域的图像。

为了使第一光束112被第一间隙156反射，且第二光束122被第一反射面164反射后穿透第一间隙156，可设计第一反射面164与第一间隙156之间的夹角θ1介于0度与10度之间，因此第一光束112与第一间隙156法线之间的夹角大于第一间隙156的界面的全反射角，且第二光束122与第一间隙156法线之间的夹角小于第一间隙156的界面的全反射角，但本发明不以此为限。另外在一或多个实施方式中，第一光源模块100可更包含光导管182与184，用以分别将自第一光源110与自第二光源120发出的第一光束112与第二光束122均匀化，以提高光束品质。

接着请参照图3，其绘示图1的第二光源模块200的示意图。第二光源模块200包含第三光源210、第四光源220与第二棱镜模块240。第三光源210用以提供第三光束212。第四光源220用以提供第四光束222。第二棱镜模块240用以聚集第三光束212与第四光束222。第三光束212与第四光束222通过第二棱镜模块240后将以不同的角度射出。其中第三光源210与第四光源220皆可为固态光源，例如发光二极体光源，然而本发明不以此为限。

第二棱镜模块240包含第三棱镜250与第四棱镜260。第三棱镜250具有第三入射面252与第二出光面254。第三棱镜250与第四棱镜260之间定义第二间隙256，且第四棱镜260具有第四入射面262与第二反射面264。其中第二间隙256例如为一空气间隙。另外第二反射面264也具有一全反射角，因此可选择第四光束222以大于第二反射面264的全反射角入射第二反射面264，使得第二反射面264达到反射光束的效果。

第三光束212由第三入射面252入射第二棱镜模块240，以大于全反射角的角度入射第二间隙256，因此被第二间隙256反射至第二出光面254。第四光束222由第四入射面262入射第二棱镜模块240，经由第二反射面264反射后，以小于第二间隙256的全反射角的角度入射第二间隙256，因此穿透第二间隙256而到达第二出光面254。综合上述，因第三光束212与第二间隙256之间的夹角不同于第四光束222与第二间隙256之间的夹角，因此第三光束212与第四光束222得以以不同角度射出第二出光面254，之后再分别被调制成不同视域的图像。

为了使第三光束212被第二间隙256反射，且第四光束222被第二反射面264反射后穿透第二间隙256，可设计第二反射面264与第二间隙256之间的夹角θ2介于0度与10度之间，因此第三光束212与第二间隙256法线之间的夹角大于第二间隙256的界面的全反射角，且第四光束222与第二间隙256法线之间的夹角小于第二间隙256的界面的全反射角，但本发明不以此为限。在一或多个实施方式中，第二光源模块200可更包含光导管282与284，用以分别将自第三光源210与自第四光源220发出的第三光束212与第四光束222均匀化。

接着请参照图4，其绘示图1的第一光源模块100、第二光源模块200与分光镜300的光路示意图。分光镜300针对第一光束112、第二光束122、第三光束212与第四光束222的波长的穿透率皆实质为50%，且第一光束112、第二光束122、第三光束212与第四光束222的波长的反射率皆实质为50%。因此第一光束112、第二光束122、第三光束212与第四光束222入射分光镜300后皆可被分为强度相当的第一部分与第二部分的光束。详细而言，当第一光束112与第二光束122自分光镜300的一侧入射分光镜300后，约50%的第一光束112与第二光束122会穿透分光镜300至第一光路402，这部分的光束定义为第一部分的第一光束114与第二光束124。另外，约50%的第一光束112与第二光束122会被分光镜300反射至第二光路502，这部分的光束则定义为第二部分的第一光束116与第二光束126。因此在通过分光镜300后，第一光束112与第二光束122分别被进一步分成两道光束。另一方面，当第三光束212与第四光束222自分光镜300的另一侧入射分光镜300后，约50%的第三光束212与第四光束222会被分光镜300反射至第一光路402，这部分的光束定义为第一部分的第三光束216与第四光束226。另外，约50%的第三光束212与第四光束222会穿透分光镜300至第二光路502，这部分的光束则定义为第二部分的第三光束214与第四光束224。因此在通过分光镜300后，第三光束212与第四光束222分别被进一步分成两道光束。如此一来可在有限的空间中增加一倍的图像光源，能够有效节省立体投影装置的尺寸。

应注意的是，上述的第一光路402示意第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216与第四光束226通过分光镜300后的整体的光轴，然而第一光束114与第二光束124皆自光轴偏离至同一侧，且第三光束216与第四光束226皆自光轴偏离至另一侧。另外第二光路502示意第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214与第四光束224通过分光镜300后的整体的光轴，然而第一光束116与第二光束126皆自光轴偏离至同一侧，且第三光束214与第四光束224皆自光轴偏离至另一侧。

请回到图1。在一或多个实施方式中，第一光束112自光导管182(皆如图2所标示)到第一光学模块400的第一中继透镜440(如图5所标示)的光路距离、第二光束122自光导管184(皆如图2所标示)到第一光学模块400的第一中继透镜440(如图5所标示)的光路距离、第三光束212自光导管282(皆如图3所标示)到第一光学模块400的第一中继透镜440(如图5所标示)的光路距离、以及第四光束222自光导管284(皆如图3所标示)到第一光学模块400的第一中继透镜440(如图5所标示)的光路距离可设计为相同，如此一来立体投影装置可得到较佳的成像品质。同样的，第一光束112自光导管182(皆如图2所标示)到第二光学模块500的第二中继透镜540(如图6所标示)的光路距离、第二光束122自光导管184(皆如图2所标示)到第二光学模块500的第二中继透镜540(如图6所标示)的光路距离、第三光束212自光导管282(皆如图3所标示)到第二光学模块500的第二中继透镜540(如图6所标示)的光路距离、以及第四光束222自光导管284(皆如图3所标示)到第二光学模块500的第二中继透镜540(如图6所标示)的光路距离可设计为相同，如此一来立体投影装置可得到较佳的成像品质，然而本发明不以此为限。

如此一来，立体投影装置便可依时序而提供不同传播角度的光束。详细而言，请先参照图2。在某一时序，立体投影装置即可先开启第一光源110，同时关闭其他光源。第一光束112自光导管182通过后入射第一入射面152，接着被第一间隙156反射至第一出光面154。接着参照图4。之后第一光束112到达分光镜300，约50%的第一光束112穿透分光镜300至第一光路402而进入第一光学模块400，此部分的第一光束即为第一部分的第一光束114。另外约50%的第一光束112被分光镜300反射至第二光路502而进入第二光学模块500，此部分的第一光束即为第二部分的第一光束116。在经过第一光学模块400与第二光学模块500的导引与调制后，第一光束114与116可成为不同的图像光束而射入镜头(详见后述)。

请回到图2。在下一时序，立体投影装置可关闭第一光源110，同时开启第二光源120。第二光束122自光导管184通过后入射第二入射面162，接着被第一反射面164反射至第一间隙156，而后第二光束122穿透第一间隙156至第一出光面154。接着参照图4。第二光束122接着到达分光镜300，约50%的第二光束122穿透分光镜300至第一光路402而进入第一光学模块400，此部分的第二光束即为第一部分的第二光束124。另外约50%的第二光束122被分光镜300反射至第二光路502而进入第二光学模块500，此部分的第二光束即为第二部分的第二光束126。在经过第一光学模块400与第二光学模块500的导引与调制后，第二光束124与126可成为不同的图像光束而射入镜头(详见后述)。

请参照图3。在下一时序，立体投影装置即可关闭第二光源120(如图2所绘示)，同时开启第三光源210。第三光束212自光导管282通过后入射第三入射面252，接着被第二间隙256反射至第二出光面254。接着请参照图4，之后第三光束212到达分光镜300，约50%的第三光束212被分光镜300反射至第一光路402而进入第一光学模块400，此部分的第三光束即为第一部分的第三光束216。另外约50%的第三光束212穿透分光镜300至第二光路502而进入第二光学模块500，此部分的第三光束即为第二部分的第三光束214。在经过第一光学模块400与第二光学模块500的导引与调制后，第三光束214与216可成为不同的图像光束而射入镜头(详见后述)。

请回到图3。在下一时序，立体投影装置可关闭第三光源210，同时开启第四光源220。第四光束222自光导管284通过后入射第四入射面262，接着被第二反射面264反射至第二间隙256，而后第四光束222穿透第二间隙256至第二出光面254。接着请参照图4。第四光束222接着到达分光镜300，约50%的第四光束222被分光镜300反射至第一光路402而进入第一光学模块400，此部分的第四光束即为第一部分的第四光束226。另外约50%的第四光束222穿透分光镜300至第二光路502而进入第二光学模块500，此部分的第四光束即为第二部分的第四光束224。在经过第一光学模块400与第二光学模块500的导引与调制后，第四光束224与226可成为不同的图像光束而射入镜头(详见后述)。如此一来，只要重复上述的过程，立体投影装置即可依时序产生具不同图像与不同视域的图像光束。然而上述的各光源的开关时序仅为例示，并非用以限制本发明。只要在任一时序中仅一光源为开启状态，其他光源皆为关闭状态的实施方式皆在本发明的范畴内。

请参照图5，其绘示图1的第一光学模块400、合光棱镜600与镜头700的光路示意图。被导引至第一光路402的第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216与第四光束226将进入第一光学模块400。应注意的是，为了清楚起见，进入第一光学模块400后的光束将以其光轴(即第一光路402)表示其传播途径，而实际上这些光束依然分别以偏离光轴一角度的方向前进。第一光学模块400包含第一反射镜410、第一棱镜组420与第一图像调制器430。第一反射镜410用以将来自分光镜300(如图4所绘示)的光束(例如在本实施方式中为第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216与第四光束226)反射至第一棱镜组420。第一图像调制器430用以将来自第一反射镜410的光束(例如在本实施方式中为第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216与第四光束226)调制成第一图像光束432。第一棱镜组420用以将来自第一反射镜410的光束导引至第一图像调制器430，并将第一图像光束432导引至合光棱镜600。其中第一棱镜组420包含棱镜422与424，且棱镜422与424之间定义一间隙426于其间，而间隙426例如为一空气间隙。另外第一光学模块400更包含第一中继透镜440与第二中继透镜450，用以分别辅助将来自分光镜300的光束导引至第一图像调制器430。第一中继透镜440设置于分光镜300(如图4所绘示)与第一反射镜410之间。其中第一中继透镜440的光轴443与第一光路402重叠。第一中继透镜440包含第一半部442与第二半部444，第一半部442与第二半部444相对于第一中继透镜440的光轴443设置。第一部分的第一光束114与第二光束124通过第一中继透镜440的第一半部442，且第一部分的第三光束216与第四光束226通过第一中继透镜440的第二半部444。第二中继透镜450设置于第一反射镜410与第一棱镜组420之间。

因此来自分光镜300(如图4所绘示)的光束(例如在本实施方式为第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216与第四光束226，而其传播路径以第一光路402表示之)首先被第一反射镜410反射至间隙426后被间隙426反射，其中借由第一中继透镜440与第二中继透镜450的辅助而被导引至第一图像调制器430。第一图像调制器430将这些光束调制成多个具不同图像的第一图像光束432，接着便回到第一棱镜组420，穿透间隙426后离开第一光学模块400。

请参照图6，其绘示图1的第二光学模块500、合光棱镜600与镜头700的光路示意图。另一方面，被导引至第二光路502的第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214与第四光束224将进入第二光学模块500。应注意的是，为了清楚起见，进入第二光学模块500后的光束将以其光轴(即第二光路502)表示其传播途径，而实际上这些光束依然分别以偏离光轴一角度的方向前进。

详细而言，第二光学模块500包含第二反射镜510、第二棱镜组520与第二图像调制器530。第二反射镜510用以将来自分光镜300(如图4所绘示)的光束(例如在本实施方式中为第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214与第四光束224)反射至第二棱镜组520。第二图像调制器530用以将来自第二反射镜510的光束(例如在本实施方式中为第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214与第四光束224)调制成第二图像光束532。第二棱镜组520用以将来自第二反射镜510的光束导引至第二图像调制器530，并将第二图像光束532导引至合光棱镜600。其中第二棱镜组520包含棱镜522与524，且棱镜522与524之间定义一间隙526于其间，而间隙526例如为一空气间隙。另外第二光学模块500更包含第三中继透镜540与第四中继透镜550，用以分别辅助将来自分光镜300的光束导引至第二图像调制器530。第三中继透镜540设置于分光镜300(如图4所绘示)与第二反射镜510之间。其中第三中继透镜540的光轴543与第二光路502重叠。第三中继透镜540包含第三半部542与第四半部544，第三半部542与第四半部544相对于第三中继透镜540的光轴543设置。第二部分的第一光束116与第二光束126通过第三中继透镜540的第三半部542，且第二部分的第三光束214与第四光束224通过第三中继透镜540的第四半部544。第四中继透镜550设置于第二反射镜510与第二棱镜组520之间。

因此来自分光镜300(如图4所绘示)的光束(例如在本实施方式中为第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214与第四光束224，而其传播路径以第二光路502表示的)首先被第二反射镜510反射至间隙526后被间隙526反射，其中借由第三中继透镜540与第四中继透镜550的辅助而被导引至第二图像调制器530。第二图像调制器530将这些光束调制成多个具不同图像的第二图像光束532，接着便回到第二棱镜组520，穿透间隙526后离开第二光学模块500。

接着请参照图7，其绘示图1的合光棱镜600与镜头700的光路示意图。自第一光学模块400(如图5所绘示)离开的第一图像光束432与自第二光学模块500(如图6所绘示)离开的第二图像光束532分别由合光棱镜600实质正交的两侧入射。合光棱镜600包含棱镜610与620，且棱镜610与620之间定义一间隙615于其间。间隙615例如可为一空气间隙。第一图像光束432以小角度入射间隙615，因此穿透间隙615而入射镜头700的一第二半部720。另外第二图像光束532以大角度入射间隙615，因此被间隙615反射而入射镜头700的一第一半部710。如此一来，具不同图像的第一图像光束432与第二图像光束532即可入射至镜头700的不同位置。

请回到5图。其中为了将第一图像光束432导引至镜头700的第二半部720，可选择将第一反射镜410旋转一角度(例如在本实施方式中，第一反射镜410沿着顺时针方向旋转一小角度)，因此通过第一反射镜410的第一光路402便与第二中继透镜450的光轴453不重叠，而第一图像调制器430也可旋转一小角度，以再进一步将产生的第一图像光束432导引至镜头700的第二半部720。

请参照图6。同样的，为了将第二图像光束532导引至镜头700的第一半部710，可选择将第二反射镜510旋转一角度(例如在本实施方式中，第二反射镜510沿着逆时针方向旋转一小角度)，因此通过第二反射镜510的第二光路502便与第四中继透镜550的光轴553不重叠，而第二图像调制器530也可旋转一小角度，以再进一步将产生的第二图像光束532导引至镜头700的第一半部710。

然而，第一光源模块与第二光源模块并不限于上述的结构。请参照图8，其绘示本发明另一实施方式的立体投影装置的示意图。立体投影装置包含第一光源模块102、第二光源模块202、分光镜300、第一光学模块400、第二光学模块500与合光棱镜600。第一光源模块102与第二光源模块202分别具有三个光源，这些光源分别用以提供一光束，而这些光束皆以不同的角度离开第一光源模块102与第二光源模块202。第一光源模块102与第二光源模块202置于分光镜300的不同侧，而分光镜300用以将光束区分为第一部分与第二部分，并将第一部分的光束导引至第一光路402，将第二部分的光束导引至第二光路502。通过第一光路402的光束在经过第一光学模块400的导引与调制后，成为具有不同图像的第一图像光束432。而通过第二光路502的光束在经过第二光学模块500的导引与调制后，成为具有不同图像的第二图像光束532。合光棱镜600用以将第一图像光束432与第二图像光束532射入一镜头700，而镜头700接着可再将第一图像光束432与第二图像光束532投射至不同视域。

接着请参照图9，其绘示图8的第一光源模块102的示意图。第一光源模块102包含第一光源110、第二光源120、第五光源130与第一棱镜模块142。第一光源110用以提供第一光束112，第二光源120用以提供第二光束122，且第五光源130用以提供第五光束132。第一棱镜模块142用以聚集第一光束112、第二光束122与第五光束132。第一光束112、第二光束122与第五光束132通过第一棱镜模块142后将以不同的角度射出。其中第一光源110、第二光源120与第五光源130皆可为固态光源，例如发光二极体光源，然而本发明不以此为限。

在一或多个实施方式中，第一棱镜模块142可包含第一棱镜150、第二棱镜160与第五棱镜170。第一棱镜150具有第一入射面152与第一出光面154。第一棱镜150与第二棱镜160之间定义第一间隙156，且第二棱镜160具有第二入射面162。第五棱镜170与第二棱镜160之间定义第三间隙166，且第五棱镜170具有第五入射面172与第一反射面174。其中第一间隙156与第三间隙166例如为空气间隙。空气与透镜之间的界面具有一全反射角，因此以小于此全反射角入射第一间隙156或/及第三间隙166的光线得以穿透，而以大于此全反射角入射第一间隙156或/及第三间隙166的光线将会全反射。另外第一反射面174也具有一全反射角，因此可选择第五光束132以大于第一反射面174的全反射角入射第一反射面174，使得第一反射面174达到反射光束的效果。

第一光束112由第一入射面152入射第一棱镜模块142，以大于第一间隙156的界面的全反射角的角度入射第一间隙156，因此被第一间隙156反射至第一出光面154。第二光束122由第二入射面162入射第一棱镜模块142，以大于第三间隙166的界面的全反射角的角度入射第三间隙166，因此被反射后，第二光束122以小于第一间隙156的界面的全反射角的角度入射第一间隙156，而后穿透第一间隙156到达第一出光面154。第五光束132自第五入射面172入射至第一反射面174，而被反射至第三间隙166。因第五光束132以小于第三间隙166的界面的全反射角与第一间隙156的界面的全反射角的角度入射第三间隙166与第一间隙156，因此得以穿透第三间隙166与第一间隙156而到达第一出光面154。综合上述，因第一光束112与第一间隙156之间的夹角、第二光束122与第一间隙156之间的夹角以及第五光束132与第一间隙156之间的夹角皆不相同，因此第一光束112、第二光束122与第五光束132得以以不同角度射出第一出光面154，之后再分别被调制成不同视域的图像。

为了使第一光束112被第一间隙156反射，且第二光束122被第三间隙166反射后穿透第一间隙156，可设计第三间隙166与第一间隙156之间的夹角θ1介于0度与20/3度之间，因此第一光束112与第一间隙156法线之间的夹角大于第一间隙156的界面的全反射角，且第二光束122与第一间隙156法线之间的夹角小于第一间隙156的界面的全反射角。另一方面，为了使第二光束122被第三间隙166反射，而第五光束132被第一反射面174反射且穿透第三间隙166，可设计第一反射面174与第三间隙166之间的夹角θ3介于0度与20/3度之间，因此第二光束122与第三间隙166法线之间的夹角大于第三间隙166的界面的全反射角，且第五光束132与第三间隙166法线之间的夹角小于第三间隙166的界面的全反射角。但本发明不以此为限。而在一或多个实施方式中，第一光源模块102可更包含光导管182、184与186，用以分别将自第一光源110、自第二光源120与自第五光源130发出的第一光束112、第二光束122与第五光束132均匀化，以提高光束品质，但本发明并不以此为限。另外，在具有大于三个光源数的第一光源模块100的实施方式中，第一反射面与相邻的间隙之间的夹角、以及各相邻的两间隙之间的夹角则皆介于0度与(20/(光源数))度之间。

接着请参照图10，其绘示图8的第二光源模块202的示意图。第二光源模块202包含第三光源210、第四光源220、第六光源230与第二棱镜模块242。第三光源210用以提供第三光束212，第四光源220用以提供第四光束222，且第六光源230用以提供第六光束232。第二棱镜模块242用以聚集第三光束212、第四光束222与第六光束232。第三光束212、第四光束222与第六光束232通过第二棱镜模块242后将以不同的角度射出。其中第三光源210、第四光源220与第六光源230皆可为固态光源，例如发光二极体光源，然而本发明不以此为限。

第二棱镜模块242可包含第三棱镜250、第四棱镜260与第六棱镜270。第三棱镜250具有第三入射面252与第二出光面254。第三棱镜250与第四棱镜260之间定义第二间隙256，且第四棱镜260具有第四入射面262。第六棱镜270与第四棱镜260之间定义第四间隙266，且第六棱镜270具有第六入射面272与第二反射面274。其中第二间隙256与第四间隙266例如为空气间隙。空气与透镜之间的界面具有一全反射角，因此以小于此全反射角入射第二间隙256或/及第四间隙266的光线得以穿透，而以大于此全反射角入射第二间隙256或/及第四间隙266的光线将会全反射。另外第二反射面274也具有一全反射角，因此可选择第六光束232以大于第二反射面274的全反射角入射第二反射面274，使得第二反射面274达到反射光束的效果。

第三光束212由第三入射面252入射第二棱镜模块242，以大于第二间隙256的界面的全反射角的角度入射第二间隙256，因此被第二间隙256反射至第二出光面254。第四光束222由第四入射面262入射第二棱镜模块242，以大于第四间隙266的界面的全反射角的角度入射第四间隙266。因此被反射后，第四光束222以小于第二间隙256的界面的全反射角的角度入射第二间隙256，因此穿透第二间隙256而到达第二出光面254。第六光束232自第六入射面272入射至第二反射面274而被反射至第四间隙266。而因第六光束232以小于第四间隙266的界面的全反射角与第二间隙256的界面的全反射角的角度入射第四间隙266与第二间隙256，因此得以穿透第四间隙266与第二间隙256而到达第二出光面254。综合上述，因第三光束212与第二间隙256之间的夹角、第四光束222与第二间隙256之间的夹角以及第六光束232与第二间隙256之间的夹角皆不相同，因此第三光束212、第四光束222与第六光束232得以以不同角度射出第二出光面254，之后再分别被调制成不同视域的图像。

为了使第三光束212被第二间隙256反射，且第四光束222被第四间隙266反射后穿透第二间隙256，可设计第四间隙266与第二间隙256之间的夹角θ2介于0度与20/3度之间，因此第三光束212与第二间隙256法线之间的夹角大于第二间隙256的界面的全反射角，且第四光束222与第二间隙256法线之间的夹角小于第二间隙256的界面的全反射角。另一方面，为了使第四光束222被第四间隙266反射，而第六光束232被第二反射面274反射且穿透第四间隙266，可设计第二反射面274与第四间隙266之间的夹角θ4介于0度与20/3度之间，因此第四光束222与第四间隙266法线之间的夹角大于第四间隙266的界面的全反射角，且第六光束232与第四间隙266法线之间的夹角小于第四间隙266的界面的全反射角。但本发明不以此为限。而在一或多个实施方式中，第二光源模块202可更包含光导管282、284与286，用以分别将自第三光源210、自第四光源220与自第六光源230发出的第三光束212、第四光束222与第六光束232均匀化，以提高光束品质，但本发明不以此为限。另外，在具有大于三个光源数的第二光源模块200的实施方式中，第二反射面与相邻的间隙之间的夹角、以及各相邻的两间隙之间的夹角则皆介于0度与(20/(光源数))度之间。

接着请参照图11，其绘示图8的第一光源模块102、第二光源模块202与分光镜300的示意图。分光镜300可针对第一光束112、第二光束122、第三光束212、第四光束222、第五光束132与第六光束232的波长的穿透率皆实质为50%，且第一光束112、第二光束122、第三光束212、第四光束222、第五光束132与第六光束232的波长的反射率皆实质为50%。因此第一光束112、第二光束122、第三光束212、第四光束222、第五光束132与第六光束232入射分光镜300后皆可被分为强度相当的第一部分与第二部分的光束。

详细而言，当第一光束112、第二光束122与第五光束132自分光镜300的一侧入射分光镜300后，约50%的第一光束112、第二光束122与第五光束132会穿透分光镜300至第一光路402，这部分的光束定义为第一部分的第一光束114、第二光束124与第五光束134。另外，约50%的第一光束112、第二光束122与第五光束132会被分光镜300反射至第二光路502，这部分的光束则定义为第二部分的第一光束116、第二光束126与第五光束136。因此在通过分光镜300后，第一光束112、第二光束122与第五光束132分别被进一步分成两道光束。另一方面，当第三光束212、第四光束222与第六光束232自分光镜300的另一侧入射分光镜300后，约50%的第三光束212、第四光束222与第六光束232会被分光镜300反射至第一光路402，这部分的光束定义为第一部分的第三光束216、第四光束226与第六光束236。另外，约50%的第三光束212、第四光束222与第六光束232会穿透分光镜300至第二光路502，这部分的光束则定义为第二部分的第三光束214、第四光束224与第六光束234。因此在通过分光镜300后，第三光束212、第四光束222与第六光束232分别被进一步分成两道光束。如此一来可在有限的空间中增加一倍的图像光源，能够有效节省立体投影装置的尺寸。

应注意的是，上述的第一光路402示意第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216、第四光束226、第五光束134与第六光束236通过分光镜300后的整体的光轴，然而第一光束114、第二光束124与第五光束134皆自光轴偏离至同一侧，且第三光束216、第四光束226与第六光束236皆自光轴偏离至另一侧。另外第二光路502示意第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214、第四光束224、第五光束136与第六光束234通过分光镜300后的整体的光轴，然而第一光束116、第二光束126与第五光束136皆自光轴偏离至同一侧，且第三光束214、第四光束224与第六光束234皆自光轴偏离至另一侧。

请回到图7。在一或多个实施方式中，第一光束112自光导管182(皆如图8所标示)到第一光学模块400的第一中继透镜440(如图12所标示)的光路距离、第二光束122自光导管184(皆如图8所标示)到第一光学模块400的第一中继透镜440(如图12所标示)的光路距离、第三光束212自光导管282(皆如图9所标示)到第一光学模块400的第一中继透镜440(如图12所标示)的光路距离、第四光束222自光导管284(皆如图9所标示)到第一光学模块400的第一中继透镜440(如图12所标示)的光路距离、第五光束132自光导管186(皆如图8所标示)到第一光学模块400的第一中继透镜440(如图12所标示)的光路距离、以及第六光束232自光导管286(皆如图9所标示)到第一光学模块400的第一中继透镜440(如图12所标示)的光路距离可设计为相同，如此一来立体投影装置可得到较佳的成像品质。同样的，第一光束112自光导管182(皆如图8所标示)到第二光学模块500的第三中继透镜540(如图13所标示)的光路距离、第二光束122自光导管184(皆如图8所标示)到第二光学模块500的第三中继透镜540(如图13所标示)的光路距离、第三光束212自光导管282(皆如图9所标示)到第二光学模块500的第三中继透镜540(如图13所标示)的光路距离、第四光束222自光导管284(皆如图9所标示)到第二光学模块500的第三中继透镜540(如图13所标示)的光路距离、第五光束132自光导管186(皆如图8所标示)到第二光学模块500的第三中继透镜540(如图13所标示)的光路距离、以及第六光束232自光导管286(皆如图9所标示)到第二光学模块500的第三中继透镜540(如图13所标示)的光路距离可设计为相同，如此一来立体投影装置可得到较佳的成像品质，然而本发明不以此为限。

如此一来，立体投影装置便可依时序而提供不同传播角度的光束。详细而言，请先参照图9。在某一时序，立体投影装置即可先开启第一光源110，且同时关闭其他光源。第一光束112自光导管182通过后入射第一入射面152，接着被第一间隙156反射至第一出光面154。接着请参照图11。之后第一光束112到达分光镜300，约50%的第一光束112穿透分光镜300至第一光路402后进入第一光学模块400，此部分的第一光束即为第一部分的第一光束114。另外约50%的第一光束112被分光镜300反射至第二光路502后进入第二光学模块500，此部分的第一光束即为第二部分的第一光束116。在经过第一光学模块400与第二光学模块500的导引与调制后，第一光束114与116可成为不同的图像光束而射入镜头(详见后述)。

请回到图9。在下一时序，立体投影装置可关闭第一光源110，同时开启第二光源120。第二光束122自光导管184通过后入射第二入射面162，接着被第三间隙166反射至第一间隙156，而后穿透第一间隙156至第一出光面154。接着请参照图11，第二光束122接着到达分光镜300，约50%的第二光束122穿透分光镜300至第一光路402后进入第一光学模块400，此部分的第二光束即为第一部分的第二光束124。另外约50%的第二光束122被分光镜300反射至第二光路502后进入第二光学模块500，此部分的第二光束即为第二部分的第二光束126。在经过第一光学模块400与第二光学模块500的导引与调制后，第二光束124与126可成为不同的图像光束而射入镜头(详见后述)。

请回到图9。在下一时序，立体投影装置可关闭第二光源120，同时开启第五光源130。第五光束132自光导管186通过后入射第五入射面172，接着被第一反射面174反射至第三间隙166，而后第五光束132穿透第三间隙166至第一间隙156，接着穿透第一间隙156至第一出光面154。接着请参照图11，第五光束130接着到达分光镜300，约50%的第五光束132被分光镜300反射至第一光路402后进入第一光学模块400，此部分的第五光束即为第一部分的第五光束134。另外约50%的第五光束132穿透分光镜300至第二光路502后进入第二光学模块500，此部分的第五光束即为第二部分的第五光束136。在经过第一光学模块400与第二光学模块500的导引与调制后，第五光束134与136可成为不同的图像光束而射入镜头(详见后述)。

接着请回到图10。在下一时序，立体投影装置即可关闭第五光源130(如图9所绘示)，同时开启第三光源210。第三光束212自光导管282通过后入射第二入射面252，接着被第二间隙256反射至第二出光面254。接着请参照图11。第三光束212接着到达分光镜300，约50%的第三光束212被分光镜300反射至第一光路402后进入第一光学模块400，此部分的第三光束即为第一部分的第三光束216。另外约50%的第三光束212穿透分光镜300至第二光路502后进入第二光学模块500，此部分的第三光束即为第二部分的第三光束214。在经过第一光学模块400与第二光学模块500的导引与调制后，第二光束214与216可成为不同的图像光束而射入镜头(详见后述)。

请回到图10。在下一时序，立体投影装置可关闭第三光源210，同时开启第四光源220。第四光束222自光导管284通过后入射第四入射面262，接着被第四间隙266反射至第二间隙256，而后第四光束222穿透第二间隙256至第二出光面254。接着请参照图11，第四光束222接着到达分光镜300，约50%的第四光束222被分光镜300反射至第一光路402后进入第一光学模块400，此部分的第四光束即为第一部分的第四光束226。另外约50%的第四光束222穿透分光镜300至第二光路502后进入第二光学模块500，此部分的第四光束即为第二部分的第四光束224。在经过第一光学模块400与第二光学模块500的导引与调制后，第四光束224与226可成为不同的图像光束而射入镜头(详见后述)。

请回到图10。在下一时序，立体投影装置可关闭第四光源220，同时开启第六光源230。第六光束232自光导管286通过后入射第六入射面272，接着被第二反射面274反射至第四间隙266，而后第六光束232穿透第四间隙266至第二间隙256，接着穿透第二间隙256至第二出光面254。接着请参照图11，第六光束232接着到达分光镜300，约50%的第六光束232被分光镜300反射至第一光路402后进入第一光学模块400，此部分的第六光束即为第一部分的第六光束236。另外约50%的第六光束232穿透分光镜300至第二光路502后进入第二光学模块500，此部分的第六光束即为第二部分的第六光束234。在经过第一光学模块400与第二光学模块500的导引与调制后，第六光束234与236可成为不同的图像光束而射入镜头(详见后述)。如此一来，只要重复上述的过程，立体投影装置即可依时序产生具不同图像与不同视域的图像光束。然而上述的各光源的开关时序仅为例示，并非用以限制本发明。只要在任一时序中仅一光源为开启状态，且其他的光源皆在关闭状态的实施方式皆在本发明的范畴内。

请参照图12，其绘示图8的第一光学模块400、合光棱镜600与镜头700的光路示意图。被导引至第一光路402的第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216、第四光束226、第五光束134与第六光束236将进入第一光学模块400。应注意的是，为了清楚起见，进入第一光学模块400后的光束将以其光轴(即第一光路402)表示其传播途径，而实际上这些光束依然分别以偏离光轴一角度的方向前进。

第一光学模块400包含第一反射镜410、第一棱镜组420与第一图像调制器430。第一反射镜410用以将来自分光镜300(如图11所绘示)的光束(例如在本实施方式中为第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216、第四光束226、第五光束134与第六光束236)反射至第一棱镜组420。第一图像调制器430用以将来自第一反射镜410的光束(例如在本实施方式中为第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216、第四光束226、第五光束134与第六光束236)调制成第一图像光束432。第一棱镜组420用以将来自第一反射镜410的光束导引至第一图像调制器430，并将第一图像光束432导引至合光棱镜600。其中第一棱镜组420包含棱镜422与424，且棱镜422与424之间定义一间隙426于其间，而间隙426例如为一空气间隙。另外第一光学模块400更包含第一中继透镜440与第二中继透镜450，用以分别辅助将来自分光镜300的光束导引至第一图像调制器430。第一中继透镜440设置于分光镜300(如图11所绘示)与第一反射镜410之间。其中第一中继透镜440的光轴443与第一光路402重叠。第一中继透镜440包含第一半部442与第二半部444，第一半部442与第二半部444相对于第一中继透镜440的光轴443设置。第一部分的第一光束114、第二光束124与第五光束134通过第一中继透镜440的第一半部442，且第一部分的第三光束216、第四光束226与第六光束236通过第一中继透镜440的第二半部444。第二中继透镜450设置于第一反射镜410与第一棱镜组420之间。

因此来自分光镜300(如图11所绘示)的光束(例如在本实施方式中为第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216、第四光束226、第五光束134与第六光束236，而其传播路径以第一光路402表示的)首先被第一反射镜410反射至间隙426后被间隙426反射，其中借由第一中继透镜440与第二中继透镜450的辅助而被导引至第一图像调制器430。第一图像调制器430将这些光束调制成多个具不同图像的第一图像光束432，接着便回到第一棱镜组420，穿透间隙426后离开第一光学模块400。

请参照图13，其绘示图8的第二光学模块500、合光棱镜600与镜头700的光路示意图。另一方面，被导引至第二光路502的第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214、第四光束224、第五光束136与第六光束234将进入第二光学模块500。应注意的是，为了清楚起见，进入第二光学模块500后的光束将以其光轴(即第二光路502)表示其传播途径，而实际上这些光束依然分别以偏离光轴一角度的方向前进。

第二光学模块500包含第二反射镜510、第二棱镜组520与第二图像调制器530。第二反射镜510用以将来自分光镜300(如图11所绘示)的光束(例如在本实施方式中为第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214、第四光束224、第五光束136与第六光束234)反射至第二棱镜组520。第二图像调制器530用以将来自第二反射镜510的光束(例如在本实施方式中为第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214、第四光束224、第五光束136与第六光束234)调制成第二图像光束532。第二棱镜组520用以将来自第二反射镜510的光束导引至第二图像调制器530，并将第二图像光束532导引至合光棱镜600。其中第二棱镜组520包含棱镜522与524，且棱镜522与524之间定义一间隙526于其间，而间隙526例如为一空气间隙。另外第二光学模块500更包含第三中继透镜540与第四中继透镜550，用以分别辅助将来自分光镜300的光束导引至第二图像调制器530。第三中继透镜540设置于分光镜300(如图11所绘示)与第二反射镜510之间。其中第三中继透镜540的光轴543与第二光路502重叠。第三中继透镜540包含第三半部542与第四半部544，第三半部542与第四半部544相对于第三中继透镜540的光轴543设置。第二部分的第一光束116、第二光束126与第五光束136通过第三中继透镜540的第三半部542，且第二部分的第三光束214、第四光束224与第六光束234通过第三中继透镜540的第四半部544。第四中继透镜550设置于第二反射镜510与第二棱镜组520之间。

因此来自分光镜300(如图11所绘示)的光束(例如在本实施方式为第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214、第四光束224、第五光束136与第六光束234，而其传播路径以第二光路502表示之)首先被第二反射镜510反射至间隙526后被间隙526反射，其中借由第三中继透镜540与第四中继透镜550的辅助而被导引至第二图像调制器530。第二图像调制器530将这些光束调制成多个具不同图像的第二图像光束532，接着便回到第二棱镜组520，穿透间隙526后离开第二光学模块500。

接着请参照图14，其绘示图8的合光棱镜600与镜头700的光路示意图。自第一光学模块400(如图12所绘示)离开的第一图像光束432与自第二光学模块500(如图13所绘示)离开的第二图像光束532分别由合光棱镜600实质正交的两侧入射。合光棱镜600包含棱镜610与620，且二棱镜610与620之间定义一间隙615于其间。间隙615例如可为一空气间隙。第一图像光束432以小角度入射间隙615，因此穿透间隙615而入射镜头700的一第二半部720。另外第二图像光束532以大角度入射间隙615，因此被间隙615反射而入射镜头700的一第一半部710。如此一来，具不同图像的第一图像光束432与第二图像光束532即可入射至镜头700的不同位置。

请回到图12。为了将第一图像光束432导引至镜头700的第二半部720，可选择将第一反射镜410旋转一角度(例如在本实施方式中，第一反射镜410沿着顺时针方向旋转一小角度)，因此通过第一反射镜410的第一光路402便与第二中继透镜450的光轴453不重叠，而第一图像调制器430也可旋转一小角度，以再进一步将产生的第一图像光束432导引至镜头700的第二半部720。

请参照图13。同样的，为了将第二图像光束532导引至镜头700的第一半部710，可选择将第二反射镜510旋转一角度(例如在本实施方式中，第二反射镜510沿着逆时针方向旋转一小角度)，因此通过第二反射镜510的第二光路502便与第四中继透镜550的光轴553不重叠，而第二图像调制器530也可旋转一小角度，以再进一步将产生的第二图像光束532导引至镜头700的第一半部710。

应了解到，虽然上述的二实施方式的第一光源模块与第二光源模块皆分别包含二个光源与三个光源，然而本发明并不以此为限。本发明所属技术领域中普通技术人员，应视实际需要，弹性设计第一光源模块与第二光源模块的光源的数量，例如第一光源模块与第二光源模块的光源的数量皆可大于三个。

本发明的另一实施方式在提供使用上述的立体投影装置的显示方法。请参照图15，其绘示本发明一实施方式的显示方法的流程图。首先使用者可先依时序以不同的角度射出多个光束，如步骤810所示。这些具有不同传播角度的光束将被调制且形成不同视域的图像光束。其中为了避免图像间的互相干扰，在同一时序中仅开启一光源，而其他光源则处于关闭状态。另外为了使光束的品质更佳，在一或多个实施方式中可选择先分别自光源发出的光束均匀化，然而本发明并不以此为限。之后以分光镜分光，借此将一部分的光束导引至第一光路，并将另一部分的光路导引至第二光路，如步骤820所示。如此一来，便可在有限的空间内，提高一倍的光束数目，即视域的数目也增加了一倍。接着可调制通过第一光路的该部分的光束，以形成多个具有不同图像的第一图像光束，如步骤830所示。以及调制通过第二光路的另一部分的光束，以形成多个具有不同图像的第二图像光束，如步骤840所示。上述的步骤830与步骤840可同时进行、先进行步骤830后进行步骤840或者先进行步骤840后进行步骤830皆可，本发明不以此为限。之后即可将第一图像光束与第二图像光束投影至屏幕，如步骤850所示。如此一来，即可依时序产生多个视域的图像。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员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范围所界定者为准。

Claims (18)

1.一种立体投影装置，其特征在于，包含：

一第一光源模块，包含：

一第一光源，用以提供一第一光束；

一第二光源，用以提供一第二光束；以及

一第一棱镜模块，用以聚集该第一光束与该第二光束，该第一光束与该第二光束通过该第一棱镜模块后将以不同的角度射出；

一第二光源模块，包含：

一第三光源，用以提供一第三光束；

一第四光源，用以提供一第四光束；以及

一第二棱镜模块，用以聚集该第三光束与该第四光束，该第三光束与该第四光束通过该第二棱镜模块后将以不同的角度射出；

一分光镜，该第一光源模块与该第二光源模块分别置于该分光镜的不同侧，该分光镜用以将该第一光束、该第二光束、该第三光束与该第四光束区分为一第一部分与一第二部分，并将该第一部分的该第一光束、该第二光束、该第三光束与该第四光束导引至一第一光路，将该第二部分的该第一光束、该第二光束、该第三光束与该第四光束导引至一第二光路；

一第一光学模块，置于该第一光路上，用以导引且调制通过该第一光路的该第一部分的该第一光束、该第二光束、该第三光束与该第四光束，以形成多个具有不同图像的第一图像光束；

一第二光学模块，置于该第二光路上，用以导引且调制通过该第二光路的该第二部分的该第一光束、该第二光束、该第三光束与该第四光束，以形成多个具有不同图像的第二图像光束；以及

一合光棱镜，用以将所述多个第一图像光束与所述多个第二图像光束射入一镜头。

2.如权利要求1所述的立体投影装置，其中该第一棱镜模块包含：

一第一棱镜，该第一棱镜具有一第一入射面与一第一出光面；以及

一第二棱镜，该第一棱镜与该第二棱镜之间定义一第一间隙，且该第二棱镜具有一第二入射面与一第一反射面，

其中该第一光束由该第一入射面入射，经由该第一间隙反射至该第一出光面，且该第二光束由该第二入射面入射，经由该第一反射面反射后，经过该第一间隙至该第一出光面，且该第一光束与该第一间隙之间的夹角不同于该第二光束与该第一间隙之间的夹角。

3.如权利要求1所述的立体投影装置，其中该第二棱镜模块包含：

一第三棱镜，该第三棱镜具有一第三入射面与一第二出光面；以及

一第四棱镜，该第三棱镜与该第四棱镜之间定义一第二间隙，且该第四棱镜具有一第四入射面与一第二反射面，

其中该第三光束由该第三入射面入射，经由该第二间隙反射至该第二出光面，且该第四光束由该第四入射面入射，经由该第二反射面反射后，经过该第二间隙至该第二出光面，且该第三光束与该第二间隙之间的夹角不同于该第四光束与该第二间隙之间的夹角。

4.如权利要求2所述的立体投影装置，其中该第二棱镜模块包含：

一第三棱镜，该第三棱镜具有一第三入射面与一第二出光面；以及

一第四棱镜，该第三棱镜与该第四棱镜之间定义一第二间隙，且该第四棱镜具有一第四入射面与一第二反射面，

该第一反射面与该第一间隙之间的夹角介于0度与10度之间，且该第二反射面与该第二间隙之间的夹角介于0度与10度之间。

5.如权利要求3所述的立体投影装置，其中该第一反射面与该第一间隙之间的夹角介于0度与10度之间，且该第二反射面与该第二间隙之间的夹角介于0度与10度之间。

6.如权利要求1所述的立体投影装置，

其中该第一光源模块还包含一第五光源，该第五光源用以提供一第五光束，而该第一棱镜模块用以聚集该第一光束、该第二光束与该第五光束，该第一光束、该第二光束与该第五光束通过该第一棱镜模块后将以不同的角度射出；

其中该第二光源模块还包含一第六光源，该第六光源用以提供一第六光束，而该第二棱镜模块用以聚集该第三光束、该第四光束与该第六光束，该第三光束、该第四光束与该第六光束通过该第二棱镜模块后将以不同的角度射出；

其中该分光镜还用以将该第五光束与该第六光束的一部分导引至该第一光路，另一部分导引至该第二光路；

其中该第一光学模块还用以导引且调制通过该第一光路的该部分的该第五光束与该第六光束，以形成所述多个第一图像光束；以及

其中该第二光学模块还用以导引且调制通过该第二光路的该另一部分的该第五光束与该第六光束，以形成所述多个第二图像光束。

7.如权利要求6所述的立体投影装置，其中该第一棱镜模块包含：

一第一棱镜，该第一棱镜具有一第一入射面与一第一出光面；

一第二棱镜，该第一棱镜与该第二棱镜之间定义一第一间隙，且该第二棱镜具有一第二入射面；以及

一第五棱镜，该第二棱镜与该第五棱镜之间定义一第三间隙，且该第五棱镜具有一第五入射面与一第一反射面，

其中该第一光束由该第一入射面入射，经由该第一间隙反射至该第一出光面，该第二光束由该第二入射面入射，经由该第三间隙反射后，经过该第一间隙至该第一出光面，且该第五光束由该第五入射面入射，经由该第一反射面反射后，经过该第三间隙与该第一间隙至该第一出光面，该第一光束与该第一间隙之间的夹角、该第二光束与该第一间隙之间的夹角以及该第五光束与该第一间隙之间的夹角均不相同。

8.如权利要求6所述的立体投影装置，其中该第二棱镜模块包含：

一第三棱镜，该第三棱镜具有一第三入射面与一第二出光面；

一第四棱镜，该第三棱镜与该第四棱镜之间定义一第二间隙，且该第四棱镜具有一第四入射面；以及

一第六棱镜，该第四棱镜与该第六棱镜之间定义一第四间隙，且该第六棱镜具有一第六入射面与一第二反射面，

其中该第三光束由该第三入射面入射，经由该第二间隙反射至该第二出光面，该第四光束由该第四入射面入射，经由该第四间隙反射后，经过该第二间隙至该第二出光面，且该第六光束由该第六入射面入射，经由该第二反射面反射后，经过该第四间隙与该第二间隙至该第二出光面，该第三光束与该第二间隙之间的夹角、该第四光束与该第二间隙之间的夹角、以及该第六光束与该第二间隙之间的夹角均不相同。

9.如权利要求7所述的立体投影装置，其中该第二棱镜模块包含：

一第三棱镜，该第三棱镜具有一第三入射面与一第二出光面；

一第四棱镜，该第三棱镜与该第四棱镜之间定义一第二间隙，且该第四棱镜具有一第四入射面；以及

一第六棱镜，该第四棱镜与该第六棱镜之间定义一第四间隙，且该第六棱镜具有一第六入射面与一第二反射面，该第一间隙与该第三间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间，该第一反射面与该第三间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间，该第二间隙与该第四间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间，且该第二反射面与该第四间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间。

10.如权利要求8所述的立体投影装置，其中该第一间隙与该第三间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间，该第一反射面与该第三间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间，该第二间隙与该第四间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间，且该第二反射面与该第四间隙之间的夹角介于0度与20/3度之间。

11.如权利要求1所述的立体投影装置，其中该第一光学模块包含一第一反射镜、一第一图像调制器与一第一棱镜组，该第一反射镜用以将来自该分光镜的该第一部分的该第一光束、该第二光束、该第三光束与该第四光束反射至该第一棱镜组，该第一图像调制器用以将该第一部分的该第一光束、该第二光束、该第三光束与该第四光束调制成所述多个第一图像光束，该第一棱镜组用以将来自该第一反射镜的该第一部分的该第一光束、该第二光束、该第三光束与该第四光束导引至该第一图像调制器，并将所述多个第一图像光束导引至该合光棱镜。

12.如权利要求11所述的立体投影装置，其中该第一光学模块还包含：

一第一中继透镜，设置于该分光镜与该第一反射镜之间；以及

一第二中继透镜，设置于该第一反射镜与该第一棱镜组之间。

13.如权利要求12所述的立体投影装置，其中该第一中继透镜区分为一第一半部与一第二半部，来自该分光镜的该第一部分的该第一光束与该第二光束通过该第一中继透镜的该第一半部，且来自该分光镜的该第一部分的该第三光束与该第四光束通过该第一中继透镜的该第二半部。

14.如权利要求1所述的立体投影装置，其中该第二光学模块包含一第二反射镜、一第二图像调制器与一第二棱镜组，该第二反射镜用以将来自该分光镜的该第二部分的该第一光束、该第二光束、该第三光束与该第四光束反射至该第二棱镜组，该第二图像调制器用以将该第二部分的该第一光束、该第二光束、该第三光束与该第四光束调制成所述多个第二图像光束，该第二棱镜组用以将来自该第二反射镜的该第二部分的该第一光束、该第二光束、该第三光束与该第四光束导引至该第二图像调制器，并将所述多个第二图像光束导引至该合光棱镜。

15.如权利要求14所述的立体投影装置，其中该第二光学模块还包含：

一第三中继透镜，设置于该分光镜与该第二反射镜之间；以及

一第四中继透镜，设置于该第二反射镜与该第二棱镜组之间。

16.如权利要求15所述的立体投影装置，其中该第三中继透镜区分为一第三半部与一第四半部，来自该分光镜的该第二部分的该第一光束与该第二光束通过该第三中继透镜的该第三半部，且来自该分光镜的该第二部分的该第三光束与该第四光束通过该第三中继透镜的该第四半部。

17.一种显示方法，其特征在于，包含：

依时序以不同的角度射出多个光束；

以一分光镜分光，借此将一部分的所述多个光束导引至一第一光路，并将另一部分的所述多个光路导引至一第二光路；

调制通过该第一光路的该部分的所述多个光束，以形成多个具有不同图像的第一图像光束；

调制通过该第二光路的该另一部分的所述多个光束，以形成多个具有不同图像的第二图像光束；以及

将所述多个第一图像光束与所述多个第二图像光束投影至一屏幕。

18.如权利要求17所述的显示方法，还包含分别将所述多个光束均匀化。