CN209265163U - 投影装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种投影装置，其包括照明系统、偏振分光组件、第一光阀、第二光阀以及投影镜头。照明系统时序地输出多种颜色光束。偏振分光组件设置在来自照明系统的所述多种颜色光束的传递路径上。偏振分光组件将所述多种颜色光束中的每一种颜色光束分离成具有相互垂直的偏振态的第一偏振光束以及第二偏振光束。第一光阀设置在第一偏振光束的传递路径上且将第一偏振光束转换成第一影像光束。第二光阀设置在第二偏振光束的传递路径上且将第二偏振光束转换成第二影像光束。投影镜头设置在第一影像光束以及第二影像光束的传递路径上。本实用新型的投影装置输出的每一种颜色的影像光束的亮度不受限于单一个光阀的耐受亮度上限。

Description

投影装置
技术领域
本实用新型涉及一种电子装置，尤其涉及一种投影装置。
背景技术
依据不同的需求，投影装置可配备有一个、两个或三个光阀。在目前采用两个光阀的投影装置中，照明光束(如蓝色光束、绿色光束及红色光束)中的两种颜色光束(如蓝色光束与红色光束)经由前述两个光阀中的一个(简称为第一光阀)转换成影像光束，而其余的颜色光束(如绿色光束)经由前述两个光阀中的另一个(简称为第二光阀)转换成影像光束。在这样的架构下，蓝色影像光束与红色影像光束的亮度受限于第一光阀的耐受亮度上限，而绿色影像光束的亮度受限于第二光阀的耐受亮度上限。此外，为了混合出白光，红色影像光束、绿色影像光束与蓝色影像光束需要满足一定的颜色分配比例。因此，目前采用两个光阀的投影装置所输出的影像光束的亮度无法有效地提升。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在“背景技术”段落所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的现有技术。在“背景技术”段落所记载的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种投影装置，其所输出的影像光束具有理想的亮度。
本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所记载的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述的一个或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的实施例提供一种投影装置，其包括照明系统、偏振分光组件、第一光阀、第二光阀以及投影镜头。照明系统时序地输出多种颜色光束。偏振分光组件设置在来自照明系统的所述多种颜色光束的传递路径上。偏振分光组件将所述多种颜色光束中的每一种颜色光束分离成第一偏振光束以及第二偏振光束，且第一偏振光束以及第二偏振光束具有相互垂直的偏振态。第一光阀设置在第一偏振光束的传递路径上且将第一偏振光束转换成第一影像光束。第二光阀设置在第二偏振光束的传递路径上且将第二偏振光束转换成第二影像光束。投影镜头设置在第一影像光束以及第二影像光束的传递路径上。
基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，利用偏振分光组件将多种颜色光束中的每一种颜色光束分成偏振态相互垂直的两个照明光束，使两个光阀在同一时间段所接收到的照明光束具有相同颜色。此外，两个相同颜色的照明光束分别经由两个光阀被转换成相同颜色的影像光束，相同颜色的影像光束然后被传递至投影镜头，并自投影装置输出。因此，自投影装置输出的每一种颜色的影像光束的亮度不受限于单一个光阀的耐受亮度上限，而可具有理想的亮度。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型的投影装置的一个实施例的示意图。
图2A至图2C分别是图1中照明系统的一个实施例在不同时间段的示意图。
图3是图2A至图2C中波长转换模块的正视图。
图4是图2A至图2C中滤光模块的正视图。
图5A至图5C分别是图1中照明系统的另一个实施例在不同时间段的示意图。
图6A及图6B分别是图1中偏振分光组件的一个实施例从不同方向观看的示意图。
图7是本实用新型的投影装置的另一个实施例的示意图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
图1是本实用新型的投影装置的一个实施例的示意图。请参照图1，投影装置1包括照明系统10、偏振分光组件11、第一光阀12、第二光阀13以及投影镜头14。
照明系统10时序地输出多种颜色光束。也就是说，多种颜色光束分别在不同的时间段从照明系统10输出，且照明系统10在每一时间段中仅输出一种颜色光束。图1示出照明系统10时序地输出激发光束B(如蓝色光束)、绿色光束B1以及红色光束B2。然而，从照明系统10输出的光束的颜色种类、颜色数量以及多种颜色光束的输出顺序不以图1所显示的为限。
偏振分光组件11设置在来自照明系统10的所述多种颜色光束的传递路径上。在本实施例中，自照明系统10输出的所述多种颜色光束经由同一个传递路径传递至偏振分光组件11。此外，偏振分光组件11将所述多种颜色光束中的每一种颜色光束分离成第一偏振光束以及第二偏振光束，且第一偏振光束以及第二偏振光束具有相互垂直的偏振态。举例来说，在第一时间段中，偏振分光组件11将激发光束B(如蓝色光束)分离成第一偏振光束PB以及第二偏振光束SB，且第一偏振光束PB以及第二偏振光束SB分别具有P偏振态以及S偏振态。在第二时间段中，偏振分光组件11将绿色光束B1分离成第一偏振光束PB1以及第二偏振光束SB1，且第一偏振光束PB1以及第二偏振光束SB1分别具有P偏振态以及S偏振态。在第三时间段中，偏振分光组件11将红色光束B2分离成第一偏振光束PB2以及第二偏振光束SB2，且第一偏振光束PB2以及第二偏振光束SB2分别具有P偏振态以及S偏振态。
第一光阀12设置在第一偏振光束(如第一偏振光束PB、第一偏振光束PB1以及第一偏振光束PB2)的传递路径上且将第一偏振光束转换成第一影像光束。举例来说，在第一时间段至第三时间段中，第一光阀12将第一偏振光束PB、第一偏振光束PB1以及第一偏振光束PB2分别转换成第一影像光束PIB、第一影像光束PIB1以及第一影像光束PIB2。第一光阀12可以是数字微镜组件(Digital Micro-mirror Devices,DMD)、硅基液晶面板(Liquid-Crystal-On-Silicon panel,LCOS panel)或穿透式液晶面板(transmissive liquidcrystal panel)，但不局限于此。
第二光阀13设置在第二偏振光束(如第二偏振光束SB、第二偏振光束SB1以及第二偏振光束SB2)的传递路径上且将第二偏振光束转换成第二影像光束。举例来说，在第一时间段至第三时间段中，第二光阀13将第二偏振光束SB、第二偏振光束SB1以及第二偏振光束SB2分别转换成第二影像光束SIB、第二影像光束SIB1以及第二影像光束SIB2。第二光阀13可以是数字微镜组件、硅基液晶面板或穿透式液晶面板，但不局限于此。
在本实施例中，偏振分光组件11还设置在来自第一光阀12的第一影像光束(如第一影像光束PIB、第一影像光束PIB1以及第一影像光束PIB2)以及来自第二光阀13的第二影像光束(如第二影像光束SIB、第二影像光束SIB1以及第二影像光束SIB2)的传递路径上，其中第一影像光束以及第二影像光束经由偏振分光组件11合并在一起，且被合并的第一影像光束以及第二影像光束经由偏振分光组件11传递至投影镜头14，但不局限于此。在另一个实施例中，投影装置1可包括额外的偏振合光组件和/或光传递组件，以将第一影像光束以及第二影像光束传递至投影镜头14。
投影镜头14设置在第一影像光束以及第二影像光束的传递路径上。投影镜头14可采用现有的投影镜头，于此不多加赘述。
图2A至图2C分别是图1中照明系统10的一个实施例在不同时间段的示意图。请参照图2A至图2C，照明系统10A包括激发光源100、合光组件101A、波长转换模块103以及滤光模块104。
激发光源100输出激发光束B。举例来说，激发光源100可包括多个发光组件。所述多个发光组件可以是多个发光二极管、多个雷射二极管或上述两种发光组件的组合。激发光束B例如是蓝色光束，但不局限于此。
合光组件101A设置在来自激发光源100的激发光束B的传递路径上。在本实施例中，合光组件101A让激发光束B穿透，但不局限于此。在另一个实施例中，合光组件101A可将激发光束B反射。
波长转换模块103设置在来自合光组件101A的激发光束B的传递路径上，且波长转换模块103具有光转换区R1以及非光转换区R2，其中光转换区R1和非光转换区R2轮流切到来自合光组件101A的激发光束B的传递路径上，且光转换区R1适于将激发光束B转换成转换光束BC。
图3是图2A至图2C中波长转换模块103的正视图。请参照图3及图2A至图2C，波长转换模块103可包括载板1030、转轴1031以及波长转换层1032(未示于图2A至图2C，请参照图3)。转轴1031位于载板1030的中心。光转换区R1以及非光转换区R2沿着载板1030的圆周方向布置在转轴1031的周边。波长转换模块103适于以转轴1031为轴心旋转，使得光转换区R1和非光转换区R2轮流切到来自合光组件101A的激发光束B的传递路径上。
波长转换层1032设置在载板1030上且位于非光转换区R2以外的区域中。换句话说，波长转换层1032不位于非光转换区R2中，且非光转换区R2没有被波长转换层1032覆盖。如图3所示，波长转换层1032设置在环状的光转换区R1中。然而，波长转换层1032的形状和/或布置方式不以图3所显示的为限。
波长转换层1032适于将激发光束B转换成转换光束(如图2B及图2C所示的转换光束BC)。举例来说，波长转换层1032的材料可包括荧光粉、量子点或上述两种光转换材料的组合。在本实施例中，转换光束BC为黄色光束。此外，光转换区R1以及非光转换区R2的数量分别为一个，其中光转换区R1在图2B所显示的第二时间段以及图2C所显示的第三时间段中切到来自合光组件101A的激发光束B的传递路径上，且非光转换区R2在图2A所显示的第一时间段中切到来自合光组件101A的激发光束B的传递路径上。然而，转换光束BC的颜色、光转换区R1的数量以及非光转换区R2的数量可依需求改变，而不以图3所显示的为限。在另一个实施例中，波长转换模块103可具有两个光转换区，例如将激发光束B转换成绿色光束的第一转换区以及将激发光束B转换成红色光束的第二转换区，且第一转换区以及第二转换区分别配置绿色波长转换层以及红色波长转换层。
请参照图2A至图2C，在本实施例中，非光转换区R2让激发光束B穿透(如图2A所示)，且光转换区R1将激发光束B转换成转换光束BC后反射(如图2B及图2C所示)。在此架构下，载板1030可为金属载板，且金属载板的非光转换区R2处形成有开口，以让激发光束B穿透。或者，载板1030可为其上形成有反射层的透光载板，且所述反射层位于非光转换区R2以外的区域中，以让激发光束B穿透非光转换区R2，且转换光束BC被光转换区R1反射。照明系统10A可进一步包括多个反射组件(如反射组件105、反射组件106以及反射组件107)。如图2A所示，所述多个反射组件设置在穿透非光转换区R2的激发光束B的传递路径上，且将穿透非光转换区R2的激发光束B传递回合光组件101A。
合光组件101A还设置在来自波长转换模块103的转换光束BC和激发光束B的传递路径上。在本实施例中，合光组件101A将转换光束BC反射，但不局限于此。在另一个实施例中，合光组件101A可将激发光束B反射且让转换光束BC穿透。
滤光模块104设置在来自合光组件101A的转换光束BC和激发光束B的传递路径上。图4是图2A至图2C中滤光模块104的正视图。请参照图4，滤光模块104可具有第一滤光区R104A、第二滤光区R104B以及第三滤光区R104C。第一滤光区R104A、第二滤光区R104B以及第三滤光区R104C沿着滤光模块104的圆周方向布置在转轴1041的周边，其中第一滤光区R104A以及第二滤光区R104B对应波长转换模块103的光转换区R1设置，且第三滤光区R104C对应波长转换模块103的非光转换区R2设置。在本实施例中，第一滤光区R104A设置有让红色光束B2(参照图2C)穿过且将其余颜色光束滤除的红色滤光片1042，且第二滤光区R104B设置有让绿色光束B1(参照图2B)穿过且将其余颜色光束滤除的绿色滤光片1043。第三滤光区R104C可设置让蓝色光束(如图2A的激发光束B)穿过且将其余颜色光束滤除的蓝色滤光片或不设置任何滤光片。
波长转换模块103和滤光模块104同步旋转。详细来说，请参照图2A，在第一时间段中，波长转换模块103的非光转换区R2切入来自合光组件101A的激发光束B的传递路径上，且滤光模块104的第三滤光区R104C切入来自合光组件101A的激发光束B的传递路径上。来自激发光源100的激发光束B依序穿透合光组件101A以及波长转换模块103的非光转换区R2，再依序被反射组件105、反射组件106以及反射组件107反射，然后再次穿透合光组件101A。再次穿透合光组件101A的激发光束B接着穿透滤光模块104的第三滤光区R104C且自照明系统10A输出。换句话说，在第一时间段中，照明系统10A输出激发光束B(如蓝色光束)。
请参照图2B，在第二时间段中，波长转换模块103的光转换区R1切入来自合光组件101A的激发光束B的传递路径上，且滤光模块104的第二滤光区R104B切入来自合光组件101A的转换光束BC的传递路径上。来自激发光源100的激发光束B穿透合光组件101A之后传递至波长转换模块103的光转换区R1。光转换区R1将激发光束B转换成转换光束BC(如黄色光束)并将转换光束BC反射回合光组件101A。合光组件101A将转换光束BC反射。被合光组件101A反射的转换光束BC传递至滤光模块104的第二滤光区R104B。第二滤光区R104B让转换光束BC中的绿色光束B1通过且将其余颜色光束滤除。换句话说，在第二时间段中，照明系统10A输出绿色光束B1。
请参照图2C，在第三时间段中，波长转换模块103的光转换区R1切入来自合光组件101A的激发光束B的传递路径上，且滤光模块104的第一滤光区R104A切入来自合光组件101A的转换光束BC的传递路径上。在图2C中，激发光束B与转换光束BC的传递路径可参照图2B的描述，于此不再重述。图2C与图2B的差异在于，在第三时间段中，滤光模块104的第一滤光区R104A切入来自合光组件101A的转换光束BC的传递路径上，且第一滤光区R104A让转换光束BC中的红色光束B2通过且将其余颜色光束滤除。换句话说，在第三时间段中，照明系统10A输出红色光束B2。
依据不同的需求，照明系统10A可进一步包括其他组件。举例来说，照明系统10A还可包括多个透镜组件(未示出)。所述多个透镜组件可设置在照明系统10A的任两个组件之间，以提供汇聚光束或将光束准直化等效果。此外，照明系统10A还可包括光均匀化组件(未示出)，如光积分柱，但不局限于此。
图5A至图5C分别是图1中照明系统10的另一个实施例在不同时间段的示意图。请参照图5A至图5C，照明系统10B与图2A至图2C的照明系统10A的差异说明如下。
除了包括合光组件101B、波长转换模块103、滤光模块104以及反射组件107之外，照明系统10B还包括透镜组件L1、透镜组件L2、透镜组件L3以及透镜组件L4，但照明系统10B不包括图2A至图2C中的反射组件105以及反射组件106。透镜组件L1设置在来自激发光源100的激发光束B的传递路径上且位于合光组件101B与激发光源100之间。透镜组件L2以及透镜组件L3依序设置在来自合光组件101B的激发光束B的传递路径上且位于波长转换模块103与合光组件101B之间。透镜组件L4设置在来自合光组件101B的激发光束B以及转换光束BC的传递路径上且位于滤光模块104与合光组件101B之间。
在照明系统10B中，非光转换区R2也将激发光束B反射。在此架构下，波长转换模块103的载板1030(参见图3)若采用金属载板，则金属载板的非光转换区R2处不需要形成开口。另一方面，载板1030(参见图3)若采用其上形成有反射层的透光载板，则反射层也位于非光转换区R2中。
合光组件101B包括第一部分101B1以及与第一部分101B1连接的第二部分101B2。第一部分101B1设置在来自透镜组件L1的激发光束B的传递路径以及来自透镜组件L2的转换光束BC的传递路径上且位于透镜组件L2与透镜组件L1之间。第一部分101B1让激发光束B穿透且将转换光束BC反射。第二部分101B2设置在来自透镜组件L2的激发光束B以及转换光束BC的传递路径上且位于透镜组件L2与反射组件107之间。第二部分101B2将转换光束BC反射、让激发光束B的第一子光束BA穿透且将激发光束B的第二子光束BB反射。反射组件107设置在穿透第二部分101B2的第一子光束BA的传递路径上且将第一子光束BA反射至第一部分101B1。
请参照图5A，在第一时间段中，波长转换模块103的非光转换区R2切入来自透镜组件L3的激发光束B的传递路径上，且滤光模块104的第三滤光区R104C切入来自透镜组件L4的第一子光束BA以及第二子光束BB的传递路径上。来自激发光源100的激发光束B依序穿透透镜组件L1、合光组件101B的第一部分101B1、透镜组件L2以及透镜组件L3，然后被波长转换模块103的非光转换区R2反射。被非光转换区R2反射的激发光束B依序穿透透镜组件L3以及透镜组件L2然后传递至合光组件101B的第二部分101B2。激发光束B的第一子光束BA穿透第二部分101B2，然后被反射组件107反射，接着依序穿透第一部分101B1、透镜组件L4以及滤光模块104的第三滤光区R104C且自照明系统10B输出。激发光束B的第二子光束BB被第二部分101B2反射，接着依序穿透透镜组件L4以及滤光模块104的第三滤光区R104C且自照明系统10B输出。换句话说，在第一时间段中，照明系统10B输出激发光束B(如蓝色光束B)。
请参照图5B，在第二时间段中，波长转换模块103的光转换区R1切入来自透镜组件L3的激发光束B的传递路径上，且滤光模块104的第二滤光区R104B切入来自透镜组件L4的转换光束BC的传递路径上。在图5B中，激发光束B从激发光源100至波长转换模块103的光转换区R1的传递路径可参照图5A的描述，于此不再重述。波长转换模块103的光转换区R1将激发光束B转换成转换光束BC并将转换光束BC反射。被光转换区R1反射的转换光束BC依序穿透透镜组件L3以及透镜组件L2，然后被合光组件101B的第一部分101B1及/或第二部分101B2反射，接着穿透透镜组件L4并传递至滤光模块104的第二滤光区R104B。第二滤光区R104B让转换光束BC中的绿色光束B1通过且将其余颜色光束滤除。换句话说，在第二时间段中，照明系统10B输出绿色光束B1。
请参照图5C，在第三时间段中，波长转换模块103的光转换区R1切入来自透镜组件L3的激发光束B的传递路径上，且滤光模块104的第一滤光区R104A切入来自透镜组件L4的转换光束BC的传递路径上。在图5C中，激发光束B与转换光束BC的传递路径可参照图5B的描述，于此不再重述。图5C与图5B的差异在于，在第三时间段中，滤光模块104的第一滤光区R104A切入来自合光组件101B的转换光束BC的传递路径上，且第一滤光区R104A让转换光束BC中的红色光束B2通过且将其余颜色光束滤除。换句话说，在第三时间段中，照明系统10B输出红色光束B2。
依据不同的需求，照明系统10B可进一步包括其他组件。举例来说，照明系统10B还可包括其他的透镜组件(未示出)。此外，照明系统10B还可包括光均匀化组件(未示出)，如光积分柱，但不局限于此。
图6A及图6B分别是图1中偏振分光组件11的一个实施例从不同方向观看的示意图，且图6A及图6B还示意性示出图1中的第一光阀12以及第二光阀13。
请参照图6A及图6B，偏振分光组件11包括第一棱镜110、第二棱镜111、第三棱镜112以及偏振分光-合光层113。第二棱镜111设置在第一棱镜110和第三棱镜112之间。偏振分光-合光层113(图6A中以网点示出；图6B中以粗实线示出)设置在第二棱镜111和第三棱镜112之间。所述多种颜色光束中的每一种颜色光束(图6A及图6B仅示意性示出激发光束B)经由第一棱镜110和第二棱镜111传递至偏振分光-合光层113。偏振分光-合光层113让第一偏振光束(如第一偏振光束PB)以及第一影像光束(如第一影像光束PIB)穿过且将第二偏振光束(如第二偏振光束SB)以及第二影像光束(如第二影像光束SIB)反射。第一影像光束以及第二影像光束经由偏振分光-合光层113合并在一起，且被合并的第一影像光束以及第二影像光束经由第二棱镜111传递至投影镜头(未示出于图6A及图6B；参照图1的投影镜头14)。在图6A及图6B中，被合并的第一影像光束PIB以及第二影像光束SIB被绘示为稍微分离，以清楚示出每一个影像光束的传递路径。然而，被合并的第一影像光束PIB以及第二影像光束SIB实际上沿相同或实质上相同的传递路径传递至投影镜头。
在本实施例中，第一棱镜110和第二棱镜111皆为三角柱状棱镜。第三棱镜112为四角柱状棱镜。此外，第一光阀12和偏振分光-合光层113分别设置在第三棱镜112的相对两侧。第二光阀13、第一棱镜110和偏振分光-合光层113分别设置在第二棱镜111的相邻三侧。
在第一时间段中，激发光束B从第一棱镜110的入光面SI(以一点链线示出)进入第一棱镜110后，被第一棱镜110的反射面SR(以两点链线示出)反射，而进入第二棱镜111并传递至偏振分光-合光层113。偏振分光-合光层113让激发光束B中的第一偏振光束PB穿过且将第二偏振光束SB反射。穿过偏振分光-合光层113的第一偏振光束PB穿透第三棱镜112并传递至第一光阀12。第一光阀12将第一偏振光束PB转换成第一影像光束PIB并将第一影像光束PIB反射。被第一光阀12反射的第一影像光束PIB依序穿透第三棱镜112以及偏振分光-合光层113，然后直接从第二棱镜111的出光面SO射出。被偏振分光-合光层113反射的第二偏振光束SB被第二棱镜111的出光面SO反射并传递至第二光阀13。第二光阀13将第二偏振光束SB转换成第二影像光束SIB并将第二影像光束SIB反射。被第二光阀13反射的第二影像光束SIB进入第二棱镜111后依序被第二棱镜111的出光面SO以及偏振分光-合光层113反射，然后从第二棱镜111的出光面SO射出。换句话说，第二偏振光束SB以及第二影像光束SIB不会进入第三棱镜112，也就是说，第三棱镜112位于第二偏振光束SB以及第二影像光束SIB的传递路径之外。
在第二时间段(或第三时间段)中，图1所示的绿色光束B1(或红色光束B2)的传递路径可参照上述，于此不再重述。
利用偏振分光组件11将多种颜色光束中的每一种颜色光束分成偏振态相互垂直的两个照明光束，使两个光阀(如第一光阀12和第二光阀13)在同一时间段所接收到的照明光束具有相同颜色。此外，两个相同颜色的照明光束分别经由两个光阀被转换成相同颜色的影像光束，相同颜色的影像光束然后被传递至投影镜头14(参照图1)，并自投影装置1输出。因此，自投影装置1输出的每一种颜色的影像光束的亮度不受限于单一个光阀的耐受亮度上限，而是来自两个光阀的影像光束的亮度的总和。是以，本实施例的投影装置1可具有理想的亮度。
在上述实施例中，照明光束的分光以及影像光束的合光皆由偏振分光组件11完成，但本实用新型不局限于此。图7是本实用新型的投影装置的另一个实施例的示意图。在图7中，各种颜色光束沿相同的传递路径传递至投影镜头，因此图7仅示意性示出激发光束B(例如蓝色光束)的传递路径。
请参照图7，投影装置1A与图1的投影装置1的差异说明如下。除了照明系统10、偏振分光组件11A、第一光阀12、第二光阀13以及投影镜头14之外，投影装置1A还包括偏振合光组件15、第一光传递组件16以及第二光传递组件17。
偏振合光组件15设置在第一影像光束PIB以及第二影像光束SIB的传递路径上，且第一影像光束PIB以及第二影像光束SIB经由偏振合光组件15合并在一起。被合并的第一影像光束PIB以及第二影像光束SIB经由偏振合光组件15传递至投影镜头14。在本实施例中，偏振分光组件11A以及偏振合光组件15各自包括两个三角柱状棱镜以及设置在两个三角柱状棱镜之间的偏振分光-合光层。如图7所示，偏振分光组件11A包括三角柱状棱镜114、三角柱状棱镜115以及设置在三角柱状棱镜114与三角柱状棱镜115之间的偏振分光-合光层116。偏振合光组件15包括三角柱状棱镜150、三角柱状棱镜151以及设置在三角柱状棱镜150与三角柱状棱镜151之间的偏振分光-合光层152。
在本实施例中，偏振分光组件11A将第一偏振光束PB反射且让第二偏振光束SB穿透，而偏振合光组件15让第一影像光束PIB穿过且将第二影像光束SIB反射，但不局限于此。在另一个实施例中，偏振分光组件11A将第一偏振光束PB反射且让第二偏振光束SB穿透，而偏振合光组件15让第一影像光束PIB反射且将第二影像光束SIB穿透，此时投影镜头14设置靠近于三角柱状棱镜150的位置。
第一光传递组件16设置在来自偏振分光组件11A的第一偏振光束PB的传递路径以及来自第一光阀12的第一影像光束PIB的传递路径上，其中来自偏振分光组件11A的第一偏振光束PB经由第一光传递组件16传递至第一光阀12，且来自第一光阀12的第一影像光束PIB经由第一光传递组件16传递至偏振合光组件15。
第二光传递组件17设置在来自偏振分光组件11A的第二偏振光束SB的传递路径以及来自第二光阀13的第二影像光束SIB的传递路径上，其中来自偏振分光组件11A的第二偏振光束SB经由第二光传递组件17传递至第二光阀13，且来自第二光阀13的第二影像光束SIB经由第二光传递组件17传递至偏振合光组件15。
在本实施例中，第一光传递组件16以及第二光传递组件17各自包括两个三角柱状棱镜。如图7所示，第一光传递组件16包括三角柱状棱镜160以及三角柱状棱镜161，而第二光传递组件17包括三角柱状棱镜170以及三角柱状棱镜171。然而，第一光传递组件16以及第二光传递组件17各自所包括的组件种类及组件数量可依需求改变，而不限于图7所显示的。
在第一时间段中，激发光束B穿过偏振分光组件11A的三角柱状棱镜114并传递至偏振分光-合光层116。偏振分光-合光层116将第一偏振光束PB反射且让第二偏振光束SB穿透。被偏振分光-合光层116反射的第一偏振光束PB接着被三角柱状棱镜160反射至第一光阀12。第一光阀12将第一偏振光束PB转换成第一影像光束PIB并将第一影像光束PIB反射。被第一光阀12反射的第一影像光束PIB依序穿透三角柱状棱镜160、三角柱状棱镜161、三角柱状棱镜150、偏振分光-合光层152以及三角柱状棱镜151，然后传递至投影镜头14。穿透偏振分光-合光层116的第二偏振光束SB穿透三角柱状棱镜115，接着被三角柱状棱镜170反射至第二光阀13。第二光阀13将第二偏振光束SB转换成第二影像光束SIB并将第二影像光束SIB反射。被第二光阀13反射的第二影像光束SIB依序穿透三角柱状棱镜170、三角柱状棱镜171以及三角柱状棱镜151，然后被偏振分光-合光层152反射至投影镜头14。
在第二时间段(或第三时间段)中，图1所示的绿色光束B1(或红色光束B2)的传递路径可参照上述，于此不再重述。
综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，利用偏振分光组件将多种颜色光束中的每一种颜色光束分成偏振态相互垂直的两个照明光束，使两个光阀在同一时间段所接收到的照明光束具有相同颜色。此外，两个相同颜色的照明光束分别经由两个光阀被转换成相同颜色的影像光束，相同颜色的影像光束然后被传递至投影镜头，并自投影装置输出。因此，自投影装置输出的每一种颜色的影像光束的亮度不受限于单一个光阀的耐受亮度上限，而可具有理想的亮度。在一个实施例中，偏振分光组件还适于将相同颜色的影像光束合并。在另一个实施例中，投影装置可进一步包括偏振分光组件来将相同颜色的影像光束合并。
惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即所有依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外本实用新型的任一个实施例或权利要求不须达成本实用新型所记载的全部目的或优点或特点。此外，摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名组件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量上的上限或下限。

Claims (13)

1.一种投影装置，其特征在于，包括照明系统、偏振分光组件、第一光阀、第二光阀以及投影镜头，其中：
所述照明系统时序地输出多种颜色光束；
所述偏振分光组件设置在来自所述照明系统的所述多种颜色光束的传递路径上，其中所述偏振分光组件将所述多种颜色光束中的每一种颜色光束分离成第一偏振光束以及第二偏振光束，且所述第一偏振光束以及所述第二偏振光束具有相互垂直的偏振态；
所述第一光阀设置在所述第一偏振光束的传递路径上且将所述第一偏振光束转换成第一影像光束；
所述第二光阀设置在所述第二偏振光束的传递路径上且将所述第二偏振光束转换成第二影像光束；以及
所述投影镜头设置在所述第一影像光束以及所述第二影像光束的传递路径上。
2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述第一影像光束以及所述第二影像光束经由所述偏振分光组件合并在一起，且被合并的所述第一影像光束以及所述第二影像光束经由所述偏振分光组件传递至所述投影镜头。
3.根据权利要求2所述的投影装置，其特征在于，所述偏振分光组件包括第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜以及偏振分光-合光层，所述第二棱镜设置在所述第一棱镜和所述第三棱镜之间，所述偏振分光-合光层设置在所述第二棱镜和所述第三棱镜之间，所述多种颜色光束中的每一种颜色光束经由所述第一棱镜和所述第二棱镜传递至所述偏振分光-合光层，所述偏振分光-合光层让所述第一偏振光束以及所述第一影像光束穿过且将所述第二偏振光束以及所述第二影像光束反射，所述第一影像光束以及所述第二影像光束经由所述偏振分光-合光层合并在一起，且被合并的所述第一影像光束以及所述第二影像光束经由所述第二棱镜传递至所述投影镜头。
4.根据权利要求3所述的投影装置，其特征在于，所述第三棱镜位于所述第二偏振光束以及所述第二影像光束的传递路径之外。
5.根据权利要求3所述的投影装置，其特征在于，所述第一棱镜和所述第二棱镜皆为三角柱状棱镜，所述第三棱镜为四角柱状棱镜，所述第一光阀和所述偏振分光-合光层分别设置在所述第三棱镜的相对两侧，且所述第二光阀、所述第一棱镜和所述偏振分光-合光层分别设置在所述第二棱镜的相邻三侧。
6.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，还包括：
偏振合光组件，设置在所述第一影像光束以及所述第二影像光束的传递路径上，且所述第一影像光束以及所述第二影像光束经由所述偏振合光组件合并在一起，且被合并的所述第一影像光束以及所述第二影像光束经由所述偏振合光组件传递至所述投影镜头。
7.根据权利要求6所述的投影装置，其特征在于，所述偏振分光组件将所述第一偏振光束反射且让所述第二偏振光束穿透，而所述偏振合光组件让所述第一影像光束穿过且将所述第二影像光束反射。
8.根据权利要求6所述的投影装置，其特征在于，所述偏振分光组件将所述第一偏振光束反射且让所述第二偏振光束穿透，而所述偏振合光组件让所述第一影像光束反射且将所述第二影像光束穿透。
9.根据权利要求6所述的投影装置，其特征在于，所述偏振分光组件以及所述偏振合光组件各自包括两个三角柱状棱镜以及设置在两个三角柱状棱镜之间的偏振分光-合光层。
10.根据权利要求6所述的投影装置，其特征在于，还包括：
第一光传递组件，其中来自所述偏振分光组件的所述第一偏振光束经由所述第一光传递组件传递至所述第一光阀，且来自所述第一光阀的所述第一影像光束经由所述第一光传递组件传递至所述偏振合光组件；以及
第二光传递组件，其中来自所述偏振分光组件的所述第二偏振光束经由所述第二光传递组件传递至所述第二光阀，且来自所述第二光阀的所述第二影像光束经由所述第二光传递组件传递至所述偏振合光组件。
11.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述照明系统包括激发光源、合光组件、波长转换模块以及滤光模块，其中：
所述激发光源输出激发光束；
所述合光组件设置在来自所述激发光源的所述激发光束的传递路径上；
所述波长转换模块设置在来自所述合光组件的所述激发光束的传递路径上，其中所述波长转换模块具有光转换区以及非光转换区，所述光转换区和所述非光转换区轮流切到来自所述合光组件的所述激发光束的所述传递路径上，所述光转换区将所述激发光束转换成转换光束，所述合光组件还设置在来自所述波长转换模块的所述转换光束和所述激发光束的传递路径上；以及
所述滤光模块设置在来自所述合光组件的所述转换光束和所述激发光束的传递路径上，且所述波长转换模块和所述滤光模块同步旋转。
12.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述合光组件让所述激发光束穿透且将所述转换光束反射，所述光转换区将所述转换光束反射回所述合光组件，所述非光转换区让所述激发光束穿透，且所述照明系统还包括：
多个反射组件，设置在穿透所述非光转换区的所述激发光束的传递路径上，且将穿透所述非光转换区的所述激发光束传递回所述合光组件。
13.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述光转换区以及所述非光转换区分别将所述转换光束以及所述激发光束反射回所述合光组件，所述合光组件包括第一部分以及与所述第一部分连接的第二部分，所述第一部分让所述激发光束穿透且将所述转换光束反射，所述第二部分将所述转换光束反射、让所述激发光束的第一子光束穿透且将所述激发光束的第二子光束反射，且所述照明系统还包括：反射组件，设置在穿透所述第二部分的所述第一子光束的传递路径上且将所述第一子光束反射至所述第一部分。
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