TW299554B

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Publication number: TW299554B
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Priority date: 1995-02-07
Filing date: 1996-02-07
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Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 299554 at B7 五、發明説明（i ) 本發明係關於如申請專利範圍第1項前序句中的彩色圖像發生系統，以重現二次元或三次元彩色或單色實像或虛像，以及彩色圖像發生系統之應用，尤指電視或錄影上的應用，以及印刷技術上之應用。彩色圖像發生系統使用肉眼的生理能力，一方面感受多種顔色成爲混色（加成彩色混合），另方面感受成圖像的個別光點，呈現緊密群集且以快速短暫接續。在本案文中，光指可見電磁輻射的單獨波長（〗）或波長範圍（Δ^)，尤其是在400 nm至760 nm的波長範圍，最好選用相當於紅、綠、藍光（基本色）的波長或波長範圍。在本文中，光亦意味利用發光體或利用非綫型光學裝置，在映幕上轉變成可見光的不可見電磁輻射。混合顏色並發生電視或錄影圖像之現代方法，是基於各種物理效應，使用光閥技術實施（R. Gerhand-Multhaupt 和Η· R3der :「光閥大圖像投影槪況」，電視電影技術45 (9)，第 448-452 頁，1991 )。產生任何大小彩色圖像之圖像發生系統，見於德國專利申請案DE 31 52 020 A1，將來自三個雷射二極體的光，導入三個光導管內，管集束成光纖管束，而光纖管束末端則具有磁性被覆。磁性被覆可在可變磁場內水平和垂直折射。接着是投影光學系統和至少一折射鏡，藉此將光束折射於毛玻璃映幕上，可無發光體或塗以基本色發光的發光體。此圖像發生系統使用以微光學和/或微力學不易製成的已知總成，發生彩色圖像。在光纖內並無光成份的空 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·

、ST 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 間組合。傳送個別顔色成份的光纖，在束內集在一起，纖維末端配置成緊密群集（見圖26 )。在德國專利申請案DE 43 24 848 C1中，記載一種彩色圖像投影系統’包括二總成。發光和調光用總成含有三個雷射光源。使用積體光學調幅器，例如Pockels電池’三個光成份可以選擇性輝度調變或調幅，再用鏡組合。此彩色和輝度調變光，可以傳送入總成內，供行和綫折射，以便與調變同步投影和書寫於空間。此專利申請案亦記載可將若干個別光纖空間組合，使其可在聯合光纖裝置內繼續。此產生光纖耦合器，可有效傳送可見光的寬譜範圍。光纖只用做光傳送裝置，以供二空間分開成份（發光和調光總成，以及投影用行和綫折射總成）間之連接。本發明之目的，在於解決問題，提供產生較小且簡單構成，而又普遍通用的彩色圖像發生系統，以供發生實像和虛像，該彩色圖像發生系統之特色是改進特徵，諸如較高圖像解析或更具包容性的色譜，因而基本上已知系統可得新的用途。此配置旨在發生輝度調變（以下稱調輝）或調幅以及調色之彩色信號，並書寫於空間，尤其是供發生二次元或三次元電視或錄影圖像，或印製圖像。本發明在最極端具體例內，旨在把彩色圖像發生系統之所有電子和光學組件，積合於一底座，並以具有電氣接綫和光學輸出之模組提供。 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 線 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（3 ) 本發明之目的，是利用申請專利範圍第1項特徵句中特定的特點，在前序句中的彩色圖像發生系統內達成。附屬之申請專利範圍第2至56項爲申請專利範圍第1 項之有利具體例。附屬之申請專利範圍第57至60項記述本發明彩色圖像發生系統的有利應用。使用分光、光組合、調光和/或波長過濾用積體光學組件（光學波導和波導裝置），配置在底座上，即可成功解決此目的。在按照申請專利範圍第3項之第一種情況下，基本構想是使用波導結構，於此稱爲「光束空間組合單元」，將不同的個別波長或不同的波長範圍之光成份（基本色）加以組合。空間組合的光即被折射，有賴用來折射組合光的光成份同步調變，在觀看空間產生虛像，而在投影映幕上產生實像，可由觀察者的眼睛感受到。彩色的發生是在光束空間組合單元內，在波導組合點，以下稱耦合點，將不同波長的光成份彼此單獨地加色混合，即可在光束空間組合單元之前或之內，將光成份調輝或調幅爲之。在按照申請專利範圍第4項之第二種情況下，本發明假設來自寬波長範圍，在寬帶波導內引導的譜光成份可以濾出，其波長範圍相當於特別是白光的波長範圍。此處，彩色的發生是利用減色混合爲之。若用白光、脫耦光的顏色相當於濾出的波長範圍之輔色。爲發生全色像，需上述發生的三種不同色之光成份（基本色）。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂-. 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7______ 五、發明説明（4 ) 在第一變化例中，可利用三個不同的濾光元件同時發生。寬波長範圍之光耦合於波導結構內，即需利用寬帶分配器結構，分配至個別濾光元件。三個光成份發生調輝和調幅後，即在「光束空間組合單元」內組合，脫耦入光束成型和光束折射用單元內。在第二變化例中，使用控制性濾光元件，可從波導內導引的光濾出選擇性波長範圍。若使用白光，脫耦光的顏色即相當於所濾出波長範圍之輔色。利用單一波導內所配置控制性濾光元件，三個不同色的光成份（基本色），可發生分時多工制、調輝或調幅、和脫耦。以彩色發生的充分高重複頻，可發生色像的印象。若用控制性濾光元件，而不採用分時多工制操作，可得之彩色範圍會受到限制，但足夠許多用途。例如，來自單型積體光學寬帶通道波導（SOWCW或白光波導）之積體電光Mach-Zehnder干渉計調變器，即代表控制性濾光元件。由於其半波電壓之波長依賴性，可藉施以不同電壓，在干渉計之前，由波導內引導之光，濾出各種波長範圍。以適當的濾光元件，可在可見光的光譜內設定所選色値。利用折射入觀看空間內，與光的色値設定以及調輝和調幅同步進行，即可由加設混合發生含有全部色値的色像。以下說明準用於上述二種情況，惟有關「光束空間組合單元」的說明除外。關於上述按照申請專利範圍第3項加色混合之第一種情況，「光束空間組合單元」指可在空間內有效傳送和組

A 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明（5 ) 合寬帶光，或選定光譜範圍內的光之波導總成。波導爲積體光學通道波導、光纖、或準波導。準波導是以條形佈署之折射率配置，其功能原理並非基於總反射原理，而是其他反射原理，例如諧振和反諧振 Fabry-Perot反射（ARROW)，或在光導範圍內大折射率降低用之強烈反射。在光方向看，至少剛好在耦合點後之共用光學波導，必須爲寬帶。在本文中，寬帶意指來自全可見波長範圍之光，但至少來自全部所用波長，即可通過波導引導，或波導具有在此單一波導內，將不同的個別波長之光，尤其是來自可見光之光譜者，加以有效引導之特性。以適當方式配置許多波導，可以簡單方式，將通常寬帶波導內之光在空間組合。基本上若光成份是在波導外調變，則對波導內引導的許多型態，眞的無所限制。但若所用調變原理需要單型，例如使用基於積體光學干渉計結構的調輝器或調幅器，則必須要單型波導。因此，例如在截止調變、電吸調變和有關極化器或極化波導之極化調變情況下，即不強制需要單型。光成份可在下述諸點，於彩色圖像發生系統內調輝、調幅和/或切換；不論是控制光源和/或以外部調變器介於光源與空間光束組合單元之間，和/或在至少一波導中的光束空間組合單元內，和/或在波導用耦合點，和/或在耦合點之後——但在此只有光源之分時多工制操作，至少有二不同的光成份調輝或調變，並在一耦合點空間組合，至少可設定色値。個別光成份可時間多工化傳送’因有 /-w 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 _ 五、發明説明（6 ) 極高可能的調頻，以影响光成份，提供無閃爍圖像重現。因此，至少二不同光成份的空間組合和投影’在第一種情況下應同時實施，或在第二種情況下先後爲之（時間多工化）。圖像重現或投影是使用光束成型和折射單元爲之，圖素或圖像綫或全圖像的投影，是在適於彩色發生的基本色中，例如紅、綠、藍，以快速順序進行。眼睛從個別單色圖素或圖像錢或圖像「加成」色像。在第一變化例中，至少二個別光綫在空間上結合在一起，使光可在組合光纖綫內持續° 產生光纖耦合器，可有效傳送可見光之寬譜範圍，於此，光纖不但提供光源與光束折射系統間之空間連結’而且在一載體上形成光束空間組合單元，相當於至少二光源，以及光束成型和光束折射單元。在第二變化例中，使用至少一積體光學通道波導耦合器，以傳送光並組合光成份。此等耦合器可以例如高度效率，傳送和集中可見光的波長光譜。至少二通道波導組合形成共同第三通道波導’以繼續已在空間組合的光成份之傳送。以提供波導內引導的光成份的調輝或調幅之意願言* 適於構成通道波導耦合器，必要時至少部份來自寬帶通道波導，以單型在要傳送或調變的全光譜範圍內導光。此等可稱爲單型積體光學寬帶通道波導（SOWCW)。只有在該積體光學調輝器或調幅器位置的波長範圍內，需要單型特徵功能者，才強制需要單型。在其他波長範本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS )八4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. 線 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（7 ) 圍，例如在組合光成份之範圍內（例如參照圖10內共用寬帶通道波導9 )，即不必單型特性。必要時，單一波導必須爲單型，但相當於此等單一波導的光源，各發射帶寬之光，不需用到寬帶通道波導（例如雷射光源），則狹帶波導亦可用做單一波導，只有共用光學波導必須一定要寬帶。若定適當尺寸，則多型波導始終在光學上爲寬帶。單型積體光學寬帶通道波導和單型白光波導，是同時另案申請的「通道波導及應用」之標的。單型積體光學寬帶通道波導耦合器和單型白光通道波導耦合器’則爲同時另案申請的「包含通道波導之接面分裂器及應用」之標的。在第三變化例中，使用寬帶準波導耦合器（例如 ARROW耦合器），以供傳送光以及光成份的空間組合。證明準波導的次元，在技術上看來’可從可見光的光譜有效傳送個別的波長範圍。以上述三種波導變化例，原則上可實施耦合點，做爲 Y接面耦合器、單向耦合器、三導賴合器、BOA或X耦合器，或使用反光器。然而，具體例的實際實施，視現有技術能力以及可達成的技術參變數而定。 Y接面耦合器一般爲無源組件，只能切換至嚴格受限的程度。接至Y接面耦合器的波導爲單型，或極端多型（約50種型態以上）時，Y接面耦合器在其分裂器功能上，具有良好而安定的除法器比（1:1)，在組合操作中，Y接面耦合器於接至Y接面耦合器之光學波導爲單型，而光輸入耦合於唯一輸入波導時，顯示損失3 dB。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本f) -裝· 訂.. 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（8 ) 單向耦合器和三導耦合器，具有優於實現的切換特性，可以電光方式實施，例如耦合特性大大視波長而定，此項事實宜開發於空間組合和調光，以供彩色混合。對於毫米範圍的有效電極長度L，而電極間隔d在微米範圍，使用磷酸氧鈦鉀（KTiOP〇4 ，KTP )或鈮酸鋰（LiNbO» )爲基材而言，切換電壓爲5至20伏特。 BOA是一組積體光學裝置的法語縮寫（分叉光學活性 )，見 M. Raguchen，A. Rey，D.B. Ostrowsky :「電氣上活性光學分叉：BOA」，Appl. Phys. Lett. 31 卷（ 1977 )， 2 66-267頁。BOA亦具有電光實施切換特性，例如可優於開發。可爲簡單電極結構。BOA耦合電性對波長關係大，此項事實可優於開發以供彩色混合。在KTP或LiNb〇3內切換電壓爲10至20伏特。 X耦合器的特性類似BOA，但因互動光短，實質上需要較高的切換電壓（典型上50伏特）。積體光學或微光學反光器，安裝於基材內或上，呈三稜鏡、鏡子或光栅形狀，把二通道波導耦合在一起。所用光源爲CW (連續波）或脈波雷射，或雷射二極體，或光纖雷特，或螢光二極體，或譜燈，最好各能發射紅、綠、藍光波長中的光。因爲小型化狹帶光源發射綠光和藍光的可行性，受到現有技藝的限制，則第二諧波發生的原理，可應用於把紅外綫輻射光轉變爲所需光譜範圍。由於配置在適當材料基礎上的非綫型光學效應，供光〜8〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂：線經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) 充分電力可發生半波長之光；因此，例如波長830 nm的紅外綫雷射二極體光，即轉變爲波長415 nm的光（發生第二諧波）。此外，可發生較高諧波、光的合頻和差頻。彩色圖像發生系統含有至少二單獨控制性調變裝置’ 將適當（通常爲電氣）輸入信號，轉化爲光學調輝或調幅和調色輸出信號，只有一調變裝置必須用來發生單色圖像。調變裝置可將來自一或以上光源的光分別有效控制，至極高控制頻率（按照現有技藝進入GHz範圍）。爲彩色圖像發生之目的，來自至少一光源的光，必須能與光束折射同步調輝和調幅。在第一變化例中，光的調輝或調幅是利用光源的照明效率調變實施之。在第二變化例中，光的調輝或調幅是在外部調輝器和調幅器內，在光源與光學波導間實施之。在第三變化例中，光的調輝或調幅是在光成份的空間組合之前，於最少一光學波導內實施之。若調輝或調幅原理上的需要，光學波導必須爲單型。不論是否使用單型積體光學寬帶通道波導，均視光源的帶寬而定。接至輸入波導的耦合點，以及共用光學波導，特點必須爲帶寬，容許使用中的所有波長和波長範圍均可導引。在第四變化例中，光的調輝或調幅是在波導的控制性耦合點實施之。如果調輝或調幅原理上在耦合點有需要，則組成耦合點的光學波導，必須爲單型，或以相當於功能性原理（例如關於二型干擾的原理）的型態數爲特點。不本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂.. 線經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（10 ) 論是否使用單型積體光學寬帶通道波導（sowcw)，視光源帶寬而定。接至耦合點的共用光學波導’必須以帶寬爲特點，得以導引使用中的所有波長或波長範圍，但不需強制爲單型。在第五變化例中，耦合點後在時間上接續可得之光成份調輝或調幅，是在光成份於空間組合的共用光學波導內，以時間多工化操作實施之。此共用光學波導必須以帶寬爲特點，得以導引使用中的所有波長或波長範圍。若調輝或調幅原理上有需要，共用光學波導必須爲單型’即必要時爲單型積體光學寬帶通道波導（SOWCW)。在第六變化例中，共用光學波導後在時間上接續（例如在光源的時間多工化操作中）可得光成份之調輝和調幅，是在積體光學結構後適當點的調輝器或調幅器內，例如在共用光學波導輸出與光束成型和光束折射單元間，以時間多工化操作實施之。光的調輝或調幅可按照下述原理之一實施之：一電光、聲光、熱光、磁光、光光、光熱調變；一利用在半導體材料內噴射或消耗自由電荷載波，改變有效折射率；一使用Fabry-Perot效應之電光、聲光、熱光、磁光、光光、或光熱調變；一使用Fabry-Perot效應，利用半導體材料內噴射或消耗自由電荷載波，藉變化有效折射率而調變；一電光、聲光、熱光、磁光、光光或光熱截止調變; ^ 10 ^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ^ 、va· A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（11 ) 一在半導體內噴射或消耗自由電荷載波的結果，基於有效折射率的變化而截止調變；一控制性波導放大；一有關極化器的控制性極化轉換；一波導型態轉換； —電吸調變；一借助於X耦合器、三導耦合器、單向耦合器或 BOA等積體光學切換或分配器元件而調變； —光源本身的調變；一利用改變光源和波導間的耦合效率而調變；或一利用輻射衰減器，諸如安裝在光源後的控制性通孔或吸收器而調變。對於光學波導內或光學波導外的調輝或調幅，可選用適當原理。必要時，可基於積體光學干渉計結構進行調輝或調幅，可有利使用上述調變方法。本發明亦關係到光束空間組合單元之積體光學實施變化例，其中有二寬帶波導的耦合點，可積極受到影响，即受到控制。控制性耦合點需要時，可採取控制性光束空間組合和/或控制性光束導引。控制性耦合器以二型干擾原理操作，如X耦合器、單向耦合器、三導耦合器或BOA。本發明又關於交叉光學波導的配置，尤其是單型積體光學通道波導，其中交叉點形成矩陣。交叉點是： ⑻完全無源（無源波導交叉），或〜11〜 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. '•IT. _ :線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（12 ) (b)光成份空間組合用無源耦合點’或 (C)光束調變和空間組合和/或光束導引用控制性锅合點。原則上，光成份可耦合於各波導。在第一變化例中，三個波導並聯安裝供不同波長的三個光成份之用，與又一波導交叉，交叉點爲光束空間組合之無源耦合點。透過光源可達成調輝或調幅，亦可在三個單型波導內各實施調輝或調幅。調輝器或調幅器安裝於各單型波導上，目的在於單型波導內調輝或調幅。以控制性耦合點而言，是在單型波導之交叉點內實施調輝或調幅。在各種情況下，可在共用波導的輸出饋出調輝或調幅，以及調色之空間組合光。在第二變化例中，具有二波導爲二光成份並聯安裝，交叉另一波導。第三波長之光可耦合於共用波導之輸入。此交叉點爲光束空間組合之耦合點，且 ⑻光源可調輝或調幅，而耦合點係無源，或 (b)調輝器或調幅器各配置在三個單型波導上，而耦合點係無源，或經濟部中央標準局員工消費合作社印策 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ⑹單型波導之交叉點爲空間組合和/或光束導引用控制性耦合點。在各情況下，調輝或調幅以及調色之空間組合光，可在共用波導的輸出處給出。在第三變化例中，三個光成份可耦合入並聯配置的三個波導內。此三個波導交叉另三個波導和第四個共用波導，波導的交叉點視設計而定，可爲控制性耦合點、無源稱〜12〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 299554 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（丨3) 合點、或完全無源波導交叉點。交叉之另三個波導具有盲輸出，可由此給出未用的光成份。調輝或調幅以及調色之空間組合光，可在共用的第四波導輸出處給出。藉合和採用上述原理，亦可實施較大的矩陣配置° 所述光束空間組合單元的各具體例’由其輸出調輝或調幅以及調色空間組合光，耦合入光束成型和光束折射單元內。此包括分開的光束成型裝置和分開的光束折射裝置，或實施二者功能之功能積合總成。光束成型和光束折射功能，可由控制單元個別或聯合設址。利用光束成型裝置，從光束空間組合單元給出的光，一般爲準直型，即可引至投影表面或觀看空間內。給出和成型的光可利用光束折射單元，與調輝或調幅以及調色同步給出，越過投影表面，或通過觀看空間，以產生可由觀察者肉眼感受到的空間膨脹圖像。如充分小徑的準直光束寫入觀看空間內，對任何長度的投影距離和任何形狀的投影表面，即必須維持槪括實像的焦點，圖像的圖素大小相當於準直光束的直徑。組合光束用光束成型功能實施裝置，按照下列技術方式之一操作，必要時可加以控制：一利用習知可調式光學系統；一利用微光學系統；一利用光束成型光栅；一利用光束成型反光器；一利用光束成型元件內折射率變化之光束成型；一利用光束成型元件的幾何形變化（厚度、曲率） 13 〜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂· 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（Μ ) 之光束成型。組合光束用光束折射功能實施裝置，按照下列技術方式之一操作，可與調輝或調幅以及調色同步控制：一利用習知可調式光學系統；一利用有光學活性表面的活動式反光器；一利用活動式光栅或可變式光栅； —利用電光、聲光、熱光、磁光、光光、光熱和/ 或非綫型光栅；一利用體積材料（散裝）內電光、聲光、熱光、磁光、光光、光熱和/或非綫型光學折射器；一利用微光學或積體光學構造內電光、聲光、熱光、磁光、光光、光熱和/或非綫型光學折射器；一利用積體光學多通道分支；一利用微機械式折射器系統；或一利用微光學折射器系統。光束成型和光束折射單元，可進一步由光束成型和光束折射用功能積體元件構成，尤其是 _做成具有光學活性表面的活動性反光器；或一電光光栅；或一在體積材料（散裝）內發生折射率不勻；或一做爲微光學和微機械裝置之組合。本發明上述具體例，亦可以光的唯一波長或光的一波長範圍操作，由此可發生單色實像或虛像。又一變化例使用來自可見或不可見（紅外綫或紫外綫 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（15 ) )電磁輻射光譜範圍之波長或波長範圍的輻射，折射到以發光體覆蓋全面之投影表面上。由螢光產生可見單色圖像。在又一變化例中，投影表面塗佈不同發光體的光栅式樣，被光激發時即發出例如藍、綠、紅基本色的螢光。個別的發光體光點配置成例如三合式，各三合式形成圖像之圖素。一方面，個別發光體光點可用電磁輻射（激光）的同一波長或同一波長範圍，分別或連續（時間多工器操作 )激發。另方面，可用三個不同波長或波長範圍爲激光，三個不同波長或波長範圍可選擇性激發各種發光體光點，以發射相關基本色的光。由適當調輝或調幅，以及激光折射於投影表面的不同圖素，可發生色像的印象。視本發明模組所需複雜性，除至少一波導外，下列部份或全部總成安裝在載體上： —至少一光源；一至少一調光器；一光束成型和光束折射單元；和一調光、光束成型和光束折射用控制電子。在最極端情況下，製成模組含有彩色圖像發生系統之全部功能，而只需接電至電源，即可控制和設定而提供可用之彩色圖像發生系統。亦可能有其他變化例，不需要活動之習知機械式組件，諸如斜鏡或鏡掃描器。使用本發明，原則上可以實施所有設想得到的用途，〜15〜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂， .線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（l6 ) 以便在一模組內呈現實像或虛像。在某些情況下，適於不令光源與模組積合，以提高模組的可能應用，做爲備用總成操作。利用電光調變能力，可產生極快變化光輝度之發生裝置，達現有技術的GHz範圍。使用快速折射機構，可在映幕上（實像）或空間（虛像）發生明亮色像，以及電視或錄影信號，亦可應用於醫學，尤其是眼科。本發明其他特性可由附圖及申請專利範圍附屬項之說明透示，所有個別特性以及個別特性之所有組合，均爲本發明之基本。此裝置之優點在於增進電視或錄影圖像的解析，有能力提高圖像頻率、提高圖像亮度與對比，以及做爲模組之精巧而可積合配置。以電光方式調變光成份的必要特壓’ 在數伏特區域內。發生的圖像使用光束成型和光束折射單元，以較少的技術努力即可放大或縮小（伸縮效果），利用適當控制單元操作，即可設定圖像的截止放大和解析。觀察者的視力瑕疵，可在光束成型和光束折射單元內，利用光束造像的適當調節，即可獲得補償。觀察者的視力瑕疵，可利用光束造像的調節測定。尤其是本發明容許使用積體光學和微電子中的已知技術，把彩色圖像發生系統的全部組件積合於一模組內。彩色圖像發生系統用模組包括底座，附帶全部總成，以及適當外壳。外壳有光出口通孔和電源連接，設定彩色圖像參變數的信號輸入和連接。〜16〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂-—----- A7 B7 五、發明説明（Π ) 本發明課題可藉實施本發明彩色圖像發生系統，並按照申請專利範圍第57項主要解決。申請專利範圍附屬項55 至60項代表主項57項的有利應用。本發明彩色圖像發生系統適用於全部構想得到的用途，利用任何信號，尤其是電視信號、視頻信號、聲頻信號、電腦發生信號、或測量裝置信號，控制調輝或調幅和/ 或調色用調變設備，即可生成調輝或調幅和調色的混色信號，即可投影於觀看空間，並可供進一步使用。彩色圖像發生系統可用做虛像或實像的圖像投影系統，尤其是：一做爲圖像投影總成，尤其是雷射電視， —做爲圖像影示總成，尤其是西洋鏡，一做爲影視電話總成，一做爲視頻眼鏡總成， —做爲所謂「虛幻現實」（cyberspace )顯示配置中的總成，經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一做爲利用鏡子在反光分離層，尤指車輛中的擋風玻璃或儀器，以及生產設備控制台透明分離壁，重叠操作資料或交通控制資訊用配置中的總成，一做爲武器系統，尤指尋找標靶和引導標靶系統內的總成，一醫療用途範圍之總成，尤指在眼科用以測定和橋正視力缺陷，諸如色盲、視力不正（視銳度）、立體視力不正（空間視力）、斜視， 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（is ) 一做爲文化目的用之光生機系統，尤指光器官，一做爲廣吿目的用之光生機系統。本發明彩色圖像發生系統的實施，不限於投影實像的特殊格式。彩色圖像發生系統可用以投影在：一反光投影映幕上，或一毛玻璃映幕上。而投影映幕或毛玻璃映幕可爲 —無源作用（正反射或正背射），或 —受到輻射時’有源變化其反射或散射特性，或一發光體之特性圖素群（例如三合式），可以波長選擇性或非波長特殊性，對彩色圖像發生系統發射的光波長反應。此外，彩色圖像發生系統可用做一色圖或彩色印刷系統內之總成，或一軟片曝光系統內之總成。本發明可基於附圖說明，附圖中：圖1:具有通道波導耦合器之色像發生模組原理圖2 :使用基本色紅、綠、藍的光成份空間組合之彩色圖像發生系統原理圖3 :具有光纖耦合器和光源調變之彩色圖像發生系統圖4 :具有準波導耦合器之彩色圖像發生系統圖5 :準波導耦合器原理〜18〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_ 訂- ，線 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説胡 (19 ) 1 1 圖 6 表示準波導的傳送特性 1 I 圖 7 使用光纖調變器的光束空間組合單元 1 f 圖 8 藉控制光源而調變 9 以及在時間多工化操作中 1 | 請 1 9 利用光繊調變器調輝或調幅 kj 閱 1 1 圖 9 做爲模組之完整彩色圖像發生系統讀背 ώ I 圖 10 發生實像用彩色圖像發生系統之注意 1 1 I 圖 11 發生虛像用彩色圖像發生系統項 1 I 再 «s, * I 圖 12 具有控制性耦合點的光束空間組合單元耦合填寫本 1 裝圖 13 在 2 X 1 矩陣配置中以 X 耦合器爲控制性頁 1 I 點之彩色圖像發生系統 1 1 1 圖 14 在具有控制性耦合點的 3 X 1 矩陣配置中 f 使 1 用具有交叉通道波導的結構之彩色 ΓΒΓΙ 圖像發生系 1 訂統 1 圖 15 在通道波導內具有調輝器或調幅器 9 以及撒源 1 I 耦合點之 3 X 1 矩陣配置中 9 使用具有交叉通 1 1 道波導的結構之彩色圖像發生系統 "V 1 線圖 16 在 3 X 4 矩陣配置內使用具有交叉通道波導的 1 1 結構之彩色圖像發生系統 1 I 圖 17 在通道波導內具有調輝器或調幅器 9 並以單向 1 耦合器爲控制性耦合點之彩色圖像發生系統 1 1 圖 18 立體彩色圖像發生系統 1 1 圖 19 :具有以不同組件實施光束成型和光束折射功能 1 1 | 之光束成型和光束折射單元 1 1 圖 20 :具有以一組件積合光束成型和光束折射功能之 1 1 19 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 2q9554 A7 B7 五、發明説明（20 ) 光束成型圖21 :利用三個色圖像發圖22 :利用一個經濟部中央標準局員工消費合作社印製圖圖圖圖圖圖圖圖色圖像，使用圖像發生圖藝。圖方式。 23 :具有濾色色圖像發 24 :具有波長發生系統 25 :具有白光統 26 :代表現有生系統 27 :在虛像上 28 :在實像上 29 :彩色印刷 1至18和21至發生系統之實選擇性調輝或 25a至圖25c表系統之實施， 26代表德國專和光束折射單元光源、變頻器和通道波導耦合器之彩生系統光源和變頻器之彩色圖像發生系統器和無關波長調變器，使用白光之彩生系統依賴性調變器，使用白光之彩色圖像通道波導和濾色器的彩色圖像發生系技藝，具有組合光纖束的彩色圖像發的視力缺陷矯正的視力缺陷矯正系統 24表示本發明申請專利範圍施，基於利用個別光成份的調幅，以及加色混合的彩色示本發明申請專利範圍第4 基於利用減色混合之彩色發利申請案DE 31 52 020 A1 第3項彩空間組合發生原理。項彩色圖生原理。的現有技 19和圖20說明光束成型和光束折射單元的技術解決 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) b 、？ · Γ

I A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（21 ) 圖27至圖29表示本發明彩色圖像發生系統的實施例。實施例圖1表示彩色圖像發生系統做爲模組之設計原理，利用肉眼混色的生理效應，由二色之光產生無閃爍色像的印象。全部總成均安裝在載體11上。模組用來發生混色信號，可設定所需輝度比，並發生圖像點或光束，可按所需方向書寫於觀看空間內。模組是使用積體光學和微電子的已知技術構成。彩色圖像發生系統的全部總成有： —二光源 7、7"， —光束空間組合單元14， _光成型和光折射裝置10，一調光、光束成型和光束折射用電子控制單元15，均混雜積合在底座11上。携帶總成的底座11表面，以適當外壳20加以保護。外壳20有光出口孔21並接至電源22、電氣信號輸入23、以及設定圖像重現參變數24用接電。在模組內，可調變的二光源厂和7"，與光束空間組合單元14耦合。光束空間組合單元14與光束成型和光束折射單元10耦合，以發生實像和虛像。光源穴，7"以及光束成型和光束折射單元10，各連接控制單元15，使光源7' , 7" 調變與藉光束成型和光束折射單元10的光束投影同步。光束空間組合單元14於此即以無源單元實施。光源V和爲雷射二極體，發射紅光和綠光波長的光 21 〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝.

’訂.I :線經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（22) 。光束空間組合單元14包含二積體光學通道波導W和2"，在無源耦合點6組合成共用寬帶通道波導9。通道波導V 和2"不一定要寬帶通道波導，但以此實施爲宜。三個寬帶通道波導形成積體光學寬帶通道波導耦合器。若不在通道波導內進行，則通道波導不需爲實施例中的單型。通道波導Y相當於光源穴，發射波長Λ的光。通道波導2"相當於光源7"，發射波長h的光。控制單元15經電源綫接至光源穴和7"，以及光束成型和光束折射單元10。信號51和S2用於光源V，7"的調輝和調幅。信號Ss用以調節調輝或調幅、以及調色的空間組合光束之焦點，而信號S*用於光束折成例如行和列。在共用寬帶通道波導9的輸出，可得源自光源7^7"光成份的調輝或調幅，以及調色的空間組合光LMV。共用寬帶通道波導9之輸出，相當於光束成型和光束折射單元10。光束成型和光束折射單元1〇在實施例中，包括光束成型光學元件’例如光學透鏡’可在X方向利用控制信號S5調節，以供光束成型；以及光束折射裝置4 ’例如三面稜鏡，可利用控制信號Se繞y軸（水平方向）和繞 X軸（直立方向）傾斜。光束成型和光束折射單元10將光束書寫於周圍空間（觀看空間），在此產生色像的印象’ 可在映幕5上達成實像，或在肉眼12內發生虛像。組合光的折射，是與波長h和^2的光成份調變同步達成’在肉眼內發生色像的印象°然而’亦可發生具有所有色調的全色圖像（以今天的意義而言）° 〜22〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 _ 五、發明説明（23 ) 圖2表示使用加色混合原理，利用由紅、綠、藍三種基本色發生色像的寬帶通道波導之彩色圖像發生系統設計原理。包含三個光源厂，7"和，可以調變並可與光束14 空間組合單元W耦合。寬帶通道波導V相當於光源7'，發射波長h的光，寬帶通道波導2"相當於光源7"，發射波長 h的光。寬帶通道波導2~相當於光源7"、發射波長h的光。寬帶通道波導2"和〃組合於共用寬帶通道波導8。寬帶通道波導W和8組合於共用寬帶通道波導9 °耦合點係無源耦合點6。在共用寬帶通道波導9的輸出處’可得來自光源7 f , 7"，7W的光成份之調輝或調幅、以及調色的空間組合光Lmv。共用寬帶通道波導9的輸出，相當於光束成型和光束折射單元10。各光源广，7"，7W以及光束成型和光束折射單元10，連接於控制單元15，使光源7、7"，7W的調變與光束成型和光束折射單元1〇同步。光源7、7"，7〃爲雷射二極體，發射紅、綠、藍光波長之光。光束空間組合單元14包括五個寬帶通道波導V，2"， 2W , 8，9、三個光輸入、二個無源耦合點6、和光輸出。無源耦合點6是由三個寬帶通道波導所形成，各爲積體光學寬帶通道波導耦合器。由於未進行調變，寬帶通道波導不需單型。由於使用三種基本色，可發生全色圖像。圖3表示與圖2相對應之彩色圖像發生系統，其中光束空間組合單元14是由光纖F做爲波導2、2"，2W製成。光以圖2所述方式組合。〜23〜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝訂------- 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7_五、發明説明（24 ) 光纖（波導2〃，2^和2、8 )可藉外徑以表面熔接數毫米範圍，而結合於耦合點6。光在共用光纖9內持續傳送，並用於調變、空間組合光LMV的向前傳送。波導和耦合點形成光束空間組合單元W。光纖係固定在底座11上，而光纖末端相當於位於底座上的光源7以及光束成型和光束折射單元10。圖4所示彩色圖像發生系統內，光束空間組合單元Μ 是由準波導（ARROW)和準波導耦合器（ARROW耦合器）組成。圖示爲三個相隣ARROW結構的設計原理。波長h之光在一 ARROW (波導V)內引導。波長h之光在另一 ARROW (波導2")內引導。波長h之光在又一 ARROW (波導2W ) 內引導。圖示三個相隣ARROW 2從光束射出點到耦合點6 開始，是以吸收器25彼此分離。光成份在三個準波導的耦合點6區域內空間組合，繼續ARROW (檢定爲寬帶波導9 )携帶全部三個波長h，的光成份。圖2所示彩色圖像發生系統，在圖式和功能上與圖4 於此所示系統相當，相差的只是光束空間組合單元14是由波導V , 2"，2W狀的準波導（ARROW)所製成。同樣波長的 ARROW結搆已知有過度耦合行爲。光束的空間組合在理論上即爲不同波長表示。利用適當尺寸，即可產生ARR0W結構，得以充分效率，將許多不同的波長引導並空間組合於—ARROW內，和一 arrow耦合器內。圖5表示三個相隣ARROW，從光射出點（輸入E )開 24 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂.一>— :線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 A7 B7 五、發明説明（25 ) 始到耦合點6的起點，彼此以吸收體25分離。三個波長h ，^ 2，h的光成份，在耦合點6內空間組合。空間組合的光成份傳送到共用波導2"內的輸出A，該波導2"即持續爲共用寬帶波導9。圖6表示可能的傳送特性。圖6a表示ARROW的傳送特性，其幾何形經選擇可滿足諧振條件，在技術上看來，有例如紅、綠、藍色三個不同波長的充分效率。圖6b表示ARROW的寬帶傳送特性，傳送紅、綠、藍色波長，在技術上看來有充分效率。圖7表示彩色圖像發生配置，其中調變裝置17、ΓΤ， 17w接至單型寬帶光纖F。單型寬帶光纖接在一起，以產生在共用底座11上的光束空間組成單元14 (見圖3 )。調變器採取光纖調變器形狀，是基於機械（壓電）、磁光、電光、熱光、光光、或光熱調變原理，或做爲控制式光纖放大器的功用。圖8表示圖像發生裝置，其中紅、綠、藍光成份是以時間多工化型態傳送。光源广，7W，7W依序發射光脈波，利用控制單元（控制信號Si , S2，S3 )控制。光脈波在單型寬帶光纖組成的光束空間組合單元14內，按時序在空間組合（Lv )，再利用控制信號i調輝，調變裝置17安裝在共用單型寬帶光纖9上。發生色像點BPi ( i = 1，2…）所需空間組合調輝或調幅的紅、綠、藍色光成份LVM，利用光束成型和光束折射單元10依序（時間多工化）投影。圖像點的色成份以快速順序投影，例如先紅色、次綠色、 25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂.一·- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明（26 ) 再藍色（見圖8曲綫）。眼睛從個別的單色圖像點成份’ 「加成」色像點BPi 。緊密叢集的色像點之快速空間折射，發生色像的印象。在此例中，圖示爲單型寬帶光纖耦合器，功能與單型積體光學寬帶通道波導耦合器及單型準波導耦合器類似。圖9表示彩色圖像發生系統與光束空間組合單元14成爲模組，包含單型積體光學寬帶通道波導（SOWCW) 2,8,9 ，以及Mach-Zehnder干渉計結構MZI，在碟酸氧鈦紳（ ΚΤΪ0Ρ04，KTP )製基材1內，做爲在單型積體光學寬帶通道波導2、2 % 2W內之調輝器或調幅器17、17"，17w。圖示爲混雜積體光學色像投影系統，在一共用底座11上含有全部組件。發射紅、綠、藍色光的三個雷射二極體7、7"，7W，光束空間組合單元14，光束成型和光束折射單元1〇，以及控制單元15，安裝在共用底座11上。雷射二極體7安裝在溫度安定化裝置18，位於底座11和雷射二極體7之間。從雷射二極體的通常發散光，利用光束射出總成19，例如微光總成，包括三個菲湼耳透鏡，安裝在基材上彼此有一段距離。在此情況下，光束空間組合單元Μ以無源耦合點6 實施。調幅是利用電子控制性Mach-Zehnder干渉計調變器 MZI,、MZI2、MZI3，配置在單型積體光學寬帶通道波導W ,2"，2W內，做爲光傳導和光控制結構爲之。

Mach-Zehnder干渉計結構二支內傳播常數或導光相位，是透過電光活性材料內電光效應，對電極施以控制電壓〜26〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 29"7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂.一·— 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（27 ) (信號S/，，S，），以不同符號改變。視相位情形，在二臂的光組合於Mach-zehnder干渉計調變器內之點，有構造性或解構性干渉。單型積體光學寬帶通道波導2、2"， 2W,的波幅，是利用調變電壓控制。單型積體光學寬帶通道波導y，2"或2W，8，即在無源耦合點6組合。調輝或調幅以及調色空間組合光LMV，是由微光學透鏡16給出，可利用在二次元垂直於傳播方向的壓電元件移動，可以滿足結合在單一組件內的光束成型和光束折射單元10之功能。從共用通道波導9輸出發散的光，焦聚在投影平面（映幕5 )上，或準直光束利用微光學透鏡16書寫於觀看空間。利用微光學透鏡16在X和y方向移動，以掃描圖像場。壓電組件設在微光學透鏡16下方，做爲光束折射裝置4 ，以供機械式調節垂直於光傳播方式之透鏡位置。發生色像所必要的一切總成，即雷射光源用控制單元15及其溫度補正（溫度安定化裝置8 )、射出光束用之微光學總成19 、具有三個Mach-Zehnder干渉計調變器MZI之基材1、以及光束空間組合單元14、還有光束成型和光束折射單元1〇，均安裝在載體11上。底座11上套裝外壳20，包圍所有總成附帶光出口孔21。圖10表示諸組件，即光源V，7"，7W、光束空間組單元14內的通道波導2，8，9、通道波導2、2"，上的調輝器或調幅器17^ 17"，17w、控制單元15、以及光束成型和光束折射單元10，積合在底座11上，以發生實像。信號 Si，s2，s3 控制光源 7S 7"，7W。〜27〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

訂-I 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（28 ) 信號S/，S/'，S，各控制通道波導，2W內之調輝器或調幅器17f，17"，17m。光束成型和光束折射單元10，在含映幕5的投影平面或投影表面發生實像。在共用寬帶通道波導9輸出之光束發散集束，利用集束成型光學系統，以一點投影在投影平面。此點利用集束成型和光束折射單元10折射，使諸點可以按順序投影在投影平面。圖11表示諸組件，即光源广，7 "，7W、光束空間組合單元14內的通道波導2，8，9、通道波導2\2",2咐內的調輝器或調幅器17S 17"，17w、控制單元15 ’以及光束成型和光束折射單元10，積合在底座U上，以發生虛像，可由肉眼12直接看到。預備條件是肉眼12位在共用寬帶通道波導9以及光束成型和光束折射單元形成的系統之光軸。此可在肉眼前使用適當托架（視域助器），藉投圖像於玻璃（車輛的擋風板），或經洞孔觀察圖像（西洋鏡）達成。視域不佳的視力缺陷，可藉光束成型和光束折射單元10內圖像點投影之適當調節，加以測量和補正。彩色圖像發生系統是以類似圖10所示方式控制。圖丨2至圖17表示光束空間組成單元14又一積體光學實施變化例，其中二通道波導用耦合點6，可視需要加以有源影响，即加以控制。各以單型積體光學寬帶通道波導（ SOWCW )表示。控制性耦合點13是爲控制性光束空間組合和/或控制性光束引導而設計。控制性耦合點13是以二型干渉原理，做爲X耦合器、單向耦合器、三導耦合器或〜28〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（29 ) BOA操作。圖13至圖16表示單型積體光學寬帶通道波導之交叉，其中交叉點爲無源耦合點6，或控制性耦合點13，或通道波導之完全無源交叉。圖12所示彩色圖像發生系統中，光束組合單元14是由單型積體光學寬帶通道波導構成，具有控制性耦合點13，可受到控制信號的有源影响。三種波長hh之光各射入單型寬帶通道波導V，2"，2W。單型寬帶通道波導Y ，2"，2W內的光成份，在有源耦合點以內空間組合，其輝度可利用所應用控制信號S/加以控制，再通入單型寬帶通道波導8內。同樣程序可利用控制信號S7"在有源耦合點13" 內進行，有在單型寬帶通道波導8內的光成份，以及在單型寬帶通道波導Y內之光成份。視達成實施的技術能力，調輝或調幅可以光源7和/或控制性耦合點13實施。空間組合的調輝或調幅以及調色光LVM，可由單型寬帶通道波導9給出，進入光束成型和光束折射單元10內。圖13表示二單型寬帶通道波導V和2"，與又一單型寬帶通道波導9交叉，成爲2X1矩陣。二交叉形成控制性耦合點13。光可射入輸入Ei，E2和/或E3。控制性耦合點 13、13"受到控制，使空間組合的調輝或調幅以及調色的光 Lv«，可由單型寬帶通道波導9給出。此裝置宜以時間多工化型態操作（如圖8所述），以免不同的光成份調變彼此互動可能造成的問題。圖14表示三個單型寬帶通道波導2、2"，2W，與又一 29 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -", A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（30 ) 單型寬帶通道波導9的交叉（3 X 1矩陣）。控制性耦合點13控制空間光束組合和光束引導。三個波長hh 的光射入各單型寬帶通道波導2、2"，。控制性锅合點 13有光閘的作用，容許單型寬帶通道波導9內的光’以完全不受影响的光出口方向通過，但在單型寬帶通道波導f ，2"，2W內把波長hh的光成份，做爲所應用控制信號S/，S7"，S/〃的函數折射，在共用單型寬帶通道波導9 方向有不同的電光效率，而加以空間組合。在單型寬帶通道波導22 "，2 m內的非折射比例，向前通到盲輸出B。控制性耦合點13、13" , 13w的尺寸，使其同時有波長特定調變器、光成份的空間組合器、在各情況所選用波長乃，h ,h之波長特定光導裝置的作用。耦合點^調變波長；U的光。波長h，h的光可無阻通過此耦合點。耦合點13"調變波長；12的光，波長的光可無阻通過此耦合點。耦合點13Γ調變波長h的光，波長h ，h的光可無阻通過此耦合點。在共用單型寬帶波導9的輸出，可得空間祖合的調輝或調幅以及調色光LVM，以供投影。未用的光成份送至盲輸出B。光成份h，h，h在控制性耦合點13、13"，13w可能彼此交叉，可利用控制信號Si，S2 , S3，S〆，S/'，S7的適當電子校正，而加以校正。然而，此項配置在三個光成份是由光源依序（按時間多工化型態）發射，且個別調變時，特別容易實施。在此情況下，各單獨控制性耦合點13的功能，限於現〜30〜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂. 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚五、發明説明（31 ) 時以時隔呈現的光成份調輝和引導。另一耦合點是無源’ 且切換成在寬帶波導9方向通過。圖15表示光束空間組合單元14的又一積體光學具體例變化例，其無源耦合點6是以波導交叉的形式構成。單型寬帶通道波導2，，2〃，2"，與又一單型寬帶通道波導9交叉。耦合點爲光束空間組合及光束引導用無源單元°爲供光成份調輝或調幅，調變裝置17、17"，17f 〃安裝在各單型寬帶通道波導2,，2"，2，"上，容許三個波長hh，h的光’ 做爲在電光控制下所應用控制信號S/，S，，Si"的函數’以不同位準通過。無源耦合點6有折光器的作用，個別光成份在其中空間組合，並引導至單型寬帶通道波導9的輸出，給至光束成型和光束折射單元丨〇。圖16表示又一積體光學具體例變化式，光束空間組合單元14是由控制性耦合點13構成，以供光束空間組合和/ 或光束引導。三個波長h，的光各射入單型寬帶通道波導2 f，2" , 2W之一內。單型寬帶通道波導2、，2W 與另四個單型寬帶通道波導8^，8"，8W , 9交叉。爲澄清其功能，波導交叉點是以矩陣形式表示。在行列配對V — V，2" — 8" , V -V形成的交叉點，具有爲調變裝置ΓΤ，17〃，17w。此等單元用於三個光成份的調輝或調幅。控制性耦合點13、13"，13w配置在行列配對y ~ 9，2" 一 9，2W — 9的交叉。此等單元用於光成份的空間組合，被控制成組合調輝或調幅光成份LM，因而在單型寬帶通道〜31 ^^f 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐了 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. '1T· 線經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（32 ) 波導9的輸出，發射調輝或調幅以及調色的空間組合光 LMV ，射入光束成型和光束折射單元10，不需的光成份通到盲光輸出B。然而，行列配對2 f — 9，2 〃一 9 , 2〃f 一 9 的交叉亦爲無源耦合點6、6 "，6价（原則上爲控制性耦合點13，不設址.），將光成份在空間組合。再於光源7或在單型寬帶通道波導2內實施調變。圖17所示彩色圖像發生系統，具有可調變之單型寬帶通道波導2，和做爲控制性耦合點13之單向耦合器。爲供光成份的調輝或調幅，調變裝置17、17"，17m各配置於三個單型寬帶通道波導f，2"，2W之一，將三個波長hh , h的光調變。單型寬帶通道波導2、V和單型寬帶通道波導2"，2W置設於彼此在空間並列，並構成積體光學單向耦合器（控制性耦合點13 )。視單向耦合器的實際實施能力，不一定對控制性耦合點13提供控制單元，只要能將光成份以充分效率（在技術上看來）射入共用單型寬帶通道波導8，9即可。若無控制的有效耦合爲不可得，則控制單向耦合器，以切換或引導光成份進入共用單型寬帶通道波導8，9，在此情況下，只能有光源的時間多工化操作。圖i8表示發生立體色像用之彩色圖像發生系統。裝置可按照前述實施例之一設立。在此實施例中，其設計原則上相當於圖2所示配置，所不同的是三個波導2、2"，2〃組合於無源耦合點6。在光束空間組合單元14的光輸出，另安裝極化轉換器〜32〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（33) PD ，是以來自控制單元15的控制信號S8切換。觀察者眼睛12通過安裝在眼前的極化器P，例如一付特殊眼鏡，觀察投影在映幕5上的圖像。極化轉換器PD以快速順序，在第一位置輸送左眼用圖像，在另一位置輸送右眼用圖像。極化調變的波長選擇性，需要以時間多工化型態操作的系統。光成份可能高頻的調輝或調幅以及調色，以及空間組合光的折射控制，保證此立體圖像發生法可以達成高品質。各通道波導W，2w，2w亦安裝一極化轉換器PD (以取代圖18所示共用寬帶通道波導9 )(此項設置在圖上未示）。此系統亦可另外用於發生立體彩色虛像（圖上未示）。圖19表示光束成型和光束折射單元之若干實施例，其功能在光束成型裝置3和光束折射裝置4分開： ⑻光束成型是利用透鏡3或透鏡系統，而光束折射是利用活動反光器（掃描器）4 ; ⑹光束成型是利用透鏡3，而光束折射是利用可以微機械方式移動的反光器4; ⑹光束成型是利用透鏡3，而光束折射是利用活動 ---f-t-. Λ-Α-» · 二棱鏡， ⑹光束成型是利用透鏡3，而光束折射是利用可變折射率的三棱鏡，例如外電場E感應的電光效應4 ; ⑹光束成型是利用透鏡3，而光束折射是利用活動光栅4。須知不同波長顯示不同繞射角度，所以波長改變 33 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210'〆297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· *βτ- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（34 ) 時，即光栅以高頻移動時，光栅角度必須校正。在此情況下，只能有時間多工化操作； (f)光束成型是利用透鏡3，而光束折射是利用折射率梯度定向垂直於光傳播方向之媒質’係例如利用不均勻外電場E感應的電光效應所發生； ⑻光束成型是利用透鏡3，而光束折射是利用在平面波導內以聲光方式發生的光栅4。共用寬帶波導末端爲晶圓，並通入平面波導內。如有需要可用積體光學透鏡27 ，把寬帶波導給出的光加以準直。發生聲面的駐波或行波，垂直於光的傳播方面；此波可在平面波導內繞射光。聲波長必須變化以發生各光波長用的同樣折射角度’即發生聲波的數位間變壓器（圖上未示）可只有一對或數對電極，或必須有所謂電極結構的_聲功用，以便增加帶寬，在此情況下只能有時間多工化操作；㈨光束成型是利用透鏡3，而光束折射是利用在體積（散裝）材料內以聲光方式產生的光栅4。發生聲面的駐波或行波，垂直於光的傳播方向；此波將光繞射。聲波長必須因應校正，以發生各波長的同樣折射角度。在此情況下，只能時間多工化操作。圖20表示光束成型和光束折射單元之若干實施例’其光束成型和光束折射功能積合於一總成內： ⑻利用活動聚焦反光器（掃描器）； ⑹利用微機械式活動聚焦反光器； ⑹利用活動聚焦光栅：須知於此不同波長顯示不同〜34〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，?- A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（35 ) 繞射角度，所以當波長改變，即光栅宜逐綫或逐一圖像依序移動，每次爲三個波長h，h，彳3之一，即必須校正光栅角度。在此情況下，只能有時間多工化操作。 ⑹利用微透鏡，垂直於光的傳播方向活動，例如以壓電方式； ⑹利用透鏡，垂直於光的傳播方向活動，例如以壓電方式；㈩利用脫耦光栅，可以調變和聚焦；在此情況下，只能有時間多工化操作； ⑻利用光纖，可以機械方式，例如壓電方式傾斜，並接至給出光學（透鏡）。圖21所示彩色圖像發生系統中，頻率轉換器FU (在此實施例中爲準相位匹配元件），係位於通道波導2〃和2〜在現有技藝狀態下，若使用雷射二極體爲彩色圖像發生系統之光源7，很難得適當的藍光和綠光。然而，若使用非綫型光學活性材料爲基材1 (例如KTiOPO«)，亦可開發第二諧波的發生原理。KTiOP〇4內可用準相位匹配的原理，以便從紅外綫抽運光，即綠光或藍光，發生第二諧波光。在此情況下，必須達成抽運波與第二諧波間的相位和諧，此係以適當方式把一段通道波導分段爲之，以盡量有效達成強誘電性分域反逆。充分電力的抽運光即可發生半波長的光。波長h的光成爲波長h的光；波長；h的光成爲波長h的光。例如光源V發射波長；647 nm的紅光。光源7"發射例如波長；U= 1064nm的光，利用準相位匹配元件〜35〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 :線經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7____ 五、發明説明（36 ) FIT，轉變成波長八=532 nm的綠光。光源7W發射例如波長；ί3 = 830 nm的光，利用準相位匹配元件FLT，轉變成波長；15 = 415 nm的藍光。在共用寬帶波導9輸出處，光成份空間組合後，即可得調輝或調幅以及調色（利用光源）的空間組合光LMV，以供光束成型和光束折射。圖22所示彩色圖像發生系統中，波長h的光射入通道波導V內。光在耦合點V分裂成同樣波長；U的三個光成份。三個光成份在各通道波導2、2"，2W內引導。頻率轉換器元件FU和調變裝置17安裝於各通道波導2。頻率轉換器元件FU的設計，使各元內由波長A發生不同波長的光，例如紅、綠、藍色光，各在相關調變裝置17內調輝或調幅。波長hhh的調光成份在無源耦合點6空間組合，並在共用單型寬帶通道波導9的光輸出處給出，做爲調輝或調幅以及調色的空間組合光LMV。頻率轉換器FU按照發生較高諧波以及和頻及差頻發生的原理操作。（載 M.L. Sundheimer, A. Villeneuve, G.I. Stegemann 和 J.O. Bierlein : 「使用單一源在分段KTP波導內同時發生紅、綠、藍光」，Electronic letters, 30 卷（1994)，12 期，第 975 —976 頁）。圖23所述彩色圖像發生系統內，其易調變之光成份是利用積體彩色瀘光器Fi，由波長範圍Λ；1Ε，尤其是白光所發生。來自光源7的光發射白光，進入寬帶通道波導沪之光輸入。寬帶通道波導Υ利用耦合點V分成三個寬帶通道波導2 \ 2〃，2 w。一彩色濾光器Fi、Fi"，Fi w套裝於各寬〜36〜本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. -線經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（37 ) 帶通道波導內，容許波長h，h或狹帶波長範圍，例如寬帶10 nm，相當於紅、綠、藍色之光通過。必要時，濾光器Fi可用控制信號S9調節或控制。濾光後，各帶寬通道波導2內只存在一波長或狹波長帶之光成份；此等成份可按上述調變和空間組合。調輝或調幅以及調色的空間組合光LMV ，即通至光束成型和光束折射單元10，投光於映幕5上。一圖像點的光成份利用加色混合，發生所需的顔色印象。若使用譜燈（例如高壓水銀蒸氣燈）爲光源7，各單一波導2內的濾光器Fi，只需狹帶至僅容許所需綫通過的程度。圖24所示彩色圖像發生系統，開發出從寬波長光譜，尤其是從白光（減色混合），濾出波長範圍內某些光成份之效果。彩色圖像發生系統使用光源7，發射白光，射入寬帶通道波導Y內。白光在耦合點V分裂入寬帶通道波導2'， 2"，2"，內。波長選擇性調輝器或調幅器Γ7安裝在寬帶通道波導Y ，2"，2W ;僅將光譜的一部份濾出，因爲電光或其他型態的波長依賴性，爲所應控制信號S9之函數。其餘即出現於輔色。在寬帶通道波導2、2"，2W內引導的光成份，往濾光以及調輝或調幅後，在耦合點6空間組合，並射入光束成型和光束折射單元10內。若波長選擇性調輝器或調幅器 7 (例如採取電光Mach-Zehnder干渉計調變器形式）定適〜37〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_ ------ 299554 A7 ____B7_ 五、發明説明（38 ) 當尺寸，即可容易達成此配置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 底座】1容納白光源7，光束空間組合單元^ (包含寬帶波導y，2"，2W，另外有耦合點“，實施光束分裂功能），在寬帶通道波導2八2"，2~上之波長選擇性調輝器或調幅器ΓΤ，Π"，17w，另外有光束空間組合單元14 ，包含寬帶波導2、2" , 2w，8，9和無源耦合點6，以及光束成型和光束折射單元10。圖25所示彩色圖像發生系統中，某一濾長範圍從寬波長範圍之光濾出，即彩色光點即投影以發生色像。由於迄今未知有濾色器可以設立全色像重現所必要的色値，此項解決方式只能用於對彩色重現品質有附帶要求的色像。若裝置是以時間多工化型態操作，且三個光成份可重叠以提供加色混合，即可達成滿足所有要件的彩色重現品質。按照圖25a ，波長光譜δ〗ε的光（在此實施例中爲白經濟部中央標準局員工消費合作社印製光），射入寬帶通道波導9內。濾光元件Fi安裝在寬帶通道波導9內。特定波長或波長範圍，做爲所應用控制信號 S9的函數，從波長光譜濾出。在光源7內，或利用光源7與濾色器Fi間的另一調變裝置（圖上未示），達成調輝或調幅。按照圖25b ，波長光頻八；^的光（在此實施例中爲白光），射入寬帶通道波導9內。濾光元件Fi以及調輝或調幅設備Π，係安裝在寬帶通道波導9上。利用濾光元件Fi 〜38〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（39 ) ，可做爲所應用控制信號Se的函數’從波長光譜八竓濾出特定波長或波長範圍。在此情況下，調輝或調幅裝置17不一定要波長選擇性。在寬帶通道波導9的光輸出處，可得波長光譜A的調光LM，可供利用光束成型和光束折射單元10進一步處理。圖25c表示圖25 b所述彩色圖像發生系統之具體實施例。SOWCW用做寬帶通道波導。電光控制性積體光學Mach -Zehnder干涉計結構MEI用做濾光器Fi ;因爲其波長選擇性特徵，濾出的波長範圍，可用控制信號§9(控制電壓）選擇。若光源7發射白光，則傳送的光即出現在所濾出光成份的輔色裡。可利用控制信號S4 (控制電壓）以電光方式控制的截止調變器，用做調輝器或調幅器17。在單型寬帶通道波導9的光輸出處，可得在波長光譜△彳A內的調輝或調幅以及調色光Lm，以供進一步處理。在圖25所示各實施例內，利用光束成型和光束折射單元1〇，把光做爲彩色組成物的圖像點，投影在映幕5上，由肉眼12感受。此先決條件是，濾光元件可利用其特性選擇全部所需色値。並非含有全部色調的色像所需全部色値，均可由單一濾光元件得之。圖25 a 、25 b和25 c所示具體例變化式，完全適於提供受限但足夠供許多目的（例如投影於玻璃上）之色値範圍。要重現高品質色像所必要的全部色値，必須有至少三色成份的加色混合。〜39〜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210 X W7公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（40 ) 因此，旨在形成色値的至少三個光脈波’是使用時間多工化色點發生原理（見圖8所述）處理。第一種色組成的光使用光束成型和光束折射單元10，投射於第一期間之點。至少第二和第三種色組成之光，在隨後期間投射於同樣圖像點。投射於此點的至少三種光成份’是肉眼內生理色之標的。圖26表示德國專利申請案DE 31 52 〇2〇 A1所透露槪括性已知彩色圖像發生系統。系統使用光纖管F以引導光束。各光纖管F在管的起端相當於光源7。管的他端給至光束成型和光束折射單元1〇，使管的出口面緊緊密集於一平面。圖27表示發生虛像用的彩色圖像發生系統，具有測定和補正稱爲眨眼的視力缺陷之能力。利用圖18所述原理，由發生二不同極化圖像，可達成立體圖像之發生，透過極化眼鏡觀看時可得立體圖像。二極化利用極化三棱鏡PP 在空間分開。校正視力缺陷所需二極化的光軸斜度，是利用控制信號Sie，以光束折射器SA (三棱鏡）傾斜達成。利用控制信號Sw使光束折射器SA呈綫型移動，即可調節二光軸間的距離。極化三稜鏡PP和光束折射器SA係位於光束成型和光束折射單位與極化器P之間。此項配置開啓醫療的新用途。圖28表示發生實像用的彩色圖像發生系統，具有測定和補正稱爲眨眼的視力缺陷之能力。利用圖18所述原理， 40 本紙張尺度適用中國國家標準（ CNS b\4規格（210X297公釐)~ _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂. 線經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（沿）由發生二不同極化圖像，可達成立體圖像之發生，透過極化眼鏡觀看時可得立體圖像。二極化利用極化三稜鏡pp 在空間分開。校正視力缺陷所需二極化的光軸斜度，是利用控制信號Si。，以光束折射器SA (三棱鏡）傾斜達成。利用控制信號S，。使光東折射器SA呈綫型移動，即可調節二光軸間的距離。極化三棱鏡PP和光束折射器SA係位於映幕5與極化器P之間。此項配置開啓醫療的新用途。圖29表示彩色印刷用的彩色混合系統。類似圖9，調輝或調幅以及調色光，利用光束成型裝置3由波導9給出，再引至光束折射裝置4 (在此圖中爲多面鏡），光束折射裝置再利用其與調色和調輝同步運動，掃描光敏性表面 26上的圖像綫，而發生彩色印刷綫。圖像之建立是利用光敏性表面26 (紙）的運動，或寫在活動性光敏性表面26的綫轉移到可印刷媒質（類似雷射印表機上的印刷滾筒）。另外，可用二次元折射來印刷不動的光敏性表面。參照符號 1 基材 2 波導 3 光束成型裝置（光學系統） 4 光束折射裝置（折光鏡） 5 映幕 6 無源耦合點 7 光源 8 波導本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 ---- 五、發明説明（42 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 9 波導，共用波導 10 光束成型和光束折射單元 11 底座，載體 12 肉眼 13 控制性耦合點 14 光束空間組合單元 15 控制單元 16 微光學透鏡 17 調變裝置（調輝器或調幅器 ) 18 溫度安定化裝置 19 光束射出總成（微光學總成 ) 20 外売 21 光出口孔 22 電源 23 控制信號的輸入 24 操作有關彩色圖像參變數用之輸入 25 吸收器 26 光敏性表面 27 平面波導內之透鏡 A 輸出 B 盲輸出 X , y , z 座標系統，义1，^2，^3，义4，乂 5 Δ^ε ?Δ^Ει >Δ^ε2 >Δ^ε3 射出波長範圍 42 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 25>7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂- A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

五、發明説明（43 △;A El ,Kz jE3 Ai , A2) As Si,S2,Sa 54 55s6 57 58 59 S 10 F PD P AM ME I L v L„ L V M Lm V Fi FU BPi PP SA 給出的波長範圍輸入輸出光源用控制信號調輝或調幅單元用控制信號光束成型用控制信號光束折射用控制信號控制性耦合點用控制信號極化轉換器用控制信號濾色器用控制信號可傾斜光束折射器（三稜鏡）用控制信號光纖極化轉換器極化器調輝器或調幅器 Mach-Zehnder干涉計結構空間組合光調輝或調幅以及調色光空間組合之調輝或調幅以及調色光調輝或調幅以及調色之空間組合光濾色器變頻器（準相位匹配元件）圖像點極化三棱鏡光束折射器 43 本紙張尺度適用中國囤家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂·, :線

Claims

ABCD 85年9月17曰修正經濟部中央標準局貝工消費合作社印袈七、申請專利範圍 1. 一種彩色圖像發生系統，包括： 1 —至少一光源（7)，把至少一波長（;{)或一波長範圍（△&)之光，發射到至少一光學波導（2或9 ); --控制單元（15)，接到至少一控制性調變裝置 (17)，以控制光的調輝或調幅和/或調色，並接到光束成型和光束折射單元（10); 一光束成型和光束折射單元（10)，藉此將調輝或調幅和/或調色的光，使用與調變控制同步的控制單元（15) ，折射於至少一空間方向，而圖像場即可以數位方式（光點）或類比方式（光束）書寫；其特徵爲 —在至少一光源（7)與光束成型和光束折射單元 (10)之間，配置底座（11)，上面安裝至少一光學波'導（2 ，9 )，使按照用途可有效傳送波長或波長範圍的最少一光學波導（2，9 )，把調輝或調幅和/或調色的光，射入光束成型和光束折射單元（10)內者。 2. 如申請專利範圍第1項之f色圖像發生系統，其中爲發生全色圖像，供書寫光束調輝或調幅以及調色用之最少二獨立控制性調變裝置，係位於 —最少一光源（7)內，和/或 —最少一光源（7)與具有最少一光學波導（2,9)的底座（11)之間，和/或 —在具有最少一光學波導（2,9)的底座（Π)上，和 /或 /-w 44 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4現格（210 X 2们公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 六、申請專利範圍 —在具有最少一光學波導（2,9)的底座（11)與光束成型和光束折射單元（10)之間；而由下述的調變方式：一調輝或調幅，和/或一調相，和/或一有關極化器或極化光學波導之極化調變’和/或一調色（光的譜系組合）；至少一次使用至少二種調變方式，或至少兩次使用至少一種調變方式，因此特別可有下述變化式：一於最少二光源內調輝或調幅； —至少一光滬的調輝或調幅，以及最少一光學波導內之調色； —光源之調色，以及最少一光學波導內之調輝或調幅；一至少二光學波導內之調輝或調幅；經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一至少一光源內之調輝或寧幅，以及接於另一光源之至少一光學波導，以及一光源之調色，和光學波導內之調輝或調幅；此外，可利用任何信號，尤其是電視信號、視頻信號、聲頻信號、電腦所發生信號、或測量裝置信號，進行調輝或調幅以及調色裝置之控制者。 3.如申請專利範圍第1項彩色圖像發生系統，包括：〜45〜本紙張尺度逍用中國國家梯準（CNS > A4規格（210 X 297公釐） A8 38 C8 D8 六、申請專利範圍 —至少二光源（7 ^ 7 ")，藉此可將不同波長（；11和 h)或不同波長範圍（和)的光成份射出，有效傳送入屬於一光源之一光學波導； —最少二光學波導（2、2 ")，其中無源耦合點（6 ) 或控制性耦合點（13)，位於光學波導（2、2")之輸出；一無源耦合點（13)或控制性耦合點（13)，由此連績至少一光學波導（9 ); 一連續之光學波導（9)，由其輸出給出調輝或調幅以及調色的空間組合光（Lmv或Lvm ).，以最少三個光學波導（2\2"，9)和無源耦合點Γ6)或控制性耦合點（13)，提供光束空間組合單元（14)，.而被控制單元（15)所控制的各波長（1和h)或各波長範圍和△红，：）之光成份，即可以適當方式彼此單獨調變；以及一光束成型和光束折射單元（1〇)，接在連續光學波導（9)之後者（圖1 ) ◊ 經濟部中央標準局男工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4.如申請專利範圍第1項彩色圖像發生系統，包括： ——光源（7)，其光具有者干單獨波長（hh，义3···)或若干單獨波長範圍（△)£，：，△ky，△红一…），或一波長範圍（△&)，可射入光學波導（9)內，能按照用途有效傳送波長或波長範圍，並可在此光學波導（9)內有效傳送，以及 —光學波導（9 )，其中光可以控制單元(I5)控制的適當方式調輝或調幅和/或調色，並在其波導（9)的輸出，給出調輝或調幅以及調色光成份（△彳A ，LM)者。本紙张尺度適用中國國家梂率（CNS)A4说格（2丨0><297公釐） A8 B8 C8 D8 299554 六、申請專利範圍 ·· 5. 如申請專利範圍第1項彩色圖像發生系統，其中最少一光學波導（2,9)爲寬帶波導，尤指白光波導，而此寬帶波導爲一積體光學寬帶通道波導，尤指白光通道波導，或 —寬帶光纖，或 —寬帶準波導，尤指ARROW者。 6. 如申請專利範圍第1或5項彩色圖像發生系統，其中底座（Π)爲一最少一寬帶光纖用托架，或 —基材（1)用托架，在基+f(l)內或上，發生最少一積體光學寬帶通道波導，或最少一寬帶準波導，尤指 ARROW 者0 7. 如申請專利範圍第3項彩色圖像發生系統，其中光束空間組合單元（14)包括同型或不同型光纖之組合，和/ 或通道波導和/或準波導者。 8. 如申請專利範圍第3項彩色圖像發生系統，其中光成份在波導無源耦合點（6)內之無源空間組合，係由下述達成： —使用Y接面耦合器，或 . 一使用積體光學切換或分佈元件’諸如X稱合器或 BOA，或單向耦合器，或三導耦合器’或一積體光學和/或微光學反射器，諸如鏡子、光栅或三棱鏡者。 9. 如申請專利範圍第3項彩色圖像發生系統，其中〜47〜本紙張尺度適用中國囷家標隼（CNS ) A4現格（2丨0><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項存填寫本X ) *1T { 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝六、申請專利範圍 ; —三個光源（7 '，7 "，7 ’”）各射出不同波長（h， h，义3 )或波長範圍（Me"，wE，2，ΔίΪΕ，3)的光，至光束空間組合單元（14); (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —光可射入三個波導（2f，2"，2〃’）之各一輸入； —波導（2 \ 2"，2川）在其輸出，於至少一無源耦合點（6 )，或一控制性耦合點（13)內，與又一波導（9)組合，使空間組合光可在又一波導（9)的輸出給出；又一通至光束成型和光束折射單元（10)，因而可投射於空間內； —各波長（h，或各波導範圍（△< t， △4, 2，△〗£；，2 )的光成份’可以適當方式，彼此單獨調變 ;且 —空間組合光可在空間的至少一次元內，與三個光源的相對應光成份調變之控制，同步達成光束成型和光束折射者。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 10. 如申請專利範圍第9項彩色圖像發生系統，其中各可射入一波導（2,，2"，2，"）內之（波辱hhh或波長範圍，Δ；1Ε，3的）三個光成份，相當於具有紅、綠、藍基本色之彩色系統者。 11. 如申請專利範圍第1項彩色圖像發生系統，其中最少二波長（h)或波長範圍（δ2ε，t)的光成份，可各以光脈波依序射入一波導（2，，2")內，並可在無源耦合點（6 )或控制性耦合點（13)內空間重叠，而且空間組合的光成份可在共用波導（9 )內，利用調變〜48〜本紙张尺度適用中囷國家橾準（CNS )八4况格（210Χ297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍：裝置（17)以脈波周期加以控制者。 12如申請專利範圍第4項彩色圖像發生系統，其中調輝或調幅和/或調色用裝置（Γ7)係配置在波導（9)過程中，而調色裝置是控制性濾光器（Fi)，調變裝置（π)接至控制單元，尤其是光輝度或幅度之調變，可由一控制性光源（7)，或 . - —配置在波導（9)內&於濾光器（Fi)前後的調輝器或調幅器（17)達成者。 13. 如申請專利範圍第4項彩色圖像發生系統，其中混色之色値，可在時間多工化操作中，以個別圖婊點之空間重叠發生者。 14. 如申請專利範圍第4項彩色圖像發生系統，其中各圖像點之色値，可直接透過濾光器（Fi)設定者。 15. 如申請專利範圍第4項彩色圖像發生系統，其中一波導（9 J可在最少一無源耦合點（6 ^分裂至少一次，而同樣波長（k)或同樣波長範圍)的光成份，可在各波導（2 ' ; 2")內引導；一濾光器（Fi)和視需要而定之調輝器或調幅器（17) ，配置在各波導（2'，2")內，而且 —在波導（2'，2")內引導之光成份，是在共用波導（9 )內，於至少又一無源耦合點（6 )空間組合’而 —調輝或調幅以及調色之空間組合光（Lmv )’可在共用波導（9)的輸出給出者（圖23)。 16. 如申請專利範圍第1項彩色圖像發生系統’其中 49 本紙张尺度逋用中國囤家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --0 經濟部中央榇準局貝工消资合作社印¾ Λ8 BS C8 DS ____ 六、申請專利範圍： —波長（2。）的光可射入波導（9 <)內，分裂成—或若干無源耦合點（6 Ί，以及在各波導（2、2"，2〃'）內引導之光成份，或 —至少二波長（…）之光，可射入於至少二 .波導（2,，2")，其中一在至少一波導（2、2 "…）內，設置一變頻器 (FU)，基於非綫型光學效應可藉此發生基本頻率之較高諧波，光的和頻或差頻，如有需要，可配置調輝器或調幅器（17)，而且 —在波導（2'，2")內引導之光成份，是在共用波導（9)內，於至少又一無源耦合點（6)空間組合，而調輝或調幅以及調色的空間組合光（LMV)，可在共用波導（9) 的輸出處給出者（圖21.，圖22)。+ 17如申請專利範圍第5項彩色圖像發生系統，其中波導，尤其是寬帶和白光波導，爲單型，尤其是波導爲單型積體光學寬帶通道波導，即所謂SOWCW者。 18. 如申請專利範圍第1項彩色圖像發生系統，其中爲了發生實像，光束成型和光束折射單元（10)可將調輝或調幅或調色之光，以圖像綫或圖像投影於光敏性表面者。 19, 如申請專利範圍第1項彩色圖像發生系統，其中構成個別總成，即 —控制單元（15)，一至少一光源（7 )，一最少一波導（9 )， 50 本纸认尺度逍用中家標卒（CNS )八4说格（210X297公釐） (#先Μ讀背面之注意事項再填{¾本頁) 、1T 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 Λ8 B8 C8 D8 _ 六、申請專利範圍 —最少一調光裝置（17)，和一光束成型和光束折射單元〇〇).，是個別達成或將若干或全部總成一起實啤於基材（1)上’ 或以混雜方式，在若干基材的基礎上，積合成模組’諸總成係包容於有光出口孔（21)的外壳（20)內，控制單元（15) 容納於模組內，有電氣連接於電磾（22)、控制信號（23)、以及關於色像參變數之操作信號（24)者。 20. 如申請專利範圍第1項彩色圖像發生系統，其中做爲射出裝置（19)的微透鏡，或射出光栅、或習用光學系統、或三稜鏡射出系統、或光纖、配置在最少一光源（7)和最少一波導（2或V )間者。 21. 如申請專利範圍第1項彩色圖像發生系統，其中爲提高光傳送效能，將若干波導和相關輸入與輸出，以及任何調輝器或調幅器和/或調色器，加以並聯者。 22如申請專利範圍第1項彩色圖像發生系統，其中爲提高調輝或調幅和/或調色的消光比，將調輝器或調幅器和/或調色器串聯者。 51 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4说格(210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)