it!7〇7五、發明説明（1 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印絮 本發明乃闞於一影像投射模組以下列順序包含一照明系 統，其含有輻射源及一影像顯示系統，其具有至少一個顯 示板以調變一由照明系統供應之照明光束以影像資訊調 變’照明系統包括一具有位於一出口平面之出口表面之積 分器。 本發明亦關於備有該影像投射膜组之影像投射裝置。 在本文首段所敘述之影像投射模組已揭示於美專利US-A 5,098,1 84中。專利中敘述之影像投射模組包含一照明系統 以供應一照明光束及一顯示系統、其具有至少一顯示板將 準備投射之與影像一致之光束調變。除了一輻射源外，一 個在輻射源後之反射器及一聚光透鏡’已知照明系統尚包 括一積分器系統。保證所有再影像在顯示器之平面中重疊 之另一透鏡安排於積分器系統之後。 該顯示板可爲一液晶顯示板^此一顯示板包含二個含液晶 材料層之透光板及備有像素之二向陣列。每一像素包括一 活動圖像元其將有關像素自外部在未被定址時關閉。活動 像素經由組成部分像素之行與列電極獲得其信號。此外， 有一小區域其中之像素無法驅動，此係由於光刻限制。由 行與列所佔據之像素部份及不能驅動之區域將在以後稱爲 被動部分。實際上交換之活動部分與被動部分之間的比値 限定了顯示板之幾何孔隙。 但上述之液晶顯示板在影像投射模組之光輸上造成一些問 題 在目前之LCD投射系統中，其目的爲極小化。但如所生產 -4- M㈣尺賴财_家辟（CNS 規格（加χ 297公费 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央摞準局負工消费合作社印製 4ii7〇7 ^__五、發明説明（2 ) 之顯示板在尺寸上減小’但以保持清晰度，幾何孔隙將降 低’故造成許多光損失及降低光系統之輸出。此問題之一 解決方案爲在顯示板之照明側利用微透鏡陣列，保證入射 光集中在有效像素部分上。在小型化情況下，微透鏡亦被 減小，甚至微透鏡及液晶層間之距離亦應減小。此等需求 使其在製造上更爲複雜。 此外，液晶顯示板通常，如顯示板將影像資訊以極化調變 方式加在光束中’則該板位於二極化器之間。如未極化光 入射顯示板，一半數將被第一極化器所吸收，因而引起極 化器及顯示板之加熱’故顯示板可能損毁^ 一解決方案爲 在輻射源及顯示板間之光路徑上將光極化。但此需要如極 化光束分離器等之額外組件。 此外’如係一具有單一顯示板之彩色影像投射裝置，2/3 之入射於顯示板上之光將會損失。事實上，彩色顯示板會 造成包含三個獨立像素之彩色點而無法由肉眼分辨。在一 组像素中’每一像素包含有一不平之彩色濾波器以吸收三 立色之二色’再由其他二個彩色濾波器之一通過。每一像 素僅能通過1/3之入射光。在知名影像投射裝置中，此現象 之解決係將輻射源之光束分裂爲三條單色次光束如在美國 專利US-A 5,161,042中揭示之角彩色分離。 簡言之’由於光係入射在顯示板之被動部分，及由於在主 動部分有不需要方向之極化光及/或不需要波長光之入射於 主動部分，由輻射源供應之光之大部分均已損失，因而無 法構成像有任何貢獻。爲防止此舉發生β以往曾有數種可 -5- -----装------、1Τ------y (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CN'S ) A4規格（210X297公釐） *ίί7〇7 ΑΊ ___Β7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印^ 五、發明説明（3 ) 能性被建議。-項缺點是以此方式實施—影像投射裝置非 常複雜。使其小型化，複雜性大增’因爲此等不同级件之 配置及製造需求更爲困難β 本發明之目的爲提供一相當簡單之影像投射模组，其中之 光線有三個入射位置，顥示板不要之波長或極化方向光可 被收回而再度有機會對形成影像有所供獻。以此方式，一 個具有較大光輸出之影像投射模組可以實現而不必對輻射 源作額外努力。 在此目的，本發明之影像投射模組之特徵爲第一反射裝置 出現於積分器系統之出口平面中’第二個選擇性反射裝置 亦出現於此模组中，以及一光系統被安排在第一反射裝置 及第二反射裝置之間以供經由在第一反射裝置上之第二反 射裝置以至少部分將積分器系統之出口表面成像a 本發明乃根據一項認知，即光路徑中之拒光或吸收光區域 在影像形成前即被消除，以及反射區域被引入，該區域有 一由入射光之位置，波長或極化方向所決定之選擇性反 射。入射光入射於不需要之位置及有不需要之波長及極化 方向今後被稱爲無用光。 本發明以上敘述之理想係由結合第一及第二反射裝置而實 現，在二者之間之無用光已被反射及至少部分被變成有用 光。無用光因此被恢復而非吸收或拒斥，故相當高之光輸 出可以實現而不需複雜化影像投影模組β 光系統可確保自第二反射裝置之光至少部分到達第一反射 裝置，反之亦然。 -6- (請先閱讀背面之注意事項再填^本頁) -6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29?公茇) 411707 A7 B7 ~ _ ___ _________ 五、發明説明（4 ) 積分器可以不同方式予以實施。 本發明之影像投射模组之第一個具體實例之特徵爲積體器 系統包括第一及第二透鏡板，第二透鏡板之透鏡共同構成 積分器系統之出口表面。 在此情況下，第二透鏡板之平面位於積分器系統之出口表 平面。積分器系統之出口平面位於出口平面中。出口平面 之意義爲貢獻於積分器功能之第二透鏡板之表面，換言 之，即第二透鏡板之透鏡所佔據之平面。 每一透鏡平面備有一透鏡矩陣· ’第一透鏡板之每一透鏡將 輕射源在第二透鏡板之一透鏡上成像。第二透鏡板之每一 透鏡在顯示板上將對應之第一透鏡成像。 本發明之影像投射模组之另一具體實例之特徵爲第一反射 裝置包括一反射區域出現在第二透鏡板上。 在此情況下’第二透鏡板包括透鏡及反射面積。透鏡及反 射區域之構型有二種不同可能。反射區域實施之方式由第 二反射裝置選擇無用光之參數決定。 本發明之影像投射模組之另一具體實例之特徵爲第—反射 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 ---------—装------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝置具有至少一鄰近第二透鏡板之反射元件，並位於積分 器系統之出口平面中。 在此情況下，至少一個獨立反射元件安排在第一反射裝置 4平面中。反射元件之實施亦係由第二反射裝置選擇無用 光之參數決定。 本發明之影像投射模组之另一具體實例中，其中之積體器 系統係以不同方式實施，其特徵爲積分器系統包括一光透 本紙張尺度適用中g國家標準（CNS公 «i?or A7 一-----------B7 __ 五、發明説明（5 ) 月條’其遠離輻射源之端面形成積體器系統之出口平面。 由於包含於一條内之光反射係發生在條之側壁，單色光分 布將在遠離輻射源之條之端面產生。 遠離輕射源之條棒之端面可被認爲出口表面。出口表面所 在之平面爲積分器系統之出口平面。 本發明之影像投射模組之另一具體實例之特徵爲第一反射 裝置有至少一個反射元件與條棒之端面相鄰，並位於積分 器系统之出口平面中β 在此情況下’第一反射裝置由安排在積分器系統之出口平 面中之一個或多個獨立反射元件组成。 本發明之影像投射模组之又一具體實例之特徵爲第二反射 器之平面包容一個與光軸成一非9〇。之角，及該光系統包括 第一及第二透鏡，由第一透鏡建立之積分器系統之出口表 面之影像則位於第二透鏡之聚焦平面中。 將第一反射裝置之平面傾斜，積分器系統之出口表面之影 像可跨出口平面轉移。以使用光系統方式，反射之影像在 幾何上有與通過出口平面本身之入射光相同特性s &濟部中央榡準局員工消费合作社印架 ---------装，------訂 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明之影像投射模组之另一具體實例之特徵爲第二 反射裝置有一反射區域，其至少部分與顯示板結合在一 起〇 第一反射裝置完全位於一富影像之位置。窗影像之意義爲 在顯示板位置之照明光束之剖面。 如影像投射裝置爲一彩色影像投射裝置並有一單彩色顯示 板，一個由三個獨立像素之彩色點於是形成。每一此等像 -8 - 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS )八4说格（2lOx297公釐） A7 B7 4U7Q7 五、發明説明（6 ) 素包含一不同之彩色濾波器。當白色光入射在—顯示板 上’僅有入射在此板上之三分之一的光可用於一影像之形 成。事實上，二分之二之光對相關像素有不適宜之彩色故 被吸收。爲防止此點，本發明之影像投射模組之特徵爲第 二反射裝置含有二向色性反射元件之圖案，該圖案與顯示 板之像素圖案對應。 ' 本發明因此建議以二向色性鏡圖案之單顯示板代替在影像 投射模組中之傳統彩色濾波器圖案。二色性鏡可將對應每 一像素之像素之適合波長之光通過，而將其他光反射至出 口平面，該處之光尚有機會到達—適當之像素β除了選擇 入射位置，在此例中亦發生波長之選擇a 二向色性反射元件可以或不與顯示板統合_起。 吾人了解，美國專利US-Α 5,〇29,986已揭示提供具有像點 圓案對應之二色性鏡圖案之顯示板以便實現—輕古、 干x< 光輸 出0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 气 本發明之影像投射模組之又 陣列安排於顯示板之照明侧， 列之一聚焦平面中。 具體實例之特徵爲—微透鏡 二色性元件則位於微透鏡陣 經濟部中央榡準局負工消費合作社印製 微透鏡陣列可保證入射在顯示板上之光集中於有效像 分。二色性鏡可安排於微透鏡陣列之聚焦平面中。 ’' 部 本發明之影像投射模組之另一具體實例之特徵爲—微主 陣列位於顯示板之照明側，二色性元件則安排於严 鏡 列上。 、^•适鏡陣 一液晶顯示板包括像素之二維陣列。每一像素 ， 、哥一活動部 9 表纸張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公楚 鲤濟部中央標準局貝工消費合作社印紫 ^ti7〇7 Α7 ---—__ Β7 五、發明説明（7 ) 刀此部刀事實上是交換的，一被動部分係由電極及黑罩 所形成。正常時，入射於被動部分之光不構成影像之形 成並且會引起顯示板之發熱，此點對液晶材料可能有 害。爲防止此點，本發明之影像投射模組之另一具體實例 之特徵爲第一反射裝置有許多反射區域，至少部分與顯示 板之被動像素部分重合。 在顯示板之被動部分位置配置反射區域時，板上之入射光 即向第一反射裝置反射。結果，原來入射於被動區域之光有 了一或二個機會到達，至少部分到達活動像素部分。在此 1月形下，即發生以參考顯示板上之入射位置而選擇無用光。 本發明之影像投射模组之另—具體實例之特徵爲積分器系 統之出口平面實際上與第二反射裝置平行，及在積分器系 統之出口平面中之反射部分涵蓋一表面’此表面爲出口表 面之二倍大。 此舉可使在第二反射裝置上之第二反射提供影像投射模組 增加光輸出之可能性。 本發明之影像投射模組之另一具體實例之特徵爲積分器系 統之出口平面實際上與第二反射装置平行，及積分器系統 之出口平面中之反射部分涵蓋一表面，其爲出口表面之三 倍大。 反射次數及恢復之可能性因而大增。 本發明之影像投射模組之又一具體實例之特徵爲第二反射 裝置包括一反射極化器安排於照明系統與顯示板之間，及 一極化轉換裝置備於或接近第一反射裝置之上。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4ΐΜ4· ( 2UVX297公釐） I - » I -I .....— 1— I —.^1 - I. -I i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 4ti7〇7 A7 ._B7__ 五、發明説明（8 ) 當一光束在到達顯示板之前到達反射極化器時’顯示板之 無用光之極化方向再被反射至第一反射装置。極化轉換裝 置可保證此光之極化方向被轉換，故在反射向第一反射裝 置後，此光將有第二個機會到達顯示板，故其將對影像之 形成有所貢獻。 第二反射裝置可包括一反射極化器及鄰近顯示板上之反射 區域之結合。在此情況下，極化之方向及顯示板上之位置 或入射光之彩色必須加以選擇。 本發明之影像投射模組之另一具體實例之特徵爲極化器爲 一線性歸還方向性極化器。 在此情況下，由光源發出之未極化光在極化器上被線性極 化，而極化之無用方向被送回其光源。 本發明之影像投射模組之另一具體實例之特徵爲其極化器 爲一膽固醇極化器。 在此情況下，由光源放射之未極化光在極化器上被循環極 化° 一膽固醇極化器爲一知名之元件，此種極化器有一液晶聚 合物材料之光層，該材料具有膽固醇順序。意即該材料在 螺距P之螺旋形結構之溶液中之分子自發的依順序而成，提 供該溶液爲一薄而活動層於二個平行基質之間以後，螺旋 形結構引起下列結果，即螺旋結構之軸與該層成爲橫向。 當一未極化光束入射於一膽固醇極化器上，左旋轉及右旋 轉之極化光束成分將彼此分開。事實上’旋轉方向與螺^ 方向對應之光束成分將被反射，而具有其他旋轉方向之光 --------- -11 - 本紙法尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0:<297公兹> ----τ-----Λ------IT------1---- r (請先閱承背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 4ίί7β7 五、發明説明（9 ) 束成分則發射。但光束成分能被傳輸與否不僅由旋轉方向 決定，亦由入射光束之波長決定。反射波長；^=1/2(ηϋ+ηβ)ρ。 僅有與螺距ρ方向對應之旋轉方向之光束成分之部分及位於 波長帶λ。以内之光束被反射。 本發明之影像投射模组之另一具體實例之特徵爲極化器爲 一極化波束分裂器。‘ 此一極化器如顯示板爲一反射顯示板時更爲有利，因爲極 化分離將由傳播方向之分離伴隨。 本發明之影像投射模組之另一具體實例，其中之第二反射 裝置係由線性極化器所構成，該具體實例之特徵爲第一反 射裝置係以光譜反射，及在第一反射裝置之附近有；L /4之 板0 爲了使由反射極化器反射之光能通過極化器，即有第二個 機會，對影像顯示板無用之極化方向應轉換爲有用極化方 向於或接近第一反射裝置之附近。此一實施可由將第一反 射裝置作爲光譜裝置及提供一 λ/4板在或距第一反射装置之 附近。線性極化之光首先由；I /4板變成圖形極化光。極化之 方向在光譜反射器上反向。當此等圓形極化光再度通過；L/4 板，其將被轉換爲一線性極化光束，其極化方向與原始光 束互補。 本發明之影像投射模具之另一具體實例中，第二反射裝置 包括線性極化器及具有反射區域在或於接近顯示板之處， 其特徵爲一 λ /4板出現在反射在線性極化器上之光路徑中， 及第一反射裝置至少在線性極化所反射之光爲入射時爲光 本紙張尺度適用中國國家標牟（CMS ) Α4规格（210Χ297公釐） ---------士衣------1Τ------"' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -12 - _______- 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 411707 a7 _ B7五、發明説明（10 ) 譜反射。 由於由極化器反射之先必須改變其極化方向，極化方向必 須在光到達之處予以改變==此可以達成除經由將第一反射 裝置作爲光譜反射器並在極化器反射之光到達之處，以及 提供一；1/4板於此光之光徑中。 來自顯示板之反射光有一不正確位置，或不正確彩色，故 不應改變其極化方向。結果，光到達之位置應維持其極 化。對線性極化光而言，一光譜反射器保持其極化。 本發明之影像投射模組之另一具體實例，其中之第二反射 裝置由一膽固醇極化器所形成，其特徵爲第一反射裝置爲 光譜性。 當由膽固醇極化器反射之光束成分再度到達第一反射裝 置’其極化方向將反轉’但第一反射裝置必須以光譜反 射。結果，來自第一反射裝置之光束成分將有—適當之極 化方向以便可以由膽固醇極化器使其通過至顯示板。 根據本發明之影像投射模具之另一具體實例，其中第二反 射裝置包含一膽固醇極化器及有一在或顯示板附近之反射 區域，其特徵爲在第一反射區域或其附近有一 λ/4板於反射 至反射區域之光路徑中。 因此，極化方向及顯示板上之入射位置必須加選擇《此情 況下，一 λ/4層應出現在一位置，該位置對應由顯示板反射 之光到達第一反射裝置之位置。在光譜反射器上之位置， 即極化器所反射之光到達之處應保留未加處理，因爲此光 之極化必須反向。 ----------Λ------'訂 (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS )六4说格（210Χ297公釐） 經濟部中央標丰局員工消费合作社印製 «1707 at __B7________ 五、發明説明（11 ) 本發明之影像投射模组之另一具體實例，其中之第二反射 裝置包括一膽固醇極化器及有一反射區域於或在顯示板之 附近，其特徵爲該膽固醇元件之旋轉方向與膽固醇極化器 之旋轉方向相反，並位於第一反射裝置之上或附近，並出 現於反射在反射區域之光的光徑中。 不在入射光之極化方向必須保持之位置配置λ/4板，但可 提供一膽固醇元件，其旋轉方向與構成第二反射裝置一部 分之膽固醇之旋轉方向相反。由顯示板反射之光將通過膽 固醇極化器至第一反射裝置，在該處將被膽固醇元件所反 射，但如此等元件之旋轉方向相反時能維持其極化方向。 本發明之影像投射模組之另一具體實例中，第二反射装置 在或在顯示板附近有一反射區域，其特徵爲反射極化器及 反射區域及顯示板之平面與光轴形成一不同於9〇。之角度， 同時共同形成一角度。 在此情況下’可以確保反射之光可到達此等位置，而第二 個機會是非常大。 本發明之影像投射模具之另一具體實例之特徵爲該膽固醇 極化器包含有一液晶聚合物材料之單一層，該層内之分子 螺旋之節距在二個値間變化，該二値與所需涵蓋至少充分 可見光波長範圍之反射帶之上限及下限對應。 此舉提供了在全部可見波長範園内極化分離之可能性。此 點對具有單一顯示板之彩色影像投射裝置非常有利。 含有單一層之膽固醇極化器之優點爲可達到高品質之光， 而且可能很薄’儘管大波長範園。此外，事音 . Τ只上，非垂直 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規^ ( 2!C1X29·/公董) ' —----- {請先s:讀背面之注意事項再填寫本頁) 装 訂 經濟部中央標準扃負工消費合作社印製 411707 at Β7 五、發明説明（12) 入射角之反射波長帶之移位可以簡單方式處理。 本發明之影像投射模組之另一具體實例之特徵爲_又/斗板 出現在膽固醇極化器與顯示板之間。 該顯示板可圓形調變極化光，及顯示板可線性調變極化 光。由爲膽固醇極化器爲一圓形極化器，在極化器與顯示 板之間必須安排一λ/4板，在一線性顯示板情況下，可將理 想之圓形極化之光束轉換爲線性極化光束成分。 本發明之影像投射模具之另一具體實例’其中之積分器系 統包含第一及第二透鏡板，其特徵爲第二透鏡板爲半圓形 或四分之一圓形，照明系統能供應一半圓或四分圓照明光 束於第二透鏡板之位置。 投射透鏡之瞳孔可充分地以光填充。 本發明之影像投射模組之另一具體實例，其中之積分器系 統包括第一及第二透鏡板，其特徵爲第一透鏡板之透鏡之 長寬比與顯示板之長寬比對應。 因此，顯示板之有效照明可以實現。 本發明之影像投射模組之另一具體實例之特徵爲影像顯示 系統包括二個顯示板，其中之一可供調變單色光束，另一 個則可供調變至少二種不同單色光束，顯示板之前爲一個 二色性濾波器，具有一輸送波長與相關顯示板調變之光束 波長對應，在輻射源及相關顯示板間之每一光徑之實施與 輻射源與顯示板間之上述光徑之實施方法相似。 在一顯示板用來供二色之用及另一顯示板供三色使用之具 體實例之優點爲單色顯示板之彩色有高度清晰度。另一優 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（2〗0><297公釐） -----------裝-- {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 411707 A7 _；____B7_ 五、發明説明（I3) 點爲燈之光譜效率可爲最佳。共同發生於一顯示板上之二 彩色可以結合爲二個主彩色。 本發明影像投射模組之又一具體實例之特徵爲影像顯示系 統包括二個彩色顯示板，其中之每一個在輻射源及相關彩 色顯示板間之光徑與上述之輻射源與顯示板間之光徑均以 相似方法實施。 此種結合用於三維影像投射裝置中。 本發明之影像投射模組之又一具體實例之特徵爲每一彩色 頻道之實施與上述之輻射源與影像投射模組間之光徑相 似。 本發明之影像投射模組之另一具體實例之特徵爲供再結合 調變之單色次光束之裝置係由—個包含彼此跨越之二色性 鏡之二色性三稜鏡系統组成。 用來供再結合之用的二色性鏡之平面性，即品質非常重 要。該具體實例中之一個彩色再結合系統非常適合使用於 小型影像投射系統中，因其系統有一相當高的發散，而二 色性鏡間之界面由於此一發散而可看見。此外，二色性鏡 可以用簡單方式實施，因爲其位於相當厚之磨光基質上。 經濟部中央標挲局員工消費合作杜印製 --- !? I. I f -- - u t— - - I— _ T / X 刁 ，ya (請先閒讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之影像投射模組之又一具體實例之特徵爲影像顯示 系統爲一反射影像顯示系統。 本發明亦關於一影像投射裝置包括一照明系統及一影像顯 示系統共同形成一影像投射模组，尚備有一投射透鏡系 統’其特徵爲此影像投射模組以上述方式實施。 本發明之影像投射模组之另一具體實例之特徵爲一個用來 -16- 本紙張尺度適用中國國家標率丨CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局β：工消资合作社印^ 41VW A7 -----B7 五、發明説明（14) " " '~ 將投射透鏡系統之進口瞳孔中之積分器系統之出 像之第三個透鏡備於第二透鏡與投射透鏡系統之間。 第三個透鏡保證投射透鏡之直徑受到限制。 本發明之影像投射模組之另-具體實例之特徵爲膽固 化器安排於第二及第三透鏡之間。 其理由爲第二個反射裝置係經常在或在顯示板之附近，詼 處之光速爲遠心。 ~ 所有之該λ/4板宜爲消色差’即其在寬波長範圍頗爲活 動，故本發明之使用可無任何彩色影像投射裝置問題。 本發明之其他特性將可自以下之參考具體實例之説明更爲 清晰。 " 圖中： 圖1(a)及](b)爲一含積分器系統之影像投射裝置； 圖2，5(a)，5(b)，7及8爲本發明之一影像投射模組之具體 實例：’丨 圖3發)^示在第二反射裝置上之單—反射用之透鏡板之表 面上之透鏡元件及反射區域之分布； 圖4(a)及4(b)爲在第二反射裝置上之雙重反射用之第二透 鏡板之表面上之透鏡元件及反射區域之可能分布； 圖6(a) ’ 6(b)爲在第二透鏡板上之表面之透鏡元件及反射 區域之分布’及如第二反射裝置係由一膽固醇極化器及與 顯示板統合一起之反射區域之组合而形成時在積分器出口 表面上之積分器表面及反射表面之分布； 圖9及丨0爲包括本發明之影像投射模組之一影像投射裝置 -17- 本紙張尺度適用不固國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ί請先閏讀背面之注意事項再填荇本頁)
A7 411707 五'發明説明（15) 之具體實例’該模組有三個單色顯示板； 圖5(c)及11顯示本發明之影像投射模組及一反射顯示板之 影像投射裝置之具體實例； 圖12(a)及12(b)爲供一具有半圓及四分之一圓形截面之光 束之積分器系統之出口表面上之積分器表面及反射表面之 分布。 圖1(a)中所示之影像投射裝置1包括照明系統3及—影像投 射系統1 3共同構成一影像投射模组2。照明系統3備有輻射 源5 ’其部分被抛物線反射器7所包圍，並跟随一個聚光透 鏡9。輻射源亦可由一球形反射器部分包園。在該情況下， 聚光透鏡可以省略。照明系統3有一出口窗1 1。此爲一虛表 面與影像投射裝置1之光軸垂直，數個元件之位置即以其爲 準向決定。出口窗11如自輻射源5觀之，應位於顯示板15 之前。 影像顯示系統13包括一顯示板15包含在二個極化器25及 2 7之間。影像投射裝置1尚包括投射透鏡系統1 7，以單透 鏡顯示以求簡單，該系統1 7供投射調變之光在影像投射螢 幕1 6之上。 經濟部中央標隼局工消費合作社印製 照明系統3包括一積分器系統1 9以使影像均勻性最佳及裝 置之光輸出最大。積分器系統19可包含第一透鏡板21及第 二透鏡板23如圖1(a)中所示。每一透鏡板21，23含數個透 鏡，以22，24表示以矩陣方式形成。第一透鏡板21之透鏡 之寬度及高度爲一致的、其與顯示板15之長寬比對應。第 一透鏡板2 1之每一透鏡22在第二透鏡板23之對應透鏡24上 _______ ~ 18 -____________ 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央椋隼局員工消費合作社印製 «17Q7 A? B7 五、發明説明（16) 產生一燈影像。第二透鏡23之每一透鏡24將顯示板15上之 第一透鏡板2 1中之對應透鏡22予以成像，所有在顯示板上 之影像彼此重疊。 ' 積分器系統1 9亦可由一光透明之桿形成。耗合至样之光 將被反射數次於侧牆上，故在遠離輻射源5之样端面2〇上可 有均勻之光分布。圖1(b)顯示作爲一積分器之有透光捍之一 影像投射裝置。 顯示板可爲一包括像素矩陣之液晶顯示板。—活動元件如 TFT(薄膜電晶體）在未定址時自外部將像素去搞合，此活動 元件存在於每一像素中。活動元件經由在像素中延伸之行 及列電極收到其信號》此外，由於光刻限制，在像素中有 一小區域無法被驅動。結果，一像素可認爲包含一活動部 分，實際上係交換的。及一被動部分。如未採取額外措 施，被動部分可造成光之大量損失。事實上，自輻射源之 光並入射於被動像素部分將對影像之形成有利。此外，此 羌’由於吸收關係，將造成顯示板無用之加熱。已知解決 方案爲在安排照明側顯示板之微透鏡陣列，該陣列可保證 光均可集中在活動像素部分。 顯示板可爲一單色板。如希望一個彩色影像投射裝置，可 備有三個彩色頻道供每一主彩色之用，每一彩色頻道於是 備有一單色顯示板。來自輻射源之光束首先被分裂成三個 次光束，調變之後再結合。 顯示板亦可爲一彩色顯示板。此情沉下，每一彩色點係由 三個不同單色像素所建立。而不能以肉眼分辨。此等像素 _ -19- _一 本紙張尺;ΪΪ用中囤國家標率f0NsT^4規格（2I0X2S»7公疫Τ" ~~' ----------Λ------訂------' c請先閒讀背面之：这意事項再填寫本頁) A7 411707 __B7 五、發明説明（Ί7) (請先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 備有一彩色濾波器，其將相關彩色輸送，而將二種其他主 色吸收。因此’自輻射源入射之白色光之三分之二由於吸 收而損失。 如顯示板之作業係基於極化調變，顯示板位於建立極化光 之第一極化器25及稱爲分析器之第二極化器27之間以使極 化調變光可作爲照明變化而可見》實際上，來自輻射源5之 光之百分之五十由第一極化器25損失。一已知解決方案爲 將第一極化器爲反射極化器，及與極化—轉換元件結合， 俾對顯示板典用之極化方向轉換爲有用之極化方向。爲防 止分析器之加熱’可選擇一折射分析器。此種分析器可將 來自光徑之光加以折射而非吸收對影像無用之光。 如顯示板爲一擴散液晶顯示板，如PDLC，則極化器可以 省略。 上述之已知解決方案以降低光損失，但亦使影像投射模組 更爲複雜。尤其在希望小型化顯示板時尤其如此，加在此 系統中之光組件上之需求變得極爲嚴厲。 本發明建議一些方法可降低影像投射模组之光損失而不致 使模组變爲複雜，即使顯示板再小型化亦然。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖2，5(a)，5(b)，5(c) ’ 7，8，9，1〇及11顯示本發明之影 像投射裝置之具體實例，並説明如下。 本發明中提議之一種方法爲在積體器系統19之出口平面 中提供第一反射裝置’及在照明系統3之出口窗1 1之附近備 一個第二反射裝置，積分器系統丨9之出口表面藉光系統3【 之助經由第二反射装置至出口平面29中成像，光學系統31 -20- 本紙乐尺度適用中国國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公逄） 411707 Λ7 ________ B7 五、發明説明（18) 位於第一及第二反射裝置之間β出口平面29在積分器系統 有一個透鏡板時’第一透鏡板23即位於該平面中。出ρ平 面29在積分器系統有一個光透明桿時，端面2〇即位於其平 面中。以此方式，可以恢復自輻射源5之光，及入射在顯示 板15之無用方向之光，及具有無用之光特性，如無用之極 化方向或無用之波長之光予以恢復而有第二個機會使其於 不同方向入射’或在顯示板15上有不同之極化方向俾其在 影像形成上有所贡獻。本發明之影像投射模具能適應該反 射光，換言之即無用光，故可以在出口平面29之區域内將 積分器系統之出口表面製造一新影像，第二透鏡板23或端 面20均位於該出口平面29中，將第一反射装置放在此影像 之位置’光可以再反射至顯示板15以及給予再調變之機 會。 第一及第二反射裝置有不同可能之具體實例。每一反射裝 置之具體實例及其組合與光恢復之選擇參數有關。 經濟部中央標率局負工消費合作社印製 m —ϋ .....I I— - ..---n l1- I- - l^i i-------«1 Ti tr-s (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 第一反射裝置可由另一元件組成，該元件位於積分器系統 19之出口平面中。此具體實例可供積分器系統中之二具體 實例之用。第一反射裝置亦可統合於第二透鏡板23中。此 具體實例僅在積分器系統具有透鏡板是可能的。 第二反射裝置之平面與光軸成傾斜，俾積分器系統之出口 表面跨出口平面而轉移。 圖2顯示一影像投射裝置之具體實例，該装置有一影像投 射模组’其中之第一反射裝置統合在透鏡板23上，並由反 射區域33形成’該區域分布於此透鏡板之表面上。第二透 _____ -21 - 本絲尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（2i〇x 297公趁） <11707 A7 B7 經漪部中央標導局員工消費合作社印^ 五、發明説明（19) 鏡板23之每一透鏡24以與顯示板i 5對應之長寬比放射出相 同之光錐》位於積分器系統〗9及顯示板1 5之間之光系統3【 包括第一透鏡35及第二透鏡37。自第二透鏡板23之每一透 鏡24之窗影像產生於第一透鏡之聚焦平面中，所有窗影像 均重合。一個自影像之意義爲照明光束在顯示板15區域之 剖面積。由改變透鏡35之聚焦長度，窗影像之尺寸可以適 應改變《第二透鏡3 7選擇後可使其將第二透鏡板23在無限 遠處予以成像’而由第一透鏡35所造之第二透鏡板23之影 像則位於第二透鏡37之焦點平面内。由於第一透鏡35及第 二透鏡37之選擇，第二透鏡板23之影像在反射區域33上反 射後到達原始平面29而不必改變其尺寸。第二透鏡板23包 含與透鏡24—樣多之反射元件33，此外，反射元件33及透 鏡元件24之尺寸一樣。圖3中顯示爲透鏡元件24之分布， 及反射元件33在第二透鏡板23表面上之分布。 由於第二反射裝置之平面與光轴成傾斜，第二透鏡板之每 一透鏡可在位於此等透鏡間之反射元件上成像〇在第二透 鏡板中反射在此等元件上之後，自此等元件之光錐以與來 自第二透鏡板之光相似之方式將顯示板照明，因爲來自反 射元件及來自第二透鏡板之光錐幾何形狀上相同。因此， 影像投射模組之光輸出可大舉增加。在此構型中。第二次 反射在第二反射裝置之光束將到達在第二透鏡板23中之透 鏡，該處即光束原始出處。因此，由於第二次反射，在此 具體實例中，對系統之光輸出無額外貢獻。 上述之具體實例與使用一微透鏡陣列有相同之故用，即由 -22- ---------.装-- *- (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙掁尺度適用中國國家標隼（CNS) A4規格U】〇X297公釐） A7 B7 411707 五、發明説明（20) 袭-- I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於光亦入射在被動部分所發生之光損失可大舉降低，雖然 有此等優點，其作業與顯示板之基質之厚度無關，因此在 顯示板小型化時不受影響’及具有降低之幾何孔隙，如具 有相同尺寸但有高解析度之顯示板亦不受影響。 第一反射裝置之另一具趙實例包括提供一獨立反射元件於 積分器系統19之出口平面29中’其緊鄰積分器系統之出口 表面相都或在其上方。此情況下’第—反射裝置未與第二 透鏡板統合一起。此具體實例可供積分器系統之二種可能 性使用，將稍後詳加敘述。 經濟部中央標準局負工消贫合作社印裂 不同具體實例亦可供第二反射裝置之用。第二反射裝置可 位於照明系統3之出口窗1 1，但亦可位於其附近。之後再統 合於顯示板。第一個方式，其中之裝置與顯示板統合_ 起，如係與單彩色顯示板有關，爲以二色性鏡圖案代換在 已知顯示板上吸收彩色濾波圖案。在此情況下，以茱波長 在無用位置入射之光將給予第二個機會再入射於顯示板之 一不同位置。每一濾波器除了吸收二主彩色外，此二彩色 將被反射至積分器系統19之出口平面29。在反射至第一反 射裝置後，此等波長之光將到達顯示板之不同位置，但第 一及第二反射裝置必須配置於相互適當之角度。此時，將 第二反射裝置傾斜涉及顯示板之傾斜。 第二反射裝置可包括在顯示板上之反射區域。如上所述， 入射於被動像素部分之光對像之形成無何助益。爲了使此 等被動邵分反射，入射在該處之光將被反射至第一反射裝 置’在第二個機會，光將入射於不同位置，至少一部分光 -23- 本紙張尺度適用中國國家標皁（CNS > A4規格（2] 0 X ：297公赴） A7 A7 B7 4ii7a*f — 五、發明説明（21) 爲活動像素部分'。 爲了獲得更高之光輸出，積分器系統19之出口平面29與 第二反射裝置均與光軸傾斜成一角度。如積分器系統包括 二個透鏡板，第二個透鏡板予以傾斜。如積分器系統含一 透光桿’其端面20可能與地成一已知角度。此時，在顯示 板上之第二反射可以實現，故光再度被導致積分器系統之 出口表面上之反射元件之圖案上，結果對系統之光輸出有 利。在出口乎面29中之反射表面應較出口表面大二倍。如 反射區域與第二透鏡板統合一起，則第二透鏡板23之反射 表面爲透鏡表面之二倍大。圖4(a)及4(b)各顯示透鏡元件24 及在透鏡板23上之反射區域33之可能貢獻。 第二反射裝置可包括一反射極化器39，如圖5(a)所示。有 不同形式之反射極化器。反射極化器39可能是一線性歸還 方向性極化器。當一未極化之光束入射在一極化器上，一 半光束將可通過。其他極化方向之光將被反射至光束之原 點。爲了使反應之光束有第二個機會，及能有助於成像， 極化轉換裝置應位於在或接近第一反射裝置之處《爲達此 一目的’第一反射裝置可以光譜反射器實施，以Λ/4板出現 在極化器及第一反射裝置間之光徑中。；ί/4板可位於或接近 第一反射裝置。結果，極化方向將被改變爲補助極化方 向，結果，在到達極化器3 9後將通過至顯示板1 5。 反射極化器39亦可爲一膽固醇極化器。此極化器包括一 有一膽固醇順序之液晶材料，並爲一圓形極化器，其將旋 轉方向對應於膽固醇材料之分子螺旋線之旋轉方向之極化 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CN’S ) Α4規；^7—2]0X297公於) -----------襄------" - {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 經濟部中央標準局員工消f合作社印52 A7——illiOS_!Z___五、發明説明（22) 方向予以反射。反射之極化方向應爲對顯示板之無用之極 化方向’並被反射至第一反射裝置。爲了與其結合，第一 反射裝置必須以光譜反射器實施，因爲一光譜反射器可將 圓形極化光改變爲圓形極化光但是有相反之旋轉方向。到 達膽固醇極化器之後，此方向旋轉之光將通過<»此種情況 下’第二反射裝置出現在照明系統與顯示板之間，可能在 照明系統3之出口窗1 1内。如顯示板與線性極化光合作，一 λ/4板4 1最好位於膽固醇極化器及顯示板之間，俾將自膽固 醇極化器之圖形極化之輻射轉換爲線性極化之輻射。該λ /4 板41以虛線顯示’因其爲一光元件。未極化之光經由積分 器系統之出口表面通過第二透鏡板23之透鏡24至顯示板 15，此等未極化之光由膽固醇極化器39所圓形極化。對顯 示板15之無用極化方向經由第一透鏡35及第二透鏡37被反 射至出口平面29 ’並在第二透鏡板23上之反射區域33之圖 案上成像。反射在此元件33時，圓形極化光之旋轉方向將 反轉，但此等元件必須是以光譜反射器實施者。光再度經 由第一及第二透明35，37入射至膽固醇極化器39，現在已 有適當之旋轉方向以通過顯示板15。 如第二反射裝置包含一膽固醇極化器，在顯示板之前的第 —極化器2 5則可以省略。 另一可能是以一光束分裂器實施極化器39。其具體實例 如圖5(b)所示。無用之極化方向被光束分裂器39自光!徑反射 並選至一反射器40。第一反射器應爲光譜式，而；1/4板應備 於極化器39及第一反射裝置之間的光徑中，俾在光再到達 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T l ! -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 B7 itt7Q7 五、發明説明（23 ) 光束分裂器之前將極化方向轉換。作爲一極化器之光束分 裂器特別適合反射性顯示板，因爲不同方向之極化有不同 之傳播方向。 第二反射裝置尚包括在或接近顯示板15上之反射區域或 二色性鏡。在此情況下，必須注意’由反射區域之光在反 射至第一反射裝置時應保持其極化方向，而由極化器反射 之光則應反向俾逐後通過極化器3 9 » 如積分器系統包括二個透鏡板，例如，備有三個反射元件 33供第二透鏡抵23内之每一透鏡24，透鏡元件之尺寸與反 射元件之大小相等。其在透鏡板23上之分布如圖6(a)所示。 反射元件以Μ表示，位於透鏡24之上。此等透鏡由反射在 極化器39上之光而成像。 如第一反射裝置包括一獨立反射器安排在積分器系統19 之出口平面29中，尚有三個反射元件具有與出口表面之表 面面積相等之表面面積。圖6(b)爲此種構型之一例。出口表 面’即具有積分器功能之部分由參考號碼24代表。反射區 域Μ ’ Ν1及Ν2與圖6(a)中之反射元件Μ，Ml，Ν1有相同之功 用，稍後將詳加說明。 如極化器39爲一膽固醇極化器，元件μ將改變其入射光 之圓形極化方向，但必須以光譜反射器實施。事實上，此 等元件接受由極化器所反射之光。反射元件Ν1接受由顯示 板15之反射區域首次反射之光，因爲光到達顯示板15之無 用位置。反射元件Ν1位於鄰近透鏡24及元件Μ之處。顯示 板15及膽固醇極化器39與光軸成傾斜但方向不同。由於元 -26- 私纸張尺度適用中國國家標準（CNS )八姑1格（2丨ΟΧ297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掣 4ϋ7ΰ7 Β7___ 4ϋ7ΰ7 Β7___ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（24) 件Ν1爲接受由顯示板反射之光。此等元件將備有—a/4層 以便其極化方向在反射在此等元件上得以保持β元件^2應 以與元件Ν1相同方式實施。事實上，元件Ν2接受由顯示板 第二次反射之光。 如不提供元件Ν1及Ν2以Λ/4板以保持入射光之極化方 向’元件Ν1及Ν2可被提供以膽固醇極化器，其具有與極化 器3 9相反之旋轉方向。光首先通過極化器39至顯示板。因 爲光入射於此板之無用位置’其被顯示板反射並由極化器 39通過再度至第一反射裝置》如在光到達位置之第一反射 裝置有一膽固醇極化器而其之旋轉方向與極化器39之旋轉 方向相反時，此光將被反射而不改變極化方向。結果，再 度由極化器39通過，至少部分到達顯示板之適當位置。 將一線性反射極化器與反射區域在或在顯示板附近結合， 光入射及由顯示板反射之第一反射裝置之區域Ni及Ν2應保 持其極化方向，因而以光譜方式反射線性極化之光。光入 射並由極化器反射之區域Μ應改變其極化方向，結果以光 譜方式反射，並應備有一；I /4層。 此等具體實例當提供一可能性，即將與第二反射裝置平行 之第二透鏡板23予以傾斜以便可使在影像顯示板上之第二 反射可對系統之光輸出有所貢獻。顯示板15亦可備有微透 鏡陣列（未示出）。因而可使入射光均集中於顯示板之活動 像素部分上。一微透鏡陣列可以二不同模式提供。第一種 模式，一色性鏡位於微透鏡之聚焦平面。每鏡之中心位於 對應微透鏡之光軸。微透鏡與顯示板平行。在第二模式 -27- 本纸張尺度適用中囷國家標準（CNS ) A4規格（2!CKX297公釐） --- i^i if -I -I;----I - -I -I I i i i 1 ·1 I 丁 *T (请先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 —«Ϊ707 五、發明説明（25) 中，二色性鏡安排在微透鏡陣列之平面側。 ---------^------ΐτ *' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如以上所述，第一反射裝置可由—反射元件43組成，該 元件與第二透鏡板23相鄰並位於同—平面29内，即在積分 器系統出口表面之下，上或緊鄰。圖7爲含一影像模組之影 像投射裝置之一具體實例。在第二反射裝置上反射之光造 成出口表面之一新影像，例如，在積分器系統〗9之出口表 面29中之透鏡板23或端面20，及反射元件43所在之位置。 此反射元件43再發射光至顯示板，該處，光有第二次機 會由顯示.板1 5所調變。反射元件4 3此例中爲一獨立元件。 如第二反射裝置由一膽固醇極化器39如圖7所示構成，此 極化器3 9與光軸傾斜，故第一及第二透鏡3 5 ' 3 7結合後， 極化器3 9之反射光可到達反射元件4 3。此情況下，反射元 件43應舄光譜反射器以便可使其改變入射之極化光之旋轉 方向。反射裝置43可爲一金屬鏡。由反射元件43反射至顯 示板15之光現將由膽固醇極化器39通過。第二透鏡板23或 端面20在反射元件43上之反射影像與通過積分器29之入射 光具有相同之特性及形狀。在出口平面2 9中，積分器系統 之出口表面之反射影像與光抽Ο爲由出口表面通過之光束之 點對稱鏡影像。 經濟部中央標举局兵工消費合作社印繁 在影像投射模組之一較佳具體實例中，該模組包含一積分 器系統及二個透鏡板，照明系統能使在第二透鏡板之位置 產生一具有半圓或四分圓截面積之光束而無光損失發生在 由光源供應之光束。在此種情況下，原始及所成之像共同 形成一圓截面而照明顯示板15。在反射元件43上之反射影 用中國國家標準（CN.S ) Α4规格（210X297公嫠） -28- _ ^1707 Α7 _ Β7 五、發明説明（26) 像在由積分器系統19所通過之光之相同位置經由第一及第 二透鏡35，37構成一窗影像。關於有二個透鏡板之積分器系 統之特別具體實例，請參考歐洲專利規格EP 〇 467 447。 圖12(a)及12(b)爲積分器系統之出口表面及獨立反射元件 結合之可能構型供照明光束之半圓形或四分圓形截面之 用。以此方式，將出口平面29之形狀與光束之截面積形狀 相適應，可以節省材料。 如顯示板15與線性極化光合作，一凡/4板41位於極化器 39與顯示板15之間。 如第二反射器可與顯示板丨5綠合一起，反射在顯示板15 上之光亦被成像於出口表面附近，上或下之出口平面29 中。如反射裝置43爲一金屬鏡而第二反射裝置爲膽固醇極 化器，於是鏡則應備有一 Λ/4層或備有旋轉方向與極化器39 相反之膽固醇極化器於顯示板之反射光到達之處，俾禁止 在反射元件上之極化方向之改變。顯示板15與光軸成一角 度之傾斜以使第二透鏡2 3之影像到達反射元件4 3。 蛵濟部中央榡準局員工消费合作社印1i ------- *-' (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本κ ) 影像投射模組尚可備有第三個透鏡45，其由積分器系統 19所通過之光及反射之影像在投射透鏡17造成影像。圖8 顯示一具有一影像投射模组之影像投射裝置之一具體實 例，該影像投射模組之光系統包括一第三透鏡45 »透鏡45 可位於顯示板之前或後。圖8中，第一反射裝置由獨立之反 射元件構成。第三透鏡45可安排於一影像投射模組中，其 中之第一反射裝置與第二透鏡板統合一起，或在一影像投 射模組中，第一反射裝置由獨立反射器構成。如透鏡45出 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐) 經濟部中央棕準局員工消費合作社印絮 4ii7〇7 A7 ---— —__ B7________ 五、發明説明（27) 現’膽固醇極化器可安排在第二及第三透鏡之間，但此位 置之積分器必須在無限遠之處。 該人Μ板及Λ Μ層最好爲消色差性。 圖9爲一彩色影像投射裝置與三個單色顯示板53，55，57 而非一個彩色顯示板之結合β由輕射源5發射之白色光由二 向色性鏡47，49分裂爲三個次光束…，^，、，每一主光之 一 °與有關彩色對應之單色顯示板53 , 55 , 57位於每一次光 束中以將次光束以影像資訊調變》調變後，次光束二個二 向色性鏡59，61再結合爲單一光束由影像投射裝置，爲簡化 計以單一投射裝置17投射至影像投射螢幕16上以成像，以 5 1及6 3代表之鏡爲一般摺疊鏡。在此具體實例中，照明系 統3包括一積分器系統19其有第—透鏡板21及第二透鏡板 23。第一反射裝置位於第二透鏡板2 3之平面29中β 第一反射裝置可以反射區域33之方式與透鏡板23統合， 該區域在圖9中位於透鏡之間。每一顯示板備有此種反射區 域。第一反射裝置亦可由獨立反射元件組成，與圖7及圖8 成類比，並位於透鏡板23之平面中。第二反射裝置可包含 一膽固醇極化器39 »每一彩色頻道包括—個在顯示板前之 膽固醇極化器。膽固醇極化器可認爲是照明系統之—部 分。如第二反射裝置包括一膽固醇極化器，第一反射裝置 應以光譜反射器實施。第二反射裝置尚可包含反射區域 其至少部分與顯示板之被動像素部分重合。一具禮實例中 之第二反射裝置包括一二向色性鏡圖案，不適合此—情 況，因爲顯示板爲單色板。 -30- 本紙乐尺度適用中國國家標準（CN’S ) A4規格（210X29?公釐） ---------A-------，?τ C'· (請先聞讀背面之注意事項再填寫本瓦) A7 B7 411707 五、發明説明（28) 第二反射装置可爲一組合，即一反射極化器及備有反射區 域之顯示板之组合。此情況下，第一反射裝置之實施必須 使由顯示板反射之光在反射至第一反射裝置上時不改變其 極化方向，而由極化器所反射之光之極化方向則應予以改 變。 彩色再結合不用單獨之二向色性鏡，再結合系統可以三棱 鏡系統實施，其中之二向色性鏡相互跨過β以此方式，鏡 可能非常平，因爲其位於相當厚之光滑基質上β此外，在 小型化影像投射系統中，二向色性鏡間之介面可以見到， 因爲照明光束有一高擴散。圖1 〇爲其具體實例。 圖1 0爲一有影像投射模組之影像投射裝置1之側面圖，該 模組本發明可以使用。由輻射源5發射之未極化光入射於二 向色性截面71上，該二向色性截面71保證實現三彩色通道 供每一主色之用。二向色性截面71可在空中含有二向色性 鏡，因爲影像性質在此情況下爲次重要β圖中僅顯示一個 彩色通道。其他二彩色通道則位於圖之上及下二平面中。 每一彩色通道容纳第一鏡75以摺疊光徑。光最後通過積分 器系統73並經由透鏡系統31及第二鏡77至顏示板79。在相 關之顯示板將每一彩色通道之光調變後，其由第二個二向 色性三稜鏡81個以再結合，俾隨後由投射透鏡系統83予以 投射。 由於光之第二個機會之工作原理，光係入射在顯示板之無 用位置，或該光具有在每一彩色通道中對影像之形成有不 利之光特性，該原理與以上所述之在影像投射模组之 ____ -31 - 本μΓ張尺度“中_家標準（CNS) Μ規格(77〇_:< 297公楚） -I - ---- H —表1 - n H - —丁 7 彳 ·*τ (讀先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局员工消費合作社印^ 經濟部中央標準局員工消費合作社印^ 41170^_^ 五、發明説明（29Ϊ ~ ~~~ 之原理可以類比，請參考以上圖說之敘述。 三個彩色通道中之每-光徑均可根據本發明予以實施。圖 1〇所示之具趙實例之優點爲在第二透鏡及照明系統之出口 窗之間並無二向色性鏡之存在。 圖1!爲本發明之影像投射裝置之另—具體實例，其中之 顯示板爲反射性顯示板。自照明系統3而來之未極化光經由 透鏡系統31及；L/4板85入射在極化束分裂器87。極化之一 方向通過在光束分裂器87中之界面89，而自光 另一極化方向則被偏轉。圖U中之具體實例有二個顯示板 89，91。此等顯不板爲反射性質。顯示板89爲僅調變紅色 光。爲限制光損 一㈣Π反射綠及藍光而僅通過紅色 光之—向色性之鏡93安排在顯示板89之前。調變之結果， 紅色光之極化方向可能變化，結果，改變極化方向之光將 被偏轉至投射透鏡17。顯示板91爲一僅能調變藍及綠光之 顯示板。一個可通過綠及藍光及反射紅光之二向色性鏡安 排在顯示板9 1之前。在此例中，極化方向將因調變而改 變，故光束分裂器87將調變之光通過至投射透鏡17〇 顯不板91可能爲一顯示板其中之像素備有藍及綠色傳送 滤波器。或者’顯示板可以時間順序以圖像資訊調變藍及 綠光束’經由此顯示板之時間同步而在螢幕上成像，僅綠 及藍色光被阻止。 此種具體實例之優點，其中_液晶顯示供二彩色之用。第 二個顯示板供第三彩色之用，其優點爲單色顯色板中彩色 尤鬲解析度，或燈之光譜效用之最佳程度可以達到。三彩 ____ -32- 本紙‘尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（Τί〇>< 297公楚} (請先閱讀背面之注意事項再填艿本1) * I I II _> -4 «1707 Λ7 _____ B7 五、發明説明（30) 色當然以不同方式分布於二個顯示板上。 亦可用一個三色板與一單色顯示板結合。此時，在彩色板 前之二向色性鏡則可以省略。此種結合可提供一種實現在 一定彩色之輋値照明之額外照明。 其他组合爲二個三彩色板或一個三彩色板及一個黑向板。 在上述心所有具體實例中，光徑可以與本發明之影像投射 模組相似万法實施。此情況下，由顯示板反射之光到達之 第—反射裝置上之位置應保持其極性。 以上各圖2,5⑷，5(b)，5⑷，7,8,9及1〇均參考 二個透鏡板之積分器系統予以說明如上， 工 彳-畀亦可有—積 分器系統結構成一個光透明之桿。 -------II - ±衣-- *'.卜 (請先閏讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部中央標毕局員工消費合作社印^ 33- 本纸張尺度適用中國國家搮準（CNS > A4規格（210X297公釐）