TW468076B

TW468076B - Reflective projector

Info

Publication number: TW468076B
Application number: TW088105844A
Authority: TW
Inventors: Takeshi Goto; Hideshi Yoshida; Tetsuya Kobayashi; Toshihiro Suzuki; Hisashi Yamaguchi
Original assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2001-12-11
Also published as: KR20000028562A; JP2000199883A; US6478429B1; KR100343427B1

Description

468 076 Α7 Β7 五、發明説明（1 ) 發明之背景 1. 發明之領域本發明是有關於一種反射投影器β特別地，本發明是有關於一種可以藉由使用一色彩分離/合成元件將一影像顯示在一大螢幕上’一反射液晶板及相類似產品者。傳統地，作為顯示一影像於一大螢幕上的投影式液晶投影器’ 一具有ΤΝ液晶板之半透明型液晶顯示器是被廣泛地使用的。近年來’在一反射液晶板之研究被進行著，在該反射液晶板中’一像素之孔徑率是藉由在每一像素中提供一反射電極而增加。除此之外，該反射液晶板是被使用在該投影型液晶投影器。該反射液晶板之孔徑率是高於該傳統半透明型液晶板。因此，一小型且有效率之投影器可以被實現。 2. 相關技藝之描述第1圖所示為一種習知反射投影器之方塊圖。如圊所示’該反射頭影器10包括有一光源U，一極化分離稜鏡（PBS)12，一個二色稜鏡14,數個反射液經板16R ’ 16G及16B，一投影透鏡Π等等β在此，r，g，b，分別指紅色，綠色與藍色。在該結構中，該極化分離稜鏡12取出來自由該光源發射出之光磁通之線性極化光。在此同時，該線線極化光線之方向被改變90° 。而後該線性極化光進入該二色镜鏡μ 〇本紙張尺度適用中國圏家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） (請先鬩讀背面之注意事項#,紙寫本頁) 裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 4 68 076 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製之照明不能被使用。一對抗此問方法是設置一氰色（Cy)裁止濾鏡及— 黃色（Ye)截止濾該光源11及該二色正交棱鏡14之間或該二色正交稜鏡I4與該投影透鏡17(參考第1圖），使切除 A7 B7 五、發明説明（至該二色稜鏡14之入射光被分離成紅色，綠色，及藍色（RGB)之光束，及該等光束由該二色稜鏡14出來。在經由該分別相關於每一顏色之反射液晶板16R，16G，及16B 被反射之後’該光束再一次經由相同的光學通道進入該極化分離稜鏡12。在此時，在該等分別被反射液晶板16R，16G，及16B 調整之光束間，在作動液晶板之區域中被調整之該等光束在該光束之極化之方向被轉變90°後出來。因此，在該區域中被調整之進入的光束通過該極化分離稜鏡12,及由該投影透鏡17投影在一螢幕（未示於第1圖）上，使義i^成一影像》因為該非常昂貴光學裝置之極化分離镜鏡1&挺1用作為上述習知反射投影器10，其將會有該反射投癌_〇之，成本將增加之問題。再者，對於該極化备離稜鏡12去分離來自該光源10之光束之極化是困難的也是另一問題，該光源 11例如是以± 2 °來分佈光線》再者，該習知反射投影器藉由分離來自光源11之白光成為三光束來製.造RGB光束》為此原因，有一問題是在，彩色純度因分別存在於G-B之間及G-R之間的該氰色（Cy) 及黃色（Ye)之成_雖，混合在該三光束之間而降低，及一使用於發射一聚光本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2_97公釐） (請先閱讀背面之注意事項#威寫本頁)

1 68 076 A7 B7 五、發明説明（3 ) 不需要之波長。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，作為帶通濾鏡之該氰色（Cy)截止濾鏡及該黃色 (Ye)截止濾鏡之切除率不足以切除一 10-20nm頻帶，其為不需要之波長區域。在此，該切除率是一任一波長區域之反射/吸收率。因此，光損失可以藉由切除一需要波長區域來產生，或，因為該不需要波長沒有被完全地切除，充分的顏色純度不能被確保因此，沒有任何光損失之確保的色彩純度是沒有被實現的。再者，因為該二色正交棱鏡14與該極化分離稜鏡12之二光學元件被設置在於習知反射投影器10中的該等反射液晶板16R，16G，及16B與該投影透鏡17之間，其有一問題是在，該等反射液晶板16R，16G，及16B與該投影透鏡17 之間的空隙變長了。此結果是該投影器的體積變大了。更甚者，因為該二色正交稜鏡14之光學通道是長的，光的分散因而發生。因此，該極化分離稜鏡12,該二色正交稜鏡14，與該投影透鏡17需要被作成較大型，以應付該光之分散。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明之摘要本發明之主要目的是提供一種體積小，有效率，價格不貴，且具有高色彩純度之反射投影器。本發明為達上述目的所使用的反射投影器包括有：一光源：一反射液晶板；一色彩分離/合成單元，用於分離由上述光源之一光本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（2〖0X297公釐） 68 076 M濟部智葸財產局8工消費合作社印製. A7 _______B7_五、發明説明（4 ) 束為多數預定色彩的光束及/或用以合成預定色彩之多數光束成為一光束；一投影透銳；一第一起偏振器，設置於上述光源與上述反射液晶顯不板之間；及一第二起偏振器，設置於上述反射液晶顯示板光源舆上述頭影透鏡之間。根據上述發明因為不需要使用傳统的昂贵極化光束分配器，因此可以在低成本中獲得一良好對比影像》圖式之«S要說明本發明之其他目的，構造及優點將由以下詳細說明伴隨著相關圖式而更加明顯，其中：第1圈係一種習知反射液晶投影器之方塊圖；第2圖係根據本發明第一實施例之反射液晶投影器之方塊圖；第3圖係根據本發明第二實施例之反射液晶投影器之方塊圖；第4圖係根據本發明第三實施例之反射液晶投影器之方塊圖；第5圖係根據本發明第四實施例之反射液晶投影器之方塊圈；第6圖係根據本發明第五實施例之反射液晶投影器之方塊圖；第7圖係根據本發明第六實施例之反射液晶投影器之 ---------丨 ~· . (請先聞讀背面之注f項再5^本買. 訂_ 本紙張A度適用中國國家揉準（CNS > A4规格< 210X297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 468 076 A7 __—_______B7 _ 五、發明説明（5 ) 方塊圖；第8圖係根據本發明第六實施例.之反射液晶投影器之第一變型之方塊圖；第9圖係係根據本發明第六實施例之反射液晶投影器之第二變型之方塊圖；第1 〇 A圖係用以解釋相對於一個二色稜鏡，沿著一照明光束及一影相光束之色彩方離方向平面之進入/出來方向之圖式；第10B圖係用以解釋相對於—個二色稜鏡，沿著一照明光束及一影相光束之垂直方向平面之進入/出來方向之圖式；第11A圖係根據本發明第七實施例之反射液晶投影器之一平面圖；第11B圖係根據本發明第七實施例之反射液晶投影器之侧面剖視圖；第12圖係用以解釋該二色正交稜鏡之特性之圖式；第13圖係用以解釋該反射顯示元件之特性之圖式；第14A圖係是用以解释一極化控制元件之第一實施例之第一例之圖式；第14 B圖係是用以解釋一極化控制元件之第一實施例之第二例之圖式；第14C圖係是用以解釋一極化控制元件之第一實施例之第三例之圖式；第15圖係是用以解釋一極化控制元件之第二實施例之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐） n· ti ^^1 1^1 n _ _ toj --1装-- -·.., 广請先聞讀背面之注意事項%據寫本頁) 訂· 468076 A7 _B7_ 五、發明説明（6 ) 圖式，第16圖係顯示在第14A，14B.，及14C圖，與第15圖中之二色稜鏡之反射特性之圖式；第17圖係用以解釋該反射顯示元件之第一實施例之第一圖式；第18A圖係用以解釋該反射顯示元件之第一實施例之第二圖式，其顯示一侧面剖視圖；第18B圖係用以解釋該反射顯示元件之第一實施例之第三圖式，其顯示一平面圖；第19 A圖係用以解釋該反射顯示元件之第一實施例之第四圖式，其顯示一側面剖視圖；第19 B圖係用以解釋該反射顯示元件之第一實施例之第五圖式，其顯示一平面圖；第20圖係用以解釋該反射顯示元件之第二實施例之第一圖式；第21A圖係用以解釋該反射顯示元件之第二實施例之第二圖式，其顯示一側面剖視圖；第21B圖係用以解釋該反射顯示元件之第二實施例之第三圖式，其顯示一平面圖；第2 2 A圖係用以解释該反射顯示元件之第二實施例之第四圊式，其顯示一侧面剖視圊；第22B圖係用以解釋該反射顯示元件之第二實施例之第五圖式，其顯示一平面圖；第23圖係一結構方塊圖，其中一啟偏振器與一又/4乎本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項存填寫本筲) •裝· ir 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 68 076 A7 _______B7_ 五、發明説明（7 ) 板被設置在一個二色正交稜鏡之表面上；第24A圖係用以解釋該反射顯示元件之第三實施例之圖式；第24B圖係用以解釋當電源打開時，該反射顯示元件之第三實施例之圖式；第24C圖係用以解釋當電源關閉時，該反射顯示元件之第三實施例之圖式；第25A圖係是一個二色正交稜鏡之平面圖，其中在一進入/出來平面上之一光進入區域與一光出來區域是被分離的；第25B圖係是一個二色正交稜鏡之側面剖視圖，其中在一進入/出來平面上之一光進入區域與一光出來區域是被分離的；第26A圖係一個二色正交稜鏡之平面圖，其中在一進入/出來平面上之一光進入區域與一光出來區域是被重疊的；第26B圖係係是一個二色正交稜鏡之侧面剖視圖，其中在一進入/出來平面上之一光進入區域與一光出來區域是被重疊的；第27A圖係根據本發明第八實施例之反射液晶投影器之平面示意圖；第27B圖係根據本發明第八實施例之反射液晶投影器之侧面剖視圖；第28A圖係根據本發明第九實施例之反射液晶投影器本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項#/填寫本頁)

-10 - :68076 A7 B7 五、發明説明（8 ) 之平面示意圖； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 第28B圖係根據本發明第九實施例之反射液晶投影器之侧面剖視示意圖；' 第29A圖係根據本發明第十實施例之反射液晶投影器之平面示意圖；第29B圖係根據本發明第十實施例之反射液晶投影器之側面剖視示意圖；第30A圖係根據本發明第十一實施例之反射液晶投影器之平面示意圖；第30B圖係根據本發明第十一實施例之反射液晶投影器之側面剖視示意圖；第31圖係用以解釋一極化轉換光學元件之第一實施例之圊式；第3 2圖係用以解釋一極化轉換光學元件之第二實施例之圖式；第3 3圖係用以解釋一極化轉換光學元件之第三實施例之圖式；經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第3 4圖係用以解釋一極化轉換光學元件之第四實施例之圖式；第35A圖係用以解釋雜訊光線原因之圖式；第3 5B圖係用以解釋雜訊光線原因之圖式，其顯示第 3 5 A圖中被箭頭A所指之圓圈内部之放大圖；第36圖係根據本發明第十二實施例之反射液晶投影器之二色正交稜鏡之方塊圖；本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Ο 8 07 6 Α7 Β7 五、發明説明（9 ) 第37圖係根據本發明第十二實施例之第一變型之反射液晶投影器之二色正交稜鏡之方塊圖；第38圖係根據本發明第十二實施例之第二變型之反射液晶投影器之二色正交稜鏡之方塊圖；第39圖係根據本發明第十三實施例之反射液晶投影器之二色正交稜鏡之方塊圖；第40圖係根據本發明第十三實施例之一變型之反射液晶投影器之二色正交稜鏡之方塊圖；第41A圖係根據本發明第八實施例之一變型之反射液晶投影器之二色正交稜鏡之平面示意圖；第41B圖係根據本發明第八實施例之一變型之反射液晶投影器之二色正交稜鏡之侧面剖視示意圖；第42A圖係根據本發明第九實施例之一變型之反射液晶投影器之二色正交稜鏡之正面示意圖；第42B圖係根據本發明第九實施例之一變型之反射液晶投影器之二色正交稜鏡之側面剖視示意圖。較佳實施例之詳細說明以下，本發明之實施例將與伴隨的圖式加以描述。第2圖是一方塊圖，其顯示本發明之第一較佳實施例之一反射投影器20A之主要元件。如圖所示，本發明之反射投影器20A包括有一光源21，一第一起偏振器23，一二色稜鏡24，一反射器22, 一第二起偏振器25,數個反射液晶板26R，26G，友26B(R代表紅色，G代表綠色及B代表藍色），一投影透鏡27等等。因為該反射投影器20A使用本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 2.97公釐） (請先閲讀背面之注意事項再'樣寫本頁) :裝_ 訂- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12 - 468 076 A7 __ϋ_— 五、發明説明（1〇 ) 該等反射液晶板26R，26G ’及26B作為反射顯示元件，此後該反射投影器將被稱為反射液晶投影器β 該光源21，該反射器22，及該第一起偏振器23形一照明系統。該光源21是一高壓水銀型短弧燈。該反射器22設置在上述光源之背面，及其是設計使得一反射光束可以聚集向著該投影透鏡27。特別地，該反射器22是形成橢圓形且該光源21是置於該橢圓形反射器22之第一焦聚。該二色稜鏡24分離來自該光源21之白光為紅色（R)，綠色（G)，及藍色（Β)等三顏色。再者將詳述如後，該二色稜鏡24是作為一色彩分離/合成元件，其合成由該等反射液晶板26R，26G，及26Β反射的每一光束該二色稜鏡24 採用四個分別具有三角柱之稜鏡28Α〜28D組合而成之型態。該二色稜鏡24被稱為一正交稜鏡。一紅色反射薄膜29R 及一藍色反射薄膜29Β是為用以分離及合成色彩之干涉薄膜，其形成在該等相互面對之稜鏡28Α〜28D表面上。上述結構之二色稜鏡24是設置於該光源21與每一反射液晶扳26R，26G，及26Β之間，及每一反射液晶板26R， 26G，及26Β與該投影透鏡27之間。在此實施例中，該等反射液晶板26R，26G，及26Β是作為反射顯示元件使用。該等反射液晶板26R，26G，及26Β 是同向對稱型（TFT型液晶顯示板）。在該平板中的液晶顯示板是Merica公司製造之液晶，它的介電常數異向性是負值。設置在每一反射液晶板26R，26G ’及26B之每一個反射電極使用一銘電極作為TFT型液晶顯示板之顯示電極， $紙張尺渡適用中國國家標準{ CNS)A4»( 210X297^ ) ----------Ί-- ί請先閔讀背面之注意事項再與寫本頁) 訂 >k· 經濟部智慧財產局員工消背合作社印製 13 4 6 8 076 A7 A 7 B7 五、發明説明（u) 及鋪面基體是一穿透電極。該液菁層之厚度d與該液晶之重曲折Δ η之乘積（△ η d)可以被算出。例如，介於0_1微米汞柱與0.6微米汞柱之間。而由施加一電壓使一液晶分子傾斜的方向角度是被建立為相對如第2圖所示之平面中的液晶板之長度的方向45° 。再者，進入該等反射液晶板26R，26G，及26B之光束之入射角是大約10°為例。然而，一不會被傾斜影響的投影器可以由入射角小於20°而被實現。該投影透鏡27投影一光述在_螢幕上，該光束已經被該等反射液晶板26R，26G，及26B所影像調整及被該二色稜鏡24所合成。在此實施例中，用於放大之一透鏡是被使用為該投影透鏡27。一包括有碘是極化薄膜是被使用作為該第一及第二起偏振器23及25。該第一起偏振器23是設至在該光源21與每一反射液晶板26R，26G，及26B之間。該第二起偏振器25 是設置在每一反射液晶板26R，26G，及26B與該投影透鏡 27之間。再者，該第一起偏振器23與該第二起偏振器25是形成相互交錯尼科關係。在此該二色稜鏡24與該第一起偏振器23之特性將被描述。在此實施例中，當來自該光源21之光束再經由該第一極化器23進入該二色稜鏡21，該被極化光線之方向是垂直或平行於於被繪於該稜鏡28A柱形方向（垂直於繪於第2圖之平面）之直線，該稜鏡28A包括有該二色稜鏡。再者，在此實施例中，在該光源側邊上的二色稜鏡21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I〇X297公釐） ----------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再^;寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 68 076 A7 B7 五、發明説明（12 ) 之特性是不同於該投影侧上的。亦即，該光束以一淺角進入該二色稜鏡24之每一反射薄膜29R及29B，其該光束是以一深角被發射至該投影侧。為確認該結構，該反射/傳輸特性是在該左侧及該右側被調整的。特別地，該特性是被調整使得該二色稜鏡24之右侧是比左側容易穿透。在以下，上述結構之反射液晶投影器20A之操作將被描述。由該光源21發射之該照明光束（白光）藉由穿過該第一起偏振器23被轉換成S極光或P極光。此照明光束撞擊在該二色鏡鏡24之一進入/出來平面43。該入射光束之軸進入之方向是被決定使得該入射光束（該照明光束）正交成繪於該等稜鏡28A-28D之柱形方向之一直線。亦即，如第10A 圖所示，該入射光束沿著一平面（該平面稱為一色彩分離方向平面51)進入以一預定角度進入，該平面分散該二色稜鏡24之色彩分離方向。更甚者，在此入射時間，該入射光之極化狀態始不改變的。至於進入該二色稜鏡24之照明光束，色彩被該二色稜鏡24分離。特別地，只有一紅色光束被該紅色反射薄膜29R 反射，及只有一藍色光束被該藍色反射薄膜29B反射。因此，只有該紅色光束進入該反射液晶板26G，及只有該藍色光束進入被該反射液晶板26B。每一不同顏色的光束以一斜線方向進入該等反射液晶板26R，26G，及26B之個別對應之一個，而後由其上反射本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I 裝訂 _/ ... <請先閱讀背面之注意事項再洗寫本頁) -15 - 68 076 A7 A7 _B7_ 五、發明説明（13 ) 在此，在此狀態，該等液晶分子是由於電壓被施加於該等反射液晶板26R，26G，及26B而同向對稱，該入射光之極化狀態是當其來自每一反射液晶板26R，26G，及26B 時被反射。在此例子中，當在一次穿過該二色稜鏡24之後，該反射光束是被第二起偏振器25吸收，該第二起偏振器25是與該第一極化器成交錯尼科關係及設置在該投影透鏡27之前。因此該反射光是不會被投影的。亦即，一黑色影像將不會出現。另一方面，在此狀態，該等液晶分子因為電壓被施加在該等反射液晶板26R，26G，及26B上而成水平，該入射光之極性狀態改變了。該光束是由每一反射液晶板26R， 26G，及26B所反射，及反射光束再一次穿過該二色稜鏡24 。經由色彩合成之後，該反射光束由該進入/出來平面43 出來，及穿過設在該投影透鏡27之前的第二起偏振器25，及而後投影至一螢幕。亦即，一影像被顯示。該色彩被合成之光束被稱為影像光束。在此時，如第10A圖所示，該影像光束是由該進入/出來平面43發射沿著該色彩分離平面51以一預定角度進入至該投影透鏡27。因此，在此實施例中，該二色稜鏡24之一平面之進入/出來平面43是作為該照明光束之一進入平面及該影像光束之出來明面使用。

明顯地，進入每一反射液晶板26R，26G，及26B之該入射光束之主抽必需是相對於每一反射液晶板2 6R ’ 26G ，及26B成一 S波或一 P波之狀態。當該光束進入非該S 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (諳先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16 468076 A7 B7 五、發明説明（14 ) 波或該P波之狀態時，該二色稜鏡24之反射特不同於前述狀態之特性。因此，在此例子中，被該等反射液晶板26R ，26G，及26B反射與通過該二色稜鏡24兩次之光束之極化不是線性極化。因此，該上述黑色影像將不會被產生。進而言之，每一反射液晶板26R，26G，及26B之液晶分子之對齊是幾乎完全同向對齊是絕對必要的的。當在該 S波（P波）狀態之一光束進入該等具有同向對齊液晶之反射液晶板26R，26G，及26B時，該光束之極向狀態不改變。亦即，因為該入射光之S波是垂直於該入射光之方向與該液晶之光軸所形成的平面，及該P波是平形於該平面，因為該光束撞擊在該第二極化器上而其沒有極化狀態之擾亂，該光束是被該第二極化器所吸收。因此，一良好黑色影像可以被實現。該光軸是一延遲相位軸或一對齊方向，及在此例子中是垂直於該基體，因為該光束始垂直對齊。因此，根具本實施例，一高對比影像可以不使用傳統使用的昂貴極化光分配器而獲得。藉此，該反射液晶投影器20A之最小或及低成本將可以在維持一高對比影像下被實現。在以下，本發明之第二實施例將被說明。第3圖顯示本發明第二實施例之反射液晶顯示器20B 。在第3圖中，附加在第3圖中元件之相同參數是相對應於第2圖之元件，及該等元件之說明將被省略，對於每一實施例之描述將同於該例子。該第一實施例之反射液晶投影器20A之描述中，一具本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I ------— 裝-- 7 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 17 468076 A7 B7 五、發明説明（15 ) (請先聞讀背面之注意事項#--竣寫本頁) 有該二色稜鏡2 4作為一色彩分離/合成元件之一實例將被說明。此實施例之反射液晶投影器20B包括有二色鏡30R 及30B取代該二色稜鏡24。該二色鏡30R是構成使得在用以反射紅色光之干涉薄膜上之一對鏡子被形成結合使成一平面。及，該二色鏡30B 是構成使得在用以反射藍色光之干涉薄膜上之一對鏡子被形成結合使成一平面。該二色鏡30R與該二色鏡3ΌΒ是設置使得它們垂直。亦即，該二色鏡30R與該二色鏡30B之組合是一 X特性之形態.。除此之外，至於此等二色鏡30R與30B之反射特性，在該光源侧的特性是不同於在該投影側之^性，就像是在第一實施例中所述該二色稜鏡24—樣。在此結構，該等二色稜鏡30R與30B具有一功能性相同於在第一實施例中之二色稜鏡24。然而，在此結構中，該等二色稜鏡30R與30B是組合使得像是一 X特性，該組合之中央（該X之交接部位）可以變為用於投影之一影子。經濟部智慧財產局員工消资合作社印製因此，在此實施例中，該光學通道是構成使得來自該光源21之光束以一斜線方向進入該等二色稜鏡30R與30B 以避開該组合之中央。該進入角度是被構成如大約20° — 30° 。根據此結構，一影子將不會被投影在一影像，及該影像之退減將會被呈現。然而，在該結構中，如前述一入射光束以一斜線方向進入該等二色稜鏡3 0R與30B，因為該光束也以斜線方向進入該投影透鏡27，一強大的傾斜影響將被引起。因此，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -18 - 4 6 8 Ο 7 6 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（16 ) 在此實施例中，該投影透鏡27之光轴被平移至由反射自該等二色稜鏡30R與30B之反射光束之光軸，使得一反轉傾斜影響可以被用來預防一影像被投影至一與該投影器相當大隔開之一位置。因此，在此實施例中，該反射液晶投影器20A之最小化及低成本可以被獲得如第一實施例實現一剛品質投影影像。在以下，本發明之第三實施例將被說明。第4圖顯示本發明第二實施例之反射液晶顯示器20C。在前述第一實施例中，來自該光源21之光束以斜線進入每一反射液晶板26R，26G，及26B。另一方面，在此實施例之反射液晶投影器20C中，來自該光源21之光束垂直地進入每一反射液晶板26R，26G，及268中β亦即，來自該光源21之光束之光軸是垂直於每一反射液晶板26R，26G ，及26Β。來自每一反射液晶板26R，26G，及26Β之反射光束是被一社置在該光源21之前的小反射鏡32所反射，及其撞擊在該投影透鏡27上》該反射鏡32是置於用以支撐該光源21之一光線發射部位之一支撐部位21a之一影子部位21b，在第4圖中所示之虛線。因為該支撐部為21a是設置在相對於該光源21之該二色稜鏡24之側邊，來自該光源21之光束被該支撐部位21a 中斷，及一影子2 lb形成。因此，即使該反射鏡32被設置在該部位2lb，由該光源21發射之光的品質也不會降低。根據此實施例之結構，據有高對比之反射液晶投影器請先鬩面之注意事項再. 责裝訂本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 19 - 468076 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7£7_五、發明説明（17 ) 20C可以如第一實施例一樣被實施現。再者，該光源21可以藉由提供上述反射鏡32而被安置近於該投影透鏡27。因此，該反射液晶投影器20C之最小化可以被實現。其次，本發明之第四實施例將被描述β 第5圖所示為本發明之第4實施例之一反射式液晶顯示器20D。在此實施例之反射式液晶顯示器20D中，一第一二色濾鏡33被設置在形成在該二色稜鏡24中之一红色反射薄膜29R與用於紅色之一反射液晶板26R之間，及一第二二色濾鏡34被設置在形成在該二色稜鏡24中之一藍色反射薄膜29Β與用於藍色之一反射液晶板26Β之間。在此實施例中，每一二色濾鏡33及34被形成在該二色稜鏡24之被建立位置中。在此實施例之反射式液晶顯示器20D中，由該光源21 發射之光束在經該第一起偏振器23極化後撞擊在該二色稜鏡24之進入/出來平面43。在該二色稜鏡24中，只有紅色光（R)被該紅色薄膜29R反射，及只有藍色光（Β)被該藍色薄膜29Β反射，及綠色光（G)通過每一反射薄臈29R及29Β 。因此，由該光源21發射之白光被分離成RGB光線。換言之，該藍色反射薄膜29B作為一高通濾鏡使用’ 及該紅色反射薄膜29R作為一低通濾鏡使用。特別地，該紅色反射濾鏡29R之截止波長是設定在585nm ’該裁止波長是被定使得該具有波長之光之反射係數為50%。該紅色反射濾鏡29R反射585nm或更高之光。該藍色反射濾鏡29B 之截止波長是設定在540mn，使得反射540nm或更低之光 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 20 468076 A 7 B7 五、發明説明（18 ) (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 線。此截止波長是必需獲得以得到高純度的綠色成份。亦即，來自該光源21之光束藉由通過該二色稜鏡24變成具有高純度之綠色光束。在一個不同結構中，一用來反射綠色光（G)之帶通濾鏡可以被置於該二色稜鏡中。然而，在這樣的結構中，因為一適當的截止率與使用一高通遽鏡及一低通滤鏡相較不能被建立，因此一適合的特性不能被獲得。影像資訊被重疊在藉由該液晶板26G通過該二色稜鏡 24之綠色光束，及該綠色光束再一次進入該二色稜鏡24。如前所述，該反射液晶板26G可以實現正常的黑色。亦即，當一光束進入該反射液晶板，在沒有施加電壓下，在一像素中該極化的方向不會被改變。而後，該進入光束以相同的極化方向被反射，及該反射光束被該第二起偏振器25 所吸收。在一被施加電壓的像素中，因為該進入光束之極化方向以9(Τ被轉變，該反射光束通過該第二起偏振器25 且藉由該投影透鏡27被投影至一螢幕（未示於第4圖）。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製嚴格地說，由該二色稜鏡24反射之紅色光束包含一存在於紅色（R)與綠色（Β)邊界之黃色（Ye)成份，除了該紅色成份之外，如前所述，因為該二色稜鏡24之截止波長而被如此構成是為了得到綠色的色彩純度。而該紅色之色彩純度不能被獲得是一問題。因此，在此實施例中，一第一二色濾鏡33被置於該二 .色稜鏡24之紅光發射表面與該反射液晶板26R之間。在該實施例中，該第一二色濾鏡33是形成使得只有一 595nm或本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 21 468 076 A 7 B7 五、發明説明（19 ) (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 更低之黃色成份可以被反射。因此，該595nm或更低之黃色成份可以被該第一二色濾鏡33反射。另一方面，595nm 或更大的成份通過該第一二色濾鏡33且被該反射液晶板 26R所反射。被該第一二色濾鏡33反射之成份是如前所述之黃色 (Ye)成份《因為被該第一二色濾鏡33反射之黃色（Ye)成份不會被該反射液晶板26R所反射，因此該極化方向不會改變。另一方面，由該反射液晶板26R所反射之光線之極化的方向改變了。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製被該第一二色濾鏡33反射之光線與被該反射液晶板 26R反射之光線二者在一次進入該二色稜鏡24。此後，它們由該進入/出來平面經由反射鏡35進入該第二起偏振器 25。如前所述，因為被該第一二色濾鏡33反射之該黃色（Ye) 光之極化方向不變，該黃色（Ye)光被該第二起偏振器25所吸收。另一方面，至於被該反射液晶板26R反射之光線，該極化方向已經改變了。因此，該光線通過該第二起偏振器25且由該投影透鏡27投影在一螢幕上。因此，因為不必要的黃色（Ye)成份不會在投影至該螢幕上的光線中得到，一高色彩純度之影像可以被實現。嚴格地說，由該二色稜鏡24反射之藍光除了該藍色成份之外，包含有一存在於藍色（B)與綠色（B)邊界之氰色（Cy) 成份。因此有該紅色之色彩純度不能被獲得之一問題。而後，在該實施例中，一第二二色濾鏡34被置於該二色稜鏡24之藍光發射表面與該反射液晶板26B之間。在該本紙乐尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X 297公釐） -22 - 4 6 8 076 A7 B7 五、發明説明（20 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例中，該第二二色濾鏡34是形成使得只有一510nm或更大之氰色成份可以被反射。因此，該510nm或更大之氰色成份可以被該第二二色濾鏡34反射。另一方面，510nm 或更小的成份通過該第二二色濾鏡34且被該反射液晶板 26B所反射。被該第二二色濾鏡34反射之成份是如前所述之氰色 (Cy)成份。因為被該第二二色濾鏡34反射之氰色（Cy)成份不會被該反射液晶板26b所反射，因此該極化方向不會改變。另一方面，由該反射液晶板26b所反射之光線之極化的方向改變了。被該第二二色濾鏡34反射之光線與被該反射液晶板 26b反射之光線二者在一次進入該二色稜鏡24。此後，它們由該進入/出來平面經由反射鏡35進入該第二起偏振器 25。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製如前所述，因為被該第一二色濾鏡33反射之該氰色（Cy) 光之極化方向不變，該氰色（Cy)光被該第二起偏振器25所吸收。另一方面，至於被該反射液晶板26B反射之光線，該極化方向已經改變了。因此，該光線通過該第二起偏振器25且由該投影透鏡27投影在一螢幕上。因為不必要的氰色（Cy)成份不會在投影至該螢幕上的光線中得到，一高色彩純度之影像可以被實現。因此，根據此實施例之反射液晶投影器20D，只要在加入該第一及第二起偏振器33，34至該第一實施例之結構中而無需修飾，色彩純度與效率將改善。本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 68 076 a? _____Ξ___ 五、發明説明（21 ) 該第一及第二起偏振器33,34之截止波長必需依據設置在該二色稜鏡24之反射薄膜29R及29B之每一波長特幸作細微的調整。然而，在該反射薄膜29R及29B之規格申經常被使用，該第一二色遽鏡33之截止波長可以是為565-600nm，及第二二色濾鏡34之截止波長可以是為490_530nm 〇再者，除了使用在上述實施例之二色稜鏡24之外’其尚可使用在第二實施例中使用相同的正交二色鏡，該一對正交二色鏡被組合像是X特性。然而，在該二色稜鏡24上的該等濾鏡33,34在此例中不能被形成是因為用來形成該等濾鏡33,34之平整表面不存於該正交二色鏡中。因此’為了實現如第四實施例相同的效果該等二色濾鏡33及34直接形成在該等反射液晶板 26R及26Β上’或將它們直接分離設置在母一反射液晶板 26R及26Β與該二色鏡之間。以下，本發明之第五實施例將被描述°

第6圖顯示本發明之第五實施例之一反射液晶投影器 20Ε。在上述第四實施例中，一具有二色稜鏡24之結構被續·出。在第五實旅例中’一極化分離棱鏡36及一二色鏡3〇R 及30B被使用取代該二色鏡24。在第6圖所示之反射液晶投影器20Ε中’線性極化線藉由該第一起偏振器23及該極化分離稜鏡36由發射自該光源21之光束中被取出。同時’該光束之方向是以90°改變，及該線性極化光線進入該二色鏡3011及30Β °用來反射本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂_ 24 4 6 8 0 7 6 at B7 五、發明説明（22 ) 紅色光之二色鏡3 OR在第四實施例之例子中是作為一低通濾鏡使用，及反射藍色光之二色鏡30B是作為一高通濾鏡使用* 根據此結構，與具有用來反射綠色光之帶通濾鏡之結構相較，可以得到較好的特性。如在該第四實施例之例子中，每一個二色鏡30R及30B 之截止波長是被分別建構為585nm及540nm *使得該綠色光的純度可以被維持。在另一方面，該紅色光與該藍色光與如第四實施例相同方式具有不需要的黃色（Ye)及氰色（Cy)。因為此一原因，該第一二色濾鏡33是被設置在該液晶板26R上，及該第二二色濾鏡34是被設置在該液晶板26B上。藉此，與第四實施例相同的效果可能被實施現。亦即，由該第一二色濾鏡33反射之黃色（Ye)成份與由該第二二色濾鏡34反射之氰色（Cy)成份可以被該第二起偏振器25吸收，因為該等成份二者之極化方向沒又被改變。因此，至該投影透鏡27之入射光具有相當高的純度。更甚者，因為一不具有劇變截止特性之帶通濾鏡沒有被使用，上述色彩純度可以有效地被獲得。本發明之第六實施例將被描述如后。

第7圖顯示本發明第六實施例之一反射投影器20F。本發明之反射投影器20F包括有一光源21，一紫外線/紅外線（UV/IR)濾鏡37，一第一柱面透鏡38 —反射鏡39，一第一起偏振器23，一二色稜鏡24，數個第二柱面透鏡41R 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS )八4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再處寫本頁) :裝· 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4βΒ 〇76 7、發明説明（23 ) ，41G ’及41B，數個反射液晶板26R，26G，及26B，一個三角稜鏡40, 一第二起偏振器25，一投影透鏡27等等。在該反射投影器20F中，由該光源21發射之經該反射器22轉換成一平行光束之光束，在藉由該UV/IR濾鏡37移除紫外線/紅外線成粉之後進入該第一柱面透鏡3 8。該第一柱面透鏡3 8是被構成使得其使收集在該二色稜鏡24之色彩分離方向上的光。該第一柱面透鏡38之焦聚長度是建立使得來自該第一柱面透鏡38之光束可以在近於該二色稜鏡24之光進入表面之處有一焦聚。由該第一柱面透鏡38發射之光束在該方向被該反射鏡 39改變後以斜線方向進入該二色稜鏡24之進入/出來平面 43 ,在此時，該進入光之位置始建立使得被偏移在該二色棱鏡24之色彩分離方向。該二色稜鏡24是一每邊40關之立方體為例*如前所述，該紅色反射薄膜29R與該藍色反射薄膜29Β是被設置使得他們互相正交及相對於該進入/出來平面之角度是45° 。因此，在進入該二色稜鏡24之白色光束中的綠色光（G) 通過該該二色稜鏡24，及該红色光（R)及藍色光（B)反射至預定方向。藉此，進入該二色稜鏡24之光束是被分離成RGB 之色彩成份，且該等成份分別地撞擊在該等反射液晶板 26R，26G，及 26B上。在此實施例中，該等第二柱面透鏡41R，41G，及41B 是設置成該等透鏡41R，41G，及41B分別地實體（光學結合）連結至該等反射液晶板26R，26G，及26B。因此’由本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（2丨0χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂- 26 A7 B7 4 68 076 五、發明説明（24 ) 該二色稜鏡24被分離出來的每一RGB色彩光束由該二色稜鏡24出來，及分別地經由該等透鏡41R，41G，及41B進入該等反射液晶板26R，26G，及26B。如前所述，因為每一柱面透鏡41R，41G，及41B是分別地光學連結至該等反射液晶板26R，26G，及26B，由於干擾反射所導致的一鬼影或光量損失將不會發生。再者，因為每一反射液晶板26H，26G，及26B如前述是與該二色棱鏡24平行設置，每一三色光束是以斜線進入該等反射液晶板26R，26G，及26B。因此，由該等反射液晶板26R，26G，及26B反射之光束（影像光束）經由該進入通道之相同通道到達該二色稜鏡 24之進入/出來平面43。再者，在該進入/出來平面43之出來光線的位置是偏移在該進入光線之位置相滿的方向。亦即，在該進入/出來平面43上的進入光線之位置及在該進入/出來平面43之出來位置是互相獨立地。據此，在該二色稜鏡24中，相對於該反射薄膜29R及 29B之入射角度分節是大約56°及大約34° 。該入射光束是S極化光及至該藍色反射薄膜29R之進入角度是定為34° ，及該出去角度是定為56° 。因此，當至該紅色反射薄膜 29R之進入角度是定為0 r(=56° )及至該藍色反射薄膜29R 之進入角度是定為0 b(=34° )時，該0 b< 0 r之關係是被實現。藉此，在該等反射薄膜29R及29B中，因為導因於在該進入光束與該出來光束之間的角度差異，在該二色稜鏡本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（2IOX297公釐） (請先聞讀背面之注意事項#,-填寫本頁) 裝. 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 27 468 076 A7 ___B7 五、發明説明（25 ) 24中的DP截止波長位移之方向能相反於導因於該極化方向之截止波長位移之方向，此等波長位移可以被補償。此利用進入該設置在該二色稜鏡中之反射薄膜（干涉薄膜）之光束之截止波長具有一特性如下： (1) 在一紅色反射薄膜之例子中： (P極化之載止波長）>(s極化之截止波長）在一藍色反射薄膜之例子中： (P極化之截止波長）<(s極化之截止波長). (2) 在一紅色反射薄膜之例子中： (大進入角之截止波長）>(小進入角之截止波長）在一藍色反射薄膜之例子中： (大進入角之截止波長）<(小進入角之截止波長）在此實施例中該二色稜鏡24之光軸及每一反射液晶板 26R，26G，及26B傾斜至上述光束之方向，像散可能引起於一投影影像。因此’用於影像修正之一三角稜鏡4〇被置於該二色稜鏡24與該投影透鏡27之間，以防止像散。藉由在該二色稜鏡24與該投影透鏡27之間置一三角稜鏡40 ’相反於導因於該二色稜鏡24像差之像差被加於至該投影透鏡27之光束。因此’像差可以被收集地更正。藉此 ’ 一沒有像差之良好影像可以被獲得，當由上述說明被證實，因為習知使用於一進入光束分離色彩用的極化分離稜鏡12(參考第1圖）相關於本實施例變得不需要了，在該投影透鏡27與該等被稱為該投影透鏡 27之背焦聚之反射液晶板26R，26G，及26B之間的間隙可本紙張尺度逋用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝* 訂經濟部智蒹財產局員工消费合作社印製 28 A7 d 6 Β Ο 7 6 五、發明説明（26 ) 以被縮小。再者，本發明如此構造是使得該第一及該第二柱面透鏡38，41R，41G，及41B—致於該二色稜鏡24之色 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 彩分離之方向。藉此，沒有極化干擾之光收集可以被實現〇如果該第一及該第二柱面透鏡38，41R，41G，及41B 之聚焦方向沒有與該二色稜鏡24之色彩分離之方向一致，該等光束及每一反射平面之29R，29B之間的關係變成P —S混合關係而不是P/S分離關係。因此，極化乾擾可能發生，及由該第一起偏振器23極化之線性極化光束之極性的程度可能降低。此出現一投影影像之對比衰減。然而，根據本發明之結構，收集時沒有極化干擾之光線可能被實現。藉此，因為該二色稜鏡24與整個光學系統被最小化可以被獲得，該該反射投影器20F之最小化可以被實現。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在上述實施例中，一平凸透鏡被使用作為每一第二柱面透鏡41R，41G，及41B，及每一透鏡之平整表面侧是分別第被光學連接至反射液晶板26R，26G，及26B。然而，該等第二柱面透鏡之節構不是被此限制的。例如，如第8 圖所示，該等透鏡之平整表面侧可以是實體整合制該二色稜鏡24。

如第9圖所示，像是低折射樹脂42R，42G，及42B之穿透性材質可以被填充在介於每一第二柱面透鏡41R，41G ，及41B(或反射液晶板26R，26G，及26B)之凸面間的間隙。據此，該二色稜鏡24，該等第二柱面透鏡41R，41G 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -29 - 4 6 8 0 7 6 A7 B7 五、發明説明（27 ) ，及41B，與該等反射液晶板26R，26G，及26B被整合。在此例子中，一但該等反射液晶板26R，26G，及26B在組合期間被調整，就不需要再擔心偏移。因此用來維持乾投影器之成本之降低是可以被實現。在第一實施例至第六實施例之反射液晶投影器20A-20H是被構成使得來自該光源之進入光束與一出來光束沿著一平面52射出去，該平面52分佈在該二色稜鏡24之色彩分離方向上。在此之後，該平面52將被稱為一垂直平面。因此，至該進入光束及出來光束之二色稜鏡24之方向的方向可以是沿著該色彩分離平面5 1之方向或沿著該垂直平面 52之方向。該投影器之最小化可以被任一例子實現。以下，本發明之第七實施例將被描述。’ 第11A及11B圖顯示本發明第七實施例之一反射投影器50A。第11A圖是該反射投影器50A之平面圖，及第11B 圖是該反射投影器50A之侧剖圖。本實施例之反射投影器50A包括有一產生一輻射光束之光源21，該反射器22反射該光束為一平行光束，一給定預定極化特性（例如S極化）至該輻射光束之起偏振器54, 一依據極化具有不同反射特性之二色正交稜鏡57，一在一光束進入該二色正交稜鏡57產生色彩產生功能之極化控制元件55A，數個被安排在近於該二色稜鏡57之反射顯示元件56R，56G，及56B。該光源21，該反射器22，該起偏陣器22及該極化控制元件55A形成一照明系統53 A。一小型光學系統被以此結構實現，使得該輻射光束進本紙張尺度逋用中囤國家標準（CNS ) M規格（210X297公釐） (請先鬩讀背面之注意事項再魂寫本頁) 裝· 訂- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 30 68 07 6 at B7 五、發明説明（28 ) 入該二色稜鏡57及該光束經由被稱為進入/出來平面71之一相同平面被射出。 (請先閔讀背面之注意事項再壤寫本頁) 該極化控制元件55A過濾使用在RGB色彩之波長的光線。及其將一目的波長光線之一極化向量（E)旋轉90°大約是該光線之正交方向。第12圖顯示由該極化控制元件 55A產生之波長。因此被產生的照明光線具有需要的波長及一具有該波長區域（例如G)—部份之光線的一部份被形成使得包括有極性被轉換之光線。如果照明光線進入該作為色彩分離/合成元件之二色稜鏡57之進入/出來平面71，一 P極化之G波長光東通過該稜鏡57，及R與B被分別地反射在每一分離方向（參考第 10A圖），因為該二色稜鏡57之反射特性根據極性而不同。在此，該R與B的反射方向是不的。該照明光束撞擊在每一個反射顯示元件56R，56G，及56B是相對於經由該二色稜鏡57穿過之穿透光束之極化向量平面（E)成P極光或 S極光。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製當該等照明光束被反射時，影像資訊是被重疊在狀擊在每一個反射顯示元件56R，56G，及56B之照明光束上。第13圖顯示該反射顯示元件之例子，其被使用作該反射型顯示元件56R，56G，及56B。如第13圖所示，該反射顯示元件56-1包括有一液晶板59及一起偏振器58為例。因此，因為該起偏振器58被置於每一反射顯示元件 56R，56G，及56B與該二色稜鏡57之間，只有具有需要極化方向之光束會到該二色稜鏡57。一反射自該反射顯示元本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2.97公釐） -31 - 468076 A7 B7 五、發明説明（29 ) 件56-1之光束之極化向量平面（E)則視一進入光束之極化向量平面（E)之方向。特別地，如過進入該反射顯示元件 56-1之光束是S極化，該反射光束也是S極化。被每一反射顯示元件56R，56G，及56B反射之光束以相同的極化向量平面（E)通過該二色稜鏡57，該極化向量平面（E)作為進入時之極化向量平面（E)。在一影像由該反射光束被產生之後，該光束由該進入/出來平面71被發射至該投影透鏡27。在此一影像形成的該光束被稱為一影像光束。該影像光束形成在由該投影器27所形成之一螢幕上 (圖中未示）。在此結構中，因為該出來影像光束之角度是被控制使得不同於由該照明光束至該二色正交稜鏡57之進入角度，該照明光束及該影像光束是被分離的。據此，傳統使用於分離那些光束之極化分離稜鏡變得不需要了，及該反射投影器50A之最小化可以被實現。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製如上所述，根據本發明之反射投影器50A，因為該二色正交稜鏡之進入/出來平面是作為該照明光束之進入平面及該影像光束之出來平面二者，來自該光源21至該投影透鏡27之光學系統可以被簡化，及因此，該投影器之最小化可以被實現。再者，因為具有色彩產生功能之極化控制元件55A當與使用在傳統作為一色彩合成單元之帶通濾鏡相較具有非常高的分離特性，一具有高品質之非常陡峭的影像可以被獲得。其次，該反射投影器50A之每一元件將被清楚地描述本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2.97公釐） 32 168 07 6五、發明説明（30 ) A7 B7 經濟郜智慧財產局員工消費合作社印製第14A至16圖顯示該具有色彩產.生功能之極化控制元件之實施例。在第14A圖所示之極化控制元件55B是構成使得一；I /4薄片62被置於一反射r與B光線之薄片狀RB反射二色鏡60與一反射G光線之薄片狀G反射二色鏡6〗。該 λ /4薄片62被光學連接至每一個二色鏡6〇，6 j。第15圖中的極化控制元件55c是構成使得_又/4薄片 62被置於一元件Α63與一元件Β64之間，該元件Α63是由一用來反射R與Β光線之二色反射平面65所形成，該元件 Β64是由一用來反射G光線之二色反射平面66所形成。如第15圖所示’該元件Α63之光線進入側賜有一平整表面及該相對面侧具有一凸面。該人/4薄片62是被光學連結至每一元件63，64。每一個極化控制元件55Β與55 C具有如第16 圖所示之反射特性。如過在該極化向量平面（Ε)是均勻之一光束進入上述極化控制元件55Β或55C，該RB波長之光線將藉由該RB反射二色鏡60或設置在該光線進入侧之二色反射平面65被反射。至於一已經通過該RB反射二色鏡60之光束之極化向量平面（Ε)或該包括有該G色彩之光束之二色反射平面65，線性極化可以由該；L/4薄片62轉換成圓形極化。至於該圓形極化，只要被需要的波長被該G反射二色鏡61或該二色反射平面所反射。因為該反射光束再一次通過該λ/4薄片62,該反射光東被轉換為具有正交於該進入光束之極性之極化向量平面請先閲讀背之注

I 奢裝訂

I 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 33 〇 3 Ο Τ ^ Α7 Β7 五、發明説明（31 ) (Ε)之光束《在此方式中，一具有需要的RGB波長之光束是正交的，該RGB光束只咬G波長光線之極化向量平靣（E) 〇在第15圖所示之極化控制元件55C中，該λ/4薄片62 被插入在該元件63與64的表面之間，使得其可適用在任何形狀之任何二色鏡。據此，其變成不需要形成像該反射表面一樣的形狀之；L /4薄>5 62。因此，具有高性能及低成本之極化控制元件55C可以被實現。在如第14A-14C圖及第15圖所示之形成該圓形極化之該等極化控制元件55Β及55C中，一個；I /4薄片62被置於該對二色鏡60與61之間，或設置在該對二色反射平片65與 66之間。然而，形成該圓形極化之該等極化控制元件之結構不被此所限制。亦即，如第14Β圖所示之一 λ /2薄片之一陣列及一；I /4薄片62可以置於該對二色鏡60與61之間，或設置在該對二色反射平片65與66之間。再者，如第14C 圖所示多數個又/4薄片62A-62C可以被提供。第17-24C圖顯示該反射顯示元件56R，56G，及56Β之實施例。第17-23圖顯示使用一反射液晶板59之實施例，及第24A-24C圖顯示使用一微鏡片裝置之實施例。如第17圖或第19-Α圖所示之反射顯示元件56-1是由該反射液晶板59與該起偏振器58來表達。該反射液晶板59是在建購使得該液晶69被連封在介於該基體67及68之間。在第20-22Α圖中該反射元件56-2是建構使得一；L/4平板70設置在一起偏振器58與顯示在第17-19Α圖之該反射顯示元本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2Ι0Χ297公釐） (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -訂_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -34 - 4 6 8 07 6 a? Β7 五、發明説明（32 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 件56-1之一反射液晶板59之間，其中一起偏振器58與一 λ /4平板70作為光強度調整使用之一元件。第18Α，18Β及21Α ，21Β圖顯示施加電壓於該液晶之一狀態，及第19Α，19Β 及22A，22Β圖顯示未施加電壓於該液晶之狀態。然而，如上所述，每一個反射顯示元件56R，56G，及56B需要在保持該光線之極化向量（E)之方向上用以反射光線之功能。在第17-19A圖中之該反射顯示元件56-1，該反射液晶板59具有λ /4相位調整之功能，結果，在來會期間其具有等效於；I /2相位調整之功能。該強度調整藉由控制施加電壓在該液晶59來產生作用。另一方面，在第20-22Α圖之反射顯示元件56-2中，在該反射顯示元件56-1中的該又/4相位調整之功能是藉由一 λ /4平板70(相位薄片）來實現。該反射液晶板59藉由改變該極化的程度來作用該強度。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在上述的實施例中，該λ /4平板70被使用作為一相位薄片。然而，該相位薄片並不被限制在一平板。一類似平板的物品或結構，其λ /2薄片正確的被堆疊時也可以被加以使用。更進一步，該起偏振器58及該相位薄片70是不需要設置在上述反射液晶板59之上。例如，該起偏振器58及該相位薄片70可以設置在第23圖所示之該二色正交稜鏡57之上。第23圖顯示像該λ/4平板70—樣之起偏陣器被設置在該二色正交稜鏡57上冬一結構。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2Ι0Χ297公釐） 35 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 8 076 a? B7 五、發明説明（33 ) 第24A-24C圖顯示一具有微鏡片裝置之反射顯示元件 56-4。在第24A-24C圖所示之該反射顯示元件56-4具有許多微鏡片74,每一微鏡片是藉由像素被設置在該基體73上〇當在第24B圖之電源被打開時，該微鏡片74是藉由一驅動單元（未示於圖中）相對於該基體73保持平行，及，當電源被關閉時，該微鏡片74是設置使得其具有相對於第24 圖中所示之該基體73之一預定角度。在具有該微鏡片74之反射顯示元件56-4中，因為進入光束被該微鏡片74反射，該反射光束之極化向量平面（E)被維持。該強度調整可以藉由控制該電源之開啟一關閉至該驅動單元之時間來驅動該微鏡片74加以實施現。第25A，25B及26A，26B顯示該二色正交稜鏡及此二色正交稜鏡之進入/出來平面之實施例°在此，在每一實施例中，一照明光束之進入平面及一影像光束之進入平面之該進入/出來平面71，其中該進入/出來平面71是該二色稜鏡57A或57B其中一個。第25A及26A圖二者是該二色稜鏡57A或57B之一平面圖，及第25B及26B圖二者是該二色稜鏡57 A或57B之一侧面剖視圖。在第25A及25B圖所示之實施例中，一照明光束進入其出來之進入區域76A及一影像光束由其中出來之出來區域77A是被空間地分離及在該二色正交稜鏡57A之平面71 上相互獨立。在此時，因為該影像光束以斜線的方向經由該二色正交稜鏡57A之之玻離由該二色正交稜鏡57A之平本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2.97公釐）

I 1 . ~".裝 i i 訂" {請先閱讀背面之注意事項再资寫本頁) .V -36 - 468 07 6 A7 __B7___ 五、發明説明（34 ) 面71發射出。因此，梯形變形可能發生。因此，為了修正該變形，一影像變形修正稜鏡75A被置於該進入區域77A 上。在此之後’在第25A及25B圖中所示之二色正交稜57A 將被稱為一分離型二色正交稜鏡57A。在第26A及26B圖所示之實施例中，因為相對於該二色正交棱鏡57A之平面71之該等光束之角度的差別，一照明光束及一影像光束被分離且相互獨。在此實施例中，因為不可能將該照明光束進入之該進入區域76Β與該影像光束出來之出來區域77Β分開，該進入區域76Β與該出來區域77Β被互相重疊在該二色凌鏡57Α之平面71上（參考第 26Β圖）。因此，一影像變形修正稜鏡75Β被設置在該二色正交稜鏡57Β之整個平面上。在此之後。第26入及26Β圖中所之該二色正交稜鏡57Β被稱為一重疊型二色正交棱鏡 57Β。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製其次，上述元件被組合之該反射投影器之該等實施例將配合第27Α-30Β圖加以說明。第27Α，28Α，29Α，及30Α 圖之每一圖顯不該反射投影之不意平面圖，及第27Β， 28Β，29Β，及30Β圖之每一圖顯示該反射投影器之示意侧面剖視圖。第27Α及27Β圖顯示第八實施例之一反射投影器50Β。第27Α及27Β圖所顯示一反射投影器50Β包括有一極化控制元件55D及顯示於第26A及26B圖之重疊型二色正交稜鏡 57B，其中該極化控制元件55D具有與第15圖所示之極化控制元件55C相同之功能及其由該元件55C修改使該側面本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -37 - A7 B7 ^68 076 五、發明説明（35 )

剖示圖之形狀成為一平面。該極化控制元件55D是一柱形表面D 由該形成該照明系統53 A之光源21發射出之照明光束藉由該曲面反射器22被轉換成一平行光束。此後，該平行光束藉由一歪像系統撞擊在每一反射顯示元件56R，56G ，及56B上，該歪像系統之水平方向放大量與該垂直方向之放大量不。一第一柱面透鏡陣列78, 一第三柱面透鏡陣列80,及一聚焦透鏡81在該垂直方向上作用，換言之，在第27B圖中的垂直方向。該第一柱面透鏡陣列78之孔鏡型之影像是藉由該第三柱面透鏡陣列80及該聚焦透鏡81形成在該等反射顯示元件56R，56G，及56B上。因此，該聚焦透鏡81收集來自在該等反射顯示元件56R，56G，及56B之中央之每一透鏡陣列78及80之光束之主要射線。另一方面，一第一柱狀透鏡鎮列79 元件82，一聚焦透鏡81，及該具有圓柱面功能之極化控制元件55D在水平方向上作用，換言之，在第27A圖之垂直方向。其將參考第34圖加以描述，該極性轉換光學元件82 使用一非單一軸液晶之方解石91作為一極化分離元件。在被該方解石91分離之該照明光束之一極化光束通過如λ /2 平板89之陣列後，具有極化之需要方向平面之光束可以被產生。在該第二柱面透鏡陣列79上形成一影像之照明光束藉由該極性轉換光學元件82被轉換成具有一單一方向之極化向量（Ε)，及，該光束由該元件82發射，像是來自數個線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）請先閣，讀背之注意事項再广裝頁訂極性轉換光學經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 38 5 8 07 6五、發明説明（36 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製源或電光源之光束之元件。該光束藉由該聚焦透鏡81在每一反射顯示元件56R，56G，及56B上形成一影像。再者，該具有色彩產生功能之極化控制元件55D之表面及後侧面之柱面轉換每一線光源為一平行光束。因此一具有需要波長及需要方向上之極化向量平面（Ε)藉由該極化控制元件55D進入該重疊型二色正交稜鏡57Β之進入/ 出來平面71。該進入照明光束藉由該重疊型二色正交稜鏡_57Β被分離成三顏色（R，G,B)，及每一顏色由相關的表面出來。如第23圖所示，該起偏陣器58及該；1/4平板被設置在該重疊型二色正交稜鏡57B之表面，使得每一表面面向著該等反射顯示元件56R，56G，及56B之其一。由每一反射顯示元件56R，56G，及56B反射之光束是藉由該重疊型二色正交棱鏡57B加以重疊，及，而後，該光束被由該進入/出來平板71發射至該投影透鏡27。該投影透鏡27投影藉由該等反射顯示元件56R，56G，及56B放大形成之影像。如第23圖所示，一光束之分佈可以藉由在一液晶顯示板59之前的一場透鏡72加以壓制。同樣，該投影透鏡27之孔徑可以藉此而做得很小。藉此，該反射投影器50B之最小化可以被實現。三柱面透鏡陣列被使用在此實施例中。然而，該第一柱面透鏡陣列78及該第二柱面透鏡陣列79可以在一相同的基體上形成為一透鏡陣列。請先鬩面之注意事項再頁訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 39 Α7 Β7 Λ 6 8 Ο 7 6 五、發明説明（37 ) (請先閱讀背面之注意事頃再填寫本頁) 進而言之，該第柱面透鏡陣列78, 80及該水平化之極化轉換光學元件55D之設定位置，及該垂直化之柱面陣列 79之位置可意藉由選擇焦聚來被改變。任一元件只要是該元件反射光束不會破壞極化即可以被利用為該等反射顯示元件56R，56G，及56Β。例如，參考第24A-24C圖前述具有微鏡片74之反射顯示元件56-4即可被使用。以下，上述第八實施例之反射投影器之變型將被加以描述。第41Α及41Β圖顯示一投影反射器50F，其是第八實施例之反射投影器50B之變型。如前所述，第八實施例之反射投影器50B具有該非單軸晶體之方解石91作為一極化轉換光學元件82。在另一方面，此變型之反射投影器50F具有一極化轉換光學元件82 ，其將參考第32圖被說明如后》經濟部智慧財產局員工消費合作社印製該極化轉換光學元件82包括有一第一透鏡陣列86，第二透鏡陣列87，一其後被稱為PBS陣列之極化分離透鏡陣列88。再者，一條狀λ/2平板89被設置在該第二透鏡陣列 87之侧邊，該第二透鏡陣列之侧邊面向該聚焦透鏡81 »該第一透鏡陣列86之透鏡孔徑是被建構持使得該影像形成在該第二透鏡陣列37上。該聚焦透81收集來自在此區域形成該第二透鏡陣列37之多數個透鏡之光線，及在每一反射顯示元件56R，56G，及56Β之上形成一矩形照明區域。根據該反射投影器50F，因為該照明區域可以藉由該極化轉換光學元件82在每一反射顯示元件56R，56G，及56Β 之上形成矩形，該極化控制元件5 5E可以被形成像是一平本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 40 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ;;)8 Ο 7 6 Β7五、發明説明（38 ) 板。因此，該極化控制元件55E可以被減少，且因該中央之調整變得不需要了，該調整成本可以被降低。其次，一第九實施例之一反射投影器50C將參考第28A 及28B圖被加以描述。該實施例之投影反射器50C包括有第15圖中的極化控制元件55C作為一極化控制元件，及在第25A及25B圖中的分離型二色正交稜鏡57A作為一個二色正交稜鏡。由該光源21發射出來之照明光束藉由該曲面反射器22 轉換成一平行光束，及由一柱面透鏡陣列83，該極性轉換光學元件82及該聚焦透鏡81進入該分離型二色正交透鏡陣列57A之進入/出來平面71，及，而後撞擊在每一反射顯示元件56R，56G，及56B之上。該照明系統53B之操作與第27A及28B圖中的第八實施例之該反射投影器之照明系統相同。在本實施例中，該極化控制元件55C之侧面剖視圖之形狀像是一曲面》因此，該丈明光束撞擊在該分離形二色正交稜鏡57A之進入區域 76 A上。該照明光束在該分離形二色正交稜鏡57A中被分離成三顏色（R，G，B)。此後，該三顏色（R，G，B)的每一光線由該稜鏡57A之由相關的表面向著每一反射顯示元件56R，56G ，及56B發射出來。被每一反射顯示元件56R，56G，及56B 反射之光束在該分離形二色正交稜鏡57A中被合成為一影像光束，及該影像光束是有該進入/出來平面71向著該投影透鏡27發射。該投影透鏡27投影藉由該等反射顯示元件 A7 {請先閱讀背面之注意事項再洗寫本頁) 娘· -訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 41 A7 B7 ^ 68 07 6 五、發明説明（39 ) 56R，56G，及56B放大形成之該影像光束。第42A及42B圖顯示上述第九實施例之反射投影器50C 之一變形之反射投影器50G。本實施例之投影反射器50G包括有第32圖中的極性轉換光學元件82像是在第41A及41B圖中所示之反射投穎器 50F。該第一透鏡陣列86之透鏡孔徑是被建構成使得一影像型成在該第二透鏡陣列86上。該聚焦透鏡81收極來自在形成該第二透鏡陣列37之多數個透鏡之光束至一區域，及在每一反射顯示元件56R，56B，及56G上形成一矩形照明區域。根據該反射投影器50G，該極化控制元件55E可以被形成像是一平板。因此，該極化控制元件55E可以被減少，且因該t央之調整變得不需要了，該調整成本可以被降低。其次，第十實施例之反射投影器50D將參考第29A及 29B圖被加以說明。該實施例之投影反射器50D包括有第14A-14C圖中的平板型極化控制元件55B作為一極化控制元件，及該重疊型二色正交棱鏡57B作為一個二色正交稜鏡》由形成該照明系統53C之光源21發射出來之照明光束藉由該曲面反射器2 2轉換成一平行光束。此後，該平行光束經由一水平方向之放大量不同於垂直方向放大量之歪像系統後撞擊在每一反射顯示元件56R，56G，及56B之上。一第一柱面透鏡陣列78，一第三柱面透鏡陣列80，一聚焦本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1----------------iT------岸 , . 广 J (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁). 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 42 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 d 68 07 6 at B7 五、發明説明（40 ) 透鏡81及一曲面透鏡84在在第29B圖中之垂直方向上作用。在此，該聚焦透鏡81及該曲面透鏡84收集在每一反射顯示元件56R，56G，及56B之中央處上的每一柱面透鏡陣列 78，80之光束之主要射線。另一方面，一第二柱面透鏡陣列79, 一極化轉換光學元件55B，一聚焦透鏡81，及該區面透鏡84在水平方向上作用，換言之，在第29A圖中之垂直方向。在該第二柱面透鏡陣列79上形成一影像之照明光束藉由該極化轉換光學元件55B轉換成具有單一方向之極化向量（E)之光束，及由該元件58發射，像是由多數個光線光源或點光源發射之光束一樣。該照明光束藉由該聚焦透鏡之組合在每一反射顯示元件56R，56G，及56B上形成一影像。該極化控制元件55B是設置在如第19A圖所示之該第三柱面透鏡陣列80之前。該元件55B形成具有需要波長之一光束且發射一具需要方向之極化向量平面（E)之光束。該由該極化向量平面（E)發射之照明光束透過該反射鏡84 由該進入/出來平面71進入該重疊型二色正交稜鏡57B。該進入之照明光束藉由該重疊型二色正交稜鏡57B分離成三顏色（R，G，B)，及每一顏色光束由相對應之表面出來向每一反射顯示元件56R，56G，及56B *由該等反射顯示元件56R，56G，及56B反射之光束在該重疊型二色正交稜鏡57B中被合成為一影像光束，及該影像光束由該進入/出來平面71發射出來向著該投影透鏡27。該投影透鏡 27投影藉由該等反射顯示元件56R，56G，及56B放大型成本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I i 訂._ (請先閲讀背面之注意事項再也寫本頁) ί -43 - A7 B7 4 6B 〇76 五、發明説明（41 ) 之影像。請先閱7 讀背面之注意事項再填/' ΛΙ 頁 . 在以下，一第十一實施例之反射投影器50E將參考第 30A及30B圖加以描述。本實施例之投影反射器50E包括有第14A-14C圖中的平板狀極化控制元件55B作為一極化控制元件，及該分離型二色正交稜鏡57A作為一個二色正交稜鏡。訂由該光源21發射出來之照明光束藉由該曲面反射器22 轉換成一平行光束，及藉由該分離型二色正交稜鏡57A經一柱面透鏡陣列83，該極化轉換光學元件，該極化控制元件55B及該聚焦透鏡81進入該進入/出來平面71。此後，該光束撞擊在每一反射顯示元件56R，56G，及56B之上。該照明系統53D之操作是與在第29A及29B圖之第十實施例中的反射投影器50D之照明系統相同。 > 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製撞擊在該平面71上的該照明光束藉由該分離型二色正交稜鏡57A分離成三顏色（R，G，B)，及每一顏色光束由相對應之表面出來向每一反射顯示元件56R，56G，及56B 。由該等反射顯示元件56R，56G，及56B反射之光束在該分離型二色正交稜鏡57A中被合成為一影像光束，及該影像光束由該進入/出來平面71發射出來向著該投影透鏡27 。該投影透鏡27投影藉由該等反射顯示元件56R，56G，及56B放大型成之影像。其次，使用在上述實施例之極化轉換光學元件將配合第3 1-34圖被加以描述。在第31及32圖所示之極化轉換光學元件82A及82B是本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） -44 68 〇^6 a? B7 五、發明説明（42 ) 習知使用作為極化轉換元件。其可能使用該極化轉換光學元件82A及82B至該反射投影器50Β-5ΌΕ。該等實例已經在之前配合第4IA，41B圖，及第42A，42B圖以說明。在第31圖申的該極化轉換光學元件82A包括有一第一透鏡陣列86，第二透鏡陣列87，一其後被稱為PBS陣列之極化分離透鏡陣列88，其中該PBS陣列是置於該第一透鏡陣列86及第二透鏡陣列87之間。在第32圖中的該極化轉換光學元件82B是在第31圖中的該極化轉換光學元件82A之變型，其中該PBS陣列88與該第二透鏡陣列87之順序被改變。在該極化轉換光學元件82A中，該極化轉換光學元件 82A之柵距是該第一透鏡陣列86之柵距之一半，其結果是非常難以製造。另一方面，該第二透鏡陣列87之柵距等於該第一透鏡陣列86之柵距，在第32圖中的該極化轉換光學元件82B具有製造上的優點。如前所述，該等用於極化轉換之透鏡陣列86及87對於上述極化轉換光學元件82A及82B而言之必需的。另一方面，在第33及34圖中的極化轉換光學元件82C 及82D沒有該第二透鏡陣列87。亦即，在該等極化轉換光學元件82C及82D中，該第二透鏡陣列87之功能是如第28A 及28B圖中藉由具有曲面之極化控制元件55C或如第29A及 29B圖中之一曲面鏡84來實現。在第33圖中的極化轉換光學元件82C是一個使用該 PBS陣列88作為一極化分離元件之實施例。第34圖顯示一本紙張尺度適用中國國家梯準（CMS ) A4規格（210X 297公釐） I---------^裝-- r : ( (請先聞讀背面之注意事項再取势本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45 4 68 07 6 經濟部智葸財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（43 ) 個使用非單軸性晶體之方解石作為一極化分離元件之實施例。在藉由該PBS陣列88或該方解石91分離該等極化光束之一光束通過像是λ/2平板89之陣列之後，據又一需要方向之極化向量平面（Ε)之光束可以被產生。在每一個結構中，該箭頭的方向表示該光線之電場（Ε) 之振盪方向。再者，其不需要在解釋，一起偏陣器可以被置放用以改善極性被轉換之光線之極化之程度。使用本發明之該λ/2平板（又/2相位差元件）不需要被限制在一相位差平板。例如，形成像是一振列之該相位差薄膜及/或該相位差平板可以被使用。然而，在上述實施例之反射投影器50Α-50Ε中，如第 35Α圖所示，該起偏振器58及該二色正交稜鏡（以第35Α圖中所示之重疊型二色正交稜鏡57Β為例）藉由一黏著劑93Α 被結合在一起，及該起偏振器58與該λ/4平板70藉由一黏著劑93Β被結合在一起，其中該起偏振器58與該；1/4平板70 是作為一光強度調整之功能使用。因此，如在第3 5Β圖所示，其顯示第35Α圖中以箭頭A 所指示之圓形之内部的放大圖，及該反射光束導致在該等反射型投影器50A-50E之光學系統中的雜訊光線。因此，如果一包括有該雜訊光線之光束被投影穿過該投影透鏡27 ，該影像品質將被降低，因為該雜訊光線重疊在該投影光線。第36-38圖是該投影透鏡之二色正交稜鏡之放大圖，其中被雜訊光線影響之該顯示影像的品質降低是被抑制的 ' (請先聞讀背面之注意事項再本頁) 訂釋本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -46 - A7 B7 I 6B 0T6 五、發明説明（44 在第36圖中顯示之反射投影器是被建構使得像是會產生雜訊光線之起偏振器58及；L/4平板70等光學元件之表面的方向是不同於該反射液晶板59之表面的方向。特別地，一三角稜鏡94被設置在該；L/4平板70上。據此，該影像光線是被發射在與該雜訊光線之方向不同之方向。因此，該雜訊光束可以被預防進入該投影透鏡27，因為他們的方向是不的。因此，該雜訊光線將不會與一影像重疊及該影像的品質可以被改善。用來區分該光強度調整與該反射型液晶板5 9之表面方向之方法是不被限制在使用該透鏡94之方法。例如，像是一楔形基體等其他光學元件也可以被使用。在顯示於第37圖之實施例中，具有一傾斜平面之該稜鏡94(或一楔形基體）被設置在該場透鏡58與該相位薄片（ λ /4平板70)之間，及該起偏振器58與該相位薄片（又/4平板70)之間被設置一平面，該平面不行於相對於該平面59 之表面。再者在該具有像本實施例之場透鏡72之結構中，該雜訊光束被發射的方向不同於該影像光束之方向。在顯示於該第37圖之結構中，一影像修正稜鏡75Β與該影像消除稜鏡94被分開設置在該二色正交稜鏡57Β上。另一方面，在顯示於第38圖中，一據有該稜鏡75Β及94之功能之影像修正稜鏡95被設置《藉此，該結構變得簡單了。在顯示於第38圖之結構中，該反射投影器可以被製作的更小。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）請先聞面之注意事項再填頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 47 A7 B7 468 0*7 6 五、發明説明（45 ) 然而，顯示在第27·28圖中的實施例之轉轉，因為該起偏振器58及該相位薄片（又/4平板70)是被夾在該具有玻璃之二色正交稜鏡57B與該稜鏡94或95之間，熱發射是困難的》而後，顯示在第39及40圖之實施例中，一第一間隙97A 被形成在該；L /4平板70與該稜鏡97A之間，一第二間隙97B 被形成在該稜鏡95與該場透鏡72之間，及一第三間隙97C 被形成在該場透鏡72與該反射液晶板59之間。再者，一用來強力吹送冷空器至每一間隙97A-97C之空氣吠送單元被設置。根據本實施例，該反射液晶板59，該場透鏡72，該起偏振器58及該相位薄片（λ /4平板70)可以有效率的被冷卻。其結果，該反射投影器可以更可靠、該投影器藉由如第 40圖中所示介於該起偏振器58與該二色正交棱鏡57Β之間的預先起偏振器98也可以處理一強入射光（輻射光）。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在上述的實施例中，作為色彩分離/合成功能使用之該等二色正交稜鏡57，57Α，及57Β執行該色彩分離/合成使得該反射特性依據極化來改變，及該等稜鏡被建構使得該等反射光束之極化是不同於該等傳輸光束之極化。更甚者，該只具有預定波長光線之極化不同的控制元件 55A-55D是不同於設置在該等照明系統53，53A-53D中》然而，該色彩分離/合成元件（該二色正交稜鏡）不需要執行該色彩分離/合成，使得該反射特性依據極化來改變。例如，一個二色正交稜鏡被建構使得該反射光束之極本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 6Β〇Τβ _^_ 五、發明説明（46 ) 化與該傳輸光束之極化變成相同，可以被使用作為該色彩分離/合成元件，及，一產生預定波長之光線之波長選擇元件可以被設置在該照明系統中。當被建構使得該反射光束之極化與該傳輸光束之極化變成相同之該色彩分離/合成元件被使用時，一影像之明亮度相較於上述實施例之反射投影器50Α-50Ε可能被降低。然而’當相較於習知的投影器1 〇，最小化是可以被實現的，其可由上述說明證實。再者，其可能使用顯示在第14A-14C圖中包括有該第一及第二選擇波長反射層之極化控制元件55Β，該第一及第二選擇波長反射層反射預定波長的光線作為一波長選擇元件。及’其也可能使用顯示在第15圖中之極化控制元件 55C ’其中形成在該選擇波長反射層之表面是平整的或是響曲的。根據本發明，以下被描述之眾多效果將被獲得。因為一昂貴的極化光束分配器變得不需要了，一良好對比影像可以在低成本中獲得。再者’根據本發明，當一高效率反射液晶板被使用時，該色彩純度與效率的降低，可藉由一簡單之修釋變形而被改善。因此’該反射投影器之效能將可被加強。再者，具有高效能及高效率之反射投影器將在維持最小體積及最低成本下可被實現。更進一步’根據本發明’因為該影像光束之進入方向與該雜訊光束之進入方向不同’顯示品質及解析度將被加本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ----------^裝 II 7 - . (諳先閱讀背面之注意寧項再输賞本頁) 訂. >1· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 49 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 a 07 6 ^ B7 五、發明説明（47 ) 強。本發明並不被限制於該等特定揭露之實施，及其變化及修飾可以在不脫離本發明之範圍下被達成。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氣寫本頁)

50 468 07〇 a? B7 五、發明説明（48 ) 元件標號對照表 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10…反射投影器 11…光源 12…極化分離棱鏡 14…二色接鏡 16R，16G,16B…反射液晶板 17…投影透鏡 20A〜20H…反射投影器 21…光源 21a···支撐部位 21b…影子部位 23…第一起偏振器 24…二色稜鏡 22…反射器 25…第二起偏振器 26R，26G,26B…反射液晶板 27…投影透鏡 28A〜28D稜鏡 29R…紅色反射薄膜 29B…藍色反射薄膜 30R,30B…二色(稜)鏡 32…反射鏡32 33…第一二色遽鏡 34…第二二色濾鏡 36…極化分離稜鏡 3 7…紫外線/紅外線濾鏡 38…第一柱面透鏡 39…反射鏡 40…三角稜鏡 41R,41G,41B…第一枉面透鏡 42R,42G,42B…低反射樹脂 43…進入/出來平面 50A〜50G…反射投影器 51…色彩分離方向平面 52…垂直方向平面52 53,53A〜53D…照明系統 54…起偏振器 55A〜55E···極化控制元件 56R,56G,56B,56-1,56-2,56-3,56-4…反射顯示元件 57…二色正交棱鏡 58…起偏振器 59…反射液晶板本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） 51 468076五、發明説明（49 ) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 60,61…反射二色鏡 62,62A，62B，62C·.·又/4薄片

63…元件A 64…元件B 64 65,66…二色反射平面 67,68基體 69…液晶 70…λ/4薄片 71…進入/出來平面 72…場透鏡 73…基體 74…微鏡片 75Α,75Β‘··影像修正稜鏡 76Α，76Β…進入區域 77Α/77Β…出來區域 78…第一柱面透鏡陣列 79…第二柱面透鏡陣列 80…第三柱面透鏡陣列 81…聚焦透鏡 82,82Α〜82D…極化轉換光學元件 83…柱面透鏡陣列 84…曲面鏡 85…鏡子 86…第一透鏡陣列 87…第二透鏡陣列 88…極化分離稜鏡陣列 89…；1/2平板 90…柱面透鏡 91…方解石 92…玻離平板 93Α，93Β…黏著物 94,95.··稜鏡 96…;1/2平板 97A,97B，97C…間隙 98…前起偏振器 99…λ/2薄片本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 52

Claims

4 6 8γΘ^€-—_ 必告衣 '/ 一光經濟部中央標準局負工消費合作社印装本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210X297公爱） A8 BS C8 D8

i投‘篇i括有：反射_板；一色彩分離/合成單元，用於分離由上述光源之一光束為多數預定色彩的光束及/或用以合成預定色彩之多數光束成為_光束；一投影透鏡； —第一起偏振器，設置於上述光源與上述反射液晶顯示板之間；及一第二起偏振器’設置於上述反射液晶顯示板光源與上述頭影透鏡之間。 2.如申請專利範圍第1項所述之反射投影器，其中上述反射液晶板是同向對齊型態。 3_如申請專利範圍第1項所述之反射投影器，其中上述色彩分離/合成單元是設置在上述光源與上述反射液晶板之間及介於上述反射液晶板及上述投影透鏡之間。 4-如申請專利範圍第1項所述之反射投影器，其中上述色彩分離/合成單元包括有數個二色鏡，該等二色鏡是以其侧邊接觸形成一 X特性，來自上述光源之一入射光東之光軸及來自上述反射液晶板之一反射光穿過該等二色鏡 ’但除了該等二色鏡之組合之中心位置之外。 5·如申請專利範圍第4項所述之反射投影器，其中上述二色鏡之反色特性表現在上述光源之侧邊與表現在上述投影透鏡之側邊之特性是不同的。 53 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

ABCD 468 076 六、申請專利範圍 6·如申請專利範圍第1項所述之反射投影器，其中來自上述光源之一光束垂直地撞擊在上述反射液晶板上，由上述反射液晶板被反射之上述光束被設置在上述光源之前的一鏡子所反射，及上述由該鏡子所反射之光束撞擊在上述透鏡上。 7_如申請專利範圍第6項所述之反射投影器，其中上述鏡子是由一個用於上述光源之一光發射元件之支揮元件所提供之遮陰元件所提供。 8. 如申請專利範圍第1項所述之反射投影器，其更包括有至少一個二色濾鏡，其介於設置在上述色彩分離/合成單元之上的一介面薄膜之表面與上述反射液晶板之間，其中上述二色濾鏡是作為一高通濾鏡使用，其讓一具有波長較長於預定波長之光束穿過其間時，及使一波長較預定波長為短之光束予以反射，上述二色濾鏡是設置在適於紅色光之上述反射液晶板之前。 9. 如申請專利範圍第1項所述之反射投影器，其更包或有至少一個二色濾鏡，其介於設置在上述色彩分離/合成單元之上的一介面薄膜之表面與上述反射液晶板之間，其中上述二色濾鏡是作為一低通濾鏡使用，其讓一具有波長較短於預定波長之光束穿過其間時，及使一波長較預定波長為長之光束予以反射，上述二色濾鏡是設置在適於藍色光之上述反射液晶板之前。 10. 如申請專利範圍第8項所述之反射投影器，其中上述二色濾鏡是設置在上述色彩分離/合成單元之一表面，上述本紙張波適用中國國家操举（CNS ) A4麟（21〇Χ297公董） , i I I 1'·-?裝-- rs ·-、·. ,1--··· ·· (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 βτ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 6 B· Ο T 6 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍表面是面向於上述反射液晶板。 U_如申請專利範圍第8項所述之反射投影器，其中上述二色濾鏡是設置在上述反射液晶板之一表面上，上述表面是面向於上述色彩分離/合成單元。 12·如申請專利範圍第1項所述之反射投影器，其中上述色彩分離/合成單元包括有一個二色稜鏡，上述反射投影器更包括有一第一枉面透鏡’其設置在上述反射液晶板與上述二色稜鏡之間。 13.如申請專利範圍第12項所述之反射投影器，其更包括有 —第二柱面透鏡’其設置在上述光源與上述二色稜鏡之間。 14·如申請專利範圍第12項所述之反射投影器，其中上述柱訂面透鏡之聚集方向是與上述二色稜鏡之色彩分離方向相 | 同。 I 15. 如申請專利範圍第12項所述之反射投影器，其中撞擊在 i 上述二色稜鏡之一入射光束是相對於上述二色稜鏡之介面薄膜之一表面成S極化’及由上述二色稜鏡出來之光 .....丨經濟部中央標率局貝工消費合作社印製 ---：---:----、.袭-- (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 束是P極化’上述二色稜鏡包括有一用於只反射紅光之紅光反射介面薄膜及一用於只反射藍光之藍光反射介面 I 薄膜’其中上述入射光束相對於上述紅反射介面薄膜之 | 入射角與上述入射光東相對於上述藍反射介面薄膜之入射角0 b之關係0 a与β b。 i 16. 如申請專利範圍第12項所述之反射投影器，其更包括有 | 一個三角稜鏡，其介於上述投影透鏡與上述二色稜鏡之丨 55 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） A8 Βδ C8

SB 076 申請專利範圍間，其中上述三角稜鏡之頂角“與上述由上述二色棱鏡出來之-光線平均形成在上述二色種鏡之出來表面之角 61 b 是 0 a = 0 b。 17·/||^·投影有：照明驗’用以產生具有預定波長之一照明光束多數個反射顯示元件，藉由反射來自上述照明系統之照明光束產生數個影像光束；一色彩分離/合成單元，用於分離由上述照明光束為預定色彩之光束’及用以合成來自上述反射顯示元件之影像光束；一投影透鏡，用以投影上述被合成的影像光束；其中上述反射投影器是形成使得上述照明光束撞擊在一光進入/出來表面，該光進入出來表面是上述色彩分離/合成單元之一表面，及上述影像光束由上述光進入/出來表面出來向著上述投影透鏡；及其中上述上述照明光束及上述影像光束是藉由控制上述照明光束之進入角度或上述影像光束相對於上述色彩分離/合成單元之出去角度，或藉由控制一上述照明光束之進入角度或上述影像光束相對於上述每一個反射顯示元件之出去角度來分離。 18.如申請專利範圍第17項所述之反射投影器，其中少述照明光束撞擊在上述色彩分離/合成單元使得上述照明光束之光轴平行於與上述色彩分離/合成單元之色彩分離本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）： . f-- (請先聞绩背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央梯準扃負工消費合作社印製 56 ABCD 46B076 六、申請專利範圍方向平行之平面平行。 19. 如申明專利範圍第I?項所述之反射投影器，其中上述述照明光束撞擊在上述色彩分離//合成單元像，使得上述照光束橫切與上述色彩分離/合成單元之色彩分離方向平行之平面平行之平面。 20. 如申請專利範圍第19項所述之反射投影器，其中上述照明光束撞擊之區域是與存在於上述光進入/出來表面之上述影像光束之區域相隔離’從上述照明系統至上述投影透鏡形成的光學系統是形成一歪像光學系統。 21. 如申請專利範圍第19項所述之反射投影器，其中上述照明光束撞擊的區域是與存在於上述光進入/出來表面之上述影像光束之區域相隔離，從上述照明系統至上述投影透鏡形成的光學系統是形成相對於該光學系統之光軸轴向對稱之一光學系統。 22‘如申請專利範圍第丨9項所述之反射投影器，其申上述照明光束撞擊的區域是與存在於上述光進入/出來表面之上述影像光束之區域相重疊’從上述照明系統至上述投影透鏡形成的光學系統是形成一歪像光學系統。 23_如申請專利範圍第19項所述之反射投影器，其中上述照明光束撞擊的區域是與存在於上述光進入/出來表面之上述影像光束之區域相重疊，從上述照明系統至上述投影透鏡形成的光學系統是形成相對於該光學系統之光軸軸向對稱之一光學系統。 24.如申請專利範圍第19項所述之反射投影器，其更包括有本紙張尺度逋用中國國家標率（CNS ) Μ規格（210 X 297公釐） (请先閲請背面之注意事項再壤寫本育) .裝' 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製 57 A8 B8 C8 D8 468 076 六、申請專利範圍 /'--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一設致於上述照明系統之極化控制元件，用以區分預定波長光線之極性，其中上述光學分離/合成單元包括有一個二色正交稜鏡，其具有依據色彩分離極化之反射特性’及其形成使得反射極化光與傳輸極化光是不同的極性。 25·如申請專利範圍第24項所述之反射投影器，其中上述極化控制元件具有用於過濾預定波長之光線之波長選擇特性0 26. 如申請專利範圍第25項所述之反射投影器，其中上述極化控制元件產生適於綠色光波長之光線，該光線具有平行於上述二色稜鏡之色彩分離方向之極化垂向量平面，及上述極化控制元件產生適於紅色光波長之光線，該光線具有垂直於上述二色棱鏡之色彩分離方向之極化垂向量平面。 α- 27. 如申請專利範圍第25項所述之反射投影器，其中上述極化控制元件包括有：經濟部中央棣準局員工消費合作社印製一第一元件，具有一用以反射預定波長之光線之選擇波長反射層；一第二元件’具有一用以反射預定波長之光線之選擇波長反射層；及一圓形極化產生元件，設置於上述第一元件與上述第二元件之間。 28. 如申請專利範圍第27項所述之反射投影器，其中上述圓形極化產生元件包括有多數個；L/4之平板。 58 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Μ現格（21〇Χ297公釐）經濟部t央檁嗥局貝工消費合作社印策 ^ 0. Β 0 Τ β ce D8 六、申請專利範圍 29·如申請專利範圍第27項所述之反射投影器，其中上述選擇波長反射層形成的表面是平面或弧形的。 30. 如申請專利範圍第19項所述之反射投影器，其更包括有一設置於上述照明系統之波長選擇元件，用以產生預定波長的光線，其中上述色彩分離/合成罕元包括有一形成用以使反射極化光及傳輸極化光具有相同極性之二色正交稜鏡。 31. 如申請專利範圍第30項所述之反射投影器，其中上述波長選擇元件包括有：一第一元件，具有一用以反射預定波長之光線之選擇波長反射層；及 —第二元件，具有一用以反射預定波長之光線之選擇波長反射層。 32. 如申請專利範圍第3 1項所述之反射投影器，其中其中上述選擇波長反射層形成的表面是平面或弧形的。 33. 如申請專利範圍第24項所述之反射投影器，其更包括有設置在上述二色正交稜鏡之一光線進入/出來表面之一稜鏡或一楔形基體，用以壓制像差D 34. 如申請專利範圍第19項所述之反射投影器，其中上述反射顯示元件更包括有一分時操作顯示元件。 35. 如申請專利範圍第34項所述之反射投影器，其中上述分時操作顯示元件是一微鏡子裝置β 36‘如申請專利範圍第19項所述之反射投影器’其中上述反射元件包括有： 21〇χ 加公爱)---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A8 BS C8 D8 6 8 076 六、申請專利範圍 —相位調整元件，用以藉由反射調整撞擊光線之相位；及一光強度調整元件，用以調整光強度》如申請專利範圍第36項所述之反射投影器，其中上述相位調整元件包括有一具以有λ/4調整量之液晶板，及上述光強度調整元件包括有一極化器V 38. 如申請專利範圍第36項所述之反射投影器，其中上述相位調整元件包括有一用以改變極向90°之液晶板，及上述光線強度調整元件包括有一極化器及一圓形極化產生元件》 39. 如申請專利範圍第36項所述之反射投影器，其中上述反射顯示元件之反射表面及上述光強度調整元件是互相平行絕對接觸。 40. 如申請專利範圍第39項所述之反射投影器，其中上述反射顯示元件之反射表面是與上述光強度調整元件之隔開的。 41. 如申請專利範圍第36項所述之反射投影器，其中上述反射顯示元件之反射表面是與上述光強度調整元件相對於上束光降入角度至上述光反射表面形成一角度。 42. 如申請專利範圍第17項所述之反射投影器，其中一稜鏡或一楔形基體設置在上述色彩分離/合成單元之一表面上，該表面是面向於上述反射顯示元件，及上述光強度調整元件是放置在上述稜鏡及上述色彩分離/合成單元之間，或上述楔形基體及上述色彩分離/合成單元之間 (請先閉讀背面之注意事項再填寫本頁) * 經濟部中央榇準局員工消費合柞tt印靶本紙張尺度適用中國國家播率（CNS > Α妨見格（210X297公釐） _ 6〇 A8 B8 C8 D8 468076 &、申請專利範圍 ο I n^i i n) I—' In I— J- f . I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 43.如申請專利範圍第41項所述之反射投影器，其中上述光強度調整元件是連結在至上述色彩分離/合成單元。 44·如申請專利範圍第41項所述之反射投影器，其中在上述稜鏡與上述色彩分離/合成單元或上述楔形基體及上述色务分離/合成早元之間形成一間隙。 45.如申請專利範圍第丨9項所述之反射投影器，其令上述照明系統包括有·· 一極化轉換光學系統，用以轉換由上述光源發射出之光線為' 預定極性；及一整合光學系統’允許來自上述極性轉換光學系統之一光束以斜線方向進入上述色彩分離/合成單元。 46_如申請專利範圍第17項所述之反射投影器，其中上述極化轉換光學系統包括有：一透鏡陣列；一極化分離元件，用以在一方向上平移由上述透鏡陣列所聚集的光；及經濟部中央標準局負工消費合作社印裝一人/2平板陣列，安置在與上述極化分離元件分部相同的方向上》 47.如申請專利範圍第45項所述之反射投影器，其中上述整合光學系統包括有：一第一透鏡陣列，用以聚集由上述光源所發射之一光束；第二透鏡陣列，用以形成上述第一透鏡陣列之孔 -61 各紙浪尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210XW7公釐） 468076 g D8 六、申請專利範圍徑之一影像，該影像具有與上述反射元件之孔徑相同的尺寸；及一聚光透鏡，用以聚集在上述反射元件上通過上述第二透鏡陣列之一光束。 48. 如申請專利範圍第19項所述之反射投影器，其更包括有介於上述反射顯示元件與色彩分離/合成單元之一上述場透鏡。 49. 如申請專利範圍第19項所述之反射投影器，其更包括有一冷卻單元，用以冷卻上述反射顯示元件與上述光強度調整元件中的至少一個。 ---- I-^----裝 I- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁；I 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製 62 本紙張尺度逋用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐）