TW548430B

TW548430B - Polarization conversion system, illumination system, and projector

Info

Publication number: TW548430B
Application number: TW089102808A
Authority: TW
Inventors: Yoshitaka Itoh
Original assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2003-08-21
Also published as: EP1031869A3; DE60015627D1; EP1031869A2; US6208451B1; DE60015627T2; JP3622557B2; KR20000071356A; JP2000241770A; EP1031869B1; CN100360988C; KR100478906B1; CN1264841A

Description

548430 五、發明說明（1) 發明背景發明領域本發明係關於一種偏光移 conversion system)，轉換未 1 ight)成為一具體地偏振光，統的一種光學系統。習知技術說明液日日面板已、餐廣泛的使用器。於投射器中，例如，液晶 crystal light valves))依據接著調制光投射於螢幕上，因為错由調制既定線性偏振光顯光入瞳側提供一偏光板（ρ 〇 1 a r 由一光源發射的未偏振光成為由於經由偏光板吸收光造成一關液晶面板之照明系統的光使偏光移轉系統轉換來自光源的光0 轉系統（polarization 偏振光（unpolarized 且特別關於使用偏光移轉系於直視的顯示裝置以及投射面板（液晶光閥（1 iauid 影像資料用以調制照明光，此顯不影像。一般而言，因示影像，必須在液晶面板之 izat ion plate)用以轉換經必要的線性偏振光。然而，半或更多的光損失。增加有用效率，傳統上使用一光學光成為單一型式的線性偏振曰本專利公開公報第8-304739號（Japanese Patent Laid-〇pen Gazette No· 8-304739 )揭露使用一偏光移轉系統的一種照明系統。此偏光移轉系統包括一偏光分光稜鏡陣列（polarization splitting prism array)，其包括複數偏光光束分光器（polarization beam splitters)以及複數反射鏡，並且一 λ/ 2延遲薄膜（retardation film)

548430 五、發明說明（2) ------一—^? 提供於偏光光束分光棱鏡陣列之出瞳側…偏光移棘李丨統中，偏光分光稜鏡陣列用以將未偏振光分光成為兩種型式線性j振光，其中一種的偏光面與另一種的偏光面垂直，接著使闬一 λ /2延遲薄膜將線性偏振光之此等光束之一種偏光方向與線性偏振光之此等光束之其它種偏光方向| 對齊，藉以轉換成大體單一型式線性偏振光。 >然而’習知技術之偏光移轉系統的問題是需要利用具有許多偏光光束分光器與反射鏡的偏光分光稜鏡陣列，以便達成未偏振光之移轉成為兩種形式的線性偏振光。發明概要本發明之目的係提供具有較習知偏光移轉系統簡易的一偏光移轉系統，以及使用此偏光移轉系統的一光學系統。至少上述以及其他之部分相關之目的係藉由一偏光移轉系統達成’其轉換未偏振光成為一特定偏振的光。偏光移轉糸統包括.一偏振光選擇性反射器（ρ 0 1 a r i z e d 1 i g h t I selective ref lector)，將入射的未偏振光分離成為第一 j 型偏振光與第二型偏振光，第一型偏振光穿透並且第二型I 偏振光反射，一轉像光學系統（relay optical system)，將一入射光束轉像至偏振光選擇性反射器上；一偏振光反射器（polarized light reflector)，配置於經由偏振光選擇性反射器反射的一反射光束之光路徑上，反射此反射的光束回至偏振光選擇性反射器，同時轉換第二型偏振光成為第一型偏振光。

548430 五、發明說明（3) 咏根據上述結構，可以獲得具有較習知偏光移轉系統承簡易結構的偏光移轉系統。〜 •根據此偏光移轉系統，更佳的是此轉像光學系統包括·一第一陣列透鏡（first lens array)，具有複數第一、透鏡將入射光束化分成複數局部光束；以及一轉像陣列透鏡（relay iens array)，配置於第一陣列透鏡之出光側，具有對應於複數第一小透鏡的複數陣列透鏡。第二列透鏡，設置於鄰近偏振光選擇性反射器之入瞳側，因此離開第二小透鏡且經由偏振光選擇性反射器反射的每一反射局部光束，反射回相同的第二小透鏡，就是每一局部光束經由偏振光選擇性反射器反射回先前離開的位置。複數轉像透鏡之每一個係位於各自具體指定的位置，就是鄰近對應於第一小透鏡之出瞳側焦點位置以及對鏡之入瞳側焦點位置，並且對應的第一小透鏡與一小透鏡位於轉像透鏡之共軛點。偏振光反射器 (Polarized light reflector)包括複數偏振光°反射部位 (Polarized light reflection portion)，設置於複數反射局部光束自複數第二小透鏡離開的光路徑上，每一個射對應的反射局部光束且於對應的反射局部光束範圍内換第二型偏振光成為第一型偏振光，接著複數第二小引導反射局部光束經由偏振光反射部位反射回相同的第$ 小透鏡，就是反射的局部光束經由偏振光反射部位反: 先前離開的位置。因此，使用一第一陣列透鏡劃分入射光成為複數局部

第6頁 548430 五、發明說明（4) 維持小的局部光束’ ®此亦可以位，因此自第^=2統°另外’設置偏振光反射部其保證入射於偏光移i=入射的光反射回第二陣列透鏡，振光接著發射尺ί:::統的光束可以轉換成單-形式偏、，以耵尺寸上幾乎不改變的入射光束。來自像光n統包括-轉像陣列透鏡，亦可以使增加光使用^鏡的局部光束發射至第二陣列透鏡，因此在此，更佳的是複數偏鄰近於對應的第二小透鏡之每一個具有大體等於對應的於對應的偏振光反射部位。振光反射部位之每一個係設置焦點’以及複數第三小透鏡之第二小透鏡的焦距且設置鄰近進一步本發明提供光使用效率的改善。根，上述配置結構，更佳的是第一型偏振光與第二絮偏振光疋具有偏光平面彼此垂直的第一型線性偏振光與第一型線性偏振光，且複數偏振光反射部位之每一個包栝/ ^射鏡以及設置於第三小透鏡與反射鏡之間的一 λ /4延遽| 薄膜（retardation fi lm)。 j 。幾乎最佳的是第一型偏振光與第二型偏振光係第一逛圓形偏振光與以反方向旋轉圓形地偏振的第二型圓形偏振光以及複數偏振光反射部位為反射鏡。於此架構配置中，偏光移轉系統可以進一步包括/入 /4延遲波板，其轉換第一型圓形偏振光藉由偏振光選擇性

548430 五、發明說明（5) 反射器穿透成為一既定型線性偏振於每一個實例中，入射未振光振光。本發明亦導引一照明系統用以照明系統包括：一偏光移轉系統，一種之偏光移轉系統；以及一光源移轉系統。 “、由於照明系統使用上述說明的統’當使用利用特殊的偏振光的一(electro-optical device)時，例(liquid crystal panel)，可以改根據此照明系統，更佳的是此疊加透鏡（superposition lens)，光束劃分成為複數局部光束接著疊區域上。光。可以轉換成單一形式偏照明一既定照明區域。其係根據發射一本發明之光電裝置如··一液善光使效照明系統來自偏光加複數局本發明上述任光束朝向偏光偏光移轉系晶面板率〇進一步包括一移轉系統的一部光束至照明此種配置提供具有均勻亮度與色彩的照明光。本發明進一步導引至一第一投射器（first pro jector)用以顯示投射的影像。第一投射器包括：根據任一種上述的照明系統的一照明系統；調制發射自照明系統的一光電裝置（electro-optical device);以及一投射光學系統（projection optical system)，投射經由光電裝置調制的光至一投射面上。由於根據本發明之第一實施例的照明系統使用本發明之偏光移轉系統，可以獲得具有均勻亮度的投射影像。 548430 發明說明（6) ^ 根據第一投射器，最佳的是經由偏振光選擇性反射器牙透的一牙透光束以及經由偏振光選擇性反射器反射的一反射光束接著亦經由偏振光反射器（p〇larized丨ight reflector)反射再次照射於偏振光選擇性反射器上，於偏振光選擇性反射器内於大體重疊於經由投射光學系統偏向投射之方向上結合。根據此配置，離開偏光移轉系統的光產生有效率地照射於投射系統’改善投射影像之亮度。於此配置結構中，更佳的是穿透光束傾斜於經由投射光學系統偏向投射之方向大體重疊之方向。穿Ϊ光束一般具有較反射光束強的光強度。根據上述配置、，穿透光束可以產生有效率地照射於投射系統，進一步改善投射影像之亮度。本，明亦經由第二投射器導引用以顯示投射影像。第二顯不器包括：根據任一種上述的照明系統的一照明系統；自照明系統發出的光分離出複數色彩分量的一色彩分光器（color separator);複數光電裝置，每一個調制經由色彩分光器分離的每一種色彩分量；一色彩合成器、co lor combiner)用以結合經由光電裝置調制每一色彩分量；以及一投射光學系統，經由色彩合成器結合的光投射至一投射面上。由於根據本發明之第二實施例的照明系統使用本發明之偏光移轉系統，可以獲得具有均勻亮度的投射影像。x 根據第二投射器，更佳的是，假設χ、y、z為三個彼 548430 五、發明說明（7) ~ 此正父的方向軸’其中z係與自照明系統發出的光的光軸方向平行，色彩分光器具有一色彩分離面，其係大體垂直於xz平面且相對於yz平面形成一既定角度，以及藉由偏振光選擇性反射器穿透的一穿透光束與經由偏振光選擇性反射斋反射的一反射光束再一次照射於偏振光選擇性反射為’於偏振光選擇性反射器内以大體與y方向重疊結合。彩色分光器之色彩分離特徵具有光入射角度之高度依附性’並且於色彩分離方向較直角的方向更有高度相關性。根據上述系統配置架構，其中排列（結合）的穿透光與反射光的方向係大體垂直於色彩分光器中色彩分離面產生色彩分離的方向。因此，於色彩分離面上，於具有更高地入射角度依附性的色彩分離方向可以產生相對小的入射^ 束f散之角度（張開之角度）。這減少來自色彩分離器系統的母色彩分®之光偏移（light deviation)，產生均、句亮度的投射影像。 — 幾乎更佳的是，假設X、y、Z為彼此正交的方向軸，其中Z係與自照明系統發射的光的光轴方向平行，色彩人成1§具有大體垂直於平面xz且相對於平面yz形成—既定角度的一色彩結合面（c〇l〇r combining surface);以及妙由偏振光選擇性反射器反射的一反射光再次經由偏振光^ 射器入射於偏振光選擇性反射器與經由偏振光選擇性反斋穿透的一穿透光束，於大體與y方向重疊的方向於、光選擇性反射器内結合。、^振如同在色彩分光器中，色彩合成器之色彩結合特徵顯 548430 五、發明說明（8) 示於入射角度上有高度相關性方向上有更高度的相關性。根其中排列（結合）的穿透光束與合於色彩合成器之色彩結合面因此，再一次地於色彩結合面相關性的色彩分離方向可以產角度（張開之角度），減少來自之光偏移，產生均勻亮度的投，於此色彩合成方向較垂直據上述的配置系統架構中，反射光束之方向係大體與結上的色彩分量的方向垂直。上，於具有更高地入射角度 | 生相對小的入射光束發散之色彩分離器的每一色彩分量射影像。一本發明亦經由第三投射器導引用以顯示投射影像。第二顯示器包括：根據任一種上述的照明系統的一照明系統’一反射型光電裝置（reHecting type electro-opt 1 cal device)根據接收的影像訊號調制入射光’接著反射調制的光；一投射光學系統，投射接收自反射型光電裝置的光至一平射平面；一偏光分光器 (polarization spl itter)，空間地劃分成不同方向，根據彼此之間偏光特性之不同，來自照明系統的第一偏振光進入反射型光電裝置接著來自反射型光電裝置的第二偏振光進入投射光學系統。根據第三實施例之照明系統使用本發明之偏光移轉系統’產生具有均勻亮度的投射影像。根據第三投射器，更佳的是，假設X、y、z為三個彼此互相正交的方向軸，其中z係與自照明系統發射的光的光軸方向平行，偏光分光器具有一偏振光分光平面，其係大體垂直於平φχζ且相對於平面yz形成一既定角度，以及

548430 五、發明說明（9) 經由偏振光選擇性反射器反射的一反射光再次經由偏振光反射器反！!入射於偏振光選擇性反射器與經由偏振:ί擇性反射器穿透的一穿透光束，於大體與χ方向重聂於偏振光選擇性反射器内結合。且 ° 偏光分光器之偏光分光特性於光入束角度上具古相關性。偏光分光面之光學特性可以利用以減少ς =二光方向之相關性程度。然而，因為對於偏光分光方向= 角上相關性程度係經由偏光分平面與光束入射此平面之的幾何關係決$，達到減少的目的係非常困難。气二偏光分光面的光相對於平面yz於2方向具有—斜面田，”引、明顯的偏光軸之旋轉，相對於光電裝置減少光使去經由利用本發明上述之佈置，其中排列（結合）的反射: ΐ穿ίίίϊ大體與於偏光分光器劃分的偏振光方向相 ;角ί入：的二^地經由改善偏光分光面之光學特性減此可以防止光使用效率的惡化。 :于一有更鬲對比的一更亮的投射影像。月亦銓由第四投射器導引用以顯示投射^ :::^ f t ·根據任一種上述的照明系統的-昭明系‘ 色彩分亮之每一本± μ 、 ^ 圖+匕括對應於複數儿 < 母先束的複數次圖素。光電梦罟縣處# & y 的影像訊號於每-圖素調制光。第四 =發出的光劃分成複數色二= 且亦導引複數色彩分量於彼此不同方杈射先+糸統，經由光電裝置調制的每一色

第12頁 548430 五、發明說明（ίο) 彩分量的光投射於一投射面上。根據第四實施例之照明系統使用本發明之偏光移轉系統’提供具有均勻亮度之投射影像。

根據第四投射器，更佳的是，假設X、y、Z為三個彼此互相正交的方向軸，其中z係與自照明系統發射的光的光軸方向平行，色彩分光器具有複數色彩分光面用以選擇性劃分光成大體垂直於平面χζ的複數色彩且相對於平面yz 形成一不同的既定角度，接著經由偏振光選擇性反射器反射的一反射光再次經由偏振光反射器反射入射於偏振光選擇性反射器與經由偏振光選擇性反射器穿透的一穿透光束，於大體與y方向重疊的方向於偏振光選擇性反射器内結合。

色彩分光之色彩分離特性於光入射角度上顯示一高度相關性，並且這相關性於色彩分光方向較垂直角度高。根據上述系統配置結構，其中排列（結合）的穿透光束與反射光束係大體垂直於色彩分光器之色彩分光平面產生色彩劃分的方向。因此，於色彩劃分平面上入射光束之發散 (張開角度）角度於色彩劃分方向上可以相對地變小，其中入射角度相關性係更高。經由減少來自色彩分光器上的每一色彩光分量中色彩偏移量，產生均勻亮度的投射影像。更佳的是經由偏振光選擇性反射器反射的一反射光束再次經由偏振光反射器反射入射於偏振光選擇性反射器與經由偏振光選擇性反射器穿透的一穿透光束，於垂直於每一圖素包括的複數次圖素排列的方向於偏振光選擇性反射

第13頁 548430 五、發明說明（11) 器内結合。 — 於此種光電裝置中，次圖素為細長形狀。因此，除非每一色形分ΐ光束為緊密地經由一小透鏡聚焦，以便準確地照射於對應的每一圖素，此等色彩分量將亦照射於鄰近的非對應的次圖素，降低投射影像之品質。光束發散角度與光束聚焦特性之間有一逆向的關係，就是具有大發散角度的光束無法（就是平行性差）聚焦成小的、緊密地聚焦光束根據本發明經由利用上述排列，排列（結合）的穿透光束與反射光束以垂直於每一圖素之次圖素排列（沿著次圖素之長邊）的方向。經由使用次圖素之特殊形狀，這可能造=射於對應的次圖素的每一色彩分量之光束，不必聚品質投射影i ^吉果可獲仔顯不兩亮度與對比的高下列ί:::二等r其他目的、特徵、形態以及優點藉由下歹j手、、、田况明的較佳實施例與伴隨圖圖式簡單說明了又…是明白。第1圖係顯示本發明偏光移轉系統主置詰構侧面圖； σ丨位之一般配第2圖係第一陣列透鏡50之透視圖；第3(A)圖與第3(Β)圖係顯示第二陣列透鏡6 0以及偏振光反射器陣列7 〇之間 =、轉像陣第4(A)圖至第4(C)圖顯示各種低勺正面圖式； 30 ; 的偏光移轉系統第5(Α)圖至第5(C)圖顯示各種不同的次*移轉系統 548430

五、發明說明（12) 30 ; 第6圖顯示一配置結構，其中第一小透鏡5 2與轉像透鏡62之間的光路徑li設定為轉像透鏡62與第二小透鏡μ之間的光路徑L2之兩倍；第7圖係根據本發明之另一個偏光移轉系統主要部位之一般配置結構侧面圖；第8圖係使用本發明偏光移轉系統之照明系統主要部位之一般配置結構侧面圖；第9圖係使用本發明偏光移轉系統之投射器主要部位之一般配置結構侧面圖；第10圖係使用本發明照明系統之投射器主要部位之一般配置結構平面圖；第11 (A)圖與第11 (B)圖係關於光線自照明系統i〇〇傳導至第一分色分光鏡202以及十字分色分光稜鏡32〇之圖示；第12圖顯示第一分色分光鏡2〇2之分色分光特性；第13圖係使用本發明照明系統之另—個投射器主㈣位之一般配置結構平面圖； -第14圖係關於光線照射於偏光分光棱鏡42〇之說明圖示；一個投射器主要部第1 5圖係使用本發明照明系統之另位之一般配置結構平面圖；第16(A)圖與第16(B)圖係一個圖素配置結構之放大特寫早板式彩色液晶光閥5 2 0之

548430 五、發明說明（13) 符號說明 20〜光源；20LC〜光源光軸；22〜光源燈；24〜凹面鏡； 30、30A、30B、30C、30D、30E、30F、30G、30H〜偏光移轉系統；30LC〜偏光移轉系統光軸；32LC〜中心軸線； 34LC〜中心軸；40〜疊加光學系統；50、50a〜第一陣列透鏡；50LC〜系統光轴；52、52a〜第一小透鏡；60、60a、 60b〜轉像陣列透鏡；62、62a、62b〜雙凸轉像透鏡；62C〜雙凸轉像透鏡中心；70、70a、70c、70h〜偏振光反射器陣列；72、72a、72h〜偏振光反射部位；72C〜反射鏡中心； 72LC〜反射鏡垂直線；74、7 4a〜第三小透鏡；76〜；1/4延遲薄膜；78〜反射鏡；80、80a、80b、80c〜第二陣列透鏡； 82、82a、82b、82c〜第二小透鏡；82LC〜第二小透鏡軸； 90、90h〜偏振光選擇性反射板；100、100A、100B〜照明系統；100LC〜系統光轴；110〜第四陣列透鏡；112〜第四小透鏡；1 2 0〜第五小透鏡陣列；1 2 2〜第五小透鏡；1 3 0〜疊加透鏡；150〜照明區域；200〜色彩分光器；2 02〜分色分光鏡； 204〜分色分光鏡；208〜反射鏡；22 0〜光引導系統；222〜入瞳透鏡；224〜反射鏡；226〜轉像透鏡；228〜反射鏡；230〜出瞳透鏡；232〜場透鏡；234〜場透鏡；3 0 0〜液晶光閥； 300R〜紅光液晶光閥；300G〜綠光液晶光閥；30 0B〜藍光液晶光閥；3 2 0〜十字分色合光稜鏡；3 2 1〜紅光反射面；3 2 2〜藍光反射面；340〜投射光學系統；340LC〜投射光學系統光軸；420〜偏振分光稜鏡；422〜側面；424〜側面；426〜侧面；4 2 8〜偏振分光薄膜，440〜反射式液晶光閥，500R、

第16頁 548430 五、發明說明（14) 5 0 0G、50 0B〜分色分光鏡；520〜穿透式彩色液晶光閥； 530〜光閥部位；53卜次像素；531R〜紅光次像素；531(；〜綠光火像素，5 3 1 B〜監光次像素；5 4 0〜微透鏡陣列；5 41〜微透鏡，1 0 00〜投射; 1 〇〇〇Lc〜系統光軸；2〇〇〇〜投射器； 2〇〇〇LC〜系統光軸；3000〜投射器；3〇〇〇[χ〜系統光軸； t〇〇〇〜投射器；4000LC〜系統光軸；D1〜局部光束寬度；DL〜第々小透鏡y方向寬度，TL〜穿透光；rtl〜反射穿透光； L1 〃第一小透鏡與轉像透鏡之間的光學距離；l2〜轉像透鏡和第二小透鏡之間的光學距離；sc〜螢幕；LA1、LA2、 LB1 LB2〜光束，R〜紅光；G〜綠光；B〜藍光；pd〜間隔； f m〜焦距較佳實施例說明 ^本發明之實施例將參考圖示說明之。於下列每一個實 =例中，除非特別說明，光行進方向設定沿著z軸（與光軸平行方向），以及當觀察者面對光行進方向時，觀察者的 :二點鐘方向當作7軸（垂直方向）以及觀察者的三點鐘方向當作X軸（水平方向）。 Α·第一實施例：第1圖顯示本發明偏光移轉系統之主要部位一般配置結構側面圖。偏光移轉系統30包括一第一陣列透鏡50、一轉像陣列透鏡6 〇、一偏振光反射器陣列7 〇、一第二陣列透鏡80以及一偏振光選擇性反射板1 “Μ selective reflection plate)90。轉像陣列透鏡6〇以及偏振光反射器陣列7〇形成一個單元。系統（偏光移轉系統）

第17頁 548430 五、發明說明（15) 光軸3 0LC設置平行於z軸。第2圖係第一陣列透鏡5〇之透視圖。係一大體矩形形狀外_的平Λ笙r , IV列透现5ϋ -署。楚一“：弟一小透鏡52以㈣列矩陣的每於制纟Μ 4鏡係以平仃平面xy設置。於第2圖顯示 = 第随且N=4。於第1圖顯示的第二陣列透鏡80 I以對應於第-陣列透之第一小透鏡 =以T矩陣設置。第二陣列伽 Ϊ ΓΓί;，系統光軸因此大體與系統光軸贏重疊。 f -陣列透鏡50設置於系統光軸50LCJ1，藉由相當於一第一小透鏡52的y方向上一丰嘗谇μ旦认 0 30LC^^ ^ ^ 丰見度DL里於+ y方向自系統光軸二列透鏡5°與第二陣列透鏡8°的小透鏡未、制為矩㈣&，例如可以六角形代替。對於小透鏡形成 ^種形狀係令人滿意的，其可以使透鏡排列更緊密。同 =，一小透鏡52緊密排列並非是必要的。然而，從光使 :效率的觀點，透鏡最好緊密排列。此觀陣列透鏡80。、币一偏振光選擇性反射板90黏著於第二陣列透鏡8〇之出光面。當作一偏振光選擇性反射板90，係使用一反射式偏光 j、’使具有彼此互相垂直偏光面的兩種線性偏振光分量只、生透種且反射另一種偏振光分量。例如經由3 Μ公司製〜的RDF C ’可用來當作反射式偏光板。於第一實施例中，用一反射式偏光板，穿透s偏振光分量且反射ρ偏振光分 ΐ。偏，光選擇性反射板90可以與第二陣列透鏡8〇分開放置，但是為了光使用效率的緣故最好將偏振光選擇性反射

548430 五、發明說明（16) ~ 板90黏著於第二陣列透鏡80之出光面。

轉像陣列透鏡60包括雙凸轉像透鏡62以Μ行N列矩陣$ 置。每一轉像透鏡62設置於連接第一小透鏡52之中心與^ 應的第二小透鏡82的中心的中心軸線32LC的光學中點。Ν 一

偏振光反射器陣列7 0包括以Μ列Ν行矩陣設置的複數偏振光反射部位（polarized light reflecting port ion) 72。每一偏振光反射部位72包括一平凸第三小透鏡74 ’黏著於第三小透鏡74之出光平面一又/ 4延遲薄膜76 以及黏著於；1/4延遲薄膜76的反射鏡（reflecting mirror) 78。每一偏振光反射部位72傾斜設置，因此垂直線（軸）72LC自反射鏡78的中心穿過第三小透鏡74之中心，亦穿過第二小透鏡82之中心。相同的，每一轉像陣列透鏡 62之中心62C以及每一反射鏡78之中心72C係沿著相對於第一小透鏡82軸82LC對稱設置。假若優化第三小透鏡了4之透鏡特ί*生偏振光反射部位7 2可以平行於平面X y設置代替傾斜。這將說明如下。

第3 (A )圖與第3 (B)圖係顯示第二陣列透鏡8 〇、轉像陣列透鏡6 0以及偏振光反射器陣列7 〇之間關係的正面圖式。如第3(B)圖所示的設置轉像陣列透鏡6〇以及偏振光反射器，列7 0，因此偏振光反射部位7 2以及轉像透鏡6 2於乂方向父錯出現。如第3(A)圖所示，有—第二小透鏡82係將每一對的轉像透鏡6 2與一偏振光反射部位7 2於y方向連接。因此，每一個轉像透鏡以偏振光反射部位7 2係與第二小透鏡82於X方向有相同尺寸，於y方向為一半的尺寸。

第19頁 548430 五、發明說明（17) 如第1圖所示，第一小透鏡52與轉像透鏡62之間距離以L1表示以及轉像透鏡6 2與第二小透鏡8 2之間距離以l 2表示。第一小透鏡5 2之焦距f 1設定與距離L1相同且第二小读鏡82之焦距f 2設定與距離L2相同。然而L1與L2是否相同2 非必要的，於本實施例中係相同的。轉像透鏡β 2之焦距設定為fr，因此第一小透鏡52以及第二小透鏡82之位置為轉像透鏡62之共軛點。就是，fr = (Ll XL2)/(L1+L2)。於本實施例中，因為LI = L2所以f r = Ll X 1 / 2。第三小透鏡μ之焦距設定成第三小透鏡74與第二小透鏡82之間的距離L2。然而’第二小透鏡7 4之焦距係根據光束照射於偏光移轉系統3 0、偏光移轉系統3 0以下的其他光學元件的特性等等之平行程度而設定。假若光束平行度高亦可以省略第三小透鏡7 4 〇轉像陣列透鏡60與偏振光反射器陣列7〇可以利用如下所述的製造。第一，經由一體成形形成轉像透鏡62矩陣以及第三小透鏡74矩陣。然後，λ/4延遲薄膜76以及反射 78黏著於第三小透鏡74之平面上。大體平行於通過小透鏡52、62及82的中心射於第^車列透賴之未偏振光束劃分成大體與第一小透鏡52相同形狀的複數局部光束。小透鏡52覆蓋每一局束用以於相對應的轉像透鏡62内形成影像，接著光束自那裡發散照射於第二小透鏡82。照射於第二小透鏡82之部光束形狀係、大體與照射於帛一小透鏡52之形狀相同（雖然错由轴32LC旋轉180度）。複數局部光束自第二陣列透鏡8〇 548430 I---__________ 五、發明說明（18) 以大體平行於軸32LC離開。來自第二陣列透鏡的局部光束照射於偏振光選擇性反射板90並且每一光束劃分成s偏振光分量與p偏振光分量。 s偏振光分量穿透且離開，然而每一p偏振局部光束被反射至對應的偏振光反射部位72，藉由反射鏡78反射接著返回通過第二陣列透鏡80至偏振光選擇性反射板9〇。於此過程中，當經由反射鏡78反射的局部光束通過λ /4延遲薄膜76兩次。又/4延遲薄膜76之偏光軸設定以45度相對於ρ偏振光傾斜。因此，通過A / 4延遲薄膜7 6的出入口 k ’ P偏振光轉換成s偏振光，接著穿透偏振光選擇性反射板90。假若進入第一陣列透鏡50之光束係一完美的與中心軸32LC平行的平行光束，可以不需要轉像透鏡62與第三小透鏡74。然而，產生一完美的平行光束照射式非常困難的。當沒有轉像透鏡62時，可能有一些來自第一小透鏡η 的光無法進入第二小透鏡82，或是來自第二小透鏡μ的光無法進入第三小透鏡7 4。這樣的情況係不希望發生，因為偏光移轉系統3 0之光使用效率惡化。設定轉像透鏡6 2之焦距，因此第一小透鏡52與第二小透鏡82位於轉像透鏡62之共輛點。同樣的，設定第三小透鏡7 4之焦距與第三小透鏡 74與第二小透鏡82之間的距離L2相同。因此，即使假若照射於第一陣列透鏡50的光束並非平行於軸32LC，轉像透& 62之折射焦度（refractive power)可以增加通過第二小透鏡8 2之光強度。此外，第三小透鏡7 4之折射焦度使得差不多所有的光藉由偏振光選擇性反射板90反射，通過第二小

第21頁 548430 五、發明說明（19) 透鏡82，經由光移轉系統的照射於第 62及82之中心板9 0且以大體開。另外一方 transmitted 偏振光反射器中心線32LC與向傾斜。就其角度係較進入裝置中使用偏度帶入計算。第二小透鏡82返回選擇性反射板9〇，增光使用效率。〜碼一陣列透鏡50的光束係大體平行小透鏡52、軸32LC，穿透光TL係穿透偏振光選擇性私平行於中心線32LC(於1方向傾斜）方向射面，RTL(反射穿透光（refiected 1 i gh t))係經由偏振光選擇性反射板9 〇以陣列70反射，穿透選擇性反射板9〇於相牙透光TL反對稱的+y方向離開，就是於/方《本身而論，離開偏光移轉系統3〇的光束張偏光移轉系統30的光束大。因此，於一光移轉系統30最好將其他光學系統的張開^ 根據前面敘述的，偏光移轉系統3〇可以有效率地入射未偏振光成為一種形式線性偏振光。此外，不需、用習知設置的綜合體型式的偏光分光稜鏡陣列。相反的使偏光移轉光學系統係簡單的包括選擇性反射板9〇、又遲薄膜76以及反射鏡78。因為在偏光移轉系統3〇中，照射於第一陣列透鏡50的光束被劃分成複數局部光束接著=二局部光束收斂，於轉像陣列透鏡6 〇中每一局部光束之大小可以變得很小，因此轉像透鏡62亦可以設定成對應的小尺寸。除此之外，偏振光反射部位72可以設置於轉^透鏡Μ 之間的空間。特別地，轉像透鏡62與組合的偏振光反射部位72之大小可以設定成與第二小透鏡82相同尺寸。因此偏

548430 五、發明說明（20) 光移轉系統30可以藉由增力鏡80之分割數量變得印董轉像陣列透鏡60與第二陣列透置反射光回到第二小=此:卜：偏振光反射部位”之位光束大小比較容許以幾乎”知、射於偏光移轉系統3〇之光。 B加光束大小轉換成線性偏振 4⑴幾種方法優化，描述如下。第光反射器二1 a ^ 第三小透鏡74a nn _ 1位仏包括偏心透鏡的

/4延遲薄膜76及反射鏡H =振光反射部位72中’又圖顯示的配置結構中、，，傾斜3〇LC。於第4(Α) "4延遲薄膜76及反射^以:為偏心严鏡，因此

設置。此種配置結構使二垂直於糸統光軸3〇LC 再便传偏振先反射器陣列7 〇 a更容易製造。〆

、第4(B)圖顯示一第一陣列透鏡5〇之變形。此第一陣列透鏡50a包括複數第一偏心小透鏡52&，其劃分大體平行於系統光軸30LC的平行光通量成為複數局部光束且引導光束照射於第二陣列透鏡80。取代第一陣列透鏡5〇a，可以使用第4(A)圖顯示的第一陣列透鏡5〇，於第一陣列透鏡5〇之文照側或出光側提供一偏向稜鏡（def lecti〇n prism)。亦於此範例中，一平行光通量大體平行於系統光軸3〇LC的照射於陣列透鏡50，可以劃分照射於偏光移轉系統的適當位置。此種配置結構簡化光源燈以及其他使用偏光移轉系統的光學裝置佈置。

第23頁 548430 五、發明說明（21) 、/ β 圖的配置使用第4(A)圖偏振光反射器陣列70a 以及第4(B)圖的第一陣列透鏡5〇a。㈣第勺51Α)、Λ顯示轉向陣列透鏡6°之變異。此轉向陣列透，60a已括複數偏心透鏡的複數轉向透鏡.。與第i圖比第5(A)圖的範例中，y軸上的第-陣列透鏡 /、一陣列透鏡80相同。來自第一小透鏡52之局 4光束照射於對應的轉像透鏡62a，導引至對應的第二小透鏡82。為了利用平行於系統光軸3()lc的平行光通量如第4(B)圖顯示的偏心第一小透鏡的第一陣列透賴&可以使用於弟5(A)圖的架構中。二選—的，可以於第—陣列透鏡的受照側或出光側提供偏向稜鏡。此外’可以使用第 4(A)圖的偏振光反射器陣列7〇a取代偏振光反射器陣列 70 ’其具有λ/4延遲薄膜76與反射鏡78垂直於系統光軸 30L=置。此配置簡化光源燈及使用偏光移轉系統他光學裝置之配置。第5(B)圖顯示一第二陣列透鏡8〇之變形。此第二陣列透鏡8 0a包括偏心透鏡的第二小透鏡82a。第一小透鏡52、轉像透鏡62以及第二小透鏡82a放在適當位置，因此中〇軸23LC係大體平行於系統光軸30LC。藉由偏振光選擇性反射板90反射的光經由第二小透鏡82a導引至偏振光反射邱位72。亦於此配置結構中，可以使用第4(a)圖的偏振光反射器陣列70a取代偏振光反射器陣列70，其具有又/4正薄膜76與反射鏡78垂直於系統光軸30LC配置。此配置%吉$構簡化光源燈以及使用偏光移轉系統的其他光學裝置之^ <

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第5(C)圖顯示第二陣列透鏡80以及轉像陣列透鏡6〇之變形。轉像陣列透鏡6 Ob包括複數偏心轉像透鏡62b、以及包括複數偏心第二小透鏡82b的第二陣列透鏡8〇b。組成偏振光反射器陣列70c的偏振光反射部位72以其中心軸平行於系統光軸配置30LC。第一小透鏡52、偏振光反射部位% ，及第二小透鏡82b利用中心軸34LC平行於系統光軸⑽“ 。又置·自第一小透鏡5 2離開的局部光束藉由第二小透鏡

8“b.導引.返回偏振光反射部位72。將平行於系統光軸3〇LC 的光束‘引至偏光移轉系統3 〇的安排配置，如第4 ( b )圖顯 =^偏心第一小透鏡的第一陣列透鏡可以使用於第5(c)圖描=構中°二選一地’可以於第一陣列透鏡50之光入射側挺供一偏向稜鏡。 Φ # :上述每一個變形3〇A至3〇1?，如同在偏光移轉系統30 更簡單的配置結•，未偏振光可以有效率、轉換成早一形式的線性偏振光。透於第1M圖的偏光移轉系統3〇中，第一小透鏡52與轉像 ^曰的光學距離U設定成和轉像透鏡62與第二小透 :不Ϊ :光學距離L2相同。然而，L1與L2可以設定成彼 =°別圖顯示-安排配置，其中距離u係距離12之成i配置結構亦可以使未偏振光經由簡單結構轉換成早一形式的線性偏振光。 ® 一於f 一小透鏡82C入射面上的局部光束寬度D2大體為、鏡Μ入射面上的局部光束寬度])1的一半

第25頁 548430

(L2/L1)。因此，每一個第二小透鏡82ε只要大到能夠容納入射光束。局部光束（以破折線表示）以0L1傾斜照射於通過小透鏡52、62以及82c的中心軸321^，自第二小透鏡82c 以0L2傾斜離開中心軸32LC，0L2較0U的角度大（兰pL1 XL1/L24 0L1)。結果，自第二小透鏡82c離開的光束張，夾角杈妝射於第一陣列透鏡5 〇的光束更大。因此於一光學裝置應用此偏光移轉系統3〇時，最好根據此張開夾角考慮&疋其他光學系統。這進一步的詳細解釋如下。上述的每一個變形亦可以應用至下面說明的其他實施例中。、

B ·弟二實施例第7圖係根據本發明另一個偏光移轉系統之主要部位一般配置結構之侧面圖。取代第i圖中偏光移轉系統3〇之偏振光選擇性反射板9〇以及偏振光反射器陣列7〇，此偏光移轉系統30H具有不同配置結構的對應元件9〇h以及7〇h。於此範例中，；1/4延遲薄膜92提供於偏振光選擇性反射板 9Oh之出光側。每一個元件的位置安排配置與偏光移轉系統30相同。 ’

偏振光選擇性反射板9 Oh使一種圓偏振光穿透並且另一種反射。選擇性反射板9 〇 h可以形成於膽固醇型液晶 (cholesteric Hquid crystal)或旋光層列液晶（chirai smet ic 1 iqU id crystal )上。經由控制液晶的排列，一特定型式折射率分佈區域可以傳遞此等液晶以獲得上述功能。

548430 五、發明說明（24) 於第1圖的設置排列中，偏振光反射器陣列7〇h未在偏振光反射部位72使用；I /4延遲薄膜76。相反的，形成包括第三小透鏡74與反射鏡78的複數偏振光反射部位72匕。知、射於第一陣列透鏡5 〇的未偏振光束大體平行於通過小透鏡52、62及82的中心轴，藉由第一陣列透鏡5〇劃分成複數局部光束。小透鏡5 2收斂每一局部光束於對應的轉像透鏡6 2中形成一影像，接著光束從那裡發散離開照射於第二小透鏡82上。局部光束照射於每一第二小透鏡之形狀與照射於第一小透鏡52的形狀大體相同（雖然經由軸32ιχ旋丨轉180度）。自第二陣列透鏡80離開的複數局部光束大體平j看行於軸32LC。來自第二陣列透鏡80的局部光束照射於偏振光選擇性反射板90h，劃分成順時鐘圓形偏振光分量與逆時鐘偏振光分量。例如，此等分量之一的逆時鐘分量穿透通過此板 9Oh，然而，此等其他光或順時鐘圓形偏振光分量反射回來且照射於一偏振光反射部位72h，經由反射鏡78反射通過第二振列透鏡8〇抵達偏振光選擇性反射板g〇h。，經由反射鏡78反射，轉換順時鐘偏振光成為逆時鐘偏振光。在此方法中，局部光束經由偏振光選擇性反射板 90h反射且反射鏡78轉換成逆時鐘圓形偏振光束，允直 Μ 通過此板90h。自偏振光選擇性反射板9〇h離開的逆時鐘偏振光光束照射於；I /4延遲薄膜92，偏光軸設定以45度相對於一 s偏振光傾斜。結果，照射於λ/4延遲薄膜92上的局部光

548430 五、發明說明（25) "--— 束轉換成s偏振光束。偏振光選擇性反射板9〇h可以建構通過順時鐘偏振光且反射逆時鐘分量取代。相同地，；1/4延遲薄膜92之偏光轴投定可以利用局部光束出現P或s線性偏振光決定。因此’偏光移轉系統30H亦可以使未偏振光，利用較習知簡單的配置結構有效率地轉換成一種型式的線性偏振光。

λ/4延遲薄膜92可以自偏光移轉系統3〇H省略。可以使未偏振光轉換成大體上一種型式的圓形偏振光。亦可以利用一種配置排列，其中又/ 4延遲薄膜提供於第一陣列透鏡50之照射側或出光側。依據偏振光選擇性反射板9〇h之光學特性，此種配置結構可以增加圓形偏振光分光效率。第二實施例之元件的配置結構與位置可以如第一實施例描述的方式優化。 C ·苐二實施例第8圖係使用本發明偏光移轉系統的照明系統主要部位之一般配置結構侧面圖。照明系統1〇〇包括一光源2〇、一偏光移轉系統3 〇 (第1圖）以及一疊加光學系統

(s u p e r ρ 〇 s i t i ο η ο p t i c a 1 s y s t e m) 4 0 〇設置偏光移轉系統30與疊加光學系統40，各自的光軸與系統光軸1 00LC重疊。因此，偏光移轉系統30之光軸 30LC與照明系統1〇〇的系統光軸ioolc重疊。光源20具有一光源燈22以及一凹面鏡（concave mirror) 24，其反射光源燈22的光形成大體平行的光束。

第28頁 548430 五、發明說明（26) 光源燈22可以是一複金屬鹵素燈（metal halide lamp)、一汞燈（mercury lamp)或其他類似的燈。最好使周拋物面鏡當作凹面鏡2 4。橢圓面鏡或球面鏡或相似亦可取代撤物面鏡。設置排列光源2〇，因此光軸20LC平行的通過小透鏡 52、62及82的中心軸32LC且通過第一陣列透鏡50之中心。這可以藉由光源2 0發射的平行光通量有效率地照射於偏光移轉系統30。疊加光學系統4 0包括一第四陣列透鏡11 〇、一第五陣列透鏡1 2 0以及一疊加透鏡1 3 0。與第一陣列透鏡5 〇相似 (見第2圖），第四陣列透鏡1 i 〇被設置為一平凸第四小透鏡 11 2排列的〇行p列的矩形矩陣。於本實施例中，〇 = &且 P - 4。當自z方向觀察時，第四小透鏡I!?之輪廓形狀大體相當於照明區域（illuminati〇n regi〇n)15〇之真實照明面積]例如，假若照明區域為一液晶面板且影像結構面積之外觀比例為4 : 3，第四小透鏡丨12亦將具有一外觀比例4 : 第五陣列透鏡被設置為對應於第四小透鏡11 2的一平凸第五小透鏡122排列的〇行p列的矩形矩陣。 · =，光移轉系統30發射的光束經由第四陣列透鏡11() 複數局部光束。第四小透鏡112收斂每一局部光束束的每」ί鏡陣列120之附近。第五小透鏡122導引局部光五陣列it尹^之中心光軸與系統光軸1 〇〇LC對齊。離開第透鏡的局部光束藉由疊加透鏡130導引至大體相同 548430 五、發明說明（27) 區域的照明區域150。因此，照明區域15〇被均勻的大體單一型線性偏振光照射。為了簡化說明，第五小透鏡陣列 120與疊加透鏡130顯示成個別分開的元件。麸個元件形成一單一單元係有效降低介面處的' 光損失，五=透鏡陣列120亦可以製作成具有疊加透鏡13〇的功月b，藉由使用偏心透鏡當作第五小透鏡陣列1 2 〇 ,其中疊加透鏡1 3 0可以省略。 ^

/如上所說明，使用本發明偏光移轉系統的本發明的照明系統1 0 0經由較習知簡單的配置結構提供具有大體單一形式線性偏振光的照明光。關於使用偏光移轉系統3 〇的照明系統1 〇〇的上述說明中’亦可以使用第二實施例的偏光移轉系統3〇Η，和其他各式各樣變化一樣好。 ^ 相同地’上述說明係參考使用疊加光學系統4 0的照明系統1 0 0用以均勻地照明此照明區域，亦可以使用各種不同形式地疊加光學系統，例如玻璃柱透鏡（glass r〇d lenses)以及中空鏡面筒（h〇n〇w mirr〇：r tube)。疊加光學系統亦可省略。

D ·第四實施例第9圖係使用本發明照明系統的投射器主要部位之一般配置結構侧面圖。投射器1 000包括一照明系統100A、一液晶光閥300以及一投射光學系統3 40。為了獲得偏向上的投射（投射平面之中心較液晶光閥3 〇〇之系統光軸丨0 〇〇 LC 高）’投射光學系統的設置將使得光軸34〇LC設定在系統光

第30頁 548430 五、發明說明（28) 軸1 0 0 0LC之上（+ y方向）。照明系統100A包括一光源20以及第5(B)圖的偏光移轉系統3 0E。光源20與偏光移轉系統30E以其各自的光軸3〇LC 與20LC和系統光軸對齊1〇〇〇LC。與第5(B)圖顯示的設置排列比較’偏光移轉系統3〇E的排列設置於縱向係顛倒的，因此被引導通過選擇性反射板9〇的穿透光几可於偏向的投射方向行進。

自光源20係以大體平行光源光軸2〇LC照射於偏光移轉系統30E的光束TL，其中未藉由選擇性反射板9〇反射的穿透光束TL於+ y方向向上出發。另外一方面，藉由選擇性反射板90及偏振光反射器陣列7〇反射之後再藉由選擇性反射板90穿透的反射穿透光RTL，係大體平行於偏光移轉系统之光學軸30LC。、藉由選擇性反射板9 〇穿透的光一般比反射光具有較高的光強度。因此，產生穿透光照射較反射光照射於投射光學系統上’在改善光使用效率更有效率。設置排列投射器i 〇〇〇，因此穿透光方向貼近偏向投射的方向，用以增加投射光學系統34 0之光使用效率。

總括’使用具有照明系統100A的投射器1 000發出具有大體單一偏光形式的線性偏振光改善光使用效率，特ς是液晶光閥的效率，例如液晶光閥3〇〇。結果是可以顯示更亮的影像。此外，設置安排偏振光選擇性反射板9 〇，具有比經由偏振光選擇性反射板90反射的光更高光強度的穿透光，其方向貼近偏向投射方向，有助於改善投射光學系統

548430 五、發明說明（29) !

340的光使用效率，產生更亮的投射影像。 I 如上所述的各種照明系統亦可以當作投射器1 〇〇〇的照明系統使用。 E·第五實施例第1 0圖係顯示使用本發明照明系統的另一種投射器主要部位的一般配置結構平面圖。第8圖顯示使用照明系統 1 0 0的投射器2 0 0 0。投射器2 0 0 0包括照明系統1 〇〇、一色彩分光器2 〇〇 —光引導系統2 2 0、三片液晶光閥（液晶面板）3 〇〇 r、3 〇〇 g、 300B、 ^子分色合光稜鏡（cross dichroic prism)320 以及一投射光學系統340。於此投射器2〇〇〇中，經由照明系統1 0 0發射的光藉由色彩分光器2 〇〇劃分成紅光（r )、藍光（B)及綠光（G)。每一色彩光通過對應的液晶光閥3〇〇R、 30 0G與3 0 0B以及根據影像資料調制。調制的色彩光藉由十字分色合光稜鏡3 2 0結合，接著色彩影像經由投射光學系統340顯示於螢幕SC上。照明糸統1 0 0發出線性偏振光（於此實施例中為s偏振光）的照明光束，用以照明構成照明區域的每一個液晶光閥300R、300G、300B，其中偏振分量具有相同偏光方向。一般，液晶光閥300R、300G、30 0B之照射面具有偏光板 (polarizing plates)，因此來自照明系統1〇〇的線性偏振光之偏光方向與偏光板之傳送轴對齊。這可以使來自照明系統1 0 0的光有效率地用以照明。色彩分光為200包括分色分光鏡（dichroic

548430 五、發明說明（30) mi rror) 2 02與204以及一反射鏡2〇8，其功能係用以劃分來自照明系統的光束成為紅光、藍光及綠光。第一分色分光鏡2 0 2 使包括於照明系統100的紅光分量穿透，並且反射藍光分量及綠光分量。藉由第一分色分光鏡2〇2穿透的紅光接耆經由反射鏡208反射通過場透鏡（fieid lens)232至液晶光閥3 0 0 R。場透鏡轉換來自照明系統1 〇〇的局部光束成為平行場透鏡中心軸的光束。場透鏡2 34及230提供於其他液晶光閥之前面，提供相同作用。

藉由第一分色分光鏡202反射的藍光綠光分量藉由第二分色分光鏡204反射綠光，經由一場透鏡234至綠色液晶光閥300G。藉由第二分色分光鏡2 〇4穿透的藍光分量離開 i 色彩分光器20 0並且照射於光引導系統220，其中通過入瞳透鏡（entrance lens) 222、轉像透鏡226、反射鏡224與 2 28以及一出瞳透鏡（場透鏡）23〇，接著照射於藍色液晶光閥300B。對於藍光使用一引導系統220的原因係用以防止由於藍光之光路徑較其它色彩長。換言之，可以使通過出瞳透鏡230的藍光不改變。結果，每一個液晶光閥3〇〇R、

300G、300B接收約略相等光強度分佈的照明光（嚴格的說’藍光的光強度分佈相對其它顏色係經由1 8 〇顛倒）。液晶光閥30OR、300G及300B的功用係當作光調制裝置’根據接收的影像資料（影像訊號）調制每一色彩光。十字分色合光棱鏡320的功用係當作色彩合成器（c〇i〇r combiner)用以結合三個色彩的光，因此調制形成一色彩影像。十字分色合光稜鏡3 2 〇包括以多層介電薄膜堆積形

第33頁 548430 五、發明說明（31)

成的一紅光反射面3 2 1，以及以多層介電薄膜堆積形成一藍光反射面3 2 2分別設置形成十字介面。紅色反射光分色合光面321與藍色分色合光面322產生用以投射的色彩影像的色彩合成。藉由十字分色合光稜鏡3 20結合的光離開投射光學系統340，投射合成光至螢幕SC上。於投射光學系統最好使用遠心鏡頭系統3 4 0。使用具有照明系統1 0 0的投射器2 〇〇〇，發出具有大體單一形式偏光的線性偏振光，特別是液晶光閥的實施例中改進光使用效率。於上述各種照明系統中，亦可以當作投射器2 〇〇〇之照明系統使用。、第11(A)圖與第11(b)圖係關於光線自照明系統1〇〇至第一分色分光鏡202、第二分色分光鏡204以及十字分色合光稜鏡320的說明圖示。第11(A)圖與第n(B)圖只放重點於第一分色分光鏡202、紅色液晶光閥30 0R以及十字分色合光稜鏡320，為了方便顯示以一直線排列。如第11(A)圖與第11(B)圖所示，第一分色分光鏡2 〇2係以大體垂直於平面xz設置且相對於平面yz形成既定角度θ Ml。

第圖顯示第一分色分光鏡202之色彩劃分特性。當光束以既定角度0 Μ1照射於第一分色分光鏡2 0 2，分色分光，202只穿透紅光分量（大約6〇〇nm以上）且反射於第12圖以實現表示的其它（藍光與綠光）分量。照射於第一分色分光鏡202的偏向入射角度導致於色彩分離特性上相對的變化因此’除非光線以既定角度（9 Μ1照射於第一分色分光

548430 五、發明說明（32^ -------、 $弓丨至紅色液晶光閥3 0 0 R的紅光將產生偏差。如第11(A)圖所示即使假若兩光束^1、LA2於又方向 2_=點以相同的絕對角度θίΑ1、MA2關於系統光輛 A1 發射’入射於第一分色分光鏡2 02的入射角度0 A 2將不同並且自既定角度θ Μ1偏離。例如，關於来丨、’結果將是第1 2圖中以單點破折線表示的特性形 ^ 乂及關於LA2以破折線表示的特性形式，以實線表示需，的色彩分離特性。特別地，關於系統光軸2〇〇〇LC照射 $第分色分光鏡2 02的角度於第一分色分光鏡2 〇2的色彩刀離特性上具有重要的影響；以及可以立即地沿著紅光導引至紅色液晶光閥3〇〇R上的X軸產生色彩偏離（彩色改變 (chromatic change))。另外一方面’如第11(B)圖所示，假若兩光束LM、 LB2自不同點於y方向以相對於系統光軸2〇〇〇Ιχ相同絕對角度0LB1、0LB2出發，相對於第一分色分光鏡2〇2的絕對入射角度0al、0bl將亦相同，因此相對於光束[以與^? 的色此分離特性亦將相同。雖然第一分色分光鏡2〇2之色彩分離特性受到光束照射於第一分色分光鏡2 〇 2上關於系統光軸200 0LC的角度影響，沿著y軸導引至紅光液晶光閥 3 0 0 R的紅光色彩偏離較沿著X軸偏離量少。因此，經由第一分色分光鏡202穿透的紅光，於y方向色彩偏離程度較X 方向色彩偏離程度小。這顯示關於自照明系統相對於系統光軸2〇〇〇LC發射的光束角度，最好X方向的角度較y方向小。

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五、發明說明（33) 如上述說明，自照明系統1 00出發的光包括經由選擇性反射板90穿透的光以及經由選擇性反射板9〇與偏振光反射器陣列70反射的反射穿透光，然後經由選擇性反^板9〇穿透，此等光於第二陣列透鏡8 0結合傾向，其中陣列透鏡 62與偏振光反射器部位72以陣列排列。因此，自昭日日么= ㈡…、％糸統出發的光的發散角度（張開角度）愈來愈大的傾向，其中色彩結合（第8圖中的y方向）且於垂直角相對地較色彩分量名士合方向（第8圖中的X方向）小。 °

上述對於第一分色分光鏡202的說明亦可應用於第二分色分光鏡204。於投射器2 0 0 0，設置排列照明系統，因此穿透光與反射穿透光的方向結合，即轉像透鏡62與偏振光反射器部位 72的矩陣排列方向為y方向。如此方式將有利於降低投射影像的色彩偏移。

上述關於分色分光鏡的說明亦可應用於十字分色合光稜鏡的紅光反射雙色面321以及藍光反射雙色面322。特別地，如第11(A)圖所示，即使假若兩光束LA1、LA2自不同點沿著X軸相對於系統光軸2 〇〇〇 L C以相同絕對角度0 l A1、 6» LA2發射，入射紅光反射雙色面321的光入射角度0 A2、 (9B2將仍彼此不同，且與既定角度0M2偏離。另外一方面如第1 1 (B)圖所示，假若兩光束LB1、LB2自不同點沿著y軸相對於糸統光軸2 0 0 0 L C以相同絕對角度θ l B1、0 L B 2發射於紅光反射面321，相對於第一分色分光鏡2〇2絕對入射角度0 a2、6» b2將相同。

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此後，於投射器2 0 0 0中，設置排列照明系統丨〇〇，穿透光與反射穿透光的方向，結合於轉像透鏡與偏振光反射部位7 2陣列排列的y方向，因此於投射影像中色彩變化將減少。如上屬描述的，當本發明之照明系統應用之裝置，其包括一十字分色合光稜鏡或一具有分色分光鏡的色彩分光為’偏振光藉由分色分光鏡分裂或十字分色合光稜鏡結合的方向減少投射影像的色彩偏差。为色分光鏡202與204之反射？穿透面相當於本發明申请專範圍之色彩分光面，並且十字分色合光稜鏡3 2〇之分色合光面321與322相當於本發明申請專利範圍之結合面。 F·第六實施例：弟1 3圖係使用本發明照明系統之另一個投射器主要部位之一般配置結構平面圖示。使用照明系統1 〇〇 B的投射器 300 0 ’其中照明系統之轉像透鏡62與偏振光反射部位72於 X方向陣列^非列。

投射器300 0包括一照明系統1〇 0B、一偏振光分光稜鏡 420、一反射型液晶光閥（液晶板）44〇以及一投射光學系統 3 4 0。於系統光軸3 〇〇〇 l C上依序設置反射型液晶光閥4 4 〇、偏光分光稜鏡（polarization splitting prism)420 以及投射光學系統。發射自知明糸統1 〇〇 B的線性偏振光s偏光經由一侧面 422進入偏光分光稜鏡420，其以平行於系統光軸3〇〇〇1^且照射於偏光分光薄膜（p〇larizati〇n splitting

第37頁 548430 五、發明說明（35) f i lm)428。照射於偏光分光薄膜42 8的S偏振光反射離開靠近光閥4 4 0的一側面4 2 4。照射於光閥440上的光以相反於照射方向反射。當液晶為全關閉（f u 1 1 y 〇 f f )時’自光閥4 4 0出現的是s偏振光’其進入偏光分光棱鏡420且經由偏光分光薄膜428反射回照明系統100B。因此，沒有光經由偏光分光稜鏡42〇之一側面426投射至投射光學系統340，結果係一黑暗顯示榮幕SC。當液晶為全導通時，自光閥440離開的光已經轉換成P偏振光並且經由偏光分光薄膜4 2 8穿透，自偏光分光棱鏡420之側面426發射接著照射於投射光學系統34〇，產生一光焭的螢幕顯示。當液晶處於全導通與全關閉之間的中間狀態時，中間狀態包括s與1)偏振光，產生半光度 (half-tone)的顯示。根據接收的影像訊號切換每一像素光閥之液晶為全導通至全關閉，以便於螢幕上顯示影像。 ’ 使用具有照明系統100B的投射器30 0 0，發射具有大體單一形式偏光的線性偏振光亦改善光使用效率，特別關於偏光分光稜鏡420產生更亮的投射影像。、、於上述的各式各樣照明系統亦可以應用於投射器3 〇〇〇之照明系統。第1 4圖係關於光照射於偏光分光稜鏡的說明圖示。來自照明系統10 0B的光的偏光轴照射於偏光分光稜鏡42〇之側面422係（y方向）以垂直於經由偏光分光薄膜428分裂的偏振光方向（z方向與X方向）。偏光B照射於側面422，偏光

548430 五、發明說明（36) 沿著z轴照射接著藉由偏光分光薄獏428反射離開將以y方向為方向。然而，因為A光與C光以與z軸傾於入射面422，以45度入射於偏光分光薄膜428，去=射向觀察，發射自側面424的光的偏光軸自y軸旋轉:^ 光）、-Θ1ΚΒ光），其中以逆時鐘方向旋轉為正方向。光以相對於z軸於平面yZ範圍内傾斜的照射於偏光分光又膜428，就是垂直於經由偏光分光薄膜428 (χ軸方向77血乂軸方向）分離的偏振光方向，不管偏光分光薄膜428的偏光分光特性，經由偏光分光薄膜428反射的偏光軸將被旋轉。刀這意味即使假若偏光軸預先設定後線性偏振光照射於偏光分光稜鏡420，自侧面424離開的光接著照射於液晶光閥 440上將包括不期望的線性偏振光分量而使投射影像之亮度與對比惡化。於包括偏光分光發生的方向平面，相對^ z軸傾斜地照射的光不具有偏光軸之旋轉。、因此，最好使用一種設置排列，其中自照明系統發出的光的發散角度較藉由偏光分光稜鏡42〇產生的方向小。如上所述’自照明系統1 〇〇 β發射的光包括經由選擇性 f射板9 0穿透的光以及經由選擇性反射板9 〇與偏振光反射為陣列7 0反射然後穿透選擇性反射板9 〇的反射穿透光，兩種型式的光於第二透鏡陣列80中結合，其中轉像透鏡62及偏振光反射部位7 2以陣列排列。因此自照明系統丨〇〇 B發射的光的發散（張開）角度傾向於色彩結合方向（於第8圖中為 Υ方向）愈來愈大，垂直於色彩結合方向（於第8圖中為X方向）相對的變小。

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因此’使用於投射器的照明系統使用的偏光分光稜鏡，最好穿透光與反射光結合的方向，轉像透鏡62與偏振光反射部位72係以陣列排列，與偏光分光稜鏡中產生偏光分方向相同。於投射器3 0 0 0中’轉像透鏡6 2與偏振光反射部位7 2以陣列排列於相同方向，如同偏光分光方向，可以獲得更亮且高對比的投射影像。

如上所述的偏光分光稜鏡420相當於本發明申請專利範圍的偏光分光器。 G ·第七實施例：弟1 5圖係使用本發明照明系統之另一個投射器主要部位之一般配置結構平面圖。這投射器4 0 0 0使用照明系統 100。 ...... 投射器4 0 0 0包括一照明系統1 〇〇、三片分色分光鏡 500R、5 0 0G與50 0B、一穿透式彩色液晶光閥（液晶板）52〇與一投射光學系統340。分色分光鏡500R、500G與500B各自反射紅光（R)、綠光（G)、藍光（B)且使其它顏色穿透。

5 0 0 R、5 0 〇 G與5 0 0 B靠近照明系統那一側以彼此互不平行關係依序排列。分色分光鏡非必要的依照此順序，但是排列係照上述單板式彩色液晶光閥52〇之像素配置結構決定。亦可以使用反射鏡取代離照明系統最遠的分色分光鏡（於此實施例中為分色分光鏡50〇B)。分色分光鏡500R、50 0G與5 0 0B位於靠近照明系統1〇〇的系統光軸100LC與通過單板式彩色液晶光閥520的投射光

第40頁 548430 五、發明說明（38) 學系統之光袖400LC之間的交又點上，綠光反射分色分光鏡5 0 0G之鏡面法線與照明系統之光軸1〇〇1^形成45度角。紅光反射分色分光鏡5 0 〇 R係以y軸順時鐘旋轉，設定相對於分色为光鏡500G為微小量角度。藍光反射分色分光鏡 5 0 0B亦以y軸逆時鐘旋轉，設定相對於分色分光鏡5〇〇G為微小量角度。位置關係說明如下。自照明系統1 0 0發射的光，紅光係經由分色分光鏡 50OR反射至光閥520上。穿透分色分光鏡5〇〇R後的綠光經由分色分光鏡50 0G反射，穿透分色分光鏡5〇〇R至光閥52〇上。通過分色分光鏡5〇〇r、5〇〇G的藍光接著亦經由分色分光鏡500B反射至光閥520上。當三片分色分光鏡係以不同角度於配置於以y方向旋轉的軸上，經由每一分色分光鏡反射的光以不同角度照射於光閥5 2 〇上。第1 6 (A)圖與第1 6 (B)圖係單板式彩色液晶光閥5 2 〇之一像素配置結構之放大圖示說明。如第16(A)圖所示，光閥520包括一光閥部位53〇，包括複數像素；以及一微透鏡陣列540提供於光閥部位53〇之入射面。光閥部位53〇之每一像素531包括對應於紅光（{?)、綠光、藍光三色彩次像素531R、531G、531B。每一像素531之入射面具有一微透鏡541。照射於單板式彩色液晶光閥52〇的三色彩光束以不同入射角度經由微透鏡陣列54〇之各自的微透鏡541收敛於對應的次像素531R、531g、531B且每一次像素根據提供系統的影像訊號調制色彩光。於光閥520上每一色彩光之入射角度對應至三片分色 1E 1 1 I II m 1 548430 五、發明說明（39) 分光鏡50 0R、50〇g與500B之角度設定，因此每一色彩光照射至對應的像素531。此等角度係經由次像素531只、 531G、531B之間間隔PD決定且微透鏡54ι之焦距&。 ^每一光閥520之像素531離開的光經由投射光學系統 340投射至螢幕sc顯示一色彩影像。，用此具有高偏振光移轉效率的照明系統丨〇〇，亦增加此貫施例投射器之光使用效率，可以顯示更亮的影像。如上所述，自照明系統1 Q Q發射的光包括經由選擇性反射板90穿透光以及經由選擇性反射板9〇與偏振光反射器，列70反射再經由選擇性反射板9〇穿透的反射穿透光，接著兩種型式的光於第二陣列透鏡8 0於方向上結合，其中轉像透鏡62與偏振光反射部位72以陣列排列。因此自^明系、、’充1 0 0發射的光發散（張開）角度於色彩結合（於第8圖中為X 方向）方向上傾向愈來愈大，於垂直於色彩結合方向係相對的小（第8圖中X方向）。光束發散角度與光束收斂特性之間具有一相反關係。無法藉由具有大發散角度光束形成一小的收斂影像，就是使用較大發散角度的光照射一液晶光閥’光閥或投射光學系統之光使用效率就愈低。如第16(B)圖所示，當自z方向觀察時，構成光閥52() 之一圖素5 31的次圖素531R、531G、531B，每一個具有一矩形形狀於y方向較長，產生一約略矩形的像素5 3 1。因此’經由利用此配置滿足次圖素之形狀及光學特性，例如光束照射於其上時的發散或收斂角度，使得可以防止光使用效率的降低’於照明系統丨〇〇之例子中，藉由照明系統

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發射的光束於既定方向上具有一較大地發散角度。特別地，來自照明系統1 〇〇的光束方向顯示大發散之角度，最好設定與矩形次像素之長邊重疊。利用此種排列，收斂影像於X方向係小的且於相對y方向相對大的，可以使每一色彩光照射至對應的次像素。於使用光閥的投射器貫施例中，彩色次像素係空間分隔，例如單板式彩色液晶光閥，最好穿透光與反射穿透光結合方向就是轉像透鏡62與偏振光反射部位72陣列排列方向，與次像素之長邊為定位之方向。於使用照明系統丨〇〇的投射器中’轉像透鏡62與偏振光反射部位72於y方向陣列f非列且自照明系統1 〇〇發射的光束方向顯示最大發散為沿著次像素之長邊，因此每一色彩光僅僅照射於對應的次像素’產生更亮且自然調和顏色的影像。、，上述說明係參考本發明應用於投射器之照明系統，這亚位限制本發明。相反的，本發明之照明系統可以應用至各式各樣的裝置，包括直視型顯示系統（direct_viewing display system) ° 雖然使用一液晶板當作一光電裝置，可以使用利用特殊偏振光以顯示影像的任何形式光電裝置。相同地，雖然上述實施例利用許多陣列透鏡搭配包括偏光移轉系統的轉像透鏡光學系統來說明，並未加以限制 ^么月例如，取代使用第一陣列透鏡，轉像陣列透鏡與第二陣列透鏡’偏光移轉系統可以包括一第一小透鏡52、、一轉像透鏡62、一偏振光反射部位72、-第二小透鏡82以

第43頁 548430 五、發明說明（41) 及偏振光選擇性反射板9 0。如此配置結構可以提供相同地效果。同時，一陣列配置結構可以架構一較薄的偏光移轉系統，使用包括第一陣列透鏡、轉像陣列透鏡及第二陣列透鏡的配置結構有利於減少光學系統的尺寸。應清楚的認知上述實施例僅僅說明並非限制於任何實施例中。本發明之精神與範圍僅僅限制於附加的申請專利範圍。

Claims

548430 LL^丨和月 > 曰 ^ , ——复莖一8910280« /、'申請專利範圍朵、張Υ 種偏光移轉系統，包含一轉像氺與^ / 先選擇性反射器、^总一/ G 3 先學系統、一偏振先成糸 4. 及偏振光反射器，用以鐘施去y x %成為一特殊的偏光，包括·· 用从轉換未偏振振先撰t 光予系統，從—光源放射的未偏# #值# i九璉擇性反射器上·，个裥搌九傳遞至偏 m 射的车：振光選擇性反射器，畫4分從上述轉後P & 射的未偏振光成為第— =轉像Μ糸坑放型偏振光穿透且使第_别&振先/、弟—型偏振光，使第一一才处且使弟一型偏振光反射；以及如一偏振光反射器，配置於妳由上诚值把為反射的上述第_刑僬# 1 、、、工由上这偏振光選擇性反射振先選擇性光的光學路徑上，轉換從上“ -2 : 射的上述第二型偏振光成為鱼口：偏振光再次回flj hf A # 1九…後私引轉換後的第一型 9 人口到上述偏振光選擇性反射器。 •如申睛專利範圍第1項的轉像光學系統包括：、移轉系統，其中透鏡劃分入射光束一第一陣列透鏡，具有複數第成為複數局部光束；一轉像陣列透鏡，配置於該第一具有相告於呤辇％机够卞還知之發光側，有相：於5玄荨複數弟-小透鏡的複數轉一弟一陣列透鏡，配置於該轉、’ 側，且右相各认外發％叙平歹】透鏡之光發射及〃有相田於该專複數轉像透鏡的複數第二小透鏡；以 0:ϊί =小透f ’藉由俾振光反射部位反射的反射局Μ束導引返回至相同的第二小透鏡，就是先I經由偏 2061-2983-PFfi2.ptc 第45頁 2002. 04. 03. 046 548430 六修正曰 -_ 89102808 、中請專利範圍、光=t 立反射的反射局部光束；入曈側，gj此η=设f於靠近偏振光選擇性反射器之偏振光選擇性反射哭及：部光束離開第二小透鏡接著藉由藉由偏振：相同的第二小透鏡，就是先前里中=:射器反射的局部光束；靠近於對庫之每一個位於挑選過的位置，就是透鏡之入瞳側焦點:、；：；=焦點：及對應的第二小小透鏡位於轉像透鏡之；：：的弟一小透鏡與對應的第二其中偏振光反射哭句3壬·遥查於自複數第二小透鏡：：扁振光反射部位，設置徑上，每…離開的稷數反射反射局部光束之光路且轉換第二型偏振J:::反射-對應的反射局部光束並生偏振先成為第一型偏振光。該等複婁;：圍第2項所述的偏光移轉系統，其中了吸數偏振光反射部 π /、Τ :，並且該等複數第三小：鏡J鏡焦的該等第二小透鏡個具有大體專於對應射部位。 ......叹置於靠近對應的偏振光反 4 ·如申請專利範圍第2項所述的 =-型偏振光與第二型偏振光為具有彼:轉互:t :的第一型線性偏振光與第-直的偏遲薄膜，設置於該等第三：透鏡與-延 “專利乾圍第3項所述的偏光移轉系統，其中 2061-2983-PF修2.Ptc 第46頁 2002. 04. 03. 〇47 548430 ---—a 六、申清專利範圍該第一型偏振光與第二型偏振 ^ 光平面的第-型線性偏振光虚為=彼此互相垂直的偏等複數偏振光反射部位之每二:型線性偏振光，以及該遲薄膜，設置於該等第三小透括一反射鏡與—λ/4延 6·如申請專利範圍第2項所兄述、1反射鏡之間。第一型偏振光與第二型偏振光為* 一爲，光移轉系統，其中方向旋轉偏振的第二型圓形把一型圓形偏振光與以反反射部位係反射鏡。並且該等複數偏振光 7 ·如申請專利範圍第3項 ^ 第一型偏振光與第二型偏择、’二々偏光移轉系統，其中方向旋轉偏振的第二型圓 :弟一型圓形偏振光與以反反射部位係反射鏡。 '堝振光，並且該等複數偏振光括-=以範；所，的偏光移轉系統，更^ 一型圓形偏振光轉換f =光選擇性反射器穿透的第 9·如申請專利範L，型線墙^ 括一 λ /4延遲薄膜，夢、所述的偏光移轉系統，更包一型圓形偏振光轉換^一既〜=光遠擇性反射器穿透的第 1 0· —種照明李疋里線性偏振光。括： ’、、、、，用以照明一既定的照明區域，包一偏光移轉系缔之任一項所述；^及，糸根據申請專利範圍f1項至第9項 11.如〜請 1專出朝向偏光移轉系統的-光束。 4利範圍第則所述的照明系統，更包括丨·一· 2061-2983-PF02.ptc 第47頁 20〇2. 04· 03. 048 548430 ^、、申清專利範圍 ________ 一豐加透鏡，來自偏光移轉系統的光束並且疊加該等複數局部光束於該 ^成複數局部光 19 、、7:1眭域上。丄厶一種投射器，用以顯示投射的影一照明系統，係根據申請專利範圍以 ^包括： -光電裝置，調制自該照明系統：：7:/… 一投射光學系統，經由該光電裂=光，以及投射平面上。置调制的光投射至一 13.如申請專利範圍第12項所述的投该偏振光選擇性反射器一穿透光束中穿透反射器反射再經由該偏振光反射器反身=偏振光選擇性 :選擇性反射器的一反射光束， =:二亥偏振内以大體重疊具有經由 2先遠擇性反射器合。 W ^ ^尤予糸統傾斜投射的方向結 1 4 ·如申請專利範圍第丨3項所述 ^ 光束傾斜於一方A 丨仅射為，其中穿透 . /、大體重豐於具有細由纤Π*身十朵風备紅傾斜投射的方向。、,、、二由杈射光學糸統 1 5 —種投射器，用以顯示投射影像，一色彩:二二π ’、根據申請專利範圍第7項所述；色彩分量；刀光為，劃分自該照明系統發射的光成為複數彩分ΐ數光電裝置’調制經由該色彩分光器劃分的每-色 —口口、备〜八曰·口為’用以結合經由該光電裝置調制的每一〇才> 分置，以及

548430 號8910刈⑽ 申請專利範圍投=光學系統，經由該色彩合成器結合的光投射至 16·:申請專利範圍第15項所述的 y、Z為三個彼此互相垂直的方向平中假疋該照明系統發出光的光轴，該色彩分光器自 ;面"且關於平面—成-既定角度的-色彩分離：：穿透該偏振光選擇性反射器的一穿振光選擇性反射器反射再經由該偏振光反射哭反射^偏射於该偏#光選擇性反射器的一反 $照擇性反射器内以大體於方向y重疊。於《亥偏振光選 17.:申請專利範圍第15項；述的投射器 X、y 乂為三個彼此互相垂直的方向車由，z；r向係平行^ m:發出光的光軸，該色彩合成器具有大體垂直二 ^面關於平_形成-既定角度的-色彩結合面：一穿透該偏振光選擇性反射器的—穿透光束以及經振光1擇性反射器反射再經由該偏振光反射器反射射=振光選擇性反射器的-反射光束，於該偏振擇性反射器内以大體於y方向重疊。尤建 18 \Γ種投射&，用以11示投射影像，包括：知m係根據申請專利範圍第7項所述；一反射型光電裝置’根據接收的影像資料調制入後反射此調制的光； ^九六 X 2〇61-2983-?卩修24“ 第49頁月曰修正 20〇2. 04. 03. 〇5〇 548430 年月 a 修正 ---------j 號 89102808 六、申請專利範圍於-= 自該反射型光電裝置發出的光投射一偏光分光器分成不同方向，來塑光電裝置，接著入該投射光學系統，根據彼此間不同自該照明系統的第來自該反射型光電的偏光特性空間地劃一偏振光進入該反身于裝置的第二偏振光進 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項所述的投射器，其中假定 x、y、ζ/為二個彼此互相垂直的方向軸，ζ方向係平行於自 3 ,、、、月系、、先务出光的光軸，該偏光分光器具有大體垂直於平面ΧΖ且關於平面yz形成一既定角度的一色彩分離面，·以一穿透該偏振光選擇性反射器的一穿透光束以及經由偏振光么擇14反射裔反射再經由該偏振光反射器反射而再昭射於該偏振光選擇性反射器的一反射光束，於該偏振光選擇性反射器内以大體於又方向重疊。 20· —投射器，用以顯示投射影像，包括：一照明系統，係根據申請專利範圍第7項所述； … 2電I置，包括複數像素，每一個像素包括對應於複數色彩分量之每一個分量的複數次像素以及一聚光光學系統包括對應於每一像素的複數小聚光元件，該光電裝置根據已知的影像資料於每—像素内調制光；曰一—色彩分光器，來自該照明系統的光劃分成複數色彩分量接著再導引複數色彩分量以彼此不同方向照射於對應的複數次圖素上；以及

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經由該光電裝置調制的每一色彩分 ----案號 89102808 六、申請專利範圍一投射光學系統，量投射至一投射平面上 •:申請專利範圍第2〇項所逃的投射器，，二為三個彼此互相垂直的方向輪，z方向係平行二 ::月糸統發出光的光軸，言亥色彩分光器具有複數色= 離面’用以選擇性的劃分光成為複數色彩，以大體垂/ 平面χΖ且關於平面yz形成一既定角度；以及於一 y透該偏振光選擇性反射器的一穿透光束以及經由振光選擇性反射器反射再經由該偏振光反射器反射而 2 射於該偏振光選擇性反射器的一反射光束，於該偏振t 擇性反射器内以大體於y方向重疊。 ^ 22·如申請專利範圍第20項所述的投射器，其中穿透該偏振光選擇性反射器的一穿透光束以及經由該偏振光選擇性反射器反射再經由該偏振光反射器反射而再照射於該偏振光選擇性反射器的一反射光束，於該偏振光選擇性反射器内以垂直包括於每一像素的複數次像素陣列排列方向結合。

2061-2983"^修2以〇第51頁 2002. 04. 03. 〇52