TWI360685B - - Google Patents

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九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種將反射型液晶面板作為光閥使用之反 射型液晶投影機，及行動電話終端機、數位相機、攝錄 機、個人電腦、遊戲機、玩具等之圖像再生裝置。 【先前技術】 液晶投影機（將液晶面板作為光閥而使用之投影機）有使 用透過型之液晶面板者以及使用反射型之液晶面板者，然 而這兩種在以往一般都認為是設置於住宅内等而使用者， 如專利文獻1(日本專利特開昭63_n 8125號公報）及專利文 獻2(日本專利特開平4·6〇538號公報）等揭示，其使用金屬 鹵化燈、高壓水銀燈、氙氣燈等之燈作為光源， 但是’以燈作為光源時具有以下等之問題：（勾光源部之 口役變大’使得投影機整體大型化；（b)光源部之發熱量 大’而必須裝設風扇等之冷卻裝置，使得投影機整體更趨 大型化；（c)由風扇等所產生之雜訊變大，耗電量亦變大； (d)受到紫外線等多餘且有害的波長範圍之光線照射，可能 有損使用有機物之液晶面板之可靠性；（e)無法高速切換光 源開/關’亦難以進行光量之調整；由於燈之斷絲或使 用壽命因素’而必須頻繁更換燈。 為此，現已考量使用燈以外之發光元件（發光體）作為液 晶投影機之光源。 具體而言，在專利文獻3(曰本專利特開2005-1 16799號 公報）及非專利文獻1 (G_ Harbers、M. Keuper、S. 118814.doc 1360685

Paolini ； "Performance of High Power LED Illuminators in

Color Sequential Projection Displays'·、IDW '03 pl 585〜 pl588)中，揭示使用LED(發光二極體）作為光源。 再者’在專利文獻4(日本專利特表2005-526288號公報） 中揭示：使用雷射作為光源，依照光栅型樣中之各像素逐 一控制雷射之激發，並藉由包含2個掃描鏡之掃描器，使 從雷射中放射出之雷射光掃描於光柵型樣上，而於光栅型 樣上顯示2次元圖像。

就雷射而言，半導體雷射是藉由所謂的LD或半導體雷 射所激發之固體雷射（DPSSL : Diode Pumped Solid State

Laser，二極體激發式固態雷射）等之固體雷射而實現，就 其大小上，以半導體雷射而言，可將一邊之長度形成為數 1〇〇 μπι左右，以固體雷射之非線性光學結晶而言，在1〇〇 mW輸出等級下可形成為數mm左右。 再者，半導體雷射或固體雷射與金屬鹵化燈等相比，其

壽命較長，幾乎不需要更換’發光效率亦高，發熱又少， 且容易冷卻。 此外，半導體雷射或固體雷射能夠藉由結晶之種類或組 成，使紅色、綠色及藍色之各波長區域内最適於顯示之波 長之光線出射，因而提升色純度，也不會使紅外線或紫外 線等顯示上不要之光線出射。 再者，半導體雷射或固體雷射亦能夠瞬時進行開/關之 切換，因此亦易於進行出射光量之控制。 【發明内容】

118814.doc 1360685 如專利文獻3(日本專利特開2005·〗16799號公報）或非專 利文獻 1(G. Harbers、m. Keuper、s pa〇Hni ; "Performance of High Power LED Illuminators in Color Sequential Projection Displays" > IDW '03 pl 585~pl 588) t 揭不，使用LED作為液晶投影機之光源與使用燈作為光源 之隋开> 相比，雖能夠將光源部小型化，且能夠將投影機整 體小型化，但是在投影機整體上仍肴一個「手掌」左右之 大小限制，難以使投影機内建於行動電話終端機等之小型 機器中。 並且’在專利文獻3(日本專利特開20054 16799號公報） 中亦指出，LED其射出之光線發散角度大，將此使用作為 投影機之光源之情形時’光展量變得比液晶面 板之顯示區域大出許多’結果光利用效率降低。 對此’半導體雷射或固體雷射不僅就其本身能夠小型 化’且相較於LED ’亦能夠壓倒性地縮小射出光之發散 角’而能夠使光利用效率大幅提升。 這是因為雷射光源比LED更接近點光源，容易進行光展 量之最佳化，故光利用效率提升，結果在投影機中要達成 相同程度之光量上，相較於使用LED作為光源之情形，只 需要較少之光源射出光量即可。 其結果’在使用雷射作為光源之情形中，便能夠簡化冷 部裝置或不必裝設。 然而，如專利文獻4(曰本專利特表2005-526288號公報） 中揭示，藉由掃描器使雷射光進行光柵掃描之方法，在黑 • 18814.(1( 1360685 色顯示上雖可藉由關閉雷射光而實現，但是要在高速下一 面調變雷射光一面瞬間使雷射光完全不射出（使光量為零） 則難以達成’結果有圖像對比度降低之缺點。 因此，本發明之課題尤其係在反射型液晶投影機中可 使投影機整體小型化至能夠内建於行動電話終端機等小型 機器中之程度，並可實現作為投影機所不可或缺之光利用 效率之提升及圓像對比度之提升。 為解決上述課題，構成為紅、綠及藍色之3色各一之單 板式的情形相關之本發明之反射型液晶投影機，其特徵在 於包含： 光源部，其含有第1、第2及第3雷射，該等雷射係各自 為半導體雷射或固體雷射，且各自射出紅、綠及藍色之雷 射光束； 反射型液晶面板，其係於入出射側基板與反射側基板之 間形成有構成紅、綠及藍色像素之液晶層，於入出射側基 板上形成有包含多個微透鏡之微透鏡陣列，於反射侧基板 上對應於各像素而形成有反射層者； 光束擴散成形光學元件，其係藉由光線之繞射或折射， 使從前述光源部射出之各色雷射光束各自以遍佈於前述反 射型液aa面板之顯不區域全域，並入射至前述液晶層之對 應像素之方式擴散成形者； 透鏡系統’其係使藉由該光束擴散成形光學元件而擴散 成形之各色雷射光束各自轉換成大致平行之光束者； 光學元件，其係藉由該透鏡系統，使各自轉換成大致平 118814.doc 1360685 行之光束之各色雷射光束各自透過或反射，從前述入出射 側基板入射至前述反射型液晶面板，經由前述微透鏡而入 射至前述液晶層者；及 投射鏡’其係投射各色之圖像光者，該各色之圖像光係 透過前述液晶層後，以前述反射層反射而再次透過前述液 晶層’經由前述微透鏡從前述入出射側基板射出，以前述 光學元件反射’或者透過前述光學元件。 在上述構造之反射型液晶投影機中，係使從光源部之第 1、第2及第3雷射射出之紅、綠及藍色之雷射光束，各自 藉由繞射型或折射型之光束擴散成形光學元件而遍佈於一 片反射型液晶面板之顯示區域全域，並入射至其液晶層之 對應像素之方式擴散成形，於是使包含紅、綠及藍色之多 色圖像投射於外部螢幕上。 而且，由於第1、第2及第3雷射係半導體雷射或固體雷 射’能夠顯著小熟’且繞射型或折射型之光束擴散成形 光學元件亦可充分小型化，因此能夠將投影機整體顯著小 型化，而能夠内建於行動電話終端機等之小型機器中。 再者，由於是使用雷射光作為照明光，因此不但光利用 效：提升，且黑色顯示並非藉由關閉各色之雷射光束，而 是藉由液晶驅動電路將液晶層之包含紅、綠及藍色像素之 對應顯示單位加以遮光而實現， ^ ^因此亦不會造成圖像對比 度降低。 此外，本發明不同於專利文獻 式’而疋使經由液晶面板予以調變 4中揭示之雷射掃描 之圖像光藉由投射鏡 方 而 118814.doc 1360685 擴大投影為擴散光，因此書面幾半盔門私 一 殘于無閃動感，具有能夠獲 得液晶特有之「沉穩」圖像之優點。 如上所述，根據本發明，《其在反射型液晶投影機中， 能夠使投影機整體小型化至可内建於行動電話終端機等小 型機器中之程度，並實現投影機所不可或缺之光利用效率 之提升以及圖像對比度之提升。 【實施方式】 [1.第1實施形態（單板式）：圖1〜圖10] 作為第1實施形態’揭示使用紅、綠及藍色之3 .色各一片 之反射型液晶面板之單板式情形。 (1-1.第1例：圖1〜圖6) 圖1顯示使用繞射光學元件作為光束擴散成形光學元件 之情形’ Μ此作為單板式之反射型液晶投影機之第1例。 為使方向明確’如圖所示定義X方向、Υ方向及Ζ方向。 Υ方向在圖1中為垂直於紙面之方向。 <光源部> 在本例中’於X方向排列設置紅色雷射11R、綠色雷射 11G及藍色雷射11B，作為光源。 紅色雷射1 1R及藍色雷射11B各自使用半導體雷射。例 如’紅色雷射11R使用InGaAsP系或InAlGaP系者，藍色雷 射11B使用GaN系或InGaN系者。 另一方面，出射綠色雷射光之半導體雷射，由於截至目 前尚未實現，故綠色雷射11G使用藉由半導體雷射激發之 固體雷射’即所謂的 DPSS (Diode Pumped Solid State，二 1188l4.doc -10- 1360685 極體激發式固態雷射）雷射，例如使用YV04+KTP (KTiOP〇4)、結晶PPLN (Periodically Poled LiNb〇3 :週期 性極化反轉銳酸）’或pp (peri〇dicaUy p〇ie(j:週期性極化 反轉）MgO . LN (LiNb〇3)等。

紅色雷射UR、綠色雷射nG及藍色雷射11B之振盪模式 亦可以是多模式。為獲得相對於溫度變化等之模式穩定性 或偏光穩定性，在半導體雷射方面是藉由窄線寬結構來謀 求橫向模式穩定化，在固體雷射方面是藉由週期性極化反 轉（periodically poled)來謀求偏光穩定化，但在本發明 中，則疋利用後述之光束擴散成形光學元件（繞射光學元 件或折射型光學元件）之入射光束對於形狀之鈍感性，而 能夠使用多模式之半導體雷射或固冑雷射作為紅色雷射 11R、綠色雷射11G及藍色雷射丨。 當然，亦可使用單模g之半導體雷射或固體雷射。一般 在半導體雷射之情形中，與其進行模式控制，若能更加利 用多模式振盪，則所能使用之半導體雷射之良 升，且降低製造成本。 平丹 ▼…凰 队 uo〕nm〜640 nr

InAlGaP,系之半導體雷射，藍色雷射UB使用振盧波長 nm之滿⑽之半導體雷射。其各自之輪㈣⑽_ 垂直方向之光發散角為30度（FWHM)，水平方向之光發 角為10度’橫向模式為單模式，縱向模式為多模式。x 綠色雷射UG使用咖nm半導㈣射激發、振盈 nm之YV〇4+KTP二次高階波之 · 瓶笛射。其輸出為] 118814.doc • 11 - 1360685 mW ’橫向模式為單模式’縱向模式為多模式。 雷射光束1R、1G、1B間之平行度在對於藉由後述之繞 射光學元件21而擴散成形之雷射光束211、2G&2B對場透 鏡31之入射角之控制上雖然重要，但在此將該平行度於χ 方向及Y方向上控制在i度以内。具體而言，其係藉由所謂 的主動對位方式，一面使雷射光振盪，一面控制使其達到 該平行度。 從紅色雷射11R、綠色雷射11G及藍色雷射11β出射之 紅、綠及藍色之雷射光束1R、1G&1B，例如，使其各自 透過λ/2板（1/2波長板）l3R、13G及13B，而入射至繞射光 學元件2 1。 從半導體雷射或固體雷射出射之雷射光，會因為雷射内 部電場之變動，使得每個裝置的偏光方向未必為固定，且 裝置之組裝精度也會造成偏光方向不一，然而以上述方式 插入λ/2板13R、13G及13B，並調整其回轉位置，藉此便 能夠使入射至後述之反射型液晶面板4〇之各色雷射光束 3R、3G及3Β之偏光方向與反射型液晶面板4〇之偏光軸相 —致。 λ/2板亦可改為使用適當之相位差膜或相位差板，以校 正偏光方向。例如，一般使用之AlGaAs系半導體雷射激發 YV〇4+KTP二次咼階波之固體雷射，其偏光方向會因裝置 而異’多為偏光比為10左右者。在此情況下，藉由使用適 當之相位差膜來補償相位延遲値以進行最佳化，能夠將偏 光比調高。 118814.doc -12· 1360685 以上述方式藉由λ/2板或位相差膜等來調整偏光軸，則 無需在反射型液晶面板40中設置偏光板，並可減少光線損 失’亦不會投影出附著在偏光板上的塵埃之陰影。 <作為光束擴散成形光學元件之繞射光學元件> 在本發明中，係藉由繞射型或折射型之光束擴散成形光 學元件’使從作為反射型液晶投影機之光源之半導體雷射 或固體雷射出射之雷射光束，遍佈於反射型液晶面板之顯 示區域之全域而擴散成形，但在圖1之例中，有時會使用 繞射光學元件作為該光束擴散成形光學元件。 繞射光學元件（DOE: Diffractive Optical Element)其本 身已知為"Diffuser"(擴散板）或"Beam Shaper"(波束成形器） 等。 例如’在參考文獻 1 (Adam Fedor; Digital Optics Corp "Binary Optic Diffuser Design")中，揭示一種由"Diffuser" 或"Beam Shaper"將光束擴散成形之方法，而在參考文獻 2(池田欣史「繞射型透鏡」；〇PTRONICS 2〇〇5年N〇 3 PP175〜178)中’揭示一種「繞射型透鏡」之製造方法等。 "Diffuser"係將入射之光束之某一點之光線繞射至輸出 面（Output Plane)上之多個點（1 : N之對應），以此方式將入 射之光束的各點之光線繞射至輸出面上之各點者；"Beam Shaper"係將入射之光束之某一點之光線繞射至輸出面上之 某一點（1 : 1之對應），以此方式將入射之光束的各點之光 線繞射至輸出面上之各點者。 在圖1之例中，作為繞射光學元件2丨，是將各個透過型 118814.doc -13- 1360685 之紅色用繞射光學元件21R、綠色用繞射光學元件21G及 藍色用繞射光學元件2 1B，排列設置於紅色雷射11 r、綠 色雷射1 1G及藍色雷射11B之排列方向。 紅色用繞射光學元件21R係使從紅色雷射1 ir出射之紅 色雷射光束1R，如雷射光束2R及3R所示般遍佈於反射型 液晶面板40之顯示區域之全域，並入射至如後述之反射型 液晶面板40之液晶層41之紅色像素（紅色顯示用之副像素） 而擴散成形者。 同樣的’綠色用繞射光學元件21〇係使從綠色雷射11G 出射之綠色雷射光束1G，如雷射光束2G及3G所示般遍佈 於反射型液晶面板40之顯示區域之全域，並入射至液晶層 41之綠色像素（綠色顯示用之副像素）而擴散成形者；藍色 用繞射光學元件21B係使從藍色雷射11B出射之藍色雷射 光束1B，如雷射光束⑼及3B所示般遍佈於反射型液晶面 板40之顯示區域之全域，並入射至液晶層41之藍色像素 (藍色顯不用之副像素）而擴散成形者。 亦即’例如，將紅色用繞射光學元件2 1R、綠色用繞射 光學疋件21G及藍色用繞射光學元件21]8各自設為〇丨打118以 之隋形時，如圖2所示（惟在圖2中，省略圖丨所示之場透鏡 31所產生之光線折射，及圖1所示之偏光分束器33)，某一 色用之繞射光學元件21&係將入射至其繞射圖案形成部21c 之雷射光束la，藉由如上述之對應而繞射至反射型液晶面 板40之顯示區域43中包含各角落之點ρι、ρ2、、η之全 域者，而繞射光學元件21整體之構造，係使來自繞射光學 118814.doc -14· 元件21R、21G及21B之各色之繞射光線，各自成點狀擴 政’以在顯示區域43上使各點重疊之方式予以均勻化，而 照射於顯示區域4 3。 從雷射出射之雷射光束一般為Gaussian(高斯）形狀，在 該形狀下’難以使其均勻照射於反射型液晶面板4〇上，但 藉由上述方式以繞射光學元件21使雷射光束擴散成形而照 射於反射型液晶面板40上，即可於反射型液晶面板4〇上獲 得均勻之亮度分佈。 各色用之繞射光學元件21R、21G及21B最好集成形成於 一片透明基板上。藉此，個別形成繞射光學元件21R、 2 1G及2 1B後，相較於對位配置之情形，不但能夠容易且 正確進行繞射光學元件21R、21G及21B之對位，且能夠將 繞射光學元件21整體小型化。 如上述之繞射光學元件21，可根據各色之雷射光束1R、 1G及1B之束徑或束形狀、所欲得到之螢幕上之亮度分佈 等’藉由電腦模擬製作而成。 在圖1之例中，成立下列公式： tan0 = d/D...........................⑴ tantp = (L-E · sinp)/D..........(2) tana= φ/D...........................(3) 其中， E:各雷射11R、11G、11B與繞射光學元件21之距離； Φ :雷射光束1G之束徑； L :雷射光束1G與雷射光束1R或1B之間之距離； 118814.doc 1360685 β·雷射光束1R或1B相對於雷射光束1(3之平行度（傾角）； Θ :雷射光束2G之擴散角； D:繞射光學元件21與場透鏡31之距離； d :雷射光束2G在場透鏡31上之擴散距離； φ:光線對反射型液晶面板40之入射角； α.反射型液晶面板4〇上之光發散角。 各種距離均為空氣中換算値。 平行度（傾角）β如上所述設定在1度以内。擴散角θ設為 15度左右以下，光入射角φ設為7〜9度左右。 此外’由於各雷射11R、11G及11Β係假設為擬似點光 源，故光發散角α可充分縮小至±丨度以下。 由此’相较於使用燈作為光源之情形，能使照射於螢幕 上之照射光量顯著增加，且即使是單板式，其光利用效率 亦可提升30%左右。因此，可減低雷射輸出，且抑制各雷 射之發熱。如此高效率之反射型液晶投影機乃前所未有。 <繞射光學元件與反射型液晶面板之間的光學系統> 如圖1所示，於繞射光學元件21之前方配置場透鏡31， 使藉由紅色用繞射光學元件21R而擴散成形之紅色雷射光 束2R、藉由綠色用繞射光學元件21G而擴散成形之綠色雷 射光束2G，及藉由藍色用繞射光學元件21B而擴散成形之 藍色雷射光束2B，各自轉換為大致平行光之雷射光束 3R、3G及 3B。 再者’於場透鏡31之前方配置偏光分束器33，使藉由場 透鏡31轉換成大致平行光之雷射光束3R、3G及3B，各自

1188l4.doc 1360685 透過偏光分束器33而入射至反射型液晶面板4〇β <反射型液晶面板> 反射型液晶面板40係於入出射側基板50與反射側基板 (背板）60之間形成液晶層41，於入出射側基板5〇上形成微 透鏡陣列’於反射側基板60上形成反射層。 舉其一例，如圖3或圖4所示，入出射側基板5〇係於包含 石英等之透明基板上，藉由透明樹脂等而形成以多個微透 鏡5 1 a排列而成之微透鏡陣列5 1，於背面側形成包含 (Indium Tin Oxide :銦錫氧化物）等透明導電材料之對向共 用電極45。 反射側基板60係於包含石英或單晶矽等支持基板之一面 側’形成使用圖3及圖4中省略之TFT (Thin Film Transistor :薄膜電晶體）之主動矩陣式液晶驅動電路，於 該液晶驅動電路上，排列形成多個包含反射層61R、61Q 及61B之組，於前面側排列形成多個包含IT。等透明導電 材料之像素電極47R、47G及47Β之組。 反射型液晶面板40中，配置上述之入出射側基板5〇及反 射側基板60，其係以使兩者間形成些微間隙並使對向共用 電極45與像素電極47R、47G&47B相對向之方式配置，然 後於兩者間注入液晶而形成液晶層4丨，以形成紅色像素 (紅色顯示用之副像素）Pr、綠色像素（綠色顯示用之副像 素）Pg及藍色像素（藍色顯示用之副像素）Pb。液晶模式只要 是如ECB模式等一般之反射型液晶模式即可。 該情形甲，包含像素Pr、pg及外之組（像素電極47R、 118814.doc •17· 1360685 47G及47B之組）之顯示單位49，從雷射光束之入射側觀 察’係為圖5所示之△排列（各自之顯示單位49之中心位於 三角形之頂點之排列），或正方排列（同色之像素排列於Y 方向之排列）。 如圖5所示’在將顯示單位49設為△排列之情形中，微透 鏡51a如同圖所示’係將從雷射光束之入射側觀察時為六 角形者’與顯示單位49以1對1之比例形成；在將顯示單位 49設為正方排列之情形中，微透鏡5丨a係將從雷射光束之 入射侧觀察時為矩形（正方形或長方形）者，與顯示單位49 以1對1之比例形成。 此外，在將顯示單位49設為正方排列，且將像素pr、 pg、Pb上之光源像從每個像素之點狀（斑點狀）改為於γ方 向延長之線狀（條狀）者之情形時，微透鏡51&可設為於γ方 向延長之柱面鏡。 入射至反射型液晶面板40之雷射光束3R、3 G及3B係各 自藉由場透鏡31轉換成大致平行之光束者，因此各自之微 透鏡5 1 a最好設為非球面以抑制球面像差。 像素電極47R、47G及47B與反射層61R、61G及61B雖各 自電性連接’但其接觸如圖5所示，係各自以像素電極 47R、47G及47B之角落部47r、47g及47b進行。 圖3係將反射層61R、61G及61B形成於以對應之微透鏡 5 1 a之主點η為中心、且半徑為微透鏡5丨a之焦距或比該焦 距略小的距離之球面上，作為同球面狀之凹面狀之曲面 鏡。如此之曲面鏡如後述，可藉由蝕刻等將絕緣層之表面 118814.doc -18- 形成球面’再於該球面上產生鋁層而形成。 舉其一例’在圖1及圖3中當入射角φ及其發散角以α所示 之斜向光入射時’若要使由作為反射層之曲面鏡所反射回 來的光線落在偏光分束器33之有效利用範圍内，需能滿足 以下公式（4)之條件。 0.9f^R^f.........(4) 惟其中， R :以微透鏡5 la之主點Η為中心之上述球面之半徑； f :微透鏡51 a之焦距。· 公式（4)為實驗之結果，表示作為反射層之曲面鏡之半 徑R最好是微透鏡51a之焦距f之90%以上、1〇〇%以下。 微透鏡51a之焦距f以從主點η之空氣中換算値來計算， 為100 μηι左右以上；從微透鏡5la之主點Η至對向共用電極 45之距離以材料中之實際距離來計算，為12〇 μπι左右以 下；像素Pr、Pg及Pb(像素電極47R、47G及47Β，反射層 61R、61G及61B)之X方向之寬度各自設為6〜1〇 μιη左右。 藉此，如圖1所示，各自從紅色雷射11R、綠色雷射11G 及藍色雷射11B出射’各自由紅色用繞射光學元件21R、 綠色用繞射光學元件21G及藍色用繞射光學元件21B而擴 散成形’各自藉由場透鏡31而轉換成大致平行之光束，並 各自透過偏光分束器33而各自入射至反射型液晶面板4〇之 入出射側基板50之紅、綠及藍色雷射光束3R、3G及3B， 如圖3所示’係各自由微透鏡51a分配聚光，透過液晶層41 之對應像素Pr、Pg及Pb(像素電極47R、47G及47B)，由對 118814.doc 1360685 應之反射層61R、61G及61B反射’於逆方向透過同像素

Pr、Pg及Pb，再從同微透鏡51a於逆方向出射，而在維持 大致相同程度之上述光發散角（1之狀態，入射至偏光分束 器33。 亦即’上述之紅色用繞射光學元件2111係使從紅色雷射 UR出射之紅色雷射光束1R，最終經由微透鏡51&入射至液 晶層41之紅色像素pr而擴散成形者；綠色用繞射光學元件 21G係使從綠色雷射11G出射之綠色雷射光束1G ,最终經 由微透鏡51a入射至液晶層41之綠色像素pg而擴散成形 者；藍色用繞射光學元件21B係使從藍色雷射11B出射之 藍色雷射光束1B，最終經由微透鏡51 a入射至液晶層41之 藍色像素Pb而擴散成形者。 針對液晶層41之像素Pr的部分施加紅色圖像訊號，以調 變控制像素Pr的部分之透過率；針對液晶層41之像素巧的 部分施加綠色圖像訊號，以調變控制像素Pg的部分之透過 率；針對液晶層41之像素Pb的部分施加藍色圖像訊號，以 調變控制像紊Pb的部分之透過率。 因此，透過像素Pr的部分之雷射光會得到紅色圖像光， 透過像素Pg的部分之雷射光會得到綠色圖像光，透過像素 Pb的部分之雷射光會得到藍色圖像光。 反射層61R、61G及61B各自如圖3所示，不需要整體沿 著上述之球面，亦可以是依比圖3之情形略大之曲率（略小 之曲率半徑）而彎曲。 此外，如圖4所示，亦可將反射層61R、61G及61B各自 118814.doc -20- 設為平面（平板）狀者，並將兩側之反射層61R及61B相對於 中央之反射層61G於逆方向傾斜僅角度η，_藉此使反射層 61R、61G及61Β位於近似於上述之球面上。角度η設為3〜5 度左右。 該情況下’在圖4中雖未表示，由反射層61R、61(}及 61B所反射之光線雖有遺漏鄰接之像素（副像素）或顯示單 位之可能性’但由於上述之光發散角α相當小，為±1度左 右，因此該漏光量會減少’且少有因混色而導致色純度降 低之情形。 <藉由投射鏡進行投射> 如圖1所示，以上述方式從反射型液晶面板4〇出射之 紅、綠及藍色之圖像光（反射雷射光束）5R、5G及5Β，係各 自由偏光分束器33予以反射後，成為整體之多色圖像光， 而藉由投射鏡90投射到投影機外部之螢幕上。投射鏡9〇係 組合多個透鏡而成者。藉此，即可在螢幕上投映出多色圖 像。 <效果> 上述例子之單板式之反射型液晶投影機，由於其光源各 自使用包含半導體雷射或固體雷射之紅色雷射11R、綠色 雷射11G及藍色雷射11B，並使用各色用之繞射光學元件 21R、21G及21B，故能夠使光源部及投影機整體之光學系 統顯著小型化。 繞射光學元件21R、21G及21B之最大繞射角，雖然關係 到反射型液晶面板40上免度之均勻性及取捨（trade 〇的， 118814.doc 21 但仍可在無損亮度均勾性之範圍增大至30度左右，藉此可 縮短繞射光學元件21與場透鏡31之距離，而能夠縮短投影 機整體之長度。 具體而言，投影機整體之光學系統可小型化為：χ方向 及Y方向之宽度除了投射鏡9〇之部分以外可縮小i cm左 右Z方向之長度可縮小3.5 cm程度’體積可縮小數 cm3〜1 〇 cm3左右。 再者’由於使用包含紅色雷射11R、綠色雷射11G及藍 色雷射11B之雷射光源作為光源，故能夠以如上述之方式 將光發散角α充分縮小至±1度以下，而能夠使光利用效率 充分提高30%左右。因此，能夠降低雷射輸出功率，有利 於發熱預防及安全預防》 再者’使用燈作為光源之情形時，若不使用孔經等，則 光發散角會變大（通常為1〇度〜15度左右），如為單板式之 情形’會產生混色而降低色純度，但在本發明之上述例子 之單板式之反射型液晶投影機中，由於能夠以上述之方式 將光發散角α充分縮小至1度以下，因此不會因混色而導致 色純度降低。 再者，由於亦能夠縮小對投射鏡90之光入射角，因此能 夠使用F號之較大鏡頭作為投射鏡90，增加投射鏡9〇之設 計自由度，而可望達到投射鏡90之低成本化。 此外，黑色顯示並非藉由關閉各色之雷射光束1R、1G 及1B，而是藉由液晶驅動電路將液晶層41之對應顯示單位 加以遮光而實現，故不會有圖像對比度降低的情形。 118814.doc -22- 1360685 此外’由於能夠如上述之方式縮小光發散角α及光入射 角φ，故能夠減少光線斜向入射至反射型液晶面板4〇所導 致之對比度降低之情形。 本發明之基本構想亦可適用於透過型之液晶投影機，在 該情況下，於圖1中，其構造改為：於形成有微透鏡陣列 之入射側基板及形成有主動矩陣式液晶驅動電路之出射側 基板之間，設置形成有液晶層之透過型液晶面板，來取代 取代反射型液晶面板40，使藉由場透鏡31而轉換成大致平 行光束之各色雷射光束3R、3G及3Β直接入射至該透過型 液晶面板’再使其透過透過型液晶面板，而藉由投射鏡投 射各色之圖像光。 然而’若要縮小像素間距以使液晶面板高精細化之情形 時’無法將像素間距縮小至對應波長之繞射限度以下。由 此’如圖6(A)中表示透過型的情形之各像素之透過區域 Ar、Ag、Ab與透過該等之雷射光點4r、4g、4Β之關係， 圖6(B)中表示反射型的情形之各像素之反射區域Cr、Cg、 Cb與由該等所反射之雷射光點4R、、4B之關係可知， 反射型的情形相較於透過型的情形，更能夠廣泛使用像素 範圍’而較容易將液晶面板高精細化。 (1-2.第2例：圖7及圖8) 圖7表示使用折射型光學元件作為光束擴散成形光學元 件之情形’以此作為單板式之反射型液晶投影機之第2 例0 在本例中雖亦設置紅色雷射i i R、綠色雷射丨丨G及藍色 118814.doc -23·

雷射11B作為光源，但在本例中，例如，使兩側之雷射光 束1R及1B朝向場透鏡31之主點，並對中央之雷射光束1G 以各自特定之角度傾斜，以此方式配置各雷射11R、11G 及 11B。 這是因為在折射型光學元件之情形中，不同於上述繞射 光學元件之情形，若使中心光斜向入射以使出射光之中心 線一致，在光學系統之設計上較為簡單的緣故。當然，亦 可如同圖1之例’使各色之雷射光束1R、1G及1B成為平 行。 其次’在本例中’使用折射型光學元件作為光束擴散成 形光學元件，使從各雷射11R、11(3及11B出射之各色雷射 光束1R、1G及1B’例如各自透過λ/2板13R、13G及13B， 而入射至折射型光學元件23。 折射型光學元件其本身為已知，可從網際網路（例如 URL . http://www.rpcphotonics.com/engineer_diffuser.htm) 上等參閱相關資訊。 折射型光學元件係由具有多樣化形狀及曲率之微透鏡以 2次組合而成者，能夠藉由光線折射而將光束擴散成 ^ 各破透鏡係邊長為50 μιη左右之曲率、半徑互異者， 入射至各微透鏡之光線會由微透鏡折射而相重合，最後能 夠成形為特定形狀’且亮度分佈亦變得均勻。 如為繞射光學元件之情形，是由形成於表面之微小繞射 圖案形成繞射像，而使該等繞射光重合，相對於此，折射 歪光予元件之情形則是由各微透鏡使入射光折射並聚光擴 118814.doc 1360685 散、重疊’而成形為特定形& ’且亦可獲得亮度分佈之均 勻性。 在圖7之例中，折射型光學元件23係為各色之雷射光束 1R、1G及1B所共用，其中如圖8(A)、（B)中放大顯示之一 部分所示，於一面側配置以2次元形成多個如上述之微透 鏡23a，使各色之雷射光束1R、1(}及…各自如雷射光束 2R、2G及2B所示般遍佈於反射型液晶面板4〇之顯示區域 之全域’並入射至反射型液晶面板4〇之液晶層41之對應像 素而擴散成形。又圖8(B)之光線9係表示入射至某個微透 鏡的光線折射之情形者。 在折射型光學元件中，折射率僅藉由形成元件的材料之 分散關係而決定’而由於在可視光區域中相對於各色光線 之折射率幾乎不變’故能夠以此方式使折射型光學元件23 為各色之雷射光束1R、1G及1B所共用。 如上述之折射型光學元件23可藉由電腦模擬進行設計， 以電鑄製作母模，再使用樹脂製成。 於折射型光學元件23與偏光分束器33之間配置場透鏡 31，將藉由折射型光學元件23而擴散成形之各色雷射光束 2R、2G及2B各自轉換成大致平行光之雷射光束，以及反 射型液晶面板40之構造等其他方面，均與圖1之例相同。 因此’在本例中’可獲得與圖1之例完全相同之效果。 (1-3.反射側基板之構造及製造方法之例：圖9及圖10) 反射型液晶面板40之反射側基板（背板）60基本上只要是 形成有主動矩陣式之液晶驅動電路及反射層6111、61G及

118814.doc -25- 1360685 61B者即可，舉其—例，可採用如圖9所示之構造。 具體而言，在本例中，於包含石英切等之支持基板63 上’形成包含Sl〇2等之緩衝層64 ’於緩衝層64上，形成包 含WSi等之雜散光入射防止層 防此層65 ,於雜散光入射防止層65 上’形成包含Si〇2等之層間絕緣層66a。 再者，於層間絕緣層66a上， 活性層71，於活性層71上，形

73’於氧化膜72上形成閘極電極74，於氧化膜”上形成保 持用電容75。 再者，於層間絕緣層66a上形成層間絕緣層66b，於層間 絕緣層66b上，在連接於活性層71之狀態下，形成包含鋁 等之訊號線76及訊號線擷取層77，並形成層間絕緣層67。

形成包含高溫多晶矽等之 成氧化膜（熱氧化膜）72及 再者，於層間絕緣層67上，在連接於訊號線擷取層77之 狀態下，形成包含鈦等之黑色金屬層78，於黑色金屬層乃 上形成層間絕緣層68，於層間絕緣層68上，在連接於黑色 金屬層78之狀態下，形成金屬層79。 再者，於金屬層79上形成層間絕緣層69，於層間絕緣層 69中，在連接於金屬層79之狀態下，形成包含鋁等之反射 層61a ’並形成接觸孔62 ’於層間絕緣層69上，經由接觸 孔62内且連接於金屬層79之狀態下，形成包含IT〇等之像 素電極47a。 將如以上方式形成之反射側基板60與入出射侧基板5〇， 以於兩者間形成些微間隙並使像素電極47a與對向共用電 極45相對向之方式配置，於兩者間注入液晶而形成液晶層 118814.doc •26· 41 ο TFT電路方面，除 ，除了以石央等依上述之方式藉由高溫多 明矽而形成支持基板63以外，亦可使用單晶矽之所謂的 LCOS來形成支持基板|高溫多晶矽之情形中，|需 進行絕緣，料片數少，且㈣壓低價格；在單晶石夕之情 形中可W用LSI技術謀求高精細化及電晶體驅動能力之 提升。 如上述之反射側基板60,舉其一例，可藉由圖1〇所示之 方法製造°具體而首先’如圖10(A)所示，於支持基 板63上形成如上述之TFT電路（從圖9之緩衝層㈠至層間絕 緣層68之部分）81，於TFT電路81上形成金屬層79，於金屬 層79上形成構成上述層間絕緣層69的下層部分之層間絕緣 層 69a。 其次’藉由灰階法或多重遮罩法之微影法，如圖1〇(Β) 所示，將層間絕緣層69a之上面側蝕刻成球面狀，其次， 如圖io(c)所示，於蝕刻後之層間絕緣層69a上整面形成反 射層61，其次，如圖i〇(d)所示，將反射層61之一部分進 行乾式蝕刻’形成各個反射層61R、61G及61B。 其次，如圖10(E)所示，於反射層61R、61G、61B上， 形成構成上述之層間絕緣層69的上層部分之層間絕緣層 69c ’於層間絕緣層69c中形成接觸孔62，於層間絕緣層 69c上，形成各個像素電極47R、47G及47B。 (1 - 4.光學系統之其他例） .從半導體雷射出射之雷射光束，其剖面形狀非為圓形， -27- 118814.doc 1360685 而是於垂直方向及水平方向以不同的角度發散，但入射至 繞射光學元件或折射型光學元件之雷射光束，最好是剖面 形狀近似於圓形者。此外，從DPSS雷射出射之雷射光 束，其束徑實際上相當小。 上述之光發散角α係設定為對應於從雷射出射之雷射光 束之束徑者’故束徑越小則光發散角α越小。因此，如上 述方式使入射至反射型液晶面板40之雷射光藉由微透鏡 5 1 a加以聚光並入射至對應像素之情形中，若要盡可能縮 小聚光形狀，就必須盡可能縮小從雷射出射之雷射光束之 束徑。 然而，例如以圖1之例而言，將各色用之繞射光學元件 21R、21G及21B各自依照週期性間距使繞射光於2次元方 向均勻擴散’形成所謂的Difuser之情形時，必須對繞射光 學元件21R、21G及21B各自入射雷射光束達多個基本週 期，若入射至綠色用繞射光學元件21G之雷射光束1G之束 徑太小，將無法使綠色之繞射光於2次元方向均勻擴散。 因此，入射至繞射光學元件21之各色雷射光束111、1Q 及1B之束徑最好設為0.5 i.o mm左右。因為上述之美 本週期就實際而言為0.2 mm左右》 基於此，作為光源部，例如從包含半導體雷射之紅色雷 射11R及藍色雷射11B出射之雷射光束1尺及1B，係各自藉 由準直透鏡，使光束剖面形狀近似於圓形，並在繞射光學 元件21之位置將束徑設為〇8 mm左右，以減少像散像差； 從包含DPSS雷射之綠色雷射11G出射之雷射光束1(}，係藉 118814.doc -28- 1360685 由擴束鏡將東徑擴大，而將其在繞射光學元件21之位置設 為0.6 mm左右。 紅色雷射、綠色雷射及藍色雷射可設置為其各自之出射 面（輸出面）於一方向延長或排列者。如上方式將各雷射設 置為其出射面於一方向延長或排列者，藉此可增加各色雷 射光整體之光量，而提高圖像之亮度，並可降低雷射中特 有之斑點雜訊。再者，亦可將各雷射集成於一片基板上。 雖可任意將任一種顏色之雷射光束設於中央，但是在例 如使用Diffuser作為繞射光學元件21之情形中，若要增大 上述之繞射角，則不同於圖示之各例，而最好將短波長之 藍色雷射光束設於中央。 此外，圖1及圖7之例，係說明使藉由場透鏡31而轉換成 大致平行光束之各色雷射光束3R、3G及3B，透過偏光分 束器33而入射至反射型液晶面板4〇，然後使由反射型液晶 面板40之反射侧基板60反射而從反射型液晶面板4〇出射之 各色圖像光5R、5G及5B’由偏光分束器33反射而入射至 投射鏡90之情形’但相反的’亦可採用使雷射光束3r、 3G及3B由偏光分束器反射而入射至反射型液晶面板，使 由反射型液晶面板之反射側基板反射而從反射型液晶面板 出射之各色圖像光’透過偏光分束器而入射至投射鏡之構 造及配置。 [2.第2實施形態（雙板式）：圖11] 作為第2實施形態，以圖11表示使用紅、綠及藍色之3色 各兩片之反射型液晶面板之雙板式反射型液晶投影機之 118814.doc •29· 1360685 例。 在本例中，從包含半導體雷射之紅色雷射11R出射之紅 色雷射光束1R，及從包含半導體雷射之藍色雷射nB出射 之藍色雷射光束1B’係各自藉由準直透鏡15R及15B以上 述之方式使其剖面形狀近似於圓形，而入射至折射型光學 凡件23 ;從包含DPSS雷射之綠色雷射11(3出射之綠色雷射 光束1G，係藉由擴束鏡17G以上述之方式將束徑擴大，而 入射至折射型光學元件23。 在該情形令’以使紅色及藍色雷射光束以及⑺之偏光 方向與綠色雷射光束1G之偏光方向相互正交之方式，配置 各雷射11R、11G及11B。 然後，藉甴折射型光學元件23，使紅色及藍色雷射光束 1R及1B各自遍佈於反射型液晶面板4〇仙之顯示區域之全 域，並入射至其對應像素而擴散成形，使綠色之雷射光束 1G遍佈於反射型液晶面板40G之顯示區域之全域，並入射 至該各像素而擴散成形。 反射型液晶面板40RB係於入出射侧基板與反射側基板 (背板）之間形成構成紅色及藍色之各像素之液晶層，於入 出射侧基板上形成微透鏡陣列’於反射側基板上對應於各 像素而形成反射層者，且相對於圖丨及圖7之例所述之圖3 或圖4中表示之反射型液晶面板4〇為藉由紅色、綠色及藍 色像素Pr、Pg及Pb之組而構成顯示單位49者，其係藉由紅 色及藍色像素之組而構成1個顯示單位者。 反射型液晶面板40G係於入出射側基板與反射側基板（背 118814.doc •30- 板）之間形成構成綠色之各像素之液晶層，於入出射側基 板上視需要形成微透鏡陣列，於反射側基板上對應於各像 素而形成反射層者，且係以1個像素構成丨個顯示單位者。 藉由折射型光學元件23而擴散成形之紅、綠及藍色雷射 光束2R、2G及2B，係各自藉由場透鏡35而轉換成大致平 行光之雷射光束3R、3G及3B，更且，其中之紅色及藍色 雷射光束3R及3B係由偏光分束器37予以反射而入射至反 射型液晶面板40RB ’再由反射型液晶面板4〇rb之上述反 射層予以反射，而從反射型液晶面板4〇rb出射，並使綠 色之雷射光束3G透過偏光分束器37，入射至反射型液晶面 板40G，再由反射型液晶面板4〇g之上述反射層予以反 射，而從反射型液晶面板40G出射。 反射型液晶面板40RB係對液晶層之紅色像素的部分施 加紅色圖像訊號，以調變控制紅色像素部分之透過率，並 對液晶層之藍色像素的部分施加藍色圖像訊號，以調變控 制藍色像素部分之透過率。 反射型液晶面板40G係對液晶層之各像素（綠色像素，顯 示單位）的部分施加綠色圖像訊號，以調變控制各像素部 分之透過率。 因此，各自由反射型液晶面板40RB之反射層所反射而 從反射型液晶面板40RB出射之紅色及藍色雷射光束5R及 5B ’會得到紅色及藍色之圖像光，由反射型液晶面板4〇G 之反射層所反射而從反射型液晶面板40G出射之綠色雷射 光束5G，會得到綠色之圖像光。 118814.doc -31 - 1360685 該紅色及藍色之圖像光5R及5B，係各自透過偏光分束 器37而入射至投射鏡90，綠色之圖像光5G係由偏光分束器 37予以反射而入射至投射鏡90。 因此，藉由投射鏡90，使多色圖像光7投射到投影機外 部之螢幕.上，而於螢幕上映照出多色圖像。 圖11之例係使用折射型光學元件23作為光束擴散成形光 學元件之情形，但亦可如圖1之例同樣使用繞射光學元 件。 [3.第3實施形態（三板式）：圖12] 作為第3實施形態，以圖12表示分別使用紅、綠及藍色 之3色各一之反射型液晶面板之三板式反射型液晶投影機 之例。 在本例中’從紅色雷射1 1R及藍色雷射ΠΒ出射之紅色 及藍色雷射光束’係各自藉由準直透鏡15R及15B使其剖 面形狀近似於圓形後，各自藉由折射型光學元件23R及 23B ’各自遍佈於反射型液晶面板4〇r及4〇B之顯示區域之 全域’並入射至其各像素而擴散成形，且從綠色雷射11(3 出射之綠色雷射光束，係藉由擴束鏡17G將束徑擴大後， 藉由折射型光學元件23G遍佈於反射型液晶面板40G之顯 示區域之全域，並入射至其各像素而擴散成形。 反射型液晶面板40R、40G及40B係各自於入出射侧基板 與反射側基板（背板）之間形成構成各像素之液晶層，於入 出射側基板上視需要形成微透鏡陣列，於反射側基板上對 應於各像素而形成反射層者，且係各自以丨個像素構成 118814.doc -32- 1360685 顯示單位者。 藉由折射型光學元件23R、23G及23B而擴散成形之紅、 綠及藍色雷射光束2R、2G及2B，係各自藉由場透鏡35R、 3 5G及3 5B轉換成大致平行光之雷射光束3R、3G及3B，更 且，各自由偏光分束器3 7R、3 7G及3 7B予以反射而入射至 反射型液晶面板40R、40G及40B，再由反射型液晶面板 40R、40G及40B之上述反射層予以反射，而從反射型液晶 面板40R、40G及40B出射。 反射型液晶面板40R、40G及40B係各自對液晶層之各像 素（顯示單位）的部分施加紅色、綠色及藍色之圖像訊號， 以調變控制各像素部分之透過率。 因此，各自由反射型液晶面板40R、40G及40B之反射層 所反射而從反射型液晶面板40R、40G及40B出射之紅、綠 及藍色之雷射光束5R、5G及5B，會得到紅、綠及藍色之 圖像光。 該紅色及藍色之圖像光5R及5B係各自透過偏光分束器 3 7R及3 7B，由分色稜鏡39予以反射而入射至投射鏡90, 綠色之圖像光5G係透過偏光分束器37G，再透過分色稜鏡 39而入射至投射鏡90。 因此，藉由投射鏡90，使多色圖像光7投射到投影機外 部之螢幕上，而於螢幕上映照出多色圖像。 在本例中，亦可不使用折射型光學元件23R、23G及 23B，而各自改為使用繞射光學元件。 [4·作為圖像再生裝置之實施形態：圖13] Γ 118814.doc •33 · 圖13中表示本發明之圖像再生裝置之一例。 本例係於行動電話終端機100中，作為本發明之反射型 液曰曰投影機，内建如圖1或圖7之例所示之單板式之反射型 液晶投影機1 1〇者。 具體而言’行動電話終端機100係能夠將設有液晶顯示 器或有機EL顯示器等顯示器及收話用喇〇八之開閉部丨〇】， ” °又有各種按鍵及發話用麥克風之基底部102相對開閉之 折疊型者，例如，於該基底部102之一側部内建反射型液 晶投影機110，使設有上述投射鏡90之投射鏡部ill於側方 突出。 藉此’將透過行動電話通訊網而取得之圖像資料’或是 以内建於行動電話終端機1〇〇中的相機拍攝被寫體而得’ 並記錄在内建於行動電話終端機1〇〇的半導體記憶體或硬 碟，或裝附於行動電話终端機1〇〇内的記憶卡等之記錄媒 體中之圖像資料，以行動電話終端機100内部之圖像處理 4加以處理，並轉換成紅、綠及藍色之圖像訊號，而施加 於反射型液晶投影機i 10之反射型液晶面板40，便能夠於 行動電話終端機100之外部螢幕200上投射多色圖像光7。 螢幕200可使用房間牆壁、桌面、放置於桌上之紙張 等。 本發明之反射型液晶投影機不限於行動電話終端機，亦 可内建於如數位相機（Digital Still Camera)、攝錄機、攜帶 ^•電腦遊戲機專，將記錄在内建或裝附之記錄媒體（記 憶裝置）中之圖像資料加以處理而再生圖像之裝置。 118814.doc •34· 【圖式簡單說明】 圖1係表示單板式之反射型液晶投影機之第1例之圖。 圖2係表示藉由繞射光學元件而擴散成形的情形之圖。 圖3係表示反射型液晶面板之一例之圖。 圖4係表示反射型液晶面板之另一例之圖。 圖5係表示像素之排列形狀之一例之圖。 圖6(A)、（B)係表示比較透過型之情形與反射型之情形 之圖。 圖7係表示單板式之反射型液晶投影機之第2例之圖。 圖8(A)、（B)係表示藉由折射型光學元件而擴散成形的 情形之圖。 圖9係表示反射型液晶面板之反射側基板之一例之圖。 圖10(A)〜(E)係表示反射側基板之製造方法之一例之 圖。 圖11係表示雙板式之反射型液晶投影機之一例之圖。 圖12係表示三板式之反射型液晶投影機之一例之圖。 圖13係表示作為本發明之圖像再生裝置之一例之行動電 話終端機之圖。 【主要元件符號之說明】 11B 藍色雷射 11G 綠色雷射 11R 紅色雷射 13R、13G、13B λ/2 板（1/2 波長板） 15Β、15R 準直透鏡 118814.doc •35- 1360685

17G 擴束鏡 21 繞射光學元件 21B 藍色用繞射光學元件 21c 繞射圖案形成部 21G 綠色用繞射光學元件 21R 紅色用繞射光學元件 23 折射型光學元件 23a 、51a 微透鏡 31、 35 場透鏡 33 ' 37 偏光分束器 39 分色稜鏡 40、 40G、40RB 反射型液晶面板 41 液晶層 43 顯示區域 45 對向共用電極 47a、47R、47G、 像素電極 47B 49 顯示單位 50 入出射側基板 61a、61R、61G、 反射層 61B 62 接觸孔 63 支持基板 64 緩衝層 118814.doc -36- 1360685

65 雜散光入 射防 止層 66a 、66b ' 67、 層間絕緣 層 68、 69 71 活性層 Ί1、 73 氧化膜 74 閘極電極 75 保持用電 容 76 訊號線 77 訊號線擷 取層 78 黑色金屬 層 79 金屬層 81 TFT電路 90 投射鏡 100 行動電話 終端 機 101 開閉部 102 基底部 110 反射型液 晶投 影機 111 投射鏡部 200 螢幕 Pb 藍色像素 Pg 綠色像素 Pr 紅色像素 118814.doc ·37·

Claims (1)

1360685 十、申請專利範圍： 1. 一種反射型液晶投影機，其特徵在於包含： 光源部，其含有第1、第2及第3雷射，該等雷射係各 自為半導體雷射或固體雷射，且各自射出紅、綠及藍色 之雷射光束； 反射型液晶面板，其係於入出射側基板與反射側基板 之間形成有構成紅、綠及藍色像素之液晶層，於入出射 側基板上形成有包含多個微透鏡之微透鏡陣列，於反射 側基板上對應於各像素而形成有反射層者； 光束擴散成形光學元件，其係藉由光線之繞射或折 射’使從前述光源部射出之各色雷射光束，各自以遍佈 於前述反射型液晶面板之顯示區域全域，並入射至前述 液晶層之對應像素之方式擴散成形者； 透鏡系統’其係使藉由該光束擴散成形光學元件而擴 散成形之各色雷射光束’各自轉換成大致平行之光束 者； 光學元件’其係藉由該透鏡系統，使各自轉換成大致 平行之光束之各色雷射光束各自透過或反射，從前述入 出射侧基板入射至前述反射型液晶面板，經由前述微透 鏡而入射至前述液晶層者；及 投射鏡，其係投射各色之圖像光者，該各色之圖像光 係透過前述液晶層後，以前述反射層反射而再次透過前 述液晶層’經由前述微透鏡從前述入出射側基板射出， 以前述光學元件反射，或者透過前述光學元件。 118814.doc 1360685 2. 如請求項1之反射型液晶投影機，其中 前述反射層係以對應之前述微透鏡之主點為中心，位 於该微透鏡之焦距或比該焦距略小的距離之半徑之球面 上，同球面狀且朝向該微透鏡方向之凹面狀曲面鏡。 3. 如請求項1之反射型液晶投影機，其中 前述反射層係以對應之前述微透鏡之主點為中心，位 於該微透鏡之焦距或比該焦距略小的距離之半徑之球面 上，朝向該微透鏡方向之平面鏡。 4. 如請求項1之反射型液晶投影機，其中 前述反射型液晶面板之各像素電極係於各自之角落部 與對應之前述反射層電性連接者。 5. 一種反射型液晶投影機，其特徵在於包含： 第1、第2及第3雷射，其係各自為半導體雷射或固體 雷射，且各自射出紅、綠及藍色中之第1色、第2色及第 3色之雷射光束者； 第1反射型液晶面板’其係於入出射側基板與反射侧 基板之間形成有構成第1色像素之液晶層，於反射側基 板上對應於各像素而形成有反射層者； 第2反射型液晶面板’其係於入出射側基板與反射侧 基板之間形成有構成第2色像素及第3色像素之液晶層， 於入出射側基板上形成有包含多個微透鏡之微透鏡陣 列’於反射侧基板上對應於各像素而形成有反射層者； 光束擴散成形光學元件，其係藉由光線之繞射或折 射，將從前述第1、第2及第3雷射射出之第1色、第2色 118814.doc 1360685 及第3色之雷射光束以第1色之雷射光束遍佈於前述第1 反射型液晶面板之顯示區域全域之方式，第2色及第3色 之雷射光束各自遍佈於前述第2反射型液晶面板之顯示 區域全域，並入射至前述第2反射型液晶面板之液晶層 之對應像素之方式，各自擴散成形者； 透鏡系統’其係使藉由該光束擴散成形光學元件而擴 散成形之第1色、第2色及第3色之雷射光束，各自轉換 成大致平行之光束者； 光學元件’其係藉由該透鏡系統，使轉換成大致平行 光束之第1色之雷射光束透過或反射，而入射至前述第1 反射型液晶面板之液晶層，並藉由前述透鏡系統，使各 自轉換成大致平行光束之第2色及第3色之雷射光束各自 反射或透過’而入射至前述第2反射型液晶面板之液晶 層者；及 投射鏡’其係投射第1色之圖像光及第2色與第3色之 圖像光者，該第1色之圖像光係於前述第1反射型液晶面 板中透過液晶層後，以前述反射層反射而再次透過液晶 層，從入出射側基板射出，以前述光學元件反射或透過 前述光學元件；該等第2色與第3色之圖像光係於前述第 2反射型液晶面板中透過液晶層後，以前述反射層反射 而再度透過液晶層，經由前述微透鏡從入出射側基板射 出，而透過前述光學元件或以前述光學元件反射。 6. —種反射型液晶投影機，其特徵在於包含： 第1、第2及第3雷射，該等係各自為半導體雷射或固 118814.doc 1360685 體雷射，且各自射出紅、綠及藍色之雷射光束者； 第1、第2及第3反射型液晶面板，其係各自於入出射 側基板與反射側基板之間形成有構成多個像素之液晶 層’且各自於反射側基板上對應於各像素而形成有反射 層，各自為紅色用、綠色用及藍色用者；

第1、第2及第3光束擴散成形光學元件，其係各自藉 由光線之繞射或折射’使從前述第1、第2及第3雷射射 出之紅、綠及藍色之雷射光束’以遍佈於前述第1、第2 及第3反射型液晶面板之顯不區域全域之方式擴散成形者； 第1、第2及第3透鏡系統，其係各自使藉由該第1、第 2及第3光束擴散成形光學元件而擴散成形之紅、綠及藍 色之雷射光束轉換成大致平行之光束者； 第1、第2及第3光學元件，其係各自藉由該第1、第2 及第3透鏡系統，使轉換成大致平行光束之紅、綠及藍

色之雷射光束反射或透過’而入射至前述第1、第2及第 3反射型液晶面板之液晶層者； 第4光學元件，其係合成：各自於該第丨、第2及第3反 射型液g面板中，透過液晶層後，以冑述反射層反射而 再次透過液晶層，從入出射側基板射出，透過前述第 1、第2及第3光學元件，或者以前述^、第2及第3光學 元件反射之紅、綠及藍色之圖像光者；及 投射鏡’其係投射來自該第4光學元件之圖像光者。 一種圖像再生裝置，其係内建有如請求項丨〜6中任一項 之反射型液晶投影機者。 H8814.doc