TWI448731B - 提供複數視角影像之投影裝置 - Google Patents

Description

提供複數視角影像之投影裝置

本發明為一投影裝置，特別是指可提供複數視角影像之投影裝置。

近年來，為了追求逼真且貼近真實的影像，顯示技術不斷地推陳出新以更符合使用者的需求。因而從初期的平面顯示對於解析度及色彩的追求，逐漸演進至近年的三維顯示裝置以進一步提供使用者除了高彩平面影像外的立體感受。

立體顯示主要的作用原理，係將從不同角度觀看到物體的影像分別饋送至左右眼，根據人眼的視覺特性，當雙眼分別觀視相同影像內容但具有視差(parallax)的二個影像時，使用者便會感覺所視物體具有層次感及深度感，並由大腦視覺區判斷為一個三度空間之立體影像。

立體顯示於應用上，大略可分為需額外搭配眼鏡觀看或是直接裸視兩種方式，為提高使用者的舒適度及方便性，近年來技術發展多以後者為主。而直接裸視又依照饋送的方式不同，可再細分為時域多工以及空間多工兩種方式。

第1圖為習知採用時間多工模式之投影式立體顯示裝置1之示意圖，如圖所示，習知採用時間多工模式之投影式立體顯示裝置1包含複數個緊鄰條狀光源11、一菲涅耳透鏡12及液晶面板13。此等條狀光源11依序提供一光束進入菲涅耳透鏡12，利用菲涅耳 透鏡12進行平面化聚焦，於液晶面板13成像後，再投射至對應之各視域。然而，在上述傳統時間多工模式之立體影像顯示技術中，由於一個光源僅對應至一個視角，因此受到光源設置及其排列限制，能提供的視角數目有限，故解析度較差。

第2圖為另一種習知採用時域多工模式之投影式立體影像顯示裝置之示意圖。如圖所示，此顯示裝置2包含一光源21、一偏光鏡23、一旋轉多面鏡25、一面板27以及數個光學元件29。光源21產生一光束，光束先藉由偏光鏡23偏振化，再以旋轉多面鏡25反射至面板27成像，產生類似掃描效果。後續的數個光學元件29在不同的時序中將不同角度的影像投影至不同觀察區域。詳言之，以本實施例為例，光源21依序在面板27相鄰的視域上產生第一視角影像、第二視角影像、第三視角影像及第四視角影像，但此種投影式立體影像顯示裝置需藉由旋轉多面鏡25旋轉，且多面鏡25的旋轉方式大多採用機械式運轉，此種運轉方式較易因摩擦產生大量噪音。且若遇分割的視角較多，此時，則需提高旋轉多面鏡25的轉速，使得前述缺點將更為顯著。

事實上，無論單獨採用以空間多工模式(spatial multiplex)或時域多工模式(time multiplex)來達到立體顯示效果，均有其美中不足的缺點及尚待克服之問題。基於此，如何設計以提高光利用率、降低成本、無機械式運轉之構件、簡化元件配置，藉此提供具有高解析度等優點之投影裝置，乃為此業界亟需努力之目標。

本發明為一種提供複數視角影像之投影裝置，且投影裝置包含一光源模組、第一分光元件、第一光閥元件組、第一光調變器、第二光調變器及合光元件。投影裝置之光源模組可產生一光線，光線抵達第一分光元件後，第一分光元件將光線分成一第一偏振光線及一第二偏振光線。於不同時序，經過第一光閥元件組之第一、第二偏振光線將形成不同影像光線。

於一第一時序時，第一光閥元件組將第一偏振光線形成一第一影像光線，以及將第二偏振光線形成一第二影像光線。接著，第一光調變器及第二光調變器，分別接收第一影像光線及第二影像光線以轉換成一第一視角影像及一第二視角影像。最後，再藉由合光元件使第一視角影像及第二視角影像投射於一屏幕上，使用者可於第一時序觀看到兩個視角的影像。

於一第二時序，將通過第一光閥元件組之第一偏振光線及第二偏振光線形成一第三影像光線及一第四影像光線。接著，第一光調變器及第二光調變器，分別接收第三影像光線及第四影像光線以轉換成一第三視角影像及一第四視角影像。最後，再藉由合光元件使第三視角影像及第四視角影像投射於一屏幕上，使用者可於第二時序觀看到兩個視角的影像。

藉此，使用者不需搭配任何額外的輔助器材(例如眼鏡)，即可於不同時序接收不同視角影像，並得到一立體影像。

本發明之一目的為提供一種提高光利用率之投影裝置；本發明之又一目的在於提供一種降低成本、無機械式運轉之構 件、簡化元件配置之投影裝置；以及本發明之再一目的為提供一種具有高解析度之投影裝置。

為了讓上述的目的、技術特徵和優點能夠更為本領域之人士所知悉並應用，下文係以本發明之數個較佳實施例以及附圖進行詳細的說明。

以下將透過實施方式來解釋本發明內容，本發明係關於用於一種提供複數視角之投影裝置。需說明者，在下述實施例以及附圖中，關於實施方式之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以直接限制本發明，同時，以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關之元件均已省略而未繪示；且圖式中各元件間之尺寸關係以及元件數量僅為求容易瞭解，非用以限制實際比例、實際大小及實際數量。

請先參考第3A圖及第3B圖，分別為本發明之第一實施例之投影裝置3之第一時序及第二時序之光路示意圖。本實施例為一種提供複數視角影像之投影裝置3，且投影裝置3包含一光源模組31、一第一分光元件32、一第一光閥元件組33、一第一光調變器34、一第二光調變器35、一合光元件36及一投影鏡頭37。

本實施例中之光源模組31可為一高壓汞燈。第一分光元件32及合光元件36則為一偏振分光鏡(Polarized beam splitter)；偏振分光鏡係可使第一偏振方向的光線穿過，並反射第二偏振方向的光線，藉此使不同偏振方向之光線由不同行進方向離開偏振分光 鏡。

本實施例之光閥元件組33包含一第一子光閥331及一第二子光閥332。其中，第一子光閥331與第二子光閥之作動相反。須說明的是，此處所稱之「作動相反」係指當第一子光閥331為開啟之狀態，則第二子光閥332為關閉之狀態，反之亦然。且光閥元件組33可為一液晶顯示器、一π光電元件(π-cell)、一鐵電液晶(Ferro-electric liquid crystal,FLC)、一勃克爾盒(Pockels cell)、一克爾快門(Kerr shutter)或一法拉第晶體(Faraday Crystal)。

本實施例之第一光調變器34及第二光調變器35可為一數位微鏡裝置或一液晶顯示裝置。而投影鏡頭37則包含一第一投影鏡頭371及一第二投影鏡頭372。

接著說明投影裝置3的運作過程，為了易於理解及說明，投影裝置3的運作過程將依據第一光閥元件組33之操作方式不同，現謹將第一光閥元件組33之第一子光閥331為開啟之狀態時定義為第一時序，且將第一光閥元件組33之第一子光閥331關閉定義為第二時序來說明；此分法僅為說明上之便利，並非限制其操作的順序。實際操作時，第一時序與第二時序為交替切換之狀態。

如第3A圖所示，光源模組31產生一光線，當此光線抵達第一分光元件32後，第一分光元件32將光線分成一第一偏振光線及一第二偏振光線。詳細而言，第一分光元件32係使具有第一偏振方向之第一偏振光線(圖中以實線表示)穿透，並使具有第二偏振方向之第二偏振光線反射(圖中以虛線表示)。於此實施例中， 具有第一偏振方向者係為穿透第一分光元件32之偏振鍍膜之P偏振光，而具有第二偏振方向者則為由第一分光元件32反射之偏振鍍膜之S偏振光。

於第一時序時，第一偏振光線進入第一光閥元件組33之第一子光閥331後，形成為一第一影像光線。此時，第一子光閥331係為一開啟狀態，換言之，第一子光閥331可將第一偏振光線轉換成具有第二偏振方向之第一影像光線。同時，第二偏振光線則進入第一光閥元件組33之第二子光閥332，此時，第二子光閥332為一關閉狀態，換言之，第二子光閥332並不會使經過之第二偏振光線之偏振方向改變，第二偏振光線則形成一具有第二偏振方向之第二影像光線。

爾後，第一影像光線傳遞至第一光調變器34且第二影像光線則傳遞至第二光調變器35，分別由第一光調變器34及第二光調變器35轉換成一第一視角影像及一第二視角影像。最後，第一光調變器34與第二光調變器35再將第一視角影像與第二視角影像傳遞至合光元件36。合光元件36反射具有第二偏振方向之第一視角影像，使其投影至第一投影鏡頭371。相似地，合光元件36反射具有第二偏振方向之第二視角影像，使其投影至第二投影鏡頭372。

如第3B圖所示，於第二時序時，光源模組31產生之一光線，亦被第一分光元件32分成第一偏振光線及第二偏振光線。此時，第一光閥元件組33之第一子光閥331為關閉狀態，且第二子光閥332則為開啟狀態。換言之，通過第一光閥元件組33之第一子光閥331之第一偏振光線之偏振方向不改變，形成具有第一偏振方 向之一第三影像光線。而通過第一光閥元件組33之第二子光閥332之第二偏振光線之偏振方向則改變，形成具有第一偏振方向之一第四影像光線。

接著，第三影像光線傳遞至第一光調變器34且第四影像光線則傳遞至第二光調變器35，分別由第一光調變器34及第二光調變器35轉換成一第三視角影像及一第四視角影像。最後，第一光調變器34與第二光調變器35再將第三視角影像與第四視角影像傳遞至合光元件36。合光元件36係使具有第一偏振方向之第三視角影像穿過，使其投影至第一投影鏡頭371。相似地，合光元件36使具有第二偏振方向之第四視角影像穿過，使其投影至第二投影鏡頭372。

簡言之，第一投影鏡頭371及第二投影鏡頭372可於不同時序接收到兩不同視角之影像，並讓使用者於任一投影鏡頭37之視域內(圖未示出)不需搭配任何額外的輔助器材(例如眼鏡)，即可觀看到一立體影像。

請接著參考第4A圖及第4B圖，分別為本發明之第二實施例之投影裝置4之第一時序及第二時序之光路示意圖。本實施例為一種提供複數視角影像之投影裝置4，且投影裝置4包含一光源模組41、一第一分光元件42A、一第二分光元件42B、一第一光閥元件組43、一第一光調變器44、一第二光調變器45、一合光元件46及一第一投影鏡頭47。

本實施例之投影裝置4與第一實施例之投影裝置3相異處在 於：本實施例之合光元件46為一全反射立方體(例如為全反射稜鏡)；且本實施例更包含一第二分光元件42B，第一光閥元件組43係設置於第一分光元件42A與第二分光元件42B之間，第一分光元件42A及第二分光元件42B係皆為一偏振化分光鏡；以及，本實施例之投影鏡頭47僅具有單一投影鏡頭。

如第4A圖所示，光源模組41產生一光線，當此光線抵達第一分光元件42A後，第一分光元件42A將光線分成一第一偏振光線(圖中以實線表示)及一第二偏振光線(圖中以虛線表示)。同樣地，於此實施例中，具有第一偏振方向者係為穿透第一分光元件42A之偏振鍍膜之P偏振光，而具有第二偏振方向者則為由第一分光元件42A反射之偏振鍍膜之S偏振光。

於第一時序時，第一偏振光線進入第一光閥元件組43為開啟狀態之第一子光閥431後，形成具有第二偏振方向之第一影像光線。同時，第二偏振光線則進入第一光閥元件組43之第二子光閥432，此時，第二子光閥432為一關閉狀態，換言之，第二子光閥432並不會使經過之第二偏振光線之偏振方向改變，故第二偏振光線形成一具有第二偏振方向之第二影像光線。

接著，具有第二偏振方向之第一影像光線進入第二分光元件42B後被反射，經過二反射鏡後進入第一光調變器44。相似地，具有第二偏振方向之第二影像光線進入第二分光元件42B也被反射，傳遞至第二光調變器45。第一影像光線與第二影像光線再分別由第一光調變器44及第二光調變器45轉換成一第一視角影像及一第二視角影像。最後，第一光調變器44與第二光調變器45再將 第一視角影像與第二視角影像傳遞至合光元件46。合光元件46係反射具有第二偏振方向之第一視角影像、使具有第二偏振方向之第二視角影像穿透，俾使第一視角影像及第二視角影像投影至投影鏡頭47。

如第4B圖所示，於第二時序時，第一子光閥431為關閉狀態，第一偏振光線之偏振方向不改變，形成具有第一偏振方向之第三影像光線。另一方面，第二偏振光線則被開啟狀態之第二子光閥432轉換並形成具有第一偏振方向之第四影像光線。具有第一偏振方向之第三影像光線通過第二分光元件42B(僅會反射第二偏振方向之光線)後，經過二反射鏡反射進入第一光調變器44。相似地，具有第一偏振方向之第四影像光線經過第二分光元件42B，則傳遞至第二光調變器45。

第三影像光線與第四影像光線再分別被第一光調變器44及第二光調變器45轉換成一第三視角影像及一第四視角影像。最後，第一光調變器44與第二光調變器45再將第三視角影像與第四視角影像傳遞至合光元件46。合光元件46係使具有第一偏振方向之第三視角影像穿透、第一偏振方向之第四視角影像反射，並使其投影至投影鏡頭47。本實施例之其餘光線行進及轉換與第一實施例的相似，故於此省略而未說明之。

簡言之，本實施例之第一視角影像、第二視角影像、第三視角影像及第四視角影像皆共用同一鏡頭。此種實施例之優點在於光路設計較第一實施例簡單，且不須要考量對位的問題。另一方面，第一實施例之使用兩個投影鏡頭則具有較佳光展量(Etendue)，具 有較高效率。兩個實施例各具有不同的優點，使用者可依據不同需求搭配及運用。

請繼續參考第5圖，其係為本發明之第三實施例之第一時序之光路示意圖。本實施例之投影裝置5亦包含一光源模組51、一第一分光元件52、一第二分光元件(圖未標示出)、一第一光閥元件組53、一第一光調變器54、一第二光調變器55、一合光元件56及一第一投影鏡頭57；其中，第一光閥元件組53具有一第一子光閥531與一第二子光閥532。本實施例之投影裝置5與第二實施例之投影裝置4主要相異處在於：本實施例之一光源模組51係為一固態光源(例如藍光雷射)。

如圖所示，於第一時序時，光源模組51產生之一光線，進入第一分光元件52後，被分成第一偏振光線(圖中以實線表示)及第二偏振光線(圖中以虛線表示)。同樣地，於此實施例中，具有第一偏振方向者係為穿透第一分光元件52之偏振鍍膜之P偏振光，而具有第二偏振方向者則為由第一分光元件52反射之偏振鍍膜之S偏振光。

接著，第一偏振光線進入第一光閥元件組53為開啟狀態之第一子光閥531後，形成具有第二偏振方向之第一影像光線。同時，第二偏振光線則進入第一光閥元件組53之關閉狀態之第二子光閥532，第二偏振光線之偏振方向不改變，形成第二影像光線。

爾後，第一影像光線傳遞至第一光調變器54，而第二影像光線則傳遞至第二光調變器55，再分別被第一光調變器54及第二光調 變器55轉換成一第一視角影像及一第二視角影像。最後，第一光調變器54與第二光調變器55再將第一視角影像與第二視角影像傳遞至合光元件56。合光元件56係使具有第二偏振方向之第一視角影像穿透、具有第二偏振方向之第二視角影像反射，使其投影至第一投影鏡頭57。

本實施例之第二時序之光源進行及轉換與前述第二實施例相似，故於此便省略而未說明之。

請同時參考第6圖、第7A圖及第7B圖。第6圖為本發明之第四實施例之投影裝置6之光路示意圖，第7A圖及第7B圖則分別為第6圖之投影裝置6之第一投影鏡頭及第二投影鏡頭之影像位置對應於光閥元件組之開關狀態圖。

本實施例之投影裝置6包含一光源模組61、一第一分光元件62A、一第二分光元件62B、一第三分光元件62C、一第一光閥元件組63A、一第二光閥元件組63B、一第三光閥元件組63C、一第一光調變器64、一第二光調變器65、一合光元件66及一投影鏡頭67。其中，投影鏡頭67則包含一第一投影鏡頭671及一第二投影鏡頭672。

其中，第一光閥元件組63A設置於第一分光元件62A及第二分光元件62B之間；第二分光元件62B設置於第一光閥元件組63A與第二光閥元件組63B之間，且第三分光元件62C設置於第二光閥元件組63B及該第三光閥元件組63C之間。

本實施例中之第一分光元件62A、第二分光元件62B、第三分光 元件62C及合光元件66可為一偏振分光鏡(Polarized beam splitter)。第一光閥元件組63A、第二光閥元件組63B、第三光閥元件組63C係為一液晶顯示器、一π光電元件(π-cell)、一鐵電液晶(Ferro-electric liquid crystal,FLC)、一勃克爾盒(Pockels cell)、一克爾快門(Kerr shutter)或一法拉第晶體(Faraday Crystal)。

其中，請同時參考第7A圖，其係為第一投影鏡頭671內之各個影像成像位置與光閥元件組、第一光調變器64以及第二光調變器65之關係列表。光閥元件組包含第一光閥元件組63A、第二光閥元件63B及第三光閥元件63C，若光閥元件組之開關狀態其於某一時序之狀態為(1,0,1)，則表示第一光閥元件組63A為開啟狀態；第二光閥元件組63B為關閉狀態；以及第三光閥元件組63C為開啟狀態。換言之，若開啟第一光閥元件組63A及第三光閥元件組63C，關閉第二光閥元件組63B，則影像位置1與影像位置6將分別形成一視角影像於第一投影鏡頭671內。

相似地，第7B圖為第二投影鏡頭672內各個影像成像位置與光閥元件組、第一光調變器64以及第二光調變器65之關係列表，若光閥元件組之開關狀態某一時序之狀態為(0,1,1)，則表示第一光閥元件組63A為關閉狀態；第二光閥元件組63B為開啟狀態；以及第三光閥元件組63C為開啟狀態。換言之，若開啟第二光閥元件組63B及第三光閥元件組63C，關閉第一光閥元件組63A，則影像位置1與影像位置6將分別形成一視角影像於第二投影鏡頭672內。

以下將以第6圖詳細解釋本發明之第四實施例之投影裝置6之運作過程。與前述實施例相異處在於，本實施例之投影裝置6於操作時，將以第一光閥元件組63A、第二光閥元件組63B以及第三光閥元件組63C作為分時依據來說明，此分法亦僅為說明之便利，並非限制須如第7A圖或第7B圖之操作順序。且有另一相異處在於，本實施例之各光閥元件組63A、63B、63C各自包含一第一子光閥及一第二子光閥，且第一子光閥與第二子光閥同步作動。

請再次參考第6圖，此時第一光閥元件組63A及第三光閥元件組63C為開啟狀態，第二光閥元件組63B關閉狀態。光源模組61產生一光線，被第一分光元件62A將光線分成一第一偏振光線(圖中以實線表示)及一第二偏振光線(圖中以虛線表示)。同樣地，於此實施例中，具有第一偏振方向者係為穿透第一分光元件62A之偏振鍍膜之P偏振光，而具有第二偏振方向者則為由第一分光元件62A反射之偏振鍍膜之S偏振光。

接著，第一偏振光線進入第一光閥元件組63A轉換且形成具有第二偏振方向之第一影像光線。爾後，具有第二偏振方向之第一影像光線進入第二分光元件62B後被反射，再經過反射鏡後進入第二光閥元件組63B；此時，因第二光閥元件組63B為關閉狀態，換言之，具有第二偏振方向之第一影像光線之偏振方向不改變；當第一影像光線離開第二光閥元件組63B後，第一影像光線進入第三分光元件62C被反射，(此時第三分光元件62C反射具有第二偏振方向之之第一影像光線，使第一偏振方向之光線穿透)。被反射後之第一影像光線進入第三光閥元件組63C，且被第三光閥元 件組63C轉換成一具有一第一偏振方向之第一影像光線，最後，第一影像光線進入第一光調變器64以轉換成第一視角光線，傳遞至合光元件66並反射、投影至第一投影鏡頭671之影像位置1。

同時，第二偏振光線(圖中以虛線表示)被反射進入第一光閥元件組63A形成具有第一偏振方向之第二影像光線；具有第一偏振方向之第二影像光線穿過第二分光元件62B後，進入第二光閥元件組63B。此時，第二光閥元件組63B為關閉狀態，因此進入之具有第一偏振方向之第二影像光線之偏振方向不變；第二影像光線離開第二光閥元件組63B後，穿透第三分光元件62C；第二影像光線接著被第三光閥元件組63C轉換成一具有一第二偏振方向之第二影像光線，最後，第二影像光線進入第二光調變器65以轉換成第二視角光線，再傳遞至合光元件66被投影至第一投影鏡頭671之影像位置6。

本實施例之其他影像位置之光學元件運作方式與前述其他實施例相似，故於此省略而未說明之。

請參考第8圖，其係為本發明之投影裝置與一顯示螢幕之搭配示意圖。須說明的是，圖中僅示意局部投影裝置，且投影裝置內部之第一光調變器74與第二光調變器75之位置亦僅為示意，非實際運作時之配置。且為了便於理解，投影裝置與顯示螢幕8亦被刻意放大。實際運用時，此顯示裝置8可搭配第四實施例或本發明其他實施例之投影裝置。此外，投影裝置亦可為一背投式投影裝置。

顯示螢幕8包含一雙層柱狀透鏡(double lenticular lens)，雙層柱狀透鏡具有二柱狀透鏡層81a及夾於二柱狀透鏡層81a之間的一全向擴散板81b(all direction diffuser)。在二柱狀透鏡層81a之兩外側，分別設置一外板82。

詳細而言，第一光調變器74與第二光調變器75係可形成八視角影像投影至投影鏡頭77之內。再藉由具全向擴散功能之全向擴散板81b，即可將來自投影裝置之八視角影像投射至參考面。

此外，本發明亦可具有其他之顯示螢幕實施態樣，例如顯示螢幕包含一菲涅耳透鏡(Fresnel lens)及一垂直擴散板(vertical diffuser)。複數視角影像進入此態樣之顯示螢幕後，垂直擴散板便將複數個視角影像於一垂直方向擴散。接著，該些視角影像再藉由菲涅耳透鏡聚焦在相鄰的視域分別形成複數視角影像，換言之，觀看者即可於參考面上觀看到不同視角影像。

最後，參考第9圖及第10圖，第9圖則為投影鏡頭之孔徑與出瞳(exit pupils)之相對關係示意圖。第10圖為搭配二投影鏡頭之顯示螢幕之局部放大圖。將相鄰第一投影鏡頭871與第二投影鏡頭872之瞳距定義為2N，瞳徑定義為n。此時，搭配此二投影鏡頭之顯示螢幕9之出光面92之節距須為2N，顯示螢幕9之入光面91之節距則為(2N+2n)或其倍數。

綜上所述，本發明之投影裝置係利用一分光元件，使光源模組之一光線分成不同偏振方向，再藉由至少一光閥元件組，使不同偏振方向的光線分別被傳遞至第一光調變器及第二光調變器，最 後再由第一、第二光調變器轉換成第一視角影像及第二視角影像。藉此，使用者不需搭配任何額外的輔助器材(例如眼鏡)，即可於不同時序接收不同視角影像，並得到一立體影像。藉由以上配置及應用，可達成提供一同時具有提高光利用率、較低成本、無機械式運轉之構件、簡化的光學配置及解析度高等優點之投影裝置之目的。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1‧‧‧立體顯示裝置

11‧‧‧條狀光源

12‧‧‧菲涅耳透鏡

13‧‧‧液晶面板

2‧‧‧顯示裝置

21‧‧‧光源

23‧‧‧偏光鏡

25‧‧‧旋轉多面鏡

27‧‧‧面板

29‧‧‧光學元件

3、4、5、6‧‧‧投影裝置

31、41、51、61‧‧‧光源模組

32、42A、52A、62A‧‧‧第一分光元件

42B、62B‧‧‧第二分光元件

62C‧‧‧第三分光元件

33、43、53、63A‧‧‧第一光閥元件組

331、431、531‧‧‧第一子光閥

332、432、532‧‧‧第二子光閥

63B‧‧‧第二光閥元件組

63C‧‧‧第三光閥元件組

34、44、54、64、74‧‧‧第一光調變器

35、45、55、65、75‧‧‧第二光調變器

36、46、56、66‧‧‧合光元件

37、47、57、67、77‧‧‧投影鏡頭

371、671、871‧‧‧第一投影鏡頭

372、672、872‧‧‧第二投影鏡頭

8、9‧‧‧顯示螢幕

81a‧‧‧柱狀透鏡層

81b‧‧‧全向擴散板

82‧‧‧外板

91‧‧‧入光面

92‧‧‧出光面

第1圖係為習知採用時域多工的投影式立體顯示裝置示意圖；第2圖為另一種習知採用時域多工模式之投影式立體影像顯示裝置之示意圖；第3A圖為本發明之第一實施例之第一時序之光路示意圖；第3B圖為本發明之第一實施例之第二時序之光路示意圖；第4A圖為本發明之第二實施例之第二時序之光路示意圖；第4B圖為本發明之第二實施例之第一時序之光路示意圖；第5圖係為本發明之第三實施例之第一時序之光路示意圖；第6圖係為本發明之第四實施例之光路示意圖；第7A為第6圖之投影裝置之第一投影鏡頭之影像位置對應光閥 元件組之開關狀態示意圖；第7B為第6圖之投影裝置之第二投影鏡頭之影像位置對應光閥元件組之開關狀態示意圖；第8圖係為本發明之投影裝置與一顯示螢幕之搭配示意圖；第9圖則為投影鏡頭之孔徑與出瞳之相對關係示意圖；以及第10圖係為搭配二投影鏡頭之顯示螢幕之局部放大圖。

3‧‧‧投影裝置

31‧‧‧光源模組

32‧‧‧第一分光元件

33‧‧‧第一光閥元件組

331‧‧‧第一子光閥

332‧‧‧第二子光閥

34‧‧‧第一光調變器

35‧‧‧第二光調變器

36‧‧‧合光元件

37‧‧‧投影鏡頭

371‧‧‧第一投影鏡頭

372‧‧‧第二投影鏡頭

Claims (13)

1. 一種提供複數視角影像之投影裝置，包含：一光源模組，產生一光線；一第一分光元件，將該光線分成一第一偏振光線及一第二偏振光線；一第一光閥元件組，於一第一時序時，將該第一偏振光線形成一第一影像光線，以及將該第二偏振光線形成一第二影像光線，並於一第二時序，將通過該第一光閥元件組之該第一偏振光線及該第二偏振光線形成一第三影像光線及一第四影像光線；一第一光調變器，於該第一時序接收該第一影像光線以轉換成一第一視角影像，並於該第二時序接收該第三影像光線以轉換成一第三視角影像；一第二光調變器，於該第一時序接收該第二影像光線以轉換成一第二視角影像，並於該第二時序接收該第四影像光線以轉換成一第四視角影像；以及一合光元件，於該第一時序投射該第一視角影像及該第二視角影像，並於該第二時序投射該第三視角影像及該第四視角影像。
2. 如請求項1所述之投影裝置，更包含一第二分光元件，且該第一光閥元件組設置於該第一分光元件及該第二分光元件之間，其中，該第一影像光線、該第二影像光線、該第三影像光線與該第四影像光線，經過該第二分光元件後分別進入該第一光調變器及該第二光調變器。
3. 如請求項2所述之投影裝置，更包含一投影鏡頭，該第一視角影像、該第二視角影像、該第三視角影像及該第四視角影像投影至該投影鏡頭。
4. 如請求項3所述之投影裝置，其中，該第一光閥元件組係包含一第一子光閥及一第二子光閥，且該第一子光閥及該第二子光閥之作動相反。
5. 如請求項2所述之投影裝置，更包含一第三分光元件、一第二光閥元件組及一第三光閥元件組，該第二分光元件設置於該第一光閥元件組與該第二光閥元件組之間，且該第三分光元件設置於該第二光閥元件組及該第三光閥元件組之間，其中，該第一影像光線、該第二影像光線、該第三影像光線與該第四影像光線，經過該第二分光元件、該第三分光元件後分別進入該第一光調變器及該第二光調變器。
6. 如請求項1或5所述之投影裝置，更包含一第一投影鏡頭及一第二投影鏡頭，該合光元件於該第一時序將該第一視角影像投影至該第一投影鏡頭，該第二視角影像投影至該第二投影鏡頭；以及於該第二時序將該第三視角影像投影至該第一投影鏡頭，該第四視角影像投影至該第二投影鏡頭。
7. 如請求項5所述之投影裝置，其中，該第一分光元件、該第二分光元件及該第三分光元件係為一偏振化分光鏡。
8. 如請求項1所述之投影裝置，其中，該合光元件係為一全反射立方體。
9. 如請求項6所述之投影裝置，更包含一顯示螢幕，該第一視 角影像、該第二視角影像、該第三視角影像及該第四視角影像顯示於該顯示螢幕，且該顯示螢幕包含一雙層柱狀透鏡，該雙層柱狀透鏡具有二柱狀透鏡層及夾於該等柱狀透鏡層之間的一全向擴散板。
10. 如請求項1所述投影裝置，其中，該第一光閥元件組係為一液晶顯示器、一π光電元件(π-cell)、一鐵電液晶(Ferro-electric liquid crystal,FLC)、一勃克爾盒(Pockels cell)、一克爾快門(Kerr shutter)或一法拉第晶體(Faraday Crystal)。
11. 如請求項6所述之投影裝置，其中，該第一光閥元件組、該第二光閥元件組或該第三光閥元件組係為一液晶顯示器、一π光電元件(π-cell)、一鐵電液晶(Ferro-electric liquid crystal,FLC)、一勃克爾盒(Pockels cell)、一克爾快門(Kerr shutter)或一法拉第晶體(Faraday Crystal)。
12. 如請求項1所述之投影裝置，其中，該些光調變器係為一數位微鏡裝置或一液晶顯示裝置。
13. 如請求項1所述之投影裝置，其中，該投影裝置為一背投式投影裝置。