TWI457600B - 用於一立體投影裝置的光源系統 - Google Patents
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Description
本發明為一光源系統,特別是指可用於一立體投影裝置的光源系統。
一般習知的用於立體投影裝置的光源系統,大多採用色輪或採用二液晶開關的分光方式為之。且無論是採用色輪或是二液晶的光源系統,光源系統所產生的光線皆可被轉換、分割成左、右眼視角影像後,再利用複數個數位微型反射鏡元件(Digital Module Device)將左、右眼視角影像投射至觀看者視域上。以下將略述二者的基本設計原理及其發展所遇到的瓶頸。
採用色輪作為分光的光學元件的光源系統,以RGB色輪為例,該RGB色輪須具有至少六個濾色區,且左右眼各分配到三濾色區(紅色濾色區、綠色濾色區及藍色濾色區)。實際操作時,使用者僅需搭配一被動式眼鏡即可觀看到一立體影像。但此種配置的缺點在於色輪須至少涵蓋六個大面積的濾色區,以保持入射光可以小角度入射濾光片,因此色輪的體積難以縮小;換言之,此種配置將難以實現立體投影光源系統的微型化之目標。
而採用液晶開關作為分光的光學元件的光源系統,雖液晶開關操作上不需機構作動,故可克服機構上容易磨損的問題,但液晶開關整體所需的操作精準度也較色輪高。因此,更需在設計上特別考量注意同步的問題,否則會產生使用者無法觀看到一立體影像或是觀看到的立體影像的品質不佳等問題。簡言之,使用液晶開關的光源系統的系統較複雜,且成本不易降低。
因此,如何設計出可搭配被動式眼鏡、提高光利用率、具有較低成本、精簡的光學配置、具有高解析度等優點、體積微型化或提升亮度之光源系統,乃為此業界亟需努力之目標。
本發明之一目的在於提供一種用於一立體投影裝置的光源系統。
本發明之又一目的在於提供一種提高光利用率、具有高解析度及提升亮度的光源系統。
本發明之再一目的為提供一種降低成本、精簡的光學配置的光源系統。
本發明之另一目的為提供一種可體積微型化之光源系統。
為達上述目的,本發明的光源系統包含一光源模組、一第一透鏡組、一分光元件、一色輪模組及一集光元件。
光源模組係用以提供一光線,且光線係被第一透鏡組接收,再被分光元件接收。分光元件可用以將光線分成具有一第一波段之一第一光線及一具有一第二波段之一第二光線。第一及第二光線緊接著被色輪模組接收並轉換成一具有第三波段之第三光線及一具有一第四波段之第四光線,接著進入集光元件。集光元件則具有一入光面及一出光面,且入光面與色輪模組光耦合,換言之,第三及第四光線從入光面進入集光元件中。
其中,色輪模組更包含一轉盤,且轉盤係由沿徑向設置的複數個第一玻片及複數個第二玻片所構成。且各第一玻片包含一第一濾波區、一第一反射區及一第二反射區;各第二玻片則包含一第二濾波區及一第三反射區。第一及第二濾波區與第一及第三反射區設置於轉盤之一第一側,且第一濾波區及第三反射區係鄰近該轉盤之一軸心,第二反射區係設置於該轉盤之相對該第一側之一第二側。
本發明操作時更可分成一第一時序及一第二時序,且第一時序及第二時序可相互切換。
於第一時序,第一光線通過該些第一玻片的其一的第一濾波區,且第二光線則被該些第二玻片的其一的第三反射區反射。此時,第一光線之具有第三波段之一第三光線穿透該第一濾波區。
於第二時序,第一光線被該些第二玻片其一第一反射區反射,第二光線則通過第二玻片其一的第二濾波區。此時,第二光線之具有第四波段之一第四光線穿透第二濾波區。
此由上述配置,利用本發明之光源系統之一投影裝置,可令使用者觀看到複數視角影像,並達到提供一種提高光利用率、降低成本、簡化元件配置、具有高解析度之光源系統之目的。
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立體投影裝置的光源系統。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。
請一併參考第1至第4圖,第1圖及第3圖分別為本發明光源系統1第一實施例於不同時序之示意圖,第2A至2B圖則為光源系統1的色輪模組轉盤放大前視圖及側面示意圖,而第4圖則為光源系統1的分光元件的濾波面13a的波段與穿透率之關係示意圖。
本發明的光源系統1包含一光源模組11、一第一透鏡組12、一分光元件13、一色輪模組14及一集光元件15。色輪模組14更包含一轉盤142,且集光元件15具有一出光面及一入光面(圖未標出),其入光面係與色輪模組14光耦合。
為了方便理解各元件之相對關係,更可將色輪模組14的轉盤142定義一第一側(轉盤的左側)及一第二側(轉盤的右側),並以第一側及第二側說明各元件之間的相對位置。因此,如第1圖所示,本實施例之第一透鏡組12及分光元件13係設置於色輪模組14的轉盤142的第一側,而集光元件15則設置於轉盤142的第二側。
以下將先依序說明光源模組11、第一透鏡組12、分光元件13、色輪模組14及集光元件15之功能及作用,接著再針對本發明的光源系統1實施及運作方式加以解釋。
此外,本說明書提及的「光耦合」係泛指光學元件之間的光線相互傳遞的情形,也就是指,若兩光學元件光耦合,表示其中一光學元件發出的光線可傳遞至另一光學元件上。
首先介紹本實施例的光源系統1的光源模組11,光源模組11係用以提供一光線,且本實施例之光源模組11更包含一高壓汞燈 111(Ultra High Pressure Lamp,UHP Lamp)、一反射鏡112及一空間濾波器113,但光源不以高壓汞燈111為限,也可以是氙氣燈(Xenon lamp)或固態光源。
詳言之,高壓汞燈111係用以提供該光線,該光線再經由反射鏡112反射、空間濾波器113過濾後,復再被傳遞至第一透鏡組12之中。反射鏡112可引導該光線傳遞至第一透鏡組12,而空間濾波器113則用以過濾高壓汞燈111散射光及繞射光,進而降低整體雜訊,並提高影像品質。雖本實施例為反射鏡112、空間濾波器113搭配高壓汞燈111的組合,但反射鏡112、空間濾波器113非為必要,亦可具有一實施態樣之光源模組11僅有一高壓汞燈111,且其產生之光線可直接進入第一透鏡組12的配置,亦可達到與本實施例相似的效果。
接著介紹本實施例的光源系統1的第一透鏡組12,第一透鏡組12係用以接收光源模組11所產生之光線,此外,本實施例之第一透鏡組12係包含二透鏡,並透過該二透鏡將該光線匯聚、傳遞至分光元件13,以及將光線匯聚、傳遞至色輪模組14之轉盤142的第一側上。
分光元件13則係用以接收第一透鏡組12所傳遞之光線,再將光線分成具有一第一波段之一第一光線(虛線)及一具有一第二波段之一第二光線(鏈線),且為了方便理解,圖中之不同波段之光線,皆採用不同的線段繪示。
詳細而言,本實施例之分光元件13係為一楔形反射器(亦即為一具有楔形外觀的反射器),且分光元件13更包含一濾波面13a及與一反射面13b,且濾波面13a與反射面13b為傾斜設置(兩者夾一角度,且該角度較佳為5到10度)。其中,濾波面13a與反射面13b鍍以不同金屬鍍膜,分光元件13的濾波面13a僅反射具有第一波段的第一光線(虛線),並使其餘波段的光線通過,且通過濾波面13a之其餘波段的光線會被反射面13b反射後,與第一光線同一方向地離開分光元件13。
請一併參考第4圖的分光元件13的濾波面13a的波段與穿透率關係圖,本實施例的濾波面13a可反射圖面中B2、G2及R2波段的光線,並使B1、G1及R2波段的光線通過,通過的B1、G1及R2波段的光線接著被反射面13b反射並離開分光元件13。換言之,此處所稱「第一波段」及「第二波段」並非一連續的波段,而為複數波段的一集合。
綜上所述,藉由此種配置,可使光線分割成第一波段之第一光線(虛線)以及第二波段之第二光線(鏈線),並使第一光線與第二光線分離。
以下將對色輪模組14的配置加以說明,本實施例之色輪模組14係設置於第一透鏡組12及集光元件15之間,色輪模組14係用以將第一光線與第二光線分別轉換為具有第三波段的第三光線以及具有第四波段的第四光線。
請一併參考第2A及第2B圖,色輪模組14更包含一轉盤142,且轉盤142係由沿徑向設置的複數個第一玻片1422及複數個第二玻片1424所構成,且各該第一玻片1422分別與各該第二玻片1424係沿該徑向對稱設置。本實施例以三第一玻片1422及三第二玻片1424為例,且各該第一玻片1422係相鄰設置(各該第二玻片1424亦相鄰設置),但其數量跟排列方式皆不以此為限。
詳細而言,第一玻片1422包含一第一濾波區1422a、一第一反射區1422b及一第二反射區1422c,且第一濾波區1422a與第一反射區1422b設置於轉盤142之第一側,而第二反射區1422c則設置於轉盤142之相對該第一側之一第二側。且第一濾波區1422a係鄰近轉盤142之一軸心,亦即第一反射區1422b可視為設置於轉盤142的外環(距離軸心較遠處),而第一濾波區1422a則視為為設置於轉盤142之內環(距離軸心較近處)。
本實施例之三第一波片1422的第一濾波區1422a分別為紅色波段濾波區、綠色波段濾波區及藍色波段濾波區,圖面以不同灰階顏色表示。且各紅色、綠色及藍色波段濾波區可分別對應第一光線的第一波段中的R2、G2及B2波段(可再參考第4圖),以使通過紅色、綠色及藍色波段濾波區的第一光線,轉換成具有一第三波段的第三光線(以本實施例而言,第三光線可為紅光、藍光或綠光)。
此外,第一及第二反射區1422b、1422c分別設置於轉盤142之異側並相對、對稱設置。第二玻片1424則包含一第二濾波區1424a及一第三反射區1424b及一第四反射區1424c。第二濾波區1424a與第三反射區1424b皆設置於轉盤142之第一側,而第四反射區1424c則設置於轉盤142之相對該第一側之一第二側,且第三反射區1424b係鄰近轉盤142之一軸心,亦即第三反射區1424b係設置於轉盤142之內環(距離軸心較近處),而第二濾波區1424a則設置於轉盤142之外環(距離軸心較遠處)。
相似地,本實施例之三第二波片的第二濾波區1424a分別為紅色波段濾波區、綠色波段濾波區及藍色波段濾波區,且各紅色、綠色及藍色波段濾波區可分別對應第二光線的第二波段中的R1、G1及B1波段(可再參考第4圖),以使通過紅色、綠色及藍色波段濾波區的第二光線,轉換成具有一第四波段的第四光線(以本實施例而言,第四光線可為紅光、藍光或綠光)。
需補充說明的是,為了清晰表示各元件之相對位置,色輪模組14之轉盤142以外之構件(例如馬達、檢測器等)已省略。
最後,本發明的光源系統1之集光元件15,係用以將被色輪模組14轉換之第三光線及第四光線均勻化,經由集光元件15提供給一投影裝置(圖未示出)。詳細而言,集光元件15更包含一入光面及一出光面,在入光面之後可設置一焦點在出光面的透鏡,而在出光面之前可設置一焦點在入光面的透鏡,且入光面與色輪模組14光耦合,出光面則與投影裝置光耦合。本實施例的集光元件15可為一集光柱,但不以集光柱為限。
此外,本實施例更包含一光路調整元件16設置於集光元件15之出光面,並與該些第一玻片1422的該些第二反射區1422c光耦合,光路調整元件16的作用在於避免光源系統1的光展量(Etendue)過大,並降低投影裝置的光閥處過溢(Overfill)之情況,以提高整體的光利用率。本實施例的光路調整元件16係為一鏡片,但亦可有一實施態樣採用在集光元件15的部分出光面鍍反射膜的方式達到與本實施例相似的效果。須說明的是,此光路調整元件16係作為一光源系統1最佳化的構件,並非為本發明之必要之元件。
承前所述,光源模組1提供的一光線,被分光元件13分成具有第一波段之第一光線以及具有第二波段之第二光線後,更可因第一光線與第二光線與色輪模組14光耦合的情況,分成第一時序及第二時序。以下,為了易於理解及說明,光源系統1的運作過程,將之分成「第一時序」及「第二時序」加以說明;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。
首先,請再次參考第1圖,色輪模組14的第一玻片1422與第一及第二光線光耦合係定義為「第一時序」,此時,透過第一透鏡組12,第一及第二光線分別匯聚於第一玻片1422的第一濾色區1422a及第二反射區1422b。第一光線(虛線)通過該些第一玻片1422其一的第一濾波區1422a,且第二光線(鏈線)則被該些第二玻片1424其一的第三反射區1424b反射。第一光線通過該第一玻片1422後,僅具有一第三波段之一第三光線穿透該第一濾波區1422a。
具有第一波段的第一光線被第一濾色區1422a轉換成具有第三波段之第三光線,並通過、穿透第一濾波區1422a並傳遞至轉盤142的第二側,並進入集光元件15。第一光線到達集光元件15的出口處時,第一光線的其中一半會經由沒有光路調整元件16的另半邊出口直接從出光面離開,而第一光線的另一半則被光路調整元件16反射;被反射的另一半光線會被出口處的透鏡聚光於第一玻片1422的第三反射區1424b上,然後再被入口處的透鏡匯聚於沒有光路調整元件16的另半邊出口,並從出光面離開。補充說明的是,此處所述之第三波段係涵蓋於第一波段內。
以第一濾色區1422a為紅色波段濾波區為例,進入紅色波段濾波區的第一光線將被轉換成具有R1波段(請參考第4圖)的紅色光,且紅色光進入集光元件15後被均勻化,再被投影裝置轉換、合成成一影像。藉由三第一玻片1422的紅色、綠色及藍色波段濾波區依序與第一光線光耦合,可分別產生紅光(R1)、綠光(B1)及藍光(G1),分別被均勻化後,再藉由投影裝置轉換、合成以形成一視角影像(例如右眼影像)。且被第三反射區1424b反射的第二光線(鏈線)則被阻擋於色輪模組14的第一側。
接著,請參考第3圖,將色輪模組14的第二玻片1422與第一及第二光線光耦合定義為「第二時序」。此時,透過第一透鏡組12,第一及第二光線分別匯聚於第二玻片1424的第三反射區1424b及第二濾波區1424a。第一光線(虛線)被該些第二玻片1424其一的第三反射區1424b反射,且第二光線(鏈線)通過該些第二玻片1424其一的第二濾波區1424a。且第二濾波區1424a僅容許具有一第四波段之一第四光線穿透。
具有第二波段的第二光線通過第二濾波區1424a後,被轉換成具有第四波段之第四光線,傳遞至轉盤142的第二側,進入集光元件15後,由其出光面離開。補充說明的是,此處所述之第四波段亦係涵蓋於第二波段內。
以第二濾波區1424a為紅色波段濾波區為例,進入紅色波段濾波區的第二光線將被轉換成具有R2波段(請參考第4圖)的紅色光,且紅色光進入集光元件15後被均勻化,再被投影裝置轉換、合成成一影像。藉由三第二玻片1424的紅色(R2)、綠色(G2)及藍色(B2)波段濾波區依序與第二光線光耦合,可分別產生紅光、綠光及藍光,再分別被集光元件15均勻化後,藉由投影裝置轉換、合成以形成一視角影像(例如左眼影像)。且被第三反射區1424b反射的第一光線(虛線)則被阻擋於色輪模組14的第一側。
簡言之,於第一時序時,第一光線被轉換成第三光線,第二時序時,第二光線被轉換成第四光線,並藉由第一及第二時序交替,光源系統1可搭配一投影裝置,使得觀看者接收到一立體影像,以達成本發明之目的。
請參考第5圖及第6圖,分別為本發明之光源系統2之第二實施例於第一及第二時序之示意圖。與前述第一實施例相異處在於:(1)本實施例之光源模組21係為採用一稜鏡212取代第一實施例之反射鏡112;(2)本實施例更包含了一第二透鏡組27,設置於色輪模組24與集光元件25之間;以及(3)本實施例之光路調整元件26係與集光元件25之入光面相鄰設置。
以下將僅針對差異處加以說明,其餘元件關係以及功能將不再贅述。
第二實施例之光源模組21係包含一高壓汞燈211、一稜鏡212及一空間濾波器213,光線可於稜鏡212內傳遞,並用以取代第一實施例之反射鏡112,以使高壓汞燈211所提供的光線傳遞至空間濾波器213及第一透鏡組22之中。且較佳地,稜鏡212可於一側鍍一反射膜,使得稜鏡212可達到與反射鏡112相似之效果。
此外,第二實施例之第二透鏡組27與光路調整元件26皆設置於色輪模組24的轉盤(圖未標出)的第二側,且第二透鏡組27係用以與色輪模組24及集光元件25之入光面光耦合。光路調整元件26則與色輪模組24的該些第一玻片(圖未示出)的第二反射區光耦合。
詳細而言,請先參考第5圖,於第一時序時,第一光線係與色輪模組24的轉盤的第一玻片光耦合,使其轉換成一具有第三波段之第三光線。且該第三光線離開色輪模組24後,傳遞至第二透鏡組27,並匯聚於光路調整元件26。第二實施例之光路調整元件26亦為一反射鏡,因此,第三光線再被光路調整元件26反射後進入第二透鏡組27,並與色輪模組24的轉盤的第一玻片的第二反射區光耦合(此處為反射)後,再傳遞至集光元件25。
請再參考第6圖,於第二時序時,第二實施例,第二光線係與色輪模組24的轉盤的第二玻片(圖未示出)光耦合,並轉換成一具有第四波段之第四光線。且該第四光線離開色輪模組24後,傳遞至第二透鏡組27後,直接進入集光元件25之中。
簡言之,在第二實施例的配置之下,第三光線先與光路調整元件26、第一玻片的第二反射區光耦合後,才進入集光元件25。而第四光線則為先經過第二透鏡組27才進入集光元件25之中,但第二實施例的效果及與投影裝置搭配的方式與第一實施例相似,將不再此贅述。
請接著參考第7圖及第8圖,分別為本發明之光源系統3之第三實施例於第一及第二時序之示意圖。本實施例與第二實施例之相異處有二:(1)本實施例之稜鏡312係為一全內反射稜鏡(TIR prism);以及(2)本實施例之集光元件35係為一雙層柱狀透鏡。
以下亦僅針對第二及第三實施例的差異處加以說明,其餘元件關係以及功能將不再贅述。
詳細而言,高壓汞燈311所提供之光線,進入稜鏡312(全內反射鏡)後,被傳遞至空間濾波器313之中。本實施例採用全內反射鏡之優點在於全內反射鏡可輕易的改變光線前進方向,配置前二實施例的稜鏡212或反射鏡112彈性,且可進一步精簡光源系統3整體之體積。需特別說明的是,稜鏡312與第二透鏡組37、集光元件35及光路轉換元件36非設置於同一平面,換言之,離開色輪模組34的第三或第四光線並不會再進入稜鏡312之中。
此外,本實施例的集光元件35係採用一雙層柱狀透鏡,係亦可將進入之第三或第四光線均勻化,並提供給一投影裝置(圖未示出)。且雙層柱狀透鏡係可由二柱狀透鏡層及夾於二柱狀透鏡層間的一全向擴散板(all direction diffuser)所構成,並可依據不同的投影裝置需求調整二柱狀透鏡層的節距,以達成所需之效果。
簡言之,藉由第三實施例的配置,亦可達到與前述二實施例相似的效果。
最後,請參考第10及第11圖,分別為本發明的光源系統4之第四實施例及其色輪模組44的轉盤442之示意圖。第四實施例與第三實施例的相異處為:(1)分光元件43由一第一分光板431及一第二分光板432所組成;(2)色輪模組44的轉盤442為第一玻片4422及第二玻片4424交錯設置;以及(3)集光元件45係為一集光柱。
接著,以下亦僅針對第三及第四實施例的差異處加以說明,其餘元件關係以及功能將不再贅述。
詳細而言,本發明之分光元件43的第一分光板431與第二分光板432為傾斜設置(第一及第二分光板431、432夾一角度,且該角度較佳為5到10度),且第一分光板431及第二分光板432各於表面鍍以不同金屬鍍膜,以使第一分光板431係反射具有該第一波段之該第一光線(虛線),並使具有該第二波段之該第二光線(鏈線)通過,被反射之第一光線再次進入第一透鏡組42。此時,通過第一分光板431之該第二光線則傳遞至第二分光板432後,再被該第二分光板432反射。
且本實施例的集光元件45,係用以將被色輪模組44轉換之第三光線及第四光線均勻化,再經由集光元件45提供給一投影裝置(圖未示出)。換言之,本實施例的集光元件45亦可達到與前述實施例相似的效果。
接著,請特別參考第10圖,本實施例的色輪模組44的轉盤442係採用第一玻片4422與第二玻片4424交錯設置的配置。此種配置可使第一時序與第二時序交替,並達到與前述實施例相似的效果。
綜上所述,本發明係為一光源系統藉由分光元件及色輪模組光耦合,並進一步搭配一投影裝置,以提供觀看者一立體影像,並達成具有較高光利用率、成本低廉、且無須機械式運轉之構件、簡化元件配置的光源系統之目的。
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、2、3、4...光源系統
11、21...光源模組
111、211、311...高壓汞燈
112...反射鏡
212、312...稜鏡
113、213、313...空間濾波器
12、22、32、42...第一透鏡組
13、23、33、43...分光元件
13a、23a...濾波面
13b、23b...反射面
14、24、34、44...色輪模組
142、442...轉盤
1422、4422...第一玻片
1422a...第一濾波區
1422b...第一反射區
1422c...第二反射區
1424、4424...第二玻片
1424a...第二濾波區
1424b...第三反射區
1424c...第四反射區
15、25、35、45...集光元件
16、26、36、46...光路調整元件
27、37...第二透鏡組
431...第一分光板
432...第二分光板
第1圖係為本發明之光源系統之第一實施例於第一時序之示意圖;
第2A圖為第1圖的色輪模組的轉盤前視圖;
第2B圖為第1圖的色輪模組的轉盤側面示意圖;
第3圖為本發明之光源系統之第一實施例於第二時序之示意圖;
第4圖為本發明之光源系統之分光元件的濾波面的波段與穿透率之關係示意圖;
第5圖係為本發明之光源系統之第二實施例於第一時序之示意圖;
第6圖係為本發明之光源系統之第二實施例於第二時序之示意圖;
第7圖係為本發明之光源系統之第三實施例於第一時序之示意圖;
第8圖係為本發明之光源系統之第三實施例於第二時序之示意圖;
第9圖係為本發明之光源系統之第四實施例之示意圖;以及
第10圖係為本發明之光源系統之第四實施例之色輪模組的轉盤示意圖。
1...光源系統
11...光源模組
111...高壓汞燈
112...反射鏡
113...空間濾波器
12...第一透鏡組
13...分光元件
13a...濾波面
13b...反射面
14...色輪模組
142...轉盤
15...集光元件
16...光路調整元件
Claims (18)
- 一種用於一立體投影裝置的光源系統,包含:
一光源模組,用以提供一光線;
一第一透鏡組,係接收該光線;
一分光元件,用以將該光線分成具有一第一波段之一第一光線及一具有一第二波段之一第二光線;
一色輪模組,用以接收該第一及該第二光線,該色輪模組包含一轉盤,且該轉盤係由沿徑向設置的複數個第一玻片及複數個第二玻片所構成,各該第一玻片包含一第一濾波區、一第一反射區及一第二反射區,各該第二玻片則包含一第二濾波區及一第三反射區,其中,該第一及該第二濾波區與該第一及該第三反射區設置於該轉盤之一第一側,且該第一濾波區及該第三反射區係鄰近該轉盤之一軸心,該第二反射區係設置於該轉盤之相對該第一側之一第二側;以及
一集光元件,具有一入光面及一出光面,該入光面與該色輪模組光耦合;
其中,於一第一時序,該第一光線通過該些第一玻片的其一的該第一濾波區,且該第二光線則被該些第二玻片的其一的該第三反射區反射,該第一光線之具有一第三波段之一第三光線穿透該第一濾波區;於一第二時序,該第一光線被該些第二玻片的該第一反射區反射,而該第二光線則通過該第二玻片其一的該第二濾波區,該第二光線之具有一第四波段之一第四光線穿透該第二濾波區。 - 如請求項1所述之光源系統,其中,該分光元件係設置於該第一側,該集光元件設置於該轉盤的該第二側,且該集光元件係均勻化進入該集光元件之該第三或該第四光線。
- 如請求項2所述之光源系統,更包含一光路調整元件,係設置於該轉盤之該第二側,與該集光元件之該入光面相鄰設置,並與該些第一玻片的該些第二反射區光耦合。
- 如請求項3所述之光源系統,更包含一第二透鏡組,該第二透鏡組係分別與該色輪模組與該集光元件之該入光面光耦合。
- 如請求項4所述之光源系統,該第二透鏡組係設置於該色輪模組之該第二側與該集光元件之間。
- 如請求項2所述之光源系統,更包含一光路調整元件,係設置於該集光元件之該出光面,並與該些第一玻片的該些第二反射區光耦合。
- 如請求項1所述之光源系統,其中,該集光元件為一集光柱或一雙層柱狀透鏡。
- 如請求項3或6所述之光源系統,其中,該光路調整元件為一鏡片。
- 如請求項3或6所述之光源系統,其中,該第三光線係依序與該光路調整元件及該第一玻片的該第三反射區光耦合。
- 如請求項1所述之光源系統,其中,該些第一玻片及該些第二玻片係為三第一玻片及三第二玻片。
- 如請求項10所述之光源系統,其中,該些第一玻片之該第一濾波區係分別為紅色波段濾波區、綠色波段濾波區及藍色波段濾波區,該些第二玻片之該第二濾波區係分別為紅色波段濾波區、綠色波段濾波區及藍色波段濾波區。
- 如請求項1所述之光源系統,其中,各該第一玻片分別與各該第二玻片係沿該徑向對稱設置。
- 如請求項1所述之光源系統,其中,該光源模組更包含一高壓汞燈、一反射鏡及一空間濾波器,該高壓汞燈係用以提供該光線,該反射鏡及該空間濾波器則用以使該光線傳遞至該第一透鏡組。
- 如請求項1所述之光源系統,其中,該光源模組更包含一高壓汞燈、一稜鏡及一空間濾波器,高壓汞燈係用以提供該光線,該反射鏡及該空間濾波器則用以使該光線傳遞至該第一透鏡組。
- 如請求項14所述之光源系統,該稜鏡係為一全內反射稜鏡(TIR prism)。
- 如請求項1或2所述之光源系統,其中該分光元件係包含一第一分光板及一第二分光板,且該第一分光板相對該第二分光板為傾斜設置,該第一分光板係反射具有該第一波段之該第一光線並使具有該第二波段之該第二光線通過,通過之該第二光線則傳遞至該第二分光板後,被該第二分光板反射。
- 如請求項1或2所述之光源系統,其中,該分光元件為一楔型反射器,且包含一濾波面及與一反射面,該濾波面相對於該反射面為傾斜設置,且該濾波面用以讓該第二光線通過,並反射該第一光線,該第二光線通過該濾波面後則被該反射面反射。
- 如請求項1所述之光源系統,其中,該第一透鏡組係設置於該色輪模組之該第一側。
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---|---|---|---|---|
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CN105629486B (zh) * | 2014-10-28 | 2019-03-29 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 3d投影显示系统 |
CN107302668A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-10-27 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种基于转轮动态分光的高动态范围成像模块 |
KR102120551B1 (ko) * | 2018-09-14 | 2020-06-09 | (주)오로스 테크놀로지 | 오버레이 측정장치 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005189428A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Casio Comput Co Ltd | 投影型表示装置 |
CN1742227A (zh) * | 2001-12-27 | 2006-03-01 | 富可视股份有限公司 | 立体投影系统 |
TW200736686A (en) * | 2006-03-17 | 2007-10-01 | Prodisc Technology Inc | Color wheel assembly |
TW201011444A (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-16 | Delta Electronics Inc | Light guide module and projection apparatus having the same |
US8004761B2 (en) * | 2007-10-11 | 2011-08-23 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Stereo projection optical system |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3335961B2 (ja) | 1999-09-24 | 2002-10-21 | エヌイーシービューテクノロジー株式会社 | 時分割方式映像投写装置 |
KR100381264B1 (ko) | 2000-11-15 | 2003-05-01 | 엘지전자 주식회사 | 단판식 액정 프로젝터용 컬러 분리장치 |
US7230656B2 (en) | 2000-11-30 | 2007-06-12 | Texas Instruments Incorporated | Sequential color filter |
KR100878532B1 (ko) | 2002-08-24 | 2009-01-13 | 삼성전자주식회사 | 고효율 프로젝션 시스템 |
TW587393B (en) | 2002-09-19 | 2004-05-11 | Benq Corp | Projector apparatus |
TW566573U (en) | 2003-04-09 | 2003-12-11 | Coretronic Corp | Color temperature adjustable projection apparatus |
ATE465599T1 (de) | 2003-10-21 | 2010-05-15 | Barco Nv | Verfahren und vorrichtung zur durchführung einer stereoskopischen bildanzeige auf der basis von farbselektiven filtern |
US7621638B2 (en) | 2006-11-29 | 2009-11-24 | Clarity Medical Systems, Inc. | Delivering a short Arc lamp light for eye imaging |
TWI340290B (en) | 2007-07-19 | 2011-04-11 | Young Optics Inc | Projection apparatus and color wheel module thereof |
US20100208342A1 (en) | 2009-02-19 | 2010-08-19 | Projectiondesign As | Methods and systems for creating passive stereo 3d images |
JP4711021B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2011-06-29 | カシオ計算機株式会社 | 投影装置 |
US9075299B2 (en) * | 2011-08-27 | 2015-07-07 | Appotronics Corporation Limited | Light source with wavelength conversion device and filter plate |
US9866807B2 (en) * | 2011-10-03 | 2018-01-09 | Appotronics Corporation Limited | Light source system and image projection system |
-
2012
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-
2013
- 2013-03-13 US US13/799,639 patent/US8960918B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1742227A (zh) * | 2001-12-27 | 2006-03-01 | 富可视股份有限公司 | 立体投影系统 |
JP2005189428A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Casio Comput Co Ltd | 投影型表示装置 |
TW200736686A (en) * | 2006-03-17 | 2007-10-01 | Prodisc Technology Inc | Color wheel assembly |
US8004761B2 (en) * | 2007-10-11 | 2011-08-23 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Stereo projection optical system |
TW201011444A (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-16 | Delta Electronics Inc | Light guide module and projection apparatus having the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140153246A1 (en) | 2014-06-05 |
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US8960918B2 (en) | 2015-02-24 |
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