TWI675224B - 成像位移模組及其製造方法 - Google Patents

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TWI675224B
TWI675224B TW107122533A TW107122533A TWI675224B TW I675224 B TWI675224 B TW I675224B TW 107122533 A TW107122533 A TW 107122533A TW 107122533 A TW107122533 A TW 107122533A TW I675224 B TWI675224 B TW I675224B
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陳明馳
許雅伶
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揚明光學股份有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/292—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection by controlled diffraction or phased-array beam steering
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/22—Function characteristic diffractive

Abstract

一種成像位移模組，包括可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第一光柵及第二光柵。第一光柵設有相對應的第一表面和第二表面，第一表面接收一影像光，且影像光從第二表面出射。第二光柵設有相對應的第三表面和第四表面，第三表面接收影像光，且影像光從第四表面出射。影像光入射至第一光柵的入射方向與由第二光柵出射的出射方向平移一距離。

Description

成像位移模組及其製造方法
本發明關於一種成像位移模組及成像位移模組製造方法。
近年來，各種影像顯示技術已廣泛地應用於日常生活上。於一影像顯示裝置中，例如可設置一成像位移模組改變光線於裝置內的行進光路，以提供例如提高成像解析度、改善畫面品質等各種效果。習知的成像位移模組通常為包含一組動件與一組定件的光路調整機構，光路調整機構使光學元件產生往復的擺動以使畫素影像產生一輕微位移，在人眼視覺暫留的情況下提供提高影像解析度的效果。然而，習知的光路調整機構於擺動時容易產生高頻噪音，元件材料在高速震動下使用壽命受限，且會受到變遷時間(transition time)的限制而影響到光效能。再者，一旦被動元件(例如光閥)的尺寸需求有變化，必需對應地重新設計並驗證材料與結構組成，而難以簡化製程及整體架構。
「先前技術」段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在「先前技術」段落所揭露的內容可能包括一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在「先前技術」段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認 知。
本發明的其他目的和優點可以從本發明實施例所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
根據本發明的一個觀點，提供一種成像位移模組，包括可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第一光柵及第二光柵。第一光柵設有相對應的第一表面和第二表面，第一表面接收一影像光，且影像光從第二表面出射。第二光柵位於第一光柵的光路下游，設有相對應的第三表面和第四表面，第三表面接收影像光，且影像光從第四表面出射。影像光入射至第一光柵的入射方向與由第二光柵出射的出射方向在一第一方向實質平移一距離。再者，影像光與第一表面的法線形成一入射角，影像光與第四表面的法線形成一出射角，且入射角與出射角可實質相同。當成像位移模組輪流在繞射狀態和非繞射狀態切換，因人眼的視覺暫留現象，觀察者可看到多一倍的畫素影像，獲得例如將畫素解析度提高至2倍的效果。
根據本發明的另一個觀點，一種成像位移模組包括可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第一光柵、第二光柵、第三光柵及第四光柵。第一光柵設有相對應的第一表面和第二表面，第一表面接收一影像光且影像光從第二表面出射。第二光柵位於第一光柵的光路下游，設有相對應的第三表面和第四表面，第三表面接收該影像光，且影像光從第四表面出射。第三光柵設有相對應的第五表面和第六表面，第五表面接收影像光，且影像光從第六表面出射。第四光柵位於第三光柵的光路下游，設有相對應的第七表面和第八表面，第七表面接收影像光，且影像光從第八表面出射。影像光入射至第一表面的入射方向與由第八表面出射的出射方向，在第一方向實質平移第一距離且同時 在第二方向實質平移第二距離，且第二方向與第一方向不同。藉由四個光柵於繞射狀態和非繞射狀態切換的設計，可形成兩個維度上的雙軸調整，獲得例如將畫素解析度提高至4倍的效果。
根據本發明的上述觀點，利用例如全像聚合物分散液晶元件構成的繞射光柵作為光路調整元件，可不需致動件即能獲得畫素影像位移的效果，因此可避免高速碰撞、噪音等問題且可提高元件使用壽命。再者，因液晶變遷時間較短，故能保留較多的光效能。另外，繞射光柵作為光路調整元件的結構組成較為簡單，且不需隨被動元件(例如光閥)的尺寸變更而修改設計。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例並配合所附圖式，作詳細說明如下。
10‧‧‧全像聚合物分散液晶元件
12‧‧‧液晶
14‧‧‧聚合物
22‧‧‧電源供應器
110、120‧‧‧成像位移模組
112、114、122、124、132、134‧‧‧光柵
112a、112b、114a、114b、122a、122b、124a、124b、132a、132b、134a、134b‧‧‧表面
200、250‧‧‧成像位移裝置
210、260‧‧‧投影鏡頭
212、214、216、218、262、264、266‧‧‧透鏡
220、270‧‧‧光柵
230‧‧‧光學元件
230a‧‧‧反射面
268‧‧‧光圈
310‧‧‧照明系統
312‧‧‧光源
312R、312G、312B‧‧‧發光二極體
314‧‧‧光束
314a‧‧‧子影像
316‧‧‧合光裝置
317‧‧‧蠅眼透鏡陣列
318‧‧‧透鏡組
319‧‧‧內部全反射稜鏡
320‧‧‧數位微鏡裝置
350‧‧‧螢幕
400、410‧‧‧光學裝置
I、I1、I2‧‧‧影像光
P、Q、R、S‧‧‧畫素影像
d1、d2、D1、D2、DS、S1、S2‧‧‧距離
α、θ‧‧‧角度
圖1A及圖1B為依本發明一實施例，顯示由全像聚合物分散液晶元件所構成的光柵的示意圖。
圖2A及圖2B顯示本發明一實施例之成像位移模組的示意圖。
圖3為依本發明一實施例，顯示畫素影像位移效果的示意圖。
圖4A至圖5D顯示本發明另一實施例之成像位移模組的示意圖，其中圖4A至圖4D為成像位移模組的側視圖，圖5A至圖5D為分別由圖4A至圖4D的成像位移模組的上方向下觀察的俯視圖。
圖6為依本發明另一實施例，顯示畫素影像位移效果的示意圖。
圖7為依本發明另一實施例，顯示畫素影像位移效果的示意圖。
圖8顯示本發明一實施例之成像位移裝置的示意圖。
圖9為依本發明另一實施例，顯示畫素影像位移效果的示意圖。
圖10顯示本發明另一實施例之成像位移裝置的示意圖。
圖11為本發明一實施例的成像位移模組應用於一光學系統的示意圖。
圖12為本發明另一實施例的成像位移模組應用於一光學系統的示意圖。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
下述實施例中之揭露內容揭示一種成像位移模組，其可運用於不同光學系統(例如顯示裝置、投影裝置等等)以調整或變化光路俾提供例如提升成像解析度、提高影像品質(消除暗區、柔和化影像邊緣)等效果而不限定，且成像位移模組於光學系統中的設置位置及配置方式完全不限定。
圖1A及圖1B為依本發明一實施例，顯示由全像聚合物分散液晶元件所構成的光柵的示意圖。於一實施例中，全像聚合物分散液晶元件(Holographic Polymer Dispersed Liquid Crystal；HPDLC)10作為可在繞射狀態和非繞射狀態切換的光柵。如圖1A所示，當電源 供應器22例如施加電壓到全像聚合物分散液晶元件10時形成非繞射狀態，液晶12和聚合物14的折射率變得幾乎完全相同，影像光I可在沒有繞射現象下，不改變行進方向近乎直線地穿透。如圖1B所示，若全像聚合物分散液晶元件10未被施加電壓，液晶12與聚合物14之間的折射率差異產生光繞射現象形成繞射狀態，影像光I會被全像聚合物分散液晶元件10偏折一個角度θ，使出射方向與入射方向不同。上述的切換方式並不限定，於另一實施例中，可利用具負介電異向性的液晶材料、改變感光材料材質等方式，於全像聚合物分散液晶元件10被施加電壓時形成繞射狀態且於未施加電壓時形成非繞射狀態。
圖2A及圖2B顯示本發明一實施例之成像位移模組的示意圖。如圖2A及圖2B所示，成像位移模組110包含第一光柵112及第二光柵114，第一光柵112及第二光柵114均可在繞射狀態和非繞射狀態之間切換，且第一光柵112及第二光柵114例如可並排設置。第二光柵114位於第一光柵112的光路下游，亦即影像光I先通過第一光柵112再通過第二光柵114。第一光柵112設有相對應的表面112a和表面112b，且第二光柵114設有相對應的表面114a和表面114b，第一光柵112的表面112a接收一影像光I，且影像光I從表面112b出射後由第二光柵114的表面114a接收，通過第二光柵114的表面114a的影像光I最後由表面114b出射。於本實施例中，當第一光柵112及第二光柵114均為非繞射狀態時(圖2A)，同一影像光I可沿一實質直線方向依序通過第一光柵112及一第二光柵114並形成圖3所示的畫素影像P；當第一光柵112及第二光柵114均為繞射狀態時(圖2B)，影像光I通過第一光柵112時可被往下偏折一個角度θ，接著影像光I通過第二光柵114時可往反方向向上偏折一個角度θ，因此影 像光出射方向相較入射方向於一第一方向(例示為垂直方向)實質平移一距離DS，形成圖3所示的畫素影像Q。當成像位移模組110輪流在繞射狀態和非繞射狀態切換，因人眼的視覺暫留現象，觀察者可看到多一倍的畫素影像(對應單一畫素形成兩個畫素影像P與Q)，獲得提高解析度(解析度為原先的兩倍)的效果。再者，於本實施例中，影像光與表面112a的法線形成一入射角α，影像光I與表面114b法線形成一出射角θ，且入射角α與出射角θ可實質相同。
圖4A至圖5D顯示本發明另一實施例之成像位移模組的示意圖，其中圖4A至圖4D為成像位移模組的側視圖，圖5A至圖5D為分別由圖4A至圖4D的成像位移模組的上方向下觀察的俯視圖。於本實施例中，成像位移模組120包含可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第一光柵122、第二光柵124、第三光柵132及第四光柵134。第二光柵124可位於第一光柵122的光路下游，第三光柵132可位於第二光柵122的光路下游，第四光柵134可位於第三光柵132的光路下游，且各個光柵例如可並排設置。第一光柵122及第二光柵124構成第一組平移單元，使畫素影像可沿一維度平移，第三光柵132及第四光柵134構成第二組平移單元，使畫素影像可沿另一維度平移。因此，當第二組平移單元的光柵排列方式與第一組平移單元的光柵排列方式不同時，畫素影像能在二維的方向上移動，獲得將畫素解析度提高至4倍的效果。如圖4A至圖5D所示，第一光柵122設有相對應的表面122a和表面122b，表面122a接收影像光I，且影像光I從表面122b出射，第二光柵124設有相對應的表面124a和表面124b，表面124a接收影像光I且影像光I從表面124b出射，第三光柵132設有相對應的表面132a和表面132b，表面132a接收影像光I且影像光I從表面132b出射，第四光柵134設有相對應的表面134a和表面 134b，表面134a接收影像光I且影像光I從表面134b出射。於本實施例中，當第一組平移單元(光柵122、124)與第二組平移單元(光柵132、134)均為非繞射狀態時(圖4A、5A)，影像光I可依一實質直線方向依序通過所有光柵並形成圖6所示的畫素影像P，當第一組平移單元(光柵122、124)為繞射狀態且第二組平移單元(光柵132、134)為非繞射狀態時(圖4B、5B)，影像光I通過第一組平移單元(光柵122、124)時會使影像光出射方向相較入射方向於一第一方向(例示為垂直方向)實質平移一距離S1(如圖4B所示)，並形成圖6所示的畫素影像Q。當第一組平移單元(光柵122、124)為非繞射狀態且第二組平移單元(光柵132、134)為繞射狀態時(圖4B、5B)，因第二組平移單元的光柵排列方式與第一組平移單元的光柵排列方式不同，當影像光I通過第二組平移單元(光柵132、134)時會使影像光出射方向相較入射方向於另一第二方向(例示為水平方向)實質平移一距離S2(如圖5C所示)，並形成圖6所示的畫素影像R。因此，若第一組平移單元(光柵122、124)與第二組平移單元(光柵132、134)均為繞射狀態時(圖4D、5D)，影像光I可同時於垂直方向及水平方向均實質平移一距離(分別如圖4D及5D所示)，並形成圖6所示的畫素影像S。因此，藉由兩組的平移單元可形成兩個維度上的雙軸調整，獲得將畫素解析度提高至4倍的效果。再者，於本實施例中，影像光I與表面124b的法線形成的出射角，可與表面122a的法線形成的入射角實質相同，且影像光I與表面134b的法線形成的出射角，可與表面132a的法線形成的入射角實質相同。因此，於一實施例中，影像光I與表面122a的法線形成的入射角，可與影像光I與表面134b的法線形成的出射角實質相同。
再者，第二組平移單元(光柵132、134)的光柵排列方式與 第一組平移單元(光柵122、124)的光柵排列方式僅需不同即可獲得兩個維度上的雙軸調整效果，因此僅需調整出不同的光柵排列方式，可如圖7所示形成非直角的平行四邊形影像軌跡，以配合不同的光路調整需求。另外，第一光柵122、第二光柵124、第三光柵132及第四光柵134的配置僅需獲得兩個維度上的位移調整效果即可，其繞射狀態切換方式、排列順序及光柵排列方式設置方式完全不限定。舉例而言，於另一實施例中，第一光柵122及第三光柵132可同時為繞射狀態或同時為非繞射狀態，且第二光柵124及第四光柵134可同時為繞射狀態或同時為非繞射狀態。於另一實施例中，第一光柵122及第三光柵132可具有相同的第一光柵排列方式，第二光柵124及第四光柵134可具有相同的第二光柵排列方式，且第一光柵排列方式與第二光柵排列方式不同。
圖8顯示本發明一實施例之成像位移裝置的示意圖。如圖8所示，成像位移裝置200包含一投影鏡頭210、一光柵220及一光學元件230，光柵220可在繞射狀態和非繞射狀態切換，光學元件230設有一反射面230a且位於光柵220的光路下游，投影鏡頭210設有複數透鏡(例如透鏡212、214、216、218)構成的一透鏡組，且光柵220與光學元件230可位於投影鏡頭210的透鏡組內。於本實施例中，複數透鏡中最靠近反射面230a(例如以相對反射面的幾何中心的直線距離為基準)的透鏡為透鏡212，且光柵220到反射面230a的距離d1小於最靠近反射面230a的透鏡212到反射面230a的距離d2(d1<d2)。上述光柵220、反射面230a及透鏡212之間的距離例如可為光柵220、反射面230a及透鏡214各自的幾何中心的直線距離。當光柵220為非繞射狀態時，影像光I可直接入射至反射面230a，再被反射面230a反射形成影像光I1，當光柵220為繞射狀態時，影像光I會被光柵220繞射偏折形成影像光I2，由光柵220出射的影像光I2跟被反射面230a反射的影 像光I1兩者的行進方向不同(即與反射面230a的法線形成不同夾角)。於本實施例中，當光柵220設於疊合或鄰近投影鏡頭210的光圈位置處時，影像光I1與影像光I2可分別形成圖9所示間隔一距離的畫素影像P及Q，因此當成像位移裝置200輪流在繞射狀態和非繞射狀態切換，同樣可產生畫素影像位移的效果。再者，若同時使用兩個光柵(具不同的光柵排列方式)，可產生與前述實施例相同的於兩個維度上調整獲得將畫素解析度提高至4倍的效果。
圖10顯示本發明另一實施例之成像位移裝置250的示意圖。如圖10所示，成像位移裝置250包含一投影鏡頭260及一光柵270。光柵270可在繞射狀態和非繞射狀態切換，投影鏡頭260設有複數透鏡(例如第一透鏡262、第二透鏡264及第三透鏡266)所構成的一透鏡組，且光柵270例如可設於投影鏡頭260內。於本實施例中，第一透鏡262與第二透鏡264之間未設有任何其他透鏡，光柵270設於第一透鏡262遠離第二透鏡264的一側，且光柵270可設於重合或鄰近投影鏡頭260的光圈268位置處。於一實施例中，光柵270到投影鏡頭260的光圈268在投影鏡頭光軸上的距離D1，可小於光柵270到第二透鏡264在光軸上的距離D2(D1<D2)。上述光柵270、光圈268及第二透鏡264之間的距離例如可為光柵270、光圈268及第二透鏡264各自的幾何中心的直線距離。光柵270例如可為一全像聚合物分散液晶元件(H-PDLC)，當光柵270為非繞射狀態時，影像光I可沿實質直線方向直接穿透光柵270並形成影像光I1，當光柵270為繞射狀態時，影像光I會被光柵220繞射偏折形成影像光I2，且影像光I2跟影像光I1由光柵220出射的出射方向不同。因此當成像位移裝置250輪流在繞射狀態和非繞射狀態切換，畫素PL經由投影鏡頭260形成彼此間隔一距離的畫素影像PI1及畫素影像PI2，因此觀察者可看到多一倍 的畫素影像，獲得將畫素解析度提高至2倍的效果。再者，若同時使用兩個光柵(具不同的光柵排列方式)，可產生與前述實施例相同的於兩個維度上調整獲得將畫素解析度提高至4倍的效果。
圖11為本發明一實施例的成像位移模組應用於一光學系統的示意圖。請參照圖11，光學裝置400包括照明系統310、光閥320、投影鏡頭260以及成像位移模組210。其中，照明系統310具有光源312，其適於提供光束314，且光閥320配置光束314的傳遞路徑上。此光閥320適於將光束314轉換為多數個子影像314a。此外，投影鏡頭260配置於這些子影像314a的傳遞路徑上，且光閥320係位於照明系統310與投影鏡頭260之間。另外，成像位移模組210可配置於光閥320與投影鏡頭260之間或投影鏡頭260內，例如可以在光閥320和內部全反射稜鏡319之間或是可以在內部全反射稜鏡319和投影鏡頭260之間，且位於這些子影像314a的傳遞路徑上。上述之光學裝置400中，光源312例如可包括紅光發光二極體312R、綠光發光二極體312G、及藍光發光二極體312B，各個發光二極體發出的色光經由一合光裝置316合光後形成光束314，光束314會依序經過蠅眼透鏡陣列(fly-eye lens array)317、光學元件組318及內部全反射稜鏡(TIR Prism)319。之後，內部全反射稜鏡319會將光束314反射至光閥320。此時，光閥320會將光束314轉換成多數個子影像314a，而這些子影像314a會依序通過內部全反射稜鏡319及成像位移模組210，並經由投影鏡頭260將這些子影像314a投影於螢幕350上。於本實施例中，當這些子影像314a經過成像位移模組210時，成像位移模組210會改變部分這些子影像314a的傳遞路徑。也就是說，通過此成像位移模組210的這些子影像314a會投影在螢幕350上的第一位置(未繪示)，另一部份時間內通過此成像位移模組210的 這些子影像314a則會投影在螢幕350上的第二位置(未繪示)，其中第一位置與第二位置係在水平方向(X軸)或/且垂直方向(Z軸)上相差一固定距離。於本實施例中，由於成像位移模組210能使這些子影像314a之成像位置在水平方向或/且垂直方向上移動一固定距離，因此能提高影像之水平解析度或/且垂直解析度。當然，上述實施例僅為例示，本發明實施例的成像位移模組可運用於不同光學系統以獲得不同效果，且成像位移模組於光學系統中的設置位置及配置方式完全不限定。例如圖12所示，亦可將可在繞射狀態和非繞射狀態切換的光柵220設於光學裝置410的投影鏡頭210內。
再者，本發明一實施例提供一種成像位移模組製造方法，其包括如下步驟。首先提供一殼體並安裝一可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第一光柵、及一可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第二光柵於殼體內。第一光柵設有相對應的一第一表面和一第二表面，第一表面接收一影像光，且影像光從第二表面出射。第二光柵位於第一光柵的光路下游且設有相對應的一第三表面和一第四表面，第三表面接收影像光，且影像光從第四表面出射。影像光入射至第一光柵的入射方向與由第二光柵出射的出射方向在一第一方向實質平移一距離。本發明另一實施例提供一種成像位移裝置製造方法，其包括如下步驟。首先提供一鏡筒，並安裝一第一透鏡與一第二透鏡於該鏡筒內，且安裝可在繞射狀態和非繞射狀態切換的光柵和設有一反射面的光學元件於鏡筒內。第一透鏡比第二透鏡更靠近反射面，第一光柵到反射面於第一透鏡的光軸上的距離，小於第一透鏡到反射面於第一透鏡的光軸上的距離。
藉由上述各個實施例的設計，利用例如全像聚合物分散液晶元件構成的繞射光柵作為光路調整元件，可不需致動件即能獲得畫 素影像位移的效果，因此可避免高速碰撞、噪音等問題且可提高元件使用壽命。再者，因液晶變遷時間較短，故能保留較多的光效能。另外，繞射光柵作為光路調整元件的結構組成較為簡單，且不需隨被動元件(例如光閥)的尺寸變更而修改設計。
本發明之「光學元件」用語，係指元件具有光反射特性的材質所構成，通常包括玻璃或塑膠所組成。舉例來說，光學元件可以是反射鏡(reflective mirror)、全反射稜鏡(TIR Prism)、反向全反射稜鏡組(RTIR Prism)等。
本發明之「光閥」用語，在此產業中大多可用來指一種空間光調變器(Spatial Light Modulator，SLM)中的一些獨立光學單元。所謂空間光調變器，含有許多獨立單元(獨立光學單元)，這些獨立單元在空間上排列成一維或二維陣列。每個單元都可獨立地接受光學信號或電學信號的控制，利用各種物理效應(泡克爾斯效應、克爾效應、聲光效應、磁光效應、半導體的自電光效應或光折變效應等)改變自身的光學特性，從而對照明在複數個獨立單元的照明光束進行調製，並輸出影像光束。獨立單元可為微型反射鏡或液晶單元等光學元件。亦即，光閥可以是數位微鏡元件(Digital Micro-mirror Device,DMD)、矽基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS Panel)或是穿透式液晶面板等。
投影機是利用光學投影方式將影像投射至螢幕上的裝置，在投影機產業中，一般依內部所使用的光閥的不同，將投影機分為陰極射線管(Cathode Ray Tube)式投影機、液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)式投影機、數位光投影機(Digital Light Projector,DLP)以及液晶覆矽(Liquid Crystal on Silicon,LCOS)投影機因投影機運作時光線會透過LCD面板作為光閥，所以屬於穿透式投影機，而使用 LCOS、DLP等光閥的投影機，則是靠光線反射的原理顯像，所以稱為反射式投影機。而於本實施例中，投影機為數位光投影機，而光閥320為數位微鏡元件(DMD)。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

Claims (10)

  1. 一種成像位移模組，包括：一可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第一光柵，設有相對應的一第一表面和一第二表面，該第一表面接收一影像光，且該影像光從該第二表面出射；以及一可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第二光柵，位於該第一光柵的光路下游，設有相對應的一第三表面和一第四表面，該第三表面接收該影像光，且該影像光從該第四表面出射；一可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第三光柵，設有相對應的一第五表面和一第六表面，該第五表面接收該影像光，該影像光從該第六表面出射；以及一可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第四光柵，位於該第三光柵的光路下游，設有相對應的一第七表面和一第八表面，該第七表面接收該影像光，該影像光從該第八表面出射，其中該影像光入射至該第一表面的入射方向與由該第八表面出射的出射方向，在一第一方向實質平移一第一距離且同時在一第二方向實質平移一第二距離，且該第二方向與該第一方向不同。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中該第一光柵、該第二光柵、該第三光柵及該第四光柵係並排設置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中該影像光藉由該第一光柵、該第二光柵、該第三光柵及該第四光柵導向四個不同位置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中當該第一光柵及該第二光柵均為非繞射狀態時，該影像光沿一實質直線方向通過該第一光柵及該第二光柵，當第一光柵及該第二光柵均為繞射狀態時，該第一光柵及該第二光柵朝相反方向偏折該影像光。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中當該第三光柵及該第四光柵均為非繞射狀態時，該影像光沿一實質直線方向通過該第三光柵及該第四光柵，當該第三光柵及該第四光柵均為繞射狀態時，該第三光柵及該第四光柵朝相反方向偏折該影像光。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中該影像光與該第一表面的法線形成一入射角，該影像光與該第八表面的法線形成一出射角，且該入射角與該出射角實質相同。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中該第一光柵及該第二光柵同時為繞射狀態或同時為非繞射狀態，且該第三光柵及該第四光柵同時為繞射狀態或同時為非繞射狀態。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之成像位移模組，其中該第一光柵及該第二光柵具有相同的一第一光柵排列方式，該第三光柵及該第四光柵具有相同的一第二光柵排列方式，且該第一光柵排列方式與該第二光柵排列方式不同。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之成像位移模組，其中各該光柵係為一全像聚合物分散液晶元件。
  10. 一種成像位移模組製造方法，包括：提供一殼體；安裝一可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第一光柵於該殼體內；該第一光柵設有相對應的一第一表面和一第二表面，該第一表面接收一影像光，且該影像光從該第二表面出射；安裝一可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第二光柵於該殼體內，該第二光柵位於該第一光柵的光路下游，設有相對應的一第三表面和一第四表面，該第三表面接收該影像光，且該影像光從該第四表面出射；安裝一可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第三光柵於該殼體內，該第三光柵設有相對應的一第五表面和一第六表面，該第五表面接收該影像光，該影像光從該第六表面出射；以及安裝一可在繞射狀態和非繞射狀態切換的第四光柵於該殼體內，該第四光柵位於該第三光柵的光路下游且設有相對應的一第七表面和一第八表面，該第七表面接收該影像光，該影像光從該第八表面出射，其中該影像光入射至該第一表面的入射方向與由該第八表面出射的出射方向，在一第一方向實質平移一第一距離且同時在一第二方向實質平移一第二距離，且該第二方向與該第一方向不同。
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