复合相位转换元件及投影装置制造方法及图纸

一种复合相位转换元件及投影装置，所述复合相位转换元件配置于至少一个光束的传递路径上。复合相位转换元件包括至少一个偏光元件，所述偏光元件包括在同一平面上的多个偏光区，其中所述多个偏光区的至少二者具有不同的偏振方向，至少一个光束同时穿透至少一个偏光元件的偏光区的至少二者而分别形成至少二个子光束，且至少二个子光束的偏振状态对应于其所穿透的偏光区的至少二者的偏振方向。因此，使用上述复合相位转换组件的投影装置在偏振立体模式时，可使显示画面的成色或亮暗均匀，让使用者观察出均匀度较佳的立体显示画面。

Composite phase conversion element and projection device

【技术实现步骤摘要】
复合相位转换元件及投影装置
本专利技术是有关于一种光学元件及光学装置，且特别是有关于一种复合相位转换元件及投影装置。
技术介绍
投影装置为一种用以产生大尺寸画面的显示装置，随着科技技术的演进与创新，一直不断的在进步。投影装置的成像原理是将照明系统所产生的照明光束借由光阀转换成影像光束，再将影像光束通过投影镜头投射到投射目标物(例如：荧幕或墙面上)，以形成投影画面。此外，照明系统也随着市场对投影装置亮度、色彩饱和度、使用寿命、无毒环保等等要求，一路从超高效能灯泡(Ultra-high-performancelamp，UHPlamp)、发光二极管(Light-emittingdiode，LED)，一直进化到目前最先进的激光二极管(laserdiode，LD)光源。但在照明系统中，目前产生红绿光较符合成本的做法为，使用蓝光激光二极管发出激发光束至荧光色轮，并利用激发光束激发荧光色轮的荧光粉来产生黄绿光。接着，再经由滤光元件将所需的红光或绿光滤出以使用。然而，于已知的照明系统架构中，激发光束进入投影装置后的偏振极性会被投影装置内部的光学元件破坏，使得从投影装置投射出的光束的偏振方向及强度变的散乱不一，进而造成显示画面的光亮度不均的问题。因此，若投影装置在偏振立体模式(镜头外加偏振片)产生立体影像的显示画面时，将使从镜头及偏振片投影出的影像画面出现画面颜色不均匀或亮暗不均匀的现象。“
技术介绍
”段落只是用来帮助了解本
技术实现思路
，因此在“
技术介绍
”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“
技术介绍
”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本专利技术一个或多个实施例所要解决的问题，在本专利技术申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
技术实现思路
本专利技术提供一种复合相位转换元件及投影装置，投影装置在偏振立体模式时，可使显示画面的成色或亮暗均匀，让使用者观察出均匀度较佳的立体显示画面。本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提出一种复合相位转换元件，配置于至少一个光束的传递路径上。复合相位转换元件包括至少一个偏光元件，包括在同一平面上的多个偏光区，其中偏光区的至少二者具有不同的偏振方向，至少一个光束同时穿透至少一个偏光元件的偏光区的至少二者而分别形成至少二个子光束，且至少二个子光束的偏振状态对应于其所穿透的偏光区的至少二者的偏振方向。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提出一种投影装置，包括照明系统、至少一个光阀以及镜头。照明系统用于提供照明光束。照明系统包括至少一个激发光源以及复合相位转换元件以及至少一个激发光源适于提供至少一个激发光束。复合相位转换元件配置于至少一个激发光束的传递路径上。复合相位转换元件包括至少一个偏光元件，至少一个偏光元件包括在同一平面上的多个偏光区，其中偏光区的至少二者具有不同的偏振方向，至少一个光束同时穿透至少一个偏光元件的偏光区的至少二者而分别形成至少二个子光束，且至少二个子光束的偏振状态对应于其所穿透的偏光区的至少二者的偏振方向。照明光束包括至少二个子光束。至少一个光阀设置于照明光束的传递路径上，适于将照明光束转换为影像光束。镜头设置于影像光束的传递路径上，适于将影像光束转换为投影光束。基于上述，本专利技术的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本专利技术的复合相位转换元件或配置有复合相位转换元件的投影装置中，偏光元件包括在同一平面上的多个偏光区，且这些偏光区的至少二者具有不同的偏振方向。因此可使光束穿透偏光元件，且穿透偏光元件的光束于不同位置具有不同的偏振状态。如此一来，投影装置在偏振立体模式(即投影镜头外加偏振片)时，可使得显示画面的成色或亮暗均匀，进而让使用者透过偏振式立体眼镜观察出均匀度较佳的立体显示画面。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术一实施例的投影装置示意图。图2为图1的复合相位转换元件示意图。图3为本专利技术另一实施例的复合相位转换元件示意图。图4为本专利技术又一实施例的复合相位转换元件示意图。图5为本专利技术另一实施例的投影装置示意图。图6为图5的复合相位转换元件示意图。图7为本专利技术又一实施例的投影装置示意图。附图标记说明10、10A、10B：投影装置50：光阀60：投影镜头100、100A、100B：照明系统105：光源110：激发光源120：辅助光源130、130A、130B、130C、130D：复合相位转换元件132：偏光元件132_1：第一偏光元件132_2：第二偏光元件134：转轴136：驱动元件138：反射件140：匀光元件150：波长转换元件160：分光元件170：反射元件180：滤光装置A1、A2、B1、B2：偏光区C、D、E：位置L：光束L1：激发光束L2：辅助光束L3：受激发光束LB：照明光束LI：影像光束LP：投影光束。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术。图1为本专利技术一实施例的投影装置示意图。请参考图1。在本实施例中，投影装置10用于提供投影光束LP。具体而言，投影装置10包括照明系统100、至少一个光阀50以及投影镜头60，且照明系统100用于提供照明光束LB。光阀50配置于照明光束LB的传递路径上，用于将照明光束LB转换成至少一个影像光束LI。所谓照明光束LB是指照明系统100在任意时间提供至光阀50的光束。投影镜头60配置于影像光束LI的传递路径上，用于将影像光束LI转换成投影光束LP，而投影光束LP从投影装置10被投射至投影目标(未绘示)，例如荧幕或墙面。在应用于立体显示的技术中，本实施例的投影装置10可应用作为偏振式立体影像投影机。具体而言，两台投影装置10在偏振立体模式(即于两台投影装置10的投影镜头60外配置不同偏振方向的偏振片或于两台投影装置10内建不同偏振方向的偏振片)时，可使用两台投影装置10所提供投影光束LP分别通过偏振片以产生不同偏振状态的影像画面，进而让使用者透过偏振式立体眼镜观察出立体的显示画面，例如使用者所配戴的立体眼镜分别配置用于左眼镜片和右眼镜片的两个偏振元件，且两个偏振元件对应于两台投影装置的两个偏振片所产生的偏振状态的影像画面而让使用者的左右眼分别接收对应投影机所投射出的影像画面，进而达到立体显示的效果。详细而言，在本实施例中，光阀50例如是液晶覆硅板(Li本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合相位转换元件，配置于至少一个光束的传递路径上，其特征在于，所述复合相位转换元件包括：/n至少一个偏光元件，包括在同一平面上的多个偏光区，其中所述多个偏光区的至少二者具有不同的偏振方向，所述至少一个光束同时穿透所述至少一个偏光元件的所述多个偏光区的至少二者而分别形成至少二个子光束，且所述至少二个子光束的偏振状态对应于其所穿透的所述多个偏光区的至少二者的偏振方向。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合相位转换元件，配置于至少一个光束的传递路径上，其特征在于，所述复合相位转换元件包括：
至少一个偏光元件，包括在同一平面上的多个偏光区，其中所述多个偏光区的至少二者具有不同的偏振方向，所述至少一个光束同时穿透所述至少一个偏光元件的所述多个偏光区的至少二者而分别形成至少二个子光束，且所述至少二个子光束的偏振状态对应于其所穿透的所述多个偏光区的至少二者的偏振方向。


2.根据权利要求1所述的复合相位转换元件，其特征在于，所述至少一个偏光元件为相同的偏振材料。


3.根据权利要求2所述的复合相位转换元件，其特征在于，所述至少一个偏光元件为二分之一波片、四分之一波片、去偏振片、圆偏振片、液晶元件、或四分之一波片与线偏振片的组合。


4.根据权利要求1所述的复合相位转换元件，其特征在于，所述至少一个偏光元件还包括至少一个透光区，用以使所述至少一个光束通过。


5.根据权利要求1所述的复合相位转换元件，其特征在于，所述复合相位转换元件还包括：
转轴，连接于所述至少一个偏光元件；以及
驱动元件，用以驱动所述转轴旋转，其中所述驱动元件用以带动所述至少一个偏光元件以所述转轴为旋转中心轴时序性地转动，且当所述至少一个偏光元件转动时，穿透所述至少一个偏光元件的所述至少一个光束的偏振状态随时间而变化。


6.根据权利要求5所述的复合相位转换元件，其特征在于，所述驱动元件为马达，且连接所述转轴，所述至少一个光束穿透所述至少一个偏光元件的非中心处。


7.根据权利要求5所述的复合相位转换元件，其特征在于，所述驱动元件为带动组件，且所述至少一个光束穿透所述至少一个偏光元件的中心处。


8.根据权利要求1所述的复合相位转换元件，其特征在于，所述复合相位转换元件还包括：
反射件，配置于所述至少一个偏光元件，用以将穿透所述至少一个偏光元件的所述多个子光束进行反射。


9.根据权利要求8所述的复合相位转换元件，其特征在于，所述复合相位转换元件还包括：
振荡元件，用以使该至少一个偏光元件沿一对称轴来回振荡。


10.根据权利要求1所述的复合相位转换元件，其特征在于，所述至少一个偏光元件的数量为两个，且在所述至少一个光束的传递方向上彼此错位。


11.根据权利要求10所述的复合相位转换元件，其特征在于，所述两个偏光元件的其中一者于平行于所述至少一个光束的传递方向上时序性地转动。


12.根据权利要求10所述的复合相位转换元件，其特征在于，所述两个偏光元件于平行于所述至少一个光束的传递方向上时序性地转动，且所述两个偏光元件的转动速度不同。


13.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括：
照明系统，用于提供照明光束，所述照明系统包括：至少一个光源复合以及相位转换元件；其中
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林姚顺，谢启堂，蔡志贤，潘浩炜，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71