专利名称：合光模组及投影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合光模组及投影装置，特别是涉及一种更能够节省空间，并具有较大结构强度，可增加合光模组应用性，能加强光束的均匀化及集中化，另可将合光模组应用在投影上，而能提高效能及应用性的具有三棱镜的合光模组及投影装置。
背景技术：
自从1960年代发光二极管开始商品化以来，由于具有高耐震性、寿命长、体积小，所以其应用范围逐渐遍及日常生活中的各项用品，例如在照明装置及显示装置中作为发光源或背光源。在显示装置中，发光二极管尚需与其他光学元件搭配以产生全彩的视觉效果，其中一个重要的光学元件为滤光片(dichroic filter)。滤光片是由一玻璃平板镀上多种分光膜(dichroic film)，当光线经过滤光片时，会将部分波长段的光线滤掉，使另一部分波长段的光线穿过。因为滤光片具有选择光波长的光学特性，所以滤光片也被使用于许多光学应用中，其中一种应用是为合光。
请参阅图1所示，是一种现有习知的合光模组的一示意图，该现有习知的合光模组1，包括一第一滤光片11、一第二滤光片12、一红光二极管13、一蓝光二极管14以及一绿光二极管15。其中，第一滤光片11上镀有一红光分光膜，第二滤光片12上镀有一蓝光分光膜，红光二极管13是邻设于第一滤光片11的一侧，并发射一红光光束，蓝光二极管14是邻设于第二滤光片12的一侧，并发射一蓝光光束，绿光二极管15是邻设于第一滤光片11的另一侧，并发射一绿光光束。
由于第一滤光片11上镀有一红光分光膜，所以红光光束会经由第一滤光片11反射并穿透第二滤光片12而到达一合光区域16；另外，由于第二滤光片12上镀有一蓝光分光膜，所以蓝光光束会经由第二滤光片12反射而到达合光区域16；此外，绿光光束是穿透第一滤光片11及第二滤光片12而到达合光区域16。所以合光模组1可达到二个目的，第一是将来自不同方向的光束导引至同一区域，第二是将不同的光束合成另一种光束。由于红光、蓝光及绿光是光的三原色，所以在合光区域16中，三光束交集的范围会形成一白光光束。
合光模组1虽然可以达到合光的效果，但是由于其二滤光片是分开设置，故其所需要的空间较大，且其结构的强度亦较小；此外，合光模组1的合光区域只能固定在同一方向，应用的选择性较低。另外，其未揭露如何应用于其他光学装置(如投影装置)，使得合光模组1除了合光外，无法发挥其他的功能。
由此可见，上述现有的合光模组及投影装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的合光模组及投影装置，来解决上述问题，以提高效能及应用性，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的合光模组及投影装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及其专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的合光模组及投影装置，能够改进一般现有的合光模组及投影装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的合光模组及投影装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的合光模组及投影装置，所要解决的技术问题是使其可以提高效能及应用性，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种合光模组，其包括一三棱镜；一第一滤光片，设置于该三棱镜的一第一表面；一第二滤光片，设置于该三棱镜的一第二表面；至少一第一光源，邻设于该三棱镜的一第三表面，并发射一第一光束经由该第一滤光片及该第二滤光片到达一合光区域；以及至少一第二光源，邻设于该第二滤光片，并发射一第二光束经由该第二滤光片到达该合光区域。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的合光模组，其更包括至少一第三光源，邻设于该第一滤光片且发射一第三光束经由该第一滤光片及该第二滤光片至该合光区域。
前述的合光模组，其中所述的第一光束、该第二光束及第三光束选自三原色光或青、黄、洋红色光。
前述的合光模组，其中所述的第一滤光片具有一第一分光膜，该第二滤光片具有一第二分光膜。
前述的合光模组，其中所述的合光区域邻近该第二滤光片，该第一光束经由该第一滤光片反射并穿透该第二滤光片而到达该合光区域，该第二光束经由该第二滤光片反射至该合光区域，该第三光束穿透该第一滤光片及该第二滤光片而到达该合光区域。
前述的合光模组，其中所述的合光区域邻近该三棱镜的该第三表面，该第一光束经由该第一滤光片及该第二滤光片反射至该合光区域，该第二光束穿透该第二滤光片而到达该合光区域，该第三光束穿透该第一滤光片并经由该第二滤光片反射至该合光区域。
前述的合光模组，其更包括一聚焦透镜，设置于该合光区域，该第一光束、该第二光束及该第三光束穿透该聚焦透镜并形成一第四光束。
前述的合光模组，其更包括一第一集光柱，设置于该第一光源至该三棱镜的该第三表面的光路径上；一第二集光柱，设置于该第二光源至该第二滤光片的光路径上；以及一第三集光柱，设置于该第三光源至该第一滤光片的光路径上。
前述的合光模组，其更包括一第一聚焦透镜，设置于该第一集光柱至该三棱镜的该第三表面的光路径上；一第二聚焦透镜，设置于该第二集光柱至该第二滤光片的光路径上；以及一第三聚焦透镜，设置于该第三集光柱至该第一滤光片的光路径上。
前述的合光模组，其更包括复数第一集光柱，分别设置于各该第一光源至该三棱镜的该第三表面的光路径上，且该等第一集光柱分别与各该第一光源相对设置；复数第二集光柱，分别设置于各该第二光源至该第二滤光片的光路径上，且该等第二集光柱分别与各该第二光源相对设置；以及复数第三集光柱，分别设置于各该第三光源至该第一滤光片的光路径上，且该等第三集光柱分别与各该第三光源相对设置。
前述的合光模组，其更包括一第一聚焦透镜，设置于该等第一集光柱至该三棱镜的该第三表面的光路径上；一第二聚焦透镜，设置于该等第二集光柱至该第二滤光片的光路径上；以及一第三聚焦透镜，设置于该等第三集光柱至该第一滤光片的光路径上。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种投影装置，其包括一合光模组，具有一三棱镜、一第一滤光片、一第二滤光片、至少一第一光源及至少一第二光源，该第一滤光片设置于该三棱镜的一第一表面，该第二滤光片设置于该三棱镜的一第二表面，该第一光源邻设于该三棱镜的一第三表面并发射一第一光束经由该第一滤光片及该第二滤光片到达一合光区域，该第二光源邻设于该第二滤光片并发射一第二光束经由该第二滤光片到达该合光区域；一控制模组，使该第一光束及该第二光束于不同时间到达该合光区域；一光调变模组，设置于该合光区域，并调变该第一光束及该第二光束以分别形成一第一影像及一第二影像；以及一投影透镜，将该第一影像及该第二影像于不同时间投影至一显示单元。
本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种投影装置，其包括一合光模组，具有一三棱镜、一第一滤光片、一第二滤光片、至少一第一光源、至少一第二光源及至少一第三光源，该第一滤光片设置于该三棱镜的一第一表面，该第二滤光片设置于该三棱镜的一第二表面，该第一光源邻设于该三棱镜的一第三表面并发射一第一光束经由该第一滤光片及该第二滤光片到达一合光区域，该第二光源邻设于该第二滤光片并发射一第二光束经由该第二滤光片到达该合光区域，该第三光源邻设于该第一滤光片且发射一第三光束经由该第一滤光片及该第二滤光片至该合光区域；一控制模组，使该第一光束、该第二光束及该第三光束于不同时间到达该合光区域；一光调变模组，设置于该合光区域，并调变该第一光束、该第二光束及该第三光束以分别形成一第一影像、一第二影像及一第三影像；以及一投影透镜，将该第一影像、该第二影像及该第三影像于不同时间投影至一显示单元。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的投影装置，其中所述的控制模组包括一光源驱动回路，该光源驱动回路驱动该第一光源、该第二光源及该第三光源的开关，使该第一光束、该第二光束及该第三光束在不同时间到达该合光区域。
前述的投影装置，其中所述的控制模组包括三遮光元件，该等遮光元件分别与该第一光源、该第二光源及该第三光源相对设置。
前述的投影装置，其中所述的光调变模组包括一薄膜电晶体液晶显示面板、一单晶硅液晶显示面板或一数位微镜装置。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下为达到上述目的，本发明提供了一种合光模组，包括一三棱镜、一第一滤光片、一第二滤光片、至少一第一光源以及至少一第二光源。第一滤光片设置于三棱镜的一第一表面；第二滤光片设置于三棱镜的一第二表面；第一光源邻设于三棱镜的一第三表面，并发射一第一光束经由第一滤光片及第二滤光片到达一合光区域；第二光源邻设于第二滤光片，并发射一第二光束经由第二滤光片到达合光区域。
另外，为了达到上述目的，本发明另提供了一种投影装置，包括一合光模组、一控制模组、一光调变模组以及一投影透镜。该合光模组具有一三棱镜、一第一滤光片、一第二滤光片、至少一第一光源及至少一第二光源。第一滤光片设置于三棱镜的一第一表面，第二滤光片设置于三棱镜的一第二表面；第一光源邻设于三棱镜的一第三表面，并发射一第一光束经由第一滤光片及第二滤光片到达一合光区域；第二光源是邻设于第二滤光片，并发射一第二光束经由第二滤光片到达合光区域。控制模组使第一光束及第二光束于不同时间到达合光区域。光调变模组设置于合光区域，并调变第一光束及第二光束以分别形成一第一影像及一第二影像。投影透镜将第一影像及第二影像于不同时间投影至一显示单元。
再者，为了达到上述目的，本发明还提供了另一种投影装置，包括一合光模组、一控制模组、一光调变模组以及一投影透镜。合光模组具有一三棱镜、一第一滤光片、一第二滤光片、至少一第一光源、至少一第二光源及至少一第三光源。第一滤光片设置于三棱镜的一第一表面，第二滤光片设置于三棱镜的一第二表面；第一光源邻设于三棱镜的一第三表面，并发射一第一光束经由第一滤光片及第二滤光片到达一合光区域；第二光源邻设于第二滤光片，并发射一第二光束经由第二滤光片到达合光区域；第三光源邻设于第一滤光片，并发射一第三光束经由第一滤光片及第二滤光片到达合光区域。控制模组使第一光束、第二光束及第三光束于不同时间到达合光区域。光调变模组设置于合光区域，并调变第一光束、第二光束及第三光束以分别形成一第一影像、一第二影像及一第三影像。投影透镜将第一影像、第二影像及第三影像于不同时间投影至一显示单元。
借由上述技术方案，本发明合光模组及投影装置至少具有下列优点承上所述，因为依本发明的一种合光模组，是将第一滤光片及第二滤光片分别设置于一三棱镜的二表面，与现有习知的合光模组的滤光片分开设置相比较，本发明更能够节省空间，并具有较大的结构强度。本发明的合光模组可以选择多个方向做为合光区域，而可增加合光模组的应用性。此外，本发明更能够藉由辅助光学元件来加强光束的光学特性，如均匀化及集中化等。因为依本发明的一种投影装置，是将合光模组搭配一控制模组、一光调变模组及一投影透镜，而将合光模组应用在投影上，能够提高效能及应用性。
综上所述，本发明新颖的合光模组及投影装置，可以提高效能及应用性，非常适于实用。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的合光模组及投影装置具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是一种现有习知的合光模组的一示意图。
图2是依据本发明第一较佳实施例的一种合光模组的一示意图。
图3是依据本发明第二较佳实施例的一种合光模组的一示意图。
图4是依据本发明第一较佳实施例的一种合光模组的另一示意图。
图5是依据本发明第一较佳实施例的一种合光模组的再一示意图。
图6是依据本发明第三较佳实施例的一种合光模组的一示意图。
图7是依据本发明第三较佳实施例的一种合光模组的另一示意图。
图8是依据本发明较佳实施例的一种投影装置的一示意图。
1、2、3、4合光模组11、22、32第一滤光片12、23、33第二滤光片 13红光二极管14蓝光二极管 15绿光二极管16、24、34合光区域21、31、41、42、43、48三棱镜211、311第一表面 212、312第二表面213、313第三表面 25聚焦透镜2a光源2b光学辅助元件44～47、49滤光片 441蓝光分光膜451红光分光膜 461青光分光膜471洋红光分光膜 491黄光分光膜5投影装置 51控制模组52光调变模组 53投影透镜54显示单元b1第一光束b2第二光束b3第三光束b4第四光束B1～B6光束f1第一聚焦透镜f2第二聚焦透镜f3第三聚焦透镜r1第一集光柱r2第二集光柱 r3第三集光柱s1第一光源s2第二光源s3第三光源S1～S6光源具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的合光模组及投影装置其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种合光模组及投影装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
请参阅图2所示，是依据本发明第一较佳实施例的一种合光模组的一示意图，本发明第一较佳实施例的一种合光模组2，包括一三棱镜21、一第一滤光片22、一第二滤光片23、至少一第一光源s1、至少一第二光源s2以及至少一第三光源s3。三棱镜21的材质为玻璃或塑胶，并具有一第一表面211、一第二表面212及一第三表面213。第一滤光片22设置于第一表面211，第二滤光片23设置于第二表面212。第一光源s1、第二光源s2及第三光源s3可选自一发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、一激光二极管(Laser Diode，LD)、一有机电激发光元件(OrganicElectroLuminescent Device，OELD)及一场发射元件(Field EmissionDevice，FED)。
在本实施例中，第一光源s1是邻设于第三表面213并发射一第一光束b1；第二光源s2邻设于第二滤光片23并发射一第二光束b2；第三光源s3邻设于第一滤光片22并发射一第三光束b3。第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3是选自三原色光(红、蓝、绿)。当然，若是只用第一光源s1及第二光源s2，而不用第三光源s3的话，则第一光束b1及第二光束b2是选自白光的互补光，例如洋红(magenta)、黄(yellow)或青(cyan)等等。
此外，第一滤光片22具有一第一分光膜，第二滤光片23具有一第二分光膜。第一分光膜及第二分光膜可反射某一特定入射光，例如红光分光膜可反射红光，蓝光分光膜可反射蓝光。第一分光膜及第二分光膜可视与光源搭配的实际需要，而采用对应色光的分光膜。
合光模组2藉由光源与分光膜的相互配合，将来自不同方向的光束导引至一合光区域24以进行合光。在本实施例中，合光模组2的合光区域24是邻近于第二滤光片23，第一光源s1、第二光源s2及第三光源s3是分别为一红光二极管、一蓝光二极管及一绿光二极管，第一分光膜是为一红光分光膜，第二分光膜是为一蓝光分光膜。故第一光束b1经由第一滤光片22反射并穿透第二滤光片23而到达合光区域24，第二光束b2经由第二滤光片23反射至合光区域24，第三光束b3穿透第一滤光片22及第二滤光片23而到达合光区域24。
经由光路的设计，可使第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3在合光区域24产生重叠的部分，由于第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3是分别为光的三原色，即红、蓝、绿，所以重叠的部分会形成白光。此外，也可经由另一光路的设计，藉由一聚焦透镜25设置于合光区域24，第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3穿透聚焦透镜25，并形成一第四光束b4，即为白光。当然，若是该第一光束b1、第二光束b2或第三光束b3为其他色光，则第四光束b4即为其混合色光。
随着合光区域24的区域的选择不同，光源与分光膜之间的配合亦需调整。请参阅图3所示，是依据本发明第二较佳实施例的一种合光模组的一示意图，本发明第二较佳实施例的一种合光模组3，包括一三棱镜31、一第一滤光片32、一第二滤光片33、至少一第一光源s1、至少一第二光源s2以及至少一第三光源s3。其中，三棱镜31、第一光源s1、第二光源s2及第三光源s3与合光模组2相同，故此不予赘述。第一滤光片32是设置于三棱镜31的一第一表面311，第二滤光片33是设置于三棱镜31的一第二表面312。
在本实施例中，选择邻近三棱镜31的一第三表面313的区域作为合光模组3的合光区域34，而第一滤光片32的第一分光膜为一红光分光膜，第二滤光片33的第二分光膜为一红/绿光分光膜。故第一光束b1经由第一滤光片32及第二滤光片33反射至合光区域34，第二光束b2穿透第二滤光片33而到达合光区域34，第三光束b3穿透第一滤光片32并经由第二滤光片33反射至合光区域34。
请参阅图2与图4所示，图4是依据本发明第一较佳实施例的一种合光模组的另一示意图，该合光模组2，更包括一第一集光柱r1、一第二集光柱r2及一第三集光柱r3，集光柱是用以使光束均匀化。第一集光柱r1是设置于第一光源s1至第三表面213的光路径上；第二集光柱r2是设置于第二光源s2至第二滤光片23的光路径上；第三集光柱r3是设置于第三光源s3至第一滤光片22的光路径上。第一集光柱r1、第二集光柱r2及第三集光柱r3是分别使第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3均匀化。
另外，该合光模组2，更包括一第一聚焦透镜f1、一第二聚焦透镜f2及一第三聚焦透镜f3，聚焦透镜是用以使光束集中，并准直光束。第一聚焦透镜f1是设置于第一集光柱r1至第三表面213的光路径上；第二聚焦透镜f2是设置于第二集光柱r2至第二滤光片23的光路径上；第三聚焦透镜f 3是设置于第三集光柱r3至第一滤光片22的光路径上。第一聚焦透镜f1、第二聚焦透镜f2及第三聚焦透镜f3是分别使第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3集中并准直。
在本实施例中，集光柱除了可用单件式结构之外，亦可以用多件式结构。请参阅图5所示，是依据本发明第一较佳实施例的一种合光模组的再一示意图，该合光模组2，更包括复数第一集光柱r1、复数第二集光柱r2及复数第三集光柱r3。第一集光柱r1是分别设置于各第一光源s1至第三表面213的光路径上，且第一集光柱r1分别与各第一光源s1相对设置；第二集光柱r2是分别设置于各第二光源s2至第二滤光片23的光路径上，且第二集光柱r2分别与各第二光源s2相对设置；第三集光柱r3是分别设置于各第三光源s3至第一滤光片22的光路径上，且该第三集光柱r3分别与各第三光源s3相对设置。在本实施例中，第一集光柱r1是相邻设置并连结，第二集光柱r2是相邻设置并连结，第三集光柱r3是相邻设置并连结。
除了上述第一较佳实施例及第二较佳实施例的合光模组2、3之外，亦可藉由复数个合光模组2及/或复数个合光模组3的组合，甚至加上单个三棱镜来构成其他较佳实施例的合光模组。此外，在其他较佳实施例的合光模组中，使用的光源不限于三个，且光源所发出的光束亦不限于三原色光，可视需要使用其他色光，例如青、黄或洋红等。当然，滤光片上的分光膜也会随着不同色光的使用而有所不同。
请参阅图6所示，是依据本发明第三较佳实施例的一种合光模组的示意图，本发明第三较佳实施例的一种合光模组4，包括三个三棱镜41～43及四个滤光片44～47。其中，三棱镜41～43是两两相邻，滤光片44～47是分别设置于三棱镜41的一表面、三棱镜41～42之间、三棱镜42～43之间以及三棱镜43的一表面。在本实施例中，该合光模组4更包括有五个光源S1～S5，其中，光源S1～S2是邻设于三棱镜41，光源S3是邻设于三棱镜42，光源S4～S5是邻设于三棱镜43。
在本实施例中，滤光片44具有一蓝光分光膜441，滤光片45具有一红光分光膜451，滤光片46具有一青光分光膜461，滤光片47具有一洋红光分光膜471，此外，光源S1是可发射绿光的光束B1，光源S2是可发射蓝光的光束B2，光源S3是可发射红光的光束B3，光源S4是可发射青光的光束B4，光源S5是可发射洋红光的光束B5。如此，光束B1～B5皆可藉由滤光片44～47到达同一侧，而达到合光的效能。
此外，本实施例的合光模组4可视需要而延伸扩充，例如再加一三棱镜与合光模组4中的三棱镜41～43其中之一相邻，当然滤光片上的分光膜亦视所加光源的不同而改变，以达到合光的效能。
请参阅图7所示，是依据本发明第三较佳实施例的一种合光模组的另一示意图，该合光模组4是更具有一个三棱镜48邻设于三棱镜43，且具有一滤光片49是设置于三棱镜48的一表面，另外，合光模组4更具有一光源S6邻设于三棱镜48。在本实施例中，该滤光片49是具有一黄光分光膜491，光源S6可发射黄光的光束B6，且滤光片46的分光膜是因应光源S6而变为青/黄光分光膜。如此，光束B1～B6皆可藉由滤光片44～47及滤光片49到达同一侧，而达到合光的效能。
请参阅图8所示，是依据本发明较佳实施例的一种投影装置的一示意图，本发明较佳实施例的一种投影装置5，是包括一合光模组2、一控制模组51、一光调变模组52以及一投影透镜53。合光模组2已在上述第一较佳实施例中予以详细说明，故此不再赘述。整体而言，合光模组2可分为光源2a及光学辅助元件2b。其中，光源包括至少一第一光源s1、至少一第二光源s2及至少一第三光源s3；光学辅助元件2b则可包括合光模组2中，除光源2a之外其他所有元件。光源2a是用以发射光束，第一光源s1、第二光源s2及第三光源s3分别发射第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3；而光学辅助元件2b是将第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3均匀化与集中化，并导引至合光区域24。
控制模组51是使第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3在不同时间到达合光区域24。在本实施例中，控制模组51包括一光源驱动回路(图中未显示)，其是驱动第一光源s1、第二光源s2及第三光源s3的开关，使第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3在不同时间到达合光区域24。
另外，控制模组51不仅可利用电路来控制光源的开关，亦可利用光学元件来进行控制。例如控制模组51可包括三个遮光元件(图中未显示)分别与第一光源s1、第二光源s2及第三光源s3相对设置，并藉由对应遮光元件的开关使得第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3在不同时间通过遮光元件并到达合光区域24。该遮光元件可以利用液晶面板加上偏振板来达成，藉由驱动电压来改变液晶的排列方向，使得通过液晶的光束改变偏振方向，因而产生通过偏振板或不通过偏振板的结果。
光调变模组52是设置于合光区域24，并调变第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3，经过调变后的第一光束b1、第二光束b2及第三光束b3是分别形成一第一影像、一第二影像及一第三影像。在本实施例中，该光调变模组52，是包括一具有薄膜电晶体(Thin Film Transistor，TFT)的液晶显示面板(TFT-LCD)或一单晶硅液晶显示面板(Liquid Crystal onSilicon，LCoS)。藉由不同的驱动电压，使得通过液晶的光束得到不同的灰阶效果，因而形成不同亮度的第一影像、第二影像及第三影像。另外，光调变模组52亦可包括一数位微镜装置(digital micro-mirrordevice，DMD)，此为数位光源处理(digital light processing，DLP)投影机所使用的调变技术，故在此不予赘述。
在本实施例中，投影装置5是利用时序混色法来达到全彩的效果。所谓时序混色法，是利用光的三原色循序地在人眼视觉暂留的时间内来合成彩色的图像，也就是说将三原色的色度分别依序切割在三个不同的显示时段(例如在1/180秒之内)表现在同一画素(pixel)中，由于人眼视觉暂留的影响，导致在1/60秒内已有三个不同光强度的三原色重叠在一起，而得到色彩缤纷的彩色显示效果。
在本实施例中，第一光束是为红光，第二光束是为蓝光，第三光束是为绿光，即为光的三原色，经过调变的第一影像、第二影像及第三影像依序传送至投影透镜53，而投影透镜53是将第一影像、第二影像及第三影像依序投影至一显示单元54。如此即可得到全彩的显示投影。当然，若投影装置5只使用二光源，例如第一光源s1及第二光源s2的话，则第一光源s1所发射的第一光线b1及第二光源s2所发射的第二光线b2可选自白光的互补光，以达到全彩的目的。
投影装置5除了可使用第一较佳实施例的合光模组2之外，亦可使用第二较佳实施例及第三较佳实施例的合光模组3、4。
综上所述，因为依本发明的一种合光模组，是将第一滤光片及第二滤光片分别设置于一三棱镜的二表面，与现有习知的合光模组的滤光片分开设置相较，本发明更能够节省空间，并具有较大的结构强度。本发明的合光模组可选择多个方向做为合光区域，而可增加合光模组的应用性。此外，本发明更能够藉由辅助光学元件来加强光束的光学特性，如均匀化及集中化等。因为依本发明的一种投影装置，是将合光模组搭配一控制模组、一光调变模组及一投影透镜，而将合光模组应用在投影上，进而可以提高效能及应用性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种合光模组，其特征在于其包括一三棱镜；一第一滤光片，设置于该三棱镜的一第一表面；一第二滤光片，设置于该三棱镜的一第二表面；至少一第一光源，邻设于该三棱镜的一第三表面，并发射一第一光束经由该第一滤光片及该第二滤光片到达一合光区域；以及至少一第二光源，邻设于该第二滤光片，并发射一第二光束经由该第二滤光片到达该合光区域。
2.根据权利要求1所述的合光模组，其特征在于其更包括至少一第三光源，邻设于该第一滤光片且发射一第三光束经由该第一滤光片及该第二滤光片至该合光区域。
3.根据权利要求2所述的合光模组，其特征在于其中所述的第一光束、该第二光束及第三光束选自三原色光或青、黄、洋红色光。
4.根据权利要求1所述的合光模组，其特征在于其中所述的第一滤光片具有一第一分光膜，该第二滤光片具有一第二分光膜。
5.根据权利要求2所述的合光模组，其特征在于其中所述的合光区域邻近该第二滤光片，该第一光束经由该第一滤光片反射并穿透该第二滤光片而到达该合光区域，该第二光束经由该第二滤光片反射至该合光区域，该第三光束穿透该第一滤光片及该第二滤光片而到达该合光区域。
6.根据权利要求2所述的合光模组，其特征在于其中所述的合光区域邻近该三棱镜的该第三表面，该第一光束经由该第一滤光片及该第二滤光片反射至该合光区域，该第二光束穿透该第二滤光片而到达该合光区域，该第三光束穿透该第一滤光片并经由该第二滤光片反射至该合光区域。
7.根据权利要求2所述的合光模组，其特征在于其更包括一聚焦透镜，设置于该合光区域，该第一光束、该第二光束及该第三光束穿透该聚焦透镜并形成一第四光束。
8.根据权利要求2所述的合光模组，其特征在于其更包括一第一集光柱，设置于该第一光源至该三棱镜的该第三表面的光路径上；一第二集光柱，设置于该第二光源至该第二滤光片的光路径上；以及一第三集光柱，设置于该第三光源至该第一滤光片的光路径上。
9.根据权利要求8所述的合光模组，其特征在于其更包括一第一聚焦透镜，设置于该第一集光柱至该三棱镜的该第三表面的光路径上；一第二聚焦透镜，设置于该第二集光柱至该第二滤光片的光路径上；以及一第三聚焦透镜，设置于该第三集光柱至该第一滤光片的光路径上。
10.根据权利要求2所述的合光模组，其特征在于其更包括复数第一集光柱，分别设置于各该第一光源至该三棱镜的该第三表面的光路径上，且该等第一集光柱分别与各该第一光源相对设置；复数第二集光柱，分别设置于各该第二光源至该第二滤光片的光路径上，且该等第二集光柱分别与各该第二光源相对设置；以及复数第三集光柱，分别设置于各该第三光源至该第一滤光片的光路径上，且该等第三集光柱分别与各该第三光源相对设置。
11.根据权利要求10所述的合光模组，其特征在于其更包括一第一聚焦透镜，设置于该等第一集光柱至该三棱镜的该第三表面的光路径上；一第二聚焦透镜，设置于该等第二集光柱至该第二滤光片的光路径上；以及一第三聚焦透镜，设置于该等第三集光柱至该第一滤光片的光路径上。
12.一种投影装置，其特征在于其包括一合光模组，具有一三棱镜、一第一滤光片、一第二滤光片、至少一第一光源及至少一第二光源，该第一滤光片设置于该三棱镜的一第一表面，该第二滤光片设置于该三棱镜的一第二表面，该第一光源邻设于该三棱镜的一第三表面并发射一第一光束经由该第一滤光片及该第二滤光片到达一合光区域，该第二光源邻设于该第二滤光片并发射一第二光束经由该第二滤光片到达该合光区域；一控制模组，使该第一光束及该第二光束于不同时间到达该合光区域；一光调变模组，设置于该合光区域，并调变该第一光束及该第二光束以分别形成一第一影像及一第二影像；以及一投影透镜，将该第一影像及该第二影像于不同时间投影至一显示单元。
13.一种投影装置，其特征在于其包括一合光模组，具有一三棱镜、一第一滤光片、一第二滤光片、至少一第一光源、至少一第二光源及至少一第三光源，该第一滤光片设置于该三棱镜的一第一表面，该第二滤光片设置于该三棱镜的一第二表面，该第一光源邻设于该三棱镜的一第三表面并发射一第一光束经由该第一滤光片及该第二滤光片到达一合光区域，该第二光源邻设于该第二滤光片并发射一第二光束经由该第二滤光片到达该合光区域，该第三光源邻设于该第一滤光片且发射一第三光束经由该第一滤光片及该第二滤光片至该合光区域；一控制模组，使该第一光束、该第二光束及该第三光束于不同时间到达该合光区域；一光调变模组，设置于该合光区域，并调变该第一光束、该第二光束及该第三光束以分别形成一第一影像、一第二影像及一第三影像；以及一投影透镜，将该第一影像、该第二影像及该第三影像于不同时间投影至一显示单元。
14.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于其中所述的控制模组包括一光源驱动回路，该光源驱动回路驱动该第一光源、该第二光源及该第三光源的开关，使该第一光束、该第二光束及该第三光束在不同时间到达该合光区域。
15.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于其中所述的控制模组包括三遮光元件，该等遮光元件分别与该第一光源、该第二光源及该第三光源相对设置。
16.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于其中所述的光调变模组包括一薄膜电晶体液晶显示面板、一单晶硅液晶显示面板或一数位微镜装置。
全文摘要
本发明是有关于一种合光模组及投影装置。该合光模组，包括一三棱镜、一第一滤光片、一第二滤光片、至少一第一光源及至少一第二光源；第一滤光片设于三棱镜第一表面；第二滤光片设于三棱镜第二表面；第一光源邻设于三棱镜的第三表面，并发射一第一光束经第一滤光片及第二滤光片到达一合光区域；第二光源邻设于第二滤光片，并发射一第二光束经由第二滤光片到达合光区域。该投影装置包括一合光模组，具有三棱镜、第一滤光片、第二滤光片、至少一第一光源及至少一第二光源；一控制模组；一光调变模组；及一投影透镜。本发明更能节省空间，并具有较大结构强度，可增加合光模组应用性，能加强光束的均匀化及集中化；另将合光模组应用在投影上，能提高效能及应用性。
文档编号G03B21/00GK101093286SQ200610082909
公开日2007年12月26日 申请日期2006年6月19日 优先权日2006年6月19日
发明者张光华 申请人:精碟科技股份有限公司