合光模组的制作方法

专利名称：合光模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合光模组及投影装置，特别是涉及一种具有导光柱，可 提高效能及应用性的合光模组及投影装置。
背景技术：
10 自从1960年代发光二极管开始商品化以来，由于其具有高耐震性、寿
命长、体积小，所以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
t5 (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。因着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。现有习知 的合光模组l,是包括一第一滤光片11、 一第二滤光片12、 一红光二极管
加13、 一蓝光二极管14以及一绿光二极管15。其中，第一滤光片ll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的一側，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ll的另一侧，并发射一绿光光束。
25 由于第一滤光片ll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
加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虽然可达到合光的效果，但是由于其二滤光片是为分开设 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16只能固定在同一方向，应用的选择性较泜，另外，其未揭露如 何应用于其他光学装置(如投B装置)，使得合光模组1除了合光外，无法
发挥其他功能。
由此可见，上迷现有的合光模组在结构与使用上，显然仍存在有不便 与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，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 5 —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。因此如何提供一种合光模组来解决上述问题，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专业知识，并配合学理的运用，积极加以研 U) 究创新，以期创设一种新型结构的合光模组，使其更具有实用性。经过不 断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出本发明。

发明内容
本发明的目的在于，克服现有的合光模组存在的缺陷，而提供一种新型 15 的可提高效能及应用性的合光模组及投影装置，从而更加适于实用。
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 一第一导光柱，具有一倾钭端部；一 第二导光柱，具有一倾斜端部； 一第三导光柱，具有一端部邻近于该第一 导光柱及该第二导光柱的该等倾斜端部； 一第一滤光片，设置于该第一导 20光柱的该倾斜端部； 一第二滤光片，设置于该第二导光柱的该倾斜端部； 一第一光源，邻设于该第一导光柱，发射一第一光束穿过该第一导光柱并经 由该第一滤光片到达一合光区域； 一第二光源，邻设于该第二导光柱，发 射一第二光束穿过该第二导光柱并经由该第二滤光片及该第一滤光片到达 该合光区域；以及一第三光源，邻设于该第三导光柱，发射一第三光束穿 25 过该第三导光柱并经由该第二滤光片及该第一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，其中所述的第一光束、该第二光束及该第三光束选 自三原色光或青、黄、洋红色光。
前述的合光模组，其中所述的第一光源、该第二光源及该第三光源是 加选自 一发光二极管(LED )、 一激光二极管(LD )、 一有机电激发光元件(0ELD ) 及一场发射元件(FED)。
前述的合光模组，其中所述的第一光源、该第二光源及该第三光源是 选自一单一发光体、 一多点发光体及一阵列发光体,
前迷的合光模组，其中所述的第一滤光片具有一第一分光膜，该第二滤 丄-，光片具有一第二分光膜
前述的合光模组，其中所述的第 一 光束、该第二光束及该第三光束在该
合光区域形成一第四光束，该第四光束为白光。
前迷的合光模组，其中所述的第 一导光柱邻设于该第二导先柱，使得该
第一滤光片与该第二滤光片形成约90度的夹角，该第三导光柱邻设于该第 二导光柱，且该第三导光柱的该端部与该第二滤光片形成约45度的夹角。 5 前述的合光模组，其更包括 一第四导光柱，邻设于该第三导光柱的一侧面。
前述的合光模组，其中所述的第三导光柱的该端部呈倾斜，且该第二滤 光片位于该第二导光柱的该倾斜端部与该第三导光柱的该倾斜端部之间。 前述的合光模组，其中所述的第 一导光柱邻设于该第三导光柱的一侧 io面，且该第一滤光片实质平行于该第二滤光片。
前迷的合光模组，其中所述的第一导光柱邻设于该第三导光柱的一側 面，使得该第一滤光片与该第二滤光片形成约90度的夹角。
前述的合光模组，其中所述的第 一导光柱邻设于该第二导光柱，使得该 第一滤光片与该第二滤光片形成约90度的夹角。 15 前述的合光模组，其更包括 一第四导光柱，邻设于该第三导光柱的一
侧面并具有一倾斜端部，该第一滤光片位于该第一导光柱的该倾斜端部与 该第四导光柱的该倾斜端部之间。
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 发明提出的一种合光模组，其包括 一导光柱，具有相对设置的一第一端 2o部及一第二端部； 一第一滤光片，设置于该导光柱的该第一端部； 一第二 滤光片，设置于该导光柱的该第二端部； 一第一光源，邻设于该第一滤光 片，发射一第一光束经由该第一滤光片到达一合光区域； 一第二光源，邻设 于该第二滤光片，发射一第二光束进入该导光柱经由该第二滤光片及该第 一滤光片到达该合光区域；以及一第三光源，邻设于该第二滤光片，发射 25—第三光束经由该第二滤光片、该导光柱及该第一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，其中所述的第三光源邻设于该导光柱的远离该合光 区域的一侧。
前述的合光模组，其中所述的第一光束、该第二光束及该第三光束是选 w自三原色光或青、黄、洋红色光。
前述的合光模组，其中所述的第一光源、该第二光源及该第三光源是 选自 一发光二极管(LED )、 一激光二极管(LD)、 一有机电激发光元件(0ELD ) 及一场发射元件(FED ):
前迷的合光模组，其中所述的第一光源、该第二光源及该第三光源是选 '.,自一单一发光体、 一多点发光体及一阵列发光体.，
前述的合光模组.其中所述的第 一 滤先片具有 一 第 一 分光膜，该第二滤
光片其有一第二分光膜。
前述的合光模组，其中所述的导光柱是为一三角柱状体、 一四方柱状 体、 一圓柱状体或一多角柱状体。
前迷的合光模组，其更包括至少另一导光柱，其是邻设于该导光柱或与 5 该导光柱呈阵列设.置。
前述的合光模组，其中所迷的第一光束、该第二光束及该第三光束在 该合光区域形成一第四光束，该第四光束为白光。
前迷的合光模组，其中所述的第一滤光片及该第二滤光片呈实质平行。
前述的合光模组，其中所述的第一光源及该第二光源邻设于该导光柱 10 的同一侧。
前述的合光模组，其中所述的第一光束经由该第一滤光片反射至该合 光区域，该第二光束进入该导光柱经由该第二滤光片反射并穿透该第一滤 光片到达该合光区域，该第三光束穿透该第二滤光片、该导光柱及该第一滤 光片到达该合光区域。
15 前迷的合光模组，其中所述的第一滤光片与该第二滤光片形成约90度
的夹角。
前述的合光模组，其中所述的第一光源及该第二光源是分别邻设于该 导光柱的不同側。
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
20可知，本发明的主要技术内容如下
为了达到上述目的，本发明提供了一种合光模组，其包括一第一导光 柱、 一第二导光柱、 一第三导光柱、 一第一滤光片、 一第二滤光片、 一第 一光源、 一第二光源以及一第三光源。第一导光柱具有一倾斜端部，第二导 光柱具有一倾斜端部，第三导光柱具有一端部邻近于第一导光柱及第二导
25光柱的倾斜端部；第一滤光片设置于第一导光柱的倾斜端部，第二滤光片 设置于第二导光柱的倾斜端部；第一光源邻设于第一导光柱，发射一第一光 束穿过第一导光柱并经由第一滤光片到达一合光区域；第二光源邻设于第 二导光柱，发射一第二光束穿过第二导光柱并经由第二滤光片及第一滤光 片到达合光区域；第三光源邻设于第三导光柱，发射一第三光束穿过第三
: ) 导光柱并经由第二滤光片及第一滤光片到达合光区域。
另夕卜，为了达到上述目的，本发明提供了另一种合光模组，包括一导光 柱、 一第一滤光片、 一第二滤光片、 一第一光源、 一第二光源以及一第三 光源。导光柱具有相对设置的一第一端部及一第二端部，第一滤光片设置 于导光柱的第一端部，第二滤光片设置于导光柱的第二端部；第一光源邻
「>设于第一滤光片，发射一第一光束经由第一滤光片到达一合光区域第二 光源邻设于第二滤光片，发射 一 第二光束进入导光柱经由第二滤光片及第
一滤光片到达合光区域；第三光源邻设于第二滤光片，发射一第三光束经
由第二滤光片、导光柱及第一滤光片到达合光区域。
再者，为了达到上述目的，本发明还提供一种投影装置，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。合光模组具有一第一导
5光柱、 一第二导光柱、 一第三导光柱、 一第一滤光片、 一第二滤光片、一 第一光源、 一第二光源及一第三光源。第一导光柱具有一倾斜端部，第二 导光柱具有一倾斜端部，第三导光柱具有一端部邻近于第一导光柱及第二
导光柱的倾斜端部；第一滤光片设置于第一导光柱的倾斜端部，第二滤光 片设置于第二导光柱的倾斜端部；第一光源邻设于第一导光柱，发射一第
h) —光束穿过第一导光柱并经由第一滤光片到达一合光区域；第二光源邻设 于第二导光柱，发射一第二光束穿过第二导光柱并经由第二滤光片及第一 滤光片到达合光区域；第三光源邻设于第三导光柱，发射一第三光束穿过 第三导光柱并经由第二滤光片及第一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在不同时间到达合光区域。光调变模组设置
15 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 像在不同时间投影至一显示单元。
此外，为了达到上迷目的，本发明再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。合光模组具有一导
20 光柱、_ 一第一滤光片、 一第二滤光片、 一第一光源、 一第二光源及一第三 光源。导光柱具有相对设置的一第一端部及一第二端部，第一滤光片设置于 导光柱的第一端部，第二滤光片设置于导光柱的第二端部；第一光源邻设 于第一滤光片，发射一第一光束经由第一滤光片到达一合光区域；第二光源 邻设于第二滤光片，发射一第二光束进入导光柱经由第二滤光片及第一滤
25 光片到达合光区域；第三光源邻设于第二滤光片，发射一第三光束经由第二 滤光片、导光柱及第一滤光片到达合光区域。控制模组使第一光束、第二 光束及第三光束在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在不同时间投
加影至一显示单元。
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
1、 承上所迷，因为依本发明的一种合光模组，是将第一导光柱、第二 导光柱及第三导光柱相邻设置，或仅使用单一导光柱，并将滤光片设置于 导光柱的端部，与习知合光模组的滤光片分开设置相较，本发明更能够节
:r)省空间，且具有较大的结构强度。
2、 另外，合光模组可因应导光柱彼此相对位置的不同，选择不同的方
向作为合光区域，而可提升合光模组应用的选择，并且藉由导光柱可使入射 光均匀化。
3、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，可以提高效能及 5 应用性。
综上所述，本发明提供了一种可以提高效能及应用性的新颖的合光模 组及投影装置，其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 H3 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。
1

图1是一种现有习知的合光模组的一示意图。
图2是依椐本发明第一较佳实施例的一种合光模组的一示意图。
图3是依据本发明第一较佳实施例的一种合光模组的另一示意图。'
20 图4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5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是依据本发明第四较佳实施例的一种合光模组的一示意图。 图8是依据本发明第四较佳实施例的一种合光模组的另一示意图。
25 图9是依据本发明第五较佳实施例的一种合光模组的一示意图。
图10是依据本发明第六较佳实施例的 一种合光模组的 一示意图。 图11是依据本发明第五较佳实施例的一种合光模组的另一示意图。 图12是依据本发明另一较佳实施例的一种合光模组的一示意图。 图13是依据本发明另 一较佳实施例的一种合光模组的另 一示意图。
加 图14是依据本发明较佳实施例的一种投影装置的一示意图。
1 ~8、 8':合光模组11 、21、 31、 41:第一滤光片
12、22、 32、 42:第二滤光片13:红光二极管
14:蓝光二极管15:绿光二极管
16、23、 33、 43:合光区域20:三棱镜
2a:光源2b:光学导引元件
51 、61、 71:第一滤光片52、62、 72:第二滤光片
53、63、 73、 85:合光区域64:第三滤光片
81 ~84、 86、 87:滤光片9:投影装置
91:控制模组92:光调变模组
93:投影透镜94:显示单元
bl:第一光束b2: 第二光束
b3:第三光束b4:第四光束
b5:第五光束rl:第一导光柱
rll、r21、 r31a、r41:倾斜端部r2:第二导光柱
r3:第三导光柱r31:端部
10r4:第四导光柱r'、 r,':导光柱
rT:第一端部r2':第二端部
sl:第一光源s2: 第二光源
s3:第三光源s4:第四光源
Bl --B6:光束R1 R4:导光柱
15R3':菱形导光柱R5:集光柱
Sl '-S6:光源
具体实施例方式
为更进一步阐ii本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功
20 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。
请参阅图2所示，是依据本发明第 一 较佳实施例的 一 种合光模组的示意 图。本发明第一较佳实施例的一种合光模组2，包括一第一导光柱rl、 一第 二导光柱r2、 一第三导光柱r3、 一第一滤光片21、 一第二滤光片22、 一
25 第一光源sl、 一第二光源s2以及一第三光源s3。其中，第一导光柱rl具 有一倾斜端部rll,第一滤光片21设置于倾斜端部rll;第二导光柱r2具 有一倾斜端部r21，第二滤光片22设置于倾斜端部r21;第三导光柱r3具 有一端部r31邻近于第一导光柱rl的倾斜端部rll及第二导光柱r2的倾 斜端部r21,即邻近于第一滤光片21及第二滤光片22。此外，第一导光柱
3o rl邻设于第二导光柱r2,使得第一滤光片21与第二滤光片22形成约90 度的夹角，第三导光柱r3邻设于第二导光柱r2，且第三导光柱r3的端部 r31与第二滤光片22形成约45度的夹角。
在本实施例中，第一导光柱rl、第二导光柱r2及第三导光柱r3的材 质可为玻璃或塑胶，并可呈实心状或空心状。第一光源sl、第二光源s2及 第三先源s3可选自 一发光二极管(Light Emitting Diode, LED)、 一激光 二极管(Laser f)iode , LD )、 一有机电激发尤元件(OrganicElectr()Luniinescent Device, 0ELD )及一场发射元件(Field Emission [)evice， FED)。另外，第一光源sl、第二光源s2及第三光源s3可选自 一单 一发光体、 一多点发光体及一阵列发先体，亦即第一光源sl、第二光源s2 及第三光源s3可发出单一、多点或阵列的光束。 5 第一光源si邻设于第一导光柱rl，发射一第一光束bl穿过第一导光
柱rl;第二光源s2邻设于第二导光柱r2，发射一第二光束b2穿过第二导 光柱r2;第三光源s3邻设于第三导光柱r3,发射一第三光束b3穿过第三 导光柱r3。需注意的是，第一光束bl、第二光束b2及第三光束b3是可分 别在第一导光柱rl、第二导光柱r2及第三导光柱r3之内产生全反射，在本 io 实例中，是藉由导光柱内及导光柱外的不同折射率而产生内部全反射，而全 反射的临界角可藉由导光柱的折射率的选定来决定。此外，内部全反射亦可 藉由在导光柱外围设置具有使光反射的物质，例如金属箔、金属膜、高反 射膜等等，但是需保留部分外围不设置此等物质以让光束射出。
该第一光束bl、第二光束b2以及第三光束b3,可以是选自三原色光 !5(红、蓝、绿)、洋红(magenta)、黄(yel low )或青(cyan )等等。另外，第 一滤光片21具有一第一分光膜，第二滤光片22具有一第二分光膜，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。
在本实施例中，第一光源sl、第二光源s2及第三光源s3是分别为一 红光二极管、 一绿光二极管及一蓝光二极管，第一分光膜是为一红光分光 20 膜，第二分光膜是为一蓝光分光膜，合光模组2的一合光区域23邻近于第 一导光柱rl。故第一光束bl穿过第一导光柱rl并经由第一滤光片21反射 至合光区域23;第二光束b2穿过第二导光柱r2并经由第二滤光片22及第 一滤光片21到达合光区域23;第三光束b3穿过第三导光柱r3并经由第二 滤光片22反射再穿透第一滤光片21到达合光区域23。 25 经由光路的设计，可使第一光束bl、第二光束b2及第三光束b3在合
光区域23产生重叠的部分，例如第四光束b4,由于第一光束bl、第二光 束b2及第三光束b3是分别为光的三原色，即红、绿、蓝，所以第四光束 b4会形成白光。
本实施例的另一态样请参阅图3所示，是依据本发明第一较佳实施例 u'的一种合光模组的另一示意图，其中，第一滤光片21及第二滤光片22为 一三棱镜20的二側面，除此之外，其余元件及配置方式皆与上述相同，故 此不再赘述。
另外，请参阅图4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，第一较佳实施例的合光模组2更包括一第四导光柱r4，邻设 l于第三导光柱r3的一側面。在本实施例中，合光区域23邻近于第四导光 柱r4，第一滤光片21的第一分光膜为一蓝/绿光分光膜，蓝/绿光分先膜会
反射蓝光及绿光，第二滤光片22的第二分光膜为一蓝光分光膜。故第一光
束bl穿过第一导光柱rl再穿透第一滤光片21并经由第四导光柱r4到达 合光区域23;第二光束b2穿过第二导光柱r2再穿透第二滤光片22并经由 第一滤光片21反射穿过第四导光柱r4到达合光区域23;第三光束b3穿过
5 第三导光柱r3并经由第二滤光片22反射再经由第一滤光片21反射穿过第 四导光柱r4到达合光区域23。
请参阅图5所示，是依据本发明第二较佳实施例的一种合光模组的示意 图。本发明第二较佳实施例的一种合光模组3，包括一第一导光柱rl、 一第 二导光柱r2、 一第三导光柱r3、 一第一滤光片31、 一第二滤光片32、 一
10 第一光源sl、 一第二光源s2以及一第三光源s3。其中，第一导光柱rl、第 二导光柱r2及第三导光柱r3分别具有一倾斜端部rll、 r21及r31a，第一 滤光片31设置于第一导光柱rl的倾斜端部rll，第二滤光片32位于第二导 光柱r2的倾斜端部r21与第三导光柱r3的倾斜端部r31a之间。另外，第 一导光柱rl邻设于第三导光柱r3的一侧面，且第一滤光片31与第二滤光
15片32是呈实质平行。
在本实施例中，第一光源sl、第二光源s2及第三光源s3分别为一红光 二极管、 一绿光二极管及一蓝光二极管，且分别邻设于第一导光柱rl、第二 导光柱r2及第三导光柱r3。第一滤光片31的第一分光膜是为一红光分光 膜，第二滤光片32的第二分光M是为一蓝光分光膜，此外，合光模组3的一
20合光区域33邻近于第一导光柱rl。故第一光束bl穿过第一导光柱rl并经 由第一滤光片31反射至合光区域33，第二光束b2穿过第二导光柱r2并穿 透第二滤光片32及第一滤光片31到达合光区域33，第三光束b3穿过第三 导光柱r3并经由第二滤光片32反射再穿透第一滤光片31到达合光区域33。 经由光路的设计，可使第一光束bl、第二光束b2及第三光束b3在合
a 光区域33产生重叠的部分，例如第四光束b4，由于第一光束bl、第二光 束b2及第三光束b3是分别为光的三原色，即红、绿、蓝，所以第四光束 b4会形成白光。
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，包括一第一导光柱rl、 一第 加 二导光柱r2、 一第三导光柱r3、 一第一滤光片41、 一第二滤光片42、 一 第一光源sl、 一第二光源s2以及一第三光源s3。其中，第一导光柱rl、第 二导光柱r2、第三导光柱r3、第一光源sl、第二光源s2及第三光源s3是 与第二较佳实施例的合光模组3相同，故此不再赘述.
在本实施例中，第一导光柱rl邻设于第三导光柱r3的一侧面，第三导 .r,光柱r3邻设于第二导光柱r2,第一滤.光片41设置于第一导光柱rl的一倾 斜端部rll，第二滤光片42位于第二导光柱r2的一倾斜端部r21与第三导
光柱r3的一倾斜端部r3U之间，使得第一滤光片41与第二滤光片42形 成约90度的夹角。
在本实施例中，合光模组4的合光区域43邻近于第一导光柱rl,第一光 源sl、第二光源s2及第三光源s3分别为一红光二极管、 一绿光二极管及 一蓝光二极管，且分别邻设于第一导光柱rl、第二导光柱r2及第三导光柱 r3。第一滤光片41的第一分光膜为一蓝/绿光分光膜，第二滤光片42的第 二分光膜为一蓝光分光膜。故第一光束bl穿透第一滤光片41并经由第一 导光柱rl到达合光区域43;第二光束b2穿过第二导光柱r2再穿透第二滤 光片42并经由第一滤光片41反射穿过第一导光柱rl到达合光区域43;第 k) 三光束b3穿过第三导光柱r3并经由第二滤光片42反射再经由第一滤光片 41反射穿过第一导光柱rl到达合光区域43。
经由光路的设计，可使第一光束bl、第二光束b2及第三光束b3在合 光区域43产生重叠的部分，例如第四光束b4，由于第一光束bl、第二光 束b2及第三光束b3是分别为光的三原色，即红、绿、蓝，所以第四光束 is b4会形成白光。
请参阅图7所示，是依据本发明第四较佳实施例的一种合光模组的示意 图。本发明第四较佳实施例的一种合光模组5，包括一第一导光柱rl、 一第 二导光柱r2、 一第三导光柱r3、 一第一滤光片51、 一第二滤光片52、 一 第一光源sl、 一第二光源s2以及一第三光源s3。其中，第一导光柱rl、第 20 二导光柱r2、第三导光柱r3、第一光源sl、第二光源s2及第三光源s3是 与第二较佳实施例的合光模组3相同，故此不再赘述。
在本实施例中，第一导光柱rl邻设于第二导光柱r2,第二导光柱r2 邻设于第三导光柱r3，第一滤光片51设置于第一导光柱rl的一倾斜端部 rll,第二滤光片52位于第二导光柱r2的一倾斜端部r21与第三导光柱r3 25的一倾斜端部r31a之间，使得第一滤光片51与第二滤光片52形成约90 度的夹角。
在本实施例中，合光模组5的合光区域53邻近于第一导光柱rl,第一光 源sl、第二光源s2及第三光源s3分别为一红光二极管、 一绿光二极管及 一蓝光二极管，且分别邻设于第一导光柱rl、第二导光柱r2及第三导光柱 :w r3。第一滤光片51的第一分光膜为一红光分光膜，第二滤光片52的第二 分光膜为一蓝光分光膜。故第一光束bl穿过第一导光柱rl并经由第一滤 光片51反射至合光区域53;第二光束b2穿过第二导光柱r2再穿透第二滤 光片52及第一滤光片51到达合光区域53:第三光束b3穿过第三导光柱 r3并经由第二滤光片52反射再穿透第一滤光片51到达合光区域53。
经由光路的设计，可使第一光束bl、第二光束b2及第三光束b3在合 光区域53产生重叠的部分，例如第四光束b4，由于第一光束bl、第二光
束b2及第三光束b3是分别为光的三原色，即红、绿、蓝，所以第四光束 b4会形成白光。
另外，请参阅图8所示，是依据本发明第四较佳实施例一种合光模组的 另一示意图。该第四较佳实施例的合光模组5,更包括一第四导光柱r4，邻
5.设于第三导光柱r3的一侧面，并具有一倾斜端部r41，第一滤光片51位于 第一导光柱rl的倾斜端部rll与第四导光柱r4的倾斜端部r41之间。
在本实施例中，合光区域53邻近于第四导光柱r4,第一滤光片51的 第一分光膜为一蓝/绿光分光膜，第二滤光片22的第二分光膜为一蓝光分 光膜。故第一光束bl穿过第一导光柱rl再穿透第一滤光片51并经由第四
io 导光柱r4到达合光区域53;第二光束b2穿过第二导光柱r2再穿透第二滤 光片52并经由第一滤光片51反射穿过第四导光柱r4到达合光区域53;第 三光束b3穿过第三导光柱r3并经由第二滤光片52反射再经由第一滤光片 51反射穿过第四导光柱r4到达合光区域53。
请参阅图9所示，是依据本发明第五较佳实施例的一种合光模组的示
is 意图。本发明第五较佳实施例的一种合光模组6,是包括一导光柱r'、 一第 一滤光片61、 一第二滤光片62、 一第一光源sl、 一第二光源s2以及一第 三光源s3。导光柱r'的材质为玻璃或塑胶，并可呈实心状或空心状，导光 柱r'是可为一三角柱状体、 一四方柱状体、 一圓柱状体或一多角柱状体等 等，且具有相对设置的一第一端部rr及一'第二端部r2',第一滤光片61设
20 置于导光柱r'的第一端部rT ,第二滤光片62设置于导光柱r'的第二端部 r2',且第一滤光片61及第二滤光片62呈实质平行。第一光源sl及第二光 源s2是邻设于导光柱r'的同一侧。此外，第一光源sl邻设于第一滤光片 61,发射一第一光束bl;第二光源s2邻设于第二滤光片62，发射一第二光 束b2;第三光源s3邻设于导光柱r'的远离一合光区域63的一侧，亦即邻
■25 设于第二滤光片62,发射一第三光束b3。第一光源sl、第二光源s2及第三 光源s3可选自一发光二极管(LED)、 一激光二极管(LI))、 一有机电激发 光元件(0ELD)及一场发射元件(FED)。另外，第一光源sl、第二光源s2 及第三光源s3可选自一单一发光体、 一多点发光体及一阵列发光体，亦即 第一光源sl、第二光源s2及第三光源s3可发出单一、多点或阵列的光束。
:;o 该第一光束bl、第二光束b2以及第三光束b3，可以是选自三原色光
(红、蓝、绿)、洋红、黄或青等等。另外，第一滤光片61具有一第一分光 月莫，第二滤光片62具有一第二分光膜，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。
在本实施例中，第一光源sl、第二光源s2及第三光源s3是分别为一
a 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 月莫，第二分光膜是为一蓝光分光膜，又合光模组6的合尤区域63邻近于第
一端部rl'。故第一光束bl经由第一滤光片61反射至合光区域63,第二 光束b2进入导光柱r'经由第二滤光片62反射并穿透第一滤光片61到达合 光区域63,第三光束b3穿透第二滤光片62、导光柱r'及第一滤光片61到 达合光区域63。
5 .经由光路的设计，可使第一光束bl、第二光束b2及第三光束b3在合 光区域63产生重叠的部分，例如第四光束b4,由于第一光束bl、第二光 束b2及第三光束b3是分别为光的三原色，即红、蓝、绿，所以第四光束 b4会形成白光。
请参阅图IO所示，是依据本发明第六较佳实施例的一种合光模组的示 K)意图。本发明第六较佳实施例的一种合光模组7，包括一导光柱r'、 一第一 滤光片71、 一第二滤光片72、 一第一光源sl、 一第二光源s2以及一第三 光源s3。本实施例与第五较佳实施例不同之处在于导光柱r'相对设置的 第一端部rr及第二端部r2'为非平行设置，且第一滤光片71及第二滤光片 72形成大约90度的夹角。第一光源sl及第二光源s2分别邻设于导光柱 15 r'的不同側。故第一光束bl经由第一滤光片71反射至一合光区域73，第二 光束b2进入导光柱r'经由第二滤光片72反射并穿透第一滤光片71到达合 光区域73,第三光束b3穿透第二滤光片72、导光柱r'及第一滤光片71到 达合光区域73。
本发明第五较佳实施例及第六较佳实施例是使用单一导光柱，除此之 20外，亦可使用多个导光柱，以下以第五较佳实施例的合光模组6为例进行说
明。请参阅图ll所示，是依据本发明第五较佳实施例的一种合光模组的另
一示意图，在本实施例中，合光模组6更包括另一导光柱r〃是邻设于导光 柱r'，此外，合光模组6更包括一光源s4,邻设于导光柱r〃，且发出一光 束b5,光束b5可为除了红光、蓝光、绿光的外其他色光的光束。导光柱
2.5 r"是具有一第三滤光片64,其上具有一与光束b5相对应的分光膜，可反射 光束b5至合光区域63，如此，光束bl ~ b3及光束b5可达到合光的效能。此 外，若合光模组6更具有其他导光柱，则此等导光柱可呈阵列设置，而且可 沿X方向、Y方向(射入纸面)及Z方向排列。
由上述合光模组2~7可知，本发明的合光模组具有多种实施例，其特
;n 点在于依据所需的光源决定需要多少导光柱，且该等导光柱是相互邻设，以 节省所占空间并强化整体结构性，而导光柱上具有多种滤光片，可以使不同 色光的光束反射或通过，并到达一合光区域，以达到合光效果。
请参阅图12所示，是依据本发明另一较佳实施例的一种合光模组的示 意图。本实施例的合光模组8，具有五个光源S1 S5、四个导光柱R1 R4
.「， 及四个滤光片81 84。其中，滤光片81 ~84是分别设置于导光柱Rl R4 的一帕钭端部，导光柱Rl ~R4是相互邻设，光源S1、 S2是邻设于导光柱
Rl，光源S3是邻设干导光柱R2,光源S4是邻设于导光柱R3，光源S5是邻设 于导光柱R4，另外，本实施例的合光区域85是邻近导光柱R4。光源SI S5 是分别发出不同色光的光束Bl ~B5,是分别为绿光、蓝先、红光、青光及 洋红光，滤光片81 ~84是分别具有蓝光分光膜、红光分光膜、青光分光膜
5 及洋红光分光膜，以分别反射蓝光、红光、青光及洋红光。如此一来，光源 Sl S5所发出的光束B1 B5会到达合光区域85,而达到合光效果。
请参阅图13所示，是依据本发明另一较佳实施例的一种合光模组的另 一示意图。本实施例的合光模组8'与合光模组8不同之处在于导光柱R3 以一个菱形导光柱R3'代替，且菱形导光柱R3'上设置二滤光片86、 87，滤光
10 片86、 87是分别具有一黄光分光膜及一青/黄光分光膜。合光模组8'更具 有一光源S6邻设于菱形导光柱R3',光源S6是发出一光束B6,是为黄光，且 依序经由滤光片86、 87反射至合光区域85,另外合光模组8'更具有一集 光柱R5邻i殳于导光柱R4。如此一来，光源SI S6所发出的光束Bl ~B6会 经由集光柱R5到达合光区域85,而达到合光效果。
15 请参阅图14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9,包括一合光模组2、 一控制模组 91、 一光调变模组92以及一投影透镜93。合光模组2已在上述第一较佳实 施例详予说明，故此不再赘述。整体而言，合光模组2可分为光源2a及光学 导引元件2b。其中，光源2a包括一第一光源sl、 一第二光源s2及一第三
20光源s3;光学导引元件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sl、第二光源s2及第三光源s3 分别发射第一光束bl、第二光束b2及第三光束b3;而光学导引元件2b是 将第一光束bl、第二光束b2及第三光束b3均勾化，并导引至合光区域23。 控制模组91是使第一光束bl、第二光束b2及第三光束b3在不同时间
25 到达合光区域23。在本实施例中，控制模组91包括一光源驱动回路(图中 未显示)，其是驱动第一光源sl、第二光源s2及第三光源s3的开关，使第 一光束bl、第二光束b2及第三光束b3在不同时间到达合光区域23。
另外，控制模组91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91可包括三遮光元件(图中未显示)分别
3o 与第一光源sl、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bl、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23。遮光元件可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#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"是设置于合光区域23,并调变第一光東b、第二光束b2
及第三光束b3以分別形成一第一影像、 一第二影像及一第三影像，本实^
例中，光调变模组92是包括一具有薄膜电晶体(Th i n F i 1 m Trans i s t o r ， TFT ) 的液晶显示面板(TFT-LCD)或一单晶硅液晶显示面板(Liquid Crystal on Silicon，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，该光 5 调变模组92.亦可包括一数位微镜装置(digital, micro-mirror device,,),此为数位光源处理(digital light process ing, 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9是利用时序混色法来达到全彩的效果。所 谓时序混色法则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 m 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，第二光束是为绿光，第三光束是 a为蓝光，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93，而投影透镜93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94。如此即可得到全彩的显示投影。
投影装置9除了可使用第一较佳实施例的合光模组2之外，亦可使用上 述的合光模组3、 4、 5、 6、 7、 8及8'。 20 综上所述，因为依本发明的一种合光模组，是将第一导光柱、第二导
光柱及第三导光柱相邻设置，或仅使用单一导光柱，并将滤光片设置于导 光柱的端部，与习知合光模组的滤光片分开设置相较，本发明更能够节省 空间，且具有较大的结构强度。另外，合光模组可因应导光柱彼此相对位 置的不同，选择不同的方向作为合光区域，而可以提升合光模组应用的选
25 择，并且藉由导光柱可使入射光均匀化。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，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第一导光柱，具有一倾斜端部；一第二导光柱，具有一倾斜端部；一第三导光柱，具有一端部邻近于该第一导光柱及该第二导光柱的该等倾斜端部；一第一滤光片，设置于该第一导光柱的该倾斜端部；一第二滤光片，设置于该第二导光柱的该倾斜端部；一第一光源，邻设于该第一导光柱，发射一第一光束穿过该第一导光柱并经由该第一滤光片到达一合光区域；一第二光源，邻设于该第二导光柱，发射一第二光束穿过该第二导光柱并经由该第二滤光片及该第一滤光片到达该合光区域；以及一第三光源，邻设于该第三导光柱，发射一第三光束穿过该第三导光柱并经由该第二滤光片及该第一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，其特征在于其中所述的第一光 束、该第二光束及该第三光束选自三原色光或青、黄、洋红色光。
3、 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光 源、该第二光源及该第三光源是选自一发光二极管(LED)、 一激光二极管20 ( LD )、 一有机电激发光元件(0ELD )及一场发射元件(FED )。
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光 源、该第二光源及该第三光源是选自一单一发光体、 一多点发光体及一阵 列发光体。
5、 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 25片具有一第一分光膜，该第二滤光片具有一第二分光膜。
6、 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光 束、该第二光束及该第三光束在该合光区域形成一第四光束，该第四光束 为白光。
7、 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导光 加柱邻设于该第二导光柱，使得该第一滤光片与该第二滤光片形成约90度的夹角，该第三导光柱邻设于该第二导光柱，且该第三导光柱的该端部与该 第二滤光片形成约45度的夹角
8、 根据权利要求1所述的合光模组，其特征在于其更包括一第四导光 柱，邻设于该第三导光柱的一fH面
9、根据权利要求1所述的^先模组，其特征在于其中所述的第三导光柱的该端部呈倾斜,且该第二逸尤,〗f王于该第二导光柱的该倾斜端部与i亥 第三导光柱的该倾斜端部之间.-
10、根据权利要求9所迷的合光模组，其特征在于其中所述的第一导 光柱邻设于该第三导先柱的一恻面，且该第一滤光片实质平行于该第二滤光片。。
11、根据权利要求9所迷的合光模组，其特征在于其中所述的第一导光柱邻设于该第三导光柱的一侧面，使得该第 一滤光片与该第二滤光片形 成约90度的夹角。
12、 根据权利要求9所述的合光模组，其特征在于其中所述的第一导 光柱邻设于该第二导光柱，使得该第一滤光片与该第二滤光片形成约90度m 的夹角。
13、 根据权利要求12所述的合光模组，其特征在于其更包括一第四 导光柱，邻设于该第三导光柱的一侧面并具有一倾斜端部，该第一滤光片 位于该第一导光柱的该倾斜端部与该第四导光柱的该倾斜端部之间。
14、 一种合光模组，其特征在于其包括i5 —导光柱，具有相对设置的一第一端部及一第二端部；一第一滤光片，设置于该导光柱的该第一端部； 一第二滤光片，设置于该导光柱的该第二端部；一第一光源，邻设于该第一滤光片，发射一第一光束经由该第一滤光片 到达一合光区域；20 —第二光源，邻设于该第二滤光片，发射一第二光束进入该导光柱经由该第二滤光片及该第一滤光片到达该合光区域；以及一第三光源，邻设于该第二滤光片，发射一第三光束经由该第二滤光 片、该导光柱及该第一滤光片到达该合光区域。
15、 根据权利要求14所述的合光模组，其特征在于其中所述的第三光 25 源邻设于该导光柱的远离该合光区域的一側。
16、 根据权利要求14所述的合光模组，其特征在于其中所述的第一光 束、该第二光束及该第三光束是选自三原色光或青、黄、洋红色光。
17、 根据权利要求14所述的合光模组，其特征在于其中所述的第一光 源、该第二光源及该第三光源是选自一发光二极管(LED)、 一激光二极管加(LD)、 一有机电激发光元件(0ELD)及一场发射元件(FED)。
18、 根据权利要求14所述的合光模组，其特征在于其中所述的第一光 源、该第二光源及该第三光源是选自一单一发光体、 一多点发光体及一阵 列发光体。
19、 根据权利要求14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。
20、 根据权利要求W所述的合光模组，其特征在于其中所迷的导光柱是为一三角柱状体、 一四方柱状体、 一圓柱状体或一多角柱状体,，
21、 根据权利要求H所述的合先模组，其特征在于其更包括至少另一 导光柱，其是邻设于该导光柱或与该导光柱呈阵列设置,
22、 根据权利要求14所述的合光模组，其特征在于其中所迷的第一光 束、该第二光束及该第三光束在该合光区域形成一第四光束，该第四光束为白光。
23、 根据权利要求14所述的合光模组，其特征在于其中所述的第一滤 光片及该第二滤光片呈实质平行。
24、 根据权利要求23所述的合光模组，其特征在于其中所述的第一光 m源及该第二光源邻设于该导光柱的同 一侧。
25、 根据权利要求24所述的合光模组，其特征在于其中所述的第一光 束经由该第一滤光片反射至该合光区域，该第二光束进入该导光柱经由该 第二滤光片反射并穿透该第一滤光片到达该合光区域，该第三光束穿透该 第二滤光片、该导光柱及该第一滤光片到达该合光区域。
26、根据权利要求14所述的合光模组，其特征在于其中所述的第一滤光片与该第二滤光片形成约90度的夹角。
27、根据权利要求26所述的合光模组，其特征在于其中所述的第一光 源及该第二光源是分别邻设于该导光柱的不同側。
全文摘要
本发明是有关一种合光模组。该合光模组，包括第一导光柱、第二导光柱、第三导光柱、第一滤光片、第二滤光片、第一光源、第二光源及第三光源。第一导光柱具有一倾斜端部，第二导光柱具有一倾斜端部，第三导光柱具有倾斜端部；第一滤光片设于第一导光柱倾斜端部，第二滤光片设于第二导光柱倾斜端部；第一光源邻设于第一导光柱，发射第一光束穿过第一导光柱并经第一滤光片到达一合光区域；第二光源邻设于第二导光柱，发射第二光束穿过第二导光柱并经第二及第一滤光片到达合光区域；第三光源邻设于第三导光柱，发射第三光束穿过第三导光柱并经第二及第一滤光片到达合光区域。本发明亦揭露另一种合光模组。本发明可节省空间，能够提高效能及应用性。
文档编号G03B21/14GK101101375SQ200610098479
公开日2008年1月9日 申请日期2006年7月7日 优先权日2006年7月7日
发明者张光华 申请人:精碟科技股份有限公司