[发明专利]平板分合光投影显示器

说明书

本发明涉及一种平板分合光投影显示器，特别是涉及一种利用平板式分合光镜来取代块状式分合光棱镜的显示装置。

目前显示器上的影像，主要是由红、绿、蓝三原色光线汇集合成的光点像素所组成。而为了提高显示器的显影品质及效能，一般在利用镜头将光线投影到显示器前，会将光源发射出的光束加以处理，以经控制达到最佳的影像画质，投影显示装置因常被企业界人士携带作演示文稿用，所以须要求具有轻、薄、短、小等特性，因此针对此要求详加研发改良。

图1所示的是一种以往的投影显示装置1，它具有一可将某特定色光的偏振态作转换的第一~第四光偏振选择器(Color Select)111~114、可垂直反射S偏振色光并让P偏振色光直接穿透的第一~四偏极光分光棱镜(PBS)12~15、第一~三光阀161~163，及一镜头17。为了方便说明，以下就图1的光学零件的排列方向来做说明，这些零件大致呈上下二排并置，下排由左而右为第一光偏振选择器111、第一偏极光分光棱镜12、第二光偏振选择器112、第二偏极光分光棱镜13及第一光阀161，上排由左而右为第三光阀163、第三偏极光分光棱镜14、第四偏极光分光棱镜15、第四光偏振选择器114及镜头17，另外第二光阀162是位于第二偏极光分光棱镜13的下方，第三光偏振选择器113则是位于第一偏极光分光棱镜12与第四偏极光分光棱镜15间。当第一~三光阀161~163导通时，可加以调变并改变其偏振色光的偏振态而反射送出反方向的不同偏振态色光，在说明中是设定这些光阀都为导通的状态。

在使用时，一具有偏振态(例如P偏振)的白色光10投射到第一光偏振选择器111时，该第一、二色光101、102维持原先的P偏振通过，而第三色光103则是被转变成S偏振。当第一~三色光101~103送抵第一偏极光分光棱镜12时，P偏振的第一色光101直接向右穿透第一偏极光分光棱镜12、第二光偏振选择器112及第二偏极光分光棱镜13，进入第一光阀161，接着第一色光101被第一光阀161调变并改变成S偏振地反射向左，再被第二偏极光分光棱镜13反射向上，通过第三光偏振选择器113，向上被第四偏极光分光棱镜15反射向右，通过第四光偏振选择器114后射入镜头17。而P偏振的第二色光102在通过第一光偏振选择器111后，也是直接向右穿过第一偏极光分光棱镜12，并在通过第二光偏振选择器112时被转变成S偏振，当抵达第二偏极光分光棱镜13时，该第二色光102被反射向下送抵第二光阀162，接着被第二光阀162调变并改变成P偏振地反射向上，通过第二偏极光分光棱镜13，在通过该第三光偏振选择器113时被改变成S偏振，接着向上被第四偏极光分光棱镜15反射向右，通过第四光偏振选择器114后射入镜头17。上述S偏振的第三色光103向右遇到第一偏极光分光棱镜12时，是被反射向上进入第三偏极光分光棱镜14并被反射向左，抵达第三光阀163，接着S偏振的第三色光103受第三光阀163调变后，反射送出反方向的P偏振第三色光103，并依序向右通过第三偏极光分光棱镜14、第四偏极光分光棱镜15，且在通过第四光偏振选择器114时，被改变成S偏振，而后直接通过镜头17。这些色光再经镜头17投射在预设的投影幕上以合成影像。

以往投影显示装置1借由上述构件达到将白色光分离出三束色光，并经由各光阀调变后再予以合光的效果。但是以往的投影显示装置1是运用了四块立体棱镜，就是零件中的这些偏极光分光棱镜12~15，因这些棱镜是由整块立体玻璃所制成，在制造时可能因有内应力残留，而在使用时，因为必须将这些棱镜固定，也会有部份应力残留，这些残留应力皆会造成双折射效应，而使通过的色光的偏振态受应力作用而不纯正，且色光通过棱镜的路径愈长，该色光的偏振态愈不纯正，使偏漏光的情形更严重，进而造成所得到的影像品质不佳，此外，为了消弭应力，通常在构造上须较为复杂、制造困难度高，且价格成本也相对较高，这些棱镜所占的体积大及重量重，所以在构造及使用上皆有不尽理想的地方。

本发明的主要目的在于提供一种构造简单、价格便宜、重量轻的平板分合光投影显示器。