[发明专利]光学引擎

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示模块，且特别是涉及一种光学引擎。

背景技术

时下随着光学投影技术的进步，投影装置已被广泛地使用，且发展出能够产生大幅并具有高画质以及高解析度的影像。

图1为一种现有投影装置的结构示意图。请参考图1，此现有投影装置100包括一光源110，一偏振分光器(Polarizing beam splitter，PBS)120，一硅基液晶面板(Liquid-crystal-on-silicon panel，LCOS panel)130，以及一投影镜头140。光源110适于发出一照明光束110a。偏振分光器120配置在照明光束110a的光路径上，且将具有S偏振方向的部分照明光束110a反射至硅基液晶面板130。硅基液晶面板130将此部分照明光束110a转换为具有P偏振方向的影像光束110b，影像光束110b会穿透偏振分光器120并传递至投影镜头140。投影镜头140将影像光束110b投射至屏幕(未绘示)上以形成影像画面。

照明光束110a是由光源110的灯芯112发出，并被光源110的反射式灯罩114反射。由于光源110的亮度集中于灯芯112的中央，所以照明光束110a在接近光轴处的光线的强度大于远离光轴处的光线的强度，这会造成影像画面的中央较亮，而周围较暗。如此一来，现有投影装置100所提供的影像画面便会不均匀。

发明内容

本发明提供一种光学引擎，其能够改善因照明光束不均匀而产生的缺点。

本发明的一实施例提供一种光学引擎，其包括一光源、一偏振分光器、一多焦点透镜以及一光阀。光源适于发出一照明光束。偏振分光器配置于照明光束的光路径上。多焦点透镜配置在照明光束的光路径上，并位于光源与偏振分光器之间。多焦点透镜具有多个折射部，而这些折射部具有彼此不同的有效焦距(Effective focal length，EFLs)。偏振分光器适于让具有一第一偏振方向的至少部分照明光束传递至光阀。光阀适于反射此部分照明光束，并适于将此部分照明光束转换为具有一第二偏振方向的一影像光束。来自光阀的影像光束会传递至偏振分光器。

在本发明的一实施例中，此部分照明光束会被偏振分光器反射至光阀，且来自光阀的影像光束会穿透偏振分光器。

在本发明的一实施例中，此部分照明光束会穿透偏振分光器并传递至光阀，且来自光阀的影像光束会被偏振分光器反射。

在本发明的一实施例中，多焦点透镜例如为一非球面透镜，且多焦点透镜的这些折射部为同轴设置。

在本发明的一实施例中，多焦点透镜例如为一菲涅耳透镜(Fresnel lens)，且各折射部为一菲涅耳区(Fresnel zone)。

在本发明的一实施例中，光学引擎更包括一投影镜头，其中偏振分光器适于让来自光阀的影像光束传递至投影镜头。

在本发明的一实施例中，光学引擎更包括一检偏镜(Analyzer)，其配置于影像光束的光路径上，并位于偏振分光器与投影镜头之间。检偏镜适于让具有第二偏振方向的影像光束穿透，并适于遮挡具有第一偏振方向的光。

在本发明的一实施例中，检偏镜承靠偏振分光器。

在本发明的一实施例中，第一偏振方向实质上垂直于第二偏振方向。

在本发明的一实施例中，光源包括一灯芯及一反射式灯罩。灯芯适于发光。反射式灯罩用以将来自灯芯的光反射为照明光束。

在本发明的一实施例中，反射式灯罩例如为一椭球反射式灯罩。

在本发明的一实施例中，光阀例如为一硅基液晶面板(Liquid-crystal-on-silicon panel，LCOS panel)或一数字微镜元件(Digitalmicro-mirror device，DMD)。

在本发明的实施例的光学引擎中，多焦点透镜可将照明光束均匀化，以使到达光阀的照明光束能更均匀。如此一来，便可将现有技术中因不均匀的照明光束而产生的缺点予以改善。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为一种现有投影装置的结构示意图；

图2A为本发明的第一实施例的光学引擎的结构示意图；

图2B为图2A中的多焦点透镜的前视图；

图3绘示光阀上的参考区域；

图4绘示图1的现有投影装置的硅基液晶面板上的亮度相对于硅基液晶面板上各位置的曲线与图2A光学引擎的光阀上的亮度相对于光阀上各位置的曲线；

图5为本发明的第二实施例的光学引擎的结构示意图；