[发明专利]极化转换元件组及包含该极化转换元件组的投影装置

说明书

技术领域

本发明有关于一种极化转换元件组以及包含该极化转换元件组的投影装置。具体而言，本发明关于一种可提升光学效率，且具低成本的极化转换元件组及投影装置。

背景技术

固态光源如发光二极管(Light emitting diode，LED)或激光二极管(Laser diode，LD)虽然具有使用寿命长、体积小以及不含汞等优点，然而当应用为投影装置的发光光源时，固态光源所提供的亮度与传统高压汞灯相比，两者间仍存在有相当大差距。也因此，固态光源的利用虽然已经愈趋普遍，但在投影领域中仍还未可全面取代掉传统的高压汞灯。

此外，由于一般具有高压汞灯的装置会产生具有紫外线波长的光线而损害观察者的视力，因此尚需增加成本于投影系统中额外设置一紫外线滤镜，以过滤对人眼有害的紫外线。基于此，目前投影系统中的光源多已由发光二极管或激光二极管来取代高压汞灯灯泡，更能使得投影系统更趋近小型化。

另一方面，搭配使用数字光处理(Digital Light Processing，DLP)技术的投影系统，因其具备高亮度、色彩逼真、反应速度快以及轻量化等优势，已成为近年投影设备市场的主流。今日，DLP投影系统的具体应用也已逐渐运用至立体显示投影领域。一般来说，传统DLP投影系统为了在单一台投影机进行立体影像的分光处理，常利用另一旋转滤光转轮与色轮同步转动以交互提供不同波长区域的分光影像给左、右眼，以达到左眼接收左影像，右眼接收右影像，而产生立体影像。然而，无论是转动速率及转动角度，传统立体成像技术的旋转滤光转轮难以与色轮达到最佳的旋转一致性，此为一较难解决的问题。

更进一步来说，传统使用DLP技术的立体显示投影系统大多需搭配价格较为昂贵的主动式眼镜一并使用，故造成传统使用DLP技术的立体显示投影系统的整体成本不易降低。况且，目前主动式眼镜所使用的左右快门切换技术于操作时会存在降低左眼及右眼视角影像亮度的缺点。

再者，于传统立体显示技术中(例如包含使用S偏振方向或是P偏振方向的偏振光)，配戴眼镜的使用者容易因头部倾斜(例如使用者的眼镜的镜片角度和光学系统架构预设方向不一致时)导致左右眼影像遮蔽的不完整而同时看到两个影像，此即为立体显示技术另一长期存在的影像串扰(cross-talk)问题。

有鉴于此，如何解决前述问题及缺点，并设计出可搭配被动式眼镜、具有较低成本、精简的光学配置、体积微型化及提升光学效率(例如亮度)的立体投影系统，乃为此业界亟需努力的目标。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种可提升光学效率，且具低成本的极化转换元件组及投影装置。

为达前述目的，本发明提供一种用于一投影装置的极化转换元件组。极化转换元件包含一偏振分光元件、一1/2波板及一1/4波板。偏振分光元件可将一第一光线分成具有一第一偏振方向的一第一光束与具有一第二偏振方向的一第二光束。1/2波板，设置于该偏振分光元件的一侧，用以接收该第一光束及该第二光束，并使该第二光束经过该1/2波板后转换成具有该第一偏振方向的该第二光束，具有该第一偏振方向的该第二光束与该第一光束合成为具有该第一偏振方向的一第一偏振光。1/4波板，设置于该1/2波板之后，用以接收该第一偏振光，并将其转换成一第一圆偏振光。

为达前述目的，本发明提供一种投影装置。投影装置包含一光源模块，用以于一第一时序时提供一第一光线及于一第二时序时提供一第二光线，一均光元件，用以均匀该第一光线及该第二光线，如前所述的极化转换元件组，用以接收均匀后的该第一光线及该第二光线，并将该第一光线及该第二光线分别转换成该第一圆偏振光及该第二圆偏振光，以及一光调变器，用以接收该第一圆偏振光及该第二圆偏振光，并于该第一时序时将该第一圆偏振光转换成一第一视角影像，且于该第二时序时将该第二圆偏振光转换成一第二视角影像。

为让上述目的、技术特征、和优点能更明显易懂，下文以较佳实施例配合所附图式进行详细说明。

附图说明

图1A为本发明第一实施例的极化转换元件组于第一时序时的示意图；

图1B为本发明第一实施例的极化转换元件组于第二时序时的示意图；

图2为本发明第二实施例的极化转换元件组的示意图；及

图3为本发明较佳实施例投影装置的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、2、33极化转换元件组

11偏振分光元件

121/2波板

131/4波板

16玻片

16a第一表面

16b第二表面