立體裸視投影裝置及顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種光學裝置，特別涉及一種立體裸視投影裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著立體顯示技術的發展，將此技術應用于各種商業化的應用應運而生，例如立體電影、立體電視等等。立體顯示技術為在一時序內，將不同視角的左眼影像與右眼影像，分別傳送至觀賞者的左眼以及右眼，模仿人眼因視差產生的景深，并使觀察者觀看到立體影像。
[0003]此外，還可依據是否需要輔以額外器材分成眼鏡式、頭盔式以及立體裸視顯示技術。其中更以立體裸視顯示技術因不需通過特殊的立體眼鏡或特殊頭盔就可以用直接肉眼直接觀賞，而特別受到業界的關注。
[0004]公知立體裸視投影裝置可通過搭配多個投影裝置(可設置成投影裝置陣列)，實現讓左右眼觀看到不同影像的目的。但此種設計會使得投影裝置微型化困難，且耦合各投影裝置的光路設計也趨復雜。另一種設計則為通過液晶開關元件于不同時序將不同角度的影像傳送給左右眼，然而此種設計雖可縮減投影裝置的體積，例如，若欲提供16個視角，則須配置4級的二段液晶開關，且每個二液晶開關的效率轉換比例約為90 %，故經過4次液晶開關后，實際的轉換效率僅勝65.6%，故采用開關元件除了控制較復雜，整體成像的效率也較差。
[0005]有鑒于此，如何將提供一種光路設計簡單、操控方式簡單、轉換效率較佳、體積以及重量降低的立體裸視投影裝置，乃為此一業界亟待解決的問題。
【發明內容】
[0006]有鑒于上述課題，本發明的主要目的在于提供一種光路設計簡單、操控方式簡單、轉換效率較佳、體積以及重量降低的立體裸視投影裝置。
[0007]為達上述目的，本發明提供一種立體裸視投影裝置，且投影裝置包括光源模塊、光掃描元件、光傳遞元件模塊、合光元件模塊、空間光調制模塊以及鏡頭。
[0008]光源模塊提供光線。光掃描元件具有致動裝置以及反射面，且致動裝置得以偏轉反射面。合光元件模塊包括第一合光元件。空間光調制模塊包括第一空間光調制元件。第一合光元件的入光面的法向量與第一空間光調制元件的反射面的法向量共平面，且平面與投影裝置所設置的平面垂直。
[0009]光線將依序從光源模塊傳遞至光掃描元件、光傳遞元件模塊、合光元件模塊、空間光調制模塊，并經由鏡頭離開投影裝置。
[0010]在本發明一較佳實施例中，光源模塊為激光陣列或激光單元。
[0011]在本發明一較佳實施例中，還包括勻光元件，設置于光掃描元件與光源模塊之間。光線將依序傳遞至勻光元件以及光掃描源元件。
[0012]在本發明一較佳實施例中，合光元件模塊還包括第二合光元件。空間光調制模塊還包括第二空間光調制元件以及第三空間光調制元件。
[0013]光線進入第二空間光調制元件以及第三空間光調制元件后，通過第二合光元件傳遞至第一合光元件，且經過第二合光元件離開的光線為同方向。
[0014]在本發明一較佳實施例中,光掃描兀件可為音圈馬達、多面鏡或微機電鏡片。
[0015]在本發明一較佳實施例中，空間光調制元件為數字微鏡裝置或液晶顯示裝置。
[0016]在本發明一較佳實施例中，光掃描元件的致動裝置依據不同時序使反射面偏轉不同角度，以形成多個不同視域。
[0017]在本發明一較佳實施例中，合光元件為全反射棱鏡。
[0018]在本發明一較佳實施例中，光傳遞元件模塊為反射鏡。
[0019]本發明還可提供一顯示裝置，顯示裝置包括前述任一的投影裝置以及顯示屏幕。且投影裝置于顯示屏幕上形成多個視域。
[0020]在本發明一較佳實施例中，顯示屏幕包含雙層柱狀透鏡。雙層柱狀透鏡具有二柱狀透鏡層及夾于該等柱狀透鏡層之間的全向擴散板。
[0021]本發明的有益效果在于，綜上所述，本實施例可通過光掃描元件將光源模塊所提供的光線，依據不同的時序傳送不同角度的光線至空間光調制模塊上，進而取代公知通過多個光源或開關元件實現于不同時序產生不同視域的作法，以提供一種光路設計簡單、操控方式簡單、體積以及重量降低的立體裸視投影裝置。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的立體裸視投影裝置的第一實施例的示意圖。
[0023]圖2為圖1的立體裸視投影裝置成像示意圖。
[0024]圖3為圖1的立體裸視投影裝置又一成像示意圖。
[0025]圖4為圖1沿AA切線的剖面示意圖。
[0026]圖5為圖1的立體裸視投影裝置又一成像示意圖。
[0027]圖6為本發明的顯示裝置示意圖。
[0028]圖7A為本發明的立體裸視投影裝置的第二實施例的示意圖。
[0029]圖7B為圖7A的立體裸視投影裝置的側面的示意圖。
[0030]其中，附圖標記說明如下:
[0031]1、Ia:投影裝置
[0032]10:光源模塊
[0033]11:勻光元件
[0034]12:光掃描元件
[0035]121:致動裝置
[0036]122:反射面
[0037]13:光傳遞元件模塊
[0038]14:合光元件模塊
[0039]141:第一合光元件
[0040]141A:入光面
[0041]142:第二合光元件
[0042]15:空間光調制模塊
[0043]151:第一空間光調制元件
[0044]152:第二空間光調制元件
[0045]153:第三空間光調制元件
[0046]15IA:反射面
[0047]16:鏡頭
[0048]2:顯示屏幕
[0049]21、23:柱狀透鏡層
[0050]22:全向擴散板
[0051]3:顯示裝置
[0052]AA:剖面線
[0053]B:公知空間光調制件的成像范圍
[0054]B’:成像范圍
[0055]C:區域
[0056]P:平面
[0057]V^V2:法向量
【具體實施方式】
[0058]以下將參照相關附圖，說明依本發明較佳實施例的一種立體裸視投影裝置以及顯示裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
[0059]同時，以下實施例及附圖中，與本發明非直接相關的元件均已省略而未示出；且附圖中各元件間的尺寸關系僅為求容易了解，非用以限制實際比例。
[0060]本文所例示的投影裝置可以是數字光學處理(Digital Light Processing ；DLP)投影顯示器或是液晶投影裝置(Liquid Crystal Display ;LCD),或單晶娃液晶顯示器(Liquid Crystal On Silicon System, LCOS System)等具有投影顯示功能的設備。
[0061]請先參考圖1至圖5，圖1為本發明的立體裸視投影裝置的第一實施例的示意圖。圖2為圖1的立體裸視投影裝置成像示意圖。圖3、圖5為圖1的立體裸視投影裝置又一成像示意圖。圖4為圖1沿AA切線的剖面示意圖。
[0062]本實施例的投影裝置I至少包括光源模塊10、光掃描元件12、光傳遞元件模塊13、合光兀件模塊14、空間光調制模塊15以及鏡頭16。光線將依序從光源模塊10傳遞至光掃描元件12、光傳遞元件模塊13、合光元件模塊14、空間光調制模塊15，并經由鏡頭16離開投影裝置I。
[0063]光源模塊10設置于光掃描兀件12的一側,光源模塊10可提供光線。且光源模塊10可為激光陣列或激光單元。
[0064]此外，本實施例還可包括勻光元件11，使得光線可被均勻化形成一條狀光源后再進入光掃描兀件12,勻光兀件11可設置于光掃描兀件12與光源模塊10之間。光線將依序傳遞至勻光元件11以及光掃描源元件12。此處所稱的“勻光元件”可為積分柱(integrat1n rod)或是光通道(light tunnel)。
[0065]光掃描元件12具有致動裝置121以及反射面122，且致動裝置121得以偏轉反射面122。其中，本實施例的光掃描元件12可為音圈馬達(voice coil motor)、多面鏡(Polygon mirror)或微機電(MEMS)鏡片或是這些的組合等所構成。
[0066]且本實施例的音圈馬達可為電流鏡(galvano mirror),電流鏡還可包括設置于磁場的可動線圈(未示出)。并可通過電流大小產生的電磁力轉動可動線圈帶動轉軸轉動，并偏轉連接轉軸的反射鏡。簡言之，若光掃描元件12為電流鏡，則可通過控制電流鏡的電流的大小以調整反射鏡的角度。
[0067]此外，本實施例的反射面122可偏轉的角度為20度?-20度，若欲將光源模塊10所提供的條狀光線，在不同的時序投射成16個不同角度的條狀光源，則反射面每次可偏轉
2.5度。但此處也可切分為32個不同角度，以形成32個視域，換言之，此處的角度分配將以視域數量需求有所調整，不以此處敘述的16個為限制。
[0068]承前，光掃描元件12的致動裝置121可依據不同時序使反射面122偏轉不同角度，以形成多個不同視域。使得來自X-Y坐標平面上光源模塊10的光線可到Y-Z坐標平面上(圖2)，在Y方向進行掃描且成像。
[0069]光傳遞元件模塊13為反射鏡，且設置于合光元件模塊14與光掃描元件12之間。且本實施例的光傳遞元件模塊13與光掃描元件12夾45度角，故光線從光掃描元件12傳遞到合光元件模塊14被偏轉90度，并可成像于X-Z坐標平面上(圖2)。
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