TW482919B - Projection type color image display apparatus - Google Patents

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482919 _案號 88116119_年月日__ 五、發明說明（1) 發明背景 - 1 .發明領域： 本發明係關於一種投影型彩色影像顯示裝置，較特別的 是，本發明關於一種單板投影型彩色影像顯示裝置，用於 以單一 L C D (液晶顯示器）產生一彩色顯示，而不使用一濾 色器。 2 .相關技藝說明： 以下將說明一種結合一般LCD裝置之投影型彩色影像顯 示裝置（以下稱之為投影型彩色LCD裝置）。一投影型彩色 LCD裝置係期_望可進一步研發於工業中，因為其可提供穴 項超越一投影型C RT (陰極射線管）顯示裝置之優點，例如 其具有較寬之彩色複製範圍；其尺寸小且重量輕，而攜帶 性佳；其不受地磁影響，因此不需要漸縮式調整。惟，投 影型彩色LCD裝置中所用之LCD裝置通常不放射光線，而需 要提供一分離式光源。 a 用於此一投影型彩色影像顯示裝置之顯示系統包括一三 板式系統，即三個L C D裝置用於主色，即R (紅）、G (綠）、 B (藍），及一單板式系統，即僅使用一 L C D裝置。三板式系 統之投影型彩色影像顯示裝置包括一用於將白色光分色成 R、G、B光束之光學系統，及用於各別地控制R、G、B光束 以形成R、G、B影像之三個LCD裝置，R、G、B影像呈光學 性相互疊合，以利產生一全色彩顯示。在三板式系統中， 自白色光源放射出之光線可有效率地使用，且一高純度之 色彩可顯示出。惟，系統仍需要上述之分色系統及合色系 統，因而整體光學系統變得複雜，因為其需要大量組件，

O:\60\60434.ptc 第6頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 五、發明說明（2) 因此以裝置之成本與尺寸而言其大體上未如單板式系統優 異。 另一方面，單板式系統之一投影型彩色LCD裝置僅使用 一 L C D裝置，在單板式系統中，包括一馬賽克或長條形排 列方式RGB濾色器之LCD裝置係由一投影光學系統投影，例 如此一投影型彩色LCD裝置揭述於第59-230383號日本先前 公告案中。單板式系統係適用於一低成本與小尺寸之投影 系統，因為其僅需要一 LCD裝置，且光學系統較三板式系 統者簡化。 惟，在單板式系統中，光線係由濾色器吸收或反射，a 此僅有大約1 / 3入射光可供使用，據此，由備有濾色器之 單板式系統取得之亮度係比單板式系統具有相同光源亮度 情況下由三板式系統取得者之大約1 / 3。 減低亮度之一可行性解決方式為增加所用光源之亮度， 惟，光源亮度之增加係關聯到功率消耗之增加，此屬不必 要者，特別是當裝置在家中使用時。當使用一吸收型濾色 器時，由濾色器吸收之光線即轉換為熱，因此，光源亮度 之增加不僅增高L C D裝置之溫度，亦加速濾、色器之老化。 因此，為了改善一投影型彩色影像顯示裝置之實用值，重 量的是可有效地使用已知之光線，而無不必要地增加光源 之亮度。 為了解決相關於單板投影型彩色影像顯示裝置之上述問 題，例如第4- 6 0 5 38號日本先前公告案即揭述一投影型彩 色影像顯示裝置，其中複數兩色性面鏡係排列成扇狀，以 利改善光效率。

O:\60\60434.ptc 第7頁 482919 _案號88Π6119_年月日__ 五、發明說明（3) 習知之投影型彩色影像顯示裝置藉由提供呈扇狀排列之 複數兩色性面鏡1 0 4 R、1 0 4 G、1 〇 4 B以改善光效率，其將白 色光自一白色光源101分色成R、G、B光束，如圖38所示。 本文之R、G、B係分別指紅、綠、藍色，且r、g、B光束分 別指紅、綠、藍色光束。 在習知裝置中，由兩色性面鏡l〇4R、104G、104B分離之 光束係分別以不同角度投射於微透鏡列1 〇 5上，微透鏡列 1 0 5提供於較接近白色光源1 〇 1之l C D裝置1 0 7 —側上。通過 微透鏡列1 0 5後，色光束即根據其入射角而分佈於LCD裝置 107之不同夜晶區（像素區），其由不同訊號電極驅動，不_ 同顏色訊號係獨立地施加於該電極。分佈之光束投影出去 而經由一場透鏡108與一投影透鏡1〇9以放大至一螢幕11〇 上，諸透鏡則提供於LCD裝置1 〇 7之一光輸出側上。習知投 影型彩色影像顯示裝置並未使用一吸收型濾色器，因而取 得一改善之光效率，藉以顯示明亮之影像。 參閱圖39 ’用於習知投影型彩色LC])裝置中之LCD裝置 107包括二透明基板i〇7a、i〇7b及一介置於其間之液晶層 107c ’雖然圖中未示’但是其他元件如一驅動電路（包括 TFTs、訊號線等等）及對齊膜亦提供於透明基板丨〇7a、 1 0 7 b之間。在面向液晶層丨〇 7 c之透明基板丨〇 7 a 一側上，一 ，色基質1 1 1係提供以阻擋光線通過非用於顯示之線路 區。各像素之一光線傳送區係稱為一像素孔，所有像素孔 相關於螢幕尺寸之總面積比即稱為開口率。 微透_鏡列105係一群微透鏡1〇6，各具有一對應於LCD裝 置107二個像素之尺寸，微透鏡列1〇5由入射之r、G、b光

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案號 8811R11Q 五、發明說明（4) 束（各別準直）形成三色之聚焦點於 明基板1 0 7 a —側上之對應色之各 有…、色基質1 1 1之透， 側）。隨後，影像訊號施加以控制1像素上（即圖39上之底 各別像素。 " 、聚焦點形成於其上之 在一般未備有一微透鏡之LCD裝 1 1 1上之光線無法用於顯示，因而合’投射於黑色基質 面，在備有微透鏡列丨0 5之上述投^降低光效率。另一方 中，投影於微透鏡1 〇 6上之光線f $型彩色影像顯示裝置 此，通過LCD裝置107之光線量增加可，聚+焦於像素孔上，因 影。若一聚焦光束點之尺寸小^二偟藉此取得一明亮之投 率可達到最大，惟，為了達到此條1之尺寸，則光效 通過一微透鏡後之聚焦光束 ^:則會有以下限制。 與入射光之平行度（即光線相關於主光係结由微透鏡之焦距f 定，在圖39之光學系統中，焦距f應=佈角度）所決 基材l〇7a之厚度，惟，在此用^為相等於透明 中，複數LCD裝置係先製成以置製程 切成細片，因此一極薄之玻璃板益法^吏板上’大玻璃板再 ir;毫广。=置製造中常用之玻璃板厚度d大ΐ。Γ 空氣等效严产^ 板之折射率n大約丨.52，因此玻璃板之 二需為大=:)大約46 0至7 30微米’因此-微透鏡之 γ3。，ΛΛ 米以上。當照射光之平行度大約 -ύ 則水焦點之尺寸Φ大約48微米（φ = 2 · f · 〇 (/ t 3°))，因此當一像素孔之寬度小於大約4 8微采暗， 聚焦光束點即跨過孔以外，造成聚焦損失。、 ^ 例如在-LCD裝置中，若其採用—長條形排列方式且具

O:\60\60434.ptc 482919 案號 88116119 曰 修正 五、發明說明（5) 有大約9 1毫米對角線長度、大約3 : 4長寬比、及 - 48 0 X [ 6 4 0 X 3 (RGB) = 1 9 2 0 ](垂直方向X橫向）像素（即俗稱 之V G A (視頻圖型列），則像素之橫向間距僅約3 8微米，因 此聚焦光束點容易跨出一像素孔，甚至易有一 R光束點疊 合於鄰近之B與G像素，致使投影影像中之彩色複製性惡 化，、此種不必要之現象即稱為混色。近年來，LCD裝置已 製成較=尺寸與較高解析度，藉以減小一像素尺寸，若無 特殊測量值時則光效率會進一步減低，藉此使投影之亮度 無法確定且不必要之混色亦無法避免。 此一問題之一可行性解決方法可見於共同讓與之第 9 - lj 4 0 2 3號日本先前公告案，其中由一第一微透鏡列形成 之聚焦光束點係成像，且利用一第二微透鏡列而放大至一 L C D裝置之像素孔上。在此方法中，第一微透鏡列所形成 之聚焦光束點係存在於LC D裝置外側，因此光束點可以有 效地聚焦於像素孔上，而不減少透明基板1 〇 7 a之厚度。 在採用兩色性面鏡與一微透鏡列之上述習知單板式投影 型f色影像顯示裝置中，光效率可因為不使用一吸收型濾 色器而得以改善，但是卻有以下之相關問題。 ^ 一，通過螢幕之明度分佈無法使之充分均勻，為了取 =咼品質投影，其需使通過螢幕之明度分佈均勻以及改善 冗度、顏色複製性、解析度及類此者。通常當一 L c D裝置 1 一，=拋=線形面鏡或橢圓形面鏡之聚焦系統直接照射 牯，明度係在螢幕中央呈峰值而趨向勞幕 第9 - 1 1 4 0 2 3號日本先前公告宰1右 二遠貝】減韵 ^ ^ ^ m 个儿月j A 口茶具有一提供於LCD裝置附 近之弟一 4透鏡列，因此，由第一與泳拉 ^ 试透鏡列形成之一群聚

第10頁 482919 _案號 88116Π9_年月日_Ifi_ 五、發明說明（6) 焦光束點取代由先前聚焦光學系統產生之不均勻明度分， 佈。隨後聚焦光束點群再次成像，以利僅對應於各別光束 點附近中之LCD裝置之像素，因此，明度分佈中之不均勻 性仍存留於投影影像中。 明度分佈中之不均勻性不僅為單板式系統，亦為三板式 投影型彩色影像顯示裝置之問題，關於三板式投影型彩色 影像顯示裝置中所發生之明度分佈不均勻解決方法，此技 術領域中係採用一藉由組合二個俗稱蠅眼透鏡列之光學系 統而取得。再者，第7-181392號日本先前公告案說明一種 系統，其採用二蠅眼透鏡列與一微透鏡列，以利改善明度 分佈且亦改善聚焦光線至一像素孔上之效率。 第7 - 1 8 1 3 9 2號日本先前公告案說明明度分佈可藉由將第 一蠅眼透鏡列形成之二次白色光源影像（二次白色光源影 像通常相同於一微透鏡形成之聚焦點），利用第二蠅眼透 鏡列以照射於LCD裝置之螢幕而改善，使得二次白色光源 影像上下疊合。該案亦說明聚焦效率可藉由微透鏡將排列 圖案相似於像素排列方式之二次光源影像聚焦於對應像素 孔上而改善之，惟，在7 - 1 8 1 3 9 2號公告案之系統中，二次 光源影像呈白色，因此系統需要一彩色分離光學元件與一 彩色合成光學元件，因此系統仍具有相關於三板式系統之 上述問題。為了使用系統於一單板式系統，故需一濾色 器，而使得渡色時有一些吸收損失。 第8 - 3 1 3 8 4 7號日本先前公告案揭述一種使用單板式系統 之投影型彩色影像顯示裝置，其中蠅眼透鏡列與一微透鏡 列係組合使用。在投影型彩色影像顯示裝置中，白色光利

O:\60\60434.ptc 第11頁 482919 _案號88116119_年月日__ 五、發明說明（7) 用一彩色分離光學元件而分離成R、G、B光束，裝置包括， 一對第一、二蠅眼透鏡列，以用於R、G、B各光束。由第 一蠅眼透鏡列形成之二次光源影像係緊密排列成一相對應 於一像素孔形狀之圖案，藉此形成一群R、G、B光源影 像，R、G、B光源影像照射於影像顯示裝置，而利用分別 用於各別顏色之第二蠅眼透鏡列以相互重疊，因而可改善 明度分佈，隨後微透鏡將一預定色聚焦於一像素孔上。系 統雖然沒有濾、色所致之吸收損失，但是需要一绳眼透鏡光 學系統以用於各色，因而增加組件數及整體光學系統之尺 寸。 _ _ 第二項問題在於涉及一LCD裝置顯示原理之使用偏光之 效率無法充分改善，此問題亦為單板式與三板式系統所 有。在一LCD裝置中，僅有一部份非定向偏光之照明光線 (即線性偏光光線）係由一提供於LCD裝置光輸入側上之偏 光板傳送，且線性偏光光線由L CD裝置加以調制。隨後， 調制光線之一不必要部份進一步由提供於L C D裝置光輸出 侧上之另一偏光板去除，藉以顯示一影像，一半以上之照 明光線可在光線通過第一偏光板時去除與失去。 為了改善使用偏光光線之效率，一偏光轉換方法已在此 技藝領域中提出，其中一PBS(偏光光束分裂器）用於在入 射光投射於LCD裝置上之前先對齊於入射光之偏光方向。 第7 - 1 8 1 3 9 2號日本先前公告案亦揭露一種使用一PBS之偏 光轉換方法，惟，因為偏光方向對齊結果而取得之一光束 係在偏光分離之前即已平行於一光束，因此使一光束之截 面積加倍，故增大了光學系統之尺寸。再者，當L CD裝置

O:\60\60434.ptc 第12頁 482919 _案號88116119_年月日__ 五、發明說明（8) 之顯示區面積很小時，聚焦於顯示平面上之有效光線量即 減少。 再者，第8 - 3 0 4 7 3 9號日本先前公告案揭露一種系統組合 使用長條形排列之二蠅眼透鏡列與一P B S，以利改善明度 分佈均勻度，且亦利用偏光轉換而在一小空間中改善光效 率。惟，系統形成之二次光源影像呈白色，且該系統僅在 應用於三板式投影型彩色影像顯示裝置。 發明概述 依本發明之一内容所示，本發明之一種投影型彩色影像 顯示裝置包#: 一光源段，用於產生白色光束；一第一蠅_ 眼透鏡列’包含複數透鏡’以形成光源段之複數二次光源 影像點；一第二蠅眼透鏡列，包含至少相同於第一蠅眼透 鏡列者之透鏡數，其係提供於一接近第一蠅眼透鏡列形成 複數二次光源影像點之位置；一微透鏡列，包含複數微透 鏡，其中已通過第二蠅眼透鏡列各別透鏡之光束係在微透 鏡列上相互重疊；一單影像顯示裝置，包含排列成預定排 列方式之複數彩色像素，用於調制來自微透鏡之光束；一 分色器，係提供於一自光源段至微透鏡列之光學路徑中之 一預定位置，用於將白色光束分色成R、G、B光束；及一 投影透鏡，用於投影由影像顯示裝置輸出之光束。複數二 次光源影像點係經分色與排列成相似於影像顯示裝置複數 彩色像素排列方式之圖案，複數微透鏡各形成聚焦之點於 一具有對應顏色之彩色像素上，其對應於已分色與排列之 二次光源影像點。 本發明之一實例中，微透鏡係以一間距排列，該間距為

O:\60\60434.ptc 第13頁 482919 _案號88Π6119_年月日__ 五、發明說明（9) 影像顯示裝置R、G、Β彩色像素群排列間距之整數倍。， 本發明之一實例中，分色器係提供於光源段與第一蠅眼 透鏡列之間；由分色器分色之白色光束係投射於第一蠅眼 透鏡列上，而呈相互重疊；第一蠅眼透鏡列以一相似於影 像顯示裝置複數彩色像素排列方式之圖案，而分色及排列 二次光源影像點。 本發明之一實例中，分色器係提供於第二蠅眼透鏡列之 一光源侧上；第二蠅眼透鏡列包含多數透鏡，其數量至少 三倍大於第一蠅眼透鏡列之透鏡數，且以一相似於影像顯 示裝置複數麥色像素排列方式之圖案形成已分色與排列之 二次光源影像點。 本發明之一實例中，分色器係提供於第二蠅眼透鏡列之 一光輸出側上；二次光源影像點係以一相似於影像顯示裝 置複數彩色像素排列方式之圖案虛擬分色與排列。 本發明之一實例中，分色器係一列呈規則性排列之長條 形彩色分離光學元件；分色器係提供於第二蠅眼透鏡列之 一光源側或一光輸出側上，且將二次光源影像點分色成 R、G、Β光束，其係沿著影像顯示裝置R、G、Β彩色像素之 一排列方向，而以一規則性間距排列。 本發明之一實例中，分色器進一步包含複數全反射式面 鏡，係對應於複數彩色分離光學元件而提供。 本發明之一實例中，分色器包含：複數第一兩色性稜鏡 或兩色性面鏡，各包含一誘電材料多層膜，用於反射R、 G、Β之其中二色及傳送R、G、B之另一色；複數第二兩色 性稜鏡或兩色性面鏡，各用於在一方向中反射由第一兩色

O:\60\60434.ptc 第14頁 482919 _案號88116119_年 月 曰 修正_ 五、發明說明（10) 性稜鏡或兩色性面鏡反射之二顏色其中一者，此方向大致 相同於光線由第一兩色性棱鏡或兩色性面鏡傳送之方向； 複數第三兩色性稜鏡、兩色性面鏡、全反射式稜鏡或全反 射式面鏡中之任意者，各用於在一方向中反射由第二兩色 性稜鏡或兩色性面鏡傳送之光線，此方向大致相同於光線 由第一兩色性稜鏡或兩色性面鏡傳送之方向；第一兩色性 稜鏡或兩色性面鏡、第二兩色性稜鏡或兩色性面鏡、及第 三兩色性稜鏡、兩色性面鏡、全反射式稜鏡或全反射式面 鏡皆呈規則性排列。 本發明之_一實例中，分色器包含：複數第一交叉兩色性_ 稜鏡或交叉兩色性面鏡，各包含一誘電材料多層膜，用於 反射R、G、B之其中二色及傳送R、G、B之另一色；複數第 二兩色性稜鏡、兩色性面鏡、全反射式稜鏡或全反射式面 鏡中之任意者，其分別用於在一方向中反射由第一交叉兩 色性稜鏡或兩色性面鏡反射之二顏色，此方向大致相同於 光線由第一交叉兩色性稜鏡或交叉兩色性面鏡傳送之方 向；第一交叉兩色性稜鏡或兩色性面鏡、及第二兩色性稜 鏡、兩色性面鏡、全反射式稜鏡或全反射式面鏡皆呈規則 性排列。 本發明之一實例中，分色器包含一第一分色表面，用於 反射R、G、B其中一色而傳送R、G、B另二色，一第二分色 表面，用於反射由第一分色表面傳送之二顏色其中一色而 傳送另一顏色，及一反射性表面，用於反射由第二分色表 面傳送之光線；及第一分色表面、第二分色表面及反射性 表面係大致呈相互平行排列。

O:\60\60434.ptc 第15頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 五、發明說明（11) 本發明之一實例中，分色器包含二或三板件；一誘電材 料多層膜，係形成於二或三板件之至少三側上。 本發明之一實例中，分色器包含一三角形棱鏡與一或二 板件；一誘電材料多層膜，係形成於三角形稜鏡與一或二 板件之至少三側上。 本發明之一實例中，裝置進一步包含一偏光轉換光學元 件，係提供於第二蠅眼透鏡列之一光源側或一光輸出側 上；偏光轉換光學元件包含：一偏光光束分裂器，係利用 反射其中一偏光成分而傳送另一偏光成分，以於一方向中 將形成二次祀源影像點之各光束分離成一 P偏光成分與一S 偏光成分’此方向垂直於分色器將光束分離成R、G、B三 波長帶之方向；複數全反射式稜鏡或全反射式面鏡，各於 一方向中反射已由偏光光分裂器反射之P偏光成分與S偏光 成分其中一者，此方向大致相同於已由偏光光束分裂器傳 送之P偏光成分與S偏光成分另一者之方向，其中偏光光束 分裂器及全反射式稜鏡或全反射式面鏡係規則地且交替地 排列成一長條形圖案；一偏光轴線旋轉器’係設於偏光光 束分裂器及全反射式稜鏡或全反射式面鏡其中一者之一光 輸出側上。 本發明之一實例中，偏光轉換光學元件進一步包含一間 隔件，用於定義呈規則地且交替地排列成一長條形圖案之 偏光光束分裂器與全反射式稜鏡或全反射式面鏡之間之一 間距。 本發明之一實例中，投影型彩色影像顯示裝置進一步包 含一偏光分離器，係提供於光源段與第一蠅眼透鏡列之

O:\60\60434.ptc 第16頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 五、發明說明（12) 間，偏光分離器包含：一偏光光束分裂器，係利用反射其， 中一偏光成分而傳送另一偏光成分，以將來自光源段之白 色光束分離成一P偏光成分與一S偏光成分；一反射器’用 於將已由偏光光束分裂器傳送之其中一偏光成分反射向偏 光光束分裂器；由偏光分離器分離之P偏光成分與S偏光成 分係各別以不同角度投射於第一蠅眼透鏡列上，而呈相互 重疊；由第一繩眼透鏡列形成之P偏光成分與S偏光成分之 二次光源影像係排成於一方向中，此方向垂直於分色器將 白色光束分色之方向；裝置進一步包含一偏光軸線旋轉 器，係沿著P_偏光成分或S偏光成分之一光學路徑而提供於 一接近P偏光成分與S偏光成分之二次光源影像點形成位 置。 本發明之一實例中，分色器沿一分色方向進行之二次光 源影像點尺寸與已分色二次光源影像點間距之間之一比率 係大致等於或小於沿該分色方向之影像顯示裝置各彩色像 素孔尺寸與彩色像素間距之間之一比率。 本發明之一實例中，投影型彩色影像顯示裝置進一步包 含一光罩，係提供於第二繩眼透鏡列之一光源側或一光輸 出側上，光罩包含複數開孔，各具有一相似於影像顯示裝 置之一彩色像素孔者之形狀。 本發明之一功能將說明如下。 依本發明所示，分色成R、G、B之各別二次光源影像排 列方式或二次光源影像群之排列方式（各群包括同色之複 數二次光源影像）係相似於影像顯示裝置之彩色像素排列 方式（包括其顏色排列），微透鏡列之透鏡將二次光源影像

O:\60\60434.ptc 第17頁 482919 案號 88116119 年 月 修正 五、發明說明（13) 之排列方式成 束點形成於影 將白色光源之 於各別顏色之 造成之吸收性 源影像之光束 影像顯示裝置 均勻，故無需 此可取得一具 先形成，隨锋 準直光束形成 距，且不降低 正常厚度透明 為過度減小透 分色器可提 由分色器分色 第一蠅眼透鏡 二次光源影像 此，依所需排 彩色光束與第 當分色器以 之前已漸縮之 次光源影像之 光學轴線佔用 面可以僅提供 像，以利將構成分色二次光源影像之聚焦光 像顯示裝置之各別像素孔上，故其可有效地 光線分色成彩色光束，以及使彩色光束投射 像素上，因此可取得一明亮之投影而無濾色 損失。再者，供第一蠅眼透鏡列形成二次光 係由第二蠅眼透鏡列散佈，使得各光束跨過 之整個螢幕，藉以使投影影像中之明亮分佈 對R、G、B各色提供複數组蠅眼透鏡列，因 有精巧光學系統之裝置。又，二次光源影像 形成聚焦點，因此相較於先前技藝中直接由 之聚焦點，裝置可設計有一增大之微透鏡焦 光學系統之整體光效率，因此可使用一採用 基板之LCD裝置，結果本發明之裝置即無因 明基板厚度所致減低生產量之優點。 供於光源段與第一蠅眼透鏡列之間，使光束 而分別具有R、G、B波長帶，且光束照射於 列上及相互重疊。依此，分色成R、G、B之 即依據光束之入射角而形成於各別位置，因 列方式排列之二次光源影像可藉由適度設定 一蠅眼透鏡列之入射角而取得。 長條排列圖案提供時，在形成二次光源影像 白色光束即分別由分色器分色，藉以形成二 一分色排列，因而減少彩色分離光學元件沿 之空間。由於用於各別色之各分離/反射表 於一需要表面之位置，因此相較於包含三個

O:\60\60434.ptc 第18頁 482919 案號 88116Π9 年 月 曰 修正 五、發明說明（14) 分色表面之分色器而可減少誘電材料多層膜之面積。 ， 再者，光學路徑差異可進一步藉由採用一分色器而減 少，其包含：複數第一兩色性稜鏡或兩色性面鏡，各包含 一誘電材料多層膜，用於反射R、G、B之其中二色及傳送 R、G、B之另一色；複數第二兩色性稜鏡或兩色性面鏡， 各用於在一方向中反射由第一兩色性稜鏡或兩色性面鏡反 射之二顏色其中一者，此方向大致相同於光線由第一兩色 性稜鏡或兩色性面鏡傳送之方向；複數第三兩色性稜鏡、 兩色性面鏡、全反射式稜鏡或全反射式面鏡中之任意者， 各用於在一歹向中反射由第二兩色性稜鏡或兩色性面鏡谭 送之光線，此方向大致相同於光線由第一兩色性棱鏡或兩 色性面鏡傳送之方向；第一兩色性稜鏡或兩色性面鏡、第 二兩色性稜鏡或兩色性面鏡、及第三兩色性稜鏡、兩色性 面鏡、全反射式稜鏡或全反射式面鏡皆呈規則性排列。 藉由使用包含三個分色表面之分色器，形成二次光源影 像之所有光束係一次分色完成，亦因分色器之故，其可利 用將各別顏色之光學路徑相互移動而形成二次光源影像之 分色排列方式。在此例子中，光學系統結構係在分色段處 折疊，使各光學路徑相互重疊，藉以減少光學系統之體 積，故製造長條形排列圖案之製程並不複雜。 當複數板件或一三角形稜鏡及一板件利用一光學黏接劑 接附在一起時，所有光學元件可用一單夾具固定，因此可 防止其在欲反射光線處以外之介面做任意反射，藉以避免 此非預期反射表面所反射之光線成分可能發生之不必要混 色現象。再者，藉由整合諸光學元件，則光學系統之剛性

482919 _案號 88Π6119_年月日__ 五、發明說明（15) 可提高，以避免一反射性表面或類此物彎曲。依此，光學 系統亦可抵抗由於誘電材料多層膜曝露於空氣而發生之波 長特徵變化、長期減少反射率之老化現象、及其掉落至地 面時之震動。由於此一整合所致之一間隙可藉由嵌入一透 明板、或調整所用板件之厚度而輕易地解決，必要時板件 可以研磨至一預定厚度。 分色器可提供於第二蠅眼透鏡列之光輸出側上，用於提 供呈分色為R、G、B之二次光源影像列，在此例子中，實 際之二次光源影像仍呈白色，但是已分色之二次光源影像 實際上係由分色器之功能所提供，其係自微透鏡列或影攀 顯示裝置視之（即虛擬分色）。 再者，其可提供一偏光轉換光學元件於第二蠅眼透鏡列 之光源側或光輸出側上，以利改善照射光線效率，而進一 步增加投影之亮度。由於光束數僅在光束漸縮處增加，因 此在偏光轉換後之光學路徑截面積並不增加，藉以保持光 學系統之精巧化。 偏光轉換光學元件另可藉由規則地排列偏光光束分裂 器、全反射式稜鏡或全反射式面鏡、及間隔件或一長條形 圖案而提供，依此，其可調整二次光源影像之排列方式， 而影像之數量係利用偏光轉換而增加，藉此使二次光源影 像可以較輕易地聚焦於影像顯示裝置之各別像素孔上。

此外，裝置可以進一步包含一偏光分離器，係提供於光 源段與第一蠅眼透鏡列之間，偏光分離器包含一偏光光束 分裂器，係利用反射其中一偏光成分而傳送另一偏光成 分，以將來自光源段之白色光束分離成一 P偏光成分與一 S

O:\60\60434.ptc 第20頁 482919 _案號88116119_年月日__ 五、發明說明（16) 偏光成分；及一反射器，用於將已由偏光光束分裂器傳送 之其中一偏光成分反射向偏光光束分裂器；由偏光分離器 分離之P偏光成分與S偏光成分係各別以不同角度投射於第 一蠅眼透鏡列上，而呈相互重疊；由第一蠅眼透鏡列形成 之P偏光成分與S偏光成分之二次光源影像係排成於一方向 中，此方向垂直於分色器將白色光束分色之方向；及裝置 進一步包含一偏光軸線旋轉器，係沿著p偏光成分或S偏光 成分之一光學路徑而提供於一接近P偏光成分與S偏光成分 之二次光源影像點形成位置。在此一結構中，偏光分離係 在準直之光_束上進行，各光束具有較大之截面積，惟，俜 光分離僅藉由控制P偏光成分與S偏光成分來進行，以利各 別用不同角度投射於第一蠅眼透鏡列上，且各光學路徑大 致相互重疊，因此，光學系統可以保持精巧。再者，由於 二次光源影像可以相互接近地排列，因此二次光源影像較 易於聚焦在像素孔上。 由分色器沿一分色方向進行之二次光源影像點尺寸與其 已分色二次光源影像點間距之間之一比率係大致等於或小 於沿該分色方向之影像顯示裝置各彩色像素孔尺寸與彩色 像素間距之間之一比率。依此，由微透鏡列形成之聚焦點 即完全由各別像素孔覆蓋，藉以改善聚焦效率及因而取得 一明亮之投影。再者，依此則一不必要之色光不致導送到 鄰近像素，以防止不必要之混色所造成之顯示品質降低。 裝置進一步包含一光罩，係提供於第二繩眼透鏡列之一 光源側或一光輸出側上，光罩包含複數開孔，各具有一相 似於影像顯示裝置之一彩色像素孔者之形狀。依此，甚至

O:\60\60434.ptc 第21頁 482919 _案號88116Π9_年月日__ 五、發明說明（17) 當有些無法聚焦於一像素孔上之光線時，此光線可先由光 罩阻擋之，故可避免發生不必要之混色，且避免顯示品質 降低。 本發明之優點在於提供一精巧之單板式投影型彩色影像 顯示裝置：其採用一具有正常厚度透明基板之LCD裝置，藉 以避免當使用極薄透明基板時所發生之LCD裝置產量下 降；其具有一高照射光線效率；其提供一均勻之明度分 佈；及其取得一高顯示品質而無不必要之混色。 本發明之上述及其他優點可由習於此技者在審閱及瞭解 以下詳細說日月與相關圖式後得知。 _ 圖式簡單說明 圖1說明本發明範例1之一投影型彩色影像顯示裝置； 圖2係以截面圖說明圖1投影型彩色影像顯示裝置中提供 之一微透鏡列與一LCD裝置； 圖3係以平面圖說明圖1投影型彩色影像顯示裝置中提供 之一第一蠅眼透鏡列； 圖4係以平面圖說明圖1投影型彩色影像顯示裝置中提供 之一第二蠅眼透鏡列； 圖5 A、5 B說明圖1投影型彩色影像顯示裝置中提供之微 透鏡列各微透鏡形狀，及其相關於LC D裝置内部像素排列 方式之排列方式； 圖6說明本發明範例2之一投影型彩色影像顯示裝置； 圖7係以平面圖說明圖6投影型彩色影像顯示裝置中提供 之一第一蠅眼透鏡列； 圖8係以平面圖說明圖6投影型彩色影像顯示裝置中提供

O:\60\60434.ptc 第22頁 482919 _案號88116119_年月日__ 五、發明說明（18) 之一第二蠅眼透鏡列； ， 圖9說明圖6投影型彩色影像顯示裝置中提供之微透鏡列 各微透鏡形狀，及其相關於LCD裝置内部像素排列方式之 排列方式； 圖1 0說明圖6投影型彩色影像顯示裝置中提供之另一微 透鏡列各微透鏡形狀，及其相關於LC D裝置内部像素排列 方式之排列方式； 圖1 1說明本發明範例3之一投影型彩色影像顯示裝置； 圖1 2係以平面圖說明圖1 1投影型彩色影像顯示裝置中提 供之一第一蟬眼透鏡列； 一 圖1 3係以平面圖說明圖1 1投影型彩色影像顯示裝置中提 供之一第二蠅眼透鏡列，及亦說明形成於其上之二次光源 影像點排列方式； 圖1 4說明本發明範例4之一投影型彩色影像顯示裝置； 圖1 5說明圖1 4所示之一彩色分離光學元件； 圖1 6說明圖1 4所示由彩色分離光學元件進行之分色操 作； 圖1 7係以平面圖說明圖1 4中之一第二蠅眼透鏡列； 圖1 8說明由本發明範例4投影型彩色影像顯，示裝置中提 供之另一彩色分離光學元件進行之分色操作； 圖1 9說明本發明範例4之投影型彩色影像顯示裝置另一 排列方式； 圖2 0說明本發明範例5之一投影型彩色影像顯示裝置； 圖2 1說明本發明範例5之一變換分色器； 圖2 2 A、2 2 B說明本發明範例5之又一分色器；

O:\60\60434.ptc 第23頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 五、發明說明（19) 圖2 3說明本發明範例5之投影型彩色影像顯示裝置另一， 排列方式； 圖2 4說明用於本發明中之一偏光轉換光學元件； 圖2 5說明由圖2 4偏光轉換光學元件進行之一偏光分離操 作； 圖2 6說明本發明範例6之一投影型彩色影像顯示裝置； 圖2 7係以平面圖說明圖2 6投影型彩色影像顯示裝置中提 供之一第二蠅眼透鏡列，及亦說明形成於其上之二次光源 影像點排列方式； 圖2 8 A說吸另一偏光轉換光學元件； _ 圖2 8B說明由圖28A偏光轉換光學元件進行之一偏光轉換 操作； 圖2 9說明由圖2 8偏光轉換光學元件所做之二次光源影像 點排列方式變化； 圖3 0說明本發明範例7之一投影型彩色影像顯示裝置； 圖3 1說明光線如何通過圖3 0之一彩色分離光學元件； 圖3 2係以平面圖說明圖3 0投影型彩色影像顯示裝置中提 供之一第二蠅眼透鏡列，及亦說明形成於其上之二次光源 影像點排列方式； 圖3 3係本發明範例8之一投影型彩色影像顯示裝置； 圖3 4A、3 4B各以平面圖說明用於一採用三角形排列方式 LCD裝置中之一光罩； 圖3 5 A、3 5 B各以平面圖說明用於一採用長條形排列方式 LCD裝置中之一光罩； 圖3 6 A、3 6 B各以平面圖說明用於一採用長條形排列方式

O:\60\60434.ptc 第24頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 五、發明說明（20) LCD裝置中之另一光罩； ， 圖3 7 A、3 7B各說明具有一長條列圖案之變換彩色分離光 學元件； 圖3 7 C說明具有一長條列圖案之變換偏光轉換光學元 件； 圖3 8說明一習知未濾色之單板式投影型彩色影像顯示裝 置；及 圖3 9說明習知未濾色單板式投影型彩色影像顯示裝置中 提供之一 L C D裝置截面圖，亦說明光線如何由一微透鏡聚 焦於像素孔i。 _ 較佳實例說明 (範例1) 本發明範例1之一投影型彩色影像顯示裝置將參考圖1至 5 B說明如下，應注意的是在相關圖式中相同編號係指相同 元件。 圖1說明範例1之投影型彩色影像顯示裝置，其包含一光 源段且包括一白光源1與一拋物線狀面鏡2、分色器3且包 括兩色性面鏡3R、3G、3B、一第一繩眼透鏡列4、一第二 蠅眼透鏡列5、場透鏡（聚焦透鏡）6、7、一LCD裝置9且包 括一微透鏡列8、及一投影光學系統且包括一輸出側之場 透鏡1 0與一投影透鏡1 1。 圖1說明沿L C D裝置9之顯示幕垂直軸線方向所見之投影 型彩色影像顯示裝置。自光源1射出之白光束係經分色器3 分色成三原色（即R、G、B)光束，R、G、B光束分別以不同 角度投射於LCD裝置9，而LCD裝置9中提供之R、G、B像素

O:\60\60434.ptc 第25頁 482919 修正 案號 88Π6119 五、發明說明（21) (如圖5 A、5 B)則分別調制R、G、B光束。隨後，投影光學， 系統將調制後之光束投射至一螢幕上（圖中未示）。 範例1中所用LCD裝置9之顯示幕具有大約9 1毫米對角線 長度、大約3:4長寬比、及480x 1280(垂直X橫向）個R、 G、B像素。R、G、B像素排成三角形，且垂直間距大約1 1 4 微米及橫向間距大約5 7微米，三角形排列方式為像素排列 式，且尤為影音應用上常見之技術。範例1所用之LCD裝置 9可由習知技術方法製成。 圖2係沿LCD裝置9之顯示幕橫軸線所取之微透鏡列8與 LCD裝置9截®圖。LCD裝置9包括一對透明基板12a、12b具 由玻璃或類此物製成、一藉由注入液晶材料於透明基板 1 2 a、1 2 b之間間隙内而生成之液晶層1 2 c、及一提供於面 向液晶層1 2 c之透明基板1 2 a —側上之黑色基質1 3。黑色基 質1 3針對於各R、G、B像素而定義出一阻光區以阻擋入射 光，及一孔1 6以供傳送入射光。 其他組件（圖中未示），皆提供於透明基板1 2 a、1 2 b之 間，用以驅動液晶層，諸如電極、TFT裝置、線路、及對 齊膜片，一偏光板（圖中未示）則進一步提供於微透鏡列8 與LCD裝置9之間之一光學路徑中。透明基板1,2a、12b之厚 度d大約0 . 7毫米（空氣等效厚度（d / η [ η為折射率]):大約 4 6 0微米），像素孔1 6係呈長方形，且具有大約8 5微米之垂 直長度與大約4 1微米之橫向長度。 為了改善光效率及達成明亮之投影，有必要提供一照明 光學系統，以將照明光線定位於像素孔1 6，以下將說明依 L C D裝置9前述内容之光學系統設計範例。

O:\60\60434.ptc 第26頁 482919 _案號88116119_年月日__ 五、發明說明（22) 使用白色光源1時，一短電弧之金屬_化物燈係採用 ▼ 之，且其功率消耗大約1 〇 〇瓦。或者可採用鹵素燈或氙 燈。 拋物線形面鏡2具有大約1 4毫米焦距，燈弧係位於拋物 線形面鏡2之焦點處，以利取得大致準直之白色光束且各 具有大約6 5毫米直徑，平行度（即光束相關於光學軸線之 角度分佈）大約± 3。以下。來自白色光源1之光束另可利用 一球形面鏡對準，且燈弧設於球心處，以及進一步採用一 聚光透鏡，而其焦點可經調整以利大致重合於燈弧位置。 任意其他適_當方法皆可使用，只要能取得預定之平行度即

Vj~ 〇 一 UV-IR截濾器14係提供於拋物線形面鏡2之輸出側上， 以防止不必要之紫外線及紅外線投射於L C D裝置9上。 兩色性面積鏡3R、3G、3B各包括一透明板，其利用一習 知技術之薄膜塗覆法而塗以一誘電材料多層膜，兩色性面 鏡3 R、3 G、3 B分別將具有一紅、綠、藍波長帶之光線還擇 性地反射，而傳送另一波長帶之光線。兩色性面鏡3 R、 3 G、3 B係相關於來自光源段之白色光路徑而各以不同角度 排列。 由兩色性面鏡3 R反射之紅色光（以下稱為R光束）係沿垂 直方向投射於第一罐眼透鏡列4上，由兩色性面鏡3 G反射 之綠色光（以下稱為G光束）與由兩色性面鏡3 B反射之藍色 光（以下稱為B光束）則相關於R光束之入射角而皆以一 0 m 角度投射於第一蠅眼透鏡列4上（分別在相反方向）。當R、 G、B光束照射於第一蠅眼透鏡列4時，R、G、B光束即呈相

O:\60\60434.ptc 第27頁 482919 — _案號 88116119 _年月日 修ig：_ 五、發明說明（23) 互重疊。在多個圖式中，由兩色性面鏡3R、3G、3B*St R、G、B光束係分別以實線、虛線、及兩點式鏈狀線表 TJn 〇 圖3係一平面圖，說明一第一蠅眼透鏡列4，第一蠅眼透 鏡列4包括七枚排列如圖3所示之長方形透鏡4 a至4 g，透鏡 4a至4g各具有大約15.8毫米垂直長度與大約21毫米橫向長 度’透鏡4a至4g之長寬比與配置方式係分別對應於LCD裝 置9之螢幕長寬比（大約3:4)與其像素配置方式。 圖4說明第二蠅眼透鏡列5，第二蠅眼透鏡列5包括相同 數量（七枚）}透鏡5a至5g，一如第一繩眼透鏡列4者。第一 一蠅眼透鏡列4之透鏡4a至4g各具有一大約48毫米之焦 距’而第二蠅眼透鏡列5係沿著或接近於焦點平面排列， 因此第一蠅眼透鏡列4即形成一列二次光源影像點於第二 織眼透鏡列5上，如圖4中之小圓圈所示者，各點之大小為 2 · ί 1 · tan3°=5毫米，且入射光之平行度大約± 3。。 由於R、G、B光束具有前述之不同入射角，因此3個點 (R、G、B點）形成於七枚透鏡5 a至5 g之各者上，總共有2 1 個點形成於第二蠅眼透鏡列5上。在2 1個點中，由透鏡4 a 形成之三個點（三個皆不同色）入射至透鏡5 a上，.而由透鏡 4b形成之另三個點則入射於透鏡5b上，因此，第一蠅眼透 鏡列4之透鏡4a-4g分別對應於第二蠅眼透鏡列5之透鏡 5a-5g。再者，由透鏡4a_4g及透鏡5a-5g形成之點係排列 成相似於L C D裝置9之像素排列方式（如圖5 A )，例如由圖3 中呈水平排列之三透鏡4 c、4 d、4 e形成之9個點係大致沿 著第二蠅眼透鏡列5上之一水平線呈對齊，且間距大約7毫

O:\60\60434_ptc 第28頁 482919 _案號88116119_年月日_修正 _ 五、發明說明（24) 米，各點之尺寸（大約5毫米）大致如圖4中之圓圈所示。同 樣地，由透鏡4 f、4 g形成之6個點大致沿第二蠅眼透鏡歹|J 5 上之一水平線呈對齊，且間距大約7毫米。 供各組點沿此呈對齊之相鄰水平線係相互間隔大約1 4毫 米，因此透鏡4a、4b與透鏡4i、4g分別略為向下與向上偏 離中央，以利分別將入射光略為偏向各別透鏡5 a、5 b、 5f、5g，且透鏡5a、5b、5f、5g亦略為向上與向下偏離中 央，以利偏折主光線，使得通過透鏡5 a、5 b、5 f、5 g之主 光線平行於光學袖線。施加於各入射R、G、B光束且滿足 於水平配置锋件之偏折角0 m係依據f 1 · t a η 0 m大約等於7 毫米而等於8. 3。。 如上所述，二次光源影像點係排列成相似於LCD裝置9之 像素排列（二次光源影像點之顏色排列方式亦相似於L C D裝 置9之像素顏色排列方式），再者，第二蠅眼透鏡列5上之 點尺寸與點間距之間之比率α大致相符於L C D裝置9之孔寬 度與橫向像素間距之間之比率/5。因此，透鏡4a至4g之透 鏡表面即因為透鏡5a至5g所提供透鏡效應連同第一聚焦透 鏡6所提供透鏡效應，而相互疊置於LCD裝置9之顯示幕 上。 , 第二聚焦透鏡7係提供在光束投射於微透鏡列8上之前用 以將光束自光束點準直於第二蠅眼透鏡列5上，因此，第 一聚焦透鏡6之焦點可經調整以大致重合於L C D裝置9之顯 示平面，而第二聚焦透鏡7之焦點可調整以利大致重合於 第二蠅眼透鏡列5。依此，LCD裝置9顯示平面上之明度分 佈即呈平均，其意指投影至投影幕（圖中未示）上之影像中

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案號 五、發明說明（25) 之明度分佈亦呈平均。 透鏡5a至5g並不需要相 ’ 三個二次光源點即可。雖钬.* ，只要透鏡5 a至5 g各涵蓋 向相互鄰近及在垂直方向;^ f =例1中之透鏡係在水平方 此一配置方式。 Q相互間隔，但是本發明並不限於 其次，使用於範例1中夕他、头_ 下。本發明範例1之微透鏡入列一8 f參考圖5A說明如 之透明基板（圖中未示），及少2^ 玻璃或類此物製成 鏡15，微透鏡列8係經由接近之六角形微透 之透明基板12a。 先子黏接劑以接附於LCD裝置9 圖5A說明微透二15之形狀與其相關於[ 列 之排列方式，其中一實線# +欠你本七m衣直9像京徘^ 示各微透鏡15之邊界。、 ’、、1 ，及一虛線表 各微透鏡15(在尺寸上）對應於LCD裝置9 G、B像素），微透鏡15之橫向間跖女钤笪w ；7 1U课京U 6德去門千，; 間大4於LCD裝置9之橫 向，素間距乘以3(大約171微米），微透鏡15之垂直間距大 致寺於LCD，裝置9之垂直像素間距（大約丨14微米 微透鏡1 5係排列成三角形，即配合於LC])裝置^ =式，各微透鏡15之十心大致對齊於一R像素之孔w中 微透鏡1 5之操作情形將參考圖5 A中之一 P ( 1 5 )而說明如下。首先，2丨 寺疋楗透鏡 性面鏡3R、、π命⑪先 個一先，原衫像點係由兩色 光束點之井走禆沪^苐一蠅眼透鏡列4形成，且來自各別 念以=巧於微透鏡Ρ(15)上，微透鏡Ρ(15)分別 將先束水焦於圖5Α所示21個像素之孔中心上（其大致以圖

482919 案號 88116119 年 月 修正 五、發明說明（26) 1 5 A中之符號+表示），其係相關於與微透鏡P ( 1 5 )對應之，R 像素而定於中心。此舉可由以下理由達成，二次光源影像 點排列成相似於LCD裝置9像素排列方式之圖案，而滿足關 係式α $ /3 ( α :第二蠅眼透鏡列5上之點尺寸與點間距之 間之比率，/5 ·. LCD裝置9之孔寬度與橫向像素間距之間之 比率），藉此使得供二次光源影像點形成於其上之平面可 收縮，且由微透鏡Ρ( 15)成像至像素位置。聚焦於LCD裝置 9 一像素上之光束點並未由黑色基質1 3阻制，因為光束點 之尺寸小於或等於像素之孔者，因此其可改善實質之聚焦 效率，並取彳寻一明亮之投影。

圖2係自另一方向所視執行聚焦功能之微透鏡1 5另一視 圖，圖2僅揭示通過微透鏡P( 1 5 )及聚焦於圖面上之光束， 即來自透鏡4c、4d、4e與透鏡5c、5d、5e之九道光束。

在圖面中，來自三個不同方向之三道光束（R、G、B光 束），即九道光束，其係投射於微透鏡P(15)上，九道光束 各聚焦於呈對應色之九個相鄰像素其中一者之孔1 6上。因 此，由實線表示之各R光束即聚焦於一 R像素上，由虛線表 示之各G光束聚焦於一 G像素上，及由兩點式鏈狀線表示之 各B光束則聚焦於一 B像素上，然而一自微透鏡P ( 1 5 )橫移 之微透鏡Q同樣可對於由三個像素橫移之一組像素進行聚 焦功能。再者，自微透鏡P(15)呈垂直方向移動之其他微 透鏡1 5 (圖2中未示）亦對於不同組之像素進行聚焦功能。 結果，某一顏色之聚焦光束即自七枚不同微透鏡1 5投射至 同一顏色之像素上，各微透鏡1 5將光束聚焦於全部2 1個像 素上（每一顏色為七個像素）。

O:\60\60434.ptc 第31頁 482919 修正

案號 88116119 五、發明說明（27) 如上所述，R光束導至R像素、G 至β像素’結果其可取得一明亮之^，像素、及B光東 大體上並無吸收損失，若其使^用又廣% π而為依據本發明 *色光之特定色成分則可能以而選擇性地傳送 各微透鏡1 5之焦距與微透鏡丨5及對應 據自供二次光源影像點形成於其上之平面至▲ 可依 離以及微透鏡15所提供之收縮率而決定^ ^鏡15之距 透鏡15之焦距大約mo微米，且微透鏡中，微 之空氣等效距離大約1 3 70微米，其較長ϋ象素之間 用玻璃基板之厚度（大約置中所 1 下。一充伤之厗度無法僅由透明基板1 2a取得，惟，此可 輕易地由微透鏡列8之厚度達成，士 k 匕了 式透明基板。 成或另外楗供一厚度調整 藉由改變透鏡5a至5g各者之曲率及菸 向:使透鏡5a至5g偏離中央，其可提‘第二 %;

具有第一聚焦透鏡6之折射功能.在此一例子中， J ，透鏡6可省略不用，因此第二轉眼透鏡列5之各別透鏡5a 至5=即成像於透鏡4a至4g之透鏡表面，使透鏡切至切疊置 於LCD裝置9之顯不幕上，藉此使顯示面上之明度分佈均 勻。 , 藉由上述結構，^可取得一精巧之單板投影型彩色影像 ^不裝置且無濾色為，而仍可令明度分佈均勻與提供一明 亮之顯示。再者，微透鏡列可較先前技藝中遠離於LC])裝 置，藉此使led裝置之透明基板厚度不需過度減小。又 者，雖然圖5 A中所不之六角形可用於範例】之微透鏡丨5，

482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 五、發明說明（28) 但是亦可採用含有一組R、G、B像素之圖5 B所示長方形。， (範例2) 本發明範例2之一投影型彩色影像顯示裝置將參考圖6至 1 0說明如下。 圖6說明本發明範例2之一投影型彩色影像顯示裝置，其 不同於圖1所示者之主要差異在於LCD裝置17，容後詳述， 且相關於L C D裝置1 7規格之某些調整係用於光學系統。 範例2中所用之LCD裝置17顯示幕具有大約91毫米對角線 長度、大約3:4之長寬比、及480x [640x 3(RGB) = 1920] (垂直x橫向_)個像素，R、G、B像素係排列成長條狀，且_ 垂直間距大約1 1 4微米及橫向間距大約3 8微米，此即俗稱 之V G A (視頻圖形列）型顯示裝置。一長條排列方式亦常用 於辦公室自動化（資料顯示）用途中。 像素孔之橫向長度大約2 2微米及其垂直長度大約8 5微 米，相較於範例1所用之LCD裝置9者，螢幕尺寸皆相同， 但是像素間距與孔寬度則隨著橫向中之像素數量增加而減 少 〇 依LCD裝置17之長條形排列方式而排列之二次光源影像 點係依以下方式取得，圖7、8分別說明範例2,中所用之一 第一蠅眼透鏡列1 8與一第二蠅眼透鏡列1 9。 請參閱圖7，第一蠅眼透鏡列1 8包括九枚（3行X 3列）長 方形透鏡18a至18i，各透鏡之垂直與橫向長度分別為大約 1 2 . 8毫米與1 7毫米，以容許照明光線具有大約6 5毫米有效 直徑，而設定透鏡之長寬比為大約3 : 4。

第一蠅眼透鏡列1 8形成2 7個二次光源影像點（9枚透鏡X

O:\60\60434.ptc 第33頁 482919 -- ^_ 案號_i81l6jj^_年月日 修正 五、發明說明（29) 3種顏色），如圖8所示，2 7個點在三條水平線中對齊且每， 條含有9個點，相鄰之水平線係相隔大約1 7毫米距離。點 k向間距設定為使三個點（R、G、B點）對齊於一大約1 7 毫米長度内，據此，透鏡1 8a至1 8 i之焦距即設定為大約 31·3毫米，且施加於各入射r、g、B光束之偏折角0m設定 為大約1 0 . 3。。 —次光源影像點具有大約3 · 3毫米直徑，且點之橫向間 ^大約5 · 7毫米，點直徑與橫向點間距之間之比率大致相 符於像素孔橫向長度與L C D裝置1 7像素間距之間之比率， 所得之點排列成相似於LCD裝置1 7長條形像素排列方式之 圖案。 為了在垂直方向調整點位置，透鏡18a、18b、18c與透 鏡1 8 g、1 8 h、1 8 i分別向上與向下偏離中央，以利將入射 光略為偏折向各別透鏡19a、19b、19c、i9g、19h、19i， 且透鏡19a、19b、19c、19g、19h、19i亦略為向上與向下 偏離中央，以利偏折主光線，使得通過透鏡1 9 a、1 9 b、 1 9 c、1 9 g、1 9 h、1 9 i之主光線平行於光學軸線。 參閱圖8，第二蠅眼透鏡列1 9包括九枚（3行x 3列）读 19a至19i，透鏡19a至19i之橫向間距與垂直間距二^鏡 約為1 7毫米，如範例1所示，透鏡1 8 a至1 8 i之影像係音大 透鏡19a至19i ，而沿著一第一聚焦透鏡20(如圖6) 1、利用 LCD裝置17之顯示幕上。 》置於 請參閱圖9，一微透鏡列22包括多數長方形微透於 係排列成一矩陣圖案而對應於LCD裝置1 7之像素排^23， 式，一枚微透鏡23提供用於三個像素（R、g、B像冬:方 / )，據

O:\60\60434.ptc 第34頁 482919 _案號88116119_年月日_魅_ 五、發明說明（30) 此，各微透鏡2 3之橫向長度即三倍於像素間距，而其垂直 長度大致等於像素間距。 微透鏡2 3之一操作情形將參考圖9中標示P之一特定微透 鏡而說明如下。首先，微透鏡P自27個不同方向接收光 束，且分別將光束聚焦至2 7個像素之孔中心（大致以圖9中 之符號+表示）。在各像素孔上時，某一顏色之光束即由九 牧微透鏡23聚焦。 範例2亦提供使明度分佈均勻之效應及如範例1改善有效 聚焦效率之效應。 LCD裝置雖然在範例2中採用長條式排列，但是雙凸形之 透鏡列亦可使用做為微透鏡列，圖1 0即說明此一雙凸形透 鏡列2 5及其相關於LCD裝置1 7像素排列之排列方式。 圖10中所示之雙凸形透鏡列25包括多數雙凸透鏡24，各 具有一寬度且呈三倍於LCD裝置17之橫向像素間距。雙凸 透鏡24僅在橫向中具有透鏡功能，因此各雙凸透鏡24將一 列二次光源影像點聚焦於像素孔上，而形成九條R、G、B 長條狀。 若光學系統之其他組件與其排列不變，雙凸透鏡24之焦 距相同於微透鏡2 3者，因此各長條聚焦光線具有一橫向尺 寸，且匹配於對應像素之橫向孔尺寸。由於雙凸透鏡24並 未在垂直方向聚焦光線，因此有些光線投射於黑色基質 上，藉此減低有效聚焦效率，結果，投影影像會較暗於以 微透鏡列2 2取得者。惟，當像素在垂直方向伸長且孔之垂 直長度較大時，如同一長條形排列方式，則光學損失可減 少，再者，其易於產生一雙凸透鏡列而非一長方形微透鏡

O:\60\60434.ptc 第35頁 482919 — 案號88116119_年月日 修正 五、發明說明（31) 列。 微透鏡列或雙凸透鏡列可由任意習知技術產生，包 括：Appl· Opt· Vol· 21 第 1052 頁（1984 年版）或 Electro η. Lett. Vol 17第452頁（1981年版）；在第24屆微光學學會 會議中Suzuki多人提出用於產生塑膠微透鏡之新方法中之 一增大方法；Zoran D· Popovic 多人在Appl· Opt. Vol 2 7第1 2 8 1頁（1 9 8 8年版）n微透鏡列之一體成型技術”中所示 加熱方法；日本先前公開申請案55-135808號所示之氣體 沉積方法；日本先前公開申請案6丨—6 4丨5 8號所示之熱轉移 方法；一機裨式處理法；及日本先前公開申請案3 — 2 4 8丨2 5 號所示之方法。 — (範例3) 本 至1 3 源影 素孔 光學 於像 直徑 效使 影像 有效 之修 發明範 說明如 像點聚 並非呈 系統之 素孔上 ’因此 用。在 點排列 利用之 改型式 例3之一投影型彩色影像顯示裝置將參考圖i i 下。在範例1、2中，各微透鏡將一單一二次光 焦至一單一像素孔，此外，在範例1、2中，像 正方形]而是在垂直方向加長之長方形，因此 設計即受限於像素孔之較小（橫向）尺寸，形成 之各光束點因而具有一大致等於孔橫向長度之 丄在光束點外側之像素孔上、下部份即未能有 範例3中，由第一蠅眼透鏡列形成之二次光源 方式可做調整，使光線通過在範例1、2中未能 像素孔諸部份，文後所述之範例3即上述範例2

0:\60\60434.ptc 第36頁 482919 _案號88116119_I 月 日 絛正 五、發明說明（32) 一第二蠅眼透鏡列2 7。 圖1 2說明第3範例之第一蠅眼透鏡列2 6平面圖，其包含 九枚透鏡26a至26i ’透鏡26a至26i及其焦距皆相同於範例 2者’惟’透鏡26a至26i在垂直方向及橫向偏離中央，而 二次光源影像點2 8 a至2 8 i及第二蠅眼透鏡列2 7之透鏡2 7 a 至2 7 i係排列如圖1 3所示。透鏡2 6 a形成之點2 8 a係移向由 透鏡2 6d形成之點28d，透鏡26g形成之點28g則移向由透鏡 26h形成之點28h ’透鏡26i形成之點28i移向由透鏡26f形 成之點28f ’及透鏡26c形成之點28c移向由透鏡26b形成之 點2 8b，移動方式使得每一對同色之點係在垂直方向對 齊，且沿垂直方向對齊之諸對點係以相似於LC])裝置像素― 排列方式之圖案排列。 當諸對點相互過度間隔時，由微透鏡列形成之一影像可 延伸至像素孔之上/下緣以外，因此其最好能保持諸對點 相互鄰近。 第二绳眼透鏡列2 7之排列方式係對應於二次光源影像點 之排列方式。如圖1 3所示，第二蠅眼透鏡列2 7包括相關於 透鏡27e而定於中央之四對透鏡（2 7a與27d、27b與27c、 27f與27i、27g與2 7h)，各對相隔於透鏡2 7e之距離大約17 毫米。三個二次光源影像點（R、G、B )投射於各透鏡2 7a至 27ι上’各透鏡之尺寸可予以決定，使其覆蓋其上之三個 (R 〇 B)點’點或光束不需沿著透鏡之水平方向中心線 投射。再者，透鏡27a至27i係在垂直方向與橫向偏離中 央，使得成為β、G、β中心色之R光束至光線離開與光學軸 線平行之透鏡。

O:\60\60434.ptc 第37頁 482919 __案號88116119_年月日 條正 ____ 五、發明說明（33) 範例3採用之微透鏡列係相同於範例2所用之微透鏡列， 2 2，由於二次光源影像點排列成範例3中之十字形（ + )，因 此光束點皆聚焦於相當於微透鏡2 3中心（如圖9 )(中心像 素）之像素孔上，以及在垂直方向或橫向鄰近於中心像素 之另外四個像素之孔上。

在範例3中，聚焦至一沿斜向鄰近於範例2中心像素之像 素上之光線係聚焦至另一沿垂直方向或橫向鄰近於斜向鄰 近像素之像素上’結果5^焦於各像素上之總光線量未變化 於範例2者。惟，在範例3中並無光線自一微透鏡2 3投射於 與像素呈斜向定位之像素上，因此，通過LCD裝置17之光 束與光學軸線之間之角度即小於範例2者。結果，關於投 影光學系統時，其可採用較小之透鏡孔，易言之，透鏡具 ί ί ί 數，而通常具有較大透鏡孔亦即較小F數之透i 係較為昂貴，因此本發明之範例3可減少顯示裝置之成 本0 在範例3採用之LCD裝置1 7中 下緣處仍有一*些空間’因此， 與第二蠅眼透鏡列2 7之透鏡數 方向一齊對齊之三或多個二次 向對齊之點一齊靠近。 (範例4) 二其在接近於一像素孔上或 ^由增加第一蠅眼透鏡列2 6 里即可對各像素提供沿垂直 光源影像點，而令沿垂直方 裝置將參考圖1 4 中之三角形排列 亦可依範例2中相

本發明範例4之一投影型彩色影像顯示 至1 9說明如下，應注意的是雖然如範例i 方式應用在範例4中，一長條形排列方式 關於範例1所做必要之調整而採用之。

第38頁 482919 案號 88116119 曰 修正 五、發明說明（34) 圖1 4說明本發明範例4之一投影型彩色影像顯示裝置， 在範1^4中抑，來自光源段之大致準直式白色光束係在其利、 用一分色器分色之前即投射在第一蠅眼透鏡列4上，第一 ，眼透鏡列4相同於範例！者。一彩色分離光學元件29a係 提供於光束充分窄化或聚焦之一位置，彩色分離光學元 29a將白色光分離成三色光束。 圖1 5說明彩色分離光學元件2 9a，彩色分離光學元件2 g & 包含三種稜鏡3 0類型（3 〇 a、3 0 b、3 0 c )，長方形稜鏡3 〇係 藉由組合二個三角形稜鏡而呈一正方形稜鏡，其中一誘電 材料多層膜冬兩色性面鏡係沿三角形稜鏡之間介面而提 供。稜鏡3 0 a反射綠與紅色（結果呈黃色），稜鏡3 〇 b反射紅 色，及稜鏡3 0 c反射綠色。關於稜鏡3 0 c，由於其他顏色已 由稜鏡30a、30b反射及去除，因此稜鏡3 〇c可為一全反射 式面鏡（例如其上積置一鋁膜），而非一選擇反射式面鏡。 各含有三個稜鏡30a、30b、30c之複數稜鏡組係依據LCD裝 置9之像素排列方式而在橫向排列成一圖案，且有七個此 種稜鏡組依據第一蠅眼透鏡列4之透鏡數與排列方式排列 之。 圖1 6說明由彩色分離光學元件2 9 a所達成分色情形，各 稜鏡30a、30b、30c之橫截面具有相同面積，且皆呈正方 形，截面之一側長度大約為二次白色光源影像點橫向間距 之三分之一。 初期時，來自光源1之所有白色光係投射於稜鏡3 0 a上， 白色光之R與G成分則由稜鏡30a之反射表面反射向相鄰之 稜鏡30b，而白色光之B成分未由稜鏡30a之反射，但是其

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通過之。隨後R成分以相同於B成分之方向由稜鏡3〇b反， 射’而G成分通過稜鏡30b。最後，G成分以相同於B、R成 分之方向由稜鏡30c反射。如上所述，稜鏡3〇a、30、30c 之組合可將光源之白色光分離成r、G、B光束。 來自彩色分離光學元件29a之分色光束分別投射於第二 绳眼透鏡列3 1之各透鏡上，圖1 7以平面圖說明第二蠅眼透 鏡列3 1，第二蠅眼透鏡列3 1包含2 1枚透鏡，係藉由將範例 1與圖4所示第二繩眼透鏡列5之各透鏡5a至5g分隔成三牧 透鏡而取得。第二蠅眼透鏡列3 1之透鏡係在橫向偏離中 央，以利補償光束與範例1者之入射角差異，因此第二繩_ 眼透鏡列3 1之各透鏡之焦距相同於第二蠅眼透鏡列5者。 通過第二蠅眼透鏡列3 1後，光束即通過第一聚焦透鏡 6、弟一聚焦透鏡7及微透鏡列8，而在大致相同於範例之 條件下投射於LCD裝置9上。如範例1所示，2 1個二次光源 影像點（R、G、B各有七個點）排列成相似於LCD裝置9像素 排列方式之圖案，且利用微透鏡列8之微透鏡1 5以聚焦於 對應彩色像素之孔上。如範例1所示，L C D裝置9之各像素 調制各對應之彩色成分，且調制光線利用投影光學系統而 投影至螢幕上（圖中未示）。 在範例4中，二次光源影像點係排列成如LCD裝置9像素 排列方式之三角形，據此，彩色分離光學元件2 9 a包含沿 垂直方向相互堆疊且相互移開之三列棱鏡3 0，如圖1 5所 示。當範例4使用具有長條形排列方式之LCD裝置1 7時，一 單列沿垂直方向伸長之稜鏡即可採用，因為排列於同列中 之像素皆具有相同顏色。

O:\60\60434.ptc 第40頁 482919 __&號 88116119 ___—年 月 日_修正___ 五、發明說明（36) 再者，關於彩色分離光學元件2 9 a，則可使用交又兩色， 性棱鏡以取代棱鏡3 〇 ’圖1 8說明由一彩色分離光學元件 29b執行之分色情形’其包含用於取代稜鏡30之交又兩色 性稜鏡3 2。各交叉雨色稜鏡3 2係藉由組合四枚三角形棱鏡 而形成一正方形稜鏡’其中用於反射一預定色之誘電材料 反射性膜係沿三角形稜鏡之間之各介面而設。來自光源1 之白色光投射於交叉兩色性稜鏡32上，交叉兩色性棱鏡32 將入射光分離成三道光束（R、G、B光束），其中R光束通過 交叉兩色性稜鏡3 2，B與G光束則分別以相反方向由交叉兩 色性稜鏡3 2 _反射。一反射性稜鏡3 3提供於交叉兩色性稜攀 3 2之兩側上，反射性稜鏡3 3備有一薄膜全反射式面鏡，用 於以相同於R光束之方向反射β與G光束。 在圖14中，位於彩色分離光學元件29a後方之光學元件 光學軸線係移自彩色分離光學元件2 9 a前方之光學元件 者，因為自彩色分離光學元件29a輸出之r光束之光學轴線 係移自入射之白色光者。惟，諸光學元件之光學軸線在使 用彩色分離光學元件2 9a時並不需要移動，因為輸出r光束 之光學軸線並未自投射於彩色分離光學元件29b上之白色 光移動。 再者，如圖19所示’彩色分離光學元件29a(或2 9b)另可 提供於第二罐眼透鏡列後方，在此例子中，第二蠅眼透鏡 列可為範例1所述之第二趨眼透鏡列5，替代於使用複數稜 鏡的是，彩色分離光學元件2 9a或2 9b另可藉由排列複數平 面式兩色性面鏡或全反射式面鏡而取得，以供上述之分色 (選擇性反射），以及藉由使用一支承件以支承該排列。

O:\60\60434.ptc 第41頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 五、發明說明（37) 如以上之其他範例所示，範例4亦提供使明度分佈均勾， 之效果，及改善有效聚焦效率之效果，且範例4亦可用一 精巧型光學系統實施。 (範例5 ) 本發明範例5之一投影型彩色影像顯示裝置將參考圖2 0 至2 3說明如下，應注意的是雖然如範例1中之三角形排列 方式應用在範例5中，一長條形排列方式亦可依範例2中相 關於範例1所做必要之調整而採用之。 圖2 0說明本發明範例5之一投影型彩色影像顯示裝置， 在範例5中，_來自光源段之大致準直白色光束係在利用一_ 分色器分色之前即投射於第一蠅眼透鏡列4上，而非兩色 性面鏡上。第一蠅眼透鏡列4係相同於範例1者，第一蠅眼 透鏡列4形成白色二次光源影像點，且隨後投射於第二蠅 眼透鏡列5上。光線成為R、G、B光束之分色動作係由一分 色器34執行，其設於第一聚焦透鏡6與第二聚焦透鏡7之 間。 分色器3 4包括一三角形稜鏡3 5與設於三角形稜鏡3 5反射 性表面36(36a、36b、36c)上之兩色性面鏡，反射性表面 36a、36b、36c分別反射出一 G光束、一R光束及一 B光束。 關於反射性表面3 6 c，由於其他顏色已由反射性表面3 6 a、 3 6 b反射及去除，因此反射性表面3 6 c可為一全反射式面鏡 (例如其上積置一鋁膜），而非一選擇反射式面鏡。 反射性表面3 6 a、3 6 b、3 6 c係利用一透明基板3 7而相互 間隔（如圖2 2 B )，以對各別顏色提供分離之反射性表面， 因此，當自微透鏡列8或L C D裝置9視之，R、G、B二次光源

O:\60\60434.ptc 第42頁 482919 _案號 88116119_年月日__ 五、發明說明（38) 影像點視之如同沿著一相關於顯示幕之水平方向呈對齊， 在本文中此即稱為虛擬分色。當微透鏡列8將一預定色光 聚焦於L C D裝置9之各像素之孔上時，一明亮之投影即可如 範例1般取得。 範例5之分色可藉由獨立地提供平面式兩色性面鏡3 8而 取得，如圖21所示。另者，分色可藉由提供厚度調整式平 面式兩色性面鏡38接附在一起而取得，如圖22A所示，或 藉由提供平面式兩色性面鏡38接附在一起，且以其間之透 明基板37使兩色性面鏡38相互間隔而取得，如圖22B所 示。 _ . 再者，範例5之分色器可取得如圖2 3所示之一分色器 3 4，其係設於第一蠅眼透鏡列與第二蠅眼透鏡列之間之光 學路徑中之一預定位置。在任意例子中，反射性表面3 6之 間之間距最好可調整，使得不同色之二次光源影像點排列 以預定間距，且第二蠅眼透鏡列最好包括多數透鏡，且三 倍於第一繩眼透鏡列者。 (範例6) 本發明範例6之一投影型彩色影像顯示裝置將參考圖2 4 至2 9說明如下，在範例6中，一偏光轉換光學元件係附加 至上述範例1至5中之投影型彩色影像顯示裝置之光學系 統，以利取得一均勻之明亮投影。 圖2 4說明一偏光轉換光學元件3 9，圖2 5說明光線之光學 路徑，其偏光係由偏光轉換光學元件3 9轉換。參閱圖2 4， 偏光轉換光學元件39包括以交錯方式排列於垂直方向中之 正方形PBS稜鏡40及反射性稜鏡41，且一半波形板42提供

O:\60\60434.ptc 第43頁 482919 ___案號 88116119___±_h_§_1^：----- 五、發明說明（39) 於各反射性稜鏡4 1之一側上。 參閱圖2 5，非定向偏光之光線投射於p B s稜鏡4 0上’及 其一S波形成分由PBS棱鏡40以9 0度反射向相鄰之反射性稜 鏡41 ，而其一P波形成分通過PBS稜鏡40，S波形成分以相 同於P波形成分通過PBS稜鏡40之方向而由反射性稜鏡41反 射。隨後S波形成分之偏光軸線由接附於反射性稜鏡4 1輸 出側之半波形板4 2旋轉9 0度，使得S波形成分具有相同於 通過PBS稜鏡40之P波形成分者之偏光軸線。PBS稜鏡40及 反射性稜鏡4 1之尺寸及數量皆可依據原有二次光源影像點 之排列方式而決定，二次光源影像點之數量係因偏光轉換 光學元件3 9而加倍，其中二次光源影像點之排列方式調整 成相似於待使用之LCD裝置之像素排列方式（包括彩色排列 方式）。 圖2 6說明範例2之投影型彩色影像顯示裝置附加範例6之 偏光轉換光學元件39，如圖24所示，偏光轉換光學元件39 包括三對PBS稜鏡40及反射性稜鏡41，稜鏡40或41之各側 若自範例2之第一蠅眼透透鏡列1 8形成之二次光源影像點 垂直間距（大約1 7毫米）視之則大約為8 · 5毫米，偏光轉換 光學元件3 9係提供於第二蠅眼透鏡列4 3之輸入側上。 圖2 7係一平面圖，說明第二蠅眼透鏡列4 3相關於二次光 源影像點通過偏光轉換光學元件3 9後之排列方式之透鏡排 列方式。第一蠅眼透鏡列i 8包括九牧透鏡，而三道（R、 G、B )光束分別以不同角度投射於九枚透鏡之各者上，且 隨後通過偏光轉換光學元件39，因此有三種顏色之54個二 次光源影像點形成於第二蠅眼透鏡列4 3上。

O:\60\60434.ptc 第44頁 482919 ----麵」-- 年月日 修正_ 五、發明説明（40) " - ------ 圖2 7中’各開放圓圈代表一二次光源影像點，t ^ 通過偏光轉換光學元件39時未由PBS稜鏡40反射之、係由一 分所形成，各陰影圓圈則代表一二次光源影像點，光線成 由一利用PBS透鏡40反射及經由反射性稜鏡41與’且其係 42離開偏光轉換光學元件39之光線成分所形成'，形板 影像點之垂直間距大約8 · 5毫米，據此，由開放咬^光源 圈代表之諸二次光源影像點之垂直間距大約為1 衫圓 毫米X 2)。 愛米（8· 5 參閱圖27，第二蠅眼透鏡列43包括18枚透鏡， 眼透鏡列1 8與偏光轉換光學元件3 9形成之三個三色第:繩 源影像點係投射於1 8枚透鏡之各者上，隨後疊置於^^ 置1 7上。在範例6中，二次光源影像係由微透鏡列形 = L C D裝置1 7之各像素孔上’如範例2所示。惟，不同於範;例 2的是，各微透鏡形成二個二次光源影像點（分別由圖2 ^:中 之一開放式圓圈與一陰影圓圈代表）於各垂直方向伸長之 像素孔上。據此，第二蠅眼透鏡列43與後續之光學元件係 在垂直方向中平行地移動，特別是第二蠅眼透鏡列4 3之前 之光學元件雖然令其光學軸線對應於圖2 7中之C點，但是 第二蠅眼透鏡列4 3與後續光學元件之光學軸線仍移動以對 應於圖2 7中之C ’點，即一對垂直方向相鄰開放圓點與一陰 影圓點之間之中點（或偏光轉換光學元件3 9產生之一複製 點）。 在範例6中，L C D裝置1 7之一像素孔之垂直長度大約8 5微 米，因此即使開放圓點與鄰近陰影圓點相隔8 . 5毫米，但 是諸點可因微透鏡執行之收縮成像結果，而可由單一像素

O:\60\60434.ptc 第45頁 修正 Μ% 88116119 五、發明說明（41) 孔容納。 垂Li 由偏光轉換光學元件39形成之點係在 i光轉換光學元件4 8 反射性稜鏡4 5以及一正 ! 素$免於此，其需減少諸對點間之間 距，此可猎由採用圖28A中所示之一 而達成，其包括一 PBS稜鏡44與 方形間隔件46。 ^ 斑^射棱^^反射^棱鏡“之功能大致相同於州棱鏡4。 ΐ=ίίϊ准，各側之長度減小而使得連同正方形 f = =46之轉尺寸相當於二次光源影像點之間距。圖28β 況明光線通過偏光轉換光學元件4 8之光學路秤。 圖29說明偏光轉換光學元件48形成之二次&源影像點排 列方式，相較於偏光轉換光學元件39，各對一開放圓點與 一陰影圓點之間之距離減少（如圖29之箭頭所示），因為 PBS稜鏡44與反射性棱鏡45分別小於pbs稜鏡40與反射性棱 鏡4 1。惟，該對一開放圓點與一陰影圓點之間之中點排列 方式並未改變，結果由於使用偏光轉換光學元件4 8，因此 光線可比不具有正方形間隔件4 6之偏光轉換光學元件3 9更 加定位於各像素孔上。第二罐眼透鏡列之透鏡形狀最好係 依二次光源影像點之排列方式變化而調整。 PBS稜鏡44及/或反射性稜鏡45之尺寸可依需要盡量減 小，只要二次光源影像點之尺寸不受影響即可，特別是 PBS稜鏡44及/或反射性稜鏡45之尺寸可依需要盡量減少’ 只要陰影不發生在PBS稜鏡44之輸入或輸出表面，或不在 反射性稜鏡4 5之輸出表面即可。正方形間隔件4 6最好由一

O:\60\60434.ptc 第46頁 482919 _案號 88116119_年月日__ 五、發明說明（42) 阻光材料製成，或備有一反射性膜，使正方形間隔件4 6不 致將光線傳送通過。若有些光線通過正方形間隔件4 6，此 光線將無助於影像之顯示，此光線反而生成不必要之混 合，因為其令投射於LCD裝置之黑色基質上，或者一不必 要之色光會導送入像素内。 當採用一具有範例4所示長條列圖案之彩色分離光學元 件時，由分色器執行之分色與偏光轉換順序即可相反而 行。 在範例6中，來自白色光源之非定向偏光光線係轉換為 線性偏光光蜂，使得欲使用於顯示一影像之線性偏光光绛 不致受到L C D裝置之偏光板阻擋，藉以增加可用於投影影 像之光線量，因此，其可比上述範例1至5者取得一較均勻 之明亮投影。當然，範例6仍具有上述範例1至5取得之改 善明亮分佈效果與光學系統精巧化等優點。 半波形板42另可接附於PBS稜鏡40之輸出側，而非反射 性稜鏡4 1，以利取得具有相同偏光方向之二光線成分，此 亦可應用於以下之範例7、8。 (範例7) 本發明範例7之一投影型彩色影像顯示裝置，將參考圖3 0 至3 2說明如下，在範例7中，如範例6所示一偏光轉換光學 元件係附加於上述投影型彩色影像顯示裝置之光學系統， 以利取得一較均勻之明亮投影。 圖3 0說明範例7之一投影型彩色影像顯示裝置，應注意 的是圖3 0不同於其他圖式（例如圖1 )之處在於其說明自沿 著LCD裝置顯示幕水平軸線之一方向所視之投影型彩色影

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五、發明說明（43) 像顯示裝置。 來自，源奴且呈非定向偏光之白色光係先投射於一 49，且其一S偏光光束51 49之偏光分離反射性表面 50反射，而其餘之ρ偏光光束53則由—第二反射性表面^ 反射、/、此表面相關於偏光分離反射性表面5 〇而略呈斜向。 S偏光光束5 1與Ρ偏光光束5 3係投射於第一繩眼透鏡列1 8 上，且，互疊合，S偏光光束51與Ρ偏光光束53雖然概呈準 直，但是其主光線軸線彼此之間差異為大約0 m2，因此第 一蠅眼透鏡列18之透鏡l8a至181分別在不同位置形成3偏 光光束51與P偏光光束53之各二次光源影像點，此處之 Θιπ2設定為大約9。，使得s偏光光束51之點與p偏光光束^ 之點在一第二蠅眼透鏡列5 4上之垂直方向中相互分離大 5毫米。 ” 如圖3 1所示，各光束在投射於第二蠅眼透鏡列5 4之前係 先投射於一彩色分離光學元件5 5，一條半波形板5 6係沿著 供S偏光光束51通過之彩色分離光學元件55各區域而提 供’以利取得具有相同偏光方向之二光線成分。在圖3 i 中’半波形板5 6提供於彩色分離光學元件5 5之輸入側上， 另者，半波形板5 6可提供於其輸出側上。 彩色分離光學元件5 5將白色光分色成沿著顯示幕水平方 向對齊之R、G、B光束，請參閱圖3 2，第二蠅眼透鏡列5 4 包括2 7枚透鏡，且接收投射於其上之5 4個不同色之二次光 源影像點。隨後通過第二蠅眼透鏡列5 4、第一聚焦透鏡 20、第二聚焦透鏡21、及微透鏡列22，光束投射於LCD裝 置1 7之顯示幕而相互疊合，各二次光源影像點係聚焦於

O:\60\60434.ptc 第48頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 五、發明說明（44) LCD裝置1 7之一像素孔上。 、 範例7亦藉由採用偏光轉換以達到高聚焦效率，而取得 一明亮之投影，範例7可達成上述範例中所示之其他效 果。 再者，藉由調整0 m 2值，其可減少由第一蠅眼透鏡列1 8 之相鄰透鏡形成之二相鄰二次光源影像點之間距離，據此 其可比具有範例6所示長條列圖案之偏光轉換光學元件更 接近地排列光點於一像素孔上。 此外，其亦可依此順序排列第一蠅眼透鏡列、第二蠅眼 透鏡列及彩_色分離光學元件，在此例子中，第二蠅眼透蟑 列之透鏡形狀可依前述範例所示者加以調整。 為了分色，範例5所示之分色器可用於替代上述彩色分 離光學元件，再者，本發明之範例7可方便地採用一 LCD裝 置，且其使用先前諸範例說明中之三角形排列方式。 (範例8) 範例1至7之基本原理在於形成多數二次光源影像點，其 係依據欲使用之LCD裝置像素排列方式排列（包括顏色排列 方式），以及利用微透鏡而成像於點表面，以利將一預定 色光聚焦於LCD裝置各像素之孔上，惟，在某些例子中， 其可能為某些因為一透鏡之散失光線與像差出現而無法限 定於一預定點尺寸之點，在此情況下，某些光線可能投射 於LCD裝置之黑色基質上，造成不必要之溫昇，因此需限 制來源之最大輸出光線量。再者，在單板式投影型彩色影 像顯示裝置中，當假設唯一在一目標像素孔上之一光束點 重疊與照射於次一像素孔時，特別是橫向相鄰像素之孔，

O:\60\60434.ptc 第49頁 482919 _案號88116Π9_年月曰 修正_ 五、發明說明（45) 則此一光束點會造成不必要之混色，而大幅惡化一投影影 像中之顏色複製性，因為在三角形或長條形排列方式中之 任意成對橫向相鄰像素皆為不同顏色。 依據範例8，一阻光之光罩（相當於一黑色基質）係提供 接近於各前述範例中供二次光源影像點形成於其上之平 面，較特別的是光罩係提供於一物面上，其由微透鏡列之 各微透鏡成像於LCD裝置之各像素孔上。依此方式，會造 成L C D裝置内溫昇或不必要混色之光線成分即可受阻，而 免於到達LCD裝置之像素。 本發明之範例8將參考圖3 3至3 6說明如下，範例8可應〶 於上述範例1至7任一者之投影型彩色影像顯示裝置之光學 系統。 圖33說明一投影型彩色影像顯示裝置包括一 LCD裝置， 係採用範例1之三角形排列方式及範例8之光罩5 7，光罩5 7 係提供於第二蠅眼透鏡列5輸出側上，且接近於一形成二 次光源影像點之位置。當光學系統係使光線在光罩之前即 已分色成R、G、B光束，如範例1者，則可使用一光罩，且 其具有開孔排列成相似於LCD裝置像素排列方式之圖案， 而各開孔之形狀相似於各像素孔者。較特別的是，開孔間 距與像素間距之間相似率應相同於各開孔形狀與各像素孔 形狀之間相似率。 當光線在光罩處仍如範例5中呈現白色光時（即形成二次 光源影像點處），則開孔數即可減少。 圖34A、34B各說明一用於採用三角形排列方式LCD裝置9 之舉例光罩，圖3 5A、3 5B各說明一用於採用長條形排列方

O:\60\60434.ptc 第50頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 五、發明說明（46) 式LCD裝置17之光罩，當光線分色後通過光罩時則採用圖、 34A、35A所示者，而當光線分色前通過光罩則採用圖 34B、35B所示者，範例8之光罩57揭示於圖34A中。 當一雙凸透鏡列做為採用長條形排列方式L C D裝置中之 一微透鏡列時，如範例2者，則可使用圖3 6 A、3 6 B中所示 之光罩，其中沿垂直方向延伸之開孔係排列成長條形，因 為一雙凸透鏡在垂直方向並無聚焦能力。在此一例子中， 一含有光線之黑色基質發光與溫昇僅可局部避免，但是其 提供防止不必要混色之效果。 本文之一 _光罩可用於前述任一範例，以防止不必要之混 色及不必要之溫昇。 本發明雖然已相關於一 LCD裝置做說明，但是本發明仍 可用於使用一像素列之任意傳送型影像顯示裝置。 在上述範例中，光線係在橫向分色成R、G、B光束，而 在垂直方向將光線分離成P與S偏光光束，此僅用於配合一 特定型式LCD裝置之像素排列方式。若R、G、B像素在垂直 方向中重覆，則彩色分離光學元件或分色器、及偏光轉換 光學元件可依此一像素排列方式定向。再者，有關相關於 像素排列方式之微透鏡彩色排列方式，微透鏡不必相關於 一 R像素而定位於中央，但是可相關於一任意色像素而定 位於中央。 上述範例中，第二蠅眼透鏡列與第一聚焦透鏡係用於將 二次光源影像點重疊於LCD裝置之顯示幕上，惟，第一聚 焦透鏡可省略不用，而其中第二蠅眼透鏡列之各透鏡曲率 與分散皆可調整，以利提供相同聚焦功能而不使用第一聚

O:\60\60434.ptc 第51頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 五、發明說明（47) 焦透鏡。 - 上述範例中，分色與偏光轉換係以上述特定順序進行， 惟，關於兩色性面鏡所執行之分色，由於P偏光光線與S偏 光光線常態下具有不同波長之特徵，因此可達成較準確之 分色，藉此改善顏色複製性，其係在進行分色前先進行偏 光轉換，以取得一均勻之偏光方向。 通過一偏光轉換器之不同光束中之一均勻偏光方向可利 用一以光學式轉動光線偏光軸線之液晶材料取得，而非上 述範例中所述之半波形板。再者，偏光分離可藉由提供一 偏光選擇性_反射器（例如由3M製造之DBEF)於一反射性表面 上而達成，而不使用上述範例中之PBS稜鏡。 上述範例中，一彩色分離光學元件或一偏光轉換光學元 件係藉由排列正方形稜鏡而取得，各稜鏡則以組合二枚三 角形稜鏡而成，惟，光學元件並不限於上述者。例如，具 有相同功能之諸此光學元件可依圖37A、37B、37C所示取 得，參閱諸圖式，一彩色分離光學元件（圖37A、37B)或一 偏光轉換光學元件（圖37C)可藉由組合多牧平行四邊形稜 鏡或任意其他長方形稜鏡而取得，且沿著非做為反射性表 面之諸表面接合稜鏡。 如上所述，依本發明所示，影像顯示裝置上之明亮分佈 以及投影影像中之明亮分佈可利用適當組合上述第一、二 蠅眼透鏡列而呈均勻。再者，經由一分色器取得（其利用 組合第一、二蠅眼透鏡列取得）之三色（R、G、B)二次光源 影像點各由微透鏡列聚焦於一像素之孔上，藉以取得一明 亮之投影。再者，依據本發明其可採用偏光轉換以進一步

O:\60\60434.ptc 第52頁 482919 _案號88116Π9_年月曰 修正_ 五、發明說明（48) 改善光效率，藉以取得一均勻之明亮投影，諸效果與優點 可利用一精巧型光學系統達成。 本發明之投影型彩色影像顯示裝置可依需要而使用於一 投影型彩色液晶電視系統或一資料顯示系統中。 在不脫離本發明精神範疇下，多種其他變化型式仍可為 習於此技者明瞭及達成，緣是，申請範圍並未企以侷限上 述說明，而希望其能以廣義闡釋之。

O:\60\60434.ptc 第53頁 482919 _案號 88116119_年月日_修正 圖式簡單說明 O:\60\60434.ptc 第54頁

Claims (1)

1. 48孑919 案缉 88116119

   修正‘ 六、申請專利範圍 1 . 一種投影 一光源段 一第一蠅 複數二次光源 一第二蠅 者之透鏡數， 二次光源影像 一微透鏡 列各別透 影俸 ，用 一分色器 之一預定 透鏡 彩色像素 一單 徑中 束； 其中 示裝 像素2. 其中 G、B 3. 型彩 ，用 眼透 影像 眼透 其係 點之 列， 鏡之 顯示 於調 ，係 位置 色影 於產 鏡列 點； 鏡列 提供 位置 包含 光束 裝置 制來 提供 ，用 像顯示裝置，包含： ' 生白色光束； ，包含複數透鏡，以形成光源段之 ，包含至少相同於第一繩眼透鏡列 於一接近第一蠅眼透鏡列形成複數 j 複數微透鏡，其中已通過第二蠅眼 係在微透鏡列上相互重疊； ，包含排列成預定排列方式之複蓼 自微透鏡之光束； 於一自光源段至微透鏡列之光學路 於將白色光束分色成R、G、B光 及 投影透鏡，用於投影由影像顯示裝置輸出之光束 複數二次光源影像 置複數彩色像素排 複數微透鏡各形成 上，其對應於已分 如申請專利範圍第 微透鏡係以一間距 彩色像素群排列間 如申請專利範圍第 點係經分色與排列成相似於影像顯 列方式之圖案；及 聚焦之點於一具有對應顏色之彩色 色與排列之二次光源影像點。 1項之投影型彩色影像顯示裝置， 排列，該間距為影像顯示裝置R、 距之整數倍。 1項之投影型彩色影像顯示裝置，

   O:\60\60434.ptc 第55頁 482919 _案號 88Π6119_年月日__ 六、申請專利範圍 其中： 分色器係提供於光源段與第一蠅眼透鏡列之間； 由分色器分色之白色光束係投射於第一蠅眼透鏡列 上，而呈相互重疊；及 第一蠅眼透鏡列以一相似於影像顯示裝置複數彩色像 素排列方式之圖案，而分色及排列二次光源影像點。 4 .如申請專利範圍第1項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中： 分色器係提供於第二蠅眼透鏡列之一光源側上；及 第二蠅_眼透鏡列包含多數透鏡，其數量至少三倍大於 第一蠅眼透鏡列之透鏡數，且以一相似於影像顯示裝置複 數彩色像素排列方式之圖案形成已分色與排列之二次光源 影像點。 5 .如申請專利範圍第1項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中： 分色器係提供於第二蠅眼透鏡列之一光輸出側上；及 二次光源影像點係以一相似於影像顯示裝置複數彩色 像素排列方式之圖案虛擬分色與排列。 6 .如申請專利範圍第4項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中： 分色器係一列呈規則性排列之長條形彩色分離光學元 件； 分色器係提供於第二蠅眼透鏡列之一光源側或一光輸 出側上，且將二次光源影像點分色成R、G、B光束，其係

   O:\60\60434.ptc 第56頁 482919 _案號88116119_ 年月曰__ 六、申請專利範圍 沿著影像顯示裝置R、G、B彩色像素之一排列方向，而以， 一規則性間距排列。 7 .如申請專利範圍第6項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中分色器進一步包含複數全反射式面鏡，係對應於複數 彩色分離光學元件而提供。 8.如申請專利範圍第6項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中： 分色器包含： 複數第一兩色性稜鏡或兩色性面鏡，各包含一誘電 材料多層膜」用於反射R、G、B之其中二色及傳送R、G、B 之另一色； 複數第二兩色性稜鏡或兩色性面鏡，各用於在一方 向中反射由第一兩色性稜鏡或兩色性面鏡反射之二顏色其 中一者，此方向大致相同於光線由第一兩色性稜鏡或兩色 性面鏡傳送之方向；及 複數第三兩色性稜鏡、兩色性面鏡、全反射式稜鏡 或全反射式面鏡中之任意者，各用於在一方向中反射由第 二兩色性稜鏡或兩色性面鏡傳送之光線，此方向大致相同 於光線由第一兩色性棱鏡或兩色性面鏡傳送之方向；及 第一兩色性稜鏡或兩色性面鏡、第二兩色性稜鏡或兩 色性面鏡、及第三兩色性稜鏡、兩色性面鏡、全反射式稜 鏡或全反射式面鏡皆呈規則性排列。 9 .如申請專利範圍第6項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中：

   O:\60\60434.ptc 第57頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 分色器包含： 複數第一交叉兩色性棱鏡或交叉兩色性面鏡，各包 含一誘電材料多層膜，用於反射R、G、B之其中二色及傳 送R、G、B之另一色；及 複數第二兩色性稜鏡、兩色性面鏡、全反射式稜鏡 或全反射式面鏡中之任意者，其分別用於在一方向中反射 由第一交叉兩色性稜鏡或兩色性面鏡反射之二顏色，此方 向大致相同於光線由第一交叉兩色性稜鏡或交叉兩色性面 鏡傳送之方向；及 第一交_叉兩色性稜鏡或兩色性面鏡、及第二兩色性穆 鏡、兩色性面鏡、全反射式稜鏡或全反射式面鏡皆呈規則 性排列。 1 0 .如申請專利範圍第4項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中： 分色器包含一第一分色表面，用於反射R、G、B其中一 色而傳送R、G、B另二色，一第二分色表面，用於反射由 第一分色表面傳送之二顏色其中一色而傳送另一顏色，及 一反射性表面，用於反射由第二分色表面傳送之光線；及 第一分色表面、第二分色表面及反射性表面係大致呈 相互平行排列。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之投影型彩色影像顯示裝 置，其中： 分色器包含二或三板件； 一誘電材料多層膜，係形成於二或三板件之至少三側

   O:\60\60434.ptc 第58頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 上。 1 2 .如申請專利範圍第1 0項之投影型彩色影像顯示裝 置，其中： 分色器包含一三角形棱鏡與一或二板件；及 一誘電材料多層膜，係形成於三角形稜鏡與一或二板 件之至少三側上。 1 3 .如申請專利範圍第1項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中： 裝置進一步包含一偏光轉換光學元件，係提供於第二 蠅眼透鏡列冬一光源側或一光輸出側上； ^ 偏光轉換光學元件包含： 一偏光光束分裂器，係利用反射其中一偏光成分而 傳送另一偏光成分，以於一方向中將形成二次光源影像點 之各光束分離成一 P偏光成分與一 S偏光成分，此方向垂直 於分色器將光束分離成R、G、B三波長帶之方向；及 複數全反射式棱鏡或全反射式面鏡，各於一方向中 反射已由偏光光束分裂器反射之P偏光成分與S偏光成分其 中一者，此方向大致相同於已由偏光光束分裂器傳送之P 偏光成分與S偏光成分另一者之方向，其中偏，光光束分裂 器及全反射式稜鏡或全反射式面鏡係規則地且交替地排列 成一長條形圖案；及 一偏光軸線旋轉器，係設於偏光光束分裂器及全反射 式稜鏡或全反射式面鏡其中一者之一光輸出側上。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之投影型彩色影像顯示裝

   O:\60\60434.ptc 第59頁 482919 _案號88116119_年月曰__ 六、申請專利範圍 置，其中偏光轉換光學元件進一步包含一間隔件，用於定 義呈規則地且交替地排列成一長條形圖案之偏光光束分裂 器與全反射式稜鏡或全反射式面鏡之間之一間距。 1 5 .如申請專利範圍第1項之投影型彩色影像顯示裝置， 進一步包含一偏光分離器，係提供於光源段與第一蠅眼透 鏡列之間，偏光分離器包含： 一偏光光束分裂器，係利用反射其中一偏光成分而傳 送另一偏光成分，以將來自光源段之白色光束分離成一 P 偏光成分與一S偏光成分；及 一反射_器，用於將已由偏光光束分裂器傳送之其中一 偏光成分反射向偏光光束分裂器；其中： 由偏光分離器分離之P偏光成分與S偏光成分係各別以 不同角度投射於第一蠅眼透鏡列上，而呈相互重疊； 由第一蠅眼透鏡列形成之P偏光成分與S偏光成分之二 次光源影像係排成於一方向中，此方向垂直於分色器將白 色光束分色之方向；及 裝置進一步包含一偏光軸線旋轉器，係沿著P偏光成 分或S偏光成分之一光學路徑而提供於一接近P偏光成分與 S偏光成分之二次光源影像點形成位置。 1 6.如申請專利範圍第1項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中由分色器沿一分色方向進行之二次光源影像點尺寸與 已分色二次光源影像點間距之間之一比率係大致等於或小 於沿該分色方向之影像顯示裝置各彩色像素孔尺寸與彩色 像素間距之間之一比率。

   O:\60\60434.ptc 第60頁 482919 _案號88116119_年月日__ 六、申請專利範圍 1 7.如申請專利範圍第1項之投影型彩色影像顯示裝置， 進一步包含一光罩，係提供於第二繩眼透鏡列之一光源側 或一光輸出側上，光罩包含複數開孔，各具有一相似於影 像顯示裝置之一彩色像素孔者之形狀。 1 8 .如申請專利範圍第5項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中： 分色器係一列呈規則性排列之長條形彩色分離光學元 件； 分色器係提供於第二繩眼透鏡列之一光源側或一光輸 出側上，且將二次光源影像點分色成R、G、B光束，其係_ 沿著影像顯示裝置R、G、B彩色像素之一排列方向，而以 一規則性間距排列。 1 9 .如申請專利範圍第5項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中分色器進一步包含複數全反射式面鏡，係對應於複數 彩色分離光學元件而提供。 2 〇 .如申請專利範圍第5項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中： 分色器包含： 複數第一兩色性稜鏡或兩色性面鏡，各包含一誘電 材料多層膜，用於反射R、G、B之其中二色及傳送R、G、B 之另一色； 複數第二兩色性棱鏡或兩色性面鏡’各用於在一方 向中反射由第一兩色性稜鏡或兩色性面鏡反射之二顏色其 中一者，此方向大致相同於光線由第一兩色性稜鏡或兩色

   O:\60\60434.ptc 第61頁 482919 _案號88116119_年月日_魅_ 六、申請專利範圍 性面鏡傳送之方向；及 複數第三兩色性稜鏡、兩色性面鏡、全反射式稜鏡 或全反射式面鏡中之任意者，各用於在一方向中反射由第 二兩色性稜鏡或兩色性面鏡傳送之光線，此方向大致相同 於光線由第一兩色性稜鏡或兩色性面鏡傳送之方向；及 第一兩色性稜鏡或兩色性面鏡、第二兩色性稜鏡或兩 色性面鏡、及第三兩色性稜鏡、兩色性面鏡、全反射式稜 鏡或全反射式面鏡皆呈規則性排列。 2 1 .如申請專利範圍第5項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中： _ _ 分色器包含： 複數第一交叉兩色性稜鏡或交叉兩色性面鏡，各包 含一誘電材料多層膜，用於反射R、G、B之其中二色及傳 送R、G、B之另一色；及 複數第二兩色性稜鏡、兩色性面鏡、全反射式稜鏡 或全反射式面鏡中之任意者，其分別用於在一方向中反射 由第一交叉兩色性稜鏡或兩色性面鏡反射之二顏色，此方 向大致相同於光線由第一交叉兩色性稜鏡或交叉兩色性面 鏡傳送之方向；及 , 第一交叉兩色性稜鏡或兩色性面鏡、及第二兩色性稜 鏡、兩色性面鏡、全反射式稜鏡或全反射式面鏡皆呈規則 性排列。 2 2 .如申請專利範圍第5項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中：

   O:\60\60434.ptc 第62頁 482919 _案號88116119_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 分色器包含一第一分色表面，用於反射R、G、B其中一、 色而傳送R、G、B另二色，一第二分色表面，用於反射由 第一分色表面傳送之二顏色其中一色而傳送另一顏色，及 一反射性表面，用於反射由第二分色表面傳送之光線；及 第一分色表面、第二分色表面及反射性表面係大致呈 相互平行排列。 2 3 .如申請專利範圍第5項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中： 分色器包含二或三板件； 一誘電材料多層膜，係形成於二或三板件之至少三倒 上。 2 4.如申請專利範圍第5項之投影型彩色影像顯示裝置， 其中： 分色器包含一三角形稜鏡與一或二板件；及 一誘電材料多層膜，係形成於三角形稜鏡與一或二板 件之至少三側上。

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