CN113885282A - 投影机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种投影机，包含准直透镜、分光元件、折光元件以及固态光源。分光元件与固态光源的数量为多个。分光元件与折光元件具有反射部分或全部特定波段的光束、及允许特定波段的光束部分或全部穿透的功能。各固态光源的输出光线投射到对应的分光元件；投影机利用分光元件和折光元件的光学特性让不同基色的光束能均匀地通过准直透镜的第一部份与第二部分。投影机还包含偏振分光片、反射片以及相位延迟单元；投影机利用相位延迟单元的偏极态转换功能、和偏振分光片的反射特定偏极态且允许其它偏极态穿透的功能，结合多个合光模组提供均匀光线。

Description

投影机

技术领域

本发明涉及一种投影机，尤指一种可有效改善发光均匀度的投影机。

背景技术

激光投影机一般使用蓝光激光源提供照明光束。照明光束需经由波长转换装置(如：局部涂覆萤光粉/量子点的色轮)转化为其它颜色的受激光束，再与照明光束进行合光以供使用。传统的合光模组利用分光片反射照明光束经由部分的准直透镜而投往色轮，色轮具波长转换材质处相应生成受激光束，且受激光束可经由准直透镜直接投射到收光单元。此外，部份照明光束会穿越色轮无波长转换材质处，且经由另一部分的准直透镜投射到收光单元，并与受激光束合光。由此可知，照明光束与受激光束在合光时很难达到混和均匀，进而使传统激光投影机的投影画面具有较差色均匀度。

发明内容

本发明提供一种可有效改善发光均匀度的投影机，以解决上述问题。

基于上述目的，本发明提出一种投影机，其包含有：准直透镜，具有由轴所区隔的第一部份及第二部份；两个第一分光元件，分别相对该第一部份与该第二部份设置，每个第一分光元件用来反射第一基色光束、且允许第二基色光束和第三基色光束穿透；第二分光元件，相对该第一部份设置，该第二分光元件用来部分反射该第二基色光束和该第三基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束部分穿透；折光元件，相对该第二部份及该第二分光元件设置，该折光元件用来反射该部分穿透的该第二基色光束和该第三基色光束；

两个第一固态光源，分别相对该两个第一分光元件设置，该两个第一固态光源用来分别输出该第一基色光束到该两个第一分光元件；第二固态光源，设置在该第二分光元件的相异于该折光元件的一侧，该第二固态光源用来输出该第二基色光束到该第二分光元件；以及第三固态光源，设置在该第二分光元件的相异于该第一部份的一侧，该第三固态光源用来输出该第三基色光束到该第二分光元件。

较佳的，还包含有：光学均匀器，相对该准直透镜设置，用来接收与匀化该第一基色光束、该第二基色光束和该第三基色光束。

较佳的，该两个第一分光元件的两个平面法向量相互垂直、或该两个第一分光元件的该两个平面法向量的夹角介于预定角度范围内；或者，该第二分光元件的平面法向量平行于该折光元件的平面法向量。

基于上述目的，本发明还提出一种投影机，其特征在于，包含有：

准直透镜，具有由轴所区隔的第一部份及第二部份；

第一分光元件，相对该第一部份设置，该第一分光元件用来部分反射第一基色光束且允许该第一基色光束部分穿透、且允许第二基色光束和第三基色光束穿透；

第二分光元件，相对该第二部份及该第一分光元件设置，该第二分光元件用来反射该第一基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束穿透；

第三分光元件，设置在该第一分光元件的相异该准直透镜的一侧、且相对该第一部份，该第三分光元件用来部分反射该第二基色光束和该第三基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束部分穿透；

折光元件，相对该第二分光元件及该第三分光元件设置，该折光元件用来反射该第二基色光束和该第三基色光束；

第一固态光源，用来输出该第一基色光束到该第一分光元件；

第二固态光源，设置在该第三分光元件的相异于该折光元件的一侧，该第二固态光源用来输出该第二基色光束到该第三分光元件；以及

第三固态光源，设置在该第三分光元件的相异于该第一分光元件的一侧，该第三固态光源用来输出该第三基色光束到该第三分光元件。

较佳的，还包含有：光学均匀器，相对该准直透镜设置，用来接收与匀化该第一基色光束、该第二基色光束和该第三基色光束。

较佳的，该第一分光元件的平面法向量平行于该第二分光元件的平面法向量；或者，该第三分光元件的平面法向量平行于该折光元件的平面法向量。

基于上述目的，本发明还提出一种投影机，其特征在于，包含有：

准直透镜，具有由轴所区隔的第一部份及第二部份；第一照明模组，相对该第一部份设置，用来输出具有第一偏极态的第一照明光束；第二照明模组，邻近该第二部份设置，用来输出具有第一偏极态的第二照明光束；以及合光模组，用来混和该第一照明光束与该第二照明光束，该合光模组包含有：

第一偏振分光片，设置在该第一照明模组与该准直透镜的该第一部份之间，具有反射第一偏极态光束、且允许第二偏极态光束穿透的特性；

第一相位延迟单元，设置在该第一照明模组与该第一偏振分光片之间，该第一照明光束经由该第一相位延迟片转换为第二偏极态以投射到该第一偏振分光片；第一反射片，相对该第二部份设置；以及第二偏振分光片，具有反射该第一偏极态光束、且允许该第二偏极态光束穿透的特性，该第二照明光束经由该第二偏振分光片反射到该第一反射片。

较佳的，该第一相位延迟单元为半波片、或两个四分之一波片。

较佳的，该第一照明模组与该第二照明模组的至少其中之一包含：

两个第一分光元件，分别相对该第一部份与该第二部份设置，每个第一分光元件用来反射第一基色光束、且允许第二基色光束和第三基色光束穿透；第二分光元件，相对该第一部份设置，该第二分光元件用来部分反射该第二基色光束和该第三基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束部分穿透；折光元件，相对该第二部份及该第二分光元件设置，该折光元件用来反射该第二基色光束和该第三基色光束；

两个第一固态光源，分别相对该两个第一分光元件设置，该两个第一固态光源用来输出该第一基色光束到该两个第一分光元件；第二固态光源，设置在该第二分光元件的相异于该折光元件的一侧，该第二固态光源用来输出该第二基色光束到该第二分光元件；以及第三固态光源，设置在该第二分光元件的相异于该第一部份的一侧，该第三固态光源用来输出该第三基色光束到该第二分光元件。

较佳的，该两个第一分光元件的两个平面法向量相互垂直，或该两个第一分光元件的该两个平面法向量的夹角介于预定角度范围内；或者，该第二分光元件的平面法向量平行于该折光元件的平面法向量。

较佳的，该第一照明模组与该第二照明模组的至少其中之一包含：

第一分光元件，相对该第一部份设置，该第一分光元件用来部分反射第一基色光束且允许该第一基色光束部分穿透、且允许第二基色光束和第三基色光束穿透；第二分光元件，相对该第二部份及该第一分光元件设置，该第二分光元件用来反射该第一基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束穿透；

第三分光元件，设置在该第一分光元件的相异该准直透镜的一侧、且相对该第一部份设置，该第三分光元件用来部分反射该第二基色光束和该第三基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束部分穿透；折光元件，相对该第二分光元件的相异该准直透镜的一侧、且相对于该第二部份设置，该折光元件用来反射该第二基色光束和该第三基色光束；

第一固态光源，用来输出该第一基色光束到该第一分光元件；第二固态光源，设置在该第三分光元件的相异于该折光元件的一侧，该第二固态光源用来输出该第二基色光束到该第三分光元件；以及第三固态光源，设置在该第三分光元件的相异于该第一分光元件的一侧，该第三固态光源用来输出该第三基色光束到该第三分光元件。

较佳的，该第一分光元件的平面法向量平行于该第二分光元件的平面法向量；或者，该第三分光元件的平面法向量平行于该折光元件的平面法向量。

较佳的，还包含有：光学均匀器，相对该准直透镜设置，用来接收与匀化该第一照明光束与该第二照明光束。

较佳的，该投影机还包含第三照明模组，用来输出具有第一偏极态的第三照明光束，该合光模组进一步包含：第二反射片，相对该第一偏振分光片设置，将该第三照明光束反射到该第一偏振分光片。

较佳的，该第二反射片的平面法向量平行于该第一偏振分光片的平面法向量。

较佳的，该投影机还包含第四照明模组，用来输出具有第一偏极态的第四照明光束，该合光模组进一步包含：第二相位延迟单元，相对该第四照明模组设置，该第四照明光束经由该第二相位延迟片转换为第二偏极态；以及第三反射片，相对该第二偏振分光片设置，将具有第二偏极态的该第四照明光束反射到该第二偏振分光片。

较佳的，该第三反射片的平面法向量平行于该第二偏振分光片的平面法向量。

本发明可以根据投影机的照明亮度需求，任意调整固态光源的数量。只要合光模组在对应各照明模组的位置安装合适的偏振分光片、反射片及相位延迟单元，就能选择是否转换照明模组的照明光束的偏极态，或是选择改变分光元件的光束部分穿透与部分反射的比例，再将不同偏极态的照明光束合光以形成亮度对称或非对称的照明光源。相位延迟单元可以是单个半波片、或为两个四分之一波片的组合，只要能转换光束偏极态的光学元件组合皆属于本发明的设计范畴。若投影机因其它机构设计的原因而有投影画面亮度不均的情况，可利用本发明调整投影机的照明模组数量及合光模组配置，而使投影画面能具有较佳色均匀度。

附图说明

图1为本发明第一实施例的投影机的示意图。

图2为本发明第二实施例的投影机的示意图。

图3为本发明第三实施例的投影机的示意图。

图4为本发明第四实施例的投影机的示意图。

图5为本发明第五实施例的投影机的示意图。

图6为本发明第六实施例的投影机的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参阅图1，图1为本发明第一实施例的投影机100的示意图。投影机100可包含准直透镜10、第一分光元件12、第二分光元件14、折光元件16、第一固态光源18、第二固态光源20、第三固态光源22以及光学均匀器24。准直透镜10可具有由轴Ax所区隔的第一部份26及第二部份28。第一分光元件12有两个，例如第一分光元件12A及第一分光元件12B，可分别相对于准直透镜10的第一部份26与第二部份28。第二分光元件14可相对于准直透镜10的第一部份26，并且第一分光元件12A位在第二分光元件14与准直透镜10之间。折光元件16可相对于准直透镜10的第二部份28和第二分光元件14，而第一分光元件12B位在折光元件16与准直透镜10之间。

第一固态光源18例如有两个，第一固态光源18A及第一固态光源18B，可分别相对于第一分光元件12A与第一分光元件12B。第二固态光源20可设置在第二分光元件14的相异于折光元件16的一侧。第三固态光源22则可设置在第二分光元件14的相异于准直透镜10的第一部份26的另一侧；换句话说，准直透镜10位于第二分光元件14的右侧，第二固态光源20位于第二分光元件14的上侧，折光元件16位于第二分光元件14的下侧，第三固态光源22位于第二分光元件14的左侧。另外，光学均匀器24可相对于准直透镜10。

第一固态光源18A可输出第一基色光束B1到第一分光元件12A，第一分光元件12A则会反射第一基色光束B1使其通过准直透镜10的第一部份26。第一固态光源18B还可输出第一基色光束B1到第一分光元件12B，第一分光元件12B反射第一基色光束B1以通过准直透镜10的第二部份28。第二固态光源20与第三固态光源22可分别输出第二基色光束B2及第三基色光束B3到第二分光元件14；第二分光元件14会部分反射第二基色光束B2和第三基色光束B3，并且允许第二基色光束B2和第三基色光束B3部分穿透。

部分反射的第二基色光束B2可穿透第一分光元件12A，而通过准直透镜10的第一部份26；部分穿透的第二基色光束B2投射到折光元件16，折光元件16反射第二基色光束B2使其穿透第一分光元件12B，从而通过准直透镜10的第二部份28。部分穿透的第三基色光束B3会进一步穿透第一分光元件12A，以通过准直透镜10的第一部份26；部分反射的第三基色光束B3则投射到折光元件16，折光元件16反射第三基色光束B3使其穿透第一分光元件12B，并通过准直透镜10的第二部份28。最后，光学均匀器24可接收与匀化通过准直透镜10的第一基色光束B1、第二基色光束B2和第三基色光束B3。

第一实施例中，第一分光元件12A的平面法向量V1a较佳的垂直于第一分光元件12B的平面法向量V1b，或是定义平面法向量V1a与平面法向量V1b的夹角介于预定角度范围内，例如八十五度至九十五度之间。另外，第二分光元件14的平面法向量V12较佳的平行于折光元件16的平面法向量V13，或是设定平面法向量V12与平面法向量V13的夹角介于预定角度范围内，例如正负五度之间。本发明所述该些平面法向量的夹角范围不限于前述实施态样，端视设计需求而定。

投影机100利用第二分光元件14的部分反射第二基色光束B2和第三基色光束B3，且允许第二基色光束B2和第三基色光束B3部分穿透的特性，不需在相对折光元件16的位置另行增加固态光源，因此可减少合光模组102的元件数量以降低投影机100的设备成本。一般来说，第一基色光束B1可为红光光束，第二基色光束B2可为绿光光束，第三基色光束B3可为蓝光光束。第一分光元件12A与第一分光元件12B分别引导基色光束B1、B2及B3进入准直透镜10的第一部份26和第二部份28，各自形成一组照明光束，故光学均匀器24能够接收到亮度对称(上下对称或左右对称，端视摆放角度而定)的两组照明光束。

请参阅图2，图2为本发明第二实施例的投影机200的示意图。投影机200可包含准直透镜30、第一分光元件32、第二分光元件34、第三分光元件36、折光元件38、第一固态光源40、第二固态光源42、第三固态光源44以及光学均匀器46。准直透镜30可具有由轴Ax所区隔的第一部份48及第二部份50。第一分光元件32可相对于准直透镜30的第一部份48；第二分光元件34可相对于第一分光元件32和准直透镜30的第二部份50。第三分光元件36可设置在第一分光元件32的相异准直透镜30的一侧、且相对于准直透镜30的第一部份48。折光元件38则可相对于第二分光元件34和第三分光元件36。

第一固态光源40可相对于第一分光元件32，其输出第一基色光束B1到第一分光元件32；第一分光元件32部分反射第一基色光束B1且允许第一基色光束B1部分穿透，第二分光元件34则反射第一基色光束B1，因此部分反射的第一基色光束B1可通过准直透镜30的第一部份48，部分穿透的第一基色光束B1投射到第二分光元件34，再经由第二分光元件34的反射通过准直透镜30的第二部份50。

第二固态光源42可设置在第三分光元件36的相异于折光元件38的一侧，第三固态光源44则设置在第三分光元件36的相异于第一分光元件32的另一侧：换句话说，第一分光元件32位于第三分光元件36的右侧，第二固态光源422位于第三分光元件36的上侧，第三固态光源44位于第三分光元件36的左侧，折光元件38位于第三分光元件36的下侧。

第二固态光源42与第三固态光源44可分别输出第二基色光束B2及第三基色光束B3到第三分光元件36。第一分光元件32和第二分光元件34皆允许第二基色光束B2与第三基色光束B3穿透，第三分光元件36则部分反射第二基色光束B2和第三基色光束B3且允许第二基色光束B2与第三基色光束B3部分穿透，折光元件38直接反射第二基色光束B2和第三基色光束B3。如此一来，自第三分光元件36部分反射的第二基色光束B2可穿透第一分光元件32，以通过准直透镜30的第一部份48；部分穿透第三分光元件36的第二基色光束B2则为折光元件38反射，从而穿透第二分光元件34以通过准直透镜30的第二部份50。部分穿透第三分光元件36的第三基色光束B3可进一步穿透第一分光元件32以通过准直透镜30的第一部份48；自第三分光元件36部分反射的第三基色光束B3会投射到折光元件38，折光元件38反射第三基色光束B3以穿透第二分光元件34且通过准直透镜30的第二部份50。

光学均匀器46则是相对于准直透镜30，用来接收与匀化通过准直透镜30的第一基色光束B1、第二基色光束B2和第三基色光束B3。在第二实施例，第一分光元件32的平面法向量V21较佳的平行于第二分光元件34的平面法向量V22，或是定义平面法向量V21与平面法向量V22的夹角介于预定角度范围内。此外，第三分光元件36的平面法向量V23较佳的平行于折光元件38的平面法向量V24，或是设定平面法向量V23与平面法向量V24的夹角介于预定角度范围内。前述的预定角度范围可为正负五度，然实际应用不限于此。

相比于第一实施例，投影机200利用第一分光元件32的部分反射第一基色光束B1且允许第一基色光束B1部分穿透、且允许第二基色光束B2与第三基色光束B3穿透的特性，藉由转动第二分光元件34调整其面向，可省略相对第二分光元件34的固态光源，故能更进一步减少合光模组202的元件数量，节省投影机200的内部配置空间，并降低投影机200的设备成本。

请参阅图3，图3为本发明第三实施例的投影机300的示意图。投影机300可包含准直透镜52、第一照明模组54、第二照明模组56以及合光模组58。准直透镜52可具有由轴Ax所区隔的第一部份60及第二部份62。第一照明模组54可相对于准直透镜52的第一部份60，用来输出具有第一偏极态S的第一照明光束L1。第二照明模组56可相对于准直透镜52的第二部份62，用来输出具有第一偏极态S的第二照明光束L2。第三实施例中，第一照明模组54与第二照明模组56可为图1所示的合光模组102、或图2所示的合光模组202、或其它具有相同效果的合光模组，然实际应用不限于此。

合光模组58用来混合第一照明光束L1与第二照明光束L2。合光模组58可包含第一偏振分光片64、第一相位延迟单元66、第一反射片68以及第二偏振分光片70。第一偏振分光片64可设置在第一照明模组54与准直透镜52的第一部份60之间。第一偏振分光片64具有反射第一偏极态S的光束、且允许第二偏极态P的光束穿透的特性。第一相位延迟单元66可设置在第一照明模组54与第一偏振分光片64之间。第一反射片68可相对于准直透镜52的第二部份62。第二偏振分光片70可相对于第二照明模组56与第一反射片68。第二偏振分光片70具有反射第一偏极态S的光束、且允许第二偏极态P的光束穿透的特性。

在第三实施例中，具有第一偏极态S的第一照明光束L1从第一照明模组54投射到第一相位延迟单元66，第一相位延迟单元66将第一照明光束L1转换为第二偏极态P且投射到第一偏振分光片64；具有第二偏极态P的第一照明光束L1会穿透第一偏振分光片64以通过准直透镜52的第一部份60。再者，具有第一偏极态S的第二照明光束L2从第二照明模组56投射到第二偏振分光片70，第二偏振分光片70可反射第二照明光束L2到第一反射片68，第一反射片68再反射具有第一偏极态S的第二照明光束L2以通过准直透镜52的第二部份62。光学均匀器59可相对于准直透镜52，用来接收且匀化具有第二偏极态P的第一照明光束L1和具有第一偏极态S的第二照明光束L2。

换句话说，投影机300的第一照明模组54与第二照明模组56输出相同偏极态的照明光束L1(S)及L2(S)，因此本发明利用第一相位延迟单元66转换第一照明光束L1的偏极态，再利用第一偏振分光片64将具有第二偏极态P的第一照明光束L1导入准直透镜52的第一部份60、以及利用第二偏振分光片70和第一反射片68的反射将第一偏极态S的第二照明光束L2导入准直透镜52的第二部份62，以使光学均匀器59可接收到极性互补且亮度对称(上下对称或左右对称，端视摆放角度而定)的两组照明光束L1与L2。

请参阅图4，图4为本发明第四实施例的投影机400的示意图。第四实施例中，与前述实施例具有相同编号的元件具有相同的结构与功能，于此不再重复说明。投影机400可还包含第三照明模组72，用来输出具有第一偏极态S的第三照明光束L3。第三照明模组72可为图1所示的合光模组102、或图2所示的合光模组202、或其它具有相同效果的合光模组，然实际应用不限于此。投影机400的合光模组58可进一步包含第二反射片74，相对于第一偏振分光片64与第三照明模组72。第二反射片74的平面法向量V41较佳的平行于第一偏振分光片64的平面法向量V42，或是设定平面法向量V41与平面法向量V42的夹角介于预定角度范围内。

第三照明模组72输出的具有第一偏极态S的第三照明光束L3可经由第二反射片74的反射投向第一偏振分光片64。第一偏振分光片64可反射第三照明光束L3使其通过准直透镜52的第一部份60。因此，若要提供亮度不对称的照明光源，本发明在第一照明模组54旁另行设置第三照明模组72。第三照明模组72输出的第三照明光束L3与第一照明模组54输出的第一照明光束L1具有相同的偏极态。但是第一照明光束L1已藉由第一相位延迟单元66转换为第二偏极态P，故投影机400将第三照明光束L3维持在第一偏极态S，再利用第二反射片74与第一偏振分光片64将第一偏极态S的第三照明光束L3重合于第二偏极态P的第一照明光束L1，以通过准直透镜52再重合于第二照明光束L2。

请参阅图5，图5为本发明第五实施例的投影机500的示意图。第五实施例中，与前述实施例具有相同编号的元件具有相同的结构与功能，于此不再重复说明。投影机500可还包含第四照明模组76，用来输出具有第一偏极态S的第四照明光束L4。第四照明模组76可为图1所示的合光模组102、或图2所示的合光模组202、或其它具有相同效果的合光模组，然实际应用不限于此。投影机500的合光模组58可进一步包含第二相位延迟单元78以及第三反射片80。第二相位延迟单元78可相对于第四照明模组76，第三反射片80可相对于第二偏振分光片70与第二相位延迟单元78。第三反射片80的平面法向量V51较佳的平行于第二偏振分光片70的平面法向量V52，或是设定平面法向量V51与平面法向量V52的夹角介于预定角度范围内。

第四照明模组76输出的第一偏极态S的第四照明光束L4可由第二相位延迟单元78转换为第二偏极态P，第三反射片80再将具有第二偏极态P的第四照明光束L4反射到第二偏振分光片70。第二偏振分光片70允许第四照明光束L4穿透，再经第一反射片68的反射而通过准直透镜52的第二部份62。若要提供不同于第四实施例的非对称亮度的照明光源，本发明可在第二照明模组56旁另设置第四照明模组76。第四照明模组76输出的第四照明光束L4与第二照明模组56输出的第二照明光束L2具有相同的偏极态。但是第二照明光束L2维持原偏极态且经由第一反射片68与第二偏振分光片70投射到准直透镜52的第二部份62，故投影机500利用第二相位延迟单元78转换第四照明光束L4的偏极态，使得具有第二偏极态P的第四照明光束L4能重合于具有第一偏极态S的第二照明光束L2，再通过准直透镜52以重合于第一照明光束L1。

请参阅图6，图6为本发明第六实施例的投影机600的示意图。第六实施例中，与前述实施例具有相同编号的元件具有相同的结构与功能，于此不再重复说明。若要提高照明亮度，投影机600可包含四个或四个以上的照明模组。第六实施例以四个照明模组，然实际应用不限于此。投影机600可并排设置第一照明模组54、第二照明模组56、第三照明模组72以及第四照明模组76。准直透镜52相对于第一照明模组54和第二照明模组56。合光模组58则设置在准直透镜52与四个照明模组54、56、72及76之间。

合光模组58的第一偏振分光片64与第一相位延迟单元66可设置在准直透镜52和第一照明模组54之间，第一反射片68与第二偏振分光片70则设置在准直透镜52和第二照明模组56之间。合光模组58的第二反射片74可相对于第一偏振分光片64及第三照明模组72。合光模组58的第二相位延迟单元78与第三反射片80则相对于第二偏振分光片70及第四照明模组76。若需再进一步提高照明亮度，本发明可以在四个照明模组54、56、72及76之间增加新的照明模组、或在照明模组72及76的外侧增加新的照明模组，相应地合光模组58也需新增合适的光学镜片以反射和/或转换新照明模组输出照明光束的偏极态，并将所有照明光束集中在准直透镜52进行合光。

综上所述，本发明可以根据投影机的照明亮度需求，任意调整固态光源的数量。只要合光模组在对应各照明模组的位置安装合适的偏振分光片、反射片及相位延迟单元，就能选择是否转换照明模组的照明光束的偏极态，或是选择改变分光元件的光束部分穿透与部分反射的比例，再将不同偏极态的照明光束合光以形成亮度对称或非对称的照明光源。相位延迟单元可以是单个半波片、或为两个四分之一波片的组合，只要能转换光束偏极态的光学元件组合皆属于本发明的设计范畴。若投影机因其它机构设计的原因而有投影画面亮度不均的情况，可利用本发明调整投影机的照明模组数量及合光模组配置，而使投影画面能具有较佳色均匀度。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (17)

1.一种投影机，其特征在于，包含有：

准直透镜，具有由轴所区隔的第一部份及第二部份；

两个第一分光元件，分别相对该第一部份与该第二部份设置，每个第一分光元件用来反射第一基色光束、且允许第二基色光束和第三基色光束穿透；

第二分光元件，相对该第一部份设置，该第二分光元件用来部分反射该第二基色光束和该第三基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束部分穿透；

折光元件，相对该第二部份及该第二分光元件设置，该折光元件用来反射该部分穿透的该第二基色光束和该第三基色光束；

两个第一固态光源，分别相对该两个第一分光元件设置，该两个第一固态光源用来分别输出该第一基色光束到该两个第一分光元件；

第二固态光源，设置在该第二分光元件的相异于该折光元件的一侧，该第二固态光源用来输出该第二基色光束到该第二分光元件；以及

第三固态光源，设置在该第二分光元件的相异于该第一部份的一侧，该第三固态光源用来输出该第三基色光束到该第二分光元件。

2.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，还包含有：光学均匀器，相对该准直透镜设置，用来接收与匀化该第一基色光束、该第二基色光束和该第三基色光束。

3.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，该两个第一分光元件的两个平面法向量相互垂直、或该两个第一分光元件的该两个平面法向量的夹角介于预定角度范围内；或者，该第二分光元件的平面法向量平行于该折光元件的平面法向量。

4.一种投影机，其特征在于，包含有：

准直透镜，具有由轴所区隔的第一部份及第二部份；

第一分光元件，相对该第一部份设置，该第一分光元件用来部分反射第一基色光束且允许该第一基色光束部分穿透、且允许第二基色光束和第三基色光束穿透；

第二分光元件，相对该第二部份及该第一分光元件设置，该第二分光元件用来反射该第一基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束穿透；

第三分光元件，设置在该第一分光元件的相异该准直透镜的一侧、且相对该第一部份，该第三分光元件用来部分反射该第二基色光束和该第三基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束部分穿透；

折光元件，相对该第二分光元件及该第三分光元件设置，该折光元件用来反射该第二基色光束和该第三基色光束；

第一固态光源，用来输出该第一基色光束到该第一分光元件；

第二固态光源，设置在该第三分光元件的相异于该折光元件的一侧，该第二固态光源用来输出该第二基色光束到该第三分光元件；以及

第三固态光源，设置在该第三分光元件的相异于该第一分光元件的一侧，该第三固态光源用来输出该第三基色光束到该第三分光元件。

5.如权利要求4所述的投影机，其特征在于，还包含有：光学均匀器，相对该准直透镜设置，用来接收与匀化该第一基色光束、该第二基色光束和该第三基色光束。

6.如权利要求4所述的投影机，其特征在于，该第一分光元件的平面法向量平行于该第二分光元件的平面法向量；或者，该第三分光元件的平面法向量平行于该折光元件的平面法向量。

7.一种投影机，其特征在于，包含有：

准直透镜，具有由轴所区隔的第一部份及第二部份；

第一照明模组，相对该第一部份设置，用来输出具有第一偏极态的第一照明光束；

第二照明模组，邻近该第二部份设置，用来输出具有第一偏极态的第二照明光束；以及

合光模组，用来混和该第一照明光束与该第二照明光束，该合光模组包含有：

第一偏振分光片，设置在该第一照明模组与该准直透镜的该第一部份之间，具有反射第一偏极态光束、且允许第二偏极态光束穿透的特性；

第一相位延迟单元，设置在该第一照明模组与该第一偏振分光片之间，该第一照明光束经由该第一相位延迟片转换为第二偏极态以投射到该第一偏振分光片；

第一反射片，相对该第二部份设置；以及

第二偏振分光片，具有反射该第一偏极态光束、且允许该第二偏极态光束穿透的特性，该第二照明光束经由该第二偏振分光片反射到该第一反射片。

8.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该第一相位延迟单元为半波片、或两个四分之一波片。

9.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该第一照明模组与该第二照明模组的至少其中之一包含：

两个第一分光元件，分别相对该第一部份与该第二部份设置，每个第一分光元件用来反射第一基色光束、且允许第二基色光束和第三基色光束穿透；

第二分光元件，相对该第一部份设置，该第二分光元件用来部分反射该第二基色光束和该第三基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束部分穿透；

折光元件，相对该第二部份及该第二分光元件设置，该折光元件用来反射该第二基色光束和该第三基色光束；

两个第一固态光源，分别相对该两个第一分光元件设置，该两个第一固态光源用来输出该第一基色光束到该两个第一分光元件；

第二固态光源，设置在该第二分光元件的相异于该折光元件的一侧，该第二固态光源用来输出该第二基色光束到该第二分光元件；以及

第三固态光源，设置在该第二分光元件的相异于该第一部份的一侧，该第三固态光源用来输出该第三基色光束到该第二分光元件。

10.如权利要求9所述的投影机，其特征在于，该两个第一分光元件的两个平面法向量相互垂直，或该两个第一分光元件的该两个平面法向量的夹角介于预定角度范围内；或者，该第二分光元件的平面法向量平行于该折光元件的平面法向量。

11.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该第一照明模组与该第二照明模组的至少其中之一包含：

第一分光元件，相对该第一部份设置，该第一分光元件用来部分反射第一基色光束且允许该第一基色光束部分穿透、且允许第二基色光束和第三基色光束穿透；

第二分光元件，相对该第二部份及该第一分光元件设置，该第二分光元件用来反射该第一基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束穿透；

第三分光元件，设置在该第一分光元件的相异该准直透镜的一侧、且相对该第一部份设置，该第三分光元件用来部分反射该第二基色光束和该第三基色光束、且允许该第二基色光束和该第三基色光束部分穿透；

折光元件，相对该第二分光元件的相异该准直透镜的一侧、且相对于该第二部份设置，该折光元件用来反射该第二基色光束和该第三基色光束；

第一固态光源，用来输出该第一基色光束到该第一分光元件；

第二固态光源，设置在该第三分光元件的相异于该折光元件的一侧，该第二固态光源用来输出该第二基色光束到该第三分光元件；以及

第三固态光源，设置在该第三分光元件的相异于该第一分光元件的一侧，该第三固态光源用来输出该第三基色光束到该第三分光元件。

12.如权利要求11所述的投影机，其特征在于，该第一分光元件的平面法向量平行于该第二分光元件的平面法向量；或者，该第三分光元件的平面法向量平行于该折光元件的平面法向量。

13.如权利要求7所述之投影机，其特征在于，还包含有：光学均匀器，相对该准直透镜设置，用来接收与匀化该第一照明光束与该第二照明光束。

14.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该投影机还包含第三照明模组，用来输出具有第一偏极态的第三照明光束，该合光模组进一步包含：

第二反射片，相对该第一偏振分光片设置，将该第三照明光束反射到该第一偏振分光片。

15.如权利要求14所述的投影机，其特征在于，该第二反射片的平面法向量平行于该第一偏振分光片的平面法向量。

16.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该投影机还包含第四照明模组，用来输出具有第一偏极态的第四照明光束，该合光模组进一步包含：

第二相位延迟单元，相对该第四照明模组设置，该第四照明光束经由该第二相位延迟片转换为第二偏极态；以及

第三反射片，相对该第二偏振分光片设置，将具有第二偏极态的该第四照明光束反射到该第二偏振分光片。

17.如权利要求16所述的投影机，其特征在于，该第三反射片的平面法向量平行于该第二偏振分光片的平面法向量。

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