TWI486640B - 立體投影裝置與應用其之顯示方法 - Google Patents

Description

立體投影裝置與應用其之顯示方法

本發明是有關於一種立體投影裝置。

利用人類的兩眼視差，習知的立體顯示裝置以分別提供觀賞者兩眼不同的影像來達成立體顯示。而其中的立體裸視顯示器，顧名思義，不像其他的立體顯示裝置需要使用眼鏡來區分左右眼影像，立體裸視顯示器將具不同影像之光束分別傳送到空間上不同的位置，因此若不同的影像同時傳至觀賞者之左右眼，觀賞者即能夠以裸視感受到立體影像。

立體裸視顯示技術能避免眼鏡式立體顯示技術的不便，是目前重要的發展方向。然而習知的立體裸視顯示器大多採用複數個投影機以顯示多個影像，會面臨體積過大與成本過高等問題。另一方面，螢幕狹縫切換之光場技術也會因需要遮擋非作用視角之影像而導致效率與視角數目成反比，大幅犧牲亮度的結果將難以大型化。

因此，本發明之一態樣是在提供一種立體投影裝置，係結合可快速動作之影像調制器與光源，以及搭配分合光系統，將可應用於多視域的立體顯示需求上。

本發明之一態樣提供一種立體投影裝置，包含第一光 源模組、第二光源模組、分光鏡、第一光學模組、第二光學模組與合光稜鏡。第一光源模組包含第一光源、第二光源與第一稜鏡模組。第一光源用以提供第一光束。第二光源用以提供第二光束。第一稜鏡模組用以聚集第一光束與第二光束。第一光束與第二光束通過第一稜鏡模組後將以不同的角度射出。第二光源模組包含第三光源、第四光源與第二稜鏡模組。第三光源用以提供第三光束。第四光源用以提供第四光束。第二稜鏡模組用以聚集第三光束與第四光束。第三光束與第四光束通過第二稜鏡模組後將以不同的角度射出。第一光源模組與第二光源模組分別置於分光鏡之不同側。分光鏡用以將第一光束、第二光束、第三光束與第四光束區分為第一部分與第二部分，並將第一部分之第一光束、第二光束、第三光束與第四光束導引至第一光路，將第二部分之第一光束、第二光束、第三光束與第四光束導引至第二光路。第一光學模組置於第一光路上，用以導引且調制通過第一光路之第一部分的第一光束、第二光束、第三光束與第四光束，以形成複數個具有不同影像的第一影像光束。第二光學模組置於第二光路上，用以導引且調制通過第二光路之第二部分的第一光束、第二光束、第三光束與第四光束，以形成複數個具有不同影像的第二影像光束。合光稜鏡用以將第一影像光束與第二影像光束射入一鏡頭。

在一或多個實施方式中，第一稜鏡模組包含第一稜鏡與第二稜鏡。第一稜鏡具有第一入射面與第一出光面。第一稜鏡與第二稜鏡之間定義第一間隙，且第二稜鏡具有第 二入射面與第一反射面。其中第一光束由第一入射面入射，經由第一間隙反射至第一出光面，且第二光束由第二入射面入射，經由第一反射面反射後，經過第一間隙至第一出光面，且第一光束與第一間隙之間的夾角不同於第二光束與第一間隙之間的夾角。

在一或多個實施方式中，第二稜鏡模組包含第三稜鏡與第四稜鏡。第三稜鏡具有第三入射面與第二出光面。第三稜鏡與第四稜鏡之間定義第二間隙，且第四稜鏡具有第四入射面與第二反射面。其中第三光束由第三入射面入射，經由第二間隙反射至第二出光面，且第四光束由第四入射面入射，經由第二反射面反射後，經過第二間隙至第二出光面，且第三光束與第二間隙之法線之間的夾角不同於第四光束與第二間隙之法線之間的夾角。

在一或多個實施方式中，第一反射面與第一間隙之間的夾角介於0度與10度之間，且第二反射面與第二間隙之間的夾角介於0度與10度之間。

在一或多個實施方式中，第一光源模組更包含第五光源。第五光源用以提供第五光束，而第一稜鏡模組更用以聚集第一光束、第二光束與第五光束。第一光束、第二光束與第五光束通過第一稜鏡模組後將以不同的角度射出。第二光源模組更包含第六光源。第六光源用以提供第六光束，而第二稜鏡模組更用以聚集第三光束、第四光束與第六光束。第三光束、第四光束與第六光束通過第二稜鏡模組後將以不同的角度射出。分光鏡更用以將第五光束與第六光束之一部分導引至第一光路，另一部分導引至第二光 路。第一光學模組更用以導引且調制通過第一光路之該部分的第五光束與第六光束，以形成第一影像光束。第二光學模組更用以導引且調制通過第二光路之該另一部分的第五光束與第六光束，以形成第二影像光束。

在一或多個實施方式中，第一稜鏡模組包含第一稜鏡、第二稜鏡與第五稜鏡。第一稜鏡具有第一入射面與第一出光面。第一稜鏡與第二稜鏡之間定義第一間隙，且第二稜鏡具有第二入射面。第二稜鏡與第五稜鏡之間定義第三間隙，且第五稜鏡具有第五入射面與第一反射面。其中第一光束由第一入射面入射，經由第一間隙反射至第一出光面。第二光束由第二入射面入射，經由第三間隙反射後，經過第一間隙至第一出光面。第五光束由第五入射面入射，經由第一反射面反射後，經過第三間隙與第一間隙至第一出光面。第一光束與第一間隙之法線之間的夾角、第二光束與第一間隙之法線之間的夾角以及第五光束與第一間隙之法線之間的夾角均不相同。

在一或多個實施方式中，第二稜鏡模組包含第三稜鏡、第四稜鏡與第六稜鏡。第三稜鏡具有第三入射面與第二出光面。第三稜鏡與第四稜鏡之間定義第二間隙，且第四稜鏡具有第四入射面。第四稜鏡與第六稜鏡之間定義第四間隙，且第六稜鏡具有第六入射面與第二反射面。其中第三光束由第三入射面入射，經由第二間隙反射至第二出光面。第四光束由第四入射面入射，經由第四間隙反射後，經過第二間隙至第二出光面。第六光束由第六入射面入射，經由第二反射面反射後，經過第四間隙與第二間隙至 第二出光面。第三光束與第二間隙之法線之間的夾角、第四光束與第二間隙之法線之間的夾角、以及第六光束與第二間隙之法線之間的夾角均不相同。

在一或多個實施方式中，第一間隙與第三間隙之間的夾角介於0度與20/3度之間，第一反射面與第三間隙之間的夾角介於0度與20/3度之間，第二間隙與第四間隙之間的夾角介於0度與20/3度之間，且第二反射面與第四間隙之間的夾角介於0度與20/3度之間。

在一或多個實施方式中，第一光學模組包含第一反射鏡、第一影像調制器與第一稜鏡組。第一反射鏡用以將來自分光鏡之第一部分的第一光束、第二光束、第三光束與第四光束反射至第一稜鏡組。第一影像調制器用以將第一部分的第一光束、第二光束、第三光束與第四光束調制成第一影像光束。第一稜鏡組用以將來自第一反射鏡之第一部分的第一光束、第二光束、第三光束與第四光束導引至第一影像調制器，並將第一影像光束導引至合光稜鏡。

在一或多個實施方式中，第一光學模組更包含第一中繼透鏡與第二中繼透鏡。第一中繼透鏡設置於分光鏡與第一反射鏡之間。第二中繼透鏡設置於第一反射鏡與第一稜鏡組之間。

在一或多個實施方式中，第一中繼透鏡區分為第一半部與第二半部。來自分光鏡之第一部分的第一光束與第二光束通過第一中繼透鏡之第一半部，且來自分光鏡之第一部分的第三光束與第四光束通過第一中繼透鏡之第二半部。

在一或多個實施方式中，第二光學模組包含第二反射鏡、第二影像調制器與第二稜鏡組。第二反射鏡用以將來自分光鏡之第二部分的第一光束、第二光束、第三光束與第四光束反射至第二稜鏡組。第二影像調制器用以將第二部分的第一光束、第二光束、第三光束與第四光束調制成第二影像光束。第二稜鏡組用以將來自第二反射鏡之第二部分的第一光束、第二光束、第三光束與第四光束導引至第二影像調制器，並將第二影像光束導引至合光稜鏡。

在一或多個實施方式中，第二光學模組更包含第三中繼透鏡與第四中繼透鏡。第三中繼透鏡設置於分光鏡與第二反射鏡之間。第四中繼透鏡設置於第二反射鏡與第二稜鏡組之間。

在一或多個實施方式中，第三中繼透鏡區分為第三半部與第四半部，來自分光鏡之第二部分的第一光束與第二光束通過第三中繼透鏡之第三半部，且來自分光鏡之第二部分的第三光束與第四光束通過第三中繼透鏡之第四半部。

本發明之另一態樣提供一種顯示方法，包含下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)：

依時序以不同的角度射出複數個光束。

以分光鏡分光，藉此將一部分之光束導引至第一光路，並將另一部分之光路導引至第二光路。

調制通過第一光路之該部分的光束，以形成複數個具 有不同影像的第一影像光束。

調制通過第二光路之另一部分的光束，以形成複數個具有不同影像的第二影像光束。

將第一影像光束與第二影像光束投影至螢幕。

在一或多個實施方式中，上述之顯示方法更包含分別將光束均勻化。

以下將以圖式揭露本發明的複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示依照本發明一實施方式之立體投影裝置的示意圖。立體投影裝置包含第一光源模組100、第二光源模組200、分光鏡300、第一光學模組400、第二光學模組500與合光稜鏡600。第一光源模組100與第二光源模組200分別具有複數個光源，這些光源分別用以提供一光束，而這些光束皆以不同的角度離開第一光源模組100與第二光源模組200。第一光源模組100與第二光源模組200置於分光鏡300之不同側，而分光鏡300用以將光束區分為第一部分與第二部分，並將第一部分之光束導引至第一光路402，將第二部分之光束導引至第二光路502。通過第一光路402之光束在經過第一光學模組400的導引與調制 後，成為具有不同影像的第一影像光束432。而通過第二光路502之光束在經過第二光學模組500的導引與調制後，成為具有不同影像的第二影像光束532。合光稜鏡600用以將第一影像光束432與第二影像光束532射入一鏡頭700，而鏡頭700接著可再將第一影像光束432與第二影像光束532投射至不同視域。如此一來，只要依時序開啟第一光源模組100與第二光源模組200的光源，即可使得複數個光束能夠以不同角度於立體投影裝置內傳播，之後再分別投射至一螢幕，而得到不同視域的複數個影像。

接著請參照第2圖，其繪示第1圖之第一光源模組100的示意圖。詳細而言，第一光源模組100包含第一光源110、第二光源120與第一稜鏡模組140。第一光源110用以提供第一光束112。第二光源120用以提供第二光束122。第一稜鏡模組140用以聚集第一光束112與第二光束122。第一光束112與第二光束122通過第一稜鏡模組140後將以不同的角度射出。其中第一光源110與第二光源120皆可為固態光源，例如發光二極體光源，然而本發明不以此為限。

在一或多個實施方式中，第一稜鏡模組140可包含第一稜鏡150與第二稜鏡160。第一稜鏡150具有第一入射面152與第一出光面154。第一稜鏡150與第二稜鏡160之間定義第一間隙156，且第二稜鏡160具有第二入射面162與第一反射面164。其中第一間隙156例如為一空氣間隙。空氣與透鏡之間的界面具有一全反射角，因此以小於此全反射角入射第一間隙156之光線得以穿透，而以大於 此全反射角入射第一間隙156之光線將會全反射。另外第一反射面164也具有一全反射角，因此可選擇第二光束122以大於第一反射面164之全反射角入射第一反射面164，使得第一反射面164達到反射光束的效果。

第一光束112由第一入射面152入射第一稜鏡模組140，以大於第一間隙156之界面的全反射角的角度入射第一間隙156，因此被第一間隙156反射至第一出光面154。第二光束122由第二入射面162入射第一稜鏡模組140，經由第一反射面164反射後，以小於第一間隙156之界面的全反射角的角度入射第一間隙156，因此穿透第一間隙156而到達第一出光面154。綜合上述，因第一光束112與第一間隙156之法線之間的夾角不同於第二光束122與第一間隙156之法線之間的夾角，因此第一光束112與第二光束122得以以不同角度射出第一出光面154，之後再分別被調制成不同視域的影像。

為了使第一光束112被第一間隙156反射，且第二光束122被第一反射面164反射後穿透第一間隙156，可設計第一反射面164與第一間隙156之間的夾角θ1介於0度與10度之間，因此第一光束112與第一間隙156之法線之間的夾角大於第一間隙156之界面的全反射角，且第二光束122與第一間隙156之法線之間的夾角小於第一間隙156之界面的全反射角，但本發明不以此為限。另外在一或多個實施方式中，第一光源模組100可更包含光導管182與184，用以分別將自第一光源110與自第二光源120發出之第一光束112與第二光束122均勻化，以提高光束品質。

接著請參照第3圖，其繪示第1圖之第二光源模組200的示意圖。第二光源模組200包含第三光源210、第四光源220與第二稜鏡模組240。第三光源210用以提供第三光束212。第四光源220用以提供第四光束222。第二稜鏡模組240用以聚集第三光束212與第四光束222。第三光束212與第四光束222通過第二稜鏡模組240後將以不同的角度射出。其中第三光源210與第四光源220皆可為固態光源，例如發光二極體光源，然而本發明不以此為限。

第二稜鏡模組240包含第三稜鏡250與第四稜鏡260。第三稜鏡250具有第三入射面252與第二出光面254。第三稜鏡250與第四稜鏡260之間定義第二間隙256，且第四稜鏡260具有第四入射面262與第二反射面264。其中第二間隙256例如為一空氣間隙。另外第二反射面264也具有一全反射角，因此可選擇第四光束222以大於第二反射面264之全反射角入射第二反射面264，使得第二反射面264達到反射光束的效果。

第三光束212由第三入射面252入射第二稜鏡模組240，以大於第二間隙256之界面的全反射角的角度入射第二間隙256，因此被第二間隙256反射至第二出光面254。第四光束222由第四入射面262入射第二稜鏡模組240，經由第二反射面264反射後，以小於第二間隙256之界面的全反射角的角度入射第二間隙256，因此穿透第二間隙256而到達第二出光面254。綜合上述，因第三光束212與第二間隙256之法線之間的夾角不同於第四光束222與第二間隙256之法線之間的夾角，因此第三光束212與第四 光束222得以以不同角度射出第二出光面254，之後再分別被調制成不同視域的影像。

為了使第三光束212被第二間隙256反射，且第四光束222被第二反射面264反射後穿透第二間隙256，可設計第二反射面264與第二間隙256之間的夾角θ2介於0度與10度之間，因此第三光束212與第二間隙256之法線之間的夾角大於第二間隙256之界面的全反射角，且第四光束222與第二間隙256之法線之間的夾角小於第二間隙256之界面的全反射角，但本發明不以此為限。在一或多個實施方式中，第二光源模組200可更包含光導管282與284,用以分別將自第三光源210與自第四光源220發出之第三光束212與第四光束222均勻化，以提高光束品質。

接著請參照第4圖，其繪示第1圖之第一光源模組100、第二光源模組200與分光鏡300的光路示意圖。分光鏡300針對第一光束112、第二光束122、第三光束212與第四光束222之波長的穿透率皆實質為50%，且第一光束112、第二光束122、第三光束212與第四光束222之波長的反射率皆實質為50%。因此第一光束112、第二光束122、第三光束212與第四光束222入射分光鏡300後皆可被分為強度相當的第一部分與第二部分之光束。詳細而言，當第一光束112與第二光束122自分光鏡300之一側入射分光鏡300後，約50%之第一光束112與第二光束122會穿透分光鏡300至第一光路402，這部分的光束定義為第一部分之第一光束114與第二光束124。另外，約50%之第一光束112與第二光束122會被分光鏡300反射至第二光 路502，這部分的光束則定義為第二部分之第一光束116與第二光束126。因此在通過分光鏡300後，第一光束112與第二光束122分別被進一步分成兩道光束。另一方面，當第三光束212與第四光束222自分光鏡300之另一側入射分光鏡300後，約50%之第三光束212與第四光束222會被分光鏡300反射至第一光路402，這部分的光束定義為第一部分之第三光束216與第四光束226。另外，約50%之第三光束212與第四光束222會穿透分光鏡300至第二光路502，這部分的光束則定義為第二部分之第三光束214與第四光束224。因此在通過分光鏡300後，第三光束212與第四光束222分別被進一步分成兩道光束。如此一來可在有限的空間中增加一倍的影像光源，能夠有效節省立體投影裝置的尺寸。

應注意的是，上述之第一光路402示意第一部分之第一光束114、第二光束124、第三光束216與第四光束226通過分光鏡300後的整體之光軸，然而第一光束114與第二光束124皆自光軸偏離至同一側，且第三光束216與第四光束226皆自光軸偏離至另一側。另外第二光路502示意第二部分之第一光束116、第二光束126、第三光束214與第四光束224通過分光鏡300後的整體之光軸，然而第一光束116與第二光束126皆自光軸偏離至同一側，且第三光束214與第四光束224皆自光軸偏離至另一側。

請回到第1圖。在一或多個實施方式中，第一光束112自光導管182(皆如第2圖所標示)到第一光學模組400之第一中繼透鏡440(如第5圖所標示)的光路距離、第二光束 122自光導管184(皆如第2圖所標示)到第一光學模組400之第一中繼透鏡440(如第5圖所標示)的光路距離、第三光束212自光導管282(皆如第3圖所標示)到第一光學模組400之第一中繼透鏡440(如第5圖所標示)的光路距離、以及第四光束222自光導管284(皆如第3圖所標示)到第一光學模組400之第一中繼透鏡440(如第5圖所標示)的光路距離可設計為實質相同，因此立體投影裝置可得到較佳的成像品質。同樣的，第一光束112自光導管182(皆如第2圖所標示)到第二光學模組500之第三中繼透鏡540(如第6圖所標示)的光路距離、第二光束122自光導管184(皆如第2圖所標示)到第二光學模組500之第三中繼透鏡540(如第6圖所標示)的光路距離、第三光束212自光導管282(皆如第3圖所標示)到第二光學模組500之第三中繼透鏡540(如第6圖所標示)的光路距離、以及第四光束222自光導管284(皆如第3圖所標示)到第二光學模組500之第三中繼透鏡540(如第6圖所標示)的光路距離可設計為實質相同，因此立體投影裝置可得到較佳的成像品質，然而本發明不以此為限。

如此一來，立體投影裝置便可依時序而提供不同傳播角度的光束。詳細而言，請先參照第2圖。在某一時序，立體投影裝置即可先開啟第一光源110，同時關閉其他光源。第一光束112自光導管182通過後入射第一入射面152，接著被第一間隙156反射至第一出光面154。接著參照第4圖。之後第一光束112到達分光鏡300，約50%的第一光束112穿透分光鏡300至第一光路402而進入第一 光學模組400，此部分的第一光束即為第一部分之第一光束114。另外約50%的第一光束112被分光鏡300反射至第二光路502而進入第二光學模組500，此部分的第一光束即為第二部分之第一光束116。在經過第一光學模組400與第二光學模組500的導引與調制後，第一光束114與116可成為不同的影像光束而射入鏡頭(詳見後述)。

請回到第2圖。在下一時序，立體投影裝置可關閉第一光源110，同時開啟第二光源120。第二光束122自光導管184通過後入射第二入射面162，接著被第一反射面164反射至第一間隙156，而後第二光束122穿透第一間隙156至第一出光面154。接著參照第4圖。第二光束122接著到達分光鏡300，約50%的第二光束122穿透分光鏡300至第一光路402而進入第一光學模組400，此部分的第二光束即為第一部分之第二光束124。另外約50%的第二光束122被分光鏡300反射至第二光路502而進入第二光學模組500，此部分的第二光束即為第二部分之第二光束126。在經過第一光學模組400與第二光學模組500的導引與調制後，第二光束124與126可成為不同的影像光束而射入鏡頭(詳見後述)。

請參照第3圖。在下一時序，立體投影裝置即可關閉第二光源120(如第2圖所繪示)，同時開啟第三光源210。第三光束212自光導管282通過後入射第三入射面252，接著被第二間隙256反射至第二出光面254。接著請參照第4圖，之後第三光束212到達分光鏡300，約50%的第三光束212被分光鏡300反射至第一光路402而進入第一 光學模組400，此部分的第三光束即為第一部分之第三光束216。另外約50%的第三光束212穿透分光鏡300至第二光路502而進入第二光學模組500，此部分的第三光束即為第二部分之第三光束214。在經過第一光學模組400與第二光學模組500的導引與調制後，第三光束214與216可成為不同的影像光束而射入鏡頭(詳見後述)。

請回到第3圖。在下一時序，立體投影裝置可關閉第三光源210，同時開啟第四光源220。第四光束222自光導管284通過後入射第四入射面262，接著被第二反射面264反射至第二間隙256，而後第四光束222穿透第二間隙256至第二出光面254。接著請參照第4圖。第四光束222接著到達分光鏡300，約50%的第四光束222被分光鏡300反射至第一光路402而進入第一光學模組400，此部分的第四光束即為第一部分之第四光束226。另外約50%的第四光束222穿透分光鏡300至第二光路502而進入第二光學模組500，此部分的第四光束即為第二部分之第四光束224。在經過第一光學模組400與第二光學模組500的導引與調制後，第四光束224與226可成為不同的影像光束而射入鏡頭(詳見後述)。如此一來，只要重覆上述之過程，立體投影裝置即可依時序產生具不同影像與不同視域之影像光束。然而上述之各光源的開關時序僅為例示，並非用以限制本發明。只要在任一時序中僅一光源為開啟狀態，其他光源皆為關閉狀態的實施方式皆在本發明之範疇內。

請參照第5圖，其繪示第1圖之第一光學模組400、合光稜鏡600與鏡頭700之光路示意圖。被導引至第一光 路402之第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216與第四光束226將進入第一光學模組400。應注意的是，為了清楚起見，進入第一光學模組400後之光束將以其光軸(即第一光路402)表示其傳播途徑，而實際上這些光束依然分別以偏離光軸一角度的方向前進。第一光學模組400包含第一反射鏡410、第一稜鏡組420與第一影像調制器430。第一反射鏡410用以將來自分光鏡300(如第4圖所繪示)之光束(例如在本實施方式中為第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216與第四光束226)反射至第一稜鏡組420。第一影像調制器430用以將來自第一反射鏡410之光束(例如在本實施方式中為第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216與第四光束226)調制成第一影像光束432。第一稜鏡組420用以將來自第一反射鏡410之光束導引至第一影像調制器430，並將第一影像光束432導引至合光稜鏡600。其中第一稜鏡組420包含稜鏡422與424，且稜鏡422與424之間定義一間隙426於其間，而間隙426例如為一空氣間隙。另外第一光學模組400更包含第一中繼透鏡440與第二中繼透鏡450，用以分別輔助將來自分光鏡300之光束導引至第一影像調制器430。第一中繼透鏡440設置於分光鏡300(如第4圖所繪示)與第一反射鏡410之間。其中第一中繼透鏡440之光軸443與第一光路402重疊。第一中繼透鏡440包含第一半部442與第二半部444，第一半部442與第二半部444相對於第一中繼透鏡440之光軸443設置。第一部分之第一光束114與第二光束124通過第一中繼透鏡440之第一半部442，且第一部分之第三光束216與第四光束226 通過第一中繼透鏡440之第二半部444。第二中繼透鏡450設置於第一反射鏡410與第一稜鏡組420之間。

因此來自分光鏡300(如第4圖所繪示)之光束(例如在本實施方式為第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216與第四光束226，而其傳播路徑以第一光路402表示之)首先被第一反射鏡410反射至間隙426後被間隙426反射，其中藉由第一中繼透鏡440與第二中繼透鏡450之輔助而被導引至第一影像調制器430。第一影像調制器430將這些光束調制成複數個具不同影像的第一影像光束432，接著便回到第一稜鏡組420，穿透間隙426後離開第一光學模組400。

請參照第6圖，其繪示第1圖之第二光學模組500、合光稜鏡600與鏡頭700之光路示意圖。另一方面，被導引至第二光路502之第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214與第四光束224將進入第二光學模組500。應注意的是，為了清楚起見，進入第二光學模組500後之光束將以其光軸(即第二光路502)表示其傳播途徑，而實際上這些光束依然分別以偏離光軸一角度的方向前進。

詳細而言，第二光學模組500包含第二反射鏡510、第二稜鏡組520與第二影像調制器530。第二反射鏡510用以將來自分光鏡300(如第4圖所繪示)之光束(例如在本實施方式中為第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214與第四光束224)反射至第二稜鏡組520。第二影像調制器530用以將來自第二反射鏡510之光束(例如在本實施方式中為第二部分的第一光束116、第二光束126、 第三光束214與第四光束224)調制成第二影像光束532。第二稜鏡組520用以將來自第二反射鏡510之光束導引至第二影像調制器530，並將第二影像光束532導引至合光稜鏡600。其中第二稜鏡組520包含稜鏡522與524，且稜鏡522與524之間定義一間隙526於其間，而間隙526例如為一空氣間隙。另外第二光學模組500更包含第三中繼透鏡540與第四中繼透鏡550，用以分別輔助將來自分光鏡300之光束導引至第二影像調制器530。第三中繼透鏡540設置於分光鏡300(如第4圖所繪示)與第二反射鏡510之間。其中第三中繼透鏡540之光軸543與第二光路502重疊。第三中繼透鏡540包含第三半部542與第四半部544，第三半部542與第四半部544相對於第三中繼透鏡540之光軸543設置。第二部分之第一光束116與第二光束126通過第三中繼透鏡540之第三半部542，且第二部分之第三光束214與第四光束224通過第三中繼透鏡540之第四半部544。第四中繼透鏡550設置於第二反射鏡510與第二稜鏡組520之間。

因此來自分光鏡300(如第4圖所繪示)之光束(例如在本實施方式中為第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214與第四光束224，而其傳播路徑以第二光路502表示之)首先被第二反射鏡510反射至間隙526後被間隙526反射，其中藉由第三中繼透鏡540與第四中繼透鏡550之輔助而被導引至第二影像調制器530。第二影像調制器530將這些光束調制成複數個具不同影像的第二影像光束532，接著便回到第二稜鏡組520，穿透間隙526後離開 第二光學模組500。

接著請參照第7圖，其繪示第1圖之合光稜鏡600與鏡頭700之光路示意圖。自第一光學模組400(如第5圖所繪示)離開的第一影像光束432與自第二光學模組500(如第6圖所繪示)離開的第二影像光束532分別由合光稜鏡600實質正交之兩側入射。合光稜鏡600包含稜鏡610與620，且稜鏡610與620之間定義一間隙615於其間。間隙615例如可為一空氣間隙。第一影像光束432以小角度入射間隙615，因此穿透間隙615而入射鏡頭700之一第二半部720。另外第二影像光束532以大角度入射間隙615，因此被間隙615反射而入射鏡頭700之一第一半部710。如此一來，具不同影像的第一影像光束432與第二影像光束532即可入射至鏡頭700之不同位置。

請回到第5圖。其中為了將第一影像光束432導引至鏡頭700的第二半部720，可選擇將第一反射鏡410旋轉一角度(例如在本實施方式中，第一反射鏡410沿著順時針方向旋轉一小角度)，因此通過第一反射鏡410之第一光路402便與第二中繼透鏡450之光軸453不重疊，而第一影像調制器430也可旋轉一小角度，以再進一步將產生的第一影像光束432導引至鏡頭700之第二半部720。

請參照第6圖。同樣的，為了將第二影像光束532導引至鏡頭700的第一半部710，可選擇將第二反射鏡510旋轉一角度(例如在本實施方式中，第二反射鏡510沿著逆時針方向旋轉一小角度)，因此通過第二反射鏡510之第二光路502便與第四中繼透鏡550之光軸553不重疊，而第 二影像調制器530也可旋轉一小角度，以再進一步將產生的第二影像光束532導引至鏡頭700之第一半部710。

然而，第一光源模組與第二光源模組並不限於上述之結構。請參照第8圖，其繪示本發明另一實施方式之立體投影裝置的示意圖。立體投影裝置包含第一光源模組102、第二光源模組202、分光鏡300、第一光學模組400、第二光學模組500與合光稜鏡600。第一光源模組102與第二光源模組202分別具有三個光源，這些光源分別用以提供一光束，而這些光束皆以不同的角度離開第一光源模組102與第二光源模組202。第一光源模組102與第二光源模組202置於分光鏡300之不同側，而分光鏡300用以將光束區分為第一部分與第二部分，並將第一部分之光束導引至第一光路402，將第二部分之光束導引至第二光路502。通過第一光路402之光束在經過第一光學模組400的導引與調制後，成為具有不同影像的第一影像光束432。而通過第二光路502之光束在經過第二光學模組500的導引與調制後，成為具有不同影像的第二影像光束532。合光稜鏡600用以將第一影像光束432與第二影像光束532射入一鏡頭700，而鏡頭700接著可再將第一影像光束432與第二影像光束532投射至不同視域。

接著請參照第9圖，其繪示第8圖之第一光源模組102的示意圖。第一光源模組102包含第一光源110、第二光源120、第五光源130與第一稜鏡模組142。第一光源110用以提供第一光束112，第二光源120用以提供第二光束122，且第五光源130用以提供第五光束132。第一稜鏡模 組142用以聚集第一光束112、第二光束122與第五光束132。第一光束112、第二光束122與第五光束132通過第一稜鏡模組142後將以不同的角度射出。其中第一光源110、第二光源120與第五光源130皆可為固態光源，例如發光二極體光源，然而本發明不以此為限。

在一或多個實施方式中，第一稜鏡模組142可包含第一稜鏡150、第二稜鏡160與第五稜鏡170。第一稜鏡150具有第一入射面152與第一出光面154。第一稜鏡150與第二稜鏡160之間定義第一間隙156，且第二稜鏡160具有第二入射面162。第五稜鏡170與第二稜鏡160之間定義第三間隙166，且第五稜鏡170具有第五入射面172與第一反射面174。其中第一間隙156與第三間隙166例如為空氣間隙。空氣與透鏡之間的界面具有一全反射角，因此以小於此全反射角入射第一間隙156或/及第三間隙166之光線得以穿透，而以大於此全反射角入射第一間隙156或/及第三間隙166之光線將會全反射。另外第一反射面174也具有一全反射角，因此可選擇第五光束132以大於第一反射面174之全反射角入射第一反射面174，使得第一反射面174達到反射光束的效果。

第一光束112由第一入射面152入射第一稜鏡模組142，以大於第一間隙156之界面的全反射角的角度入射第一間隙156，因此被第一間隙156反射至第一出光面154。第二光束122由第二入射面162入射第一稜鏡模組142，以大於第三間隙166之界面的全反射角的角度入射第三間隙166，因此被反射後，第二光束122以小於第一間隙156 之界面的全反射角的角度入射第一間隙156，而後穿透第一間隙156到達第一出光面154。第五光束132自第五入射面172入射至第一反射面174，而被反射至第三間隙166。因第五光束132以小於第三間隙166之界面的全反射角與第一間隙156之界面的全反射角的角度入射第三間隙166與第一間隙156，因此得以穿透第三間隙166與第一間隙156而到達第一出光面154。綜合上述，因第一光束112與第一間隙156之法線之間的夾角、第二光束122與第一間隙156之法線之間的夾角以及第五光束132與第一間隙156之法線之間的夾角皆不相同，因此第一光束112、第二光束122與第五光束132得以以不同角度射出第一出光面154，之後再分別被調制成不同視域的影像。

為了使第一光束112被第一間隙156反射，且第二光束122被第三間隙166反射後穿透第一間隙156，可設計第三間隙166與第一間隙156之間的夾角θ1介於0度與20/3度之間，因此第一光束112與第一間隙156之法線之間的夾角大於第一間隙156之界面的全反射角，且第二光束122與第一間隙156之法線之間的夾角小於第一間隙156之界面的全反射角。另一方面，為了使第二光束122被第三間隙166反射，而第五光束132被第一反射面174反射且穿透第三間隙166，可設計第一反射面174與第三間隙166之間的夾角θ3介於0度與20/3度之間，因此第二光束122與第三間隙166之法線之間的夾角大於第三間隙166之界面的全反射角，且第五光束132與第三間隙166之法線之間的夾角小於第三間隙166之界面的全反射角。但本 發明不以此為限。而在一或多個實施方式中，第一光源模組102可更包含光導管182、184與186，用以分別將自第一光源110、自第二光源120與自第五光源130發出之第一光束112、第二光束122與第五光束132均勻化，以提高光束品質，但本發明並不以此為限。另外，在具有大於三個光源數之第一光源模組的實施方式中，第一反射面與相鄰之間隙之間的夾角、以及各相鄰之兩間隙之間的夾角則皆介於0度與(20/(光源數))度之間。

接著請參照第10圖，其繪示第8圖之第二光源模組202的示意圖。第二光源模組202包含第三光源210、第四光源220、第六光源230與第二稜鏡模組242。第三光源210用以提供第三光束212，第四光源220用以提供第四光束222，且第六光源230用以提供第六光束232。第二稜鏡模組242用以聚集第三光束212、第四光束222與第六光束232。第三光束212、第四光束222與第六光束232通過第二稜鏡模組242後將以不同的角度射出。其中第三光源210、第四光源220與第六光源230皆可為固態光源，例如發光二極體光源，然而本發明不以此為限。

第二稜鏡模組242可包含第三稜鏡250、第四稜鏡260與第六稜鏡270。第三稜鏡250具有第三入射面252與第二出光面254。第三稜鏡250與第四稜鏡260之間定義第二間隙256，且第四稜鏡260具有第四入射面262。第六稜鏡270與第四稜鏡260之間定義第四間隙266，且第六稜鏡270具有第六入射面272與第二反射面274。其中第二間隙256與第四間隙266例如為空氣間隙。空氣與透鏡之 間的界面具有一全反射角，因此以小於此全反射角入射第二間隙256或/及第四間隙266之光線得以穿透，而以大於此全反射角入射第二間隙256或/及第四間隙266之光線將會全反射。另外第二反射面274也具有一全反射角，因此可選擇第六光束232以大於第二反射面274之全反射角入射第二反射面274，使得第二反射面274達到反射光束的效果。

第三光束212由第三入射面252入射第二稜鏡模組242，以大於第二間隙256之界面的全反射角的角度入射第二間隙256，因此被第二間隙256反射至第二出光面254。第四光束222由第四入射面262入射第二稜鏡模組242，以大於第四間隙266之界面的全反射角的角度入射第四間隙266。因此被反射後，第四光束222以小於第二間隙256之界面的全反射角的角度入射第二間隙256，因此穿透第二間隙256而到達第二出光面254。第六光束232自第六入射面272入射至第二反射面274而被反射至第四間隙266。而因第六光束232以小於第四間隙266之界面的全反射角與第二間隙256之界面的全反射角的角度入射第四間隙266與第二間隙256，因此得以穿透第四間隙266與第二間隙256而到達第二出光面254。綜合上述，因第三光束212與第二間隙256之法線之間的夾角、第四光束222與第二間隙256之法線之間的夾角以及第六光束232與第二間隙256之法線之間的夾角皆不相同，因此第三光束212、第四光束222與第六光束232得以以不同角度射出第二出光面254，之後再分別被調制成不同視域的影像。

為了使第三光束212被第二間隙256反射，且第四光束222被第四間隙266反射後穿透第二間隙256，可設計第四間隙266與第二間隙256之間的夾角θ2介於0度與20/3度之間，因此第三光束212與第二間隙256之法線之間的夾角大於第二間隙256之界面的全反射角，且第四光束222與第二間隙256之法線之間的夾角小於第二間隙256之界面的全反射角。另一方面，為了使第四光束222被第四間隙266反射，而第六光束232被第二反射面274反射且穿透第四間隙266，可設計第二反射面274與第四間隙266之間的夾角θ4介於0度與20/3度之間，因此第四光束222與第四間隙266之法線之間的夾角大於第四間隙266之界面的全反射角，且第六光束232與第四間隙266之法線之間的夾角小於第四間隙266之界面的全反射角。但本發明不以此為限。而在一或多個實施方式中，第二光源模組202可更包含光導管282、284與286，用以分別將自第三光源210、自第四光源220與自第六光源230發出之第三光束212、第四光束222與第六光束232均勻化，以提高光束品質，但本發明不以此為限。另外，在具有大於三個光源數之第二光源模組的實施方式中，第二反射面與相鄰之間隙之間的夾角、以及各相鄰之兩間隙之間的夾角則皆介於0度與(20/(光源數))度之間。

接著請參照第11圖，其繪示第8圖之第一光源模組102、第二光源模組202與分光鏡300之示意圖。分光鏡300可針對第一光束112、第二光束122、第三光束212、第四光束222、第五光束132與第六光束232之波長的穿 透率皆實質為50%，且第一光束112、第二光束122、第三光束212、第四光束222、第五光束132與第六光束232之波長的反射率皆實質為50%。因此第一光束112、第二光束122、第三光束212、第四光束222、第五光束132與第六光束232入射分光鏡300後皆可被分為強度相當的第一部分與第二部分之光束。

詳細而言，當第一光束112、第二光束122與第五光束132自分光鏡300之一側入射分光鏡300後，約50%之第一光束112、第二光束122與第五光束132會穿透分光鏡300至第一光路402，這部分的光束定義為第一部分之第一光束114、第二光束124與第五光束134。另外，約50%之第一光束112、第二光束122與第五光束132會被分光鏡300反射至第二光路502，這部分的光束則定義為第二部分之第一光束116、第二光束126與第五光束136。因此在通過分光鏡300後，第一光束112、第二光束122與第五光束132分別被進一步分成兩道光束。另一方面，當第三光束212、第四光束222與第六光束232自分光鏡300之另一側入射分光鏡300後，約50%之第三光束212、第四光束222與第六光束232會被分光鏡300反射至第一光路402，這部分的光束定義為第一部分之第三光束216、第四光束226與第六光束236。另外，約50%之第三光束212、第四光束222與第六光束232會穿透分光鏡300至第二光路502，這部分的光束則定義為第二部分之第三光束214、第四光束224與第六光束234。因此在通過分光鏡300後，第三光束212、第四光束222與第六光束232分別被進一 步分成兩道光束。如此一來可在有限的空間中增加一倍的影像光源，能夠有效節省立體投影裝置的尺寸。

應注意的是，上述之第一光路402示意第一部分之第一光束114、第二光束124、第三光束216、第四光束226、第五光束134與第六光束236通過分光鏡300後的整體之光軸，然而第一光束114、第二光束124與第五光束134皆自光軸偏離至同一側，且第三光束216、第四光束226與第六光束236皆自光軸偏離至另一側。另外第二光路502示意第二部分之第一光束116、第二光束126、第三光束214、第四光束224、第五光束136與第六光束234通過分光鏡300後的整體之光軸，然而第一光束116、第二光束126與第五光束136皆自光軸偏離至同一側，且第三光束214、第四光束224與第六光束234皆自光軸偏離至另一側。

請回到第8圖。在一或多個實施方式中，第一光束112自光導管182(皆如第9圖所標示)到第一光學模組400之第一中繼透鏡440(如第12圖所標示)的光路距離、第二光束122自光導管184(皆如第9圖所標示)到第一光學模組400之第一中繼透鏡440(如第12圖所標示)的光路距離、第三光束212自光導管282(皆如第10圖所標示)到第一光學模組400之第一中繼透鏡440(如第12圖所標示)的光路距離、第四光束222自光導管284(皆如第10圖所標示)到第一光學模組400之第一中繼透鏡440(如第12圖所標示)的光路距離、第五光束132自光導管186(皆如第9圖所標示)到第一光學模組400之第一中繼透鏡440(如第12圖所標示)的光路距離、以及第六光束232自光導管286(皆如第10 圖所標示)到第一光學模組400之第一中繼透鏡440(如第12圖所標示)的光路距離可設計為實質相同，因此立體投影裝置可得到較佳的成像品質。同樣的，第一光束112自光導管182(皆如第9圖所標示)到第二光學模組500之第三中繼透鏡540(如第13圖所標示)的光路距離、第二光束122自光導管184(皆如第9圖所標示)到第二光學模組500之第三中繼透鏡540(如第13圖所標示)的光路距離、第三光束212自光導管282(皆如第10圖所標示)到第二光學模組500之第三中繼透鏡540(如第13圖所標示)的光路距離、第四光束222自光導管284(皆如第10圖所標示)到第二光學模組500之第三中繼透鏡540(如第13圖所標示)的光路距離、第五光束132自光導管186(皆如第9圖所標示)到第二光學模組500之第三中繼透鏡540(如第13圖所標示)的光路距離、以及第六光束232自光導管286(皆如第10圖所標示)到第二光學模組500之第三中繼透鏡540(如第13圖所標示)的光路距離可設計為實質相同，因此立體投影裝置可得到較佳的成像品質，然而本發明不以此為限。

如此一來，立體投影裝置便可依時序而提供不同傳播角度的光束。詳細而言，請先參照第9圖。在某一時序，立體投影裝置即可先開啟第一光源110，且同時關閉其他光源。第一光束112自光導管182通過後入射第一入射面152，接著被第一間隙156反射至第一出光面154。接著請參照第11圖。之後第一光束112到達分光鏡300，約50%的第一光束112穿透分光鏡300至第一光路402後進入第一光學模組400，此部分的第一光束即為第一部分之第一 光束114。另外約50%的第一光束112被分光鏡300反射至第二光路502後進入第二光學模組500，此部分的第一光束即為第二部分之第一光束116。在經過第一光學模組400與第二光學模組500的導引與調制後，第一光束114與116可成為不同的影像光束而射入鏡頭(詳見後述)。

請回到第9圖。在下一時序，立體投影裝置可關閉第一光源110，同時開啟第二光源120。第二光束122自光導管184通過後入射第二入射面162，接著被第三間隙166反射至第一間隙156，而後穿透第一間隙156至第一出光面154。接著請參照第11圖，第二光束122接著到達分光鏡300，約50%的第二光束122穿透分光鏡300至第一光路402後進入第一光學模組400，此部分的第二光束即為第一部分之第二光束124。另外約50%的第二光束122被分光鏡300反射至第二光路502後進入第二光學模組500，此部分的第二光束即為第二部分之第二光束126。在經過第一光學模組400與第二光學模組500的導引與調制後，第二光束124與126可成為不同的影像光束而射入鏡頭(詳見後述)。

請回到第9圖。在下一時序，立體投影裝置可關閉第二光源120，同時開啟第五光源130。第五光束132自光導管186通過後入射第五入射面172，接著被第一反射面174反射至第三間隙166，而後第五光束132穿透第三間隙166至第一間隙156，接著穿透第一間隙156至第一出光面154。接著請參照第11圖，第五光束130接著到達分光鏡300，約50%的第五光束132穿透分光鏡300至第一光路 402後進入第一光學模組400，此部分的第五光束即為第一部分之第五光束134。另外約50%的第五光束132被分光鏡300反射至第二光路502後進入第二光學模組500，此部分的第五光束即為第二部分之第五光束136。在經過第一光學模組400與第二光學模組500的導引與調制後，第五光束134與136可成為不同的影像光束而射入鏡頭(詳見後述)。

接著請回到第10圖。在下一時序，立體投影裝置即可關閉第五光源130(如第9圖所繪示)，同時開啟第三光源210。第三光束212自光導管282通過後入射第二入射面252，接著被第二間隙256反射至第二出光面254。接著請參照第11圖。第三光束212接著到達分光鏡300，約50%的第三光束212被分光鏡300反射至第一光路402後進入第一光學模組400，此部分的第三光束即為第一部分之第三光束216。另外約50%的第三光束212穿透分光鏡300至第二光路502後進入第二光學模組500，此部分的第三光束即為第二部分之第三光束214。在經過第一光學模組400與第二光學模組500的導引與調制後，第二光束214與216可成為不同的影像光束而射入鏡頭(詳見後述)。

請回到第10圖。在下一時序，立體投影裝置可關閉第三光源210，同時開啟第四光源220。第四光束222自光導管284通過後入射第四入射面262，接著被第四間隙266反射至第二間隙256，而後第四光束222穿透第二間隙256至第二出光面254。接著請參照第11圖，第四光束222接著到達分光鏡300，約50%的第四光束222被分光鏡300 反射至第一光路402後進入第一光學模組400，此部分的第四光束即為第一部分之第四光束226。另外約50%的第四光束222穿透分光鏡300至第二光路502後進入第二光學模組500，此部分的第四光束即為第二部分之第四光束224。在經過第一光學模組400與第二光學模組500的導引與調制後，第四光束224與226可成為不同的影像光束而射入鏡頭(詳見後述)。

請回到第10圖。在下一時序，立體投影裝置可關閉第四光源220，同時開啟第六光源230。第六光束232自光導管286通過後入射第六入射面272，接著被第二反射面274反射至第四間隙266，而後第六光束232穿透第四間隙266至第二間隙256，接著穿透第二間隙256至第二出光面254。接著請參照第11圖，第六光束232接著到達分光鏡300，約50%的第六光束232被分光鏡300反射至第一光路402後進入第一光學模組400，此部分的第六光束即為第一部分之第六光束236。另外約50%的第六光束232穿透分光鏡300至第二光路502後進入第二光學模組500，此部分的第六光束即為第二部分之第六光束234。在經過第一光學模組400與第二光學模組500的導引與調制後，第六光束234與236可成為不同的影像光束而射入鏡頭(詳見後述)。如此一來，只要重覆上述之過程，立體投影裝置即可依時序產生具不同影像與不同視域之影像光束。然而上述之各光源的開關時序僅為例示，並非用以限制本發明。只要在任一時序中僅一光源為開啟狀態，且其他的光源皆在關閉狀態的實施方式皆在本發明之範疇內。

請參照第12圖，其繪示第8圖之第一光學模組400、合光稜鏡600與鏡頭700之光路示意圖。被導引至第一光路402之第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216、第四光束226、第五光束134與第六光束236將進入第一光學模組400。應注意的是，為了清楚起見，進入第一光學模組400後之光束將以其光軸(即第一光路402)表示其傳播途徑，而實際上這些光束依然分別以偏離光軸一角度的方向前進。

第一光學模組400包含第一反射鏡410、第一稜鏡組420與第一影像調制器430。第一反射鏡410用以將來自分光鏡300(如第11圖所繪示)之光束(例如在本實施方式中為第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216、第四光束226、第五光束134與第六光束236)反射至第一稜鏡組420。第一影像調制器430用以將來自第一反射鏡410之光束(例如在本實施方式中為第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216、第四光束226、第五光束134與第六光束236)調制成第一影像光束432。第一稜鏡組420用以將來自第一反射鏡410之光束導引至第一影像調制器430，並將第一影像光束432導引至合光稜鏡600。其中第一稜鏡組420包含稜鏡422與424，且稜鏡422與424之間定義一間隙426於其間，而間隙426例如為一空氣間隙。另外第一光學模組400更包含第一中繼透鏡440與第二中繼透鏡450，用以分別輔助將來自分光鏡300之光束導引至第一影像調制器430。第一中繼透鏡440設置於分光鏡300(如第11圖所繪示)與第一反射鏡410之間。 其中第一中繼透鏡440之光軸443與第一光路402重疊。第一中繼透鏡440包含第一半部442與第二半部444，第一半部442與第二半部444相對於第一中繼透鏡440之光軸443設置。第一部分之第一光束114、第二光束124與第五光束134通過第一中繼透鏡440之第一半部442，且第一部分之第三光束216、第四光束226與第六光束236通過第一中繼透鏡440之第二半部444。第二中繼透鏡450設置於第一反射鏡410與第一稜鏡組420之間。

因此來自分光鏡300(如第11圖所繪示)之光束(例如在本實施方式中為第一部分的第一光束114、第二光束124、第三光束216、第四光束226、第五光束134與第六光束236，而其傳播路徑以第一光路402表示之)首先被第一反射鏡410反射至間隙426後被間隙426反射，其中藉由第一中繼透鏡440與第二中繼透鏡450之輔助而被導引至第一影像調制器430。第一影像調制器430將這些光束調制成複數個具不同影像的第一影像光束432，接著便回到第一稜鏡組420，穿透間隙426後離開第一光學模組400。

請參照第13圖，其繪示第8圖之第二光學模組500、合光稜鏡600與鏡頭700之光路示意圖。另一方面，被導引至第二光路502之第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214、第四光束224、第五光束136與第六光束234將進入第二光學模組500。應注意的是，為了清楚起見，進入第二光學模組500後之光束將以其光軸(即第二光路502)表示其傳播途徑，而實際上這些光束依然分別以偏離光軸一角度的方向前進。

第二光學模組500包含第二反射鏡510、第二稜鏡組520與第二影像調制器530。第二反射鏡510用以將來自分光鏡300(如第11圖所繪示)之光束(例如在本實施方式中為第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214、第四光束224、第五光束136與第六光束234)反射至第二稜鏡組520。第二影像調制器530用以將來自第二反射鏡510之光束(例如在本實施方式中為第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214、第四光束224、第五光束136與第六光束234)調制成第二影像光束532。第二稜鏡組520用以將來自第二反射鏡510之光束導引至第二影像調制器530，並將第二影像光束532導引至合光稜鏡600。其中第二稜鏡組520包含稜鏡522與524，且稜鏡522與524之間定義一間隙526於其間，而間隙526例如為一空氣間隙。另外第二光學模組500更包含第三中繼透鏡540與第四中繼透鏡550，用以分別輔助將來自分光鏡300之光束導引至第二影像調制器530。第三中繼透鏡540設置於分光鏡300(如第11圖所繪示)與第二反射鏡510之間。其中第三中繼透鏡540之光軸543與第二光路502重疊。第三中繼透鏡540包含第三半部542與第四半部544，第三半部542與第四半部544相對於第三中繼透鏡540之光軸543設置。第二部分之第一光束116、第二光束126與第五光束136通過第三中繼透鏡540之第三半部542，且第二部分之第三光束214、第四光束224與第六光束234通過第三中繼透鏡540之第四半部544。第四中繼透鏡550設置於第二反射鏡510與第二稜鏡組520之間。

因此來自分光鏡300(如第11圖所繪示)之光束(例如在本實施方式為第二部分的第一光束116、第二光束126、第三光束214、第四光束224、第五光束136與第六光束234，而其傳播路徑以第二光路502表示之)首先被第二反射鏡510反射至間隙526後被間隙526反射，其中藉由第三中繼透鏡540與第四中繼透鏡550之輔助而被導引至第二影像調制器530。第二影像調制器530將這些光束調制成複數個具不同影像的第二影像光束532，接著便回到第二稜鏡組520，穿透間隙526後離開第二光學模組500。

接著請參照第14圖，其繪示第8圖之合光稜鏡600與鏡頭700之光路示意圖。自第一光學模組400(如第12圖所繪示)離開的第一影像光束432與自第二光學模組500(如第13圖所繪示)離開的第二影像光束532分別由合光稜鏡600實質正交之兩側入射。合光稜鏡600包含稜鏡610與620，且二稜鏡610與620之間定義一間隙615於其間。間隙615例如可為一空氣間隙。第一影像光束432以小角度入射間隙615，因此穿透間隙615而入射鏡頭700之一第二半部720。另外第二影像光束532以大角度入射間隙615，因此被間隙615反射而入射鏡頭700之一第一半部710。如此一來，具不同影像的第一影像光束432與第二影像光束532即可入射至鏡頭700之不同位置。

請回到第12圖。為了將第一影像光束432導引至鏡頭700的第二半部720，可選擇將第一反射鏡410旋轉一角度(例如在本實施方式中，第一反射鏡410沿著順時針方向旋轉一小角度)，因此通過第一反射鏡410之第一光路402便 與第二中繼透鏡450之光軸453不重疊，而第一影像調制器430也可旋轉一小角度，以再進一步將產生的第一影像光束432導引至鏡頭700之第二半部720。

請參照第13圖。同樣的，為了將第二影像光束532導引至鏡頭700的第一半部710，可選擇將第二反射鏡510旋轉一角度(例如在本實施方式中，第二反射鏡510沿著逆時針方向旋轉一小角度)，因此通過第二反射鏡510之第二光路502便與第四中繼透鏡550之光軸553不重疊，而第二影像調制器530也可旋轉一小角度，以再進一步將產生的第二影像光束532導引至鏡頭700之第一半部710。

應了解到，雖然上述之二實施方式的第一光源模組與第二光源模組皆分別包含二個光源與三個光源，然而本發明並不以此為限。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性設計第一光源模組與第二光源模組之光源的數量，例如第一光源模組與第二光源模組之光源的數量皆可大於三個。

本發明之另一態樣在提供使用上述之立體投影裝置的顯示方法。請參照第15圖，其繪示本發明一實施方式之顯示方法的流程圖。首先使用者可先依時序以不同的角度射出複數個光束，如步驟810所示。這些具有不同傳播角度的光束將被調制且形成不同視域的影像光束。其中為了避免影像間的互相干擾，在同一時序中僅開啟一光源，而其他光源則處於關閉狀態。另外為了使光束的品質更佳，在一或多個實施方式中可選擇先分別自光源發出之光束均勻化，然而本發明並不以此為限。之後以分光鏡分光，藉此 將一部分之光束導引至第一光路，並將另一部分之光路導引至第二光路，如步驟820所示。如此一來，便可在有限的空間內，提高一倍的光束數目，即視域的數目也增加了一倍。接著可調制通過第一光路之該部分的光束，以形成複數個具有不同影像的第一影像光束，如步驟830所示。以及調制通過第二光路之另一部分的光束，以形成複數個具有不同影像的第二影像光束，如步驟840所示。上述之步驟830與步驟840可同時進行、先進行步驟830後進行步驟840或者先進行步驟840後進行步驟830皆可，本發明不以此為限。之後即可將第一影像光束與第二影像光束投影至螢幕，如步驟850所示。如此一來，即可依時序產生多個視域之影像。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、102‧‧‧第一光源模組

110‧‧‧第一光源

112、114、116‧‧‧第一光束

120‧‧‧第二光源

122、124、126‧‧‧第二光束

130‧‧‧第五光源

132、134、136‧‧‧第五光束

140、142‧‧‧第一稜鏡模組

150‧‧‧第一稜鏡

152‧‧‧第一入射面

154‧‧‧第一出光面

156‧‧‧第一間隙

160‧‧‧第二稜鏡

162‧‧‧第二入射面

164、174‧‧‧第一反射面

166‧‧‧第三間隙

170‧‧‧第五稜鏡

172‧‧‧第五入射面

182、184、186、282、284、286‧‧‧光導管

200、202‧‧‧第二光源模組

210‧‧‧第三光源

212、214、216‧‧‧第三光束

220‧‧‧第四光源

222、224、226‧‧‧第四光束

230‧‧‧第六光源

232、234、236‧‧‧第六光束

240、242‧‧‧第二稜鏡模組

250‧‧‧第三稜鏡

252‧‧‧第三入射面

254‧‧‧第二出光面

256‧‧‧第二間隙

260‧‧‧第四稜鏡

262‧‧‧第四入射面

264、274‧‧‧第二反射面

266‧‧‧第四間隙

270‧‧‧第六稜鏡

272‧‧‧第六入射面

300‧‧‧分光鏡

400‧‧‧第一光學模組

402‧‧‧第一光路

410‧‧‧第一反射鏡

420‧‧‧第一稜鏡組

422、424、522、524、610、620‧‧‧稜鏡

426、526、615‧‧‧間隙

430‧‧‧第一影像調制器

432‧‧‧第一影像光束

440‧‧‧第一中繼透鏡

442、710‧‧‧第一半部

443、453、543、553‧‧‧光軸

444、720‧‧‧第二半部

450‧‧‧第二中繼透鏡

500‧‧‧第二光學模組

502‧‧‧第二光路

510‧‧‧第二反射鏡

520‧‧‧第二稜鏡組

530‧‧‧第二影像調制器

532‧‧‧第二影像光束

540‧‧‧第三中繼透鏡

542‧‧‧第三半部

544‧‧‧第四半部

550‧‧‧第四中繼透鏡

600‧‧‧合光稜鏡

700‧‧‧鏡頭

810、820、830、840、850‧‧‧步驟

θ1、θ2、θ3、θ4‧‧‧夾角

第1圖繪示依照本發明一實施方式之立體投影裝置的示意圖。

第2圖繪示第1圖之第一光源模組的示意圖。

第3圖繪示第1圖之第二光源模組的示意圖。

第4圖繪示第1圖之第一光源模組、第二光源模組與分光鏡的光路示意圖。

第5圖繪示第1圖之第一光學模組、合光稜鏡與鏡頭 之光路示意圖。

第6圖繪示第1圖之第二光學模組、合光稜鏡與鏡頭之光路示意圖。

第7圖繪示第1圖之合光稜鏡與鏡頭之光路示意圖。

第8圖繪示本發明另一實施方式之立體投影裝置的示意圖。

第9圖繪示第8圖之第一光源模組的示意圖。

第10圖繪示第8圖之第二光源模組的示意圖。

第11圖繪示第8圖之第一光源模組、第二光源模組與分光鏡的光路示意圖。

第12圖繪示第8圖之第一光學模組、合光稜鏡與鏡頭之光路示意圖。

第13圖繪示第8圖之第二光學模組、合光稜鏡與鏡頭之光路示意圖。

第14圖繪示第8圖之合光稜鏡與鏡頭之光路示意圖。

第15圖繪示本發明一實施方式之顯示方法的流程圖。

100‧‧‧第一光源模組

200‧‧‧第二光源模組

300‧‧‧分光鏡

400‧‧‧第一光學模組

402‧‧‧第一光路

432‧‧‧第一影像光束

500‧‧‧第二光學模組

502‧‧‧第二光路

532‧‧‧第二影像光束

600‧‧‧合光稜鏡

700‧‧‧鏡頭

Claims (16)

1. 一種立體投影裝置，包含：一第一光源模組，包含：一第一光源，用以提供一第一光束；一第二光源，用以提供一第二光束；以及一第一稜鏡模組，用以聚集該第一光束與該第二光束，該第一光束與該第二光束通過該第一稜鏡模組後將以不同的角度射出；一第二光源模組，包含：一第三光源，用以提供一第三光束；一第四光源，用以提供一第四光束；以及一第二稜鏡模組，用以聚集該第三光束與該第四光束，該第三光束與該第四光束通過該第二稜鏡模組後將以不同的角度射出；一分光鏡，該第一光源模組與該第二光源模組分別置於該分光鏡之不同側，該分光鏡用以將該第一光束、該第二光束、該第三光束與該第四光束區分為一第一部分與一第二部分，並將該第一部分之該第一光束、該第二光束、該第三光束與該第四光束導引至一第一光路，將該第二部分之該第一光束、該第二光束、該第三光束與該第四光束導引至一第二光路；一第一光學模組，置於該第一光路上，用以導引且調制通過該第一光路之該第一部分的該第一光束、該第二光束、該第三光束與該第四光束，以形成複數個具有不同影像的第一影像光束； 一第二光學模組，置於該第二光路上，用以導引且調制通過該第二光路之該第二部分的該第一光束、該第二光束、該第三光束與該第四光束，以形成複數個具有不同影像的第二影像光束；以及一合光稜鏡，用以將該些第一影像光束與該些第二影像光束射入一鏡頭。
2. 如請求項1所述的立體投影裝置，其中該第一稜鏡模組包含：一第一稜鏡，該第一稜鏡具有一第一入射面與一第一出光面；以及一第二稜鏡，該第一稜鏡與該第二稜鏡之間定義一第一間隙，且該第二稜鏡具有一第二入射面與一第一反射面，其中該第一光束由該第一入射面入射，經由該第一間隙反射至該第一出光面，且該第二光束由該第二入射面入射，經由該第一反射面反射後，經過該第一間隙至該第一出光面，且該第一光束與該第一間隙之法線之間的夾角不同於該第二光束與該第一間隙之法線之間的夾角。
3. 如請求項1所述的立體投影裝置，其中該第二稜鏡模組包含：一第三稜鏡，該第三稜鏡具有一第三入射面與一第二出光面；以及一第四稜鏡，該第三稜鏡與該第四稜鏡之間定義一第二間隙，且該第四稜鏡具有一第四入射面與一第二反射面， 其中該第三光束由該第三入射面入射，經由該第二間隙反射至該第二出光面，且該第四光束由該第四入射面入射，經由該第二反射面反射後，經過該第二間隙至該第二出光面，且該第三光束與該第二間隙之法線之間的夾角不同於該第四光束與該第二間隙之法線之間的夾角。
4. 如請求項2或3所述的立體投影裝置，其中該第一反射面與該第一間隙之間的夾角介於0度與10度之間，且該第二反射面與該第二間隙之間的夾角介於0度與10度之間。
5. 如請求項1所述的立體投影裝置，其中該第一光源模組更包含一第五光源，該第五光源用以提供一第五光束，而該第一稜鏡模組更用以聚集該第一光束、該第二光束與該第五光束，該第一光束、該第二光束與該第五光束通過該第一稜鏡模組後將以不同的角度射出；其中該第二光源模組更包含一第六光源，該第六光源用以提供一第六光束，而該第二稜鏡模組更用以聚集該第三光束、該第四光束與該第六光束，該第三光束、該第四光束與該第六光束通過該第二稜鏡模組後將以不同的角度射出；其中該分光鏡更用以將該第五光束與該第六光束之一部分導引至該第一光路，另一部分導引至該第二光路；其中該第一光學模組更用以導引且調制通過該第一光 路之該部分的該第五光束與該第六光束，以形成該些第一影像光束；以及其中該第二光學模組更用以導引且調制通過該第二光路之該另一部分的該第五光束與該第六光束，以形成該些第二影像光束。
6. 如請求項5所述的立體投影裝置，其中該第一稜鏡模組包含：一第一稜鏡，該第一稜鏡具有一第一入射面與一第一出光面；一第二稜鏡，該第一稜鏡與該第二稜鏡之間定義一第一間隙，且該第二稜鏡具有一第二入射面；以及一第五稜鏡，該第二稜鏡與該第五稜鏡之間定義一第三間隙，且該第五稜鏡具有一第五入射面與一第一反射面，其中該第一光束由該第一入射面入射，經由該第一間隙反射至該第一出光面，該第二光束由該第二入射面入射，經由該第三間隙反射後，經過該第一間隙至該第一出光面，且該第五光束由該第五入射面入射，經由該第一反射面反射後，經過該第三間隙與該第一間隙至該第一出光面，該第一光束與該第一間隙之法線之間的夾角、該第二光束與該第一間隙之法線之間的夾角以及該第五光束與該第一間隙之法線之間的夾角均不相同。
7. 如請求項5所述的立體投影裝置，其中該第二稜鏡模組包含： 一第三稜鏡，該第三稜鏡具有一第三入射面與一第二出光面；一第四稜鏡，該第三稜鏡與該第四稜鏡之間定義一第二間隙，且該第四稜鏡具有一第四入射面；以及一第六稜鏡，該第四稜鏡與該第六稜鏡之間定義一第四間隙，且該第六稜鏡具有一第六入射面與一第二反射面，其中該第三光束由該第三入射面入射，經由該第二間隙反射至該第二出光面，該第四光束由該第四入射面入射，經由該第四間隙反射後，經過該第二間隙至該第二出光面，且該第六光束由該第六入射面入射，經由該第二反射面反射後，經過該第四間隙與該第二間隙至該第二出光面，該第三光束與該第二間隙之法線之間的夾角、該第四光束與該第二間隙之法線之間的夾角、以及該第六光束與該第二間隙之法線之間的夾角均不相同。
8. 如請求項6或7所述的立體投影裝置，其中該第一間隙與該第三間隙之間的夾角介於0度與20/3度之間，該第一反射面與該第三間隙之間的夾角介於0度與20/3度之間，該第二間隙與該第四間隙之間的夾角介於0度與20/3度之間，且該第二反射面與該第四間隙之間的夾角介於0度與20/3度之間。
9. 如請求項1所述的立體投影裝置，其中該第一光學模組包含一第一反射鏡、一第一影像調制器與一第一稜鏡組，該第一反射鏡用以將來自該分光鏡之該第一部分的該 第一光束、該第二光束、該第三光束與該第四光束反射至該第一稜鏡組，該第一影像調制器用以將該第一部分的該第一光束、該第二光束、該第三光束與該第四光束調制成該些第一影像光束，該第一稜鏡組用以將來自該第一反射鏡之該第一部分的該第一光束、該第二光束、該第三光束與該第四光束導引至該第一影像調制器，並將該些第一影像光束導引至該合光稜鏡。
10. 如請求項9所述的立體投影裝置，其中該第一光學模組更包含：一第一中繼透鏡，設置於該分光鏡與該第一反射鏡之間；以及一第二中繼透鏡，設置於該第一反射鏡與該第一稜鏡組之間。
11. 如請求項10所述的立體投影裝置，其中該第一中繼透鏡區分為一第一半部與一第二半部，來自該分光鏡之該第一部分的該第一光束與該第二光束通過該第一中繼透鏡之該第一半部，且來自該分光鏡之該第一部分的該第三光束與該第四光束通過該第一中繼透鏡之該第二半部。
12. 如請求項1所述的立體投影裝置，其中該第二光學模組包含一第二反射鏡、一第二影像調制器與一第二稜鏡組，該第二反射鏡用以將來自該分光鏡之該第二部分的該第一光束、該第二光束、該第三光束與該第四光束反射至 該第二稜鏡組，該第二影像調制器用以將該第二部分的該第一光束、該第二光束、該第三光束與該第四光束調制成該些第二影像光束，該第二稜鏡組用以將來自該第二反射鏡之該第二部分的該第一光束、該第二光束、該第三光束與該第四光束導引至該第二影像調制器，並將該些第二影像光束導引至該合光稜鏡。
13. 如請求項12所述的立體投影裝置，其中該第二光學模組更包含：一第三中繼透鏡，設置於該分光鏡與該第二反射鏡之間；以及一第四中繼透鏡，設置於該第二反射鏡與該第二稜鏡組之間。
14. 如請求項13所述的立體投影裝置，其中該第三中繼透鏡區分為一第三半部與一第四半部，來自該分光鏡之該第二部分的該第一光束與該第二光束通過該第三中繼透鏡之該第三半部，且來自該分光鏡之該第二部分的該第三光束與該第四光束通過該第三中繼透鏡之該第四半部。
15. 一種顯示方法，包含：提供一光源模組以依時序以不同的角度射出複數個光束；讓該些光束自同一側入射一分光鏡；以該分光鏡分光，藉此將一部分之該些光束導引至一 第一光路，並將另一部分之該些光路導引至一第二光路；調制通過該第一光路之該部分的該些光束，以形成複數個具有不同影像的第一影像光束；調制通過該第二光路之該另一部分的該些光束，以形成複數個具有不同影像的第二影像光束；以及將該些第一影像光束與該些第二影像光束投影至一螢幕。
16. 如請求項15所述的顯示方法，更包含分別將該些光束均勻化。