[发明专利]光学投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学投影系统，特别是一种具有三个双稳态空间光源调变组件的光学投影系统。

背景技术

在我们世界里的视觉是模拟形式，但当我们利用电子信号来获取、储存和传送该模拟现象时，采用数字技术却能带来许多重大优点；而数字投影和显示技术能接受数字视讯之后，产生一系列的数字光脉冲；当这些光脉冲进入我们的眼睛后，大脑会把它解译成为彩色模拟影像；而使用具有多个反射性光开关的双稳态空间光源调变组件(Bistable Spatial light modulator)，例如：数字微型反射镜组件(Digital Micromirror Device，简称DMD)，或者是微型反射镜数组组件(Micro-mirror Array)，即是一种用来达到数字投影和显示的技术。

参阅图1，一种现有光学投影系统1，包含光源模块11、中继透镜组12、全反射棱镜组13、分合光模块14、信号模块15，及投影镜头16。该光源模块11输出白色光束111；该中继透镜组12供会聚并传送该光束111；该全反射棱镜组13具有可供该光束111进行全反射的反射面131；该分合光模块14具有两个呈三角柱形的棱镜141、呈四边形的棱镜142，及分别位于这些棱镜141、142之间的第一分光面143与第二分光面144；该信号模块15具有三个分别邻近该分合光模块14的数字微型反射镜组件151。

当该白色光束111经该全反射棱镜组13反射面131全反射之后，进入该分合光模块14内，由该第一分光面143将该光束111分离出第一色光112及双色光113，其中该第一色光112经该数字微型反射镜组件151反射后含有影像信号，而该双色光113再经由该第二分光面144分离出第二色光114及第三色光115，如此该第二、第三色光114、115分别再经这些位微型反射镜组件151反射后含有影像信号，最后，这些色光112、114、115再会合于该分合光模块14内一起射出，并经由该投影镜头16投影和显示于一个屏幕(图未示)上。

现有光学投影系统1的光路设计是让这些数字微型反射镜组件151位于该投影镜头16的后焦点(Back Focus)上，但因为现有的光学投影系统1在该投影镜头16与各数字微型反射镜组件151之间需要存在有该全反射棱镜组13，及该分合光模块14的三个棱镜141、142，所以该投影镜头16需要有极长的后焦长度(Back Focal Length，简称BFL)用以容置上述组件，例如，需要大于100mm以上的后焦长度才足够容纳；因此，该投影镜头16为具有如此长的后焦长度，需要数量众多的透镜才能制成，例如，十片以上的透镜；造成了该投影镜头16的生产良率下降的问题。另外，整体光学投影系统1的体积尺寸也因为该投影镜头16的后焦长度过长而妨碍朝向小型化的设计。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中光学投影系统的后焦长度较长的缺陷，提供一种可以使用短后焦长度的投影镜头的光学投影系统。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种光学投影系统，包含：光源模块，输出光束；分光模块，包括分离该光束成第一色光与双色光的第一分光件、分离该双色光成第二色光与第三色光的第二分光件、反射并导引这些色光的反射件群，及三个分别供该反射件群导引后的这些色光进行全反射的全反射棱镜组；信号模块，包括三个分别可反射经这些全反射棱镜组全反射后的这些色光并使其含有影像信号的双稳态空间光源调变组件；合光模块，包括用于反射含有影像信号的该第一色光的第一合光面，及与该第一合光面交叉并会反射含有影像信号的该第三色光的第二合光面；及投影镜头，与这些双稳态空间光源调变组件分别围绕于该合光模块，并供含有影像信号的这些色光投影输出。

在本发明所述的光学投影系统中，其中，该合光模块更包括四个直角三角形的棱镜，这些棱镜组合成矩形并形成相互交叉的该第一合光面与第二合光面。

在本发明所述的光学投影系统中，其中，该分光模块的这些全反射棱镜组分别介于该合光模块与这些双稳态空间光源调变组件之间。

在本发明所述的光学投影系统中，其中，该第一色光离开该第一分光件的方向与第二色光离开该第二分光件的方向是呈相反方向，且该第三色光离开该第二分光件的方向与该第二色光离开该第二分光件的方向是呈相互垂直。

在本发明所述的光学投影系统中，其中，该分光模块更包括多个分别介于这些反射件与全反射棱镜组之间的聚光透镜。