[发明专利]三色光合成装置

说明书

技术领域

本发明与光学装置有关，更详而言之是指一种三色光合成装置。

背景技术

请参阅图1，为现有投影机中用以将三种不同颜色的光束L1～L3结合形成合成光束L4的三色光合成装置3，其由第一棱镜51、第二棱镜52、第三棱镜53以及第四棱镜54依序胶黏所组成。其中，该第一棱镜51与该第二棱镜52胶黏的面、以及该第三棱镜53与该第四棱镜54胶黏的面上镀设有一层供第一色光束L1与第二色光束L2穿透，但反射第三色光束L3的光学膜层；该第二棱镜52与该第三棱镜53胶黏的面、该第四棱镜54与该第一棱镜51胶黏的面上则镀设有一层供第二色光束L2与第三色光束L3穿透，但反射第一色光束L1的光学膜层。

藉此，当第一色光束L1射入该第一棱镜51时，将往该第二棱镜52方向反射；当第二色光束L2射入该第四棱镜54时，将穿过该第四棱镜54而与第一色光束L1位于同一路径上；当第三色光束L3射入该第三棱镜53时，将往该第二棱镜52方向反射，并与第一色光束L1与第二色L2光束汇合形成合成光束L4。

然而，随着影像科技的进步，利用投影机进行简报、视讯、会议或是观赏影片的人越来越多，且为使投影机能更便于携带与使用，投影机及其内部构件的体积也被大幅地缩小，以满足人们所期望的小型化的需求。而上述的三色光合成装置3以四片棱镜51～54组成，不仅具有较大的体积，且这些光束L1～L3须由不同方向射入该三色光合成装置3，使得投影机中亦须留设有对应的空间，而无法真正有效地达到小型化的目的。

因此，为改善上述缺点，请参阅图2，为美国公开第20070091449号专利「Method and apparatus for making an electromagnetic beam combiner」中所揭示的三色光合成装置4，其由与第一双色向分光镜61、第二双色向分光镜62以及呈平行四边形的透镜63胶黏而成，且该第一双色向分光镜61与该透镜63胶黏的面上镀设有供第二色光束L2穿透但反射第一色光束L1的光学膜层；该第二双色向分光镜62与该透镜63胶黏的面上则镀设有供第一色光束L1及第二色光束L2穿透但反射第三色光束L3的光学膜层。

藉此，便可使三种不同颜色的光束L1～L3射入该三色光合成装置4后结合形成合成光束L4，且利用上述设计可些许减少三色光合成装置4的整体体积，并可使其中两个光束L1、L3以同一方向的射入该三色光合成装置4以减少投影机中对应留设的空间，进而达到小型化的目的。然而，上述的三色光合成装置4仍须使用三片透镜来达到光合成的目的，而无法真正有效地达到缩小三色光合成装置4体积的目的，因此，现有三色光合成装置3、4的设计仍未甄完善，且尚有待改进之处。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中三色光合成装置无法有效缩小体积的缺陷，提供一种三色光合成装置，除可将第一色光束、第二色光束以及第三色光束结合形成合成光束外，亦可有效地达到小型化的目的。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种三色光合成装置，包含有第一透镜以及第二透镜。其中，该第一透镜具有第一入射面、第二入射面、分光面以及出射面，其中，该第一入射面与该分光面平行，且该第一入射面与该第二入射面之间具有一夹角，其角度为90°减掉布鲁斯特角(Brewster′s angle)；另外，该第一入射面上镀设有第一分光膜，供该第一色光束穿透，并反射该第二色光束者；该分光面上镀设有第二分光膜，供该第三色光束穿透，并反射该第一色光束与该第二色光束者；该第二透镜具有第三入射面以及穿透面，该第三入射面与该出射面平行，且该穿透面与该第一入射面平行；另外，该第二透镜以该穿透面相对于该分光面的方式设置于该第一透镜的一侧；

利用上述设计，该第一色光束以平行该第二入射面且入射角为布鲁斯特角的方式由该第一入射面射入该第一透镜，并由该第一入射面往该分光面的方向折射后，于该分光面反射至该出射面；

该第二色光束以垂直该第二入射面与该第一色光束的方式由该第二入射面射入该第一透镜，并于该第一入射面与该第一色光束相同路径的方式反射至该分光面后，与该第一色光束一同于该分光面反射至该出射面；

该第三色光束以垂直该第三入射面、且与该第二色光束平行的方式由该第三入射面射入该第二透镜，并由该穿透面穿透离开该第二透镜，再由该分光面射入该第一透镜中，并与该第一色光束与该第二透光束汇合形成该合成光束后，一同由该出射面离开该第一透镜。