CN104238248B - 光源模块与投影装置 - Google Patents

光源模块与投影装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104238248B
CN104238248B CN201310227327.8A CN201310227327A CN104238248B CN 104238248 B CN104238248 B CN 104238248B CN 201310227327 A CN201310227327 A CN 201310227327A CN 104238248 B CN104238248 B CN 104238248B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wavelength convert
color
convert
light source
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310227327.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104238248A (zh
Inventor
邱浩玮
王纪勋
陈科顺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coretronic Corp
Original Assignee
Coretronic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coretronic Corp filed Critical Coretronic Corp
Priority to CN201310227327.8A priority Critical patent/CN104238248B/zh
Priority to US14/254,902 priority patent/US9348204B2/en
Priority to EP14168634.5A priority patent/EP2811342B1/en
Publication of CN104238248A publication Critical patent/CN104238248A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104238248B publication Critical patent/CN104238248B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • G03B21/204LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B33/00Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
    • G03B33/08Sequential recording or projection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3111Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
    • H04N9/3114Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources by using a sequential colour filter producing one colour at a time
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3158Modulator illumination systems for controlling the spectrum
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3161Modulator illumination systems using laser light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

一种光源模块与投影装置,光源模块包括激发光源装置、波长转换模块以及合光单元。激发光源装置用以提供激发光束。波长转换模块包括轮流切入激发光束的传递路径上的至少一波长转换反射部以及波长转换穿透部。当波长转换穿透部切入激发光束的传递路径上时,部分穿透波长转换穿透部的激发光束为第一色光束,部分激发光束被波长转换穿透部转换成第二色光束。第二色光束与激发光束的颜色彼此不同。合光单元配置于第一色光束与第二色光束的传递路径上。

Description

光源模块与投影装置
技术领域
本发明涉及一种光学模块与光学装置,且特别涉及一种光源模块与投影装置。
背景技术
近来以发光二极管(light-emittingdiode,LED)和激光二极管(laserdiode)等固态光源为主的投影装置渐渐在市场上占有一席之地。由于激光二极管具有高于约20%的发光效率,为了突破发光二极管的光源限制,因此渐渐发展了以激光光源激发荧光粉而产生投影机所需用的纯色光源。此外,激光投影装置除了可以让激光光源激发荧光粉发光外,亦可直接以激光作为投影机照明直接光源,并具有因应亮度需求而调整光源数目的优点,以达到各种不同亮度的投影机需求。因此,以激光光源作为光源模块的投影机架构具有非常大的潜力能够取代传统高压汞灯的方式,而成为新一代主流投影机的光源。
然而,由于激光光源具单色性,换言之,即为具较窄频宽的光辐射线,因此激光光源所发出的光的色座标在CIE1931色彩空间的马蹄形图中,为接近外围边界的单色光。而目前激光光源可选择的波段有限,因此投影机照明系统若欲以激光作为直接光源提供纯色以达到混色目的,其纯色的选择亦有限,且不易符合使用上对色彩的需求。
美国专利公开第20100245776号揭露一投影机照明系统。美国专利公开第20050057145号则揭露一白光产生器。
发明内容
本发明提供一种光源模块,具有良好的发光频谱。
本发明提供一种投影装置,此投影装置所投影出的投影画面具有良好的色彩表现。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本发明的一实施例提出一种光源模块,其包括一激发光源装置、一波长转换模块以及一合光单元。激发光源装置用以提供一激发光束。波长转换模块包括至少一波长转换反射部以及一波长转换穿透部,其中波长转换反射部与波长转换穿透部轮流切入激发光束的传递路径上。当波长转换穿透部切入激发光束的传递路径上时,部分穿透波长转换穿透部的激发光束为一第一色光束,部分激发光束被波长转换穿透部转换成一第二色光束。当至少一波长转换反射部切入激发光束的传递路径上时,至少一波长转换反射部将激发光束转换且反射成至少一转换反射光束,且第二色光束、转换反射光束与激发光束的颜色彼此不同。合光单元配置于第一色光束、第二色光束及转换反射光束的传递路径上,并将第一色光束、第二色光束及转换反射光束合并成一照明光束。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本发明的一实施例提出一种投影装置,其包括上述光源模块、一光阀以及一投影镜头。光阀配置于照明光束的传递路径上,且用以将照明光束转换为一影像光束。投影镜头配置影像光束的传递路径上。
在本发明的一实施例中,上述的波长转换穿透部还包括一基板、一抗反射层以及一荧光粉层。基板包括彼此相对的一第一表面以及一第二表面。抗反射层位于第一表面上。荧光粉层涂布于基板的第二表面上。部分激发光束依序穿透抗反射层、基板及荧光粉层。
在本发明的一实施例中,上述的波长转换穿透部还包括多个散射微结构,这些散射微结构位于基板与荧光粉层之间。
在本发明的一实施例中,上述的波长转换穿透部还包括多个散射微结构,这些散射微结构分布于基板内部。
在本发明的一实施例中,上述的合光单元亦配置于激发光束的传递路径上,且位于激发光源装置与波长转换模块之间。
在本发明的一实施例中,上述的第二色光束包括一第一子光束与一第二子光束。第一子光束往一第一方向传递至合光单元。第二子光束往一第二方向传递,并经由一光传递模块传递至合光单元,且第一方向与第二方向为相反方向。
在本发明的一实施例中,上述的第一子光束与第二子光束皆具有一第一波段与一第二波段,合光单元将第一子光束中具有第一波段的部分与第一色光束合并,且将第二子光束中具有第二波段的部分与第一色光束合并。
在本发明的一实施例中,上述的合光单元为一分色镜或一分色棱镜。
在本发明的一实施例中,上述的至少一波长转换反射部为多个波长转换反射部,波长转换穿透部与这些波长转换反射部轮流切入激发光束的传递路径上,且这些波长转换反射部将激发光束所分别转换且反射成的这些转换反射光束的颜色至少部分是不相同的。
在本发明的一实施例中,上述的激发光源装置为一激光光源,且激发光束为一激光光束。
基于上述,本发明的实施例可达到下列优点或功效的至少其中之一。本发明的实施例的光源模块与投影装置通过波长转换模块与合光单元的搭配,可使部分激发光束转换为第二色光束,且合光单元将第一色光束与第二色光束合并,以使第一色光束与第二色光束混合成更适合使用需求的颜色的光束,而达到纯色的调变效果。如此一来,本发明的实施例的光源模块便可具有良好的发光频谱,且本发明的实施例的投影装置所投影出的投影画面便可具有良好的色彩表现。
附图说明
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
图1A是本发明一实施例的一种投影装置的架构示意图。
图1B是图1A实施例的一种波长转换模块的正视示意图。
图2A是图1A实施例的一种波长穿透转换部的剖面示意图。
图2B是图1A实施例的一种波长穿透转换部的正视示意图。
图2C是图1A实施例的另一种波长穿透转换反射部的剖面示意图。
图2D是图1A实施例的一种波长穿透转换反射部的剖面示意图。
图3是图1A实施例的另一种波长转换模块的正视示意图。
图4是图1A实施例的另一种波长转换模块的正视示意图。
图5是图1A实施例的另一种波长转换穿透部的剖面示意图。
图6是图1A实施例的再一种波长转换穿透部的剖面示意图。
60:照明光束
70:影像光束
100:光源模块
110:激发光源装置
110a、110b:蓝光激光二极管阵列
110c:合光元件
120、320、420:波长转换模块
121、123、321、425:波长转换反射部
121a:基板
121b:反射部
121c、123c:荧光粉层
122、122’、522、622:波长转换穿透部
122a:基板
122b:抗反射层
122c:荧光粉层
522d、622d:散射微结构
130:合光单元
140:光传递模块
200:投影装置
210:光阀
220:投影镜头
BL:激发光束
BL’:第一色光束
CY:第二色光束
CR:第一子光束
CT:第二子光束
R、G、Y:转换反射光束
S1:第一表面
S2:第二表面
D1:第一方向
D2:第二方向
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1A是本发明一实施例的一种投影装置的架构示意图。请参照图1A,本实施例的投影装置200包括一光源模块100、一光阀210以及一投影镜头220,在光源模块100、光阀210与投影镜头220之间还可设置光学元件,可作为光束均匀化、汇聚等达到不同功效,皆以制作者的设计为依据,在本实施例的图式中将其忽略,但不限定这些光学元件的存在。具体而言,在本实施例中,光源模块100用以提供一照明光束60。光阀210配置于照明光束60的传递路径上,且用以将照明光束60转换为一影像光束70。在本实施例中,光阀210例如为一数字微镜元件(digitalmicro-mirrordevice,DMD)或一硅基液晶面板(liquid-crystal-on-siliconpanel,LCOSpanel)。然而,在其他实施例中,光阀210亦可以是穿透式液晶面板或其他空间光调变器。投影镜头220配置在影像光束70的传递路径上,并用以将影像光束70投影至一屏幕(未示出)上,以形成影像画面。
进一步而言,在本实施例中,光源模块100包括一激发光源装置110、一波长转换模块120以及一合光单元130。激发光源装置110用以提供一激发光束BL。在本实施例中,激发光源装置110为一激光光源装置,且激发光束BL为一激光光束。举例而言,激发光源装置110例如可为蓝光激光二极管阵列(BlueLaserdiodeBank),一种固态激光光源;激发光束BL则为蓝光激光光束,但本发明不限于此。而在图1A中,以一实施例为例,激发光源装置110可包括两个蓝光激光二极管阵列110a、110b及一合光元件110c,其中合光元件110c为具有多个孔洞的反射片,这些孔洞让蓝光激光二极管阵列110a所发出的激光通过,且反射片上的反射面则反射蓝光激光二极管阵列110b所发出的激光。因此,蓝光激光二极管阵列110a与110b所发出的激光可被合光元件110c合并为激发光束BL。此外,合光单元130配置于激发光束BL的传递路径上,且位于激发光源装置110与波长转换模块120之间。具体而言,合光单元130为一分色镜或一分色棱镜,而可对不同颜色的光束提供不同的光学作用。举例而言,在本实施例中,合光单元130例如可让蓝色光束穿透,而对其他颜色(如红色、绿色、黄色等)的光束提供反射作用。也就是说,合光单元130可让激发光束BL穿透,如此一来,激发光束BL可穿透合光单元130并入射至波长转换模块120。
图1B是图1A实施例的一种波长转换模块的正视示意图。请参照图1B,在本实施例中,波长转换模块120包括至少一波长转换反射部121、123以及一波长转换穿透部122。具体而言,波长转换反射部121、123与波长转换穿透部122轮流切入激发光束BL的传递路径上。在本实施例中,波长转换模块120例如可为一波长转换轮(wavelengthwheel),或为荧光轮(phosphorwheel),但本发明不限于此。接着,请再次参照图1A,具体而言,当波长转换穿透部122切入激发光束BL的传递路径上时,部分穿透波长将穿透部122的激发光束BL转换为一第一色光束BL’,而部分激发光束BL被波长转换穿透部122转换成一第二色光束CY。
以下将搭配图2A与图2B,针对第一色光束BL’与第二色光束CY的形成机制进行进一步的说明。
图2A是图1A实施例的一种波长转换穿透部的剖面示意图。图2B是图1A实施例的一种波长转换穿透部122的局部正视示意图。请参照图2A及图2B,在本实施例中,波长转换穿透部122还包括一基板122a、一抗反射层122b以及一荧光粉层122c。具体而言,在本实施例中,基板122a包括彼此相对的一第一表面S1以及一第二表面S2,且基板122a的材质例如可为玻璃或塑胶等其他适合材质。此外,在本实施例中,抗反射层122b位于第一表面S1上,而荧光粉层122c则涂布于基板122a的第二表面S2上。如图2B所示,在本实施例中,荧光粉层122c的材料均匀分布于第二表面S2上,且荧光粉层122c的材料例如为青色荧光粉(CyanPhosphor),代表激发光束照射到荧光粉材料后会激发出青色光束的荧光粉材料,但本发明不限于此。
更具体而言,在本实施例中,抗反射层122b可增加激发光束BL入射至基板122a的比例,进而充足地照射于荧光粉层122c上。如图2A所示,此时,部分激发光束BL将可依序通过抗反射层122b、基板122a及荧光粉层122c,而未受到荧光粉层122c的波长转换作用,直接穿透波长转换穿透部122。此未受到荧光粉层122c作用的部分激发光束BL即为第一色光束BL’,因此第一色光束BL’与激发光束BL具有相同的颜色。另一方面,在激发光束BL通过荧光粉层122c时,部分激发光束BL则会被波长转换穿透部122转换成一第二色光束CY。更详细而言,请参照图1A与图2A,在本实施例中,第二色光束CY包括一沿一第一方向D1传递的第一子光束CR与一沿一第二方向D2传递的第二子光束CT,其中第一方向D1与第二方向D2方向是相反的方向。
此外,需说明的是,本实施例的波长转换穿透部122虽以荧光粉层122c位于基板122a的第二表面S2上为例子,但本发明不限于此。以下将搭配图2C,进行进一步的说明。
图2C是图1A实施例的另一种波长转换部的剖面示意图。在图2C的实施例中,波长转换部122’的荧光粉层122c将可均匀分布于第一表面S1上,而位于抗反射层122b与基板122a之间,而仍可具有与波长转换部122类似的作用,相关说明请见上述段落,在此不再赘述。
另一方面,请再次参照图1B,当波长转换反射部121、123切入激发光束BL的传递路径上时,波长转换反射部121、123可将激发光束BL转换且反射成转换反射光束R、G。以下将搭配图2D,针对波长转换反射部121、123的结构设计以及转换反射光束R、G的形成机制进行进一步的说明。
图2D是图1A实施例的一种波长转换反射部的剖面示意图。具体而言,在本实施例中,波长转换反射部121、123均包括一基板121a及一反射部121b,此外,波长转换反射部121、123还分别包括一荧光粉层121c、123c。更详细而言,波长转换反射部121(123)的反射部121b位于基板121a与反射部121c(123c)之间。在本实施例中,基板121a例如可为玻璃基板,反射部121b例如可为反射镀膜,而荧光粉层121c、123c例如可为和激发光束BL与第二色光束CY颜色不同的荧光粉层。换言之,在本实施例中,第二色光束CY、转换反射光束R与激发光束BL的颜色彼此不同。举例而言,荧光粉层121c、123c的颜色例如分别可为红色与绿色。如此,当波长转换反射部121、123依序切入激发光束BL的传递路径上时,将可依序被荧光粉层121c、123c转换成红色及绿色的转换反射光束R、G。转换反射光束R、G还可被反射部121b反射而亦可沿第一方向D1传递至合光单元130。
如此一来,当波长转换反射部121、波长转换穿透部122与波长转换反射部123依序切入激发光束BL的传递路径上时,照射于光阀210上的照明光束60便依序为红光、蓝光及绿光。因此,光阀120所转换出的影像光束70所被投影出的影像画面便能够成为彩色画面。
此外,需说明的是,本实施例的波长反射转换部121(123)虽以反射部121b位于基板121a与荧光粉层121c(123c)之间为示例,但本发明不限于此。在另一未示出的实施例中,波长转换反射部121、123的基板121a例如可为一反射基板,而荧光粉层121c(123c)则均匀分布于基板121a的反射面上,而使得转换反射光束R、G亦可被基板121a的反射面反射而沿第一方向D1传递至合光单元130。如此,波长反射转换部121(123)将可不需配置反射部121b,而仍可具有类似的作用。
请再次参照图1A,在本实施例中,合光单元130配置于第一色光束BL’、第二色光束CY及转换反射光束R的传递路径上。在本实施例中,由于合光单元130为一可让蓝色光束穿透,而对其他颜色(如红色、绿色、黄色等)的光束提供反射作用的分色镜或分色棱镜,因此可分别对颜色彼此不同的第一色光束BL’、第二色光束CY与转换反射光束R、G提供不同的光学作用。
更详细而言,如图1A所示,在本实施例中,第一色光束BL’在形成之后,将沿第二方向D2传递,并经由光传递模块140传递至合光单元130,在本实施例中,光传递模块140为多个反射镜组搭配,且由于本实施例的第一色光束BL’为蓝光光束,因此第一色光束BL’将可穿透合光单元130。
另一方面,在本实施例中,第二色光束CY的第一子光束CR与第二子光束CT则均具有一第一波段与一第二波段。在本实施例中,第一波段例如为绿色波段,第二波段例如为蓝色波段,换言之,在本实施例中,第二色光束CY为包括绿色波段与蓝色波段的青色光束,也就是说第一子光束CR及第二子光束CT还为包含绿色波段与蓝色波段的青色光束。因此,合光单元130可对第二色光束CY将提供滤光作用,且根据入射情形的不同,而可形成不同颜色的光束,并在之后与第一色光束BL’形成不同的混光效果。
更详细而言,在第二色光束CY的第一子光束CR与第二子光束CT分别传递至合光单元130时,合光单元130可将第一子光束CR中具有第一波段的部分与第一色光束BL’合并,且将第二子光束CT中具有第二波段的部分与第一色光束BL’合并。举例而言,如图1A所示,在本实施例中,第二色光束CY的第一子光束CR将沿第一方向D1传递至合光单元130后,其中第二色光束CY中仅有部分绿色波段的光束可被合光单元130反射,并在反射后与第一色光束BL’合并。而第二色光束CY的第二子光束CT则沿第二方向D2传递,并经由光传递模块140传递至合光单元130后,第二色光束CY中只有蓝色波段的光束可透射过合光单元130,并在透射后与第一色光束BL’合并。
进一步而言,在本实施例中,将可透过调变荧光粉层122c上的荧光粉浓度,来调变第二色光束CY的颜色,而这也将使得第二色光束CY的第一子光束CR与第二子光束CT在与第一色光束BL’合并时,可具有不同的混色比例,以使合光单元130达到所需的各种蓝光效果。举例而言,在本实施例中,激发光源装置110的蓝光激光二极管阵列110a、110b所发的激发光束BL在色座标上的颜色较偏紫色。但在通过调变荧光粉层122c上的荧光粉浓度而控制了第二色光束CY的第一子光束CR与第二子光束CT的亮度比例后,被合光单元130合并的第一色光束BL’、第一子光束CR中的第一波段部分与第二子光束CT中的第二波段部分的比例也可被调变。换言之,第二色光束CY的第一子光束CR与第二子光束CT在通过合光单元130时将会具有不同的绿色波段与蓝色波段比例。如此一来,将可达到纯色蓝光的调变目的,而使得合并第一色光束BL’、第一子光束CR与第二子光束CT的光束整体所呈现的颜色效果在色座标上将可接近或成为一般显示领域常用的蓝光效果。
另一方面,如图1A所示,转换反射光束R、G在通过合光单元130时,亦将被合光单元130反射。而合光单元130则可更将第一色光束BL’、第二色光束CY及转换反射光束R、G合并成一照明光束60,并使照明光束60具有所需的颜色。如此,在本实施例中,光源模块100与投影装置200将可通过波长转换模块120与合光单元130的搭配,可使部分激发光束BL转换为第二色光束CY,且合光单元130将第一色光束BL’与第二色光束CY合并,以使第一色光束BL’与第二色光束CY混合成更适合使用需求的颜色的光束,而达到纯色的调变效果。如此一来,光源模块100便可具有良好的发光频谱,且投影装置200所投影出的投影画面则可具有良好的色彩表现。
需说明的是,上述的合光单元130虽以一让蓝色光束穿透,而对其他颜色(如红色、绿色、黄色等)的光束提供反射作用的分色镜或分色棱镜为示例,但本发明不限于此。在其他实施例中,合光单元130亦为一可对蓝色光束提供反射作用,而让其他颜色(如红色、绿色、黄色等)的光束穿透的分色镜或分色棱镜。此技术领域中具有通常知识者当可依据实际需求来对第一色光束BL’、第二色光束CY与转换反射光束R、G搭配适当的光路设计后,亦可使合光单元130达到类似的合光效果,在此就不予赘述。
此外,还需说明的是,上述的波长转换模块120虽以波长转换反射部121、123与波长转换穿透部122的组合为例示,但本发明不限于此。在其他的实施例中,波长转换模块120还可为其他类型的波长转换反射部与多个波长转换穿透部的组合。以下将搭配图3与图4进行进一步的说明。
图3是图1A实施例的另一种波长转换模块的正视示意图。在图3的实施例中,波长转换模块320的波长转换反射部321还可具有一与激发光束BL与第二色光束CY颜色不同的荧光粉层。举例而言,波长转换反射部321具有一黄色荧光粉层。如此,当波长转换反射部321切入激发光束BL的传递路径上时,波长转换反射部321可将激发光束BL转换且反射成至少一转换反射光束Y,而转换反射光束Y的颜色为黄色。换言之,在本实施例中,第二色光束CY、转换反射光束R与激发光束BL的颜色亦彼此不同,如此一来,如图1A所示,在转换反射光束Y传递至合光单元130(本实施例的合光单元130还可反射黄色光)时,还可被合光单元130反射,并与第一色光束BL’以及第二色光束CY合并,在混色后形成适当的色彩效果。
图4是图1A实施例的再一种波长转换模块的正视示意图。在图4的实施例中,波长转换模块420的至少一波长转换反射部121为多个波长转换反射部121、123、425,波长转换穿透部122与这些波长转换反射部121、123、425轮流切入激发光束BL的传递路径上,且这些波长转换反射部121、123、425将激发光束BL分别转换并反射这些转换反射光束R、G、Y的颜色至少部分不相同。举例而言,在本实施例中,由于波长转换反射部121、123分别具有一红色荧光粉层与一绿色荧光粉层,因此其将可分别形成红色与绿色的转换反射光束R、G。另一方面,波长转换反射部425例如可具有一黄色荧光粉层,因此波长转换反射部425还可将激发光束BL转换且反射成黄色的转换反射光束Y。如图1A所示,如此,在这些转换反射光束R、G、Y传递至合光单元130(本实施例的合光单元130还可反射黄色光)时,还可被合光单元130反射,并与第一色光束BL’以及第二色光束CY合并。如此一来,当波长转换反射部121、123,波长转换穿透部122与波长转换反射部425依序切入激发光束BL的传递路径上时,照射于光阀210上的照明光束60便依序为红光、绿光、蓝光及黄光。因此,光阀210所转换出的影像光束70所被投影出的影像画面便能够成为彩色画面。
此外,还值得说明的是,上述的波长转换穿透部122还包括多个散射微结构,以消除投影装置200的激光散斑(laserspeckle)现象。以下将搭配图5及图6针对波长转换穿透部122的可能变化作出进一步的说明。
图5是图1A实施例的另一种波长转换穿透部的剖面示意图。图6是图1A实施例的再一种波长转换穿透部的剖面示意图。请参照图5与图6,图5的波长转换穿透部522、图6的波长转换穿透部622与图1A的波长转换穿透部122类似,而差异如下所述。图5的波长转换穿透部522与图6的波长转换穿透部622分别具有多个散射微结构522d、622d。而在图5的实施例中,波长转换穿透部122的散射微结构522d,位于基板122a与荧光粉层122c之间,换言之,散射微结构522d例如分布在基板122a的第二表面S2上,且荧光粉层122c覆盖在散射微结构522d上,以对激发光束BL提供散射作用。另一方面,在图6的实施例中,波长转换穿透部622的散射微结构622d分布于基板122a内部,以对激发光束BL提供散射作用。由于图5的波长转换穿透部522与图6的波长转换穿透部622分别具有多个散射微结构522d、622d的设置,因此当激发光束BL通过波长转换穿透部122时,将可被均匀地散射,而可降低激光的散斑现象。
此外,由于在本实施例中,由于波长转换穿透部522、波长转换穿透部622与波长转换穿透部122结构相似,因此,波长转换穿透部522、波长转换穿透部622同样具有波长转换穿透部122所提及的功效与优点,在此亦不再赘述。
综上所述,本发明的实施例的光源模块与投影装置通过波长转换模块与合光单元的搭配,可使部分激发光束转换为第二色光束,且合光单元将第一色光束与第二色光束合并,以使第一色光束与第二色光束混合成更适合使用需求的颜色的光束,而达到纯色的调变效果,以解决激光单色性造成可选择的波段较少的问题。如此一来,本发明的实施例的光源模块便可具有良好的发光频谱,且本发明的实施例的投影装置所投影出的投影画面便可具有良好的色彩表现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,不能以此限定本发明实施的范围,凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单等效变化与修饰,皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用,并非用来限制本发明的权利范围。
此外,本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件的名称或区别不同实施例或范围,而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (18)

1.一种光源模块,包括提供一激发光束的一激发光源装置、一波长转换模块和一合光单元,
所述波长转换模块包括:
至少一波长转换反射部;以及
一波长转换穿透部,其中所述波长转换反射部与所述波长转换穿透部轮流切入所述激发光束的传递路径上,当所述波长转换穿透部切入所述激发光束的传递路径上时,部分穿透所述波长转换穿透部的所述激发光束为一第一色光束,部分所述激发光束被所述波长转换穿透部转换成一第二色光束,且当至少一所述波长转换反射部切入所述激发光束的传递路径上时,至少一所述波长转换反射部将所述激发光束转换且反射成至少一转换反射光束,且该第二色光束、所述转换反射光束与所述激发光束的颜色彼此不同,
所述合光单元配置于所述第一色光束、所述第二色光束及所述转换反射光束的传递路径上,并将所述第一色光束、所述第二色光束及所述转换反射光束合并成一照明光束,所述合光单元为分光元件,配置于所述激发光束的传递路径上,且位于所述激发光源装置与所述波长转换模块之间。
2.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述波长转换穿透部还包括:
一基板,其中所述基板包括彼此相对的一第一表面以及一第二表面;
一抗反射层,位于所述第一表面上;以及
一荧光粉层,涂布于所述基板的所述第二表面上,其中部分所述激发光束依序穿透所述抗反射层、所述基板及所述荧光粉层。
3.如权利要求2所述的光源模块,其特征在于,所述波长转换穿透部还包括多个散射微结构,这些散射微结构位于所述基板与所述荧光粉层之间。
4.如权利要求2所述的光源模块,其特征在于,所述波长转换穿透部还包括分布于所述基板内部的多个散射微结构。
5.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述第二色光束包括一第一子光束与一第二子光束,所述第一子光束往一第一方向传递至所述合光单元,所述第二子光束往一第二方向传递,并经由一光传递模块传递至所述合光单元,且所述第一方向与所述第二方向为相反方向。
6.如权利要求5所述的光源模块,其特征在于,所述第一子光束与所述第二子光束均具有一第一波段与一第二波段,所述合光单元将所述第一子光束中具有所述第一波段的部分与所述第一色光束合并,且将所述第二子光束中具有所述第二波段的部分与所述第一色光束合并。
7.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述合光单元为一分色镜或一分色棱镜。
8.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,至少一所述波长转换反射部为多个波长转换反射部,所述波长转换穿透部与这些波长转换反射部轮流切入所述激发光束的传递路径上,且这些波长转换反射部将所述激发光束分别转换并反射的这些转换反射光束的颜色至少部分是不相同的。
9.如权利要求1所述的光源模块,其特征在于,所述激发光源装置为一激光光源,且所述激发光束为一激光光束。
10.一种投影装置,包括:
一光源模块,包括用以提供一激发光束的一激发光源装置、一波长转换模块和一合光单元,其中波长转换模块包括至少一波长转换反射部以及一波长转换穿透部,其中所述波长转换反射部与所述波长转换穿透部轮流切入所述激发光束的传递路径上,当所述波长转换穿透部切入所述激发光束的传递路径上时,部分穿透所述波长转换穿透部的所述激发光束为一第一色光束,部分所述激发光束被所述波长转换穿透部转换成一第二色光束,且当至少一所述波长转换反射部切入所述激发光束的传递路径上时,至少一所述波长转换反射部将所述激发光束转换且反射成至少一转换反射光束,且所述第二色光束、所述转换反射光束与所述激发光束的颜色彼此不同;所述合光单元配置于该第一色光束、所述第二色光束以及所述转换反射光束的传递路径上,并将所述第一色光束、所述第二色光束以及所述转换反射光束合并,以形成一照明光束,所述合光单元为分光元件,配置于所述激发光束的传递路径上,且位于所述激发光源装置与所述波长转换模块之间;
一光阀,配置于所述照明光束的传递路径上,且用以将所述照明光束转换为一影像光束;以及
一投影镜头,配置所述影像光束的传递路径上。
11.如权利要求10所述的投影装置,其特征在于,所述波长转换穿透部还包括:
一基板,其中所述基板包括彼此相对的一第一表面以及一第二表面;
一抗反射层,位于所述第一表面上;以及
一荧光粉层,涂布于该基板的所述第二表面上,其中部分所述激发光束在依序穿透所述抗反射层、所述基板及所述荧光粉层。
12.如权利要求11所述的投影装置,其特征在于,所述波长转换穿透部还包括多个散射微结构,这些散射微结构位于所述基板与所述荧光粉层之间。
13.如权利要求11所述的投影装置,其特征在于,所述波长转换穿透部还包括多个散射微结构,这些散射微结构均匀分布于所述基板内部。
14.如权利要求10所述的投影装置,其特征在于,所述第二色光束包括一第一子光束与一第二子光束,所述第一子光束往一第一方向传递至所述合光单元,所述第二子光束往一第二方向传递,并经由一光传递模块传递至所述合光单元,且所述第一方向与所述第二方向为相反的方向。
15.如权利要求14所述的投影装置,其特征在于,所述第一子光束与所述第二子光束皆具有一第一波段与一第二波段,所述合光单元将该第一子光束中具有所述第一波段的部分与所述第一色光束合并,且将所述第二子光束中具有所述第二波段的部分与所述第一色光束合并。
16.如权利要求10所述的投影装置,其特征在于,所述合光单元为一分色镜或一分色棱镜。
17.如权利要求10所述的投影装置,其特征在于,所述至少一波长转换反射部为多个波长转换反射部,所述波长转换穿透部与这些波长转换反射部轮流切入所述激发光束的传递路径上,且这些波长转换反射部将该激发光束分别转换并反射的这些转换反射光束的颜色至少部分是不相同的。
18.如权利要求10所述的投影装置,其特征在于,所述激发光源装置为一激光光源,且所述激发光束为一激光光束。
CN201310227327.8A 2013-06-08 2013-06-08 光源模块与投影装置 Active CN104238248B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310227327.8A CN104238248B (zh) 2013-06-08 2013-06-08 光源模块与投影装置
US14/254,902 US9348204B2 (en) 2013-06-08 2014-04-17 Light source module with wavelength conversion module and projection apparatus
EP14168634.5A EP2811342B1 (en) 2013-06-08 2014-05-16 Light source module and projection apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310227327.8A CN104238248B (zh) 2013-06-08 2013-06-08 光源模块与投影装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104238248A CN104238248A (zh) 2014-12-24
CN104238248B true CN104238248B (zh) 2016-07-20

Family

ID=50897351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310227327.8A Active CN104238248B (zh) 2013-06-08 2013-06-08 光源模块与投影装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9348204B2 (zh)
EP (1) EP2811342B1 (zh)
CN (1) CN104238248B (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI521175B (zh) * 2014-03-27 2016-02-11 玉晶光電股份有限公司 具有可拆卸的光譜轉換元件之集魚燈及光譜轉換元件的製造方法
US10732495B2 (en) 2014-05-02 2020-08-04 Coretronic Corporation Illumination system, projection apparatus and method for driving illumination system
JP6503766B2 (ja) * 2015-02-02 2019-04-24 セイコーエプソン株式会社 照明装置およびプロジェクター
TWI584044B (zh) * 2015-08-21 2017-05-21 台達電子工業股份有限公司 螢光色輪與應用其的波長轉換裝置
CN106523955B (zh) * 2015-09-14 2019-10-11 中强光电股份有限公司 照明系统及投影装置
TWI582520B (zh) 2015-12-18 2017-05-11 中強光電股份有限公司 波長轉換裝置及投影機
CN111413138B (zh) * 2015-12-23 2022-11-04 辰和科技药业股份有限公司 基于双重图像的生物成像装置和技术
US10288992B2 (en) * 2017-02-16 2019-05-14 Delta Electronics, Inc. Laser light source for projector and laser projection device
TWI689774B (zh) * 2017-02-16 2020-04-01 台達電子工業股份有限公司 雷射投影光源與雷射投影裝置
CN108535943B (zh) * 2017-03-03 2021-07-06 深圳光峰科技股份有限公司 一种光源装置及其投影显示系统
US10928643B2 (en) 2017-03-23 2021-02-23 Nec Display Solutions, Ltd. Light source device including laser light sources, projector, and speckle reduction method for forming light by mixing diffused lights emitted from laser light source groups
JP6926589B2 (ja) * 2017-03-29 2021-08-25 セイコーエプソン株式会社 光源装置及びプロジェクター
CN108663879B (zh) 2017-03-31 2021-04-06 中强光电股份有限公司 投影机及其照明系统
CN109839793B (zh) * 2017-11-28 2021-01-29 中强光电股份有限公司 投影机及其照明系统
CN109838703B (zh) * 2017-11-29 2020-12-18 深圳光峰科技股份有限公司 波长转换装置
CN109932858B (zh) 2017-12-18 2021-04-23 中强光电股份有限公司 照明系统与投影装置
CN109976075B (zh) 2017-12-27 2021-05-07 中强光电股份有限公司 波长转换装置
CN110058479B (zh) 2018-01-19 2024-05-14 中强光电股份有限公司 照明系统与投影装置
CN110058478B (zh) 2018-01-19 2022-01-18 中强光电股份有限公司 照明系统与投影装置
CN110058477B (zh) 2018-01-19 2021-07-23 中强光电股份有限公司 投影机、影像产生装置及其影像产生方法
CN110412817B (zh) * 2018-04-28 2024-05-03 中强光电股份有限公司 投影装置以及照明系统
CN110412818A (zh) 2018-04-28 2019-11-05 中强光电股份有限公司 照明系统、投影装置及其操作方法
CN208188568U (zh) 2018-05-17 2018-12-04 中强光电股份有限公司 波长转换轮及投影装置
CN110632814A (zh) 2018-06-25 2019-12-31 中强光电股份有限公司 照明系统以及投影装置
CN110673427B (zh) 2018-07-02 2021-08-24 中强光电股份有限公司 光波长转换元件及投影装置
CN110703552B (zh) 2018-07-10 2021-10-15 中强光电股份有限公司 照明系统以及投影装置
CN115840330A (zh) * 2020-12-29 2023-03-24 中强光电股份有限公司 照明系统以及投影装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102155639A (zh) * 2010-02-12 2011-08-17 日立民用电子株式会社 固体光源装置
CN102393598A (zh) * 2011-11-03 2012-03-28 海信集团有限公司 光源装置及应用其的投影机
CN103052841A (zh) * 2010-08-04 2013-04-17 优志旺电机株式会社 光源装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200512949A (en) 2003-09-17 2005-04-01 Nanya Plastics Corp A method to provide emission of white color light by the principle of secondary excitation and its product
JP4697559B2 (ja) 2009-03-27 2011-06-08 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP4711154B2 (ja) * 2009-06-30 2011-06-29 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP5428078B2 (ja) * 2009-12-21 2014-02-26 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP5440864B2 (ja) * 2010-03-30 2014-03-12 カシオ計算機株式会社 発光ユニット及びプロジェクタ
JP5666865B2 (ja) * 2010-09-24 2015-02-12 カシオ計算機株式会社 光源ユニット及びプロジェクタ
US9442357B2 (en) * 2011-10-25 2016-09-13 Texas Instruments Incorporated Spectral filtering of phosphor color wheels
CN103105659B (zh) * 2011-11-12 2015-05-27 深圳市光峰光电技术有限公司 色轮、其组装方法及应用该色轮的光源

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102155639A (zh) * 2010-02-12 2011-08-17 日立民用电子株式会社 固体光源装置
CN103052841A (zh) * 2010-08-04 2013-04-17 优志旺电机株式会社 光源装置
CN102393598A (zh) * 2011-11-03 2012-03-28 海信集团有限公司 光源装置及应用其的投影机

Also Published As

Publication number Publication date
CN104238248A (zh) 2014-12-24
US9348204B2 (en) 2016-05-24
EP2811342A1 (en) 2014-12-10
EP2811342B1 (en) 2019-03-06
US20140362349A1 (en) 2014-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104238248B (zh) 光源模块与投影装置
CN110161791B (zh) 照明系统及投影装置
CN208188567U (zh) 照明系统及投影装置
CN105278226B (zh) 光源模块与投影装置
CN103207507B (zh) 光源模组与投影装置
US20180173087A1 (en) Illumination system, projection apparatus and method for driving illumination system
JP5664222B2 (ja) 光源装置及びプロジェクター
CN107329356A (zh) 照明系统以及投影装置
CN208752383U (zh) 照明系统及投影装置
EP3594747B1 (en) Illumination system and projection device
US10558114B2 (en) Illumination system and projection apparatus having a small volume
CN208537894U (zh) 照明系统及投影装置
JP2017058656A (ja) 照明システム及び投影装置
CN106814528B (zh) 投影装置及其照明系统
CN108663879A (zh) 投影机及其照明系统
US20130083294A1 (en) Illumination system and projection apparatus
CN107193177B (zh) 一种光源系统及其投影装置
CN111381423B (zh) 照明系统、波长转换模块、投影装置以及照明控制方法
CN109976075A (zh) 波长转换装置
TW201932966A (zh) 照明系統與投影裝置
CN104870887A (zh) 光源装置
TWI526770B (zh) 藍光合成方法及系統
CN207937746U (zh) 照明系统与投影装置
CN210072201U (zh) 波长转换模块以及投影装置
US10571789B2 (en) Wavelength conversion element and forming method thereof, wavelength conversion module, and projection device

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant