CN106523955A - 照明系统及投影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种照明系统及投影装置，照明系统包括光源组件，光源组件包括第一激发光源、第二激发光源、分色元件、波长转换元件、第一准直元件及第二准直元件。第一与第二激发光源分别提供第一激发光束与第二激发光束。分色元件配置于第一与第二激发光源之间，而第二激发光束经由分色元件而朝第一激发光源传递。波长转换元件配置于第一激发光源与分色元件之间，用以将第一与第二激发光束转换成波长转换光束，并使波长转换光束朝分色元件传递。第一准直元件配置于波长转换元件与分色元件之间，而第二准直元件配置于第二激发光源与分色元件之间。此照明系统能在不改变光展量的前提下，提升波长转换光束的光能量。

Description

照明系统及投影装置
技术领域
本发明涉及一种照明系统，且特别涉及一种具有波长转换元件的照明系统以及具有上述照明系统的投影装置。
背景技术
固态光源投影机有以下几种光源系统：激光、发光二极管以及激光与发光二极管混合使用等三种。激光光源系统通常以蓝光激光搭配荧光轮，而荧光轮包含激发出红色光束的荧光粉或激发出绿色光束的荧光粉。发光二极管光源系统通常是使用发出红色光束的发光二极管模组、发出绿色光束的发光二极管模组及发出蓝色光束的发光二极管模组。激光与发光二极管混合使用的光源系统会以蓝光激光搭配荧光轮，而荧光轮包含激发出红色光束的荧光粉或激发出绿色光束的荧光粉，其余颜色的光源则使用发光二极管或其他波长的激光。
现有技术使用分色镜片(dichroic mirror)将红、绿、蓝三色光源模组所提供的光束合光，而受限于分色镜片的物理特性，红、绿、蓝三色光源模组只能各使用一个。当要提升影像画面亮度时，只能增加各光源模组的功耗(power)或是增加各光源模组中激光或发光二极管的数量，但这会导致下列问题：(1)单纯增加光源模组的功耗会使光电转换效率下降，所增加的功耗与所增加的亮度不成比例且亮度会饱和，无法无止境增加功耗来提升亮度；(2)增加激光或发光二极管的数量会使整个光源系统的长、宽、高都需要随着加大，导致整个光源系统的体积变大；(3)增加激光或发光二极管的数量也会使光展量(etendue)增加，若光展量与整个投影机的设计架构不匹配或已达上限，再增加激光或发光二极管的数量也无法提升亮度。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的普通技术人员所知道的公知技术。“背景技术”段落所揭露的内容不代表所述内容或者本发明的一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被所属技术领域中的普通技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种照明系统，以提升照明系统所提供的光束的光能量(optical power)。
本发明提供另一种具有三色光源组件的照明系统，以提升照明系统所提供的光束的光能量。
本发明提供一种照明系统，能在不改变光展量的前提下，提升波长转换光束的光能量，同时也可让使用此照明系统的投影装置，提高影像画面投射到荧幕的整体亮度。
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，本发明一实施例所提供的照明系统包括光源组件，此光源组件包括第一激发光源、第二激发光源、分色元件、波长转换元件、第一准直元件以及第二准直元件。第一激发光源用以提供第一激发光束，第二激发光源用以提供第二激发光束，其中第一激发光束与第二激发光束的颜色相同。分色元件配置于第一激发光源与第二激发光源之间，而第二激发光束经由分色元件而朝第一激发光源传递。波长转换元件配置于第一激发光源与分色元件之间，用以将第一激发光束与第二激发光束转换成波长转换光束，并使波长转换光束朝分色元件传递。第一准直元件配置于波长转换元件与分色元件之间，而第二准直元件配置于第二激发光源与分色元件之间。
在本发明的一实施例中，上述的第一准直元件与第二准直元件的构造相同，且第二激发光束由第二激发光源至分色元件的光程等于波长转换光束由波长转换元件至分色元件的光程。
在本发明的一实施例中，上述的第二激发光源的出光面的形状与面积相同于波长转换元件的出光面的形状与面积。
在本发明的一实施例中，上述的照明系统还包括光积分柱，其中波长转换光束经由分色元件而传递至光积分柱，光积分柱的入光端的面积与波长转换元件的出光面的面积的比值介于0.9至1.1之间，在本发明的另一实施例中，上述的照明系统还包括一透镜阵列，其中波长转换光束经由分色元件而传递至透镜阵列。
在本发明的一实施例中，上述的第一激发光源与第二激发光源配置于分色元件的两侧，且分色元件用以使第二激发光束通过，并反射波长转换光束。在一实施例中，照明系统可还包括色轮，其配置于被分色元件反射的波长转换光束的传递路径上。在一实施例中，第一激发光束与第二激发光束为紫外光，波长转换光束为白光。在一实施例中，第一激发光束与第二激发光束为蓝光，波长转换光束为黄光，且照明系统还包括蓝光光源组件，其与第二激发光源配置于分色元件的同一侧，用以提供蓝色光束穿过分色元件而与波长转换光束合并成传递至色轮的白色光束。
在本发明的一实施例中，上述的第一激发光源与第二激发光源配置于分色元件的同一侧，且分色元件用以反射第二激发光束，并使波长转换光束通过。在一实施例中，上述的照明系统还包括色轮，配置于通过分色元件的波长转换光束的传递路径上。在一实施例中，第一激发光束与第二激发光束为紫外光，波长转换光束为白光。在一实施例中，第一激发光束与第二激发光束为蓝光，波长转换光束为黄光，且照明系统还包括蓝光光源组件，其与第二激发光源配置于分色元件的两侧，用以提供蓝色光束至分色元件，分色元件用以反射蓝色光束以与波长转换光束合并成传递至色轮的白色光束。
在本发明的一实施例中，上述的第一激发光束、第二激发光束与波长转换光束的颜色组合为下列组合其中之一：(1)第一激发光束与第二激发光束为蓝光，波长转换光束为绿光；(2)第一激发光束与第二激发光束为蓝光，波长转换光束为红光；(3)第一激发光束与第二激发光束为蓝光，波长转换光束为黄光；以及(4)第一激发光束与第二激发光束为紫外光，波长转换光束为白光。
在本发明的一实施例中，上述的波长转换元件覆盖于第一激发光源上。
在本发明的一实施例中，上述的波长转换元件与第一激发光源之间相隔一段距离，此距离不大于波长转换元件与分色元件的距离。
本发明另一实施例所提供的照明系统包括用以提供第一色光束的第一光源组件、用以提供第二色光束的第二光源组件以及用以提供第三色光束的第三光源组件，且第一色光束、第二色光束与第三色光束整合成照明光束。第一光源组件包括第一激发光源、第二激发光源、第一分色元件以及第一波长转换元件。第一激发光源用以提供第一激发光束，第二激发光源用以提供第二激发光束，其中第一激发光束与第二激发光束的颜色相同。第一分色元件配置于第一激发光源与第二激发光源之间，第二激发光束经由第一分色元件而朝第一激发光源传递。第一波长转换元件配置于第一激发光源与第一分色元件之间，用以将第一激发光束与第二激发光束转换成一第一波长转换光束，并使第一波长转换光束朝第一分色元件传递，其中第一波长转换光束即第一色光束。
在本发明的一实施例中，上述的第二光源组件包括第三激发光源、第四激发光源、第二分色元件以及第二波长转换元件。第三激发光源用以提供第三激发光束，第四激发光源用以提供第四激发光束，其中第三激发光束与第四激发光束的颜色相同。第二分色元件配置于第三激发光源与第四激发光源之间，第四激发光束经由第二分色元件而朝第三激发光源传递。第二波长转换元件配置于第三激发光源与第二分色元件之间，用以将第三激发光束与第四激发光束转换成第二波长转换光束，并使第二波长转换光束朝第二分色元件传递，其中第二波长转换光束即第二色光束。
在本发明的一实施例中，上述的第二分色元件配置于第一分色元件与第三光源组件之间，第三色光束依序穿过第二分色元件与第一分色元件，第三激发光源与第四激发光源配置于第二分色元件的两侧，且第二分色元件用以使第四激发光束通过，并反射第二色光束至第一分色元件，且第一分色元件用以使第二色光束通过。第一激发光源与第二激发光源配置于第一分色元件的两侧，且第一分色元件用以使第二激发光束通过，并反射第一色光束，以使第一色光束、第二色光束与第三色光束整合成照明光束。在一实施例中，上述的照明系统还包括至少一透镜，配置于第一分色元件与第二分色元件之间。
在本发明的一实施例中，上述的照明系统还包括合光元件，配置于第一光源组件、第二光源组件与第三光源组件之间，其中第一光源组件与第三光源组件分别配置于合光元件的相对两侧，合光元件用以反射第一色光束与第三色光束，并使第二色光束通过，以使第一色光束、第二色光束与第三色光束整合成照明光束。在一实施例中，第一激发光源与第二激发光源配置于第一分色元件的同一侧，且第一分色元件用以反射第二激发光束，并使第一色光束通过而传递至合光元件，第三激发光源与第四激发光源配置于第二分色元件的同一侧，且第二分色元件用以反射第四激发光束，并使第二色光束通过而传递至合光元件。
在本发明的一实施例中，上述的第一光源组件还包括配置于第一波长转换元件与第一分色元件之间的一第一准直元件以及配置于第二激发光源与第一分色元件之间的一第二准直元件，而第二光源组件还包括配置于第二波长转换元件与第二分色元件之间的一第三准直元件以及配置于第四激发光源与第二分色元件之间的一第四准直元件。
本发明一实施例所提供的投影装置包括光源组件、光均匀化元件、光阀以及投影透镜，其中光源组件包括第一激发光源，其用以提供第一激发光束。第二激发光源用以提供第二激发光束，其中第一激发光束与第二激发光束的颜色相同。分色元件配置于第一激发光源与第二激发光源之间，第二激发光束经由分色元件而朝第一激发光源传递。波长转换元件配置于第一激发光源与分色元件之间，用以将第一激发光束与第二激发光束转换成波长转换光束，并使波长转换光束朝分色元件传递。第一准直元件配置于波长转换元件与分色元件之间，以及第二准直元件，配置于第二激发光源与分色元件之间。光均匀化元件设置于波长转换光束的传递路径上，用以接收经由分色元件传递过来的波长转换光束。光阀设置于波长转换光束的传递路径上，用以接收经由光均匀化元件传递过来的波长转换光束，并转换为影像光束。投影透镜设置于影像光束的传递路径上，用以投射影像光束。
本发明实施例的照明系统中，由于光源组件具有两个激发光源分别提供激发光束，以从波长转换元件的相对两侧分别激发波长转换元件发出波长转换光束，因此能在不增加光展量的前提下，提升波长转换光束的光能量，也就是提升本发明的照明系统所提供的光束的光能量，进而提升投影装置投射影像画面的亮度。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的照明系统的示意图。
图2是本发明一实施例中波长转换元件与第一激发光源整合成一个元件的示意图。
图3是本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图4是本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图5是本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图6是本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图7是本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图8是本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图9是本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图10是本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图11是本发明一实施例的投影装置的示意图。
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1是本发明一实施例的照明系统的示意图。请参照图1，本实施例的照明系统10包括光源组件100，此光源组件100包括第一激发光源110、第二激发光源120、分色元件130、波长转换元件140、第一准直元件150以及第二准直元件160。第一激发光源110用以提供第一激发光束C1，第二激发光源120用以提供第二激发光束C2，其中第一激发光束C1与第二激发光束C2的颜色相同，例如蓝色。第一激发光束C1与第二激发光束C2的波长可在一定的波长范围内，例如蓝色波长范围450–475nm。分色元件130配置于第一激发光源110与第二激发光源120之间，分色元件130例如为分色镜(dichroic mirror)，而第二激发光束C2经由分色元件130而朝第一激发光源110传递。波长转换元件140配置于第一激发光源110与分色元件130之间，用以将第一激发光束C1与第二激发光束C2转换成波长转换光束D，并使波长转换光束D朝向分色元件130传递。第一准直元件150配置于波长转换元件140与分色元件130之间，而第二准直元件160配置于第二激发光源120与分色元件130之间。
上述波长转换元件140与第一激发光源110之间例如是分离的两个元件，且彼此相隔一段预设距离，但不大于波长转换元件140与分色元件130的距离。第一激发光源110可为发光二极管、激光光源或其他合适的光源，第二激发光源120也可为发光二极管、激光光源或其他合适的光源。波长转换元件140例如包括波长转换材料层141与分色层142，其中分色层142配置于波长转换材料层141上且邻近第一激发光源110。波长转换材料层141包括荧光粉或磷光粉等波长转换材料，但不限于此，用以吸收第一激发光束C1与第二激发光束C2，以发出波长转换光束D。分色层142用以使第一激发光束C1通过而传递至波长转换材料层141。由于波长转换材料发出的波长转换光束D会朝各种方向传递，部分会朝向分色元件130传递，而部分会朝向分色层142传递，所以利用分色层142反射朝分色层142传递的波长转换光束D，以导引波长转换光束D朝向分色元件130传递，提高波长转换光束D传递至分色元件130的光总量输出。
在本实施例中，第一激发光源110与第二激发光源120例如是配置于分色元件130的两侧，且分色元件130用以使第二激发光束C2通过，并反射波长转换光束D。第二激发光束C2通过分色元件130后传递至波长转换材料层141的面向分色元件130的一侧，而第一激发光束C1通过分色层142后传递至波长转换材料层141的面向分色层142的一侧。本实施例藉由第一激发光束C1与第二激发光束C2从波长转换材料层140的两侧激发波长转换材料发光，因此能在不增加光展量的前提下，提升波长转换光束D的输出。
上述第一准直元件150与第二准直元件160的构造例如相同。举例来说，第一准直元件150例如包括准直透镜151与透镜152，透镜152配置于准直镜151与分色元件130之间，而第二准直元件160例如包括准直透镜161与透镜162，透镜162配置于准直镜161与分色元件130之间。准直镜151与准直镜161的形状相同，透镜152与透镜162的形状相同，然而，本发明并不限制第一准直元件150与第二准直元件160的具体构造，也不限制准直透镜与透镜的数量。设计者可依实际设计情况，提供不同的准直透镜与透镜的架构。此外，第二激发光束C2由第二激发光源120至分色元件130的光程等于波长转换光束D由波长转换元件140至分色元件130的光程。藉由第一准直元件150与第二准直元件160对第二激发光束C2照射范围的控制，使得第二激发光束C2照射在波长转换元件140的光斑近似于第二激发光束C2在第二激发光源120的出光面121出射时的光斑。在一实施例中，第二激发光源120的出光面121的形状与面积相同于波长转换元件140的出光面143的形状与面积，如此可使第二激发光束C2大致恰好涵盖整个波长转换元件140，以提升光利用率，避免光的损失。
上述的第一激发光束C1、第二激发光束C2与波长转换光束D的颜色组合可视需求而定，举例来说，可为下列组合其中之一：(1)第一激发光束C1与第二激发光束C2为蓝光，波长转换光束D为绿光；(2)第一激发光束C1与第二激发光束C2为蓝光，波长转换光束D为红光；(3)第一激发光束C1与第二激发光束C2为蓝光，波长转换光束D为黄光；以及(4)第一激发光束C1与第二激发光束C2为紫外光，波长转换光束D为白光。
本实施例的照明系统10还包括其他光学元件，配置于波长转换光束D经过分色元件130之后的传递路径上。光学元件可包括光均匀化元件(如光积分柱或透镜阵列)、透镜或反射镜等，且光学元件的数量可为一个或多个。图1是以光积分柱11为例，波长转换光束D经由分色元件130而传递至光积分柱11。在一实施例中，光积分柱11的入光端11a的面积与波长转换元件140的出光面143的面积的比值例如是介于0.9至1.1之间，入光端11a的形状例如是大致与出光面143的形状相似，以充分接收波长转换光束D。
上述实施例中，波长转换元件140与第一激发光源110例如是分离的两个元件，但在另一实施例中，波长转换元件也可贴附于第一激发光源上。举例来说，可将波长转换元件设置于第一激发光源内。在图2所示的另一实施例中，波长转换元件与第一激发光源整合成一个元件，此元件包括依序堆叠的导电载体610、反射层620、电洞传输层630、发光层640、电子传输层650以及波长转换层660，其中电洞传输层630与电子传输层650的位置可互换。电洞传输层630与电子传输层650所提供的电洞与电子在发光层640结合后产生光子而发出光线641，朝反射层620传递的部分光线641会被反射至波长转换层660。这些射向波长转换层660的光线641即为第一激发光束C1，而波长转换层660可将第一激发光束C1转换成波长转换光束D，且朝反射层620传递的部分波长转换光束D也会被反射而从波长转换层660离开此元件。
图3是本发明另一实施例的照明系统的示意图。请参照图3，本实施例的照明系统10a与图1的照明系统10相似，以下仅针对其差异处进行说明。在本实施例的照明系统10a中，光源组件100a的第一激发光源110与第二激发光源120配置于分色元件130a的同一侧，且分色元件130a用以反射第二激发光束C2，并使波长转换光束D通过。
图4是本发明另一实施例的照明系统的示意图。请参照图4，本实施例的照明系统10b与图1的照明系统10相似，以下仅针对其差异处进行说明。相较于照明系统10，本实施例的照明系统10b还包括色轮12。此色轮12配置于被分色元件130反射的波长转换光束D的传递路径上。在本实施例中，第一激发光源110提供的第一激发光束C1与第二激发光源120提供的第二激发光束C2为紫外光，而波长转换元件140发出的波长转换光束D为白光。色轮12每转一圈可将波长转换光束D轮流过滤成多种不同颜色的光束，例如红色光束R、绿色光束G与蓝色光束B，时序性地传递至光积分柱11。本发明并不限制色轮12过滤后的光束的颜色以及不同颜色的光束的产生顺序。
图5是本发明另一实施例的照明系统的示意图。请参照图5，本实施例的照明系统10c与图4的照明系统10b相似，以下仅针对其差异处进行说明。在本实施例的照明系统10c中，光源组件100a的第一激发光源110与第二激发光源120配置于分色元件130a的同一侧，且分色元件130a用以反射第二激发光束C2，并使波长转换光束D通过而传递至色轮12。
图6是本发明另一实施例的照明系统的示意图。请参照图6，本实施例的照明系统10d与图4的照明系统10b相似，以下仅针对其差异处进行说明。本实施例的照明系统10d中，第一激发光源110提供的第一激发光束C1与第二激发光源120提供的第二激发光束C2为蓝光，而波长转换元件140发出的波长转换光束D为黄光。此外，照明系统10d还包括蓝光光源组件13，其与第二激发光源120配置于分色元件130的同一侧，用以提供蓝色光束B1穿过分色元件130而与波长转换光束D合并成白色光束W，白色光束W传递至色轮12。蓝光光源组件13例如包括蓝光光源13a与准直元件13b，蓝光光源13a可为发光二极管、激光光源或其他合适的光源。准直元件13b可与第一准直元件150及第二准直元件160的构造相同。
图7是本发明另一实施例的照明系统的示意图。请参照图7，本实施例的照明系统10e与图6的照明系统10d相似，以下仅针对其差异处进行说明。在本实施例的照明系统10e中，光源组件100a的第一激发光源110与第二激发光源120配置于分色元件130a的同一侧，且分色元件130a用以反射第二激发光束C2，并使波长转换光束D通过而传递至色轮12。蓝光光源组件13与第二激发光源120配置于分色元件130a的两侧，蓝光光源组件13用以提供蓝色光束B1至分色元件130a，分色元件130a用以反射蓝色光束B1以与波长转换光束D合并成白色光束W，白色光束W传递至色轮12。
上述各实施例的照明系统10-10e仅各自包括一个光源组件100或100a，在本发明的其他实施例中，照明系统可包括多个与上述光源组件100或100a架构相同的光源组件。
图8是本发明另一实施例的照明系统的示意图。请参照图8，本实施例所的照明系统20包括用以提供第一色光束L1的第一光源组件200、用以提供第二色光束L2的第二光源组件300以及用以提供第三色光束L3的第三光源组件400，且第一色光束L1、第二色光束L2与第三色光束L3整合成照明光束L4。第一光源组件200包括第一激发光源210、第二激发光源220、第一分色元件230以及第一波长转换元件240。第一激发光源210用以提供第一激发光束C1，第二激发光源220用以提供第二激发光束C2，其中第一激发光束C1与第二激发光束C2的颜色相同。第一分色元件230配置于第一激发光源210与第二激发光源220之间，第二激发光束C2经由第一分色元件230而朝第一激发光源210传递。第一波长转换元件240配置于第一激发光源210与第一分色元件230之间，用以将第一激发光束C1与第二激发光束C2转换成第一波长转换光束，并使第一波长转换光束朝第一分色元件230传递，其中第一波长转换光束即上述的第一色光束L1。
上述的第二光源组件300例如包括第三激发光源310、第四激发光源320、第二分色元件330以及第二波长转换元件340。第三激发光源310用以提供第三激发光束C3，第四激发光源320用以提供第四激发光束C4，其中第三激发光束C3与第四激发光束C4的颜色相同。第二分色元件330配置于第三激发光源310与第四激发光源320之间，第四激发光束C4经由第二分色元件330而朝第三激发光源310传递。第二波长转换元件340配置于第三激发光源310与第二分色元件330之间，用以将第三激发光束C3与第四激发光束C4转换成第二波长转换光束，并使第二波长转换光束朝第二分色元件330传递，其中第二波长转换光束即上述的第二色光束L2。
上述的第三光源组件400例如包括用以提供第三色光束L3的光源410，此光源410可为发光二极管、激光光源或其他合适的光源。第三光源组件400可进一步包括准直元件420，配置于第三色光束L3的传递路径上。
在本实施例中，第一光源组件200与第二光源组件300的架构与上述的光源组件100的架构相似。第一波长转换元件240及第二波长转换元件340的结构可与上述的波长转换元件140相同。在一实施例中，第一波长转换元件240及第二波长转换元件340也可各自覆盖于第一激发光源210与第三激发光源310上。在另一实施例中，第一波长转换元件与第一激发光源也可整合成类似于图2所示的一个元件，第二波长转换元件与第三激发光源也可整合成类似于图2所示的一个元件。另外，第一激发光源210、第二激发光源220、第三激发光源310及第四激发光源320可各自为发光二极管、激光光源或其他合适的光源。此外，第一光源组件200也可还包括配置于第一波长转换元件240与第一分色元件230之间的第一准直元件250以及配置于第二激发光源220与第一分色元件230之间的第二准直元件260。第二光源组件300可还包括配置于第二波长转换元件340与第二分色元件330之间的第三准直元件350以及配置于第四激发光源320与第二分色元件330之间的第四准直元件360。
在本实施例中，上述的第二分色元件330配置于第一分色元件230与第三光源组件400之间，第三色光束L3依序穿过第二分色元件330与第一分色元件230。第三激发光源310与第四激发光源320配置于第二分色元件330的两侧，且第二分色元件330用以使第四激发光束C4通过，并反射第二色光束L2至第一分色元件230，且第一分色元件230用以使第二色光束L2通过。第一激发光源210与第二激发光源220配置于第一分色元件230的两侧，且第一分色元件230用以使第二激发光束C2通过，并反射第一色光束L1，以使第一色光束L1、第二色光束L2与第三色光束L3整合成照明光束L4。
在本实施例中，第一激发光束C1、第二激发光束C2、第三激发光束C3与第四激发光束C4的颜色例如为蓝色，但不限于此。第一色光束L1例如为绿光，第二色光束L2例如为红光，而第三色光束L3例如为蓝光，但本发明并不限于此。在另一实施例中，第一色光束L1与第二色光束L2的颜色可互换。此外，第一光源组件200、第二光源组件300与第三光源组件400可同时发光或不同时发光。举例来说，第一光源组件200、第二光源组件300与第三光源组件400可时序性地轮流提供第一色光束L1、第二色光束L2与第三色光束L3，如此照明光束L4在同一个时间点仅包括第一色光束L1、第二色光束L2与第三色光束L3其中之一。在另一实施例中，第一光源组件200、第二光源组件300与第三光源组件400可同时提供第一色光束L1、第二色光束L2与第三色光束L3，如此照明光束L4在同一个时间点可由第一色光束L1、第二色光束L2与第三色光束L3混合而成。
由于第一光源组件200与第二光源组件300的架构与上述的光源组件100的架构相似，所以也能在不增加光展量的前提下，提升第一色光束L1与第二色光束L2的光能量。此外，本实施例的照明系统20也可还包括其他光学元件，配置于照明光束L4的传递路径上。光学元件可包括光均匀化元件(如光积分柱或透镜阵列)、透镜或反射镜等，且光学元件的数量可为一个或多个，而图8是以光积分柱21为例。另外，在第一分色元件230与第二分色元件330之间也可视需求而增设其他光学元件。以图9为例，照明系统20a还包括至少一个透镜25，配置于第一分色元件230与第二分色元件330之间。虽然在图9中的透镜25是以两个为例，但本发明并不限制透镜25或其他光学元件的数量。
图10是本发明另一实施例的照明系统的示意图。请参照图10，本实施例的照明系统20b与图8的照明系统20相似，以下仅针对其差异处进行说明。本实施例的照明系统20b还包括合光元件26，配置于第一光源组件200a、第二光源组件300a与第三光源组件400之间，其中第一光源组件200a与第三光源组件400分别配置于合光元件26的相对两侧。合光元件26用以反射第一色光束L1与第三色光束L3，并使第二色光束L2通过，以使第一色光束L1、第二色光束L2与第三色光束L3整合成照明光束L4。合光元件26可为X型合光板或X型合光棱镜等。
在本实施例中，第一光源组件200a及第二光源组件300a与图3的光源组件100a相似。即，第一光源组件200a中，第一激发光源210与第二激发光源220配置于第一分色元件230a的同一侧，且第一分色元件230a用以反射第二激发光束C2，并使第一色光束L1通过而传递至合光元件26。第三激发光源310与第四激发光源320配置于第二分色元件330a的同一侧，且第二分色元件330a用以反射第四激发光束C4，并使第二色光束L2通过而传递至合光元件26。
图11是本发明一实施例的投影装置的示意图。请参照图11，本实施例的投影装置500包括图1的照明系统10、光阀170以及投影镜头180。当照明系统10提供的波长转换光束D传递至光均匀化元件(如光积分柱或透镜阵列)11后，透过光均匀化元件11将波长转换光束D进行光均匀化后，波长转换光束D均匀照射到光阀170。其中，光阀170例如是数字微镜元件(DMD)、硅基液晶面板(LCoS)或其他适当元件，可将波长转换光束D转换为一影像光束M，而影像光束M透过投影透镜180投射到一荧幕(未显示)上。
综上所述，本发明实施例的照明系统中，由于光源组件具有两个激发光源分别提供激发光束，以从波长转换元件的相对两侧分别激发波长转换元件发出波长转换光束，因此能在不增加光展量的前提下提升波长转换光束的光能量，进而提升本发明的照明系统所提供的光束的光能量。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，能以此限定本发明实施的范围，依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，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检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或申请专利范围中提及的「第一」、「第二」等用语仅用以命名元件(element)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。
【符号说明】
10、10a、10b、10c、10d、10e、20、20a、20b：照明系统
11、21：光积分柱
11a：入光端
12：色轮
13：蓝光光源组件
13a：蓝光光源
13b、420：准直元件
25、152、162：透镜
26：合光元件
100、100a：光源组件
110、210：第一激发光源
120、220：第二激发光源
121：出光面
130、130a：分色元件
140：波长转换元件
141：波长转换材料层
142：分色层
143：出光面
150、250：第一准直元件
151、161：准直镜
160、260：第二准直元件
170：光阀
180：投影镜头
200、200a：第一光源组件
230、230a：第一分色元件
240：第一波长转换元件
300、300a：第二光源组件
310：第三激发光源
320：第四激发光源
330、330a：第二分色元件
340：第二波长转换元件
350：第三准直元件
360：第四准直元件
400：第三光源组件
410：光源
500：投影装置
610：导电载体
620：反射层
630：电洞传输层
640：发光层
641：光线
650：电子传输层
660：波长转换层
B、B1：蓝色光束
C1：第一激发光束
C2：第二激发光束
C3：第三激发光束
C4：第四激发光束
D：波长转换光束
G：绿色光束
L1：第一色光束
L2：第二色光束
L3：第三色光束
L4：照明光束
M：影像光束
R：红色光束

Claims (24)

1.一种照明系统，其特征在于，所述照明系统包括一光源组件，
所述光源组件包括：
一第一激发光源，用以提供一第一激发光束；
一第二激发光源，用以提供一第二激发光束，其中所述第一激发光束与所述第二激发光束的颜色相同；
一分色元件，配置于所述第一激发光源与所述第二激发光源之间，所述第二激发光束经由所述分色元件而朝所述第一激发光源传递；
一波长转换元件，配置于所述第一激发光源与所述分色元件之间，用以将所述第一激发光束与所述第二激发光束转换成一波长转换光束，并使所述波长转换光束朝所述分色元件传递；
一第一准直元件，配置于所述波长转换元件与所述分色元件之间；以及
一第二准直元件，配置于所述第二激发光源与所述分色元件之间。
2.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一准直元件与所述第二准直元件的构造相同，且所述第二激发光束由所述第二激发光源至所述分色元件的光程等于所述波长转换光束由所述波长转换元件至所述分色元件的光程。
3.如权利要求2所述的照明系统，其特征在于，所述第二激发光源的一出光面的形状与面积相同于所述波长转换元件的一出光面的形状与面积。
4.如权利要求3所述的照明系统，其特征在于，还包括一光积分柱，其中所述波长转换光束经由所述分色元件而传递至所述光积分柱，所述光积分柱的一入光端的面积与所述波长转换元件的所述出光面的面积的比值介于0.9至1.1之间。
5.如权利要求3所述的照明系统，其特征在于，还包括一透镜阵列，其中所述波长转换光束经由所述分色元件而传递至所述透镜阵列。
6.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光源与所述第二激发光源配置于所述分色元件的两侧，且所述分色元件用以使所述第二激发光束通过，并反射所述波长转换光束。
7.如权利要求6所述的照明系统，其特征在于，还包括：一色轮，配置于被所述分色元件反射的所述波长转换光束的传递路径上。
8.如权利要求7所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光束与所述第二激发光束为紫外光，所述波长转换光束为白光。
9.如权利要求7所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光束与所述第二激发光束为蓝光，所述波长转换光束为黄光，且所述照明系统还包括：一蓝光光源组件，与所述第二激发光源配置于所述分色元件的同一侧，用以提供一蓝色光束穿过所述分色元件而与所述波长转换光束合并成传递至所述色轮的一白色光束。
10.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光源与所述第二激发光源配置于所述分色元件的同一侧，且所述分色元件用以反射所述第二激发光束，并使所述波长转换光束通过。
11.如权利要求10所述的照明系统，其特征在于，还包括：一色轮，配置于通过所述分色元件的所述波长转换光束的传递路径上。
12.如权利要求11所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光束与所述第二激发光束为紫外光，所述波长转换光束为白光。
13.如权利要求11所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光束与所述第二激发光束为蓝光，所述波长转换光束为黄光，且所述照明系统还包括：一蓝光光源组件，与所述第二激发光源配置于所述分色元件的两侧，用以提供一蓝色光束至所述分色元件，所述分色元件用以反射所述蓝色光束以与所述波长转换光束合并成传递至所述色轮的一白色光束。
14.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光束、所述第二激发光束与所述波长转换光束的颜色组合为下列组合其中之一：
(1)所述第一激发光束与所述第二激发光束为蓝光，所述波长转换光束为绿光；
(2)所述第一激发光束与所述第二激发光束为蓝光，所述波长转换光束为红光；
(3)所述第一激发光束与所述第二激发光束为蓝光，所述波长转换光束为黄光；以及
(4)所述第一激发光束与所述第二激发光束为紫外光，所述波长转换光束为白光。
15.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述波长转换元件覆盖于所述第一激发光源上。
16.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述波长转换元件与所述第一激发光源之间相隔一段距离，所述距离不大于所述波长转换元件与所述分色元件的距离。
17.一种照明系统，其特征在于，所述照明系统包括提供一第一色光束的一第一光源组件、用以提供一第二色光束的一第二光源组件以及用以提供一第三色光束的一第三光源组件，且所述第一色光束、所述第二色光束与所述第三色光束整合成一照明光束，其中所述第一光源组件包括：
一第一激发光源，用以提供一第一激发光束；
一第二激发光源，用以提供一第二激发光束，其中所述第一激发光束与所述第二激发光束的颜色相同；
一第一分色元件，配置于所述第一激发光源与所述第二激发光源之间，所述第二激发光束经由所述第一分色元件而朝所述第一激发光源传递；以及
一第一波长转换元件，配置于所述第一激发光源与所述第一分色元件之间，用以将所述第一激发光束与所述第二激发光束转换成一第一波长转换光束，并使所述第一波长转换光束朝所述第一分色元件传递，其中所述第一波长转换光束即所述第一色光束。
18.如权利要求17所述的照明系统，其特征在于，所述第二光源组件包括：
一第三激发光源，用以提供一第三激发光束；
一第四激发光源，用以提供一第四激发光束，其中所述第三激发光束与所述第四激发光束的颜色相同；
一第二分色元件，配置于所述第三激发光源与所述第四激发光源之间，所述第四激发光束经由所述第二分色元件而朝所述第三激发光源传递；以及
一第二波长转换元件，配置于所述第三激发光源与所述第二分色元件之间，用以将所述第三激发光束与所述第四激发光束转换成一第二波长转换光束，并使所述第二波长转换光束朝所述第二分色元件传递，其中所述第二波长转换光束即所述第二色光束。
19.如权利要求18所述的照明系统，其特征在于，所述第二分色元件配置于所述第一分色元件与所述第三光源组件之间，所述第三色光束依序穿过所述第二分色元件与所述第一分色元件，所述第三激发光源与所述第四激发光源配置于所述第二分色元件的两侧，且所述第二分色元件用以使所述第四激发光束通过，并反射所述第二色光束至所述第一分色元件，且所述第一分色元件用以使所述第二色光束通过，所述第一激发光源与所述第二激发光源配置于所述第一分色元件的两侧，且所述第一分色元件用以使所述第二激发光束通过，并反射所述第一色光束，以使所述第一色光束、所述第二色光束与所述第三色光束整合成所述照明光束。
20.如权利要求19所述的照明系统，其特征在于，还包括：至少一个透镜，配置于所述第一分色元件与所述第二分色元件之间。
21.如权利要求18所述的照明系统，其特征在于，还包括：一合光元件，配置于所述第一光源组件、所述第二光源组件与所述第三光源组件之间，其中所述第一光源组件与所述第三光源组件分别配置于所述合光元件的相对两侧，所述合光元件用以反射所述第一色光束与所述第三色光束，并使所述第二色光束通过，以使所述第一色光束、所述第二色光束与所述第三色光束整合成所述照明光束。
22.如权利要求21所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光源与所述第二激发光源配置于所述第一分色元件的同一侧，且所述第一分色元件用以反射所述第二激发光束，并使所述第一色光束通过而传递至所述合光元件，所述第三激发光源与所述第四激发光源配置于所述第二分色元件的同一侧，且所述第二分色元件用以反射所述第四激发光束，并使所述第二色光束通过而传递至所述合光元件。
23.如权利要求18所述的照明系统，其特征在于，所述第一光源组件还包括配置于所述第一波长转换元件与所述第一分色元件之间的一第一准直元件以及配置于所述第二激发光源与所述第一分色元件之间的一第二准直元件，而所述第二光源组件还包括配置于所述第二波长转换元件与所述第二分色元件之间的一第三准直元件以及配置于所述第四激发光源与所述第二分色元件之间的一第四准直元件。
24.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括一光源组件、一光均匀化元件、一光阀以及一投影透镜，其中所述光源组件包括：
一第一激发光源，用以提供一第一激发光束，
一第二激发光源，用以提供一第二激发光束，其中所述第一激发光束与所述第二激发光束的颜色相同，
一分色元件，配置于所述第一激发光源与所述第二激发光源之间，所述第二激发光束经由所述分色元件而朝所述第一激发光源传递，
一波长转换元件，配置于所述第一激发光源与所述分色元件之间，用以将所述第一激发光束与所述第二激发光束转换成一波长转换光束，并使所述波长转换光束朝所述分色元件传递，
一第一准直元件，配置于所述波长转换元件与所述分色元件之间，以及
一第二准直元件，配置于所述第二激发光源与所述分色元件之间，
所述光均匀化元件设置于所述波长转换光束的传递路径上，用以接收经由所述分色元件传递过来的所述波长转换光束，
所述光阀设置于所述波长转换光束的传递路径上，用以接收经由所述光均匀化元件传递过来的所述波长转换光束，并转换为一影像光束，以及
所述投影透镜设置于所述影像光束的传递路径上，用以投射所述影像光束。
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