CN108227353B - 光源模块以及投影装置 - Google Patents

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Abstract

一种光源模块，包括蓝光激光光源、调整光源、波长转换装置以及合光元件。波长转换装置设置于蓝光激光光源所提供的第一蓝色光束的光路径上及调整光源所提供的调整光束的光路径上。当波长转换装置的第一穿透区切入第一蓝色光束的光路径时，蓝光激光光源以及调整光源同时开启。通过第一穿透区的第一蓝色光束的传递方向与通过第一穿透区的调整光束的传递方向相反。合光元件将第一蓝色光束与调整光束合并成第二蓝色光束。另外，一种投影装置也被提出。本发明的光源模块及投影装置可调校出符合广色域规范的蓝光色点，而易于实现广色域的影像画面。

Description

光源模块以及投影装置
技术领域
本发明是有关于一种光学模块以及显示装置，且特别是有关于一种光源模块以及投影装置。
背景技术
近年来，以激光二极管(laser diode)作为固态光源的投影装置渐渐在市场上占有一席之地。激光投影装置除了可以使用激光光源所发出的激光激发荧光粉产生受激发光外，也可直接以激光作为投影装置的照明光源。在一般的投影装置的架构中，蓝色激光激发荧光色轮上的可转换成绿色光束或黄色光束的荧光粉来产生绿色或黄色光束。绿色光束通过滤片色轮上的绿色滤片来产生符合需求的绿色光束。部分黄色光束经过红色滤片形成红色光束，且部分黄色光束通过滤片色轮上的透明区形成黄色光束。另外，蓝色光束透过荧光色轮上中空的部分或透明区，再通过滤片色轮上的透明区形成蓝色光束。
一般而言，在国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)所制定的HDTV(High Definition Television)标准规格中，Rec.709为基本影像标准规范，代表标准色域。而DCI-P3的色域要求更广，色彩纯度更高，而目前高阶显示器都以DCI-P3的色域作为色域目标。在投影装置的色域范围通常是由上述蓝色光束、绿色光束以及红色光束在CIE 1931色彩空间色度图中的座标点所界定的。CIE1931色彩空间为国际照明委员会(International Commission on Illumination,CIE)于1931年采用数学方式来定义的色彩空间。透过比较投影装置的色域范围是否涵盖特定标准色域在CIE 1931色彩空间色度图的区域范围，可以得知投影装置的影像所呈现的色彩是否符合特定的色域规范。传统上，色彩空间的调整，可使用HSG(Hue,Saturation and Gain)方式调整，其中色相(Hue)是在不同波长的光照下，人眼所感觉不同的颜色。饱和度(Saturation)是指色彩的纯度，饱和度越高色彩越纯正，越低则逐渐变灰。而亮度(Gain)则为色彩的亮度。因此可藉由HSG方式来调整投影装置投射的红色、绿色、蓝色、黄色、青绿以及洋红的色彩表现。
常见显示器或投影装置的标准色域例如有Rec.709标准色域以及DCI-P3标准色域。然而，目前投影装置中常见的蓝色激光光源所提供的蓝色光束在CIE 1931色彩空间色度图的座标点和上述常见的标准色域规范的蓝色光束的座标点稍有差异。当使用者在观看此类投影装置所投射的蓝色影像时，使用者会感觉到此影像呈现些微的蓝紫色，而非视觉上标准的蓝色。
“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本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种光源模块以及投影装置，其可以调校出符合广色域规范的蓝色光束，且容易对所调校的蓝色光束进行光学性质的调整，利于满足不同的光学应用。
本发明的其它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它目的，本发明的一实施例提出一种光源模块用于提供照明光束。光源模块包括蓝光激光光源、调整光源、波长转换装置以及合光元件。蓝光激光光源用于提供第一蓝色光束，且调整光源用于提供调整光束。波长转换装置设置于第一蓝色光束的光路径上及调整光束的光路径上。波长转换装置具有至少一波长转换区以及至少一第一穿透区。至少一波长转换区以及至少一第一穿透区轮流切入第一蓝色光束的光路径上，且至少一波长转换区用于转换第一蓝色光束而产生转换光束。当至少一第一穿透区切入第一蓝色光束的光路径时，蓝光激光光源以及调整光源同时开启。第一蓝色光束以及调整光束通过至少一第一穿透区，且通过至少一第一穿透区的第一蓝色光束的传递方向与通过至少一第一穿透区的调整光束的传递方向相反。合光元件设置于第一蓝色光束的光路径上及调整光束的光路径上，用以将来自至少一穿透区的第一蓝色光束与来自至少一穿透区的调整光束合并成第二蓝色光束。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提出一种投影装置，包括光源模块、成像元件以及投影镜头。光源模块用于提供照明光束。光源模块包括蓝光激光光源、调整光源、波长转换装置以及合光元件。蓝光激光光源用于提供第一蓝色光束，且调整光源用于提供调整光束。波长转换装置设置于第一蓝色光束的光路径上及调整光束的光路径上。波长转换装置具有至少一波长转换区以及至少一第一穿透区。至少一波长转换区以及至少一第一穿透区轮流切入第一蓝色光束的光路径上，且至少一波长转换区用于转换第一蓝色光束而产生转换光束。当至少一第一穿透区切入第一蓝色光束的光路径时，蓝光激光光源以及调整光源同时开启。第一蓝色光束以及调整光束通过至少一第一穿透区，且通过至少一第一穿透区的第一蓝色光束的传递方向与通过至少一第一穿透区的调整光束的传递方向相反。合光元件设置于第一蓝色光束的光路径上及调整光束的光路径上，用以将来自至少一穿透区的第一蓝色光束与来自至少一穿透区的调整光束合并成第二蓝色光束。成像元件设置于照明光束的光路径上，用于将照明光束转换为影像光束。投影镜头设置于影像光束的光路径上，用于将影像光束投射至投影目标。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例的光源模块以及投影装置中，当波长转换装置设置的至少一第一穿透区切入第一蓝色光束的光路径时，蓝光激光光源以及调整光源同时开启，使得第一蓝色光束以及调整光束通过至少一第一穿透区，且通过至少一第一穿透区的第一蓝色光束的传递方向与通过至少一第一穿透区的调整光束的传递方向相反。另外，合光元件用以将来自至少一穿透区的第一蓝色光束与来自至少一穿透区的调整光束合并成第二蓝色光束。因此，光源模块以及投影装置可以透过调整光源提供的调整光束对蓝光激光光源提供的第一蓝色光束进行色度调整，以调校出符合广色域规范的第二蓝色光束，且透过合并第一蓝色光束及调整光束，使投影装置可投射出具有较高亮度的蓝色影像。此外，由于第一蓝色光束以及调整光束都会通过至少一第一穿透区，因此第一蓝色光束以及调整光束可以同时透过至少一第一穿透区来进行光学调整，使得第二蓝色光束的光学性质可以易于调整而满足不同的光学应用。
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，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1A绘示本发明一实施例的投影装置的概要示意图。
图1B绘示图1A中一实施例的波长转换装置的概要示意图。
图1C绘示图1A中一实施例的滤光装置的概要示意图。
图2A绘示CIE 1931色彩空间色度图。
图2B绘示图2A于区域A的放大示意图。
图3A以及图3B绘示本发明其它实施例的投影装置的概要示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。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绘示本发明一实施例的投影装置的概要示意图，请参考图1A。在本实施例中，投影装置100包括光源模块110、成像元件120以及投影镜头130。光源模块110适于提供照明光束IW以作为投影影像的光束之用。成像元件120设置于照明光束IW的光路径上，且成像元件120适于将照明光束IW转换为影像光束IM。投影镜头130设置于影像光束IM的光路径上，且投影镜头130适于将影像光束IM投射至投影目标200，例如一荧幕或一墙面。
在本实施例中，成像元件120适于将来自光源模块110的照明光束IW转换为影像光束IM。具体而言，成像元件120例如是液晶覆硅板(Liquid Crystal On Silicon panel,LCoS panel)、数字微镜元件(Digital Micro-mirror Device,DMD)等反射式光调变器。在一实施例中，成像元件120例如是透光液晶面板(Transparent Liquid Crystal Panel)、电光调变器(Electro-Optical Modulator)、磁光调变器(Maganeto-Optic modulator)、声光调变器(Acousto-Optic Modulator,AOM)等穿透式光调变器。但本发明对成像元件120的型态及其种类并不加以限制。在本实施例中，成像元件120将照明光束IW转换为影像光束IM的方法，其详细步骤及实施方式可以由所属技术领域的通常知识获得足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。
在本实施例中，投影镜头130例如包括具有屈光度的一或多个光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。在一实施例中，投影镜头130也可以包括平面光学镜片，以反射或穿透方式将来自成像元件120的影像光束IM投射至投影目标200。本发明对投影镜头130的型态及其种类并不加以限制。
图1B绘示图1A中一实施例的波长转换装置的概要示意图，请同时参考图1A以及图1B。在本实施例中，光源模块110包括蓝光激光光源112B、调整光源AJ、波长转换装置114、滤光装置116、波长选择元件111、多个反射元件113、115、合光元件117以及光积分柱(Integration Rod)119。蓝光激光光源112B适于提供第一蓝色光束IB_1，而调整光源AJ适于提供调整光束IA。具体而言，波长转换装置114设置于第一蓝色光束IB_1的光路径上及调整光束IA的光路径上。波长转换装置114例如是波长转换轮，例如是磷光粉轮(phosphorwheel)或是荧光粉轮(fluorescence wheel)等将第一蓝色光束IB_1的波长转换成一具有不同波长的光束的装置，本发明并不限于此。
在本实施例中，波长转换装置114具有至少一波长转换区114C以及至少一第一穿透区114B(如图1B所绘示)，且至少一波长转换区114C以及至少一第一穿透区114B轮流切入第一蓝色光束IB_1的光路径上。详细而言，波长转换装置114用于以一旋转轴(未标号)为中心转动而使至少一波长转换区114C以及至少一第一穿透区114B轮流切入第一蓝色光束IB_1的光路径上。至少一第一穿透区114B用于让第一蓝色光束IB_1通过，而至少一波长转换区114C用于转换第一蓝色光束IB_1而产生转换光束IC。经由波长转换装置114的金属反射基板(未显示)或在基板上涂布的反射层(未显示)，让转换光束IC朝蓝光激光光源112B反射。在本实施例中，波长转换装置114例如是荧光色轮，且至少一波长转换区114C包括荧光粉，荧光粉涂布于至少一波长转换区114C面对蓝光激光光源112B。具体而言，至少一波长转换区114C包括波长转换区114G以及波长转换区114Y。涂布于波长转换区114G上的荧光粉例如是可将第一蓝色光束IB_1转换成绿色光束的荧光粉，而涂布于波长转换区114Y上的荧光粉例如是可将第一蓝色光束IB_1转换成黄色光束的荧光粉。另外，转换光束IC的颜色对应于荧光粉被激发出的光束的颜色例如是绿色光束或是黄色光束。然而，在其它实施例中，至少一波长转换区114C上还可以涂布转换成产生其它颜色光束的荧光粉，且转换光束IC的颜色可以是对应于荧光粉被激发出的光束的颜色，本发明并不限于此。
在本实施例中，至少一第一穿透区114B也适于让来自调整光源AJ的调整光束IA通过。当至少一第一穿透区114B切入第一蓝色光束IB_1的光路径时，至少一第一穿透区114B同时也切入调整光束IA的光路径上。此时，蓝光激光光源112B以及调整光源AJ同时开启，使第一蓝色光束IB_1以及调整光束IA通过至少一第一穿透区114B。另外，通过至少一第一穿透区114B的第一蓝色光束IB_1的传递方向与通过至少一第一穿透区114B的调整光束IA的传递方向相反。具体而言，波长转换装置114例如是位于蓝光激光光源112B以及调整光源AJ之间。第一蓝色光束IB_1的光路径及调整光束IA的光路径具有重叠区段OLS，且波长转换装置114位于重叠区段OLS内。详细而言，于重叠区段OLS内，第一蓝色光束IB_1的传递方向与调整光束IA的传递方向相反。
在本实施例中，至少一第一穿透区114B还包括光扩散层DL，且至少一第一穿透区114B上的光扩散层DL适于切入第一蓝色光束IB_1的光路径上。具体而言，至少一第一穿透区114B例如可以设置透光的扩散板(Diffusion plate)，而扩散板上具有光扩散层DL。通过光扩散层DL的第一蓝色光束IB_1以及调整光束IA可同时透过光扩散层DL被调整其光形或是消除其投射到投影目标200上所产生的散斑(speckle)。在一些实施例中，至少一第一穿透区114B例如是于波长转换装置114上挖空的孔洞或者也可以设置透明板，以减少第一蓝色光束IB_1以及调整光束IA的能量损失，本发明并不限于此。
请继续参考图1A，在本实施例中，波长选择元件111配置于调整光源AJ以及波长转换装置114之间且位于第一蓝色光束IB_1的光路径上及调整光束IA的光路径上。波长选择元件111适于使调整光束IA通过，且适于反射第一蓝色光束IB_1。当波长转换装置114的至少一第一穿透区114B切入第一蓝色光束IB_1的光路径上时，调整光束IA依序通过波长选择元件111以及至少一第一穿透区114B。另外，反射元件113、115设置于通过至少一第一穿透区114B后的第一蓝色光束IB_1的光路径上，用于改变第一蓝色光束IB_1的传递方向。合光元件117设置于第一蓝色光束IB_1的光路径上及调整光束IA的光路径上，用以将来自至少一穿透区114B与经过反射元件113、115的第一蓝色光束IB_1与来自至少一穿透区114B的调整光束IA合并而形成第二蓝色光束IB_2。详细而言，合光元件117也设置于转换光束IC的光路径上。合光元件117用以合并转换光束IC以及第二蓝色光束IB_2，而转换光束IC以及第二蓝色光束IB_2为照明光束IW的一部分。另外，第一蓝色光束IB_1的光路径及调整光束IA的光路径的重叠区段OLS即为合光元件117及波长选择元件111之间的区段。
在本实施例中，波长选择元件111以及合光元件117例如是二色性元件(dichroicmember)，可以反射特定波段的光束而允许其它波段的光束穿透，或者是允许特定波段的光束穿透而反射其它波段的光束。在本实施例中，第一蓝色光束IB_1及调整光束IA的波段彼此不同，调整光束IA及转换光束IC的波段彼此不同或者可部分重叠，波长选择元件111例如是可以反射第一蓝色光束IB_1并使调整光束IA通过，而合光元件117例如是可以反射调整光束IA以及转换光束IC，并使第一蓝色光束IB_1通过。具体而言，当波长转换装置114的至少一第一穿透区114B切入第一蓝色光束IB_1的光路径上时，由蓝光激光光源112B发出的第一蓝色光束IB_1依序穿透合光元件117以及波长转换装置114的至少一第一穿透区114B，接着依序被波长选择元件111、反射元件113以及反射元件115反射至合光元件117并通过合光元件117。另外，由调整光源AJ发出的调整光束IA依序通过波长选择元件111以及波长转换装置114的至少一第一穿透区114B后，被合光元件117反射。当波长转换装置114的至少一波长转换区114C切入第一蓝色光束IB_1的光路径上时，由蓝光激光光源112B发出的第一蓝色光束IB_1穿透合光元件117而传递到至少一波长转换区114C，使第一蓝色光束IB_1被转换成转换光束IC，转换光束IC被至少一波长转换区114C反射回合光元件117，进而被合光元件117反射。于其它实施例中，第一蓝色光束IB_1及调整光束IA的波段可以部分重叠，波长选择元件111例如是可以反射第一蓝色光束IB_1并使调整光束IA中其波段与第一蓝色光束IB_1的波段没有重叠的部分光束通过，合光元件117例如是可以反射转换光束IC以及反射通过波长选择元件111的调整光束IA，并使第一蓝色光束IB_1通过，本发明并不限于此。
图1C绘示图1A中一实施例的滤光装置的概要示意图，请同时参考图1A以及图1C。在本实施例中，滤光装置116设置于照明光束IW的光路径上，详细而言，滤光装置116位于合光元件117及光积分柱119之间，而第二蓝色光束IB_2及转换光束IC于合光元件117合并后都朝向滤光装置116传递。滤光装置116具有至少一滤光区116F以及至少一第二穿透区116B(如图1C所绘示)，且至少一滤光区116F以及至少一第二穿透区116B轮流切入照明光束IW的光路径上。详细而言，滤光装置116例如是滤光色轮，其适于转动而使至少一滤光区116F以及至少一第二穿透区116B轮流切入照明光束IW的光路径上，且至少一滤光区116F以及至少一第二穿透区116B适于让不同颜色的光束通过。
请同时参考图1B以及图1C，具体而言，波长转换装置114以及滤光装置116例如是以相同的转速进行转动。滤光装置116的至少一滤光区116F对应波长转换装置114的至少一波长转换区114C，且滤光装置116的至少一第二穿透区116B对应波长转换装置114的至少一第一穿透区114B，即当至少一波长转换区114C切入第一蓝色光束IB_1的光路径上时，至少一滤光区116F对应切入照明光束IW的光路径上，而当至少一第一穿透区114B切入第一蓝色光束IB_1的光路径上时，至少一第二穿透区116B对应切入照明光束IW的光路径上。详细而言，至少一滤光区116F包括滤光区116G、滤光区116R以及滤光区116Y。波长转换区114G对应于滤光区116G，且滤光区116G例如配置一绿光滤光片且适于让来自波长转换区114G的绿色光束穿透。波长转换区114Y对应于滤光区116R以及滤光区116Y。滤光区116R例如配置一红光滤光片且适于将来自波长转换区114Y的部分黄色光束滤出红色光束，且滤光区116Y例如配置一黄光滤光片或为一透明区且适于让来自波长转换区114Y的另一部分黄色光束穿透。另外，至少一第一穿透区114B对应于至少一第二穿透区116B，且至少一第二穿透区116B例如是适于让第二蓝色光束IB_2通过。在本实施例中，至少一第二穿透区116B例如是包括光扩散层，而第二蓝色光束IB_2透过光扩散层被调整其光形或是消除其投射到投影目标200上所产生的散斑，本发明并不限于此。在一些实施例中，至少一第二穿透区116B例如是于滤光装置116上挖空的孔洞或者也可以设置透明板，本发明并不限于此。
请继续参考图1A，光积分柱119设置在滤光装置116以及成像元件120之间的光路径上，用于将光均匀化以使通过的照明光束IW能均匀且准确地从光源模块110输出，避免投影装置100于光路上亮度不一的问题。在本实施例中，光积分柱119接收来自滤光装置116的第二蓝色光束IB_2、绿色光束、黄色光束及红色光束，并将上述的光束均匀化，本发明并不以上述光束的颜色为限。
另外，在本实施例中，光源模块110所使用的蓝光激光光源112B例如是激光二极管(Laser Diode,LD)光源，例如是激光二极管阵列(Blue Laser Diode Bank)。另外，调整光源AJ所发出的调整光束IA例如是绿色光束或蓝色光束，第一蓝色光束IB_1及调整光束IA的波段彼此不同或部分重叠。举例而言，调整光束IA例如是波长范围约520纳米(nanometer,nm)的绿色光束。调整光源AJ例如是激光二极管光源、发光二极管(Light Emitting Diode,LED)或是有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)，本发明并不限于此。另外，在本实施例中，波长选择元件111、反射元件113、反射元件115、合光元件117以及光积分柱119的数量及其设置位置仅用以例示说明，并不用以限定本发明，其数量及设置位置可依据光源模块110不同的光学架构而加以调整。
图2A绘示CIE 1931色彩空间(CIE 1931color space)色度图，且图2B是绘示图2A于区域A的放大示意图，请同时参考图2A以及图2B。图2A绘示在CIE 1931色彩空间色度图中Rec.709标准色域所界定的区域以及DCI-P3标准色域所界定的区域。CIE 1931色彩空间为国际照明委员会(International Commission on Illumination,CIE)于1931年采用数学方式来定义的色彩空间。图2A以及图2B中横轴的“参数x”与纵轴的“参数y”用以透过座标的形式定义颜色的色度。在图2A中，“单色光轨迹”上的座标点表示具有特定波长的单色光其色度表现所在的座标点，波长的单位为纳米，而“单色光轨迹”所形成的一边缘CIE_E于CIE1931色彩空间色度图中围绕出一区域范围。举例而言，图2A中“单色光轨迹”上标示520的点即表示波长为520纳米的单色光其色度表现所在的座标点。另外，图2A以及图2B中“Rec.709”于CIE 1931色彩空间色度图中所绘示的区域表示Rec.709标准色域所界定的区域。座标点R1、座标点G1以及座标点B1分别表示界定Rec.709标准色域的红色座标点(0.64,0.33)、绿色座标点(0.3,0.6)以及蓝色座标点(0.15,0.06)。图2A以及图2B中“DCI-P3”于CIE 1931色彩空间色度图中所绘示的区域表示DCI-P3标准色域所界定的区域，座标点R2、座标点G2以及座标点B2分别表示界定DCI-P3标准色域的红色座标点(0.68,0.32)、绿色座标点(0.265,0.69)以及蓝色座标点(0.15,0.06)。
具体而言，于CIE 1931色彩空间色度图中，DCI-P3标准色域所界定的区域大于Rec.709标准色域所界定的区域。需注意的是，符合Rec.709标准色域的蓝色座标点(座标点B1)和符合DCI-P3标准色域的蓝色座标点(座标点B2)都是位于座标点(0.15,0.06)。一般而言，投影装置所投射出的影像光束的色彩表现以及光学表现会经由适度的设计，而使其依规格需求尽可能符合Rec.709标准色域或是DCI-P3标准色域。然而，一般蓝光激光光源所发出的蓝色光束的波长范围落在440纳米至470纳米的范围内，且此蓝色光束在CIE 1931色彩空间色度图上的座标点例如是落在座标点(0.1485,0.0269)。举例而言，于图1A所示的蓝光激光光源112B所发出的第一蓝色光束IB_1在CIE 1931色彩空间色度图上的座标点B3即是落在座标点(0.1485,0.0269)。
当投影装置所投射出的影像光束的蓝色座标点落在座标点B3时，无论影像光束的绿色座标点以及红色座标点如何调整，影像光束整体的色域范围都难以完全涵盖Rec.709标准色域所界定的区域范围或是DCI-P3标准色域所界定的区域范围。举例而言，在图2A以及图2B中的“Exp.1”绘示一比较实施例的投影装置的影像光束的色域于CIE 1931色彩空间色度图中所界定的区域范围。座标点R3、座标点G3以及座标点B3分别表示界定此比较实施例的色域范围Exp.1的红色座标点(0.6694,0.3263)、绿色座标点(0.2901,0.6261)以及蓝色座标点(0.1485,0.0269)。由图2A以及图2B可知，此比较实施例的影像光束的色域范围是针对符合Rec.709标准色域而设计。然而，由于此影像光束的蓝色座标点被限制于座标点B3，使得此比较实施例的色域范围Exp.1难以完全涵盖Rec.709标准色域所界定的区域范围。具体而言，当一观赏者观看此比较实施例的投影装置所投射的蓝色影像时，使用者会感觉到此影像呈现些微的蓝紫色，而视觉上非标准的蓝色。
在本实施例中，第二蓝色光束IB_2为照明光束IW的一部分，而照明光束IW用于由光源模块110传递至成像元件120。另外，第二蓝色光束IB_2由第一蓝色光束IB_1以及调整光束IA合并而形成。因此，在CIE 1931色彩空间色度图上，第二蓝色光束IB_2的座标点可以藉由第一蓝色光束IB_1的座标点以及调整光束IA的座标点调整而获得，照明光束IW的蓝色座标点例如是由第二蓝色光束IB_2的座标点来决定。具体而言，第一蓝色光束IB_1的座标点例如是图2A中比较实施例的色域范围Exp.1的座标点B3，而第二蓝色光束IB_2的座标点例如是符合Rec.709标准色域或是DCI-P3标准色域的座标点B1/B2(如图2B所示)。另外，调整光束IA的座标点于CIE 1931色彩空间色度图中为座标点B4(如图2A所示)。
详细而言，于CIE 1931色彩空间色度图中第一蓝色光束IB_1的座标点B3以及第二蓝色光束IB_2的座标点B1/B2构成一延伸直线EI，且CIE色彩空间色度图中“单色光轨迹”的边缘CIE_E以及延伸直线EI所围绕的区域定义出一封闭区域CA。在本实施例中，调整光束IA的座标点B4位于封闭区域CA内，且调整光束IA的座标点B4的Y轴(即图2A以及图2B的纵轴)数值大于第二蓝色光束IB_2的座标点B2的Y轴数值。具体而言，调整光束IA的座标点B4的X轴(即图2A以及图2B的横轴)数值小于0.15，且调整光束IA的座标点B4的Y轴数值大于0.06。举例而言，调整光束IA的波长例如是520纳米，而其座标点B4例如是座标点(0.074,0.834)。在本实施例中，经过适当调控第一蓝色光束IB_1的光强度以及调整光束IA的光强度，可以调整第二蓝色光束IB_2于CIE 1931色彩空间色度图中达到座标点B1/B2的位置，而使得照明光束IW(或影像光束IM)的蓝色座标点符合Rec.709标准色域的蓝色座标点(座标点B1)及DCI-P3标准色域的蓝色座标点(座标点B2)。当观赏者观看本实施例的投影装置100所投射的蓝色影像时，使用者于视觉上可以看到符合上述标准的蓝色。因此，投影装置100可以调校出符合广色域规范的蓝光色点，而易于实现广色域的影像画面。除此之外，由于第一蓝色光束IB_1以及调整光束IA可以同时穿过至少一第一穿透区114B来进行光学调整，因此第二蓝色光束IB_2的光学性质可以易于调整而满足不同的光学应用。
请继续参考图1A，在本发明的相关实施例中，调整光源AJ的位置可以例如是设置于位置PP1、位置PP2或者其它位置。具体而言，在调整光源AJ位于位置PP1的实施例中，图1A绘示的波长选择元件111以及反射元件113于光路径上的位置例如可以互换，而使得调整光束IA可以通过波长选择元件111后被反射元件113反射而通过波长转换装置114的至少一第一穿透区114B。另外，在调整光源AJ位于位置PP2的实施例中，图1A绘示的波长选择元件111以及反射元件115于光路径上的位置例如可以互换，而使得调整光束IA可以通过波长选择元件111后依序被反射元件113以及反射元件115反射，而通过波长转换装置114的至少一第一穿透区114B。在这些实施例中，将第一蓝色光束IB_1与调整光束IA合并而可以调校出符合广色域规范的第二蓝色光束IB_2。在本发明的相关实施例中，投影装置100的各个光学元件的实际位置可以依需求而适度调整，本发明并不限于此。
图3A以及图3B绘示本发明其它实施例的投影装置的概要示意图，请先参考图3A。投影装置300A类似于图1A实施例的投影装置100。投影装置300A的构件以及相关叙述可以参考图1A实施例的投影装置100，在此不再赘述。投影装置300A与投影装置100的差异如下所述。在本实施例中，投影装置300A的光源模块310A更包括波长选择元件318A，配置于第一蓝色光束IB_1的光路径上。本实施例中，第一蓝色光束IB_1及调整光束IA的波段彼此不同，波长选择元件318A适于使第一蓝色光束IB_1通过，且适于反射调整光束IA。详细而言，图1A所示的实施例的波长选择元件111被反射元件311A取代，且波长选择元件318A配置于反射元件113以及反射元件311A之间。当波长转换装置114的至少一第一穿透区114B切入第一蓝色光束IB_1的光路径上时，第一蓝色光束IB_1依序通过合光元件117及至少一第一穿透区114B，经由反射元件311B、反射元件113的反射而通过波长选择元件318B，接续反射元件115反射回合光元件117，同时，调整光束IA经由波长选择元件318A反射后被反射元件311A反射，并且通过至少一第一穿透区114B而传递至合光元件117。在本实施例中，类似于图1A实施例的投影装置100，投影装置300A的第一蓝色光束IB_1以及调整光束IA可以透过合光元件117合并，用以调校出符合广色域规范的第二蓝色光束IB_2。而于其它实施例中，第一蓝色光束IB_1及调整光束IA的波段可以部分重叠，波长选择元件318A例如是可以使第一蓝色光束IB_1通过并反射调整光束IA中其波段与第一蓝色光束IB_1的波段没有重叠的部分光束。
另外，请参考图3B，投影装置300B类似于图3A实施例的投影装置300。投影装置300B的构件以及相关叙述可以参考图3A实施例的投影装置300A，在此不再赘述。投影装置300B与投影装置300A的差异如下所述。在本实施例中，投影装置300B的光源模块310B的波长选择元件318B配置于反射元件115以及反射元件113之间。当波长转换装置114的至少一第一穿透区114B切入第一蓝色光束IB_1的光路径上时，第一蓝色光束IB_1依序通过合光元件117及至少一第一穿透区114B，经由反射元件311B与反射元件113反射后，穿过波长选择元件318B及反射元件115反射回到合光元件117。同时，调整光束IA经由波长选择元件318B反射后，依序被反射元件113以及反射元件311B反射，并且通过至少一第一穿透区114B而传递至合光元件117。在本实施例中，类似于图1A实施例的投影装置100，投影装置300B的第一蓝色光束IB_1以及调整光束IA可以透过合光元件117合并，用以调校出符合广色域规范的第二蓝色光束IB_2。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例的光源模块以及投影装置中，当波长转换装置设置的至少一第一穿透区切入第一蓝色光束的光路径时，蓝光激光光源以及调整光源同时开启，使得第一蓝色光束以及调整光束一起通过至少一第一穿透区，且通过至少一第一穿透区的第一蓝色光束的传递方向与通过至少一第一穿透区的调整光束的传递方向是相反的。另外，合光元件用以将来自至少一穿透区的第一蓝色光束与来自至少一穿透区的调整光束合并成第二蓝色光束。因此，光源模块以及投影装置可以透过调整光源所提供的调整光束对蓝光激光光源所提供的第一蓝色光束进行色度调整，以调校出符合广色域规范的第二蓝色光束，且透过合并第一蓝色光束及调整光束，使投影装置可投射出具有较高亮度的蓝色影像。此外，由于第一蓝色光束以及调整光束都会通过至少一第一穿透区，因此第一蓝色光束以及调整光束可以同时透过至少一第一穿透区来进行光学调整，使得第二蓝色光束的光学性质可以易于调整而满足不同的光学应用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即所有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，都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需达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和发明名称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，本说明书或权利要求中提及的“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。
附图标记说明
100、300A、300B：投影装置
110、310A、310B：光源模块
111、318A、318B：波长选择元件
112B：蓝光激光光源
113、115、311A、311B：反射元件
114：波长转换装置
114B：第一穿透区
114C、114G、114Y：波长转换区
116：滤光装置
116B：第二穿透区
116F、116G、116R、116Y：滤光区
117：合光元件
119：光积分柱
120：成像元件
130：投影镜头
200：投影目标
A：区域
AJ：调整光源
B1、B2、B3、B4、G1、G2、G3、R1、R2、R3：座标点
CA：封闭区域
CIE_E：边缘
DL：光扩散层
EI：延伸直线
Exp.1：比较实施例色域范围
IA：调整光束
IB_1：第一蓝色光束
IB_2：第二蓝色光束
IC：转换光束
IM：影像光束
IW：照明光束
OLS：重叠区段
PP1、PP2：调整光源的位置

Claims (16)

1.一种光源模块，用于提供一照明光束，所述光源模块包括：一蓝光激光光源、一调整光源、一波长转换装置以及一合光元件，其中
所述蓝光激光光源用于提供一第一蓝色光束；
所述调整光源用于提供一调整光束；
所述波长转换装置设置于所述第一蓝色光束的一光路径上及所述调整光束的一光路径上，所述波长转换装置具有至少一波长转换区以及至少一第一穿透区，所述至少一波长转换区以及所述至少一第一穿透区轮流切入所述第一蓝色光束的光路径上，所述至少一波长转换区用于转换所述第一蓝色光束而产生一转换光束，其中，当所述至少一第一穿透区切入所述第一蓝色光束的光路径时，所述蓝光激光光源以及所述调整光源同时开启，所述第一蓝色光束以及所述调整光束通过所述至少一第一穿透区，且通过所述至少一第一穿透区的所述第一蓝色光束的传递方向与通过所述至少一第一穿透区的所述调整光束的传递方向相反；以及
所述合光元件设置于所述第一蓝色光束的光路径上及所述调整光束的光路径上，所述合光元件可以反射所述调整光束以及所述转换光束，并使所述第一蓝色光束通过，用以将来自所述至少一穿透区的所述第一蓝色光束与来自所述至少一穿透区的所述调整光束合并成一第二蓝色光束。
2.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述至少一第一穿透区包括一光扩散层，且所述光扩散层用于切入所述第一蓝色光束的光路径上。
3.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，在CIE色彩空间色度图中，所述第一蓝色光束的座标点以及所述第二蓝色光束的座标点构成一延伸直线，所述CIE色彩空间色度图中单色光轨迹所形成的边缘以及所述延伸直线定义一封闭区域，且所述调整光束的座标点位于所述封闭区域内，其中所述调整光束的座标点的Y轴数值大于所述第二蓝色光束的座标点的Y轴数值。
4.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，在CIE色彩空间色度图中，所述调整光束的座标点的X轴数值小于0.15，且所述调整光束的座标点的Y轴数值大于0.06。
5.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，还包括一滤光装置，设置于所述照明光束的一光路径上，所述滤光装置具有至少一滤光区以及至少一第二穿透区，所述至少一滤光区以及所述至少一第二穿透区轮流切入所述照明光束的光路径上，所述至少一滤光区对应所述至少一波长转换区，且所述至少一第二穿透区对应所述至少一第一穿透区，其中所述至少一第二穿透区用于使所述第二蓝色光束通过。
6.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，还包括一波长选择元件，配置于所述调整光源以及所述波长转换装置之间且位于所述第一蓝色光束的光路径上，所述波长选择元件用于使所述调整光束通过且反射所述第一蓝色光束，其中当所述至少一第一穿透区切入所述第一蓝色光束的光路径上时，所述调整光束依序通过所述波长选择元件以及所述至少一第一穿透区。
7.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，还包括一波长选择元件，配置于所述第一蓝色光束的光路径上，所述波长选择元件用于使所述第一蓝色光束通过且反射所述调整光束，其中当所述至少一第一穿透区切入所述第一蓝色光束的光路径上时，所述调整光束经由所述波长选择元件反射后通过所述至少一第一穿透区。
8.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述第一蓝色光束的光路径及所述调整光束的光路径具有一重叠区段，且于所述重叠区段内，所述第一蓝色光束的传递方向与所述调整光束的传递方向相反。
9.一种投影装置，包括：一光源模块、一成像元件以及一投影镜头；其中
所述光源模块用于提供一照明光束，所述光源模块包括：一蓝光激光光源、一调整光源、一波长转换装置以及一合光元件，其中
所述蓝光激光光源用于提供一第一蓝色光束；
所述调整光源用于提供一调整光束；
所述波长转换装置设置于所述第一蓝色光束的一光路径上及所述调整光束的一光路径上，所述波长转换装置具有至少一波长转换区以及至少一第一穿透区，所述至少一波长转换区以及所述至少一第一穿透区轮流切入所述第一蓝色光束的光路径上，所述至少一波长转换区用于转换所述第一蓝色光束而产生一转换光束，其中，当所述至少一第一穿透区切入所述第一蓝色光束的光路径时，所述蓝光激光光源以及所述调整光源同时开启，所述第一蓝色光束以及所述调整光束通过所述至少一第一穿透区，且通过所述至少一第一穿透区的所述第一蓝色光束的传递方向与通过所述至少一第一穿透区的所述调整光束的传递方向相反；以及
所述合光元件设置于所述第一蓝色光束的光路径上及所述调整光束的光路径上，所述合光元件可以反射所述调整光束以及所述转换光束，并使所述第一蓝色光束通过，用以将来自所述至少一穿透区的所述第一蓝色光束与来自所述至少一穿透区的所述调整光束合并成一第二蓝色光束；
所述成像元件设置于所述照明光束的一光路径上，用于将所述照明光束转换为一影像光束；以及
所述投影镜头设置于所述影像光束的一光路径上，用于将所述影像光束投射至一投影目标。
10.如权利要求9所述的投影装置，其特征在于，所述至少一第一穿透区包括一光扩散层，且所述光扩散层用于切入所述第一蓝色光束的光路径上。
11.如权利要求9所述的投影装置，其特征在于，在CIE色彩空间色度图中，所述第一蓝色光束的座标点以及所述第二蓝色光束的座标点构成一延伸直线，所述CIE色彩空间色度图中单色光轨迹所形成的边缘以及所述延伸直线定义一封闭区域，且所述调整光束的座标点位于所述封闭区域内，其中所述调整光束的座标点的Y轴数值大于所述第二蓝色光束的座标点的Y轴数值。
12.如权利要求9所述的投影装置，其特征在于，在CIE色彩空间色度图中，所述调整光束的座标点的X轴数值小于0.15，且所述调整光束的座标点的Y轴数值大于0.06。
13.如权利要求9所述的投影装置，其特征在于，所述光源模块还包括一滤光装置，设置于所述照明光束的光路径上，所述滤光装置具有至少一滤光区以及至少一第二穿透区，所述至少一滤光区以及所述至少一第二穿透区轮流切入所述照明光束的光路径上，所述至少一滤光区对应所述至少一波长转换区，且所述至少一第二穿透区对应所述至少一第一穿透区，其中所述至少一第二穿透区用于使所述第二蓝色光束通过。
14.如权利要求9所述的投影装置，其特征在于，所述光源模块还包括一波长选择元件，配置于所述调整光源以及所述波长转换装置之间且位于所述第一蓝色光束的光路径上，所述波长选择元件用于使所述调整光束通过且反射所述第一蓝色光束，其中当所述至少一第一穿透区切入所述第一蓝色光束的光路径上时，所述调整光束依序通过所述波长选择元件以及所述至少一第一穿透区。
15.如权利要求9所述的投影装置，其特征在于，所述光源模块还包括一波长选择元件，配置于所述第一蓝色光束的光路径上，所述波长选择元件用于使所述第一蓝色光束通过且反射所述调整光束，其中当所述至少一第一穿透区切入所述第一蓝色光束的光路径上时，所述调整光束经由所述波长选择元件反射后通过所述至少一第一穿透区。
16.如权利要求9所述的投影装置，其特征在于，所述第一蓝色光束的光路径及所述调整光束的光路径具有一重叠区段，且于所述重叠区段内，所述第一蓝色光束的传递方向与所述调整光束的传递方向相反。
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