CN109116666A - 投影机与照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种投影机与照明系统。投影机包括照明系统、光阀以及镜头。照明系统包括扫描式光源组件以及波长转换装置。扫描式光源组件提供激发光束。激发光束沿着多个扫描方向进行扫描。波长转换装置配置于激发光束的传递路径上。激发光束在多个时间区间分别沿着多个扫描方向对波长转换装置进行扫描，且激发光束在多个时间区间中的其中之一被波长转换装置转换成色光束。光阀配置于照明光束的传递路径上，且将照明光束转换成影像光束，其中照明光束包括色光束。镜头配置于影像光束的传递路径上。本发明的照明系统结构简单并具有良好的波长转换效率，因此本发明的投影机具有良好的成像效果。

Description

投影机与照明系统
技术领域
本发明涉及一种照明系统，尤其是涉及一种用于投影机的照明系统。
背景技术
现行的投影机的架构主要包括照明系统、光阀以及投影镜头，其中照明系统用以提供照明光束，而光阀用以将照明光束转换成影像光束，投影镜头则用以将影像光束投影于荧幕上，以于荧幕上形成影像画面。其中照明系统可以产生不同颜色的照明光束，主要是采用固定不动的激发光源发出激发光束激发波长转换材料，进而产生所需的纯色光源。目前波长转换材料采用荧光粉轮的架构，也就是将多个不同颜色的荧光粉涂布于轮状基板上而构成荧光粉轮。当荧光粉轮被驱动马达驱动而旋转时，激发光束依序激发轮状基板上的荧光粉，进而使荧光粉轮产生对应的多个色光束。
然而，为了提升照明系统的波长转换效率而增加荧光粉涂布区域的面积，因而造成荧光粉轮的体积增大，在这样的情况下，投影机的体积随之增大。再者，为了提高投影画面的更新频率而提高荧光粉轮的转速，在这样的情况下，驱动荧光粉轮的驱动马达所产生的噪音也随之提高。因此，如何针对上述问题进行改善，实为本领域相关人员所关注的焦点。
本“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”中所公开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。此外，在“背景技术”中所公开的内容并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，也不代表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
本发明的目的之一在于提供一投影机，其具有结构简单且波长转换效率良好的照明系统。
本发明的又一目的在于提供一种照明系统，其结构简单且具有良好的波长转换效率。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提供一种投影机包括照明系统、光阀以及镜头。照明系统包括扫描式光源组件以及波长转换装置。扫描式光源组件用于提供激发光束。激发光束用于沿着多个扫描方向进行扫描。波长转换装置配置于激发光束的传递路径上。激发光束在多个时间区间用于分别沿着多个扫描方向对波长转换装置进行扫描，且激发光束在多个时间区间中的其中之一用于被波长转换装置转换成色光束。光阀配置于照明光束的传递路径上，且用于将照明光束转换成影像光束，其中照明光束包括色光束。镜头配置于影像光束的传递路径上。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提供一种照明系统包括扫描式光源组件以及波长转换装置。扫描式光源组件用于提供激发光束。激发光束用于沿着多个扫描方向进行扫描，且激发光束不具有影像资讯。波长转换装置配置于激发光束的传递路径上。激发光束在多个时间区间用于分别沿着多个扫描方向对波长转换装置进行扫描，且激发光束在多个时间区间中的其中之一用于被波长转换装置转换成色光束。
本发明实施例的投影机的照明系统包括扫描式光源组件以及波长转换装置。在本发明实施例中，波长转换装置配置于扫描式光源组所发出激发光束的传递路径上。在本发明实施例中，激发光束在多个时间区间用于分别沿着多个扫描方向对波长转换装置进行扫描，且激发光束在多个时间区间中的其中之一用于被波长转换装置转换成色光束。在本发明实施例照明系统的结构设计下，由于结构简单，因此波长转换材料的配置可更多元化，还可具有良好的波长转换效率、超低噪音或无噪音等优点。如此，本发明实施例的照明系统配置于投影机时不会额外增加投影机的体积，进而使投影机可具有轻薄短小的优点。
为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的投影机的功能方块示意图。
图2为图1所示的照明系统的示意图。
图3A为本发明一实施例的波长转换装置的示意图。
图3B为本发明另一实施例的波长转换装置的示意图。
图4为本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图5为本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图6为本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图7A为本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图7B为本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图8A为本发明一实施例的扫描式光源组件的扫描顺序示意图。
图8B为本发明另一实施例的扫描式光源组件的扫描顺序示意图。
图8C为本发明另一实施例的扫描式光源组件的扫描顺序示意图。
图8D为本发明另一实施例的扫描式光源组件的扫描顺序示意图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一优选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为本发明一实施例的投影机的功能方块示意图。如图1所示，本实施例的投影机1包括照明系统10、光阀12以及镜头14。在本实施例中，照明系统10用于提供照明光束IL1。在本实施例中，光阀12位于照明光束IL1的传递路径上，且光阀12用于将照明光束IL1转换成影像光束IL2，也就是将照明光束IL1调变成包含影像资讯的影像光束IL2。在本实施例中，光阀12可以是数位微型反射镜元件(Digital Micromirror Device,DMD)、硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCoS)或液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)面板，然而本发明不限制光阀的种类与个数。镜头14位于影像光束IL2的传递路径上，且影像光束IL2通过镜头14之后成为(become)投影光束IL3，投影光束IL3向投影机1外部投射。
以下再针对本实施例照明系统10的详细结构做进一步的描述。
图2为图1所示的照明系统的示意图。如图1与图2所示，本实施例的照明系统10包括扫描式光源组件101以及波长转换装置102。扫描式光源组件101用于提供激发光束L，且激发光束L用于沿着多个扫描方向进行扫描。波长转换装置102配置于激发光束L的传递路径上。在本实施例中，波长转换装置102固设于扫描式光源组件101所提供的激发光束L的传递路径上。在本实施例中，波长转换装置102固定不动地设置于投影机1中，即固定于照明系统10中。此外，波长转换装置102包括多个波长转换材料。举例来说，在本实施例中，这些波长转换材料包括第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022以及第三波长转换材料1023。在本实施例中，扫描式光源组件101所提供的激发光束L依序地(sequentially)扫描这些波长转换材料(例如第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022以及第三波长转换材料1023)，且激发光束L于第一时间点T1(或第一时间区间)被第一波长转换材料1021转换成第一色光束L1、于第二时间点T2(或第二时间区间)被第二波长转换材料1022转换成第二色光束L2以及于第三时间点T3(或第三时间区间)被第三波长转换材料1023转换成第三色光束L3。在本实施例中，第一色光束L1、第二色光束L2与第三色光束L3组成照明光束IL1。
在本实施例中，波长转换装置102例如是反射式波长转换装置102，意即当激发光束L激发第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022或第三波长转换材料1023后，所产生的第一色光束L1、第二色光束L2或第三色光束L3会被波长转换装置102反射，但本发明并不加以限定波长转换装置的类型。举例而言，可在第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022或第三波长转换材料1023的底面设置反射层以将第一色光束L1、第二色光束L2或第三色光束L3反射。举例而言，反射式波长转换装置可采用反射式基板，而第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022或第三波长转换材料1023可涂布于反射式基板上。在其它的实施例中，波长转换装置102例如是穿透式波长转换装置，意即当激发光束L激发第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022或第三波长转换材料1023后，所产生的第一色光束L1、第二色光束L2或第三色光束L3会穿透波长转换装置102，但本发明仍不以此为限。举例而言，穿透式波长转换装置可采用透明玻璃或透明塑胶材料作为透明基板，而第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022或第三波长转换材料1023可涂布于透明基板上。此外，本实施例的波长转换装置102包括第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022以及第三波长转换材料1023仅为本发明的其中之一实施例，本发明并不以此为限，波长转换装置102所包括波长转换材料的数量可视实际情况的需求而有增减，且产生的色光束也不限制其颜色是否相同或不同。
在本实施例中，扫描式光源组件101所提供的激发光束L例如是蓝色光束，但本发明并不以此为限。在本实施例中，波长转换装置102的第一波长转换材料1021例如是黄色荧光粉，第二波长转换材料1022例如是绿色荧光粉，第三波长转换材料1023例如是红色荧光粉，但本发明并不以此为限。在本实施例中，第一波长转换材料1021于第一时间点T1(或第一时间区间)被激发光束L激发所产生的第一色光束L1例如是黄色光束，第二波长转换材料1022于第二时间点T2(或第二时间区间)被激发光束L激发所产生的第二色光束L2例如是绿色光束，第三波长转换材料1023于第三时间点T3(或第三时间区间)被激发光束L激发所产生的第三色光束L3例如是红色光束，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，波长转换装置102例如还包括波长保留区(未显示)，扫描式光源组件101所提供的激发光束L入射波长保留区之后不会转换成其他颜色的光束。在其他实施例中，扫描式光源组件101所提供的激发光束L入射波长保留区之后例如仍为蓝色光束。
如图2所示，本实施例的扫描式光源组件101包括扫描元件1011以及光源1012。在本实施例中，光源1012用于发出激发光束L，在本实施例中，光源1012例如是激光光源，但本发明并不加以限制光源的种类。在其它的实施例中，光源1012也可是发光二极管(LightEmitting Diode,LED)或是其它合用的光源种类。在本实施例中，扫描元件1011用于接收光源1012所发出的激发光束L，并用于反射激发光束L以使激发光束L沿着多个扫描方向进行扫描。在本实施例中，扫描元件1011例如是扫描机电微型反射镜(Scanning Micro ElectroMechanical System Mirror)，但本发明并不以此为限。此外，上述实施例中关于激发光束L对波长转换装置102的不同扫描样态将于后段详细说明。
如图1与图2所示，在本实施例中，照明系统10所提供的照明光束IL1经由光阀12调变成包含影像资讯的影像光束IL2，意即，在照明光束IL1经由光阀12调变之前，照明光束IL1不包含影像资讯。基于上述同样的理由，本实施例的扫描式光源组101所提供的激发光束L也不包含影像资讯。
如图2所示，本实施例的波长转换装置102的第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022以及第三波长转换材料1023例如是沿着第一方向D1依序排列而形成一维阵列。在本实施例中，扫描式光源组件101所发出的激发光束L轮流地(by turns)沿着第一方向D1以及第二方向D2扫描波长转换装置102的这些波长转换材料。详细而言，在本实施例中，第一方向D1平行于第二方向D2，且第一方向D1与第二方向D2彼此方向相反。在本实施例中，激发光束L沿着第一方向D1依照第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022、第三波长转换材料1023的顺序对波长转换装置102进行扫描(即依序扫描第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022、第三波长转换材料1023)，接着激发光束L沿着第二方向D2依照第三波长转换材料1023、第二波长转换材料1022、第一波长转换材料1021的顺序对波长转换装置102进行扫描(即依序扫描第三波长转换材料1023、第二波长转换材料1022、第一波长转换材料1021)，然后激发光束L重复上述沿着第一方向D1的扫描顺序以及沿着第二方向D2的扫描顺序来回地扫描波长转换装置102的这些波长转换材料，以产生色光束。
如图2所示，在本实施例中，沿着第一方向D1，第一波长转换材料1021具有第一长度W1，第二波长转换材料1022具有第二长度W2，第三波长转换材料1023具有第三长度W3。第一波长转换材料1021的第一长度W1、第二波长转换材料1022的第二长度W2以及第三波长转换材料1023的第三长度W3例如是彼此相等，但本发明并不以此为限。在其它的实施例中，如图3A所示，波长转换装置102a的第一波长转换材料1021a的第一长度W1、第二波长转换材料1022a的第二长度W2以及第三波长转换材料1023a的第三长度W3例如是彼此不相等，但本发明仍不以此为限。在又一实施例中，如图3B所示，波长转换装置102b的第一波长转换材料1021b的第一长度W1与第二波长转换材料1022b的第二长度W2相等，第三波长转换材料1023b的第三长度W3不相等于第一长度W1与第二长度W2，但本发明仍不以此为限，第一长度W1、第二长度W2与第三长度W3的长度例如会影响色光束的发光时间而产生照明光束中各色光束的亮度不同。
图4为本发明另一实施例的照明系统的示意图。如图4所示，本实施例的照明系统10a与图2所示的照明系统10类似，差异处主要在于，本实施例照明系统10a的波长转换装置102c的一部分波长转换材料(例如第一波长转换材料1021c1、第二波长转换材料1022c1以及第三波长转换材料1023c1)沿着第一方向D1’依序排列成第一行波长转换材料AR1，另一部分波长转换材料(例如第四波长转换材料1021c2、第五波长转换材料1022c2以及第六波长转换材料1023c2)沿着第一方向D1’依序排列成第二行波长转换材料AR2，且第一行波长转换材料AR1以及第二行波长转换材料AR2彼此平行且不重叠。在本实施例中，第一行波长转换材料AR1包括沿着第一方向D1’依序排列的第一波长转换材料1021c1、第二波长转换材料1022c1以及第三波长转换材料1023c1，第二行波长转换材料AR2包括沿着第一方向D1’依序排列的第四波长转换材料1021c2、第五波长转换材料1022c2以及第六波长转换材料1023c2。在本实施例中，第一行波长转换材料AR1邻接于第二行波长转换材料AR2，更详细地说，第一波长转换材料1021c1与第四波长转换材料1021c2彼此邻接，第二波长转换材料1022c1与第五波长转换材料1022c2彼此邻接，第三波长转换材料1023c1与第六波长转换材料1023c2彼此邻接，进而形成二维阵列。在本实施例中，第一波长转换材料1021c1的颜色与第四波长转换材料1021c2的颜色例如相同，第二波长转换材料1022c1的颜色与第五波长转换材料1022c2的颜色例如相同，第三波长转换材料1023c1的颜色与第六波长转换材料1023c2的颜色例如相同，但本发明不以此为限。在其他实施例中，第一波长转换材料1021c1、第二波长转换材料1022c1、第三波长转换材料1023c1、第四波长转换材料1021c2、第五波长转换材料1022c2、第六波长转换材料1023c2的颜色例如皆不同，但本发明仍不以此为限。简言之，第一波长转换材料1021c1、第二波长转换材料1022c1、第三波长转换材料1023c1、第四波长转换材料1021c2、第五波长转换材料1022c2、第六波长转换材料1023c2的颜色可决定于设计需求，因而本发明不限制。
如图4所示，在本实施例中，扫描式光源组件101提供的激发光束L，轮流地沿着第一方向D1’、第二方向D2’、第三方向D3’与第四方向D4’以矩形扫描的方式扫描波长转换装置102c的这些波长转换材料，第一方向D1’不平行于第二方向D2’，第一方向D1’不平行于第四方向D4’，第一方向D1’平行于第三方向D3’，且第一方向D1’与第三方向D3’相反。详细而言，在本实施例中，第一方向D1’例如垂直于第二方向D2’，第二方向D2’例如平行于第四方向D4’且第二方向D2’例如与第四方向4’相反。在本实施例中，激发光束L沿着第一方向D1’依照第一波长转换材料1021c1、第二波长转换材料1022c1、第三波长转换材料1023c1的顺序对第一行波长转换材料AR1进行扫描，接着扫描式光源组件101沿着第二方向D2’从第一行波长转换材料AR1的第三波长转换材料1023c1移动至第二行波长转换材料AR2的第六波长转换材料1023c2，接着激发光束L沿着第三方向D3’依照第六波长转换材料1023c2、第五波长转换材料1022c2、第四波长转换材料1021c2的顺序对第二行波长转换材料AR2进行扫描，接着扫描式光源组件101再沿着第四方向D4’从第二行波长转换材料AR2的第四波长转换材料1021c2移动至第一行波长转换材料AR1的第一波长转换材料1021c1，然后扫描式光源组件101重复上述沿着第一方向D1’、第二方向D2’、第三方向D3’以及第四方向D4’的扫描顺序连续地扫描波长转换装置102c的这些波长转换材料。
在本实施例中，上述如图4所示的激光光束L沿着第一方向D1’、第二方向D2’、第三方向D3’以及第四方向D4’以矩形扫描的方式依序地扫描第一波长转换材料1021c1、第二波长转换材料1022c1、第三波长转换材料1023c1、第六波长转换材料1023c2、第五波长转换材料1022c2、第四波长转换材料1021c2仅为本发明的其中之一实施例，但本发明并不以此为限。在其它的实施例中，激发光束L沿着第二方向D2’、第一方向D1’、第四方向D4’、第一方向D1’以及第二方向D2’以S形扫描的方式扫描这些波长转换材料。详细而言，在本实施例中，激发光束L沿着第二方向D2’依照第一波长转换材料1021c1以及第四波长转换材料1021c2的顺序进行扫描，接着激发光束L沿着第一方向D1’移动至第五波长转换材料1022c2并加以扫描，激发光束L沿着第四方向D4’移动至第二波长转换材料1022c1并加以扫描，接着激发光束L沿着第一方向D1’移动至第三波长转换材料1023c1并加以扫描，接着激发光束L沿着第二方向D2’移动至第六波长转换材料1023c2并加以扫描。然后，激发光束L重复上述沿着第二方向D2’、第一方向D1’、第四方向D4’、第一方向D1’以及第二方向D2’的扫描顺序依序地扫描第一波长转换材料1021c1、第四波长转换材料1021c2、第五波长转换材料1022c2、第二波长转换材料1022c1、第三波长转换材料1023c1、第六波长转换材料1023c2，以连续地扫描波长转换装置102c的这些波长转换材料。然而，本发明仍不限制于上述扫描顺序。
图5为本发明另一实施例的照明系统的示意图。如图5所示，本实施例的照明系统10c类似于图2所示的照明系统10，差异处主要在于，本实施例的照明系统10c还包括合光装置103、滤光装置104以及透镜组105。在本实施例中，合光装置103配置于来自于透镜组105的第一色光束L1、第二色光束L2以及第三色光束L3的传递路径上，合光装置103用于将第一色光束L1、第二色光束L2以及第三色光束L3合并成照明光束IL1。在本实施例中，滤光装置104配置于来自于波长转换装置102的第一色光束L1、第二色光束L2以及第三色光束L3的传递路径上，且位于波长转换装置102与合光装置103之间，滤光装置104用于提高第一色光束L1、第二色光束L2以及第三色光束L3的颜色纯度。在本实施例中，透镜组105配置于来自于滤光装置104的第一色光束L1、第二色光束L2以及第三色光束L3的传递路径上，且位于合光装置103与滤光装置104之间，透镜组105用于将第一色光束L1、第二色光束L2以及第三色光束L3收敛至合光装置103。在本实施例中，合光装置103例如具有分别对应于第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022以及第三波长转换材料1023的三个合光元件，其中，三个合光元件包括反射镜或者为分光片、分光镜(dichroic mirror)，用于导引第一色光束L1、第二色光束L2以及第三色光束L3合成照明光束IL1。滤光装置104例如是具有三个分别对应于第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022以及第三波长转换材料1023的第一滤光元件1041、第二滤光元件1042以及第三滤光元件1043，其中第一滤光元件1041、第二滤光元件1042以及第三滤光元件1043分别可过滤不需要的光波长范围的色光，使得通过第一滤光元件1041、第二滤光元件1042以及第三滤光元件1043的色光具有更纯的颜色，也就是获得所需要的光波长范围的色光。透镜组105例如是具有三个分别对应于第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022以及第三波长转换材料1023的第一透镜1051、第二透镜1052以及第三透镜1053。然而，本发明不限制于上述光学元件与光路设计。
图6为本发明另一实施例的照明系统的示意图。如图6所示，本实施例的照明系统10d类似于图2所示的照明系统10，差异处主要在于，本实施例的照明系统10d还包括合光装置103、滤光装置104e以及透镜组105。在本实施例中，滤光装置104e配置于来自于合光装置103的第一色光束L1、第二色光束L2与第三色光束L3的传递路径上。在本实施例中，合光装置103配置于来自于透镜组105的第一色光束L1、第二色光束L2与第三色光束L3的传递路径上，且位于波长转换装置102与滤光装置104e之间，并位于透镜组105与滤光装置104e之间。在本实施例中，透镜组105配置于来自于波长转换装置102的第一色光束L1、第二色光束L2与第三色光束L3的传递路径上，且位于合光装置103与波长转换装置102之间。然而，本发明不限制于上述光学元件与光路设计。在本实施例中，合光装置103例如具有分别对应于第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022以及第三波长转换材料1023的三个合光元件，但本发明不以此为限。在本实施例中，滤光装置104e例如是具有多个滤光区域的色轮(color wheel)，但本发明不以此为限。在本实施例中，透镜组105例如是具有三个分别对应于第一波长转换材料1021、第二波长转换材料1022以及第三波长转换材料1023的第一透镜1051、第二透镜1052以及第三透镜1053，但本发明不以此为限。
图7A为本发明另一实施例的照明系统的示意图。请同时参考图1与图7A，本实施例的照明系统10e包括扫描式光源组件101e以及波长转换装置102e。扫描式光源组件101e用于提供激发光束L，且激发光束L用于沿着多个扫描方向进行扫描。在本实施例中，扫描式光源组件101e可由可动的扫描元件改变光源所提供的激发光束L的传递路径所实现以使激发光束L可沿着多个扫描方向进行扫描，但本发明不以此为限。在其他实施例中，扫描式光源组件101e可由可动的光源提供多个方向的激发光束L所实现以使激发光束L可沿着多个扫描方向进行扫描，但本发明仍不以此为限。波长转换装置102e配置于激发光束L的传递路径上。在本实施例中，波长转换装置102e例如固定不动。在本实施例中，激发光束L在多个时间区间用于分别沿着多个扫描方向对波长转换装置102e进行扫描，且激发光束L在多个时间区间中的其中之一用于被波长转换装置102e转换成色光束，照明光束IL1包括此色光束。在本实施例中，波长转换装置102e包括多个波长转换材料。举例来说，在本实施例中，这些波长转换材料包括第一波长转换材料1021与第二波长转换材料1022，第一波长转换材料1021例如位于波长转换装置102e中的第一区域，第二波长转换材料1022例如位于波长转换装置102e中的第二区域。在本实施例中，激发光束L例如沿着扫描方向Di对波长转换装置102e的第一波长转换材料1021进行扫描，并例如沿着扫描方向Dj对波长转换装置102e的第二波长转换材料1022进行扫描。在本实施例中，扫描式光源组件101e所提供的激发光束L依序扫描这些波长转换材料(例如第一波长转换材料1021与第二波长转换材料1022)，且激发光束L于第一时间点T1(或第一时间区间)被位于第一区域的第一波长转换材料1021转换成第一色光束L1以及于第二时间点T2(或第二时间区间)被位于第二区域的第二波长转换材料1022转换成第二色光束L2。在本实施例中，第一色光束L1与第二色光束L2组成照明光束IL1。在本实施例中，第一波长转换材料1021与第二波长转换材料1022沿着方向D排列，激发光束L可先沿着方向D分别于第一时间点T1(或第一时间区间)与第二时间点T2(或第二时间区间)依序扫描波长转换装置102e中的第一波长转换材料1021与第二波长转换材料1022，接着可仍再沿着方向D分别于第三时间点(或第三时间区间)与第四时间点(或第四时间区间)依序扫描波长转换装置102e中的第一波长转换材料1021与第二波长转换材料1022。在本实施例中，激发光束L不具有影像资讯，且第一色光束L1与第二色光束L2经由光阀12调变成具有影像资讯的影像光束IL2，也就是说，尚未入射至光阀12的激发光束L、第一色光束L1与第二色光束L2因没有经过成像处理而不具有影像资讯。上述实施例的波长转换装置102e的第二区域例如具有第二波长转换材料1022，但本发明不以此为限，其他实施例的波长转换装置102e的第二区域也可为不具有波长转换材料的波长保留区(未绘示)。举例来说，在未绘示的另一实施例中，波长转换装置102e也可仅具有一个波长转换材料(例如第一波长转换材料1021或第二波长转换材料1022)。在另一实施例中，以波长转换装置102e具有第一波长转换材料1021而不具有第二波长转换材料1022为例，波长转换装置102e还可包括波长保留区，且波长保留区位于图7A中第二波长转换材料1022的位置(即位于波长转换装置102e中的第二区域)；此外，激发光束L于第一时间点T1(或第一时间区间)被位于波长转换装置102e中第一区域的第一波长转换材料1021转换成第一色光束L1，并于第二时间点T2(或第二时间区间)入射至位于波长转换装置102e中第二区域的波长保留区，且来自于波长保留区的激发光束L与第一色光束L1组成照明光束IL1。在另一实施例中，波长保留区不具有波长转换材料因而不会将激发光束L转换成其他颜色的色光束，而是对激发光束L进行反射或让激发光束L通过，即被波长保留区反射或通过波长保留区的激发光束L的颜色实质上相同于扫描式光源组件101e所提供的激发光束L的颜色。在另一实施例中，对激发光束L进行反射的波长保留区可为反射材质。在另一实施例中，让激发光束L通过的波长保留区可为光穿透材质或为波长转换装置102e的开口。在其他实施例中，波长转换装置102e包括至少一个波长转换材料(例如第一波长转换材料1021与第二波长转换材料1022)以及波长保留区(未绘示)，激发光束L依序扫描波长转换材料(例如第一波长转换材料1021与第二波长转换材料1022)以及波长保留区而于第一时间点T1(或第一时间区间)被第一波长转换材料1021转换成第一色光束L1、于第二时间点T2(或第二时间区间)被第二波长转换材料1022转换成第二色光束L2以及于第三时间点T3(或第三时间区间)入射波长保留区。在上述实施例中，第一时间点T1、第二时间点T2、第三时间点与第四时间点为不同的时间点，且第一时间区间、第二时间区间、第三时间区间与第四时间区间例如不彼此重叠。另外，在一些实施例中，波长转换装置102e上也可设置至少一个滤光元件，即波长转换装置102e可与滤光装置整合为一个光学装置，以达到简化设计的效果。
图7B为本发明另一实施例的照明系统的示意图。如图7B所示，本实施例的照明系统10f类似于图7A所示的照明系统10e，差异处主要在于，激发光束L先沿着第一方向D1分别于第一时间点T1(或第一时间区间)与第二时间点T2(或第二时间区间)依序第一波长转换材料1021与第二波长转换材料1022，接着再沿着第二方向D2分别于第三时间点(或第三时间区间)与第四时间点(或第四时间区间)依序第二波长转换材料1022与第一波长转换材料1021，而后再重复上述沿着第一方向D1的扫描顺序以及沿着第二方向D2的扫描顺序来回地扫描波长转换装置102的这些波长转换材料。
图8A为本发明一实施例的扫描式光源组件的扫描顺序示意图。如图8A所示，在本实施例中，波长转换装置102g包括第一行波长转换材料AR1、第二行波长转换材料AR2、第三行波长转换材料AR3、第四行波长转换材料AR4与第五行波长转换材料AR5，且第一行波长转换材料AR1、第二行波长转换材料AR2、第三行波长转换材料AR3、第四行波长转换材料AR4与第五行波长转换材料AR5彼此平且不重叠。在本实施例中，扫描式光源组件例如可沿着方向Da、方向Db、方向Dc与方向Dd对波长转换装置102g进行扫描，方向Da平行于方向Dc，方向Da与方向Dc相反，方向Da不平行于方向Db，方向Da不平行于方向Dd。在本实施例中，方向Da例如垂直于方向Db，且方向Db例如平行于方向Dd。在本实施例中，扫描式光源组件先沿着方向Da对第一行波长转换材料AR1进行扫描，再沿着方向Db从第一行波长转换材料AR1移动至第二行波长转换材料AR2，接着再沿着方向Dc对第二行波长转换材料AR2进行扫描，而后再沿着方向Db从第二行波长转换材料AR2移动至第三行波长转换材料AR3，然后再沿着方向Da对第三行波长转换材料AR3进行扫描，之后再沿着方向Db从第三行波长转换材料AR3移动至第四行波长转换材料AR4，接着再沿着方向Dc对第四行波长转换材料AR4进行扫描，之后再沿着方向Db从第四行波长转换材料AR4移动至第五行波长转换材料AR5，然后再沿着方向Da对第五行波长转换材料AR5进行扫描，接着沿着方向Dd从第五行波长转换材料AR5返回第四行波长转换材料AR4之后便可再沿着方向Dc对第四行波长转换材料AR4进行扫描，然后沿着方向Dd从第四行波长转换材料AR4返回第三行波长转换材料AR3之后便可再沿着方向Da对第三行波长转换材料AR3进行扫描，而后沿着方向Dd从第三行波长转换材料AR3返回第二行波长转换材料AR2之后便可再沿着方向Dc对第二行波长转换材料AR2进行扫描，接着沿着方向Dd从第二行波长转换材料AR2返回第一行波长转换材料AR1，然后扫描式光源组件重复上述沿着方向Da、方向Db、方向Dc、方向Db、方向Da、方向Db、方向Dc、方向Db、方向Da、方向Dd、方向Dc、方向Dd、方向Da、方向Dd、方向Dc、方向Dd的扫描顺序连续地扫描波长转换装置102g。然而，本发明仍不限制于上述扫描顺序。
图8B为本发明另一实施例的扫描式光源组件的扫描顺序示意图。如图8B所示，本实施例的扫描式光源组件的扫描顺序类似于图8A所示的扫描式光源组件的扫描顺序，差异处主要在于，本实施例的扫描式光源组件例如可沿着方向Da、方向Db、方向Dc与方向De对波长转换装置102g进行扫描，方向Da平行于方向Dc，方向Da与方向Dc相反，方向Da不平行于方向Db，方向Da不平行于方向De。在本实施例中，方向Da例如垂直于方向Db，且方向Db不平行于方向De。在本实施例中，扫描式光源组件对第五行波长转换材料AR5完成扫描之后，会以方向De从第五行波长转换材料AR5返回第一行波长转换材料AR1，而后再依序扫描第一行波长转换材料AR1、第二行波长转换材料AR2、第三行波长转换材料AR3、第四行波长转换材料AR4与第五行波长转换材料AR5。然而，本发明仍不限制于上述扫描顺序。
图8C为本发明另一实施例的扫描式光源组件的扫描顺序示意图。如图8C所示，本实施例的扫描式光源组件的扫描顺序类似于图8A所示的扫描式光源组件的扫描顺序，差异处主要在于，本实施例的扫描式光源组件例如可沿着方向Da、方向Df与方向Dg对波长转换装置102g进行扫描，方向Da不平行于方向Df，方向Da背向方向Df，方向Da背向方向Dg。在本实施例中，方向Df例如不平行于方向Dg。在本实施例中，扫描式光源组件先沿着方向Da对第一行波长转换材料AR1进行扫描，再沿着方向Df从第一行波长转换材料AR1移动至第二行波长转换材料AR2，接着再沿着方向Da对第二行波长转换材料AR2进行扫描，而后再沿着方向Df从第二行波长转换材料AR2移动至第三行波长转换材料AR3，然后再沿着方向Da对第三行波长转换材料AR3进行扫描，之后再沿着方向Df从第三行波长转换材料AR3移动至第四行波长转换材料AR4，接着再沿着方向Da对第四行波长转换材料AR4进行扫描，之后再沿着方向Df从第四行波长转换材料AR4移动至第五行波长转换材料AR5，然后再沿着方向Da对第五行波长转换材料AR5进行扫描，接着沿着方向Dg从第五行波长转换材料AR5返回第四行波长转换材料AR4之后便可再沿着方向Da对第四行波长转换材料AR4进行扫描，然后沿着方向Dg从第四行波长转换材料AR4返回第三行波长转换材料AR3之后便可再沿着方向Da对第三行波长转换材料AR3进行扫描，而后沿着方向Dg从第三行波长转换材料AR3返回第二行波长转换材料AR2之后便可再沿着方向Da对第二行波长转换材料AR2进行扫描，接着沿着方向Dg从第二行波长转换材料AR2返回第一行波长转换材料AR1，然后扫描式光源组件重复上述沿着方向Da、Df、Da、Df、Da、Df、Da、Df、Da、Dg、Da、Dg、Da、Dg、Da、Dg的扫描顺序连续地扫描波长转换装置102g。然而，为了方便说明图8C中的扫描顺序，图8C中仅绘示一个方向Dg。此外，本发明仍不限制于上述扫描顺序。
图8D为本发明另一实施例的扫描式光源组件的扫描顺序示意图。如图8D所示，本实施例的扫描式光源组件的扫描顺序类似于图8C所示的扫描式光源组件的扫描顺序，差异处主要在于，本实施例的扫描式光源组件例如可沿着方向Da、方向Df与方向Dh对波长转换装置102g进行扫描，方向Da不平行于方向Df，方向Da背向方向Df。在本实施例中，扫描式光源组件对第五行波长转换材料AR5完成扫描之后，会以方向Dh从第五行波长转换材料AR5返回第一行波长转换材料AR1，而后再依序扫描第一行波长转换材料AR1、第二行波长转换材料AR2、第三行波长转换材料AR3、第四行波长转换材料AR4与第五行波长转换材料AR5。然而，本发明仍不限制于上述扫描顺序。
综上所述，本发明实施例的投影机的照明系统包括扫描式光源组件以及波长转换装置。在本发明实施例中，波长转换装置配置于扫描式光源组所发出激发光束的传递路径上。在本发明实施例中，激发光束在多个时间区间用于分别沿着多个扫描方向对波长转换装置进行扫描，且激发光束在多个时间区间中的其中之一用于被波长转换装置转换成色光束。在本发明实施例中，扫描式光源组件的激发光束依序扫描波长转换装置的多个波长转换材料，进而使波长转换装置产生不同色光束。在本发明实施例照明系统的结构设计下，采用固定不动的波长转换装置以及扫描式光源组件中可动的光源/扫描元件的结构设计，由于结构简单，因此波长转换材料的配置可更多元化，还可具有良好的波长转换效率、超低噪音或无噪音等优点。如此，本发明实施例的照明系统配置于投影机时不会额外增加投影机的体积，进而使投影机可具有轻薄短小的优点。
以上所述，仅为本发明之优选实施例而已，不能以此限定本发明实施之范围，即凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利覆盖之范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开之全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要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之权利范围。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(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。
附图标记列表
1：投影机
10、10a、10c、10d、10e、10f：照明系统
12：光阀
14：镜头
101、101e：扫描式光源组件
102、102a、102b、102c、102e：波长转换装置
103：合光装置
104、104e：滤光装置
105：透镜组
1012：扫描元件
1011：光源
1021、1021a、1021b、1021c1：第一波长转换材料
1022、1022a、1022b、1022c1：第二波长转换材料
1023、1023a、1023b、1023c1：第三波长转换材料
1021c2：第四波长转换材料
1022c2：第五波长转换材料
1023c2：第六波长转换材料
1041：第一滤光元件
1042：第二滤光元件
1043：第三滤光元件
1051：第一透镜
1052：第二透镜
1053：第三透镜
AR1：第一行波长转换材料
AR2：第二行波长转换材料
AR3：第三行波长转换材料
AR4：第四行波长转换材料
AR5：第五行波长转换材料
D、Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dh：方向
D1、D1’：第一方向
D2、D2’：第二方向
D3’：第三方向
D4’：第四方向
Di、Dj：扫描方向
IL1：照明光束
IL2：影像光束
IL3：投影光束
L：激发光束
L1：第一色光束
L2：第二色光束
L3：第三色光束
T1：第一时间点
T2：第二时间点
T3：第三时间点
W1：第一长度
W2：第二长度
W3：第三长度

Claims (23)

1.一种投影机，其特征在于，包括照明系统、光阀以及镜头：
所述照明系统包括扫描式光源组件以及波长转换装置，
所述扫描式光源组件用于提供激发光束，所述激发光束用于沿着多个扫描方向进行扫描；
所述波长转换装置配置于所述激发光束的传递路径上，其中所述激发光束在多个时间区间用于分别沿着所述多个扫描方向对所述波长转换装置进行扫描，且所述激发光束在所述多个时间区间中的其中之一用于被所述波长转换装置转换成色光束；
所述光阀配置于照明光束的传递路径上，且用于将所述照明光束转换成影像光束，其中所述照明光束包括所述色光束；
所述镜头配置于所述影像光束的传递路径上。
2.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述多个时间区间具有第一时间区间以及第二时间区间，所述第一时间区间与所述第二时间区间不重叠，所述激发光束在所述第一时间区间用于被所述波长转换装置中的第一区域转换成所述色光束，所述激发光束在所述第二时间区间入射所述波长转换装置中的第二区域，所述第一区域具有第一波长转换材料，所述第二区域具有第二波长转换材料或为不具有波长转换材料的波长保留区。
3.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述波长转换装置包括多个波长转换材料，所述多个波长转换材料包括第一波长转换材料、第二波长转换材料以及第三波长转换材料，所述激发光束依序扫描所述多个波长转换材料而于第一时间点被所述第一波长转换材料转换成第一色光束、于第二时间点被所述第二波长转换材料转换成第二色光束以及于第三时间点被所述第三波长转换材料转换成第三色光束，所述色光束为所述第一色光束、所述第二色光束或所述第三色光束，且所述第一色光束、所述第二色光束与所述第三色光束组成所述照明光束。
4.如权利要求3所述的投影机，其特征在于，所述多个波长转换材料沿着第一方向依序排列，所述激发光束轮流地沿着所述第一方向与第二方向扫描所述波长转换装置，其中所述激发光束沿着所述第一方向依序扫描所述多个波长转换材料，所述激发光束沿着所述第二方向依序扫描所述多个波长转换材料，所述第一方向平行于所述第二方向，且所述第一方向与所述第二方向相反。
5.如权利要求3所述的投影机，其特征在于，一部分的所述多个波长转换材料沿着第一方向依序排列成第一行波长转换材料，另一部分的所述多个波长转换材料沿着所述第一方向依序排列成第二行波长转换材料，所述第一行波长转换材料以及所述第二行波长转换材料彼此平行且不重叠，所述扫描式光源组件轮流地沿着所述第一方向、第二方向、第三方向与第四方向扫描所述波长转换装置，其中所述激发光束沿着所述第一方向依序扫描所述第一行波长转换材料，所述扫描式光源组件沿着所述第二方向从所述第一行波长转换材料移动至所述第二行波长转换材料，所述激发光束沿着所述第三方向依序扫描所述第二行波长转换材料，所述扫描式光源组件沿着所述第四方向从所述第二行波长转换材料移动至所述第一行波长转换材料，所述第一方向不平行于所述第二方向，所述第一方向平行于所述第三方向，所述第一方向与所述第三方向相反。
6.如权利要求4所述的投影机，其特征在于，所述第一波长转换材料沿着所述第一方向延伸而具有第一长度，所述第二波长转换材料沿着所述第一方向延伸而具有第二长度，所述第三波长转换材料沿着所述第一方向延伸而具有第三长度，所述第一长度、所述第二长度与所述第三长度彼此相等或不相等。
7.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述扫描式光源组件包括：
光源，用于发出所述激发光束；以及
扫描元件，用于接收所述光源所发出的所述激发光束，并用于反射所述激发光束以使所述激发光束沿着所述多个扫描方向进行扫描。
8.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，所述扫描元件为扫描机电微型反射镜。
9.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述照明系统还包括：
合光装置，配置于所述色光束的传递路径上；
滤光装置，配置于所述色光束的传递路径上，且位于所述波长转换装置与所述合光装置之间；以及
透镜组，配置于所述合光装置与所述滤光装置之间。
10.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述照明系统还包括：
滤光装置，配置于所述色光束的传递路径上；
合光装置，配置于所述色光束的传递路径上，且位于所述波长转换装置与所述滤光装置之间；以及
透镜组，配置于所述合光装置与所述波长转换装置之间。
11.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述扫描式光源组件所提供的所述激发光束不具有影像资讯。
12.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述波长转换装置包括至少一个波长转换材料以及波长保留区，所述激发光束依序扫描所述波长转换材料以及所述波长保留区而于第一时间点被所述波长转换材料转换成所述色光束以及于第二时间点入射所述波长保留区。
13.一种照明系统，其特征在于，包括：
扫描式光源组件，用于提供激发光束，所述激发光束用于沿着多个扫描方向进行扫描，且所述激发光束不具有影像资讯；以及
波长转换装置，配置于所述激发光束的传递路径上，其中所述激发光束在多个时间区间用于分别沿着所述多个扫描方向对所述波长转换装置进行扫描，且所述激发光束在所述多个时间区间中的其中之一用于被所述波长转换装置转换成色光束。
14.如权利要求13所述的照明系统，其特征在于，所述多个时间区间具有第一时间区间以及第二时间区间，所述第一时间区间与所述第二时间区间不重叠，所述激发光束在所述第一时间区间用于被所述波长转换装置中的第一区域转换成所述色光束，所述激发光束在所述第二时间区间入射所述波长转换装置中的第二区域，所述第一区域具有第一波长转换材料，所述第二区域具有第二波长转换材料或为不具有波长转换材料的波长保留区。
15.如权利要求13所述的照明系统，其特征在于，所述波长转换装置包括多个波长转换材料，所述多个波长转换材料包括第一波长转换材料、第二波长转换材料以及第三波长转换材料，所述激发光束依序扫描所述多个波长转换材料而于第一时间点被所述第一波长转换材料转换成第一色光束、于第二时间点被所述第二波长转换材料转换成第二色光束以及于第三时间点被所述第三波长转换材料转换成第三色光束，所述色光束为所述第一色光束、所述第二色光束或所述第三色光束。
16.如权利要求15所述的照明系统，其特征在于，所述多个波长转换材料沿着第一方向依序排列，所述激发光束轮流地沿着所述第一方向与第二方向扫描所述波长转换装置，其中所述激发光束沿着所述第一方向依序扫描所述多个波长转换材料，所述激发光束沿着所述第二方向依序扫描所述多个波长转换材料，所述第一方向平行于所述第二方向，且所述第一方向与所述第二方向相反。
17.如权利要求15所述的照明系统，其特征在于，一部分的所述多个波长转换材料沿着第一方向依序排列成第一行波长转换材料，另一部分的所述多个波长转换材料沿着所述第一方向依序排列成第二行波长转换材料，所述第一行波长转换材料以及所述第二行波长转换材料彼此平行且不重叠，所述扫描式光源组件轮流地沿着所述第一方向、第二方向、第三方向与第四方向扫描所述波长转换装置，其中所述激发光束沿着所述第一方向依序扫描所述第一行波长转换材料，所述扫描式光源组件沿着所述第二方向从所述第一行波长转换材料移动至所述第二行波长转换材料，所述激发光束沿着所述第三方向依序扫描所述第二行波长转换材料，所述扫描式光源组件沿着所述第四方向从所述第二行波长转换材料移动至所述第一行波长转换材料，所述第一方向不平行于所述第二方向，所述第一方向平行于所述第三方向，所述第一方向与所述第三方向相反。
18.如权利要求16所述的照明系统，其其特征在于，所述第一波长转换材料沿着所述第一方向延伸而具有第一长度，所述第二波长转换材料沿着所述第一方向延伸而具有第二长度，所述第三波长转换材料沿着所述第一方向延伸而具有第三长度，所述第一长度、所述第二长度与所述第三长度彼此相等或不相等。
19.如权利要求13所述的照明系统，其特征在于，所述扫描式光源组件包括：
光源，用于发出所述激发光束；以及
扫描元件，用于接收所述光源所发出的所述激发光束，并用于反射所述激发光束以使所述激发光束沿着所述多个扫描方向进行扫描。
20.如权利要求19所述的照明系统，其特征在于，所述扫描元件为扫描机电微型反射镜。
21.如权利要求13所述的照明系统，其特征在于，还包括：
合光装置，配置于所述色光束的传递路径上；
滤光装置，配置于所述色光束的传递路径上，且位于所述波长转换装置与所述合光装置之间；以及
透镜组，配置于所述合光装置与所述滤光装置之间。
22.如权利要求13所述的照明系统，其特征在于，还包括：
滤光装置，配置于所述色光束的传递路径上；
合光装置，配置于所述色光束的传递路径上，且位于所述波长转换装置与所述滤光装置之间；以及
透镜组，配置于所述合光装置与所述波长转换装置之间。
23.如权利要求13所述的照明系统，其特征在于，所述波长转换装置包括至少一个波长转换材料以及波长保留区，所述激发光束依序扫描所述波长转换材料以及所述波长保留区而于第一时间点被所述波长转换材料转换成所述色光束以及于第二时间点入射所述波长保留区。
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