CN109634036B - 投影装置及其照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种投影装置，包括照明系统、光阀及投影镜头，照明系统包括多个光源模块及至少一聚光透镜。每一光源模块包括第一色光源及波长转换元件。第一色光源用于提供第一色光束做为激发光束，波长转换元件配置于第一色光束的传递路径上，用于将第一色光束转换成转换光束。聚光透镜配置于来自波长转换元件的转换光束以及第一色光束的传递路径上，以使转换光束以及第一色光束构成照明光束。光阀配置于照明光束的传递路径上，以将照明光束转换成影像光束，投影镜头配置于影像光束的传递路径上。本发明另提出一种照明系统。本发明提升投影装置及其照明系统的可靠度。

Description

投影装置及其照明系统
技术领域
本发明关于一种投影装置及其照明系统，且特别关于一种具有多个光源模块的投影装置及其照明系统。
背景技术
投影装置的照明系统为了要达到足够的输出亮度，使用镭射光源的投影装置就必须使用多颗镭射的镭射二极体阵列，并将这些镭射光聚焦于荧光粉层，以产生足够的荧光强度输出。此种以镭射二极体排列而成的阵列，能够产生非常高的输出光功率以激发荧光粉，并且具有可机动调整镭射二极体数目的优点，以达到各种不同亮度的投影需求。
然而，由于荧光粉会受热而产生热衰减(thermal quench)，且荧光粉受到高瓦數激发时会产生发光饱和的现象，此时亮度不随瓦數变化。因此，如何克服荧光粉的热衰减及发光饱和的问题，使照明系统可以产生足够亮度的光源，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
本发明提供一种投影装置，以分散波长转换元件上的荧光粉承受的能量，进而提升投影装置的可靠度。
本发明另提供一种照明系统，以分散波长转换元件上的荧光粉承受的能量，进而提升照明系统的可靠度。
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，本发明之一实施例提供一种投影装置，包括照明系统、光阀及投影镜头。照明系统包括多个光源模块及至少一聚光透镜，每一光源模块包括第一色光源及波长转换元件。第一色光源用于提供第一色光束做为激发光束，波长转换元件配置于第一色光束的传递路径上，用于将第一色光束转换成转换光束。至少一聚光透镜配置于来自这些波长转换元件的这些转换光束以及这些第一色光束的传递路径上，以使这些转换光束以及这些第一色光束构成照明光束。光阀配置于照明光束的传递路径上，用于将照明光束转换成影像光束，投影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，本发明之一实施例提供一种照明系统，包括多个光源模块及至少一聚光透镜。每一光源模块包括第一色光源以及波长转换元件，第一色光源用于提供第一色光束做为激发光束。波长转换元件配置于第一色光束的传递路径上，用于将第一色光束转换成转换光束。至少一聚光透镜配置于来自这些波长转换元件的这些转换光束以及这些第一色光束的传递路径上。
本发明实施例投影装置的照明系统透过设置多个光源模块，每一光源模块包括波长转换元件，因而可以分散波长转换元件上的荧光粉承受的能量，达到降温效果，达成降低荧光粉的热衰减及避免发光饱和的问题，进而提升投影装置及照明系统的可靠度，而且还可提升整体照明系统的亮度上限。
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1A是本发明一实施例的投影装置的示意图。
图1B是本发明一实施例的照明系统的方块示意图。
图1C至图1E是本发明一些实施例的聚光透镜上所形成光斑的示意图。
图2是本发明一实施例的照明系统的示意图。
图3是图2的波长转换元件的示意图。
图4是本发明另一实施例的照明系统的示意图。
图5是本发明又一实施例的照明系统的示意图。
图6是本发明又一实施例的照明系统的示意图。
图7是本发明又一实施例的照明系统的示意图。
图8是图7的波长转换元件的示意图。
图9是本发明又一实施例的照明系统的示意图。
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1A是本发明一实施例的投影装置的示意图。请参照图1A，本实施例的投影装置1包括照明系统10、光阀102及投影镜头104。光阀102配置于照明系统10所提供的照明光束IL1的传递路径上，用于将照明光束IL1转换成影像光束IL2。投影镜头104配置于影像光束IL2的传递路径上，影像光束IL2用于通过投影镜头104之后成为(become)投影光束IL3，进而于投影面上形成影像画面。虽然图1A中是以一个光阀102为例，但于其他实施例中，光阀102的数量也可以是多个。此外，本实施例的光阀102是以穿透式光阀(例如穿透式液晶面板)做为举例说明，本发明并不以此为限制。在其他实施例中，光阀102也可以采用反射式光阀，如反射式液晶面板、数字微镜元件(Digital Micro-mirror Device，DMD)或硅基液晶面板(Liquid Crystal on Silicon Panel，LCoS Panel)，且搭配的光学元件种类及摆设位置可适当调整。
图1B是本发明一实施例的照明系统的方块示意图。请参照图1B，在本实施例中，照明系统10包括多个光源模块10A(图中绘示两个为例)及至少一聚光透镜10B(图中绘示一个为例)。在本实施例中，每一光源模块10A包括第一色光源1001及波长转换元件1005。在本实施例中，第一色光源1001用于提供第一色光束L1001做为激发光束。在本实施例中，波长转换元件1005配置于第一色光束L1001的传递路径上，并用于将第一色光束L1001转换成转换光束L1001a。在本实施例中，聚光透镜10B配置于来自多个波长转换元件1005的多个转换光束L1001a以及多个第一色光束L1001b的传递路径上，以使多个转换光束L1001a以及多个第一色光束L1001b构成照明光束IL。在图1B的实施例中，照明系统10例如具有两个光源模块10A，因而可于聚光透镜10B上形成两个光斑10BC，如图1C所示，但本发明不以此为限。举例来说，在一未绘示的实施例中，当照明系统具有三个光源模块时，则可于可于聚光透镜10B上形成三个光斑10BD，如图1D所示；或者，当照明系统具有四个光源模块时，则可于可于聚光透镜10B上形成四个光斑10BE，如图1E所示，但本发明仍不以此为限。簡單地說，形成於聚光透镜10B上的多個个光斑(如10BC/10BD/10BE)例如是呈現併排而不重疊的形式。以下举例说明几种照明系统的样态，然而，本发明不受限于下述实施例。
图2是本发明一实施例的照明系统的示意图。请参照图2，本实施例的照明系统10例如包括两个光源模块100及两个聚光透镜191、193。为了简化说明，省略标示图2中左侧的光源模块100中的元件编号。各光源模块100包括第一色光源11以及波长转换元件15，其中第一色光源11用于提供第一色光束L11做为激发光束。波长转换元件15配置于第一色光束L11的传递路径上，用于将第一色光束L11转换成转换光束L11a。在本实施例中，聚光透镜193、191配置于来自两个光源模块100的波长转换元件15的转换光束L11a及第一色光束L11b的传递路径上，以使转换光束L11a以及第一色光束L11b构成照明光束IL0。借此，本实施例的照明系统10透过设置多个光源模块100，且各光源模块100包括波长转换元件15，因而可以达成分散波长转换元件15上的荧光粉承受的能量，达到降温效果，达成降低荧光粉的热衰减及避免发光饱和的问题，并提升整体照明系统的亮度上限的目的。
本实施例的照明系统10以包括两个光源模块100做为举例说明，本发明并不以此为限制。在本发明其他实施例中，照明系统可以包括更多的光源模块，以达成分散各波长转换元件上的荧光粉承受的能量的目的。此外，本实施例的照明系统10以包括两个聚光透镜191、193做为举例说明，本发明并不以此为限制。在本发明其他实施例中，照明系统可以包括一个或多个聚光透镜，以产生照明光束。
图3是图2的波长转换元件的示意图。如图3所示，在本实施例中，光源模块100的波长转换元件15具有反射式波长转换部151及透光部153。具体而言，在本实施例中，波长转换元件15例如为荧光粉转轮，并包括转盘155及驱动转盘155转动的马达(图未示)。在本实施例中，反射式波长转换部151设置于转盘155上，而转盘155具有上述透光部153。在本实施例中，反射式波长转换部151具有荧光粉，荧光粉例如是黄色荧光粉，但不限于此。在其他实施例中，反射式波长转换部151也可以具有多个区域以分别配置多种荧光粉，例如黄色荧光粉及绿色荧光粉。在本实施例中，随着转盘155的转动，第一色光束L11可轮流地照射在反射式波长转换部151及透光部153，第一色光束L11的第一部分是指照射在反射式波长转换部151的第一色光束，而第一色光束L11的第二部分L11b是指照射在透光部153的第一色光束。更具体地说，在本实施例中，当反射式波长转换部151转动至位于第一色光束L11的传递路径上时，此时刻的第一色光束L11会被反射式波长转换部151转换成L11a。另一方面，在本实施例中，当透光部153转动至位于第一色光束L11的传递路径上时，此时刻的第一色光束L11会穿透透光部153。
承上述，请参照图2与图3，在本实施例中，反射式波长转换部151用于将对应的第一色光束L11转换成转换光束L11a以及用于反射转换光束L11a，而透光部153用于使对应的第一色光束L11b穿透。在本实施例中，当马达驱动转盘155转动时，第一色光源11所提供的第一色光束L11轮流地照射在反射式波长转换部151及透光部153，反射式波长转换部151使第一色光束L11激发荧光粉以产生转换光束L11a以及反射转换光束L11a，透光部153使第一色光束L11b穿透。具体而言，在本实施例中，反射式波长转换部151可进一步设置反射层或反射涂布层(图未示)，而荧光粉配置于反射层或反射涂布层上，以反射荧光粉产生的光线，提升反射转换光束L11a的使用率，但本发明不限于此。本实施例的第一色光束L11例如是蓝光光束，转换光束L11a例如是黄光光束，但本发明不限于此。在一实施例中，蓝光光束例如是420-470奈米(nm)的光束，但本发明不限于此。在本实施例中，图2中左边的光源模块100与右边的光源模块100具有相同的结构与功能，并不在此赘述。
此外，在本实施例中，光源模块100例如还包括第一合光装置13及第二合光装置17，第一合光装置13配置于第一色光源11与波长转换元件15之间，用于使来自于第一色光源11的第一色光束L11穿透，并用于反射来自于波长转换元件15的反射式波长转换部151的转换光束L11a。在本实施例中，第二合光装置17配置于波长转换元件15与聚光透镜191、193之间的光路径上，并配置于转换光束L11a及来自于波长转换元件15的第一色光束L11b的传递路径上。在本实施例中，转换光束L11a及第一色光束L11b经由第二合光装置17而传递至聚光透镜193、191。
此外，在本实施例中，光源模块100的第一合光装置13例如是分色元件，配置于第一色光源11与波长转换元件15之间，用于使来自于第一色光源11的第一色光束L11穿透，并用于反射来自于波长转换元件15的转换光束L11a。在本实施例中，光源模块100的第二合光装置17例如包括反射元件171、反射元件173及分色元件175。在本实施例中，反射元件171配置于波长转换元件15与聚光透镜191、193之间的光路径上，用于反射来自于波长转换元件15的第一色光束L11b至反射元件173。在本实施例中，反射元件173配置于反射元件171与分色元件175之间，用于反射来自于反射元件171的第一色光束L11b至分色元件175。在本实施例中，分色元件175配置于反射元件171与聚光透镜191、193之间，用于使来自于反射元件171/173的第一色光束L11b穿透，并用于反射来自于第一合光装置13(分色元件)的转换光束L11a，而使转换光束L11a及第一色光束L11b传递至聚光透镜193、191以构成照明光束IL0。
因此，在本实施例中，透过第一合光装置13(分色元件)、反射元件171、分色元件175及反射元件173的设置，可使转换光束L11a及第一色光束L11b传递至聚光透镜193、191以构成照明光束IL0。
此外，在本实施例中，照明系统10例如还可以包括色轮(color wheel)181及光积分柱183，其中色轮181配置于光积分柱183与聚光透镜191、193之间。在本实施例中，色轮181例如是用于对光束进行滤光的滤光轮(filter wheel)。在本实施例中，来自于聚光透镜191、193的照明光束IL0经由色轮181滤光后再经由光积分柱183均匀化，以产生照明光束IL1。在本实施例中，光积分柱183例如可以是空心光积分柱或实心光积分柱，本发明并不以此为限制。在本实施例中，照明光束IL0入射光积分柱183的入射角例如介于0°～30°之间，本发明并不以此为限制。在一实施例中，照明光束IL0入射光积分柱183的入射角还可介于0°～15°之间，本发明并不以此为限制。
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，在本实施例中，照明系统40包括两个光源模块100a、两个聚光透镜191、193、色轮181及光积分柱183。为了简化说明，省略标示图4中左侧的光源模块100a中的元件编号。本实施例的照明系统40与图2所示的照明系统10具有相似的结构与功能。本实施例与图2所示的实施例不同之处主要在于：各光源模块100a更具有第二色光源12，第二色光源12配置于第二合光装置17a旁，第二色光源12用于提供第二色光束L12至第二合光装置17a，其中各光源模块100a的第二色光束L12、转换光束L11a及第一色光束L11b借由第二合光装置17a而传递至聚光透镜193、191，以构成照明光束IL0a。
在本实施例中，第二色光源12提供的第二色光束L12可以是红光光束，借以使投影装置的红色表现更佳，但颜色可视设计需求而调整，本发明并不以此为限制。在一实施例中，红光光束例如是大於630nm的镭射光束，但本发明不限于此。
在本实施例中，第一合光装置13例如是第一分色元件。在本实施例中，第一合光装置13(第一分色元件)配置于第一色光源11与波长转换元件15之间，用于使来自于第一色光源11的第一色光束L11穿透，并用于反射来自于波长转换元件15的转换光束L11a。此外，在本实施例中，光源模块100a的第二合光装置17a例如可以包括第二分色元件171a、第三分色元件175a及反射元件173a。在本实施例中，第二分色元件171a配置于波长转换元件15与聚光透镜191、193之间的光路径上，用于反射来自于波长转换元件15的第一色光束L11b至反射元件173a。在本实施例中，第二色光源12配置于第二分色元件171a的一侧，用于提供第二色光束L12至第二分色元件171a，其中第二分色元件171a用于使第二色光束L12穿透而传递至反射元件173a。在本实施例中，反射元件173a配置于第二分色元件171a与第三分色元件175a之间，用于反射来自于第二分色元件171a的第二色光束L12及第一色光束L11b至第三分色元件175a。在本实施例中，第三分色元件175a配置于第二分色元件171a与聚光透镜191、193之间，用于使来自于第二分色元件171a/反射元件173a的第二色光束L12及第一色光束L11b穿透，并用于反射来自于第一合光装置13(第一分色元件)的转换光束L11a，而使第二色光束L12、转换光束L11a及第一色光束L11b传递至聚光透镜193、191以构成照明光束IL0a。
因此，在本实施例中，透过第一分色元件(第一合光装置13)、第二分色元件171a、第三分色元件175a及反射元件173a的设置，可使得第二色光束L12、转换光束L11a及第一色光束L11b传递至聚光透镜193、191以构成照明光束IL0a。在本实施例中，来自于聚光透镜191、193的照明光束IL0a经由色轮181滤光后再经由光积分柱183均匀化，以产生照明光束IL1a。
图5是本发明又一实施例的照明系统的示意图。请参照图5，在本实施例中，照明系统50包括两个光源模块100b、两个聚光透镜191、193、色轮181及光积分柱183。为了简化说明，省略标示图5中左侧的光源模块100b中的元件编号。本实施例的照明系统50与图2所示的照明系统10具有相似的结构与功能。本实施例与图2所示的实施例不同之处主要在于：光源模块100b更具有第二色光源14，光源模块100b的第二合光装置17b例如可以包括第二分色元件171b、第三分色元件175b及第四分色元件173b，第二色光源14配置于第四分色元件173b旁。
在本实施例中，第二分色元件171b配置于波长转换元件15与聚光透镜191、193之间的光路径上，用于反射来自于波长转换元件15的第一色光束L11b至第四分色元件173b。在本实施例中，第三分色元件175b配置于第二分色元件171b与聚光透镜191、193之间，用于使来自于第二分色元件171b/第四分色元件173b的第一色光束L11b穿透，并用于反射来自于第一合光装置13(第一分色元件)的转换光束L11a，而使转换光束L11a及第一色光束L11b传递至聚光透镜193、191。在本实施例中，第四分色元件173b配置于第二分色元件171b与第三分色元件175b之间，用于反射来自于第二分色元件171b的第一色光束L11b至第三分色元件175b。在本实施例中，第二色光源14配置于第四分色元件173b的一侧，用于提供第二色光束L14至第四分色元件173b，其中第四分色元件173b用于使第二色光束L14穿透而传递至第三分色元件175b，第三分色元件175b用于使第二色光束L14穿透而传递至聚光透镜193、191。如此，可使第二色光束L14、转换光束L11a及第一色光束L11b构成照明光束IL0b。在本实施例中，来自于聚光透镜191、193的照明光束IL0b经由色轮181滤光后，再经由光积分柱183均匀化，以产生照明光束IL1b。
在本实施例中，第二色光源14提供的第二色光束L14可以是红光光束，借以使投影装置的红色表现更佳，但颜色可视设计需求而调整，本发明并不以此为限制。
图6是本发明又一实施例的照明系统的示意图。请参照图6，在本实施例中，照明系统60包括两个光源模块100c、两个聚光透镜191、193、色轮181及光积分柱183。为了简化说明，省略标示图6中左侧的光源模块100c中的元件编号。本实施例的照明系统60与图4/图5所示的照明系统40/50具有相似的结构与功能。本实施例与图4/图5所示的实施例不同之处主要在于：第一色光源11的位置、两个第二色光源(第二色光源12及第二色光源14)以及具有两个第一分色元件131、133的第一合光装置13a。
在本实施例中，第一分色元件131、133彼此交叉设置，并配置于第一色光源11与波长转换元件15之间。在本实施例中，第一分色元件133用于反射来自于第一色光源11的第一色光束L11至波长转换元件15，并用于使来自于波长转换元件15的转换光束L11a穿透。在本实施例中，第一分色元件131用于反射来自于波长转换元件15的转换光束L11a，并用于使来自于第一色光源11的第一色光束L11穿透。在本实施例中，第一分色元件131、133例如是彼此交叉设置以构成X型分色元件，本发明并不以此为限制。
在本实施例中，光源模块100c的第二合光装置17c例如包括第二分色元件171c、第三分色元件175c及光学元件173c。在本实施例中，第二分色元件171c配置于波长转换元件15与聚光透镜191、193之间的光路径上，用于反射来自于波长转换元件15的第一色光束L11b至光学元件173c。在本实施例中，第三分色元件175c配置于第二分色元件171c与聚光透镜191、193之间，用于使来自于第二分色元件171c/光学元件173c的第一色光束L11b穿透，并用于反射来自于第一分色元件131、133的转换光束L11a。如此，可使转换光束L11a及第一色光束L11b传递至聚光透镜193、191。在本实施例中，光学元件173c配置于第二分色元件171c与第三分色元件175c之间，用于反射来自于第二分色元件171c的第一色光束L11b至第三分色元件175c。在本实施例中，第二色光源12/14配置于第二分色元件171c/光学元件173c的一侧。在本实施例中，第二色光源12配置于第二分色元件171c旁，用于提供第二色光束L12至第二分色元件171c。在本实施例中，第二色光源14配置于光学元件173c旁，用于提供第二色光束L14至光学元件173c。在本实施例中，光学元件173c用于使第二色光束L12反射，并用于使第二色光束L14穿透，而使第二色光束L12、L14传递至第三分色元件175c。在本实施例中，第三分色元件175c用于使第二色光束L12及第二色光束L14穿透，而使第二色光束L12及第二色光束L14传递至聚光透镜193、191。如此，可使第二色光束L12、第二色光束L14、转换光束L11a及第一色光束L11b构成照明光束IL0c。在本实施例中，照明光束IL0c经由色轮181滤光后，再经由光积分柱183均匀化，以产生照明光束IL1c。
在本实施例中，第二色光源12及第二色光源14提供的第二色光束L12及第二色光束L14的颜色/波长可以相同或不同。在本实施例中，上述之光学元件173c可以是分色(dichroic)元件或半穿半反元件(例如半反射鏡(half mirror))，可视第二色光束L12及第二色光束L14的颜色而定。
图7是本发明又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70包括两个光源模块100d及两个聚光透镜191、193，各光源模块100d包括第一色光源71以及波长转换元件75。为了简化说明，省略标示图7中左侧的光源模块100d中的元件编号。第一色光源71用于提供第一色光束L71做为激发光束，波长转换元件75配置于第一色光束L71的传递路径上，用于将第一色光束L71转换成转换光束L71a。
在本实施例中，聚光透镜193、191配置于来自波长转换元件75的转换光束L71a、第一色光束L71b的传递路径上，以使转换光束L71a以及第一色光束L71b构成照明光束IL0d。借此，本实施例的照明系统70透过设置多个光源模块100d，且这些光源模块100d分别包括波长转换元件75，因而达成分散波长转换元件75上的荧光粉承受的能量，达到降温效果，达成降低荧光粉的热衰减及避免发光饱和的问题，进而提升投影装置及照明系统的可靠度，而且还可提升整体照明系统的亮度上限。
本实施例的照明系统70以包括两个光源模块100d做为举例说明，本发明并不以此为限制。在本发明其他实施例中，照明系统可以包括更多个光源模块，以达成分散各波长转换元件上的荧光粉承受的能量的目的。
图8是图7的波长转换元件的示意图。如图8所示，在本实施例中，光源模块100d的波长转换元件75具有穿透式波长转换部751及透光部753。详细而言，在本实施例中，波长转换元件75例如是荧光粉转轮，并包括转盘755及驱动转盘755转动的马达(图未示)。在本实施例中，穿透式波长转换部751配置于转盘755上并包括荧光粉，荧光粉例如是黄色荧光粉，但不限于此。在其他实施例中，穿透式波长转换部751也可以具有多个区域以分别配置多种不同颜色的荧光粉。转盘755可具有上述之穿透式波长转换部751，用于将对应的第一色光束L71转换成转换光束L71a以及用于让转换光束L71a穿透而传递至聚光透镜193、191；而透光部753用于使对应的第一色光束L71b穿透而传递至聚光透镜193、191。在本实施例中，当马达驱动转盘755转动时，第一色光源71所提供的第一色光束L71可轮流地照射在穿透式波长转换部751及透光部753，以使第一色光束L71激发荧光粉产生转换光束L71a；转换光束L71a穿透穿透式波长转换部751，且第一色光束L71b穿透透光部753。本实施例的第一色光束L71例如是蓝光光束，转换光束L71a例如是黄光光束，但不限于此。
图9是本发明又一实施例的照明系统的示意图。请参照图9，在本实施例中，照明系统90包括两个光源模块100e、两个聚光透镜191、193、色轮181及光积分柱183。为了简化说明，省略标示图9中左侧的光源模块100e中的元件编号。本实施例的照明系统90与图7所示的照明系统70具有相似的结构与功能。本实施例与图7所示的实施例不同之处主要在于：各光源模块100e更具有分色元件93及第二色光源92。在本实施例中，分色元件93配置于波长转换元件75与聚光透镜191、193之间，并用于使转换光束L71a及第一色光束L71b穿透而传递至聚光透镜193、191。在本实施例中，第二色光源92配置于分色元件93的一侧，并用于提供第二色光束L92至分色元件93，其中分色元件93用于将第二色光束L92反射至聚光透镜193、191。
在本实施例中，各光源模块100e的第二色光束L92、转换光束L71a、第一色光束L71b传递至聚光透镜193、191以构成照明光束IL0e。照明光束IL0e经由色轮181滤光后再经由光积分柱183均匀化，以产生照明光束IL1e。
在本实施例中，第二色光源92提供的第二色光束L92例如是红光光束，借以使投影装置的红色表现更佳，但颜色可视设计需求而调整，本发明并不以此为限制。
在一实施例中，上述的合光装置、分色元件、透镜等光学元件可视实际所需而由球面镜片、球面镜片或/及镀膜等所形成，但本发明不限于此。
综上所述，本发明之实施例投影装置的照明系统透过设置多个光源模块，每一光源模块包括波长转换元件，因而可以分散波长转换元件上的荧光粉承受的能量，达到降温效果，达成降低荧光粉的热衰减及避免发光饱和的问题，进而提升投影装置及照明系统的可靠度，而且还可提升整体照明系统的亮度上限。在本发明一实施例中，可进一步达补偿传统上红色或/及绿色不足的问题，进而提升红色或/及绿色的色纯度。在本发明一实施例中，可依据所需设置多个光源模块，如此可使投影装置及其照明系更具有扩充性。
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，即凡是依照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，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。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
10、40、50、60、70、90：照明系统
10A、100、100a、100b、100c、100d、100e：光源模块
102：光阀
104：投影镜头
11、71、1001：第一色光源
12、14、92：第二色光源
13、17、17a、17b、17c：合光装置
15、75、1005：波长转换元件
151：反射式波长转换部
751：穿透式波长转换部
153、753：透光部
155、755：转盘
93、171a、171b、171c、175、175a、175b、175c：分色元件
171、173、173a、173b、173c：反射元件
181：色轮
183：光积分柱
10B、191、193：聚光透镜
L11、L71、L1001：第一色光束
L11a、L71a、L1001a：转换光束
L11b、L71b、L1001b：第一色光束
L12、L14、L92：第二色光束
IL0、IL0a、IL0b、IL0c、IL0d、IL0e、IL1、IL1a、IL1b、IL1c、IL1d、IL1e、IL：照明光束
IL2：影像光束
IL3：投影光束。

Claims (12)

1.一种投影装置，其特征在于，包括照明系统、光阀以及投影镜头，
所述照明系统包括多个光源模块以及聚光透镜，
每一所述光源模块包括第一色光源、第二色光源、波长转换元件、第一合光装置以及第二合光装置，
所述第一色光源用于提供第一色光束做为激发光束；
所述第二色光源用于提供第二色光束至所述第二合光装置，配置于所述第二合光装置旁；
所述波长转换元件配置于所述第一色光束的传递路径上，用于将所述第一色光束转换成转换光束；
所述第一合光装置配置于所述第一色光源与所述波长转换元件之间，用于使来自于所述第一色光源的所述第一色光束穿透或用于反射来自于所述第一色光源的所述第一色光束，并用于反射来自于所述波长转换元件的所述转换光束；
所述第一合光装置不在所述第二色光束的传递路径上；
所述第二合光装置配置于所述波长转换元件与所述聚光透镜之间的光路径上，并配置于所述转换光束及来自于所述波长转换元件的所述第一色光束的传递路径上，其中所述第二色光束、所述转换光束及所述第一色光束借由所述第二合光装置而传递至所述聚光透镜；
所述聚光透镜配置于来自所述多个波长转换元件的所述多个转换光束以及所述多个第一色光束的传递路径上，以使所述多个转换光束以及所述多个第一色光束构成照明光束，其中每一所述光源模块所发出的光束于所述聚光透镜的同一侧上对应形成一光斑，而所述多个转换光束及所述多个第一色光束从同一个所述聚光透镜的同一侧而传递至所述聚光透镜并且经由所述聚光透镜构成汇聚的所述照明光束，且从同一个所述聚光透镜的所述同一侧观察形成于所述聚光透镜的同一侧上的所述多个光斑呈现并排而不重叠的形式；
所述照明系统还包括色轮及光积分柱，其中所述色轮配置于所述光积分柱与所述聚光透镜之间；
所述光阀配置于所述照明光束的传递路径上，用于将所述照明光束转换成影像光束；
所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上。
2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，每一所述光源模块的所述波长转换元件具有反射式波长转换部及透光部，每一所述反射式波长转换部用于将对应的所述第一色光束转换成所述转换光束以及用于反射所述转换光束，每一所述透光部用于使对应的所述第一色光束穿透。
3.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，每一所述光源模块还包括：
第二分色元件，配置于所述波长转换元件与所述聚光透镜之间的光路径上，用于反射来自于所述波长转换元件的所述第一色光束；
第二色光源，配置于所述第二分色元件的一侧，用于提供第二色光束至所述第二分色元件，其中所述第二分色元件用于使所述第二色光束穿透；
第三分色元件，配置于所述第二分色元件与所述聚光透镜之间，用于使来自于所述第二分色元件的所述第二色光束及所述第一色光束穿透与用于反射来自于所述第一合光装置的所述转换光束，而使所述第二色光束、所述转换光束及所述第一色光束传递至所述聚光透镜；以及
反射元件，配置于所述第二分色元件与所述第三分色元件之间，用于反射来自于所述第二分色元件的所述第二色光束及所述第一色光束。
4.一种投影装置，其特征在于，包括照明系统、光阀以及投影镜头，
所述照明系统包括多个光源模块以及聚光透镜，
每一所述光源模块包括第一色光源、第二色光源、波长转换元件、第一合光装置、第二分色元件、第三分色元件以及第四分色元件，
所述第一色光源用于提供第一色光束做为激发光束；
所述波长转换元件配置于所述第一色光束的传递路径上，用于将所述第一色光束转换成转换光束；
所述第一合光装置配置于所述第一色光源与所述波长转换元件之间，用于使来自于所述第一色光源的所述第一色光束穿透或用于反射来自于所述第一色光源的所述第一色光束，并用于反射来自于所述波长转换元件的所述转换光束；
所述第二分色元件配置于所述波长转换元件与所述聚光透镜之间的光路径上，用于反射来自于所述波长转换元件的所述第一色光束；
所述第三分色元件配置于所述第二分色元件与所述聚光透镜之间，用于使来自于所述第二分色元件的所述第一色光束穿透与用于反射来自于所述第一合光装置的所述转换光束，而使所述转换光束及所述第一色光束传递至所述聚光透镜；
所述第四分色元件配置于所述第二分色元件与所述第三分色元件之间，用于反射来自于所述第二分色元件的所述第一色光束；以及
所述第二色光源配置于所述第四分色元件的一侧，用于提供第二色光束至所述第四分色元件，其中所述第四分色元件用于使所述第二色光束穿透而传递至所述第三分色元件，所述第三分色元件用于使所述第二色光束穿透而传递至所述聚光透镜；
所述第一合光装置不在所述第二色光束的传递路径上；
所述聚光透镜配置于来自所述多个波长转换元件的所述多个转换光束以及所述多个第一色光束的传递路径上，以使所述多个转换光束以及所述多个第一色光束构成照明光束，其中每一所述光源模块所发出的光束于所述聚光透镜的同一侧上对应形成一光斑，而所述多个转换光束及所述多个第一色光束从同一个所述聚光透镜的同一侧而传递至所述聚光透镜并且经由所述聚光透镜构成汇聚的所述照明光束，且从同一个所述聚光透镜的所述同一侧观察形成于所述聚光透镜的同一侧上的所述多个光斑呈现并排而不重叠的形式；
所述照明系统还包括色轮及光积分柱，其中所述色轮配置于所述光积分柱与所述聚光透镜之间；
所述光阀配置于所述照明光束的传递路径上，用于将所述照明光束转换成影像光束；
所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上。
5.一种投影装置，其特征在于，包括照明系统、光阀以及投影镜头，
所述照明系统包括多个光源模块以及聚光透镜，
每一所述光源模块包括第一色光源、第二色光源、波长转换元件、两个第一合光装置、第二分色元件、第三分色元件以及光学元件，
所述第一色光源用于提供第一色光束做为激发光束；
所述波长转换元件配置于所述第一色光束的传递路径上，用于将所述第一色光束转换成转换光束；
两个所述第一合光装置彼此交叉设置，配置于所述第一色光源与所述波长转换元件之间，分别用于反射来自于所述第一色光源的所述第一色光束以及反射来自于所述波长转换元件的所述转换光束，并分别用于使来自于所述波长转换元件的所述转换光束穿透以及使来自于所述第一色光源的所述第一色光束穿透；
所述第二分色元件配置于所述波长转换元件与所述聚光透镜之间的光路径上，用于反射来自于所述波长转换元件的所述第一色光束；
所述第三分色元件配置于所述第二分色元件与所述聚光透镜之间，用于使来自于所述第二分色元件的所述第一色光束穿透与用于反射来自于所述多个第一合光装置的所述转换光束，而使所述转换光束及所述第一色光束传递至所述聚光透镜；
所述光学元件配置于所述第二分色元件与所述第三分色元件之间，用于反射来自于所述第二分色元件的所述第一色光束；以及
所述第二色光源配置于所述第二分色元件及所述光学元件的至少其中之一的一侧，用于提供第二色光束至所述第二分色元件及所述光学元件的至少其中之一，其中所述光学元件用于使所述第二色光束穿透或反射而传递至所述第三分色元件，所述第三分色元件用于使所述第二色光束穿透而传递至所述聚光透镜；
两个所述第一合光装置不在所述第二色光束的传递路径上；
所述聚光透镜配置于来自所述多个波长转换元件的所述多个转换光束以及所述多个第一色光束的传递路径上，以使所述多个转换光束以及所述多个第一色光束构成照明光束，其中每一所述光源模块所发出的光束于所述聚光透镜的同一侧上对应形成一光斑，而所述多个转换光束及所述多个第一色光束从同一个所述聚光透镜的同一侧而传递至所述聚光透镜并且经由所述聚光透镜构成汇聚的所述照明光束，且从同一个所述聚光透镜的所述同一侧观察形成于所述聚光透镜的同一侧上的所述多个光斑呈现并排而不重叠的形式；
所述照明系统还包括色轮及光积分柱，其中所述色轮配置于所述光积分柱与所述聚光透镜之间；
所述光阀配置于所述照明光束的传递路径上，用于将所述照明光束转换成影像光束；
所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上。
6.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述照明光束入射所述光积分柱的入射角介于0°～30°之间。
7.一种照明系统，其特征在于，包括多个光源模块以及聚光透镜，
每一所述光源模块包括第一色光源、第二色光源、波长转换元件、第一合光装置以及第二合光装置，
所述第一色光源用于提供第一色光束做为激发光束；
所述第二色光源用于提供第二色光束至所述第二合光装置，配置于所述第二合光装置旁；
所述波长转换元件配置于所述第一色光束的传递路径上，用于将所述第一色光束转换成转换光束；
所述第一合光装置配置于所述第一色光源与所述波长转换元件之间，用于使来自于所述第一色光源的所述第一色光束穿透或用于反射来自于所述第一色光源的所述第一色光束，并用于反射来自于所述波长转换元件的所述转换光束；
所述第一合光装置不在所述第二色光束的传递路径上；
所述第二合光装置配置于所述波长转换元件与所述聚光透镜之间的光路径上，并配置于所述转换光束及来自于所述波长转换元件的所述第一色光束的传递路径上，其中所述第二色光束、所述转换光束及所述第一色光束借由所述第二合光装置而传递至所述聚光透镜；
所述聚光透镜配置于来自所述多个波长转换元件的所述多个转换光束以及所述多个第一色光束的传递路径上，其中每一所述光源模块所发出的光束于所述聚光透镜的同一侧上对应形成一光斑，而所述多个转换光束及所述多个第一色光束从同一个所述聚光透镜的同一侧而传递至所述聚光透镜并且经由所述聚光透镜构成一汇聚的照明光束，且从同一个所述聚光透镜的所述同一侧观察形成于所述聚光透镜上的同一侧的所述多个光斑呈现并排而不重叠的形式；
所述照明系统还包括色轮及光积分柱，其中所述色轮配置于所述光积分柱与所述聚光透镜之间。
8.根据权利要求7所述的照明系统，其特征在于，每一所述光源模块的所述波长转换元件具有反射式波长转换部及透光部，每一所述反射式波长转换部用于将对应的所述第一色光束转换成所述转换光束以及用于反射所述转换光束，每一所述透光部用于使对应的所述第一色光束穿透。
9.根据权利要求7所述的照明系统，其特征在于，每一所述光源模块还包括：
第二分色元件，配置于所述波长转换元件与所述聚光透镜之间的光路径上，用于反射来自于所述波长转换元件的所述第一色光束；
第二色光源，配置于所述第二分色元件的一侧，用于提供第二色光束至所述第二分色元件，其中所述第二分色元件用于使所述第二色光束穿透；
第三分色元件，配置于所述第二分色元件与所述聚光透镜之间，用于使来自于所述第二分色元件的所述第二色光束及所述第一色光束穿透与用于反射来自于所述第一合光装置的所述转换光束，而使所述第二色光束、所述转换光束及所述第一色光束传递至所述聚光透镜；以及
反射元件，配置于所述第二分色元件与所述第三分色元件之间，用于反射来自于所述第二分色元件的所述第二色光束及所述第一色光束。
10.一种照明系统，其特征在于，包括多个光源模块以及聚光透镜，
每一所述光源模块包括第一色光源、第二色光源、波长转换元件、第一合光装置、第二分色元件、第三分色元件以及第四分色元件，
所述第一色光源用于提供第一色光束做为激发光束；
所述波长转换元件配置于所述第一色光束的传递路径上，用于将所述第一色光束转换成转换光束；
所述第一合光装置配置于所述第一色光源与所述波长转换元件之间，用于使来自于所述第一色光源的所述第一色光束穿透或用于反射来自于所述第一色光源的所述第一色光束，并用于反射来自于所述波长转换元件的所述转换光束；
所述第二分色元件配置于所述波长转换元件与所述聚光透镜之间的光路径上，用于反射来自于所述波长转换元件的所述第一色光束；
所述第三分色元件配置于所述第二分色元件与所述聚光透镜之间，用于使来自于所述第二分色元件的所述第一色光束穿透与用于反射来自于所述第一合光装置的所述转换光束，而使所述转换光束及所述第一色光束传递至所述聚光透镜；
所述第四分色元件配置于所述第二分色元件与所述第三分色元件之间，用于反射来自于所述第二分色元件的所述第一色光束；以及
所述第二色光源配置于所述第四分色元件的一侧，用于提供第二色光束至所述第四分色元件，其中所述第四分色元件用于使所述第二色光束穿透而传递至所述第三分色元件，所述第三分色元件用于使所述第二色光束穿透而传递至所述聚光透镜；
所述第一合光装置不在所述第二色光束的传递路径上；
所述聚光透镜配置于来自所述多个波长转换元件的所述多个转换光束以及所述多个第一色光束的传递路径上，其中每一所述光源模块所发出的光束于所述聚光透镜的同一侧上对应形成一光斑，而所述多个转换光束及所述多个第一色光束从同一个所述聚光透镜的同一侧而传递至所述聚光透镜并且经由所述聚光透镜构成一汇聚的照明光束，且从同一个所述聚光透镜的所述同一侧观察形成于所述聚光透镜上的同一侧的所述多个光斑呈现并排而不重叠的形式；
所述照明系统还包括色轮及光积分柱，其中所述色轮配置于所述光积分柱与所述聚光透镜之间。
11.一种照明系统，其特征在于，包括多个光源模块以及聚光透镜，
每一所述光源模块包括第一色光源、第二色光源、波长转换元件、两个第一合光装置、第二分色元件、第三分色元件以及光学元件，
所述第一色光源用于提供第一色光束做为激发光束；
所述波长转换元件配置于所述第一色光束的传递路径上，用于将所述第一色光束转换成转换光束；
两个所述第一合光装置彼此交叉设置，配置于所述第一色光源与所述波长转换元件之间，分别用于反射来自于所述第一色光源的所述第一色光束以及反射来自于所述波长转换元件的所述转换光束，并分别用于使来自于所述波长转换元件的所述转换光束穿透以及使来自于所述第一色光源的所述第一色光束穿透；
所述第二分色元件，配置于所述波长转换元件与所述聚光透镜之间的光路径上，用于反射来自于所述波长转换元件的所述第一色光束；
所述第三分色元件，配置于所述第二分色元件与所述聚光透镜之间，用于使来自于所述第二分色元件的所述第一色光束穿透与用于反射来自于所述多个第一合光装置的所述转换光束，而使所述转换光束及所述第一色光束传递至所述聚光透镜；
所述光学元件，配置于所述第二分色元件与所述第三分色元件之间，用于反射来自于所述第二分色元件的所述第一色光束；以及
所述第二色光源，配置于所述第二分色元件及所述光学元件的至少其中之一的一侧，用于提供第二色光束至所述第二分色元件及所述光学元件的至少其中之一，其中所述光学元件用于使所述第二色光束穿透或反射而传递至所述第三分色元件，所述第三分色元件用于使所述第二色光束穿透而传递至所述聚光透镜；
两个所述第一合光装置不在所述第二色光束的传递路径上；
所述聚光透镜配置于来自所述多个波长转换元件的所述多个转换光束以及所述多个第一色光束的传递路径上，其中每一所述光源模块所发出的光束于所述聚光透镜的同一侧上对应形成一光斑，而所述多个转换光束及所述多个第一色光束从同一个所述聚光透镜的同一侧而传递至所述聚光透镜并且经由所述聚光透镜构成一汇聚的照明光束，且从同一个所述聚光透镜的所述同一侧观察形成于所述聚光透镜上的同一侧的所述多个光斑呈现并排而不重叠的形式；
所述照明系统还包括色轮及光积分柱，其中所述色轮配置于所述光积分柱与所述聚光透镜之间。
12.根据权利要求7所述的照明系统，其特征在于，所述照明光束入射所述光积分柱的入射角介于0°～30°之间。
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