CN112445051A - 透镜模块及投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种透镜模块。该透镜模块配置于光束的传递路径上，用以对光束进行扩束。透镜模块包括第一透镜组件以及第二透镜组件。第一透镜组件配置于光束的传递路径上，且第一透镜组件具有第一等效焦距。第二透镜组件配置于来自第一透镜组件的光束的传递路径上，且第二透镜组件具有第二等效焦距。第二等效焦距大于或等于第一等效焦距。本发明还提供包含上述透镜模块的投影装置。本发明提供的透镜模块及投影装置可提供色彩分布均匀的投影画面。

Description

透镜模块及投影装置

技术领域

本发明关于一种光学模块及光学装置，且特别是关于一种透镜模块及应用该透镜模块的投影装置。

背景技术

投影装置的成像原理是将照明系统所产生的照明光束借由光阀转换成影像光束，再将影像光束通过投影镜头投影至屏幕上，以形成影像画面。为了形成照明光束，照明系统可包含不同波长的多个光束，其可沿相同或不同的光轴入射至聚焦透镜，使照明光束收聚后进入光积分柱并在光积分柱内进行多次反射以达到匀光效果。通过光积分柱的照明光束可被投向光阀。

随着技术演进，消费者对于投影机的要求除了成像品质愈加清晰外，还希望投影机轻薄短小且便于携带。因此，投影机的微型化成了重要课题。然而，在微型化投影机中，光源所发出的照明光束可具有较小的照明光束直径，使得照明光束在聚焦至光积分柱时的入射角度过小，导致照明光束在光积分柱内反射的次数不足，进而造成混光不均匀的问题。

“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所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。

发明内容

本发明提供一种透镜模块，可使得入射至光积分柱的光束的入射角范围较大，以使得光束在光积分柱的混光更均匀。

本发明提供一种投影装置，可提供色彩分布均匀的投影画面。

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。

为达上述的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透镜模块。该透镜模块配置于光束的传递路径上，用以对光束进行扩束。透镜模块包括第一透镜组件以及第二透镜组件。第一透镜组件配置于光束的传递路径上，且第一透镜组件具有第一等效焦距。第二透镜组件配置于来自第一透镜组件的光束的传递路径上，且第二透镜组件具有第二等效焦距。第二等效焦距大于或等于第一等效焦距。

为达上述的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。该投影装置包括照明系统、光阀以及投影镜头。照明系统用于提供照明光束。照明系统包括光源模块、上述的透镜模块以及匀光元件。光源模块用以发出照明光束。透镜模块配置于照明光束的传递路径上，且用以对照明光束进行扩束。匀光元件配置于来自透镜模块的照明光束的传递路径上。光阀配置于照明光束的传递路径上，以将照明光束调变成影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上。

基于上述，在本发明的实施例的投影装置中，光源模块可用以对光束进行扩束。因此，通过透镜模块的光束可具有较大的光束直径，使得光束在聚焦至匀光元件时的入射角度变大，可增加光束在匀光元件内反射的次数，进而提升光束混光的均匀度。如此一来，本发明的实施例的投影装置可提供色彩分布均匀的投影画面。

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。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的一种投影装置的示意图。

图2A是图1中的一种光源模块的前视示意图。

图2B是图1中的另一种光源模块的前视示意图。

图3是根据本发明的另一实施例的一种投影装置的示意图。

图4是根据本发明的另一实施例的一种投影装置的示意图。

图5A和图5B说明光束在不同入射角度下入射至匀光元件时的光路情形。

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，在以下配合参考附图的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是根据本发明的一实施例的一种投影装置的示意图。图2A是图1中的一种光源模块的前视示意图。图2B是图1中的另一种光源模块的前视示意图。请先参照图1，本实施例的投影装置200用于投射影像光束至屏幕或墙壁(未绘示)上。投影装置200包括照明系统100、光阀210以及投影镜头220。照明系统100用于提供照明光束IB。光阀210配置于照明光束IB的传递路径上，以将照明光束IB调变成影像光束IMB。投影镜头220配置于影像光束IMB的传递路径上，并用于将影像光束IMB投射至屏幕或墙壁(未绘示)上，以形成影像画面。由于依时序产生的这些不同颜色的照明光束IB照射在光阀210上后，光阀210依时序将不同颜色的照明光束IB转换成影像光束IMB并传递至投影镜头220，因此，光阀210所转换出的影像光束IMB被投射出投影装置200的影像画面便能够成为彩色画面。

在本实施例中，光阀210例如为数字微镜元件(digital micro-mirror device,DMD)或硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS panel)。然而，在其他实施例中，光阀210也可以是穿透式液晶面板(Transparent Liquid Crystal Panel)或其他空间光调变器。此外，本实施例对光阀210的数量并不加以限制。在本实施例中，投影镜头220例如是包括具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合，光学镜片例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜、平凹透镜等非平面镜片或其各种组合。本发明对投影镜头220的型态及其种类并不加以限制。

在本实施例中，如图1所示，照明系统100包括光源模块110、透镜模块120以及匀光元件130。光源模块110用以发出照明光束IB。透镜模块120配置于照明光束IB的传递路径上，且用以对照明光束IB进行扩束。匀光元件130配置于来自透镜模块120的照明光束IB的传递路径上，且用以均匀化照明光束IB。

在一些实施例中，光源模块110泛指为可发出特定波长光束的光源。举例来说，光源模块110可包括激光二极管(Laser Diode，LD)、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)或者是上述两者其中之一所构成的阵列或群组，本发明并不局限于此。

在图2A所示的实施例中，光源模块110包括至少一第一光源112与至少一第二光源114。至少一第一光源112用以发出至少一第一光束L1，所述至少一第二光源114用以发出至少一第二光束L2。因此，图2A的实施例的照明光束IB可包括至少一第一光束L1与至少一第二光束L2。此外，在一些实施例中，至少一第一光束L1的主波长与至少一第二光束L2的主波长例如可相差50纳米(nm)以上，其中主波长被定义为光强度最大处所对应的波长。举例来说，光源模块110可以是红蓝光激光二极管阵列(Red and Blue Laser diode Bank)。第一光束L1例如是蓝光激光光束，第二光束L2例如是红光激光光束。也就是说，第一光束L1的主波长例如是落在蓝光的波长范围内，其例如为465纳米。第二光束L2的主波长例如是落在红光的波长范围内，其例如为638纳米，惟本发明并不局限于此。

图2A是以多个第一光源112和多个第二光源114为例。多个第一光源112和多个第二光源114可对称排列，例如由上而下依序是第二光源114、第一光源112和第二光源114。多个第一光源112和多个第二光源114也可以是不对称排列，例如由上而下依序是第二光源114、第一光源112、第二光源114和第二光源114，然本发明不局限于此。

在图2B所示的实施例中，光源模块110a可相似于图2A的光源模块110，但光源模块110a只包含第一光源112，而不包含第二光源114。因此，图2B的实施例的照明光束IB包括第一光束L1，而不包括第二光束L2。

在本实施例中，如图1所示，透镜模块120可包括第一透镜组件122和第二透镜组件124。第一透镜组件122配置于照明光束IB第一光束L1和第二光束L2的传递路径上，且第一透镜组件122具有第一等效焦距。第二透镜组件124配置于来自第一透镜组件122的照明光束IB的第一光束L1和第二光束L2的传递路径上，且第二透镜组件124具有第二等效焦距，其中第二等效焦距大于或等于第一等效焦距。在一些实施例中，透镜模块120还可包括扩散元件126，配置于第一透镜组件122和第二透镜组件124之间。在如此的配置中扩散元件126配置于来自第一透镜组件122的照明光束IB的第一光束L1和第二光束L2的传递路径上。因此，来自光源模块110的照明光束IB的第一光束L1和第二光束L2依序通过第一透镜组件122、扩散元件126以及第二透镜组件124。然而，本发明不局限于此，在其他实施例中，光束亦可以其他顺序通过第一透镜组件122、扩散元件126以及第二透镜组件124其中至少一者或多者。

在本实施例中，照明光束IB包含第一光束L1及第二光束L2。然而，本发明不局限于此，在其他实施例中，照明光束IB还可包含转换光束CB(于下详述)。

详细来说，本实施例的透镜组件(例如，第一透镜组件122或第二透镜组件124)可以是单一透镜，也可包含两个或两个以上的透镜。举例来说，透镜组件可为一个凸透镜、两个或两个以上的凸透镜的组合、或凸透镜和凹透镜的组合。在本发明附图中的透镜组件只是以示意的方式绘示单片透镜(lens)。在本实施例中，透镜组件(例如，第一透镜组件、或第二透镜组件)虽包含用语“组件”，但其可由一片或两片以上的透镜组成。举例而言，第一透镜组件可仅包含一片透镜，或者可包含两片以上的凸透镜，或一片凸透镜和一片凹透镜，或一片曲率很大的透镜。在一些实施例中，透镜组件(例如，第一透镜组件、或第二透镜组件)可使准直光束通过后收束，或者使从焦点发出的扩散光束通过后称为准直前进的光束。

此外，本实施例的扩散元件126例如是扩散片或者是配置有扩散粒子或扩散结构的透光基板。

在本实施例中，第一透镜组件122的焦点与第二透镜组件124的焦点位于同一位置，且扩散元件126设置于第一透镜组件122的焦点上和第二透镜组件124的焦点上。在如此的配置中，第一透镜组件122和扩散元件126之间的距离d1大致上等于第一透镜组件122的第一等效焦距，扩散元件126和第二透镜组件124之间的距离d2大致上等于第二透镜组件124的第二等效焦距，且第一透镜组件122和第二透镜组件124之间的距离d3大致上等于第一透镜组件122的第一等效焦距和第二透镜组件124的第二等效焦距的总和。换句话说，照明光束IB在第一透镜组件122和扩散元件126之间行进第一光路径长度(相当于距离d1)，第一光路径长度大致上等于第一透镜组件122的第一等效焦距。照明光束IB在扩散元件126和第二透镜组件124之间行进第二光路径长度(相当于距离d2)，第二光路径长度大致上等于第二透镜组件124的第二等效焦距。照明光束IB在第一透镜组件122和第二透镜组件124之间行进第三光路径长度(相当于距离d3)，第三光路径长度大致上等于第一透镜组件122的第一等效焦距与第二透镜组件124的第二等效焦距的总和。在本实施例或其他实施例中，光路径长度系指光束沿光轴方向行进的距离，两个元件之间的距离系指沿光轴方向的相对距离。其中光轴方向指的是光束主光轴的方向。

举例来说，第一等效焦距和第二等效焦距可分别是50mm和100mm、20mm和40mm、或15mm和30mm，然本发明不局限于此。

在本实施例中，扩散元件126可以设置于第一透镜组件122和第二透镜组件124两者的焦点上或是焦点附近。举例而言，扩散元件126与第一透镜组件122的焦点(或第二透镜组件124的焦点)之间的距离可小于等于5mm。由于扩散元件126设置于第一透镜组件122或第二透镜组件124两者的焦点上或是焦点附近，因此第一光束L1和第二光束L2在通过扩散元件126时大致上集中在光轴。在其他实施例中，扩散元件126可不设置于第一透镜组件122或第二透镜组件124的焦点上或是焦点附近，在此情形中，光束在通过扩散元件126时不会集中在光轴上，然而，以不同于扩散元件126的光轴的方向入射于扩散元件126的光束亦可被扩开。在此配置中，光束在后续聚焦时的光斑尺寸可改变(例如，光斑扩大)。在较佳的实施例中，扩散元件126设置于第一透镜组件122或第二透镜组件124的焦点上或是焦点附近时，借此使得第一光束L1和第二光束L2在通过扩散元件126时是大致上集中在光轴上，以避免后续光斑尺寸非预期的改变(例如，光斑扩大)。

在一些实施例中，如图1所示，照明光束IB(例如，第一光束L1和第二光束L2)在通过第一透镜组件122、扩散元件126以及第二透镜组件124前可为准直光束，且有第一宽度w1。接着，第一透镜组件122用以使照明光束IB聚焦。由于第一透镜组件122的焦点与第二透镜组件124的焦点可大致上位于同一位置，因此第二透镜组件124可用以使经第一透镜组件122收聚的照明光束IB准直从而使得照明光束IB在通过第一透镜组件122、扩散元件126以及第二透镜组件124之后，可成为准直光束，且具有第二宽度w2。由于第二透镜组件124的第二等效焦距大于或等于第一透镜组件122的第一等效焦距，且扩散元件126可扩大通过的第一光束L1和第二光束L2的张角，因此第二宽度w2大于第一宽度w1，使第一透镜组件122、第二透镜组件124、及/或扩散元件126的组合具有扩束的作用。

在一些实施例中，透镜模块120还包括第三透镜组件128和反射元件RE。第三透镜组件128配置于来自第二透镜组件124的照明光束IB的传递路径上，且第三透镜组件128用以使照明光束IB聚焦。第三透镜组件128的第三等效焦距例如是介于20mm至40mm的范围内，然本发明不局限于此，第三透镜组件128的第三等效焦距可以大于、等于或小于第一透镜组件122的第一等效焦距和/或第二透镜组件124的第二等效焦距。在一些实施例中，第三透镜组件可用于收束，以搭配后续匀光元件入光端的尺寸。在一些实施例中，反射元件RE可配置于来自第二透镜组件124和第三透镜组件128的照明光束IB的传递路径上，其中反射元件RE用以改变照明光束IB的传播方向，且将照明光束IB传递至匀光元件130。

在一些实施例中，照明光束IB在第三透镜组件128和匀光元件130之间行进第四光路径长度(相当于第三透镜组件128和反射元件RE之间的距离加上反射元件RE和匀光元件130之间的距离)，第四光路径长度大致上等于第三透镜组件128的第三等效焦距。

在一些实施例中，反射元件RE是设置于第三透镜组件128和匀光元件130之间的光路径上。然而，在一些实施例中，反射元件RE也可以是设置于第二透镜组件124和第三透镜组件128之间的光路径上。或者，在另一些实施例中，透镜模块120可不包括反射元件RE，而第三透镜组件128可直接将照明光束IB聚焦至匀光元件130的入光端(在此情况下，匀光元件130对应旋转90度)。

为了说明性目的，在本实施例中，绘示图5A和图5B来说明光束在不同入射角度下入射至匀光元件时的光路情形。在本实施例中，匀光元件130例如是积分柱(IntegrationRod)。如图5A所示，当光束L在入射至匀光元件130时具有较小的入射角度A1时，光束L在匀光元件130内反射的次数较小，因此光束L混光的均匀度较差。如图5B所示，当光束L在入射至匀光元件130时具有较大的入射角度A2时，光束L在匀光元件130内反射的次数较多，因此光束L混光的均匀度较佳。

由此可知，借由前述的配置方式，本发明的实施例的透镜模块120可用以对照明光束IB进行扩束。因此，通过透镜模块120的第一透镜组件122、扩散元件126以及第二透镜组件124的照明光束IB可具有较大的光束直径(即宽度w2)，使得照明光束IB在聚焦至匀光元件130时的入射角度变大，可增加照明光束IB在匀光元件内反射的次数，进而提升光束混光的均匀度。如此一来，本发明的实施例的投影装置200可提供色彩分布均匀的投影画面。

需说明的是，在其他实施例中，透镜模块120也可以不具有扩散元件126。在此情况下，第二透镜组件124的第二等效焦距大于第一透镜组件122的第一等效焦距，使第一透镜组件122和第二透镜组件124的组合亦可具有扩束的作用。

在一些实施例中，请再次参照图1，照明系统还可包括激发光源140以及波长转换元件150。激发光源140用以发出激发光束EB。波长转换元件150配置于激发光束EB的传递路径上，且波长转换元件150用以将激发光束EB转换为转换光束CB。在本实施例中，激发光源140可以相似于光源模块110。举例来说，激发光源140可以是蓝光激光二极管阵列(BlueLaser diode Bank)，激发光束EB则为蓝光激光光束，其主波长例如是落在蓝光的波长范围内。激发光束EB的主波长可以是不同于第一光束L1或第二光束L2的主波长。举例来说，激发光束EB的主波长可以是455纳米。然而在其他实施例中，激发光束EB的主波长也可以相同于第一光束L1或第二光束L2的主波长。

在一些实施例中，波长转换元件150例如为荧光粉轮(phosphor wheel)。波长转换元件150可包括波长转换区(未绘示)，波长转换区可设置有波长转换物质。波长转换物质可使传递至波长转换区的短波长光束转换成长波长光束。举例来说，波长转换物质例如是可将激发光束EB转换为黄色光束的黄色荧光粉。当激发光束EB照射至波长转换区时，波长转换物质可被激发而发出例如为黄色光束的转换光束CB。然而，在不同实施例中，波长转换元件150的波长转换区的数量或配置方式可依不同类型的照明系统100而改变，本发明对波长转换元件150的配置型态及其种类并不加以限制。

在一些实施例中，照明系统还可包括合光元件160。合光元件160配置于第一光束L1、第二光束L2、激发光束EB以及转换光束CB的传递路径上。第一光束L1以及第二光束L2沿第一方向(例如是图1的上下方向)入射至合光元件160，激发光束EB以及转换光束CB沿第二方向(例如是图1的左右方向)入射至合光元件160，其中第一方向垂直于第二方向，惟本发明不局限于此。

具体来说，合光元件160可为分色单元，例如为分色镜(Dichroic Mirror，DM)或分色棱镜，而可对不同颜色的光束提供不同的光学作用。举例而言，合光元件160例如可让蓝色和红色光束穿透，而对黄色和绿色光束提供反射作用。在本实施例中，合光元件160可被设计为使第一光束L1、第二光束L2和激发光束EB穿透而反射转换光束CB。因此，合光元件160可将来自激发光源140的激发光束EB传递至波长转换元件150，并将来自波长转换元件150的转换光束CB与来自光源模块110的第一光束L1和第二光束L2合并后传递和匀光元件130。

总结上述，本实施例的照明光束IB可包括第一光束L1、第二光束L2、转换光束CB、及/或激发光束EB，其中光源模块110提供第一光束L1和第二光束L2，激发光源140提供激发光束EB以激发出转换光束CB。最后，照明光束IB被光阀210调变成影像光束IMB，且影像光束IMB由投影镜头220投射出投影装置200。

下述实施例省略了与前述实施例相同或相似的部分技术内容，关于相同或相似的元件，其名称可参考前述实施例的叙述，下述实施例不再重复赘述。

图3是根据本发明的另一实施例的一种投影装置的示意图。请参照图3，本实施例的投影装置200a与图1的实施例的投影装置200相似，其主要差异在于：本实施例的照明系统100a的透镜模块120a还包括第一反射元件RE1以及第二反射元件RE2。第一反射元件RE1配置于第一透镜组件122与扩散元件126之间，其中第一反射元件RE1用以改变照明光束IB(例如，第一光束L1和第二光束L2)的传播方向。第二反射元件RE2配置于来自第二透镜组件124的照明光束IB的传递路径上，其中第二反射元件RE2用以改变照明光束IB的传播方向。

在图3所示的实施例中，本实施例的第一反射元件RE1配置于第一透镜组件122与扩散元件126之间的光路径上，且本实施例的第二反射元件RE2是设置于第三透镜组件128和匀光元件130之间的光路径上。然而，在其他实施例中，第二反射元件RE2也可以是设置于第二透镜组件124和第三透镜组件128之间的光路径上。或者，在另一些实施例中，透镜模块120a可不包括第二反射元件RE2，而第三透镜组件128可直接将照明光束IB聚焦至匀光元件130的入光端(在此情况下，匀光元件130对应旋转90度)。

在一些实施例中，照明光束IB在第一透镜组件122和扩散元件126之间行进第一光路径长度(相当于第一透镜组件122和第一反射元件RE1之间的距离加上第一反射元件RE1和扩散元件126之间的距离)，第一光路径长度大致上等于第一透镜组件122的第一等效焦距。照明光束IB在扩散元件126和第二透镜组件124之间行进第二光路径长度，第二光路径长度大致上等于第二透镜组件124的第二等效焦距。类似地，照明光束IB在第一透镜组件122和第二透镜组件124之间行进第三光路径长度(相当于第一透镜组件122和第一反射元件RE1之间的距离加上第一反射元件RE1和第二透镜组件124之间的距离)，第三光路径长度大致上等于第一透镜组件122的第一等效焦距与第二透镜组件124的第二等效焦距的总和。

在其他实施例中，透镜模块120a也可以不具有扩散元件126。在此情况下，第二透镜组件124的第二等效焦距大于第一透镜组件122的第一等效焦距，使第一透镜组件122和第二透镜组件124同样可具有扩束的作用。

此外，在透镜模块120a也可以不具有扩散元件126，且第二透镜组件124的第二等效焦距大于第一透镜组件122的第一等效焦距的情形中，第一透镜组件122和第一反射元件RE1之间的距离大致上可等于第一等效焦距。或者，第一反射元件RE1和第二透镜组件124之间的距离大致上可等于第二等效焦距，然而本发明并不限制第一反射元件RE1的设置位置。

在图3所示的实施例中，由于第一反射元件RE1是设置在第二透镜组件124前的光路径上(也就是在光束扩束前的路径上)，而第二反射元件RE2是设置第二透镜组件124之后的光路径上(也就是在扩束后的光束的路径上)，因此，照明光束IB在第一反射元件RE1上形成的第一光斑的尺寸小于照明光束IB在第二反射元件RE2上形成的第二光斑的尺寸。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，例如在第一反射元件RE1很靠近第一透镜组件122，且/或第二反射元件RE2很靠近匀光元件130的情况下，照明光束IB在第一反射元件RE1上形成的第一光斑的尺寸亦可小于或等于照明光束IB在第二反射元件RE2上形成的第二光斑的尺寸。

图4是根据本发明的另一实施例的一种投影装置的示意图。请参照图4，本实施例的投影装置200b与图3的实施例的投影装置200a相似，其主要差异在于：本实施例的照明系统100b的透镜模块120b的第一反射元件RE1配置于扩散元件126与第二透镜组件124之间，也就是第一反射元件RE1是配置于扩散元件126与第二透镜组件124之间的光路径上。

在本实施例中，照明光束IB在第一透镜组件122和扩散元件126之间行进第一光路径长度，第一光路径长度大致上等于第一透镜组件122的第一等效焦距。照明光束IB在扩散元件126和第二透镜组件124之间行进第二光路径长度(相当于扩散元件126和第一反射元件RE1之间的距离加上第一反射元件RE1和第二透镜组件124之间的距离)，第二光路径长度大致上等于第二透镜组件124的第二等效焦距。照明光束IB在第一透镜组件122和第二透镜组件124之间行进第三光路径长度(相当于第一透镜组件122和第一反射元件RE1之间的距离加上第一反射元件RE1和第二透镜组件124之间的距离)，第三光路径长度大致上等于第一透镜组件122的第一等效焦距与第二透镜组件124的第二等效焦距的总和。

综上，在本发明的实施例的投影装置中，由于第二透镜组件的第二等效焦距大于或等于第一透镜组件的第一等效焦距，且扩散元件也可扩大通过的光束的张角，因此透镜模块可用以对光束进行扩束。因此，通过透镜模块的光束可具有较大的光束直径，使得光束在聚焦至匀光元件时的入射角度变大，可增加光束在匀光元件内反射的次数，进而提升光束混光的均匀度。如此一来，本发明的实施例的投影装置可提供色彩分布均匀的投影画面。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求书及发明内容所作的简单的等效变化与修改，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、100a、100b：照明系统

110、110a：光源模块

112：第一光源

114：第二光源

120、120a、120b：透镜模块

122：第一透镜组件

124：第二透镜组件

126：扩散元件

128：第三透镜组件

130：匀光元件

140：激发光源

150：波长转换元件

160：合光元件

200：投影装置

210：光阀

220、200a、200b：投影镜头

A1、A2：入射角度

CB：转换光束

d1、d2、d3：距离

L：光束

L1：第一光束

L2：第二光束

IB：照明光束

IMB：影像光束

RE：反射元件

RE1：第一反射元件

RE2：第二反射元件

w1：第一宽度

w2：第二宽度。

Claims (22)

1.一种透镜模块，配置于光束的传递路径上，且用以对所述光束进行扩束，其特征在于，所述透镜模块包括第一透镜组件以及第二透镜组件，其中：

所述第一透镜组件配置于所述光束的传递路径上，且所述第一透镜组件具有第一等效焦距；以及

所述第二透镜组件配置于来自所述第一透镜组件的所述光束的传递路径上，且所述第二透镜组件具有第二等效焦距，其中所述第二等效焦距大于或等于所述第一等效焦距。

2.根据权利要求1所述的透镜模块，其特征在于，所述光束在通过所述透镜模块前具有第一宽度，所述光束在通过所述透镜模块后具有第二宽度，其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

3.根据权利要求1所述的透镜模块，其特征在于，还包括扩散元件，所述扩散元件配置于来自所述第一透镜组件的所述光束的传递路径上，且所述光束依序通过所述第一透镜组件、所述扩散元件以及所述第二透镜组件。

4.根据权利要求3所述的透镜模块，其特征在于，所述光束在所述第一透镜组件和所述扩散元件之间行进第一光路径长度，所述第一光路径长度等于所述第一等效焦距。

5.根据权利要求3所述的透镜模块，其特征在于，所述光束在所述扩散元件和所述第二透镜组件之间行进第二光路径长度，所述第二光路径长度等于所述第二等效焦距。

6.根据权利要求1所述的透镜模块，其特征在于，所述光束在所述第一透镜组件和所述第二透镜组件之间行进第三光路径长度，所述第三光路径长度等于所述第一等效焦距与所述第二等效焦距的总和。

7.根据权利要求1所述的透镜模块，其特征在于，所述第一透镜组件用以使所述光束聚焦，且所述第二透镜组件用以使所述光束准直。

8.根据权利要求3所述的透镜模块，其特征在于，所述透镜模块还包括第一反射元件，其配置于所述第一透镜组件与所述扩散元件之间或配置于所述扩散元件与所述第二透镜组件之间，其中所述第一反射元件用以改变所述光束的传播方向。

9.根据权利要求8所述的透镜模块，其特征在于，所述透镜模块还包括第二反射元件，其配置于来自所述第二透镜组件的所述光束的传递路径上，其中所述第二反射元件用以改变所述光束的传播方向，且其中所述光束在所述第一反射元件上形成的第一光斑的尺寸小于所述光束在所述第二反射元件上形成的第二光斑的尺寸。

10.根据权利要求1所述的透镜模块，其特征在于，所述透镜模块还包括第三透镜组件，所述第三透镜组件配置于来自第二透镜组件的所述光束的传递路径上，且所述第三透镜组件用以使所述光束聚焦。

11.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括照明系统、光阀以及投影镜头，其中：

所述照明系统用于提供照明光束，所述照明系统包括光源模块、透镜模块以及匀光元件，其中：

所述光源模块用以发出所述照明光束；

所述透镜模块配置于所述照明光束的传递路径上，且用以对所述照明光束进行扩束，所述透镜模块包括第一透镜组件以及第二透镜组件，其中：

所述第一透镜组件配置于所述照明光束的传递路径上，且所述第一透镜组件具有第一等效焦距；以及

所述第二透镜组件配置于来自所述第一透镜组件的所述照明光束的传递路径上，且所述第二透镜组件具有第二等效焦距，其中所述第二等效焦距大于或等于所述第一等效焦距；以及

所述匀光元件配置于来自所述透镜模块的所述照明光束的传递路径上；

所述光阀配置于所述照明光束的传递路径上，以将所述照明光束调变为影像光束；以及

所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上。

12.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述照明光束在通过所述透镜模块前具有第一宽度，所述照明光束在通过所述透镜模块后具有第二宽度，其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

13.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述透镜模块还包括扩散元件，所述扩散元件配置于来自所述第一透镜组件的所述照明光束的传递路径上，且所述照明光束依序通过所述第一透镜组件、所述扩散元件以及所述第二透镜组件。

14.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，所述照明光束在所述第一透镜组件和所述扩散元件之间行进第一光路径长度，所述第一光路径长度等于所述第一等效焦距。

15.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，所述照明光束在所述扩散元件和所述第二透镜组件之间行进第二光路径长度，所述第二光路径长度等于所述第二等效焦距。

16.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述照明光束在所述第一透镜组件和所述第二透镜组件之间行进第三光路径长度，所述第三光路径长度等于所述第一等效焦距与所述第二等效焦距的总和。

17.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述第一透镜组件用以使所述照明光束聚焦，且所述第二透镜组件用以使所述照明光束准直。

18.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，所述透镜模块还包括第一反射元件，其配置于所述第一透镜组件与所述扩散元件之间或配置于所述扩散元件与所述第二透镜组件之间，其中所述第一反射元件用以改变所述照明光束的传播方向。

19.根据权利要求18所述的投影装置，其特征在于，所述透镜模块还包括第二反射元件，其配置于来自所述第二透镜组件的所述照明光束的传递路径上，其中所述第二反射元件用以改变所述照明光束的传播方向，且其中所述照明光束在所述第一反射元件上形成的第一光斑的尺寸小于所述照明光束在所述第二反射元件上形成的第二光斑的尺寸。

20.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述透镜模块还包括第三透镜组件，所述第三透镜组件配置于来自第二透镜组件的所述照明光束的传递路径上，且所述第三透镜组件用以使所述照明光束聚焦。

21.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述光源模块包括至少一第一光源与至少一第二光源，所述至少一第一光源用以发出至少一第一光束，所述至少一第二光源用以发出至少一第二光束，所述照明光束包括所述至少一第一光束与所述至少一第二光束，其中所述至少一第一光束的主波长与所述至少一第二光束的主波长相差50纳米以上。

22.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述照明系统还包括激发光源以及波长转换元件，其中：

所述激发光源用以发出激发光束；以及

所述波长转换元件配置于所述激发光束的传递路径上，且所述波长转换元件用以将所述激发光束转换为转换光束。

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