CN116482923A - 光源模块 - Google Patents

Abstract

一种光源模块包含光源、波长转换单元、扩散片以及反射器。光源配置以发射激发光。波长转换单元配置以反射激发光。扩散片具有相对的第一侧以及第二侧，并配置以允许被波长转换单元反射的激发光由第一侧进入扩散片而抵达第二侧。反射器配置以反射进入扩散片的激发光，致使激发光由第二侧传播至第一侧而离开扩散片。

Description

光源模块

技术领域

本公开涉及一种光源模块。

背景技术

近年来，激光作为投影式影像显示装置的一种光源而受到关注。激光光源具有几个优点。首先，从激光光源发射的激光具有优异的方向性，因此具有高的光学效用。另外，激光是单色的，因此可以扩大色彩再现区域。与诸如白炽灯泡的其他光源相比，激光光源还具有低功耗和长寿命的特点。

当诸如激光光的同调光照射到具有大于激光光波长的不平坦度的粗糙表面(例如，透射型屏幕或反射型屏幕)上时，会产生被称为“光斑图案”或简称“光斑”的斑驳光图案。更具体来说，在粗糙表面上的每个点处散射的单个波长的光在观察表面上的每个点处不规则地重叠，以产生复杂的干涉图案。

为了消除前述光斑，一种现有技术是利用扩散片将激光进行均化。然而，此现有技术至少有以下缺失：(1)当空间上有限制时，就必需加大扩散片的倾斜角度，但同时可能会产生效率上的减损；以及(2)当有成本上的考量时，就必需减少扩散片数量，但会使得消除光斑的效果变差，进而使所呈现的画面不均匀。

因此，提出一种可解决上述问题的光源模块，已成为当前重要的研发课题之一。

发明内容

有鉴于此，本公开的一目的在于提出一种可有解决上述问题的光源模块。

为了达到上述目的，依据本公开的一实施方式，一种光源模块包含光源、波长转换单元、扩散片以及反射器。光源配置以发射激发光。波长转换单元配置以反射激发光。扩散片具有相对的第一侧以及第二侧，并配置以允许被波长转换单元反射的激发光由第一侧进入扩散片而抵达第二侧。反射器配置以反射进入扩散片的激发光，致使激发光由第二侧传播至第一侧而离开扩散片。

于本公开的一或多个实施方式中，反射器设置且接触扩散片的第二侧。

于本公开的一或多个实施方式中，一间隙形成于扩散片与反射器之间。

于本公开的一或多个实施方式中，光源模块进一步包含分色片。波长转换单元还配置以将激发光转换成受激光。分色片配置以反射受激光。

于本公开的一或多个实施方式中，分色片位于波长转换单元与扩散片之间。

于本公开的一或多个实施方式中，分色片还配置以透射激发光。

于本公开的一或多个实施方式中，光源模块进一步包含色轮以及积分柱。色轮配置以透射由第一侧离开扩散片的激发光与被分色片反射的受激光。积分柱配置以接收通过色轮的激发光与受激光。

于本公开的一或多个实施方式中，光源模块进一步包含另一扩散片以及积分柱。此另一扩散片配置以透射由第一侧离开扩散片的激发光与被分色片反射的受激光。积分柱配置以接收通过此另一扩散片的激发光与受激光。

于本公开的一或多个实施方式中，光源模块进一步包含透镜。透镜具有光轴。光源所发射的激发光是沿着偏离光轴的路径经由透镜抵达波长转换单元。

于本公开的一或多个实施方式中，光源模块进一步包含另一扩散片。此另一扩散片是光耦合于光源与波长转换单元之间。

综上所述，于本公开的光源模块中，反射器可将由扩散片的第一侧进入扩散片而抵达扩散片的第二侧的激发光进行反射，致使激发光再由第二侧传播至第一侧而离开扩散片。换言之，激发光等同于经过扩散片两次。借此，本公开的光源模块即可以数量较少的扩散片消除激发光所产生的光斑。

以上所述仅是用以阐述本公开所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的技术效果等等，本公开的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

附图说明

为让本公开的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下：

图1为示出根据本公开一实施方式的光源模块的示意图。

图2为示出图1中的光源模块的部分元件的示意图。

图3为示出根据本公开另一实施方式的光源模块的部分元件的示意图。

图4为示出图1中的波长转换单元的正视图。

图5为示出图1中的色轮的正视图。

图6为示出根据本公开另一实施方式的光源模块的示意图。

附图标记说明：

100,100’：光源模块

110：光源

120：波长转换单元

121,161：基板

121a：反射部

122a,122b：荧光区域

130,131,132：扩散片

130a：第一侧

130b：第二侧

140：反射器

150：分色片

160：色轮

162a,162b,162c,162d：滤光片

170：积分柱

181,182,183,184,185：透镜

A：光轴

G：间隙

L1：激发光

L2：受激光

具体实施方式

以下将以附图公开本公开的复数个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本公开。也就是说，在本公开部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出的。

请参照图1，其为示出根据本公开一实施方式的光源模块100的示意图。如图1所示，于本实施方式中，光源模块100例如可应用于三片式数字光源处理投影机(DLP；DigitalLight Processing)中，但本公开并不以此为限。光源模块100包含光源110、波长转换单元120、扩散片130、131、132、反射器140、分色片150、色轮160、积分柱170以及透镜181、182、183、184、185。光源110配置以发射激发光L1。于一些实施方式中，光源110为蓝光激光固态光源，因此激发光L1为蓝色激光，但本公开并不以此为限。透镜181、182、183、184、185配置以调整符合需求的光形。透镜183、184、扩散片131、分色片150与透镜181、182是由光源110按序光耦合至波长转换单元120。亦即，光源110所发射的激发光L1会按序通过透镜183、184、扩散片131、分色片150与透镜181、182而抵达波长转换单元120。由此可知，分色片150配置以透射激发光L1。波长转换单元120配置以反射激发光L1。具体来说，透镜181、182具有光轴A。光源110所发射的激发光L1是沿着偏离光轴A的路径经由透镜181、182抵达波长转换单元120。被波长转换单元120反射的激发光L1会沿着偏离光轴A的另一路径按序通过透镜182、181与分色片150而抵达扩散片130。

于一些实施方式中，由光源110传递至波长转换单元120的激发光L1亦可不通过分色片150。

请参照图2，其为示出图1中的光源模块100的部分元件的示意图。如图2所示，于本实施方式中，扩散片130具有相对的第一侧130a以及第二侧130b，并配置以允许被波长转换单元120反射的激发光L1由第一侧130a进入扩散片130而抵达第二侧130b。反射器140设置且接触扩散片130的第二侧130b，并配置以反射进入扩散片130的激发光L1，致使激发光L1再由第二侧130b传播至第一侧130a而离开扩散片130。

由前述结构配置可知，反射器140可将由扩散片130的第一侧130a进入扩散片130而抵达扩散片130的第二侧130b的激发光L1进行反射，致使激发光L1再由第二侧130b传播至第一侧130a而离开扩散片130。换言之，激发光L1等同于经过扩散片130两次。借此，本实施方式的光源模块100可通过扩散片130与反射器140的组合增进消除激发光L1所产生的光斑的效果。

于一些实施方式中，反射器140为设置于扩散片130的第二侧130b的反射涂层，因此反射器140的设置并不会占据光源模块100的内部空间，但本公开并不以此为限。

请参照图3，其为示出根据本公开另一实施方式的光源模块100的部分元件的示意图。如图3所示，于本实施方式中，一间隙G形成于扩散片130与反射器140之间。在进入扩散片130的激发光L1抵达第二侧130b之后，会由第二侧130b离开扩散片130，并经由间隙G而抵达反射器140。反射器140会将激发光L1反射回扩散片130，且激发光L1会由扩散片130的第二侧130b进入，并由扩散片130的第一侧130a离开。

请参照图4，其为示出图1中的波长转换单元120的正视图。如图4所示，于本实施方式中，波长转换单元120还配置以将激发光L1转换成受激光L2。分色片150还配置以反射受激光L2。详细来说，波长转换单元120包含基板121以及设置于基板121上的复数个荧光区域122a、122b。基板121为圆盘状，且其中心可与马达(图未示)的转轴衔接，借此由马达转动。基板121包含反射部121a。荧光区域122a、122b与反射部121a是绕着基板121的中心沿着一环状路径排列于基板121的正面。光源110所发射的激发光L1会在基板121上形成光点。在基板121转动期间，光点会沿着前述环状路径按序移动于荧光区域122a、122b与反射部121a上。当基板121转动而使得光点位于反射部121a时，反射部121a会反射激发光L1。当基板121转动而使得光点位于荧光区域122a、122b中的一者时，激发光L1会被转换成受激光L2。受激光L2实质上会沿着光轴A传播至分色片150，并被分色片150反射。

举例来说，荧光区域122a为黄色荧光区域，且其所转换的受激光L2为黄光；荧光区域122b为绿色荧光区域，且其所转换的受激光L2为绿光，但本公开并不以此为限。

如图1与图2所示，于本实施方式中，分色片150位于波长转换单元120与扩散片130之间。被波长转换单元120反射的激发光L1会先通过分色片150而抵达扩散片130，再被反射器140反射而再次通过分色片150。再次通过分色片150的激发光L1与被分色片150反射的受激光L2实质上沿着相同光路按序经由透镜185、扩散片132与色轮160而传播至积分柱170。

请参照图5，其为示出图1中的色轮160的正视图。如图5所示，于本实施方式中，色轮160配置以透射由第一侧130a离开扩散片130的激发光L1与被分色片150反射的受激光L2。积分柱170配置以接收通过色轮160的激发光L1与受激光L2。色轮160包含基板161以及设置于其上的滤光片162a、162b、162c、162d。基板161为圆盘状，且其中心可与另一马达(图未示)的转轴衔接，借此由马达转动。滤光片162a、162b、162c、162d是绕着基板161的中心排列于基板161的正面。在基板161转动期间，激发光L1或受激光L2会按序通过滤光片162a、162b、162c、162d。

举例来说，滤光片162a、162b、162c、162d分别为红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片与黄色滤光片，但本公开并不以此为限。通过波长转换单元120与色轮160的协同配合，即可由激发光L1与受激光L2滤出符合需求的色光。

根据前述结构配置，由于扩散片130与反射器140的组合增进消除激发光L1所产生的光斑的效果，因此本公开的光源模块100可以进一步考虑省略扩散片131、132的至少一者。

于一些实施方式中，若由波长转换单元120所转换而成的受激光L2已为符合需求的色光，则色轮160可被省略。请参照图6，其为示出根据本公开另一实施方式的光源模块100’的示意图。本实施方式相较于图1所示的实施方式的差异处，在于本实施方式的光源模块100’省略了色轮160。

由以上对于本公开的具体实施方式的详述，可以明显地看出，于本公开的光源模块中，反射器可将由扩散片的第一侧进入扩散片而抵达扩散片的第二侧的激发光进行反射，致使激发光再由第二侧传播至第一侧而离开扩散片。换言之，激发光等同于经过扩散片两次。借此，本公开的光源模块即可以数量较少的扩散片消除激发光所产生的光斑。

虽然本公开已以实施方式公开如上，然其并不用以限定本公开，任何本领域技术人员，在不脱离本公开的构思和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本公开的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种光源模块，包含：

一光源，配置以发射一激发光；

一波长转换单元，配置以反射该激发光；

一扩散片，具有相对的一第一侧以及一第二侧，并配置以允许被该波长转换单元反射的该激发光由该第一侧进入该扩散片而抵达该第二侧；以及

一反射器，配置以反射进入该扩散片的该激发光，致使该激发光由该第二侧传播至该第一侧而离开该扩散片。

2.如权利要求1所述的光源模块，其中该反射器设置且接触该扩散片的该第二侧。

3.如权利要求1所述的光源模块，其中一间隙形成于该扩散片与该反射器之间。

4.如权利要求1所述的光源模块，进一步包含一分色片，其中该波长转换单元还配置以将该激发光转换成一受激光，且该分色片配置以反射该受激光。

5.如权利要求4所述的光源模块，其中该分色片位于该波长转换单元与该扩散片之间。

6.如权利要求4所述的光源模块，其中该分色片还配置以透射该激发光。

7.如权利要求4所述的光源模块，进一步包含：

一色轮，配置以透射由该第一侧离开该扩散片的该激发光与被该分色片反射的该受激光；以及

一积分柱，配置以接收通过该色轮的该激发光与该受激光。

8.如权利要求4所述的光源模块，进一步包含：

另一扩散片，配置以透射由该第一侧离开该扩散片的该激发光与被该分色片反射的该受激光；以及

一积分柱，配置以接收通过该另一扩散片的该激发光与该受激光。

9.如权利要求1所述的光源模块，进一步包含一透镜，该透镜具有一光轴，该光源所发射的该激发光是沿着偏离该光轴的一路径经由该透镜抵达该波长转换单元。

10.如权利要求1所述的光源模块，进一步包含另一扩散片，该另一扩散片是光耦合于该光源与该波长转换单元之间。