CN209845157U - 照明系统以及投影装置 - Google Patents

Abstract

一种照明系统包括激光光源模块、波长转换模块以及控制模块。激光光源模块用于同时发出第一激光光束与第二激光光束，第一激光光束的主波长大于第二激光光束的主波长。控制模块分别与激光光源模块及波长转换模块电连接。在第一时段中，控制模块控制第一激光光束的发光量大于第二激光光束的发光量。在第二时段中，控制模块控制第一激光光束的发光量小于第二激光光束的发光量。本实用新型还提供一种投影装置。本实用新型的照明系统以及投影装置能使所输出的光束具有良好的色彩表现。

Description

照明系统以及投影装置

技术领域

本实用新型是有关于一种光学系统以及包含上述光学系统的光学装置，且特别是有关于一种照明系统以及投影装置。

背景技术

近来以发光二极管(light-emitting diode,LED)和激光二极管 (laser diode)等固态光源为主的投影装置渐渐在市场上占有一席之地。一般而言，这些固态光源的激发光会被投影装置中的波长转换模块上的波长转换材料转换而产生不同颜色的转换光。并且为了满足色彩表现的需求，在投影装置的照明系统会会放置一滤光模块，波长转换模块上的转换光经过滤光模块后过滤出预定的色光。这些色光经由光阀的调变将影像光束投影至外界。

已知的投影技术中，产出红、蓝、绿三种色光的方法之一是时序出光，也就是在不同时段中分别射出红、蓝、绿光。但由于绿色光源价格昂贵，绿色光的产生通常是用短波长的蓝光激发荧光粉，但由于人眼对长波长的蓝光光源所发出的蓝光感受较佳，因此通常会采用长波长的蓝光光源提供蓝光，并使这些蓝光光源在不同时段中开启。如此一来，系统中就必须同时存在用于激发荧光粉的短波长蓝光光源与用于提供蓝光的长波长蓝光光源，因此会使用大量的雷射元件，而使成本高昂。此外，由于长波长的蓝光不需激发荧光装置上的荧光粉，因此短波长的蓝光光源与长波长的蓝光光源会位于不同的光路上，而使整体装置需要较大的体积，以提供其中光路设计所需的空间。

“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容，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，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。

实用新型内容

本实用新型提供一种照明系统，具有小体积以及使输出的光束具有良好的色彩表现。

本实用新型提供一种投影装置，具有小体积以及使输出的光束具有良好的色彩表现。

本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型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，本实用新型的一实施例提出一种照明系统。照明系统包括一激光光源模块、一波长转换模块以及一控制模块。激光光源模块用于同时发出一第一激光光束与一第二激光光束，第一激光光束的主波长大于第二激光光束的主波长。波长转换模块位于第一激光光束与第二激光光束的传递路径上，具有至少一波长转换区以及一反射区。控制模块分别与激光光源模块及波长转换模块电连接，其中在一第一时段中，控制模块控制第一激光光束的发光量大于第二激光光束的发光量，在一第二时段中，控制模块控制第一激光光束的发光量小于第二激光光束的发光量，其中第一时段为当波长转换模块的反射区切入第一激光光束与第二激光光束的传递路径的时段，第二时段为当波长转换模块的至少一波长转换区切入第一激光光束与第二激光光束的传递路径的时段。

为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种投影装置。投影装置包括上述的照明系统、至少一光阀以及一投影镜头。照明系统用于提供一照明光束。光阀位于照明光束的传递路径上，且用于将照明光束转换成一影像光束。投影镜头位于影像光束的传递路径上，且用于将影像光束转换成一投影光束。

基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，投影装置的照明系统即可借由在不同时段中控制第一激光光束的发光量与第二激光光束的发光量的比例，而使照明光束具有良好的色彩表现，并且，在本实施例中，由于第一激光元件与第二激光元件会同时开启与运作，因此皆可用于提供蓝光或激发波长转换材料，因此可减少照明系统所需设置的激光元件的数目总量，而可减少成本。并且，由于激光元件的数目总量减少，亦有助于投影装置的散热。此外，由于第一激光元件与第二激光元件皆设置于激光光源模块中，并具有相同的光路，因此光路设计较为简洁，整体的装置体积也得以减少。此外，由于短波长的第二激光光束在人眼视觉比较偏紫，因此借由长波长的第一激光光束进行混光，可以改善蓝光偏紫的问题，进而使照明光束具有良好的色彩表现。

为让本实用新型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1A是本实用新型一实施例的一种投影装置的光学架构示意图。

图1B是第一激光光束与第二激光光束在不同时段中提供的发光量的时序示意图。

图1C是图1A的一种波长转换模块的俯视图。

图1D是图1A的一种滤光模块的俯视图。

图1E是本实用新型一实施例的一种控制模块与其他构件的方块图。

图1F是本实用新型一实施例的一种照明控制方法的流程图。

图2A是本实用新型一实施例的一种投影装置的光学架构示意图。

图2B是第一激光光束、第二激光光束以及辅助光束在不同时段中提供的发光量的时序示意图。

图2C是本实用新型一实施例的一种控制模块与其他构件的方块图。

图2D是本实用新型一实施例的一种照明控制方法的流程图。

图3A是本实用新型一实施例的一种投影装置的光学架构示意图。

图3B是第一激光光束、第二激光光束以及辅助光束在不同时段中提供的发光量的时序示意图。

图3C是图3A的一种波长转换模块的俯视图。

图3D是本实用新型一实施例的一种照明控制方法的流程图。

具体实施方式

有关本实用新型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一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实用新型。

图1A是本实用新型一实施例的一种投影装置的光学架构示意图。图1B是第一激光光束与第二激光光束在不同时段中提供的发光量的时序示意图。图1C是图1A的一种波长转换模块的俯视图。图1D是图1A的一种滤光模块的俯视图。请参照图1，投影装置200包括照明系统100、至少一光阀210以及一投影镜头220。照明系统100用于提供一照明光束70。在本实施例中，光阀210 的数量为一个，但本实用新型不局限于此，在其他实施例中，光阀210的数量亦可为多个。此外，在本实施例中，光阀210可为一数字微镜元件(digital micro-mirrordevice,DMD)或是一硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS panel)。然而，在其他实施例中，光阀210亦可以是穿透式液晶面板或其他光束调变器。

具体而言，如图1A所示，在本实施例中，照明系统100包括一激光光源模块110、一波长转换模块120、一控制模块130、一第一分光元件DN、一聚光透镜CL1、一光传递元件LT、一滤光模块140以及一光均匀化元件150。如图1A所示，在本实施例中，激光光源模块110包括至少一第一激光元件111与至少一第二激光元件112，而可用于同时发出一第一激光光束50B1与一第二激光光束50B2。至少一第一激光元件111用于发出第一激光光束 50B1，至少一第二激光元件112用于发出第二激光光束50B2。举例而言，在本实施例中，至少一第一激光元件111与至少一第二激光元件112分别可为包括多个排成阵列的蓝光激光二极管(未绘示)，但本实用新型不局限于此。

具体而言，在本实施例中，第一激光光束50B1与第二激光光束50B2皆为蓝色激光光束，但第一激光光束50B1的主波长大于第二激光光束50B2的主波长。举例而言，在本实施例中，第一激光光束50B1的波段范围可为455至470纳米，第二激光光束50B2 的波段范围可为440至455纳米，且第一激光光束50B1的主波长与第二激光光束50B2的主波长的差值小于30纳米。

进一步而言，如图1A所示，在本实施例中，第一分光元件 DN位于激光光源模块110与波长转换模块120之间，第一分光元件DN具有一第一区R1与一第二区R2。举例而言，在本实施例中，第一分光元件DN的第一区R1例如可让蓝色光束穿透，而对其他颜色(如红色、绿色、黄色等)的光束提供反射作用。也就是说，第一分光元件DN的第一区R1可让蓝色的第一激光光束 50B1与第二激光光束50B2穿透，如此一来，从激光光源模块110 同时发出的第一激光光束50B1与第二激光光束50B2沿着同一方向传递至第一分光元件DN，且可同时经由第一分光元件DN的第一区R1传递至波长转换模块120。

如图1A所示，在本实施例中，波长转换模块120位于第一激光光束50B1与第二激光光束50B2的传递路径上，而聚光透镜CL1 位于第一分光元件DN与波长转换模块120之间。如图1A与图 1C所示，在本实施例中，波长转换模块120具有至少一波长转换区WR以及一反射区RR，来自第一分光元件DN的第一区R1的第一激光光束50B1与第二激光光束50B2经由聚光透镜CL1偏心入射波长转换模块120。例如第一激光光束50B1与第二激光光束 50B2从图1A中所示的聚光透镜CL1的左半边通过并入射波长转换模块120。

具体而言，在本实施例中，波长较短的第二激光光束50B2 较有效率地激发波长转换模块120的至少一波长转换区WR的波长转换材料，而使第二激光光束50B2较容易被转换为至少一转换光束60。举例而言，若波长较短的第二激光光束50B2对至少一波长转换区WR的波长转换材料的激发效率为100％的话，波长较长的第一激光光束50B1对至少一波长转换区WR的波长转换材料的激发效率则为80％。如此，第二激光光束50B2以及第一激光光束50B1可经由波长转换模块120的至少一波长转换区WR而全部或至少部分被转换为至少一转换光束60。其中，波长转换模块120 例如具有一对应于至少一波长转换区WR的反射层，或是波长转换模块120具有一金属基板，用于反射转换光束60。另一方面，波长转换模块120的反射区RR用于反射第一激光光束50B1与第二激光光束50B2而使第一激光光束50B1与第二激光光束50B2 被传递至后续的光学元件。

此外，波长转换模块120还包括一与控制模块130电连接的第一致动器(未绘示)。控制模块130可控制第一致动器，用于驱动波长转换模块120旋转，进而使至少一波长转换区WR以及反射区RR在不同时间中切入第一激光光束50B1与第二激光光束 50B2的传递路径，而选择性地使第一激光光束50B1与第二激光光束50B2被转换为至少一转换光束60或反射。也就是说，在本实施例中，控制模块130可借由第一致动器来控制波长转换模块 120的反射区RR切入第一激光光束50B1与第二激光光束50B2 的传递路径的时段，并将其设定为第一时段T1，且亦可借由第一致动器来控制波长转换模块120的至少一波长转换区WR切入第一激光光束50B1与第二激光光束50B2的传递路径的时段，并将其设定为第二时段T2。

之后，如图1A所示，在本实施例中，来自波长转换模块120 的第一激光光束50B1与第二激光光束50B2与至少一转换光束60 则可再被导引至后续的光学元件上。在本实施例中，在第一时段 T1中，第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2被波长转换模块120的反射区RR反射后，会经由聚光透镜CL1传递至第一分光元件DN的第二区R2，而被反射区RR反射的第一激光光束 50B1以及第二激光光束50B2会偏心入射聚光透镜CL1并传递至第二区R2，例如第一激光光束50B1与第二激光光束50B2从图 1A中所示的聚光透镜CL1的右半边通过并入射至第一分光元件 DN的第二区R2。举例而言，在本实施例中，第一分光元件DN 的第二区R2可为部分穿透部分反射元件，因此一部分的第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2被第二区R2反射，而另一部分的第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2通过第二区R2后被传递至后续的光传递元件LT上。于其他实施例中，第一分光元件DN的第二区R2例如可让蓝色光束穿透，而对其他颜色(如红色、绿色、黄色等)的光束提供反射作用，即第一激光光束50B1 以及第二激光光束50B2穿透第二区R2而传递至后续的光传递元件LT。

更详细而言，如图1A所示，在本实施例中，光传递元件LT 位于来自于波长转换模块120的反射区RR的第一激光光束50B1 以及第二激光光束50B2的传递路径上，其中第一分光元件DN的第二区R2位于波长转换模块120与光传递元件LT之间。如此，当第一分光元件DN的第二区R2可为部分穿透部分反射元件时，部分的第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2被第二区R2 反射，而另一部分的第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2 通过第二区R2后被传递至光传递元件LT，且通过第二区R2的另一部分的第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2被光传递元件LT反射。被第二区R2反射的该部分的第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2以及被光传递元件LT反射的该另一部分的第一激光光束50B 1以及第二激光光束50B2的传递方向相同，但会分别入射至后续的另一聚光透镜CL2的两侧，以被聚光透镜 CL2汇聚至滤光模块140上。当第一分光元件DN的第二区R2为可让蓝色光束穿透，而对其他颜色(如红色、绿色、黄色等)的光束提供反射作用时，第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2 穿透第一分光元件DN的第二区R2而被光传递元件LT反射，并朝后续的另一聚光透镜CL2及滤光模块140传递。

如图1A及图1C，在本实施例的波长转换模块120包括两个波长转换区WR，其分别具有可将蓝色光束转换成红色光束的波长转换材料以及可将蓝色光束转换成绿色光束的波长转换材料。在第二时段T2中，波长转换模块120的两个波长转换区WR轮流切入第一激光光束50B1与第二激光光束50B2的传递路径，全部或至少部分第一激光光束50B1与第二激光光束50B2分别被转换为红色光束及绿色光束(转换光束60)且转换光束60被反射至第一分光元件DN，入射至第一分光元件DN的第一区R1的转换光束 60被反射至滤光模块140。当第一分光元件DN的第二区R2可为部分穿透部分反射元件时，部分的转换光束60被第二区R2反射，而另一部分的转换光束60通过第二区R2后被传递至光传递元件 LT，且通过第二区R2的另一部分的转换光束60被光传递元件LT 反射。当第一分光元件DN的第二区R2为可让蓝色光束穿透，而对其他颜色(如红色、绿色、黄色等)的光束提供反射作用时，入射至第一分光元件DN的第二区R2的转换光束60被反射至滤光模块140。

如图1A与图1D所示，在本实施例中，滤光模块140位于第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2与转换光束60的传递路径上，并具有滤光区FR1、FR2与透光区TR。滤光模块140还包括一第二致动器(未绘示)，用于驱动滤光模块140旋转，进而使滤光区FR1、FR2与透光区TR在不同时间中对应地切入转换光束60或是第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2的传递路径。举例而言，在本实施例中，滤光区FR1、FR2在第二时段T2 的不同时段T2R、T2G中会对应地切入转换光束60的传递路径，以分别形成第一色光与第二色光，在本实施例中，第一色光与第二色光分别为更纯色的红色色光与绿色色光。另一方面，透光区 TR在第一时段T1中亦会对应地切入被传递至滤光模块140的第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2的传递路径，以形成蓝色色光。如此，即可使第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2与转换光束60依时序地通过滤光模块140后形成具有多种不同颜色的照明光束70。

也就是说，在本实施例中，照明系统100会在第一时段T1 中提供照明光束70的蓝色色光部分，而在第二时段T2中分别提供照明光束70的红色色光与绿色色光部分。具体而言，由于人眼对长波长的第一激光光束50B1感受较佳，而短波长的第二激光光束50B2对波长转换材料的激发效率较好，因此在本实施例中，控制模块130可在第一时段T1中提高第一激光光束50B1相对于第二激光光束50B2的比例，并在第二时段T2中提高第二激光光束50B2相对于第一激光光束50B1的比例，以使照明光束70具有良好的色彩表现，以下将搭配图1E与图1F进行进一步地解说。

图1E是本实用新型一实施例的一种控制模块130与其他构件的方块图。图1F是本实用新型一实施例的一种照明控制方法的流程图。如图1E所示，控制模块130分别与激光光源模块110以及波长转换模块120电连接。如此，控制模块130能控制激光光源模块110以及波长转换模块120的运作。举例而言，图1A所示的照明系统100与投影装置200可用于执行图1F的照明控制方法，以在不同时段中控制第一激光光束50B1的发光量与第二激光光束50B2的发光量，并借此使照明光束70具有良好的色彩表现。

举例而言，如图1B与图1F所示，当照明系统100与投影装置200开启时，控制模块130可执行步骤S110，在第一时段T1 中，控制模块130控制第一激光光束50B1的发光量大于第二激光光束50B2的发光量，接着，执行步骤S120，在第二时段T2中，控制模块130控制第一激光光束50B1的发光量小于第二激光光束 50B2的发光量。之后，控制模块130再返回执行步骤S110、S120，直至照明系统100与投影装置200关闭。

举例而言，控制模块130控制第一激光光束50B1的发光量与第二激光光束50B2的发光量的方法可借由下述方法而达成，但本实用新型不局限于此。

举例而言，在一例中，如图1E所示，照明系统100还包括一电源模块PS，电源模块PS电连接于控制模块130及激光光源模块110，用于分别提供电流至激光光源模块110的第一激光元件 111及第二激光元件112。借此，在第一时段T1中，控制模块130 可控制电源模块PS提供至至少一第一激光元件111的电流大于至少一第二激光元件112的电流，且在第二时段T2中，控制模块 130可控制电源模块PS提供至至少一第一激光元件111的电流小于至少一第二激光元件112的电流。如此，即可达成第一激光光束50B1的发光量与第二激光光束50B2的发光量的控制。

举例而言，在另一例中，在第一时段T1中，控制模块130 可控制至少一第一激光元件111的占空比(duty ratio)大于至少一第二激光元件112的占空比，且在第二时段T2中，控制模块130 可控制至少一第一激光元件111的占空比小于至少一第二激光元件112的占空比。如此，亦可达成第一激光光束50B1的发光量与第二激光光束50B2的发光量的控制。

举例而言，在又一例中，照明系统100可包括多个第一激光元件111及多个第二激光元件112，并且，在第一时段T1中，控制模块130可控制第一激光元件111处于开启状态的数目大于第二激光元件112处于开启状态的数目，且在第二时段T2中，控制模块130可控制第一激光元件111处于开启状态的数目小于第二激光元件112处于开启状态的数目。如此，亦可达成第一激光光束50B1的发光量与第二激光光束50B2的发光量的控制。

此外，控制模块130控制第一激光光束50B1的发光量与第二激光光束50B2的发光量的方法亦可借由同时实施上述方法或其中任二者而达成，本实用新型皆不局限于此。

如此一来，投影装置200的照明系统100即可借由在不同时段中控制第一激光光束50B1的发光量与第二激光光束50B2的发光量的比例，而使照明光束70具有良好的色彩表现，并且，在本实施例中，由于第一激光元件111与第二激光元件112会同时开启与运作，因此皆可用于提供蓝光或激发波长转换材料，因此可减少照明系统100所需设置的激光元件的数目总量，而可减少成本。并且，由于激光元件的数目总量减少，亦有助于投影装置200的散热。此外，由于第一激光元件111与第二激光元件112皆设置于激光光源模块110中，并具有相同的光路，因此光路设计较为简洁，整体的装置体积也得以减少。此外，由于短波长的第二激光光束50B2在人眼视觉比较偏紫，因此借由长波长的第一激光光束50B1进行混光，可以改善蓝光偏紫的问题，进而使照明光束 70具有良好的色彩表现。

另一方面，如图1A所示，在本实施例中，光均匀化元件150 位于照明光束70的传递路径上。在本实施例中，光均匀化元件 150包括一积分柱(Integration Rod)，但本实用新型不局限于此。更详细而言，如图1A所示，当通过滤光模块140后所形成的照明光束70传递至光均匀化元件150时，光均匀化元件150可使照明光束70均匀化，并使其传递至光阀210。

接着，如图1A所示，光阀210位于照明光束70的传递路径上，且用于将照明光束70调制成一影像光束80。投影镜头220 位于影像光束80的传递路径上且用于将影像光束80形成一投影光束90，以将投影光束90投影至一屏幕(未绘示)上，并形成影像画面。由于照明光束70照射在光阀210上后，光阀210依序将照明光束70调制不同颜色的影像光束80传递至投影镜头220，因此，投影镜头220接收来自光阀210所调制出的影像光束80，而投影镜头220所投影出的影像画面便能够成为彩色画面。

图2A是本实用新型一实施例的一种投影装置的光学架构示意图。图2B是第一激光光束、第二激光光束以及辅助光束在不同时段中提供的发光量的时序示意图。图2C是本实用新型一实施例的一种控制模块与其他构件的方块图。图2D是本实用新型一实施例的一种照明控制方法的流程图。请参照图2A至2D，图2A的照明系统100A与投影装置200A与图1的照明系统100与投影装置200类似，而差异如下所述。具体而言，如图2A所示，在本实施例中，照明系统100A还包括一辅助光源AL。辅助光源AL用于提供一辅助光束50R，辅助光束50R的主波长不同于第一激光光束50B1的主波长以及第二激光光束50B2的主波长。举例而言，辅助光束50R的主波长与所述第二激光光束50B2的主波长的差值大于100纳米。并且，在本实施例中，辅助光源AL例如为红光激光光源，且可为多个排成阵列的红光激光二极管(未绘示)，辅助光束50R为红色光束。辅助光束50R沿着垂直于从激光光源模块110同时发出的第一激光光束50B1与第二激光光束50B2的所述传递方向的方向传递至第一分光组件DN_A。

进一步而言，如图2A所示，在本实施例中，照明系统100A 的第一分光元件DN_A以及光传递元件LT_A皆位于第一激光光束50B1、第二激光光束50B2及辅助光束50R的传递路径上。并且，在本实施例中，第一分光元件DN_A的第一区R1例如可让蓝色光束与红色光束穿透，而对其他颜色(如绿色、黄色等)的光束提供反射作用，而第一分光元件DN_A的第二区R2例如可为对蓝色光束提供部分穿透与部分反射的作用，但允许红色光束穿透，或是可为让蓝色光束与红色光束穿透，而对其他颜色(如绿色、黄色等)的光束提供反射作用。而光传递元件LT则可让红色光束穿透，而对其他颜色(如蓝色、绿色、黄色等)的光束提供反射作用。如此，辅助光源AL的辅助光束50R可经由穿透第一分光元件DN_A以及光传递元件LT_A而传递至滤光模块140。如图2A所示，在本实施例的波长转换模块120包括一个波长转换区WR，其具有可将蓝色光束转换成绿色光束(转换光束60)的波长转换材料。而第一激光光束50B1、第二激光光束50B2以及转换光束60亦可循着类似于图1A的照明系统100的光路，而传递至滤光模块140。

进一步而言，如图2A与图2C所示，控制模块130还与辅助光源AL电连接，且图2A所示的照明系统100A可用于执行图2D 的照明控制方法，以在不同时段中控制第一激光光束50B1的发光量与第二激光光束50B2的发光量，并使借此使照明光束70具有良好的色彩表现。

举例而言，如图2B与图2D所示，当照明系统100A与投影装置200A开启时，控制模块130可执行步骤S210，在第一时段 T1中，控制模块130控制第一激光光束50B1的发光量大于第二激光光束50B2的发光量，且不提供辅助光束50R，接着，执行步骤S220，在第二时段T2中，控制模块130控制第一激光光束50B1 的发光量小于第二激光光束50B2的发光量，且不提供辅助光束 50R，接着，执行步骤S230，辅助光源AL在一第三时段T3中提供辅助光束50R，其中第三时段T3与第一时段T1以及第二时段 T2皆不重叠，且在第三时段T3中，控制模块130关闭激光光源模块110，即在第三时段T3，激光光源模块110不提供第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2。之后，控制模块130再返回执行步骤S210、S220、S230，直至照明系统100A与投影装置200A 关闭。

此外，在本实施例中，执行步骤S210、S220与步骤S110、 S120的方式细节相同，相关细节请参照执行步骤S110、S 120A的相关说明段落，在此不再赘述。并且，值得注意的是，在本实施例中，控制模块130虽以依序执行步骤S210、S220、S230的方式而运作，但本实用新型不局限于此，在其他的实施例中，控制模块130亦可以不同的顺序执行步骤S210、S220、S230，只要第三时段T3与第一时段T1以及第二时段T2皆不重叠即可。

如此，如图1C、图1D、图2A至图2D所示，在本实施例中，波长转换模块120的反射区RR与滤光模块140的透光区TR在第一时段T1中仍会对应地切入第一激光光束50B1与第二激光光束 50B2的传递路径，以形成蓝色色光。另一方面，波长转换模块120 的波长转换区WR与滤光模块140的滤光区FR2在第二时段T2 中会对应地切入转换光束60的传递路径，以形成第二色光，在本实施例中，第二色光为绿色色光。并且，滤光模块140的滤光区 FR1在第三时段T3中亦会对应地切入被传递至滤光模块140的辅助光束50R的传递路径，以形成更纯的红色色光。如此，即可使第一激光光束50B 1以及第二激光光束50B2、转换光束60以及辅助光束50R依时序地形成具有多种不同颜色的照明光束70。

如此，照明系统100A能借由辅助光源AL的配置，增加照明光束70中的红光比例，而能提升投影画面的红色色彩表现，进而使输出的光束具有良好的色彩表现。此外，在本实施例中，由于

图2A的照明系统100A与图1的照明系统100采用了相同的激光光源模块110的结构与类似的照明控制方法，因此，照明系统100A 能达到与前述的照明系统100类似的效果与优点，在此就不再赘述。并且，采用了照明系统100A的投影装置200A亦能因此呈现具有良好色彩表现的影像画面，而亦能达到与前述的投影装置200 类似的效果与优点，在此就不再赘述。

值得注意的是，在本实施例中，辅助光源AL虽以红光激光光源，而辅助光束50R为红色光束为例，但本实用新型不局限于此。在另一实施例中，辅助光源AL亦可为绿光激光光源，而辅助光束50R为绿色光束，而此时的转换光束通过滤光区后所形成的色光则为第一色光，即为红光色光。如此，亦可使照明系统100A 与投影装置200A达到前述的效果与优点，在此就不再赘述。

图3A是本实用新型一实施例的一种投影装置的光学架构示意图。图3B是第一激光光束、第二激光光束以及辅助光束在不同时段中提供的发光量的时序示意图。图3C是图3A的一种波长转换模块的俯视图。图3D是本实用新型一实施例的一种照明控制方法的流程图。请参照图3A至图3D，图3A的投影装置400与图 1A的投影装置200类似，而差异如下所述。在本实施例中，投影装置400的光阀410的数量为二个，分别为光阀410a、410b。此外，图3A的投影装置400的照明系统300与图2A的照明系统100A 类似，差异在于照明系统300的波长转换模块320与图1C的波长转换模块120类似，但波长转换模块320的反射区RR与波长转换区WR的区域所占比例与波长转换模块120不同，而图3A的照明系统300没有配置滤光模块，而是配置一扩散元件340，其中扩散元件340可以是扩散片(Diffuser)或是可旋转的扩散轮(Diffuser Wheel)。

具体而言，如图3B所示，在本实施例中，由于投影装置400 有两个光阀410a、410b，因此激光光源模块110与辅助光源AL 可分别被独立控制并同时开启，而仍可分别形成照明光束70中的不同色光。举例而言，在本实施例中，图3A所示的照明系统300 可用于执行图3C的照明控制方法，以在不同时段中控制第一激光光束50B1的发光量与第二激光光束50B2的发光量，并使借此使照明光束70具有良好的色彩表现。

举例而言，如图3A、图3B与图3D所示，当照明系统300 与投影装置400开启时，控制模块130可执行步骤S310，在第一时段T1中，控制模块130控制第一激光光束50B1的发光量大于第二激光光束50B2的发光量，接着，执行步骤S320，在第二时段T2中，控制模块130控制第一激光光束50B1的发光量小于第二激光光束50B2的发光量，之后，控制模块130再返回执行步骤 S310、S320，直至照明系统300与投影装置400关闭。并且，在执行步骤S310、S320的同时，亦可执行步骤S330，辅助光源AL 在第三时段T3中提供辅助光束50R，其中第三时段T3与第一时段T1以及第二时段T2可重叠，且在第三时段T3中，控制模块 130仍开启激光光源模块110。此外，在本实施例中，执行步骤 S310、S320与步骤S110、S120的方式细节相同，相关细节请参照执行步骤S110、S120的相关说明段落，在此不再赘述。

如此，如图3A、图3B、图3C与图3D所示，在本实施例中，波长转换模块320的反射区RR在第一时段T1中会对应地切入第一激光光束50B1与第二激光光束50B2的传递路径，以形成蓝色色光。另一方面，波长转换模块320的波长转换区WR在第二时段T2中会对应地切入转换光束60的传递路径，以形成第二色光，在本实施例中，第二色光为绿色色光。并且，辅助光束50R在第三时段T3中会被传递至扩散元件340，而可形成红色色光。当第一时段T1与第三时段T3重叠时，蓝色色光(第一激光光束50B1 与第二激光光束50B2)及红色色光(辅助光束50R)会同时通过扩散元件340并进入光均匀化元件150。当第二时段T2与第三时段T3 重叠时，红色色光(辅助光束50R)与绿色色光(转换光束60)会同时通过扩散元件340并进入光均匀化元件150。。如此，即可使第一激光光束50B1以及第二激光光束50B2、辅助光束50R以及转换光束60依时序地形成具有多种不同颜色的照明光束70。

接着，如图3A所示，在本实施例中，分合光单元DC位于照明光束70的传递路径上，且用于将照明光束70形成多个子照明光束70R、70G、70B以及将影像光束80R、80G、80B合并并且借此形成投影光束90。举例而言，如图3A所示，分合光单元DC 可包括具有使蓝光绿光穿透且反射红光的分色镜DMR及具有蓝光绿光反射且使红光穿透的分色镜DMBG。

如此，当激光光源模块110开启时，来自光均匀化元件150 的照明光束70通过分色镜DMR时，照明光束70中绿色色光及蓝色色光的部分能穿透分合光单元DC的分色镜DMR而分别形成多个子照明光束70G、70B，并被传递至后续所对应的光阀410a上。接着，光阀410a再依序将这些对应的多个子照明光束70G、70B 调制成多个影像光束80G、80B。

另一方面，当辅助光源AL开启时，辅助光束50R则会被分合光单元DC的分色镜DMR反射而形成子照明光束70R并被传递至后续的其中一光阀410b上。接着，光阀410b再将子照明光束 70R调制成对应的影像光束80R，这些影像光束80R、80G、80B 接续透过分合光单元DC的分色镜DMBG合并并且传递至投影镜头220。并且，投影镜头220位于这些影像光束80R、80G、80B 的传递路径上，且用于将多个影像光束80R、80G、80B转换成一投影光束90，并投影至一屏幕(未绘示)上，因此，所被投影出的影像画面便能够成为彩色画面。

如此，照明系统300能借由辅助光源AL的配置，增加照明光束70中的红光比例，而能提升投影画面的红色色彩表现，进而使输出的光束具有良好的色彩表现。此外，在本实施例中，由于投影装置400采用了照明系统300，因此亦能达到与前述的投影装置200类似的效果与优点，在此就不再赘述。

综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，投影装置的照明系统即可借由在不同时段中控制第一激光光束的发光量与第二激光光束的发光量的比例，而使照明光束具有良好的色彩表现，并且，在本实施例中，由于第一激光元件与第二激光元件会同时开启与运作，因此皆可用于提供蓝光或激发波长转换材料，因此可减少照明系统所需设置的激光元件的数目总量，而可减少成本。并且，由于激光元件的数目总量减少，亦有助于投影装置的散热。此外，由于第一激光元件与第二激光元件皆设置于激光光源模块中，并具有相同的光路，因此光路设计较为简洁，整体的装置体积也得以减少。此外，由于短波长的第二激光光束在人眼视觉比较偏紫，因此借由长波长的第一激光光束进行混光，可以改善蓝光偏紫的问题，进而使照明光束具有良好的色彩表现。此外，本实用新型的实施例的照明控制方法能简易地调整上述照明系统以及投影装置中的照明光束，而能在不同时段中控制第一激光光束的发光量与第二激光光束的发光量，并借此使照明光束具有良好的色彩表现。

惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即所有依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索的用途，并非用来限制本实用新型的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用于命名元件(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：

50B1：第一激光光束

50B2：第二激光光束

50R：辅助光束

60：转换光束

70：照明光束

70R、70G、70B：子照明光束

80、80R、80G、80B：影像光束

90：投影光束

100、100A、300：照明系统

110：激光光源模块

111：第一激光元件

112：第二激光元件

120、320：波长转换模块

130：控制模块

140：滤光模块

150：光均匀化元件

200、200A、400：投影装置

210、410a、410b：光阀

220：投影镜头

340：扩散元件

RR：反射区

WR：波长转换区

FR1、FR2：滤光区

TR：透光区

AL：辅助光源

DN、DN_A：第一分光元件

R1：第一区

R2：第二区

CL1、CL2：聚光透镜

LT、LT_A：光传递元件

PS：电源模块

DC：分合光单元

DMR：分色镜

DMBG：分色镜

T1：第一时段

T2：第二时段

T2R、T2G：时段

T3：第三时段

S110、S120、S210、S220、S230、S310、S320、S330：步骤。

Claims (17)

1.一种照明系统，其特征在于，包括激光光源模块、波长转换模块以及控制模块，其中：

所述激光光源模块用于同时发出第一激光光束与第二激光光束，所述第一激光光束的主波长大于所述第二激光光束的主波长；

所述波长转换模块位于所述第一激光光束与所述第二激光光束的传递路径上，具有至少一波长转换区以及反射区；以及

所述控制模块分别与所述激光光源模块及所述波长转换模块电连接，其中在第一时段中，所述控制模块控制所述第一激光光束的发光量大于所述第二激光光束的发光量，在第二时段中，所述控制模块控制所述第一激光光束的发光量小于所述第二激光光束的发光量，其中所述第一时段为当所述波长转换模块的所述反射区切入所述第一激光光束与所述第二激光光束的所述传递路径的时段，所述第二时段为当所述波长转换模块的所述至少一波长转换区切入所述第一激光光束与所述第二激光光束的所述传递路径的时段。

2.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述激光光源模块包括至少一第一激光元件与至少一第二激光元件，其中所述至少一第一激光元件用于发出所述第一激光光束，所述至少一第二激光元件用于发出所述第二激光光束，且所述第一激光光束的主波长与所述第二激光光束的主波长的差值小于30纳米。

3.根据权利要求2所述的照明系统，其特征在于，在所述第一时段中，所述控制模块控制通过所述至少一第一激光元件的电流大于所述至少一第二激光元件的电流，且在所述第二时段中，所述控制模块控制通过所述至少一第一激光元件的电流小于所述至少一第二激光元件的电流。

4.根据权利要求2所述的照明系统，其特征在于，在所述第一时段中，所述控制模块控制所述至少一第一激光元件的占空比大于所述至少一第二激光元件的占空比，且在所述第二时段中，所述控制模块控制通过所述至少一第一激光元件的占空比小于所述至少一第二激光元件的占空比。

5.根据权利要求2所述的照明系统，其特征在于，所述至少一第一激光元件的数目及所述至少一第二激光元件的数目皆为多个，在所述第一时段中，所述控制模块控制所述多个第一激光元件处于开启状态的数目大于所述多个第二激光元件处于开启状态的数目，且在所述第二时段中，所述控制模块控制通过所述多个第一激光元件处于开启状态的数目小于所述多个第二激光元件处于开启状态的数目。

6.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括：

辅助光源，用于提供辅助光束，所述辅助光束的主波长不同于所述第一激光光束的所述主波长以及所述第二激光光束的所述主波长，其中所述辅助光源在第三时段中提供所述辅助光束，其中所述第三时段与所述第一时段以及所述第二时段皆不重叠，且在所述第三时段中，所述控制模块关闭所述激光光源模块。

7.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括：

辅助光源，用于提供辅助光束，所述辅助光束的主波长不同于所述第一激光光束的所述主波长以及所述第二激光光束的所述主波长，其中所述辅助光源在第三时段中提供所述辅助光束，所述第三时段与所述第一时段以及所述第二时段重叠。

8.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括：

第一分光元件，位于所述激光光源模块与所述波长转换模块之间，所述分光元件具有第一区与第二区，其中所述第一激光光束与所述第二激光光束同时经由所述第一分光元件的所述第一区传递至所述波长转换模块。

9.根据权利要求8所述的照明系统，其特征在于，还包括：

聚光透镜，位于所述第一分光元件与所述波长转换模块之间，所述第一激光光束与所述第二激光光束经由所述聚光透镜偏心入射所述波长转换模块，且在所述第一时段中，所述第一激光光束以及所述第二激光光束被所述波长转换模块的所述反射区反射后，经由所述聚光透镜传递至所述第一分光元件的所述第二区。

10.根据权利要求8所述的照明系统，其特征在于，还包括：

光传递元件，位于来自于所述波长转换模块的所述反射区的所述第一激光光束以及所述第二激光光束的传递路径上，其中所述第一分光元件的所述第二区位于所述波长转换模块与所述光传递元件之间，部分的所述第一激光光束以及所述第二激光光束被所述第二区反射，而另一部分的所述第一激光光束以及所述第二激光光束通过所述第二区后被传递至所述光传递元件，且通过所述第二区的所述另一部分的所述第一激光光束以及所述第二激光光束被所述光传递元件反射。

11.一种投影装置，其特征在于，包括照明系统、至少一光阀以及投影镜头，其中：

所述照明系统用于提供照明光束，并且所述照明系统包括激光光源模块、波长转换模块以及控制模块，其中：

所述激光光源模块用于同时发出第一激光光束与第二激光光束，所述第一激光光束的主波长大于所述第二激光光束的主波长；

所述波长转换模块位于所述第一激光光束与所述第二激光光束的传递路径上，具有至少一波长转换区以及反射区；以及

所述控制模块分别与激光光源模块及所述波长转换模块电性连接，其中在第一时段中，所述控制模块控制所述第一激光光束的发光量大于所述第二激光光束的发光量，在第二时段中，所述控制模块控制所述第一激光光束的发光量小于所述第二激光光束的发光量，其中所述第一时段为当所述波长转换模块的所述反射区切入所述第一激光光束与所述第二激光光束的所述传递路径的时段，所述第二时段为当所述波长转换模块的所述至少一波长转换区切入所述第一激光光束与所述第二激光光束的所述传递路径的时段；

所述至少一光阀设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为影像光束；以及

所述投影镜头设置于所述影像光束的传递路径上，用于将所述影像光束转换为投影光束。

12.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述激光光源模块包括至少一第一激光元件与至少一第二激光元件，其中所述至少一第一激光元件用于发出所述第一激光光束，所述至少一第二激光元件用于发出所述第二激光光束，且所述第一激光光束的主波长与所述第二激光光束的主波长的差值小于30纳米。

13.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，在所述第一时段中，所述控制模块控制通过所述至少一第一激光元件的电流大于所述至少一第二激光元件的电流，且在所述第二时段中，所述控制模块控制通过所述至少一第一激光元件的电流小于所述至少一第二激光元件的电流。

14.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，在所述第一时段中，所述控制模块控制所述至少一第一激光元件的占空比大于所述至少一第二激光元件的占空比，且在所述第二时段中，所述控制模块控制通过所述至少一第一激光元件的占空比小于所述至少一第二激光元件的占空比。

15.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述至少一第一激光元件的数目及所述至少一第二激光元件的数目皆为多个，在所述第一时段中，所述控制模块控制所述多个第一激光元件处于开启状态的数目大于所述多个第二激光元件处于开启状态的数目，且在所述第二时段中，所述控制模块控制通过所述多个第一激光元件处于开启状态的数目小于所述多个第二激光元件处于开启状态的数目。

16.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：

辅助光源，用于提供辅助光束，所述辅助光束的主波长不同于所述第一激光光束的所述主波长以及所述第二激光光束的所述主波长，其中所述辅助光源在第三时段中提供所述辅助光束，其中所述第三时段与所述第一时段以及所述第二时段皆不重叠，且在所述第三时段中，所述控制模块关闭所述激光光源模块。

17.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，还包括：

辅助光源，用于提供辅助光束，所述辅助光束的主波长不同于所述第一激光光束的所述主波长以及所述第二激光光束的所述主波长，其中所述辅助光源在第三时段中提供所述辅助光束，所述第三时段与所述第一时段以及所述第二时段重叠。