CN211086896U - 波长转换模块以及投影装置 - Google Patents

波长转换模块以及投影装置 Download PDF

Info

Publication number
CN211086896U
CN211086896U CN201921917998.6U CN201921917998U CN211086896U CN 211086896 U CN211086896 U CN 211086896U CN 201921917998 U CN201921917998 U CN 201921917998U CN 211086896 U CN211086896 U CN 211086896U
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
wavelength conversion
annular
region
conversion module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn - After Issue
Application number
CN201921917998.6U
Other languages
English (en)
Inventor
潘浩炜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coretronic Corp
Original Assignee
Coretronic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coretronic Corp filed Critical Coretronic Corp
Priority to CN201921917998.6U priority Critical patent/CN211086896U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN211086896U publication Critical patent/CN211086896U/zh
Withdrawn - After Issue legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

一种波长转换模块,用于接收激发光束。波长转换模块包括基板及配置于基板上的波长转换材料,基板包括环状光照射区,波长转换材料环状配置于至少部分环状光照射区。激发光束在第一时序入射至环状光照射区的波长转换材料而转换成的第一色光具有第一光强度,激发光束在第二时序入射至环状光照射区的波长转换材料而转换成的第一色光具有第二光强度,且第一光强度与第二光强度不同。本实用新型提供的波长转换模块用于投影装置时能消除暗画面中出现的颤化杂讯。另外,一种投影装置亦被提出。本实用新型提供的投影装置能提供具有良好的影像品质的画面。

Description

波长转换模块以及投影装置
技术领域
本实用新型是有关于一种光学模块以及包含上述光学模块的光学装置,且特别是有关于一种波长转换模块以及投影装置。
背景技术
近来以发光二极管(light-emitting diode,LED)和激光二极管(laser diode,LD)等固态光源为主的投影装置渐渐在市场上占有一席之地。由于激光二极管具有高于约20%的发光效率,为了突破发光二极管的光源限制,因此渐渐发展了以激光光源激发荧光粉而产生投影机所需用的纯色光源。
现有一种多片式光阀的数字光处理(Digital Light Processing,DLP)投影机的架构,其主要是借由作为光阀的数字微镜装置(Digital Micromirror Device,DMD)上的微镜片阵列快速的摆动,使得照射在数字微镜装置上的照明光束被反射通过或不通过投影镜头(Projection Lens)来形成投影画面每个像素(pixel)的明暗。然而,受限于数字微镜装置的摆动速度,因此,已知的投影机在显示暗色画面的时候会产生颤化杂讯(ditheringnoise),而造成观赏者的不舒适感。
「背景技术」部分只是用来说明了解本实用新型内容,因此在「背景技术」部分所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的公知技术。在「背景技术」部分所揭露的内容,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本领域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波长转换模块,其用于投影装置时,能消除暗画面中出现的颤化杂讯。
本实用新型提供一种投影装置,能提供具有良好的影像品质的画面。
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。
为达上述之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波长转换模块。波长转换模块用于接收激发光束,其特征在于,波长转换模块包括基板及配置于基板上的波长转换材料,基板包括环状光照射区,波长转换材料环状配置于至少部分环状光照射区,基板用于以一转轴为中心而转动,其中当激发光束被传递至波长转换模块时,激发光束的第一部分入射于波长转换材料而转换为第一色光,激发光束的第二部分入射于环状光照射区而形成第二色光,第一色光与第二色光同时自波长转换模块出光,且激发光束在第一时序入射至环状光照射区的波长转换材料而转换成的第一色光具有第一光强度,激发光束在第二时序入射至环状光照射区的波长转换材料而转换成的第一色光具有第二光强度,且第一光强度与第二光强度不同。
为达上述之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。投影装置包括照明系统、分合光单元、至少二光阀以及投影镜头。照明系统用于提供照明光束,且照明系统包括激发光源以及前述的波长转换模块。激发光源用于发出激发光束,波长转换模块位于激发光束的传递路径上。分合光单元位于照明光束的传递路径上,且用于将照明光束转换成多个子照明光束。至少二光阀位于多个子照明光束的传递路径上且用于将对应的多个子照明光束转换成多个影像光束。投影镜头位于多个影像光束的传递路径上且用于将多个影像光束转换成投影光束,其中多个影像光束经由分合光单元传递至投影镜头。
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,波长转换模块与投影装置借由环状光照射区的配置,可使来自同一激发光源的激发光束照射于波长转换模块时,激发光束的一部分被转换为第一色光,同时激发光束的另一部分形成第二色光。并且,波长转换模块亦可透过调整环状光照射区各处的波长转换材料的径向宽度、体积比例、体积浓度或厚度的变化,来分别控制不同时段中的第一色光与第二色光的光强度大小。如此一来,当投影装置需要显示暗画面时,可通过波长转换模块环状光照射区各处的波长转换材料的设计,对应地将所需颜色的影像光束的光强度大小调降到所需数值,因此能极大地降低了整体暗画面的颤化杂讯,进而提升影像品质以及使用者的视觉观感。
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架构示意图。
图1B是图1A的一种波长转换模块的正视示意图。
图1C是图1B的波长转换模块的剖面示意图。
图1D是通过图1B的波长转换模块所转换的第一色光随时间变化的强度分布图。
图1E是通过图1B的波长转换模块所形成的第二色光随时间变化的强度分布图。
图1F是图1A的另一种波长转换模块的剖面示意图。
图1G是图1A的另一种波长转换模块的剖面示意图。
图1H是图1A的另一种波长转换模块的剖面示意图。
图1I是图1A的另一种波长转换模块的剖面示意图。
图2A至图3C是图1A的各种照明系统的架构示意图。
图4A是图1A的另一种波长转换模块的正视示意图。
图4B是图4A的波长转换模块的剖面示意图。
图4C是通过图4A的波长转换模块所转换的第一色光随时间变化的强度分布图。
图4D是通过图4A的波长转换模块所形成的第二色光随时间变化的强度分布图。
图4E是图4A的另一种波长转换模块的剖面示意图。
图4F是图1A的另一种波长转换模块的正视示意图。
图4G至图4J是图4F的各种波长转换模块的剖面示意图。
图5A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。
图5B是图5A的一种波长转换模块的俯视示意图。
图5C是图5B的波长转换模块的剖面示意图。
图5D是图5A的另一种波长转换模块的俯视示意图。
图5E是图5D的波长转换模块的剖面示意图。
图5F是图5A的另一种波长转换模块的俯视示意图。
图5G是图5F的波长转换模块的剖面示意图。
图5H是图5F的另一种波长转换模块的剖面示意图。
图6A至图6C是图1A的各种照明系统的架构示意图。
图7A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。
图7B是图7A的一种分光元件的俯视示意图。
图8A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。
图8B是图8A的一种分光元件的俯视示意图。
图9A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。
图9B是图9A的波长转换模块的俯视示意图。
图9C与图9D是图9B的各种波长转换模块的剖面示意图。
图9E是图9A的波长转换模块的俯视示意图。
图9F与图9G是图9B的各种波长转换模块的剖面示意图。
图9H是图9A的波长转换模块的俯视示意图。
图9I至图9L是图9D的各种波长转换模块的剖面示意图。
图10至图11B是图1A的各种照明系统的架构示意图。
图12是本实用新型一实施例的另一种投影装置的架构示意图。
具体实施方式
有关本实用新型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较佳实施例的详细说明中,将可清楚地呈现。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架构示意图。图1B是图1A的一种波长转换模块的正视示意图。图1C是图1B的波长转换模块的剖面示意图。图1D是通过图1B的波长转换模块所转换的第一色光随时间变化的强度分布图。图1E是通过图1B的波长转换模块所形成的第二色光随时间变化的强度分布图。请参照图1A,在本实施例中,投影装置100包括一照明系统100A、一分合光单元DC、至少二光阀LV以及一投影镜头PL。举例而言,在本实施例中,光阀LV的数量为三个,而分别为光阀LV1、LV2、LV3,但本实用新型不局限于此。在本实施例中,光阀LV例如为数字微镜元件(digital micro-mirror device,DMD)。
具体而言,如图1A所示,照明系统100A用于提供一照明光束70,且包括一激发光源110、一波长转换模块120、一第一分色元件130以及一光传递模块140。激发光源110用于发出一激发光束50。举例而言,在本实施例中,激发光源110为蓝色激光光源,而激发光束50为蓝色激光光束。激发光源110例如可包括多个排成阵列的蓝色激光二极管(未绘示),但本实用新型不局限于此。
具体而言,如图1A所示,在本实施例中,第一分色元件130配置于激发光束50的传递路径上,且位于激发光源110与波长转换模块120之间。具体而言,第一分色元件130可以是分色元件、部分穿透部分反射元件、偏振分光元件或其他各种可将光束分离的元件。举例而言,在本实施例中,第一分色元件130例如为具有黄光反射作用的分色镜(DichroicMirror with Yellow reflection),而可让蓝光穿透,而对黄光提供反射作用。因此,第一分色元件130可让蓝色的激发光束50穿透,如此一来,激发光源110的激发光束50可经由穿透第一分色元件130而传递至波长转换模块120。
进一步而言,如图1A至图1C所示,在本实施例中,波长转换模块120位于激发光束50的传递路径上,且包括基板121及配置于基板121上的波长转换材料WM1,基板121包括环状光照射区OL,波长转换材料WM1环状配置于至少部分环状光照射区OL中,且环状光照射区OL还包括非转换区NT。
进一步而言,如图1A与图1B所示,在本实施例中,当激发光束50传递至波长转换模块120时,激发光束50于波长转换模块120上形成一光斑SP。基板121用于以一转轴为中心而转动,接着,激发光束50的一第一部分入射于波长转换材料WM1而使至少部分光斑SP位于波长转换材料WM1上,且入射于波长转换材料WM1上的激发光束50的所述第一部分转换为一第一色光60Y,激发光束50的第二部分入射于环状光照射区OL的非转换区NT而使至少部分光斑SP位于非转换区NT上,且入射于非转换区NT的激发光束50的所述第二部分形成一第二色光60B。其中激发光束50包含所述第一部分及所述第二部分,且激发光束50入射于环状光照射区OL,使第一色光60Y及第二色光60B同时形成。举例而言,激发光束50的第二部分与激发光束50入射至所述环状光照射区OL的比例数值范围介于5%至30%之间。应注意的是,此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用,其并非用以限定本实用新型。
以下将针对第一色光60Y以及第二色光60B的转换过程进行进一步的解说。
举例而言,在本实施例中,基板121例如为透光基板。并且,如图1B与图1C所示,在本实施例中,波长转换材料WM1形成为为O型环状(O-ring),且波长转换模块120还包括一环状散光层122。举例而言,在本实施例中,波长转换模块120例如为一荧光粉轮(PhosphorWheel),适于以一转轴为中心而进行旋转,波长转换材料WM1包括可激发出黄色光束的荧光粉,而可将激发光束50转换为黄光。换言之,在本实施例中,第一色光60Y为黄光。举例而言,在本实施例中,第一色光60Y为宽谱色光,其主波长与激发光束50的主波长差值(即第一色光60Y的主波长减去激发光束50的主波长差值)会大于等于20奈米。应注意的是,此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用,其并非用以限定本实用新型。
另一方面,如图1C所示,环状散光层122位于基板121上,且环状散光层122配置于基板121与波长转换材料WM1之间。另一方面,如图1B与图1C所示,波长转换材料WM1没有完全覆盖于环状散光层122上,环状散光层122未被波长转换材料WM1所遮挡的部分可于基板121上形成第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2。也就是说,如图1B所示,第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2位于基板121上,对应于环状光照射区OL的波长转换材料WM1位于第一环状散光区OD1与第二环状散光区OD2之间。并且,波长转换材料WM1围绕第一环状散光区OD1,并被第二环状散光区OD2所围绕,即由转轴到基板121的边缘之方向,第一环状散光区OD1、波长转换材料WM1、第二环状散光区OD2依序排列。如此,波长转换材料WM1、第一环状散光区OD1与第二环状散光区OD2能构成环状光照射区OL。
进一步而言,如图1B所示,在本实施例中,第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2对应于波长转换模块120的非转换区NT。如此,由于第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2可以破坏激光光束的同调性,而具有消除激光散斑(Laser Speckle)的功能,因此当激发光束50通过第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2时,则能形成蓝光,并消除激光散斑现象。换言之,在本实施例中,经由非转换区NT所形成的第二色光60B与激发光束50的颜色相同,即为蓝光。
更进一步而言,如图1B及图1C所示,在本实施例中,在环状光照射区OL中的不同位置的波长转换材料WM1的径向宽度不同,因此,当波长转换模块120进行旋转时,激发光束50随时序不同而入射的环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度也随之不同。举例而言,如图1B及图1C所示,环状光照射区OL具有第一区段SE1与第二区段SE2,且第一区段SE1的波长转换材料WM1的宽度固定为第一径向宽度W1,第二区段SE2的波长转换材料WM1的宽度固定为第二径向宽度W2,即当波长转换模块120进行旋转时,第一区段SE1与第二区段SE2会轮流切入激发光束50的传递路径上。并且,如图1C所示,在本实施例中,第一径向宽度W1大于第二径向宽度W2。并且,更具体而言,如图1C至图1D所示,在本实施例中,由于第一区段SE1与第二区段SE2中的波长转换材料WM1的宽度分别为固定值,因此,在本实施例中,第一径向宽度W1实质上为波长转换材料WM1的最大径向宽度,第二径向宽度W2实质上为波长转换材料WM1的最小径向宽度。并且,第一环状宽度W1与第二环状宽度W2的比例大于110%。
另一方面,如图1D所示,在本实施例中,激发光束50在第一时序t1入射至环状光照射区OL的波长转换材料WM1而转换成的第一色光60Y具有第一光强度。激发光束50在第二时序t2入射至环状光照射区OL的波长转换材料WM1而转换成的第一色光60Y具有第二光强度,且第一光强度与第二光强度不同。并且,在本实施例中,第一光强度为第一色光60Y在所有时段中的最大光强度,第二光强度为第一色光60Y在所有时段中的最小光强度。
更具体而言,如图1C与图1D所示,在本实施例中,由于第一径向宽度W1大于第二径向宽度W2,因此,激发光束50分别入射至第一区段SE1的第一位置P1及第二区段SE2的第二位置P2时,在第一位置P1所形成的光斑P所覆盖的波长转换材料WM1的面积也会大于在第二位置P2所形成的光斑SP所覆盖的波长转换材料WM1的面积,进而在第一区段SE1的第一位置P1所形成的光斑SP的光强度也会大于在第二区段SE2的第二位置P2所形成的光斑SP的光强度。另一方面,如图1C与图1E所示,相对地,在本实施例中,激发光束50分别入射至第一区段SE1的第一位置P1及第二区段SE2的第二位置P2时,在第一位置P1所形成的光斑P所覆盖的非转换区NT的面积会小于在第二位置P2所形成的光斑SP所覆盖的非转换区NT的面积,因此,激发光束50入射至第一区段SE1的第一位置P1时的第二色光60B的光强度则会小于入射至第二区段SE2的第二位置P2时的第二色光60B的光强度。因此,在本实施例中,激发光束50在第一时序t1入射至环状光照射区OL的波长转换材料WM1的位置可为位于第一区段SE1中的第一位置P1,而激发光束50在第二时序t2入射至环状光照射区OL的波长转换材料WM1的位置可为位于第二区段SE2中的第二位置P2。
并且,更具体而言,如图1C与图1D所示,第一区段SE1与第二区段SE2的两端交界处分别为第三位置P3与第四位置P4,因此当从第一区段SE1旋转至第二区段SE2的交界处(第三位置P3)时,激发光束50所形成的光斑SP所覆盖的波长转换材料WM1的面积会逐渐变小,此时经由波长转换材料WM1转换而来的第一色光60Y的光强度也会自第一光强度逐渐变小。并且,由于第一区段SE1与第二区段SE2中的波长转换材料WM1的宽度分别为固定值,因此当第三位置P3完全通过激发光束50的传递路径后,光斑SP所覆盖的波长转换材料WM1的面积则会减至一定值,经由波长转换材料WM1转换而来的第一色光60Y的光强度则也会减少至第二光强度后不再改变。反之,当从第二区段SE2旋转至第一区段SE1的交界处(第四位置P4)时,激发光束50所形成的光斑SP所覆盖的波长转换材料WM1的面积会逐渐变大,而经由波长转换材料WM1转换而来的第一色光60Y的光强度则也会自第二光强度增加至第一光强度后不再改变。举例而言,在本实施例中,第一光强度与第二光强度的比例大于110%。
进一步而言,如图1C至图1E所示,在本实施例中,可依据光斑SP所覆盖的面积大小的变化,来区隔出各时段如下:第一时段T1为光斑SP完全位于第一区段SE1,且完全未覆盖第三位置P3或第四位置P4的时段;第二时段T2为光斑SP完全位于第二区段SE2,且完全未覆盖第三位置P3或第四位置P4的时段;第三时段T3为光斑SP的一端自第一区段SE1开始覆盖第三位置P3的时刻至光斑SP的另一端完全离开第三位置P3的时刻之间的时段;第四时段T4为光斑SP的一端自第二区段SE2开始覆盖第四位置P4的时刻至光斑SP的另一端完全离开第四位置P4的时刻之间的时段。并且,如图1C至图1E所示,第一色光60Y在第一时段T1的光强度皆为第一光强度,而第一色光60Y在第二时段T2的光强度皆为第二光强度,因此,在本实施例中,第一时序t1可为第一时段T1的任一时刻,而第一时序t2可为第二时段T2的任一时刻。
如此,波长转换模块120即可透过调整环状光照射区OL的第一区段SE1与第二区段SE2的区段范围以及环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度,来分别控制第一时段T1与第二时段T2的范围以及其中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。
具体而言,如图1A所示,在本实施例中,由于激发光束50会同时入射至波长转换模块120的波长转换材料WM1与非转换区NT,因此第一色光60Y与第二色光60B会同时自波长转换模块120出光。接着,如图1A所示,在本实施例中,波长转换模块120将第一色光60Y反射回第一分色元件130,第二色光60B则在穿透波长转换模块120后被传递至光传递模块140。更进一步说明,本实施例中,波长转换材料WM1与环状散光层122之间还可配置一反射层(未绘示),反射层于径向上的宽度对应于波长转换材料WM1的径向宽度,反射层用以将第一色光60Y反射回第一分色元件130,本实用新型将另举实施例进行进一步的解说。
具体而言,如图1A所示,在本实施例中,光传递模块140位于第二色光60B的传递路径上,用于将自波长转换模块120出射的第二色光60B传递至第一分色元件130。举例而言,在本实施例中,光传递模块140可包括多个反射元件(未标号),而将第二色光60B传递回第一分色元件130,但本实用新型不局限于此。
接着,如图1A所示,在本实施例中,照明系统100A还包括一光均匀化元件150,位于第一色光60Y与第二色光60B的传递路径上。当第一色光60Y与第二色光60B被传递至第一分色元件130时,由于第一分色元件130会反射黄光且使蓝光穿透,因此第二色光60B穿透第一分色元件130,且第一色光60Y被第一分色元件130反射后,光均匀化元件150接收来自第一分色元件130的第一色光60Y及第二色光60B。在本实施例中,光均匀化元件150例如为一积分柱(Integration Rod),但本实用新型不局限于此。如此,当来自波长转换模块120的第一色光60Y与第二色光60B被传递至光均匀化元件150时,光均匀化元件150可使第一色光60Y与第二色光60B均匀化后输出光均匀化元件150而形成照明光束70,并使其传递至光阀LV。
接着,如图1A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转换成多个子照明光束70R、70G、70B。举例而言,如图1A所示,分合光单元DC可包括多个分色镜DM1、DM2,当照明光束70通过不同的分色镜DM1、DM2时,照明光束70的第一色光60Y的部分能被依序分成子照明光束70R、70G,而照明光束70的第二色光60B的部分能被分成子照明光束70B后,而分别被传递至后续所对应的光阀LV,亦即各光阀LV1、LV2、LV3上。
具体而言,如图1A所示,在本实施例中,各光阀LV1、LV2、LV3分别位于多个子照明光束70R、70G、70B的传递路径上,且用于将对应的多个子照明光束70R、70G、70B转换成多个影像光束80R、80G、80B。并且,投影镜头PL位于所述多个影像光束80R、80G、80B的传递路径上,且用于将所述多个影像光束80R、80G、80B结合成一投影光束90而投影至一屏幕(未绘示)上,以形成影像画面。举例而言,由于各子照明光束70R、70G、70B分别会聚在对应的光阀LV1、LV2、LV3上,光阀LV1、LV2、LV3能将对应的子照明光束70R、70G、70B转换成不同颜色的影像光束80R、80G、80B,这些来自光阀LV1、LV2、LV3的影像光束80R、80G、80B会分别经由分合光单元DC传递至投影镜头PL,因此,所被投影出的影像画面便能够成为彩色画面。
并且,如前所述,由于波长转换模块120可通过调整环状光照射区OL的第一区段SE1与第二区段SE2的区段范围以及波长转换材料WM1的径向宽度,来分别控制第一时段T1与第二时段T2的范围以及其中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小,而第一色光60Y的光强度大小会与子照明光束70G的光强度大小相对应,而子照明光束70G的光强度大小会与影像光束80G的光强度大小相对应,因此,在本实施例中,投影装置100即可通过调整波长转换模块120的环状光照射区OL的第一区段SE1与第二区段SE2的区段范围以及波长转换材料WM1的径向宽度来调整不同时段中的影像光束80G的光强度大小。如此一来,当投影装置100需要显示暗画面时,可通过波长转换模块120的第二区段SE2的设置,对应地将影像光束80G的光强度大小调降到所需数值。并且,由于人眼对绿色的敏感度远高于红色与蓝色,因此,暗画面中的颤化杂讯的亮点因影像光束80G的光强度的降低就会变得不明显,因此能极大地降低了整体暗画面的颤化杂讯,进而提升影像品质以及使用者的视觉观感。
此外,在前述的实施例中,波长转换模块120虽以具有环状散光层122为例示,但在另一实施例中,亦可省略环状散光层122的配置,以下将搭配图1F进行进一步的解说。
图1F是图1A的另一种波长转换模块的剖面示意图。在本实施例中,图1F的波长转换模块120F与图1B的波长转换模块120类似,而差异如下所述。请参照图1F,在本实施例中,请参照图1F,在本实施例中,波长转换模块120F不具有环状散光层122,而是于基板121F中添加散射粒子PA,以在基板121F环绕波长转换材料WM1的周围区域上形成波长转换模块120F的第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2,其中散射粒子PA可不需要配置于整个基板121F,而可以仅配置于对应至第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2的基板121F中。也就是说,如图1F所示,基板121F为散射基板,而第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2由基板121F所构成,并且波长转换材料WM1亦会围绕第一环状散光区OD1,并被第二环状散光区OD2所围绕。如此,激发光束50的第二部分所形成的第二色光60B亦仍可穿透基板121F及基板121F中的散射粒子PA所构成的第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2,而被传递至后续的光学元件上。
此外,在其他实施例中,亦可于波长转换材料WM1与基板121之间设置反射层,而使得波长转换模块能将第一色光60Y有效地反射回第一分色元件130,以下将另举实施例进行进一步的解说。
图1G是图1A的另一种波长转换模块的剖面示意图。在本实施例中,图1G的波长转换模块120G与图1B的波长转换模块120类似,而差异如下所述。请参照图1G,在本实施例中,波长转换模块120G还包括反射层RL,且反射层RL设置于波长转换材料WM1与基板121之间,如此,激发光束50的第一部分被转换为第一色光60Y后,即可经由反射层RL有效地被反射回第一分色元件130。更进一步说明,反射层RL设置波长转换材料WM1与环状散光层122之间,使第一色光60Y可有效地被反射回第一分色元件130。反射层RL例如是利用涂布(coating)的方式设置。另一方面,第二部分的激发光束50形成第二色光60B则仍可穿透环状散光层122所形成的第一环状散光区OD1与第二环状散光区OD2以及基板121,而被传递至后续的光学元件上。
图1H是图1A的另一种波长转换模块的剖面示意图。在本实施例中,图1H的波长转换模块120H与图1G的波长转换模块120G类似,而差异如下所述。请参照图1H,在本实施例中,波长转换模块120H的波长转换材料WM1不是覆盖于环状散光层122上,而是位于环状散光层122所形成的第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2之间。换句话说,波长转换模块120H的波长转换材料WM1在自基板121的轴心至基板121的边缘的径向方向上位于环状散光层122所形成的第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2之间。反射层RL设置于波长转换材料WM1与基板121之间。如此,波长转换模块120H亦可借由反射层RL的设置,来使得激发光束50的第一部分被转换为第一色光60Y后,经由反射层RL有效地被反射回第一分色元件130。另一方面,激发光束50的第二部分形成第二色光60B亦仍可穿透环状散光层122所形成的第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2以及基板121,而被传递至后续的光学元件上。
图1I是图1A的另一种波长转换模块的剖面示意图。在本实施例中,图1I的波长转换模块120I与图1G的波长转换模块120G类似,而差异如下所述。请参照图1I,在本实施例中,波长转换模块120I不具有环状散光层122,而是于基板121F中添加散射粒子PA,以在基板121F环绕波长转换材料WM1的周围区域上形成波长转换模块120I的第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2。也就是说,如图1I所示,第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2由基板121F添加散射粒子PA所构成,并且波长转换材料WM1亦会围绕第一环状散光区OD1,并被第二环状散光区OD2所围绕。如此,波长转换模块120I亦可借由反射层RL的设置,来使得第一部分的激发光束50被转换为第一色光60Y后,经由反射层RL有效地被反射回第一分色元件130。另一方面,第二部分的激发光束50形成第二色光60B亦仍可穿透基板121F及基板121F中的散射粒子PA所构成的第一环状散光区OD1及第二环状散光区OD2,而被传递至后续的光学元件上。
如此一来,在前述实施例中,由于波长转换模块120F、120G、120H、120I与图1B的波长转换模块120相似,而能达到相同的功能,因此波长转换模块120F、120G、120H、120I能达到与前述的波长转换模块120类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当波长转换模块120F、120G、120H、120I应用至前述的照明系统100A以及投影装置100时,亦能使照明系统100A以及投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图2A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图2A的照明系统200A与图1A的照明系统100A类似,而差异如下所述。在本实施例中,照明系统200A还包括一辅助光源AL。辅助光源AL用于发出一辅助光束60R,辅助光束60R的波段与第一色光60Y的波段至少部分重叠。举例而言,在本实施例中,辅助光源AL例如为红色激光光源或红色发光二极管光源,辅助光束60R为红光。
具体而言,如图2A所示,在本实施例中,第一分色元件130例如为具有绿橘光反射作用的分色镜(DMGO),而可让蓝光以及红光穿透,并对绿橘光提供反射作用。此外,照明系统200A的光传递模块140中包括一第二分色元件241,位于第二色光60B及辅助光束60R的传递路径上。在本实施例中,第二分色元件241例如为具有蓝光反射作用的分色镜(DMB),而可让红光穿透,并对蓝光提供反射作用。
如此,激发光源110的激发光束50仍可经由穿透第一分色元件130而传递至波长转换模块120。另一方面,辅助光源AL的辅助光束60R可经由穿透第二分色元件241而传递至第一分色元件130,且第二色光60B仍能经由光传递模块140而被传递至第一分色元件130。当来自波长转换模块120的第一色光60Y以及来自光传递模块140的第二色光60B与辅助光束60R皆被传递至第一分色元件130时,第一分色元件130可使第二色光60B与辅助光束60R穿透,并使部分第一色光60G反射后,将辅助光束60R、部分第一色光60G以及第二色光60B导引至光均匀化元件150。在本实施例中,第一色光60Y(黄光)中的部分会被第一分色元件130反射而形成部分第一色光60G例如为绿光。因此,辅助光束60R、部分第一色光60G以及第二色光60B即可在经过第一分色元件130及第二分色元件241后合并形成照明光束70。
如此一来,照明系统200A借由辅助光源AL的配置,将能增加照明光束70中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。此外,在本实施例中,由于照明系统200A与图1A的照明系统100A具有相同的波长转换模块120的结构,因此照明系统200A能达到与前述的照明系统100A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统200A应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图2B是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图2B的照明系统200B与图2A的照明系统200A类似,而差异如下所述。在本实施例中,第一分色元件130例如为具有黄光反射作用的分色镜(DMY),且第二分色元件241位于辅助光束60R以及来自第一分色元件130的第一色光60Y与第二色光60B的传递路径上。并且,在本实施例中,第二分色元件241例如为具有红光反射作用的分色镜(DMR),而可让蓝光与绿光穿透,并对红光提供反射作用。
如此,当第一色光60Y、第二色光60B以及辅助光束60R被传递至第二分色元件241时,第二分色元件241可使来自第一分色元件130的部分第一色光60G与第二色光60B穿透,并反射来自辅助光源AL的辅助光束60R,而将辅助光束60R、部分第一色光60G以及第二色光60B导引至光均匀化元件150。因此,辅助光束60R、部分第一色光60G以及第二色光60B即可在经过第一分色元件130及第二分色元件241后合并形成照明光束70。
如此一来,照明系统200B借由辅助光源AL的配置,将能增加照明光束70中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。此外,在本实施例中,由于照明系统200B与图1A的照明系统100A具有相同的波长转换模块120的结构,因此照明系统200B能达到与前述的照明系统100A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统200B应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图3A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图3A的照明系统300A与图1A的照明系统100A类似,而差异如下所述。在本实施例中,第一分色元件130例如为具有蓝光反射作用的分色镜(DMB),而可让黄光穿透,而对蓝光提供反射作用。因此,如图3A所示,第一分色元件130会反射蓝色的激发光束50,而波长转换模块120可被配置在被第一分色元件130反射后的激发光束50的传递路径上。如此一来,来自激发光源110的激发光束50可经由第一分色元件130而传递至波长转换模块120。
另一方面,如图3A所示,当第一色光60Y与第二色光60B再次被传递至第一分色元件130时,由于第一分色元件130会反射蓝光且使黄光穿透,因此第一色光60Y会穿透第一分色元件130,且第二色光60B经由光传递模块140及第一分色元件130反射后,第一色光60Y及第二色光60B皆被传递至光均匀化元件150处,而能形成照明光束70。
在本实施例中,由于照明系统300A与图1A的照明系统100A具有相同的波长转换模块120的结构,因此照明系统300A能达到与前述的照明系统100A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统300A应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图3B是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图3A的照明系统300B与图3A的照明系统300A类似,而差异如下所述。在本实施例中,照明系统300B还包括一辅助光源AL。辅助光源AL用于发出一辅助光束60R,辅助光束60R的波段与第一色光60Y的波段至少部分重叠。举例而言,在本实施例中,辅助光束60R为红光。
具体而言,如图3B所示,在本实施例中,第一分色元件130例如为具有红光以及蓝光反射作用的分色镜(DMBR),而可让绿光穿透,并对蓝光以及红光提供反射作用。此外,照明系统300B的光传递模块140中包括第二分色元件241,第二分色元件241位于第二色光60B及辅助光束60R的传递路径上。在本实施例中,第二分色元件241例如为具有蓝光反射作用的分色镜(DMB),而可让红光穿透,并对蓝光提供反射作用。
如此,来自激发光源110的激发光束50仍可经由第一分色元件130的反射而传递至波长转换模块120。另一方面,辅助光源AL的辅助光束60R可经由穿透第二分色元件241而传递至第一分色元件130,且第二色光60B仍能经由光传递模块140而被反射至第一分色元件130。当来自波长转换模块120的第一色光60Y以及来自光传递模块140的第二色光60B与辅助光束60R皆被传递至第一分色元件130时,第一分色元件130可使部分第一色光60G穿透,并使第二色光60B与辅助光束60R反射后,将辅助光束60R、部分第一色光60G以及第二色光60B导引至光均匀化元件150。因此,辅助光束60R、部分第一色光60G以及第二色光60B即可在经过第一分色元件130及第二分色元件241后合并并经过光均匀化元件150均匀化后而形成照明光束70。
如此一来,照明系统300B借由辅助光源AL的配置,将能增加照明光束70中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。此外,在本实施例中,由于照明系统300B与图1A的照明系统100A具有相同的波长转换模块120的结构,因此照明系统300B能达到与前述的照明系统100A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统300B应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图3C是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图3C的照明系统300C与图3B的照明系统300B类似,而差异如下所述。在本实施例中,第一分色元件130例如为具有蓝光反射作用的分色镜(DMB),而可让黄光穿透且对蓝光提供反射作用,且第二分色元件241位于辅助光束60R以及来自第一分色元件130的第一色光60Y与第二色光60B的传递路径上。并且,在本实施例中,第二分色元件241例如为具有红光反射作用的分色镜(DMR),而可让蓝光与绿光穿透,并对红光提供反射作用。
如此,当第一色光60Y、第二色光60B以及辅助光束60R被传递至第二分色元件241时,第二分色元件241可使来自第一分色元件130的部分第一色光60G与第二色光60B穿透,并反射来自辅助光源AL的辅助光束60R,而将辅助光束60R、部分第一色光60G以及第二色光60B导引至光均匀化元件150。因此,辅助光束60R、部分第一色光60G以及第二色光60B即可在经过第一分色元件130及第二分色元件241后合并并经过光均匀化元件150均匀化后而形成照明光束70。
如此一来,照明系统300C借由辅助光源AL的配置,将能增加照明光束70中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。此外,在本实施例中,由于照明系统300C与图1A的照明系统100A具有相同的波长转换模块120的结构,因此照明系统300C能达到与前述的照明系统100A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统300C应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图4A是图1A的另一种波长转换模块的正视示意图。图4B是图4A的波长转换模块的剖面示意图。图4C是通过图4A的波长转换模块所转换的第一色光随时间变化的强度分布图。图4D是通过图4A的波长转换模块所形成的第二色光随时间变化的强度分布图。图4A的波长转换模块420A与图1B的波长转换模块120类似,而差异如下所述。在本实施例中,激发光束50所入射的环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度随时间呈周期性的变化。举例而言,如图4A所示,环状光照射区OL具有第一位置P1A、P1B以及第二位置P2A、P2B,其中位于第一位置P1A、P1B的波长转换材料WM1的宽度为第一径向宽度W1,位于第二位置P2A、P2B的波长转换材料WM1的宽度为第二径向宽度W2。
具体而言,如图4A所示,在本实施例中,第一径向宽度W1大于第二径向宽度W2。并且,更具体而言,如图4A所示,在本实施例中,第一径向宽度W1实质上为波长转换材料WM1的最大径向宽度,第二径向宽度W2实质上为波长转换材料WM1的最小径向宽度。换言之,在本实施例中,由第一位置P1A(或第一位置P1B)向第二位置P2A(或第二位置P2B)移动时,环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度渐减,而由第二位置P2A(或第二位置P2B)向第一位置P1B(或第一位置P1A)移动时,环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度渐增。此外,在本实施例中,第一径向宽度W1与第二径向宽度W2的比例亦大于110%。
另一方面,如图4C所示,在本实施例中,激发光束50在第一时序t1a、t1b入射至环状光照射区OL的波长转换材料WM1而转换成的第一色光60Y具有第一光强度。激发光束50在第二时序t2a、t2b入射至环状光照射区OL的波长转换材料WM1而转换成的第一色光60Y具有第二光强度,且第一光强度与第二光强度不同。并且,在本实施例中,第一光强度为第一色光60Y在所有时段中的最大光强度,第二光强度为第一色光60Y在所有时段中的最小光强度。举例而言,在本实施例中,第一光强度与第二光强度的比例亦大于110%。
更具体而言,如图4A、图4B与图4C所示,在本实施例中,由于第一径向宽度W1大于第二径向宽度W2,且第一径向宽度W1实质上为最大径向宽度,第二径向宽度W2实质上为最小径向宽度,因此,激发光束50入射至环状光照射区OL的第一位置P1A、P1B时所产生的光斑SP所覆盖的波长转换材料WM1的面积实质上为所覆盖的波长转换材料WM1的最大面积,而激发光束50入射至环状光照射区OL的第二位置P2A、P2B时所产生的光斑SP所覆盖的波长转换材料WM1的面积实质上为所覆盖的波长转换材料WM1的最小面积。也就是说,激发光束50入射至环状光照射区OL的第一位置P1A、P1B时所产生的光斑SP的光强度为第一光强度,而激发光束50入射至环状光照射区OL的第二位置P2A、P2B时所产生的光斑SP的光强度为第二光强度。换言之,在本实施例中,激发光束50在第一时序t1a、t1b入射至环状光照射区OL的位置分别为第一位置P1A、P1B,而激发光束50在第二时序t2a、t2b入射至环状光照射区OL的位置分别为第二位置P2A、P2B。
另一方面,如图4A、图4B与图4D所示,相对地,在本实施例中,激发光束50在第一时序t1a、t1b入射至环状光照射区OL的第一位置P1A、P1B时所产生的光斑SP所覆盖的非转换区NT的面积会小于激发光束50在第二时序t2a、t2b入射至环状光照射区OL的第二位置P2A、P2B时所产生的光斑SP所覆盖的非转换区NT的面积,因此,激发光束50在第一时序t1a、t1b入射至环状光照射区OL的第一位置P1A、P1B时形成的第二色光60B的光强度则会小于在第二时序t2a、t2b入射至环状光照射区OL的第二位置P2A、P2B时形成的第二色光60B。
进一步而言,如图4A、图4B与图4C所示,在本实施例中,由于激发光束50所入射的环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度不是固定值,因此,依据激发光束50于环状光照射区OL所形成的光斑SP所覆盖的面积大小的变化,可更精确地区隔出各时刻以及时段如下:第一时序t1a、t1b分别为激发光束50入射至环状光照射区OL且所产生的的光斑SP的中心覆盖在第一位置P1A、P1B的时刻,第二时序t2a、t2b分别为激发光束50入射至环状光照射区OL且所产生的的光斑SP的中心覆盖在第二位置P2A、P2B的时刻,而第一时段T1为自第一时序t1a至第二时序t2a的时段或自第一时序t1b至第二时序t2b的时段,第二时段T2为自第二时序t2a至第一时序t1b的时段或自第二时序t2b至第一时序t1a的时段。
并且,更具体而言,如图4A、图4B与图4C所示,由于当波长转换模块420A进行旋转时,激发光束50所入射的环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度随时间呈周期性的变化,因此经由波长转换材料WM1转换而来的第一色光60Y的光强度也会随时间呈周期性的变化。因此,在第一时段T1中,即激发光束50的光斑SP的中心由第一位置P1A(或第一位置P1B)向第二位置P2A(或第二位置P2B)移动时,环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度自第一径向宽度W1渐减至第二径向宽度W2,光斑SP所覆盖的波长转换材料WM1的面积也会逐渐变小,此时经由波长转换材料WM1转换而来的第一色光60Y的光强度大小也自第一光强度渐减至第二光强度。而在第二时段T2中,即激发光束50的光斑SP的中心由第二位置P2A(或第二位置P2B)向第一位置P1B(或第一位置P1A)移动时,环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度自第二径向宽度W2渐增至第一径向宽度W1,光斑SP所覆盖的波长转换材料WM1的面积也会逐渐变大,此时经由波长转换材料WM1转换而来的第一色光60Y的光强度也自第二光强度渐增至第一光强度。
如此,波长转换模块420A即可透过调整环状光照射区OL的第一位置P1A、P1B以及第二位置P2A、P2B的位置以及环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度的变化,来分别控制第一时段T1与第二时段T2的范围以及其中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。
如此,当波长转换模块420A应用至投影装置100中时,即可通过调整环状光照射区OL的第一位置P1A、P1B以及第二位置P2A、P2B的位置以及环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度的变化,来调整不同时段中的影像光束80G的光强度大小。如此一来,当投影装置100需要显示暗画面时,可通过将波长转换模块120(波长转换模块420A)在第一时段T1中的径向宽度变化设计为所需值,而对应地将影像光束80G的光强度大小调降到所需值。并且,由于人眼对绿色的敏感度远高于红色与蓝色,因此,暗画面中的颤化杂讯的亮点因影像光束80G的光强度的降低就会变得不明显,因此能极大地降低了整体暗画面的颤化杂讯,进而提升影像品质以及使用者的视觉观感。
如此,在本实施例中,波长转换模块420A可达到与图1B的波长转换模块120相似的功能,因此波长转换模块420A能达到与前述的波长转换模块120类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当波长转换模块420A应用至前述的照明系统100A、200A、200B、300A、300B、300C以及投影装置100时,亦能使照明系统100A、200A、200B、300A、300B、300C以及投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图4E是图4A的另一种波长转换模块的剖面示意图。图4E的波长转换模块420E分别与图4C的波长转换模块420类似,而差异如下所述。本实施例中,波长转换模块420E的基板121F为一散射基板,且波长转换材料WM1直接配置于基板121F上。
如此,当激发光束50入射波长转换模块420E,经由波长转换模块420E使激发光束50的第一部分被转换为第一色光60Y以及使激发光束50的第二部分形成第二色光60B,而达到与前述的波长转换模块420类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当波长转换模块420E应用至前述的照明系统100A、200A、200B、300A、300B、300C以及投影装置100时,亦能使照明系统100A、200A、200B、300A、300B、300C以及投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图4F是图1A的另一种波长转换模块的正视示意图。图4G是图4F的波长转换模块的剖面示意图。图4F的波长转换模块420F与图1B的波长转换模块120类似,而差异如下所述。在本实施例中,波长转换模块420F所配置的波长转换材料WM2构成多个点状微结构DA,而能使来自激发光源110的一部分激发光束50被转换为第一色光60Y。
举例而言,如图4G所示,多个点状微结构DA之间具有不配置波长转换材料WM2的空隙CA,波长转换材料WM2及多个空隙CA构成一光作用层423F,光作用层423F对应于环状光照射区OL设置。当激发光束50入射至所述所述光作用层423F时,所述激发光束50的部分被这些点状微结构DA转换为第一色光60Y。而这些空隙CA对应波长转换模块420F的非转换区NT,而同时,所述激发光束50的另一部分通过非转换区NT(这些空隙CA)后,则借由位于非转换区NT的基板121或是环状散光层122而出射第二色光60B。
如此一来,波长转换模块420F借由环状光照射区OL的光作用层423F的配置,可使来自同一激发光源110的激发光束50的一第一部分被转换为第一色光60Y,而另一第二部分形成第二色光60B。举例而言,在本实施例中,激发光束50的第二部分与激发光束50入射至环状光照射区OL的比例数值范围介于5%至30%之间。应注意的是,此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用,其并非用以限定本实用新型。
进一步而言,如图4F与图4G所示,在本实施例中,在环状光照射区OL中各处的光作用层423F的径向宽度是一致的,但在本实施例中,在环状光照射区OL中各处的光作用层423F的多个点状微结构DA占光作用层423F的体积百分比并不一致。举例而言,如图4F及图4G所示,环状光照射区OL具有第一位置P1以及第二位置P2,其中位于第一位置P1的多个点状微结构DA占光作用层423F的体积百分比为第一体积比例,位于第二位置P2的多个点状微结构DA占光作用层423F的体积百分比为第二体积比例。第一体积比例与第二体积比例不同。换言之,激发光束50所入射的环状光照射区OL的光作用层423F中的多个点状微结构DA占光作用层423F的体积百分比随时间呈周期性的变化。如此,当激发光束50入射至环状光照射区OL的不同位置时,经由多个点状微结构DA转换而来的第一色光60Y的光强度也会随时间呈周期性的变化。
进一步而言,在本实施例中,第一体积比例实质上为多个点状微结构DA占光作用层423F的最大体积百分比,第二体积比例实质上为多个点状微结构DA占光作用层423F的最小体积百分比。换言之,在本实施例中,由第一位置P1向第二位置P2移动时,光作用层423F的多个点状微结构DA占光作用层423F的体积百分比渐减,而由第二位置P2向第一位置P1移动时,光作用层423F的多个点状微结构DA占光作用层423F的体积百分比渐增。并且,在本实施例中,第一体积比例与第二体积比例的比值大于110%。
如此,若设第一时序为激发光束50入射至环状光照射区OL且所形成的光斑SP的中心覆盖第一位置P1的时刻,且激发光束50在第一时序入射至环状光照射区OL的波长转换材料WM2而转换成的第一色光60Y具有第一光强度的话,第一光强度为第一色光60Y在所有时段中的最大光强度。相对地,若设第二时序为激发光束50入射至环状光照射区OL且所形成的光斑SP的中心覆盖第二位置P2的时刻,且激发光束50在第二时序入射至环状光照射区OL的波长转换材料WM2而转换成的第一色光60Y具有第二光强度的话,第二光强度为第一色光60Y在所有时段中的最小光强度。举例而言,在本实施例中,第一光强度与第二光强度的比例亦大于110%。
更进一步而言,若设第一时段为自第一时序至第二时序的时段,第二时段为自第二时序至第一时序的时段,则在第一时段中,即激发光束50的光斑SP的中心由第一位置P1向第二位置P2移动时,光作用层423F的多个点状微结构DA占光作用层423F的体积百分比自第一体积比例渐减至第二体积比例,此时经由点状微结构DA转换而来的第一色光60Y的光强度大小也自第一光强度渐减至第二光强度。而在第二时段中,即激发光束50的光斑SP的中心由第二位置P2向第一位置P1移动时,光作用层423F的多个点状微结构DA占光作用层423F的体积百分比自第二体积比例渐增至第一体积比例,此时经由点状微结构DA转换而来的第一色光60Y的光强度也自第二光强度渐增至第一光强度。
如此,波长转换模块420F即可透过调整环状光照射区OL的第一位置P1以及第二位置P2的位置以及多个点状微结构DA占光作用层423F的体积百分比的变化,来分别控制第一时序与第二时序的时刻、第一时段与第二时段的范围以及其中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。
如此,当波长转换模块420F应用至投影装置100中时,即可通过调整环状光照射区OL的第一位置P1以及第二位置P2的位置以及多个点状微结构DA占光作用层423F的体积百分比的变化,来调整不同时段中的影像光束80G的光强度大小。如此一来,当投影装置100需要显示暗画面时,可通过波长转换模块420F中位于第二位置P2或位于第二位置P2附近的多个点状微结构DA占光作用层423F的体积百分比设计为所需值,而对应地将影像光束80G的光强度大小调降到所需值。并且,由于人眼对绿色的敏感度远高于红色与蓝色,因此,暗画面中的颤化杂讯的亮点因影像光束80G的光强度的降低就会变得不明显,因此能极大地降低了整体暗画面的颤化杂讯,进而提升影像品质以及使用者的视觉观感。
如此,在本实施例中,波长转换模块420F可达到与图1B的波长转换模块120相似的功能,因此波长转换模块420F能达到与前述的波长转换模块120类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当波长转换模块420F应用至前述的照明系统100A、200A、200B、300A、300B、300C以及投影装置100时,亦能使照明系统100A、200A、200B、300A、300B、300C以及投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图4H是图4F的另一种波长转换模块的剖面示意图。图4H的波长转换模块420H与图4F的波长转换模块420F类似,而差异如下所述。波长转换材料WM3构成一光作用层423H且对应于所述环状光照射区OL设置,其中当光作用层423H满足光转换条件时,激发光束的第二部分在入射至所述环状光照射区OL后形成第二色光,所述光转换条件为光作用层423H中波长转换材料WM3的体积浓度介于30%至85%之间,或是所述光作用层423H的厚度介于0.03毫米至0.3毫米之间。应注意的是,此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用,其并非用以限定本实用新型。
如此一来,波长转换模块420H借由环状光照射区OL的配置,可使来自同一激发光源110的激发光束50的一第一部分被转换为第一色光60Y,而另一第二部分形成第二色光60B。举例而言,在本实施例中,第二部分的激发光束50与激发光束50入射至所述环状光照射区OL的比例数值范围介于5%至30%之间。应注意的是,此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用,其并非用以限定本实用新型。
进一步而言,如图4H所示,在本实施例中,在环状光照射区OL中各处的光作用层423H的径向宽度是一致的,但在环状光照射区OL中各处的光作用层423H的波长转换材料WM3的体积浓度或厚度并不一致。举例而言,如图4F及图4H所示,环状光照射区OL具有第一位置P1以及第二位置P2,其中位于第一位置P1的波长转换材料WM3的体积浓度为第一体积浓度,或位于第一位置P1的波长转换材料WM3的厚度为第一厚度,位于第二位置P2的波长转换材料WM3的体积浓度为第二体积浓度,或位于第二位置P2的波长转换材料WM3的厚度为第二厚度。在本实施例中,第一体积浓度与第二体积浓度不同,或是第一厚度与第二厚度不同。换言之,在本实施例中,激发光束50的光斑SP所入射的环状光照射区OL的光作用层423H中的波长转换材料WM3的体积浓度或厚度随时间呈周期性的变化。如此,当激发光束50的光斑SP入射至环状光照射区OL的不同位置时,经由波长转换材料WM3转换而来的第一色光60Y的光强度也会随时间呈周期性的变化。
进一步而言,在本实施例中,第一体积浓度实质上为波长转换材料WM3的最大体积浓度,第二体积浓度实质上为波长转换材料WM3的最小体积浓度,而第一厚度实质上为波长转换材料WM3的最大厚度,第二厚度实质上为波长转换材料WM3的最小厚度。换言之,在本实施例中,由第一位置P1向第二位置P2移动时,光作用层423H的波长转换材料WM3的体积浓度或厚度渐减,而由第二位置P2向第一位置P1移动时,光作用层423H的波长转换材料WM3的体积浓度或厚度渐增。并且,在本实施例中,第一体积浓度与第二体积浓度的比值大于120%,而第一厚度与第二厚度的比值大于110%。
如此,若设第一时序为激发光束50入射至环状光照射区OL且所形成的光斑SP的中心覆盖第一位置P1的时刻,且激发光束50在第一时序入射至环状光照射区OL的波长转换材料WM3而转换成的第一色光60Y具有第一光强度的话,第一光强度为第一色光60Y在所有时段中的最大光强度。相对地,若设第二时序为激发光束50入射至环状光照射区OL且所形成的光斑SP的中心覆盖第二位置P2的时刻,且激发光束50在第二时序入射至环状光照射区OL的波长转换材料WM3而转换成的第一色光60Y具有第二光强度的话,第二光强度为第一色光60Y在所有时段中的最小光强度。举例而言,在本实施例中,第一光强度与第二光强度的比例亦大于110%。
更进一步而言,若设第一时段为自第一时序至第二时序的时段,第二时段为自第二时序至第一时序的时段,则在第一时段中,即激发光束50的光斑SP的中心由第一位置P1向第二位置P2移动时,光作用层423H的波长转换材料WM3的体积浓度自第一体积浓度渐减至第二体积浓度,或是光作用层423H的波长转换材料WM3的厚度自第一厚度渐减至第二厚度,此时经由波长转换材料WM3转换而来的第一色光60Y的光强度大小也自第一光强度渐减至第二光强度。而在第二时段中,即激发光束50的光斑SP的中心由第二位置P2向第一位置P1移动时,光作用层423H的波长转换材料WM3的体积浓度自第二体积浓度渐增至第一体积浓度,或光作用层423H的波长转换材料WM3的厚度自第二厚度渐增至第一厚度,此时经由波长转换材料WM3转换而来的第一色光60Y的光强度也自第二光强度渐增至第一光强度。
如此,波长转换模块420H即可透过调整环状光照射区OL的第一位置P1以及第二位置P2的位置以及体积浓度或厚度的变化,来分别控制第一时序与第二时序的时刻、第一时段与第二时段的范围以及其中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。
如此,当波长转换模块420H应用至投影装置100中时,即可通过调整波长转换模块120(波长转换模块420H)的环状光照射区OL的调整环状光照射区OL的第一位置P1以及第二位置P2的位置以及体积浓度或厚度的变化,来调整不同时段中的影像光束80G的光强度大小。如此一来,当投影装置100需要显示暗画面时,可通过波长转换模块420H中位于第二位置P2以及第二位置P2附近的波长转换材料WM3的体积浓度或厚度设计为所需值,而对应地将影像光束80G的光强度大小调降到所需数值。并且,由于人眼对绿色的敏感度远高于红色与蓝色,因此,暗画面中的颤化杂讯的亮点因影像光束80G的光强度的降低就会变得不明显,因此能极大地降低了整体暗画面的颤化杂讯,进而提升影像品质以及使用者的视觉观感。
如此,在本实施例中,波长转换模块420H可达到与图1B的波长转换模块120相似的功能,因此波长转换模块420H能达到与前述的波长转换模块120类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当波长转换模块420H应用至前述的照明系统100A、200A、200B、300A、300B、300C以及投影装置100时,亦能使照明系统100A、200A、200B、300A、300B、300C以及投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图4I是图4F的另一种波长转换模块的正视示意图。图4J是图4F的另一种波长转换模块的剖面示意图。图4I与图4J的波长转换模块420I、420J分别与图4G与图4H的波长转换模块420G、420H类似,而差异如下所述。本实施例中,波长转换模块420I、420J的基板121F为一散射基板,且波长转换材料WM2(或是波长转换材料WM3)直接配置于基板121F上。
如此,当激发光束50入射波长转换模块420I、420J,经由波长转换模块420I、420J使激发光束50的第一部分被转换为第一色光60Y以及使激发光束50的第二部分形成第二色光60B,而达到与前述的波长转换模块420G、420H类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当波长转换模块420I、420J应用至前述的照明系统100A、200A、200B、300A、300B、300C以及投影装置100时,亦能使照明系统100A、200A、200B、300A、300B、300C以及投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图5A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图5B是图5A的一种波长转换模块的俯视示意图。图5C是图5B的波长转换模块的剖面示意图。图5A的照明系统500A与图1A的照明系统100A类似,而差异如下所述。在本实施例中,照明系统500A还包括一曲面反射元件540以及一第一光均匀化元件550A。具体而言,如图5A所示,在本实施例中,曲面反射元件540位于激发光源110与波长转换模块520之间,其中来自激发光源110的激发光束50通过曲面反射元件540上的一光通过区TR1后,传递至波长转换模块520。举例而言,在本实施例中,光通过区TR1例如借由在曲面反射元件540形成一通孔,或是在曲面反射元件540的一部分区域镀上有能使蓝光穿透的分色膜而形成。
此外,在本实施例中,图5B的波长转换模块520与图1B的波长转换模块120类似,而差异如下所述。波长转换模块520的基板521为一反射基板,且环状散光层522可由漫反射物质所构成,而形成一环状反射散射层,且环状散光层522位于反射基板521以及波长转换材料WM1之间。换言之,在本实施例中,波长转换模块520的环状散光层522还包括一第一环状反射区OR1与一第二环状反射区OR2,第一环状反射区OR1与第二环状反射区OR2位于基板521上且对应于波长转换模块520的非转换区NT。波长转换材料WM1位于第一环状反射区OR1与第二环状反射区OR2之间,且波长转换材料WM1围绕第一环状反射区OR1,并被第二环状反射区OR2所围绕,即由转轴到基板521的边缘之方向,第一环状反射区OR1、波长转换材料WM1、第二环状反射区OR2依序排列。如此,所述波长转换材料、所述第一环状反射区与所述第二环状反射区构成所述环状光照射区OL,且由于第一环状反射区OR1及第二环状反射区OR2亦可以破坏激光光束的同调性,而具有消除激光散斑的功能,因此当激发光束50通过第一环状反射区OR1及第二环状反射区OR2时,则能形成蓝光,并消除激光散斑现象。
如此一来,波长转换模块520借由环状光照射区OL的配置,亦可使来自同一激发光源110的激发光束50的一第一部分被波长转换材料WM1转换为第一色光60Y,而激发光束50的一第二部分则经由第一环状反射区OR1及第二环状反射区OR2而形成第二色光60B。并且,波长转换模块520亦可透过调整环状光照射区OL的第一区段SE1以及第二区段SE2的范围以及环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度的变化,来分别控制不同时段中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。
进一步而言,如图5A所示,在本实施例中,曲面反射元件540为一椭圆反射元件,来自激发光源110的激发光束50通过曲面反射元件540的光通过区TR1而会聚至曲面反射元件540的一焦点F1,波长转换模块520位于焦点F1上,第一光均匀化元件550A的入光端IE位于曲面反射元件540的另一焦点F2。在激发光束50经由波长转换模块520而产生第一色光60Y与第二色光60B后,来自波长转换模块520的第一色光60Y与第二色光60B则可经由曲面反射元件540被反射至第一光均匀化元件550A的入光端IE。在本实施例中,第一光均匀化元件550A可为一积分柱,但本实用新型不局限于此。如此,当来自波长转换模块520的第一色光60Y与第二色光60B被传递至第一光均匀化元件550A时,第一光均匀化元件550A可使第一色光60Y与第二色光60B均匀化后形成照明光束70。
在本实施例中,由于波长转换模块520与图2A的波长转换模块120具有类似的结构,因此波长转换模块520能达到与前述的波长转换模块120类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,由于照明系统500A采用了波长转换模块520,因此亦能达到与前述的照明系统100A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统500A应用至投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图5D是图5A的另一种波长转换模块的俯视示意图。图5E是图5D的波长转换模块的剖面示意图。图5D及图5E的波长转换模块520D与图4A的波长转换模块420A类似,而差异如下所述。在本实施例中,波长转换模块520D的基板521为一反射基板,且环状散光层522可由漫反射物质所构成,而形成一环状反射散射层。
如此一来,波长转换模块520D借由环状光照射区OL中波长转换材料WM1的配置,可使来自同一激发光源110的激发光束50的一第一部分被转换为第一色光60Y,而激发光束50的一第二部分通过非转换区NT(第一环状反射区OR1及第二环状反射区OR2)后形成第二色光60B。并且,波长转换模块520D亦可透过调整环状光照射区OL的第一位置P1A、P1B以及第二位置P2A、P2B的位置以及环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度的变化,来分别控制不同时段中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。
如此,由于波长转换模块520D与图4A的波长转换模块420A具有类似的结构,因此波长转换模块520D能达到与前述的波长转换模块420A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,由于波长转换模块520D亦能构成环状反射散射层的配置,因此亦可应用至照明系统500A中,而当波长转换模块520D应用至照明系统500A时,亦能使照明系统500A达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图5F是图5A的另一种波长转换模块的俯视示意图。图5G是图5F的波长转换模块的剖面示意图。图5F及图5G的波长转换模块520F与图4F的波长转换模块420F类似,而差异如下所述。在本实施例中,波长转换模块520F的基板521为一反射基板,且环状散光层522可由漫反射物质所构成,而形成一环状反射散射层。
如此一来,波长转换模块520F借由环状光照射区OL中波长转换材料WM2所构成的多个点状微结构DA的配置,可使来自同一激发光源110的激发光束50的一第一部分被转换为第一色光60Y,而激发光束50的一第二部分通过非转换区NT(这些空隙CA)后形成第二色光60B。并且,波长转换模块520F亦可透过调整环状光照射区OL的第一位置P1以及第二位置P2的位置以及体积百分比的变化,来分别控制不同时段中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。
在本实施例中,由于波长转换模块520F与图4F的波长转换模块420F具有类似的结构,因此波长转换模块520F能达到与前述的波长转换模块420F类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,由于波长转换模块520F亦能构成环状反射散射层的配置,因此亦可应用至照明系统500A中,而当波长转换模块520F应用至前述的照明系统500A时,亦能使照明系统500A达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图5H是图5F的另一种波长转换模块的剖面示意图。图5H的波长转换模块520H与图4H的波长转换模块420H类似,而差异如下所述。在本实施例中,波长转换模块520H的基板521为一反射基板,且环状散光层522可由漫反射物质所构成,而形成一环状反射散射层。
如此一来,波长转换模块520H借由环状光照射区OL中波长转换材料WM3的配置,可使来自同一激发光源110的激发光束50的第一部分被转换为第一色光60Y,而激发光束50的一第二部分在通过所述环状光照射区OL后形成第二色光60B。并且,在本实施例中,由于激发光束50会经由基板521反射而通过环状光照射区OL中波长转换材料WM3两次,因此波长转换模块520H的光作用层523H的光转换条件为光作用层523H中波长转换材料WM3的体积浓度介于15%至70%之间,或是光作用层523H的厚度介于0.03毫米至0.3毫米之间。
如此,当波长转换模块520H的光作用层523H满足上述光转换条件时,波长转换模块520H亦可透过调整环状光照射区OL的第一位置P1以及第二位置P2的位置以及体积浓度或厚度的变化,来分别控制第一时序与第二时序的时刻、第一时段与第二时段的范围以及其中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。
在本实施例中,由于波长转换模块520H与图4H的波长转换模块420H具有类似的结构,因此波长转换模块520H能达到与前述的波长转换模块420H类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,由于波长转换模块520H亦能构成环状反射散射层的配置,因此亦可应用至照明系统500A中,而当波长转换模块520H应用至前述的照明系统500A时,亦能使照明系统500A达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图6A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图6A的照明系统600A与图5A的照明系统500A类似,而差异如下所述。在本实施例中,照明系统600A还包括一辅助光源AL。辅助光源AL用于发出一辅助光束60R,辅助光束60R的波段与第一色光60Y的波段至少部分重叠,其中辅助光束60R通过曲面反射元件540后,传递至第一光均匀化元件550A的入光端IE。
举例而言,如图6A所示,在本实施例中,照明系统600A还包括一第三分色元件640,设置在辅助光束60R的传递路径上。第三分色元件640例如为具有红光反射作用的分色镜(DMR),而可让蓝光穿透,并对红光提供反射作用。光通过区TR1例如借由在曲面反射元件540形成一通孔,或是在曲面反射元件540的一部分区域镀上有能使蓝光及红光穿透的分色膜而形成。如此,辅助光束60R可经由第三分色元件640的传递而通过曲面反射元件540的光通过区TR1,而依序被波长转换模块520以及曲面反射元件540反射后,能被传递至第一光均匀化元件550A的入光端IE。如此,辅助光束60R、第一色光60Y以及第二色光60B即可在经过第一光均匀化元件550A后合并形成照明光束70。
如此一来,照明系统600A借由辅助光源AL的配置,将能增加照明光束70中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。此外,在本实施例中,照明系统600A由于亦能采用与前述照明系统500A所能采用的波长转换模块520(或是波长转换模块520D、520G、520H)的结构,因此照明系统600A能达到与前述的照明系统500A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统600A应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图6B是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图6B的照明系统600B与图6A的照明系统600A类似,而差异如下所述。在本实施例中,曲面反射元件540除了光通过区TR1之外,还具有另一光通过区TR2,设置在辅助光束60R的传递路径上。具体而言,如图6B所示,在本实施例中,辅助光束60R能经由曲面反射元件540的光通过区TR2而直接传递至第一光均匀化元件550A的入光端IE。如此,辅助光束60R与来自波长转换模块520以及曲面反射元件540的第一色光60Y以及第二色光60B即可在经过第一光均匀化元件550A后合并形成照明光束70。
如此一来,照明系统600B借由辅助光源AL的配置,将能增加照明光束70中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。此外,在本实施例中,照明系统600B由于亦能采用与前述照明系统600A所能采用的波长转换模块520(或是波长转换模块520D、520G、520H)的结构,因此照明系统600B能达到与前述的照明系统600A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统600B应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图6C是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图6C的照明系统600C与图5A的照明系统500A类似,而差异如下所述。在本实施例中,照明系统600C还包括一辅助光源AL、一第二光均匀化元件550B以及第三分色元件640。辅助光源AL用于发出一辅助光束60R,辅助光束60R的波段与第一色光60Y的波段至少部分重叠。
具体而言,如图6C所示,第二光均匀化元件550B位于辅助光束60R的传递路径上,适于均匀化辅助光束60R。另一方面,第三分色元件640位于辅助光束60R与来自第一光均匀化元件550A的第一色光60Y与第二色光60B的传递路径上。举例而言,在本实施例中第三分色元件640能反射辅助光束60R,而使部分第一色光60G及第二色光60B穿透,但本实用新型不局限于此。在另一实施例中,第三分色元件640能使辅助光束60R穿透,而反射部分第一色光60G及第二色光60B。如此,来自第一光均匀化元件550A的部分第一色光60G与第二色光60B以及来自第二光均匀化元件550B的辅助光束60R在经过第三分色元件640后,能形成照明光束70。
如此一来,照明系统600C借由辅助光源AL的配置,将能增加照明光束70中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。此外,在本实施例中,照明系统600C由于亦能采用与前述照明系统500A所能采用的波长转换模块520(或是波长转换模块520D、520G、520H)的结构,因此照明系统600C能达到与前述的照明系统500A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统600C应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图7A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图7B是图7A的一种分光元件的俯视示意图。在本实施例中,照明系统700A包括激发光源110、前述的波长转换模块520(或是波长转换模块520D、520G、520H)、一第四分色元件730以及光均匀化元件150。关于激发光源110、波长转换模块520(或是波长转换模块520D、520G、520H)以及光均匀化元件150的结构细节说明,请参照前述相关段落,在此不再赘述。
具体而言,如图7A所示,在本实施例中,第四分色元件730位于激发光源110与波长转换模块520之间,其中第四分色元件730具有一第一区730A与一第二区730B,第二区730B环绕第一区730A。举例而言,在本实施例中,第四分色元件730的第一区730A可为一通孔,或是在其上镀有能使蓝光穿透,并反射黄光的分色膜而形成。另一方面,第四分色元件730的第二区730B其上则可镀有反射镀膜,而能反射蓝光与黄光。
如此,如图7A所示,在本实施例中,第四分色元件730的第一区730A能使激发光束50穿透而传递至波长转换模块520。入射波长转换模块520的激发光束50被转换为第一色光60Y及第二色光60B后被反射回第四分色元件730。之后,第四分色元件730的第一区730A反射第一色光60Y,而第二区730B反射来自波长转换模块520的第一色光60Y及第二色光60B。如此,第一色光60Y及第二色光60B则可经由第四分色元件730而被导引至光均匀化元件150,而形成照明光束70。
此外,如图7A所示,在本实施例中,照明系统700A还可选择性地包括一辅助光源AL。辅助光源AL用于发出一辅助光束60R,辅助光束60R的波段与第一色光60Y的波段至少部分重叠。在本实施例中,辅助光束60R例如为红光。当照明系统700A包括辅助光源AL时,第四分色元件730的第一区730A可为一通孔,或是在其上镀有能使蓝光及红光穿透,并反射绿光的分色膜,第四分色元件730的第二区730B则可选择镀有能使红光穿透,并反射其他颜色光束的分色膜。如此,辅助光束60R、部分第一色光60G以及第二色光60B在经过第四分色元件730后被导引至光均匀化元件150,而合并形成照明光束70。
如此一来,在本实施例中,照明系统700A由于亦能采用与前述照明系统500A所能采用的波长转换模块520(或是波长转换模块520D、520G、520H)的结构,因此照明系统700A能达到与前述的照明系统500A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统700A应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。此外,照明系统700A借由辅助光源AL的配置,将能增加照明光束70中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。
图8A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图8B是图8A的一种分光元件的俯视示意图。图8A的照明系统800A与图7A的照明系统700A类似,而差异如下所述。在本实施例中,照明系统800A包括具有第一区830A及第二区380B的第四分色元件830,第四分色元件830的第一区830A上镀有能使黄光穿透,并反射蓝光的分色膜,而能反射激发光束50且使第一色光60Y穿透。第四分色元件830的第二区830B则可为透明区域,而能使来自波长转换模块520(或是波长转换模块520D、520G、520H)的第一色光60Y及第二色光60B穿透。
如此,如图8A及图8B所示,在本实施例中,第四分色元件830的第一区830A能反射激发光束50而使其传递至波长转换模块520。入射波长转换模块520的激发光束50被转换为第一色光60Y及第二色光60B后被传递至第四分色元件830。之后,第四分色元件830的第一区830A使第一色光60Y穿透,而第二区730B使来自波长转换模块120的第一色光60Y及第二色光60B穿透。如此,第一色光60Y及第二色光60B则可经由第四分色元件830而被导引至光均匀化元件150,而形成照明光束70。
此外,如图8A所示,在本实施例中,照明系统800A亦可选择性地包括一辅助光源AL。当照明系统800A包括辅助光源AL时,第四分色元件830的第一区830A可镀上有能使绿光穿透,并反射蓝光及红光的分色膜,第二区830B则可镀有能反射红光,并使其他颜色光束穿透的分色膜。如此,辅助光束60R、部分第一色光60G以及第二色光60B在经过第四分色元件830后被导引至光均匀化元件150,而合并形成照明光束70。
如此一来,在本实施例中,照明系统800A由于亦能采用与前述照明系统700A所能采用的波长转换模块520(或是波长转换模块520D、520G、520H)的结构,因此照明系统800A能达到与前述的照明系统700A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统800A应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。此外,照明系统800A借由辅助光源AL的配置,将能增加照明光束70中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。
图9A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图9B是图9A的一种波长转换模块的俯视示意图。图9C是图9B的波长转换模块的剖面示意图。在本实施例中,图9A的照明系统900A与图8A的照明系统800A类似,图9B的波长转换模块920与图5B的波长转换模块520类似,而差异如下所述。如图9C所示,在本实施例的波长转换模块920中,环状散光层122被一镜反射层922所取代,而构成第一环状反射区OR1与第二环状反射区OR2。此外,照明系统900A不包括第四分色元件730,而是包括一第五分色元件930A、一第六分色元件930B、一第一聚光透镜组940A以及一第二聚光透镜组940B。
具体而言,如图9A所示,在本实施例中,第五分色元件930A位于激发光源110与波长转换模块920之间,且第一聚光透镜组940A位于第五分色元件930A、第六分色元件930B与波长转换模块920之间。在本实施例中,第五分色元件930A例如为具有蓝光反射作用的分色镜(DMB)。如此,来自激发光源110的激发光束50借由第五分色元件930A导引至第一聚光透镜组940A,再经由第一聚光透镜组940A斜向入射至波长转换模块920后转换为第一色光60Y与第二色光60B。
并且,由于本实施例的波长转换模块920与图5B的波长转换模块520具有类似的结构,同样可借由环状光照射区OL的配置,可使来自同一激发光源110的激发光束50的一第一部分被转换为第一色光60Y,而借由第一环状反射区OR1与第二环状反射区OR2的配置,激发光束50的一第二部分则形成第二色光60B。并且,波长转换模块920亦可透过调整环状光照射区OL的第一区段SE1以及第二区段SE2的范围以及环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度的变化,来分别控制不同时段中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。因此波长转换模块920能达到与前述的波长转换模块520类似的效果与优点,在此就不再赘述。
接着,如图9A所示,在本实施例中,第六分色元件930B可为蓝光的半反射半透射元件(Blue Half Mirror,BHM),而能使部分的第二色光60B穿透,并反射另一部分的第二色光60B,且能使其他颜色的光束(即第一色光60Y)穿透。
如此,由于经波长转换模块920的波长转换材料WM1转换而来的第一色光60Y,其发散角度较大,因此来自波长转换模块920的第一色光60Y会斜向入射至第一聚光透镜组940A,且在经过第五分色元件930A及第六分色元件930B后传递至第二聚光透镜组940B。
另一方面,经波长转换模块920的第一环状反射区OR1或第二环状反射区OR2反射而形成的第二色光60B,由于本实施例的第一环状反射区OR1与第二环状反射区OR2是由镜反射层922而构成,因此来自波长转换模块920的第二色光60B会偏心斜向入射至第一聚光透镜组940A后传递至第六分色元件930B。第六分色元件930B再使部分的第二色光60B穿透,并反射另一部分的第二色光60B。如此,经过第六分色元件930B后,部分的第二色光60B会因反射而被传递至第五分色元件930A后再被反射至第二聚光透镜组940B,而另一部分的第二色光60B则会穿透第六分色元件930B后直接传递至第二聚光透镜组940B。
接着,如图9A所示,在本实施例中,第二聚光透镜组940B位于来自第五分色元件930A以及第六分色元件930B的第二色光60B以及第一色光60Y的传递路径上,而用于会聚来自第五分色元件930A以及第六分色元件930B的第二色光60B以及第一色光60Y。如此,第一色光60Y以及第二色光60B在经过第二聚光透镜组940B后被导引至光均匀化元件150,而合并形成照明光束70。
如此一来,在本实施例中,照明系统900A由于采用了能达到与前述的波长转换模块520类似的功能的波长转换模块920的结构,因此照明系统900A能达到与前述的照明系统500A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统900A应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图9D是图9B的另一种波长转换模块的正视示意图。图9D的波长转换模块920D与图9C的波长转换模块920类似,而差异如下所述。本实施例中,波长转换模块920D的基板921D的表面为光滑镜面,而可省略镜反射层922,将波长转换材料WM1直接配置于基板921D上。
如此,当激发光束50入射波长转换模块920D,亦可经由波长转换模块920D的波长转换材料WM1使激发光束50的第一部分被转换为第一色光60Y以及使激发光束50的第二部分的激发光束50形成第二色光60B。并且,波长转换模块920D亦可透过调整环状光照射区OL的第一区段SE1以及第二区段SE2的范围以及环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度的变化,来分别控制不同时段中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小,而达到与前述的波长转换模块920类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图9E是图9A的另一种波长转换模块的俯视示意图。图9F是图9E的波长转换模块的剖面示意图。图9E的波长转换模块920E与图5D的波长转换模块520D类似,而差异如下所述。在本实施例的波长转换模块920E中,环状散光层122被一镜反射层922所取代,而构成一环状镜反射层。如此,波长转换模块920E仍可借由环状光照射区OL中波长转换材料WM1的配置,可使来自同一激发光源110的激发光束50的一第一部分被转换为第一色光60Y,而激发光束50的一第二部分借由第一环状反射区OR1与第二环状反射区OR2的配置,形成第二色光60B。并且,波长转换模块920E亦可透过调整环状光照射区OL的第一位置P1A、P1B以及第二位置P2A、P2B的位置以及环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度的变化,来分别控制不同时段中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。
在本实施例中,由于波长转换模块920E与图5D的波长转换模块520D具有类似的结构,因此波长转换模块920E能达到与前述的波长转换模块520D类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,由于波长转换模块920E亦具有环状镜反射层的配置,因此亦可应用至照明系统900A中,而当波长转换模块920E应用至前述的照明系统900A时,亦能使照明系统900A达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图9G是图1A的另一种波长转换模块的正视示意图。图9G的波长转换模块920G与图9F的波长转换模块920E类似,而差异如下所述。本实施例中,波长转换模块920G的基板921D的表面为光滑镜面,而可省略镜反射层922,将波长转换材料WM1直接配置于基板921D上。
如此,当激发光束50入射波长转换模块920G,亦可经由波长转换模块920G的波长转换材料WM1使激发光束50的第一部分被转换为第一色光60Y以及使激发光束50的第二部分形成第二色光60B。并且,波长转换模块920G亦可透过调整环状光照射区OL的第一位置P1A、P1B以及第二位置P2A、P2B的位置以及环状光照射区OL的波长转换材料WM1的径向宽度的变化,来分别控制不同时段中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小,而达到与前述的波长转换模块920类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图9H是图9A的另一种波长转换模块的俯视示意图。图9I是图9H的波长转换模块的剖面示意图。图9H的波长转换模块920H与图5F的波长转换模块520F类似,而差异如下所述。在本实施例的波长转换模块920H中,环状散光层122被一镜反射层922所取代,而构成一环状镜反射层。如此,波长转换模块920H仍可借由环状光照射区OL中波长转换材料WM2所构成的多个点状微结构DA的配置,可使来自同一激发光源110的激发光束50的一第一部分被转换为第一色光60Y,而激发光束50的一第二部分通过非转换区NT(这些空隙CA)后形成第二色光60B。并且,波长转换模块520F亦可透过调整环状光照射区OL的第一位置P1以及第二位置P2的位置以及体积百分比的变化,来分别控制不同时段中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。
在本实施例中,由于波长转换模块920H与图5F的波长转换模块520F具有类似的结构,因此波长转换模块920H能达到与前述的波长转换模块520F类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,由于波长转换模块920H亦具有环状镜反射层的配置,因此亦可应用至照明系统900A中,而当波长转换模块920H应用至前述的照明系统900A时,亦能使照明系统900A达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图9J是图9H的另一种波长转换模块的剖面示意图。图9J的波长转换模块920J与图5H的波长转换模块520H类似,而差异如下所述。在本实施例的波长转换模块920J中,环状散光层122被一镜反射层922所取代,而构成一环状镜反射层。
具体而言,。在本实施例中,波长转换模块920由于具有光作用层523H,因此也能满足特定的光转换条件。如此,波长转换模块920J借由环状光照射区OL中波长转换材料WM3的配置,可使来自同一激发光源110的激发光束50的第一部分被转换为第一色光60Y,而激发光束50的第二部分在通过所述环状光照射区OL后形成第二色光60B。当波长转换模块920J的光作用层523H满足上述光转换条件时,波长转换模块920J亦可透过调整环状光照射区OL的第一位置P1以及第二位置P2的位置以及体积浓度或厚度的变化,来分别控制第一时序与第二时序的时刻、第一时段与第二时段的范围以及其中的第一色光60Y与第二色光60B的光强度大小。
在本实施例中,由于波长转换模块920J与图5H的波长转换模块520H具有类似的结构,因此波长转换模块920J能达到与前述的波长转换模块520H类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,由于波长转换模块920J亦具有环状镜反射层的配置,因此亦可应用至照明系统900A中,而当波长转换模块920J应用至前述的照明系统900A时,亦能使照明系统900A达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图9K与图9L是图9H的另一种波长转换模块的正视示意图。图9K与图9L的波长转换模块920K、920L分别与图9I与图9J的波长转换模块920H、920J类似,而差异如下所述。本实施例中,波长转换模块920K、920L的基板921D的表面为光滑镜面,而可省略镜反射层922,将波长转换材料WM2(或是波长转换材料WM3)直接配置于基板921D上。
如此,当激发光束50入射波长转换模块920K、920L,亦可经由波长转换模块920K、920L使激发光束50的第一部分被转换为第一色光60Y以及使激发光束50的第二部分形成第二色光60B,而达到与前述的波长转换模块920H、920J类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图10是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图10的照明系统1000A与图9A的照明系统900A类似,而差异如下所述。在本实施例中,照明系统1000A还包括一辅助光源AL。辅助光源AL用于发出一辅助光束60R,辅助光束60R的波段与第一色光60Y的波段至少部分重叠。在本实施例中,辅助光束60R例如为红光。
并且,在本实施例中,第五分色元件930A例如为具有蓝光与红光反射作用的分色镜(DMBR)。第六分色元件930B为蓝光与红光的半反射半透射元件(Blue&Red Half Mirror,BRHM),而能使部分的辅助光束60R与第二色光60B穿透,并反射另一部分的辅助光束60R与第二色光60B。
此外,如图10所示,在本实施例中,第六分色元件930B位于辅助光束60R的传递路径上。如此,第六分色元件930B能使部分的辅助光束60R穿透而使其传递至第五分色元件930A,并反射另一部分的辅助光束60R而使其传递至第二聚光透镜组940B。并且,如图10所示,在本实施例中,第五分色元件930A能反射激发光束50,且反射来自第六分色元件930B的第二色光60B及辅助光束60R,并使来自波长转换模块920的部分第一色光60G穿透。如此,来自第五分色元件930A、第六分色元件930B的辅助光束60R、第二色光60B以及部分第一色光60G在经过第二聚光透镜组940B后合并形成照明光束70。
如此一来,照明系统1000A借由辅助光源AL的配置,将能增加照明光束70中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。此外,在本实施例中,照明系统1000A由于亦能采用与前述照明系统900A所能采用的波长转换模块920(或是波长转换模块920E、920H、920J)的结构,因此照明系统1000A能达到与前述的照明系统900A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统1000A应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图11A是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图10的照明系统1100A与图9A的照明系统900A类似,而差异如下所述。在本实施例中,第五分色元件930A例如为具有黄光反射作用的分色镜(DMY),且能使蓝光穿透,即第五分色元件930A能反射来自波长转换模块920的第一色光60Y,并使激发光束50与来自波长转换模块920的第二色光60B穿透。第六分色元件930B则可同时具有蓝光的半反射半透射元件(BHM)与黄光反射作用的分色镜(DMY)的功能。举例而言,第六分色元件930B可在相对的两表面上,分别镀有不同的分色膜,而可使其一面具有蓝光的半反射半透射元件的功能,另一面则具有黄光反射作用的分色镜的功能。如此,能使来自波长转换模块920的部分的第二色光60B穿透,并反射另一部分的第二色光60B,也反射来自波长转换模块920的第一色光60Y。
此外,如图11A所示,在本实施例中,照明系统1100A还包括一光传递模块941。光传递模块941位于第二色光60B的传递路径上。举例而言,在本实施例中,光传递模块941可为一反射元件,而可反射第二色光60B。如此,来自第六分色元件930B的部分的第二色光60B可经由光传递模块941依序被传递至第五分色元件930A及第二聚光透镜组940B。接着,如图11A所示,在本实施例中,来自第五分色元件930A、第六分色元件930B的第一色光60Y以及第二色光60B则能在经过第二聚光透镜组940B后再传递至光均匀化元件150而合并形成照明光束70。
在本实施例中,照明系统1100A由于亦能采用与前述照明系统900A所能采用的波长转换模块920(或是波长转换模块920E、920H、920J)的结构,因此照明系统1100A能达到与前述的照明系统900A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统1100A应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图11B是图1A的另一种照明系统的架构示意图。图11B的照明系统1100B与图11A的照明系统1100A类似,而差异如下所述。在本实施例中,照明系统1100B还包括一辅助光源AL。辅助光源AL用于发出一辅助光束60R,辅助光束60R的波段与第一色光60Y的波段至少部分重叠。在本实施例中,辅助光束60R例如为红光。
并且,如图11B所示,在本实施例中,第五分色元件930A与第六分色元件930B位于辅助光束60R的传递路径上。具体而言,在本实施例中,第五分色元件930A例如为具有绿橘光反射作用的分色镜(DMGO),且能使蓝光穿透,而能反射来自波长转换模块920的部分第一色光60G,并使激发光束50与来自波长转换模块920的第二色光60B以及来自辅助光源AL的辅助光束60R穿透。第六分色元件930B则可同时具有蓝光的半反射半透射元件(BHM)与绿橘光反射作用的分色镜(DMY)的功能。举例而言,第六分色元件930B可在相对的两表面上,分别镀有不同的分色膜,而可使其一面具有蓝光的半反射半透射元件的功能,另一面则具有绿橘光反射作用的分色镜的功能。如此,能使来自波长转换模块920的部分的第二色光60B以及来自辅助光源AL的辅助光束60R穿透,并反射另一部分的第二色光60B,也反射来自波长转换模块920的部分第一色光60G。
另一方面,光传递模块941例如为具有蓝光反射作用的分色镜(DMB),而能使辅助光束60R穿透并反射第二色光60B。如此,如图11B所示,在本实施例中,辅助光束60R能穿透光传递模块941而被传递至第五分色元件930A与第六分色元件930B,并再穿透第五分色元件930A与第六分色元件930B。接着,如图11B所示,在本实施例中,来自第五分色元件930A、第六分色元件930B的辅助光束60R、第二色光60B以及部分第一色光60G在经过第二聚光透镜组940B后再传递至光均匀化元件150而合并形成照明光束70。
如此一来,照明系统1100B借由辅助光源AL的配置,将能增加照明光束70中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。此外,在本实施例中,照明系统1100B由于亦能采用与前述照明系统1100A所能采用的波长转换模块920(或是波长转换模块920E、920H、920J)的结构,因此照明系统1100B能达到与前述的照明系统1100A类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,当照明系统1100B应用至前述的投影装置100时,亦能使投影装置100达到类似的效果与优点,在此就不再赘述。
图12是本实用新型一实施例的另一种投影装置的架构示意图。图12的投影装置1200与图1A的投影装置100类似,而差异如下所述。在本实施例中,光阀LV的数量为二个,分别为光阀LV1、LV2,且投影装置1200采用了前述图2A实施例中的照明系统200A。
具体而言,如图12所示,在本实施例中,激发光源110与辅助光源AL并不同时开启,而可依时序形成不同颜色的辅助光束60R、第二色光60B以及第一色光60Y(或部分第一色光60G)。接着,如图12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,且适于将照明光束70转换成多个子照明光束70R、70G、70B。举例而言,如图12所示,分合光单元DC可包括具有蓝光反射作用的分色镜DMB及具有红光反射作用的分色镜DMR。如此,当激发光源110开启时,具有第二色光60B以及部分第一色光60G的照明光束70通过分色镜DMB时,能被依序分成子照明光束70B、70G后,被传递至后续所对应的光阀LV1、LV2上。接着,光阀LV1、LV2再将这些对应的多个子照明光束70G、70B转换成多个影像光束80G、80B。
另一方面,当辅助光源AL开启时,辅助光束60R则会穿透分合光单元DC的分色镜DMB而形成子照明光束70R并被传递至后续的其中一光阀LV1上。接着,光阀LV1再将子照明光束70R转换成对应的影像光束80R,这些影像光束80R、80G、80B接续透过分合光单元DC的分色镜DMR合并并传递至投影镜头PL。并且,投影镜头PL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。
在本实施例中,投影装置1200亦采用了前述照明系统200A及其所采用的波长转换模块120的结构,因此投影装置1200能达到与前述的投影装置100类似的效果与优点,在此就不再赘述。并且,前述具有辅助光源AL的照明系统200B、200C、300B、300C、600A、600B、600C、700A、800A、1000A、1100B亦能取代本实施例的照明系统200A,而应用至投影装置1200,而亦能使投影装置1200达到类似的效果与优点,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,波长转换模块与投影装置借由环状光照射区的配置,可使来自同一激发光源的激发光束的一部分被转换为第一色光,同时激发光束的另一部分形成第二色光。并且,波长转换模块亦可透过调整环状光照射区各处的波长转换材料的径向宽度、体积比例、体积浓度或厚度的变化,来分别控制不同时段中的第一色光与第二色光的光强度大小。如此一来,当投影装置需要显示暗画面时,可通过波长转换模块环状光照射区各处的波长转换材料的设计,对应地将所需颜色的影像光束的光强度大小调降到所需数值,因此能极大地降低了整体暗画面的颤化杂讯,进而提升影像品质以及使用者的视觉观感。此外,照明系统与投影装置借由辅助光源的配置,将能增加照明光束中的红光比例,而能提升投影画面的红色色彩表现。
惟以上所述者,仅为本实用新型之较佳实施例而已,当不能以此限定本实用新型实施之范围,即所有依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作之简单的等效变化与修改,皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。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之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献搜索之用,并非用来限制本实用新型之权利要求书。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。
附图标记说明:
50:激发光束
60R:辅助光束
60Y、60G:第一色光
60B:第二色光
70:照明光束
70R、70G、70B:子照明光束
80R、80G、80B:影像光束
90:投影光束
100、1200:投影装置
100A、200A、200B、300A、300B、300C、500A、600A、600B、600C、700A、800A、900A、1000A、1100A、1100B:照明系统
110:激发光源
120、120F、120G、120H、120I、420A、420E、420F、420H、420I、420J、520、520D、520F、520H、520I、520J、920、920D、920E、920G、920H、920J、920K、920L:波长转换模块
121、121F、521、921D:基板
122、522:环状散光层
130:第一分色元件
140、941:光传递模块
150:光均匀化元件
241:第二分色元件
423F、423H、523H:光作用层
540:曲面反射元件
550A:第一光均匀化元件
550B:第二光均匀化元件
640:第三分色元件
730、830:第四分色元件
730A、830A:第一区
730B、830B:第二区
922:镜反射层
930A:第五分色元件
930B:第六分色元件
940A:第一聚光透镜组
940B:第二聚光透镜组
AL:辅助光源
CA:空隙
DC:分合光单元
DM1、DM2、DMB、DMR:分色镜
DA:点状微结构
F1、F2:焦点
IE:入光端
LV、LV1、LV2、LV3:光阀
NT:非转换区
OD1:第一环状散光区
OD2:第二环状散光区
OL:环状光照射区
OR1:第一环状反射区
OR2:第二环状反射区
P1、P1A、P1B:第一位置
P2、P2A、P2B:第二位置
P3:第三位置
P4:第四位置
PA:散射粒子
PL:投影镜头
RL:反射层
SE1:第一区段
SE2:第二区段
SP:光斑
t1、t1a、t1b:第一时序
t2、t2a、t2b:第二时序
T1:第一时段
T2:第二时段
T3:第三时段
T4:第四时段
TR1、TR2:光通过区
W1:第一径向宽度
W2:第二径向宽度
WM1、WM2、WM3:波长转换材料。

Claims (28)

1.一种波长转换模块,用于接收激发光束,其特征在于,所述波长转换模块包括基板及配置于所述基板上的波长转换材料,所述基板包括环状光照射区,所述波长转换材料环状配置于至少部分所述环状光照射区,所述基板用于以转轴为中心转动,其中当所述激发光束被传递至所述波长转换模块时,所述激发光束的第一部分入射于所述波长转换材料而转换为第一色光,所述激发光束的第二部分入射于所述环状光照射区而形成第二色光,所述第一色光与所述第二色光同时自所述波长转换模块出光,且所述激发光束在第一时序入射至所述环状光照射区的所述波长转换材料而转换成的所述第一色光具有第一光强度,所述激发光束在第二时序入射至所述环状光照射区的所述波长转换材料而转换成的所述第一色光具有第二光强度,且所述第一光强度与所述第二光强度不同。
2.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,所述第一光强度大于所述第二光强度,且所述第一光强度与所述第二光强度的比例大于110%。
3.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,所述激发光束在所述第一时序时所入射的所述环状光照射区的所述波长转换材料具有第一径向宽度,所述激发光束在所述第二时序时所入射的所述环状光照射区的所述波长转换材料具有第二径向宽度,且所述第一径向宽度与所述第二径向宽度不同。
4.根据权利要求3所述的波长转换模块,其特征在于,所述激发光束所入射的所述环状光照射区的所述波长转换材料的径向宽度随时间呈周期性的变化,在第一时段中,所述激发光束所入射的所述环状光照射区的所述波长转换材料的径向宽度自所述第一径向宽度渐减至所述第二径向宽度,在第二时段中,所述激发光束所入射的所述环状光照射区的所述波长转换材料的径向宽度自所述第二径向宽度渐增至所述第一径向宽度,其中所述第一径向宽度为所述波长转换材料的最大径向宽度,而所述第二径向宽度为所述波长转换材料的最小径向宽度。
5.根据权利要求3所述的波长转换模块,其特征在于,所述环状光照射区具有第一区段与第二区段,且所述第一区段的所述波长转换材料的宽度固定为所述第一径向宽度,所述第二区段的所述波长转换材料的宽度固定为所述第二径向宽度。
6.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,所述环状光照射区还包括非转换区,其中所述激发光束的所述第二部分入射于所述环状光照射区的所述非转换区而形成所述第二色光。
7.根据权利要求6所述的波长转换模块,其特征在于,所述基板上形成有第一环状散光区与第二环状散光区,所述第一环状散光区与所述第二环状散光区对应于所述非转换区,其中所述波长转换材料、所述第一环状散光区与所述第二环状散光区构成所述环状光照射区,且所述波长转换材料位于所述第一环状散光区与所述第二环状散光区之间,且所述波长转换材料围绕所述第一环状散光区,并被所述第二环状散光区所围绕。
8.根据权利要求6所述的波长转换模块,其特征在于,所述波长转换材料构成多个点状微结构,所述多个点状微结构之间具有不配置所述波长转换材料的多个空隙,且所述多个空隙对应所述非转换区,所述波长转换材料及所述多个空隙构成光作用层,所述光作用层对应于所述环状光照射区设置。
9.根据权利要求8所述的波长转换模块,其特征在于,所述激发光束在所述第一时序中入射至所述光作用层中的所述多个点状微结构占所述光作用层的体积百分比为第一体积比例,所述激发光束在所述第二时序中入射至所述光作用层中的所述多个点状微结构占所述光作用层的体积百分比为第二体积比例,且所述第一体积比例与所述第二体积比例不同。
10.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,所述波长转换材料构成光作用层且对应于所述环状光照射区设置,其中当所述光作用层满足光转换条件时,所述激发光束的所述第二部分在入射至所述环状光照射区后形成所述第二色光,所述光转换条件为所述光作用层中所述波长转换材料的体积浓度介于15%至85%之间,或是所述光作用层的厚度介于0.03毫米至0.3毫米之间。
11.根据权利要求10所述的波长转换模块,其特征在于,所述激发光束在所述第一时序时所入射的所述光作用层中的所述波长转换材料的体积浓度为第一浓度,所述激发光束在所述第二时序时所入射的所述光作用层中的所述波长转换材料的体积浓度为第二浓度,且所述第一浓度与所述第二浓度不同。
12.根据权利要求6所述的波长转换模块,其特征在于,所述基板上形成有第一环状反射区与第二环状反射区,所述第一环状反射区与所述第二环状反射区对应于所述非转换区,其中所述波长转换材料、所述第一环状反射区与所述第二环状反射区构成所述环状光照射区,且所述波长转换材料位于所述第一环状反射区与所述第二环状反射区之间,且所述波长转换材料围绕所述第一环状反射区,并被所述第二环状反射区所围绕。
13.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,所述激发光束的所述第二部分与所述激发光束入射至所述环状光照射区的比例数值范围介于5%至30%之间。
14.一种投影装置,其特征在于,包括照明系统、分合光单元、至少二光阀以及投影镜头,其中:
所述照明系统用于提供照明光束,且所述照明系统包括激发光源以及波长转换模块,其中:
所述激发光源用于发出激发光束;以及
所述波长转换模块位于所述激发光束的传递路径上,且所述波长转换模块包括基板及配置于所述基板上的波长转换材料,所述基板包括环状光照射区,所述波长转换材料环状配置于至少部分所述环状光照射区,所述基板用于以转轴为中心而转动,其中当所述激发光束被传递至所述波长转换模块时,所述激发光束的第一部分入射于所述波长转换材料而转换为第一色光,所述激发光束的第二部分入射于所述环状光照射区而形成第二色光,所述第一色光与所述第二色光同时自所述波长转换模块出光,且所述激发光束在第一时序入射至所述环状光照射区的所述波长转换材料而转换的所述第一色光具有第一光强度,所述激发光束在第二时序入射至所述环状光照射区的所述波长转换材料而转换的所述第一色光具有第二光强度,且所述第一光强度与所述第二光强度不同;
所述分合光单元位于所述照明光束的传递路径上,且用于将照明光束转换成多个子照明光束;
所述至少二光阀位于所述多个子照明光束的传递路径上且用于将对应的所述多个子照明光束转换成多个影像光束;以及
所述投影镜头位于所述多个影像光束的传递路径上且用于将所述多个影像光束转换成投影光束,其中所述多个影像光束经由所述分合光单元传递至所述投影镜头。
15.根据权利要求14所述的投影装置,其特征在于,所述第一光强度大于所述第二光强度,且所述第一光强度与所述第二光强度的比例大于110%。
16.根据权利要求14所述的投影装置,其特征在于,所述激发光束在所述第一时序时所入射的所述环状光照射区的所述波长转换材料具有第一径向宽度,所述激发光束在所述第二时序时所入射的所述环状照射区的所述波长转换材料具有第二径向宽度,且所述第一径向宽度与所述第二径向宽度不同。
17.根据权利要求16所述的投影装置,其特征在于,所述激发光束所入射的所述环状光照射区的所述波长转换材料的径向宽度随时间呈周期性的变化,在第一时段中,所述激发光束所入射的所述环状光照射区的所述波长转换材料的径向宽度自所述第一径向宽度渐减至所述第二径向宽度,在第二时段中,所述激发光束所入射的所述环状光照射区的所述波长转换材料的径向宽度自所述第二径向宽度渐增至所述第一径向宽度,其中所述第一径向宽度为所述波长转换材料的最大径向宽度,所述第二径向宽度为所述波长转换材料的最小径向宽度。
18.根据权利要求16所述的投影装置,其特征在于,所述环状光照射区具有第一区段与第二区段,且所述第一区段的所述波长转换材料的宽度固定为所述第一径向宽度,所述第二区段的所述波长转换材料的宽度固定为所述第二径向宽度。
19.根据权利要求14所述的投影装置,其特征在于,所述环状光照射区还包括非转换区,其中所述激发光束的所述第二部分入射于所述环状光照射区的所述非转换区而形成所述第二色光。
20.根据权利要求19所述的投影装置,其特征在于,所述基板上形成有第一环状散光区与第二环状散光区,所述第一环状散光区与所述第二环状散光区对应于所述非转换区,其中所述波长转换材料、所述第一环状散光区与所述第二环状散光区构成所述环状光照射区,且所述波长转换材料位于所述第一环状散光区与所述第二环状散光区之间,且所述波长转换材料围绕所述第一环状散光区,并被所述第二环状散光区所围绕。
21.根据权利要求19所述的投影装置,其特征在于,所述波长转换材料构成多个点状微结构,所述多个点状微结构之间具有不配置所述波长转换材料的多个空隙,所述波长转换材料及所述多个空隙构成光作用层,所述光作用层对应于所述环状光照射区设置。
22.根据权利要求21所述的投影装置,其特征在于,所述激发光束在所述第一时序中入射至所述光作用层中的所述多个点状微结构占所述光作用层的体积百分比为第一体积比例,所述激发光束在所述第二时序中入射至所述光作用层中的所述多个点状微结构占所述光作用层的体积百分比为第二体积比例,且所述第一体积比例与所述第二体积比例不同。
23.根据权利要求14所述的投影装置,其特征在于,所述波长转换材料构成光作用层且对应于所述环状光照射区设置,其中当所述光作用层满足光转换条件时,所述激发光束的所述第二部分在入射至所述环状光照射区后形成所述第二色光,所述光转换条件为所述光作用层中所述波长转换材料的体积浓度介于15%至85%之间,或是所述光作用层的厚度介于0.03毫米至0.3毫米之间。
24.根据权利要求23所述的投影装置,其特征在于,所述激发光束在所述第一时序时所入射的所述光作用层中的所述波长转换材料的体积浓度为第一浓度,所述激发光束在所述第二时序时入射的所述光作用层中的所述波长转换材料的体积浓度为第二浓度,且所述第一浓度与所述第二浓度不同。
25.根据权利要求19所述的投影装置,其特征在于,所述基板上形成有第一环状反射区与第二环状反射区,所述第一环状反射区与所述第二环状反射区对应于所述非转换区,其中所述波长转换材料、所述第一环状反射区与所述第二环状反射区构成所述环状光照射区,且所述波长转换材料位于所述第一环状反射区与所述第二环状反射区之间,且所述波长转换材料围绕所述第一环状反射区,并被所述第二环状反射区所围绕。
26.根据权利要求25所述的投影装置,其特征在于,所述照明系统还包括第一聚光透镜,所述激发光束经由所述第一聚光透镜的一侧斜向入射至所述环状光照射区的所述第一环状反射区或所述第二环状反射区后,被传递至所述第一聚光透镜的另一侧。
27.根据权利要求14所述的投影装置,其特征在于,所述激发光束的所述第二部分与所述激发光束入射至所述环状光照射区的比例数值范围介于5%至30%之间。
28.根据权利要求14所述的投影装置,其特征在于,还包括:
辅助光源,其用于发出辅助光束,所述辅助光束的波段与所述第一色光的波段至少部分重叠。
CN201921917998.6U 2019-11-08 2019-11-08 波长转换模块以及投影装置 Withdrawn - After Issue CN211086896U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201921917998.6U CN211086896U (zh) 2019-11-08 2019-11-08 波长转换模块以及投影装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201921917998.6U CN211086896U (zh) 2019-11-08 2019-11-08 波长转换模块以及投影装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN211086896U true CN211086896U (zh) 2020-07-24

Family

ID=71628797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201921917998.6U Withdrawn - After Issue CN211086896U (zh) 2019-11-08 2019-11-08 波长转换模块以及投影装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN211086896U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112782918A (zh) * 2019-11-08 2021-05-11 中强光电股份有限公司 波长转换模块以及投影装置
CN114690519A (zh) * 2020-12-29 2022-07-01 中强光电股份有限公司 照明系统以及投影装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112782918A (zh) * 2019-11-08 2021-05-11 中强光电股份有限公司 波长转换模块以及投影装置
CN112782918B (zh) * 2019-11-08 2022-07-08 中强光电股份有限公司 波长转换模块以及投影装置
US11520220B2 (en) 2019-11-08 2022-12-06 Coretronic Corporation Wavelength conversion module and projection device
CN114690519A (zh) * 2020-12-29 2022-07-01 中强光电股份有限公司 照明系统以及投影装置
CN114690519B (zh) * 2020-12-29 2023-03-17 中强光电股份有限公司 照明系统以及投影装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI690765B (zh) 照明系統以及投影裝置
TWI504832B (zh) 照明系統及投影裝置
TWI687754B (zh) 照明系統與投影裝置
US9664990B2 (en) Illumination apparatus and projection-type image display apparatus having the same
JP6186752B2 (ja) 光源装置及び投影装置
CN209373344U (zh) 照明系统以及投影装置
CN210142255U (zh) 照明系统以及投影装置
CN108663879A (zh) 投影机及其照明系统
WO2015104801A1 (ja) 光源装置および投写型表示装置
CN211086896U (zh) 波长转换模块以及投影装置
CN110361914A (zh) 照明系统、控制单元及投影装置
JP7162756B2 (ja) 非同軸投影光源システム
JP3366281B2 (ja) プロジェクタ装置
WO2014132368A1 (ja) 光源装置
CN208969415U (zh) 照明系统、控制单元及投影装置
CN112782918B (zh) 波长转换模块以及投影装置
WO2016016076A1 (en) Light source apparatus and optical imaging and displaying device using the light source apparatus
TW202001343A (zh) 照明系統與投影裝置
CN114488671A (zh) 投影装置以及照明系统
US11953816B2 (en) Wavelength conversion plate, light source device, and image projection apparatus
US11917338B2 (en) Light source system and display apparatus
JP2023024245A (ja) 波長変換プレート、光源装置および画像投射装置
JP2017181603A (ja) 光源ユニット
CN211826879U (zh) 照明系统与投影装置
CN217386123U (zh) 激光光源系统和投影设备

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
AV01 Patent right actively abandoned
AV01 Patent right actively abandoned
AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20200724

Effective date of abandoning: 20220708

AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20200724

Effective date of abandoning: 20220708