CN213069460U - 照明系统以及投影装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种照明系统以及应用上述照明系统的投影装置。照明系统包括激光光源、波长转换模块以及光斑区域调制模块。激光光源用以提供激光光束。光斑区域调制模块位于波长转换模块与激光光源之间,其中光斑区域调制模块用于使激光光束的传递路径产生偏移,当波长转换模块转动时,光斑区域调制模块在第一时段中使激光光束在波长转换模块的波长转换区沿第一偏移路径移动,以使激光光束于波长转换区上的照射区域形成第一光斑区域,光斑区域调制模块在第二时段中使激光光束于波长转换模块的非转换区上的照射区域形成第二光斑区域,且第一光斑区域的尺寸大于第二光斑区域的尺寸。本实用新型的照明系统与投影装置具有良好的光学效率。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种光学系统以及光学装置,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。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作为投影机所需光源的机种。
一般而言,以激光光源作为光源的投影装置包含有照明系统、光阀、投影镜头(P-Lens)等光学系统的设置,其中照明系统中则会包含光源、波长转换模块、滤光模块、光均匀化元件等光学元件。具体而言。照明系统的滤光模块会设置于光源以及波长转换模块的后段光路上,使来自波长转换模块的不同波段的色光能在经过滤光模块后被滤出预定的色光,以纯化色彩,并达到色彩饱和的效果。这些经由滤光模块纯化的色光接续会被传递至光均匀化元件,以传递至后续的光阀上,并透过投影镜头投影至屏幕上。
具体而言,在现有技术中,若需对激光光束的光斑整型,通常会在光源前放置一片复眼透镜,如此,可有效放大入射波长转换模块的波长转换区的光斑,以进一步提升波长转换模块的转换效率。然而,如此一来,也会同时使得入射波长转换模块的非转换区而未进行波长转换的蓝色光斑同步变大,并且,由于来自波长转换模块的不同波段的色光具有不同的收光角,因此当未进行波长转换的蓝色光斑进入到光均匀化元件时,容易导致其收光效率不佳。
“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以及投影装置,其皆具有良好的光学效率。
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照明系统。照明系统包括激光光源、波长转换模块以及光斑区域调制模块。激光光源用以提供激光光束。波长转换模块位于激光光束的传递路径上,其中波长转换模块具有波长转换区以及非转换区,波长转换模块用于以转轴为中心旋转,以使波长转换区在第一时段中进入激光光束的传递路径上,且使非转换区在第二时段中进入激光光束的传递路径上。光斑区域调制模块位于激光光束的传递路径上且位于波长转换模块与激光光源之间,其中光斑区域调制模块用于使激光光束的传递路径产生偏移,当波长转换模块转动时,光斑区域调制模块在第一时段中使激光光束在波长转换区沿第一偏移路径移动,以使激光光束于波长转换区上的照射区域形成第一光斑区域,光斑区域调制模块在第二时段中使激光光束于非转换区上的照射区域形成第二光斑区域,且第一光斑区域的尺寸大于第二光斑区域的尺寸。
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。投影装置包括前述的照明系统、光阀以及投影镜头。照明系统用于提供照明光束。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,且用于将影像光束投射出投影装置。
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,在第一时段中,照明系统与投影装置通过光斑区域调制模块的配置,而可扩大实际于照射波长转换区上的第一光斑区域,进而让波长转换模块的转换效率提升。另一方面,在第二时段中,通过光斑区域调制模块的配置,可使实际照射于非转换区上的范围保持为接近于激光光束的原始光斑区域或是小于第一光斑区域的第二光斑区域,进而可提升激光光束进入光均匀化元件的收光效率。如此,通过光斑区域调制模块的配置,可兼顾让波长转换模块的转换效率以及光均匀化元件的收光效率,而使照明系统与投影装置具有良好的光学效率,并可简化光路结构,缩小系统体积。
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1是本实用新型一实施例的一种投影装置的方框图。
图2是依照本实用新型的一实施例的一种投影装置的架构示意图。
图3是激光光束的光斑的示意图。
图4是激光光束的第一偏移路径及其形成的第一光斑区域的示意图。
图5A是依照本实用新型的一实施例的另一种投影装置的架构示意图。
图5B与图5C是通过图5A的导光元件的光路示意图。
图6是依照本实用新型的一实施例的又一种投影装置的架构示意图。
图7是依照本实用新型的一实施例的又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1是本实用新型一实施例的一种投影装置的方框图。图2是依照本实用新型的一实施例的一种投影装置的架构示意图。图3是激光光束的光斑的示意图。图4是激光光束的第一偏移路径及其形成的第一光斑区域的示意图。请参照图1,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70。光阀210设置于来自照明系统100的照明光束70的传递路径上,用于将照明光束70转换为影像光束80。投影镜头220设置于影像光束80的传递路径上,用于将影像光束80投影出投影装置200。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。
投影镜头220例如包括具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合,例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。于一实施例中,投影镜头220也可以包括平面光学镜片,以反射或穿透方式将来自光阀210的影像光束80投射出投影装置200。本实用新型对投影镜头220的型态及其种类并不加以限制。
具体而言,如图2所示,在本实施例中,照明系统100包括激光光源110、光斑区域调制模块120、分光元件DN、波长转换模块130、第一聚光透镜CL1、光传递元件LT、滤光模块140、第二聚光透镜CL2以及光均匀化元件150。在本实施例中,激光光源110用以提供激光光束50B。举例而言,在本实施例中,激光光束50B为蓝光激光光束,激光光源单元110可为包括多个排成阵列的蓝光激光二极管,但本实用新型不局限于此。
进一步而言,如图2所示,在本实施例中,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,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,分光元件DN的第一区R1可让蓝色的激光光束50B穿透。并且,如图2所示,在本实施例中,分光元件DN与第一聚光透镜CL1位于激光光束50B的传递路径上,分光元件DN位于激光光源110与波长转换模块130之间,第一聚光透镜CL1位于分光元件DN与波长转换模块130之间。如此,当激光光束50B穿透分光元件DN的第一区R1时,激光光束50B可经由第一聚光透镜CL1而斜向入射至波长转换模块130上。
进一步而言,在本实施例中,波长转换模块130还包括一第一致动器(未绘示),用以驱动波长转换模块130以转轴为中心旋转,进而使至少一波长转换区(未绘示)以及一非转换区(未绘示)在不同时间中切入激光光束50B的传递路径,而选择性地使激光光束50B反射或被转换为至少一转换光束60Y。也就是说,在本实施例中,波长转换模块130可借由第一致动器来控制波长转换模块130的至少一波长转换区(未绘示)切入激光光束50B的传递路径的时段,并将其设定为第一时段,且亦可借由第一致动器来控制波长转换模块130的非转换区(未绘示)切入激光光束50B的传递路径的时段,并将其设定为第二时段。
具体而言,在第一时段中,波长转换模块130的至少一波长转换区(未绘示)切入激光光束50B的传递路径,激光光束50B经由波长转换模块130的至少一波长转换区(未绘示)被转换为至少一转换光束60。更详细而言,在本实施例中,波长转换模块130的波长转换区由一波长转换层(未绘示)所构成,而可用以使通过的激光光束50B被转换为转换光束60Y。举例而言,在本实施例中,波长转换材料包括可激发出黄色光束的荧光粉,故激光光束50B通过波长转换层后所形成的转换光束60Y为黄光。另一方面,在第二时段中,波长转换模块130的非转换区(未绘示)切入激光光束50B的传递路径,非转换区(未绘示)用于反射激光光束50B而使激光光束50B被传递至后续的光学元件。更详细而言,在本实施例中,波长转换模块130的非波长转换区例如是金属基板的一区域或于基板上涂布一反射层所构成,用以反射激光光束50B。
接着,如图2所示,在第一时段中,由于转换光束60Y为黄光,因此来自波长转换模块130的至少一转换光束60Y可经由分光元件DN反射至聚光透镜CL2,并被聚光透镜CL2汇聚至滤光模块140上。另一方面,在第二时段中,激光光束50B被波长转换模块130的非转换区(未绘示)反射后,会经由聚光透镜CL1传递至分光元件DN的第二区R2,并经由光学元件传递至滤光模块140上。
举例而言,在本实施例中,分光元件DN的第二区R2可为部分穿透部分反射元件,因此来自波长转换模块130的一部分的激光光束50B被分光元件DN的第二区R2反射,而另一部分的激光光束50B通过第二区R2后被传递至后续的光传递元件LT上。更详细而言,如图2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130的非转换区(未绘示)的激光光束50B的传递路径上,其中分光元件DN的第二区R2位于波长转换模块130与光传递元件LT之间。如此,部分的激光光束50B被分光元件DN的第二区R2反射,而另一部分的激光光束50B通过分光元件DN的第二区R2后被传递至光传递元件LT,且通过第二区R2的另一部分的激光光束50B被光传递元件LT反射且穿透分光元件DN的第一区R1。被第二区R2反射的该部分的激光光束50B以及被光传递元件LT反射且穿透第一区R1的该另一部分的激光光束50B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。
如图2所示,在本实施例中,滤光模块140位于激光光束50B与转换光束60Y的传递路径上,并具有滤光区(未绘示)与透光区(未绘示)。滤光模块140还包括一第二致动器(未绘示),用以驱动滤光模块140转动,进而使滤光区(未绘示)与透光区(未绘示)在不同时间中对应地切入转换光束60Y或是激光光束50B的传递路径。举例而言,在本实施例中,滤光区(未绘示)在第一时段中的不同子时段,滤光模块140的滤光区(未绘示)会对应地切入转换光束60Y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红色色光与绿色色光。另一方面,在第二时段中,滤光模块140的透光区(未绘示)亦会对应地切入被传递至滤光模块140的激光光束50B的传递路径,以形成蓝色色光。如此,即可使激光光束50B与转换光束60Y依时序地通过滤光模块140而形成具有多种不同颜色的照明光束70。
另一方面,如图2所示,在本实施例中,投影装置200还包括一光均匀化元件150,位于通过滤光模块140后所形成的照明光束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,但本实用新型不局限于此。更详细而言,如图2所示,当由激光光束50B以及转换光束60Y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可使其均匀化,并使其传递至光阀210。
并且,如图2至图4所示,光斑区域调制模块120位于激光光束50B的传递路径上且位于波长转换模块130与激光光源110之间,其中光斑区域调制模块120用于使激光光束50B的传递路径产生偏移。如此,当波长转换模块130转动时,光斑区域调制模块120在第一时段中使激光光束50B于波长转换区上沿第一偏移路径SS1移动,以使激光光束50B于波长转换区上的照射区域形成第一光斑区域SP1,光斑区域调制模块120在第二时段中使激光光束50B于非转换区上的照射区域形成第二光斑区域SP2,且第一光斑区域SP1的尺寸大于第二光斑区域SP2的尺寸。
更具体而言,在本实施例中,光斑区域调制模块120包括导光元件121以及致动器122。导光元件121位于来自激光光源110的激光光束50B的传递路径上。致动器122与导光元件121电连接,用以驱动导光元件121在至少两轴向作动,以使激光光束50B的传递路径随着时序改变在至少二方向上产生时序性的偏移。举例而言,在本实施例中,导光元件121为反射元件,用以将激光光束50B反射至波长转换模块130,且致动器122驱动导光元件121的法线方向随着时序改变而偏摆,如此,即可透过导光元件121的作动使激光光束50B的光斑区域SP在波长转换区上移动,并形成第一光斑区域SP1。
举例而言,如图3所示,激光光束50B入射至波长转换区上原本具有光斑区域SP,并且,如图4所示,当导光元件121作动时,激光光束50B的光斑区域SP于波长转换区会先后沿着第一方向与第二方向移动而形成第一偏移路径SS1。例如,如图4所示,首先,导光元件121可使激光光束50B在第一方向D1上不偏移,但沿着第二方向D2产生第二位移S2;接着,沿着第一方向D1上产生第一位移S1,但在第二方向D2上不偏移;之后,致动器122再使导光元件121反向移动,先沿着第二方向D2的反方向产生第二位移S2,再沿着第一方向D1的反方向产生第一位移S1。在本实施例中,第一方向D1与第二方向D2彼此正交,如此,即可形成第一偏移路径SS1,并且,如图3与图4所示,由于激光光束50B的光斑区域SP可在波长转换区沿第一偏移路径SS1移动,因此,激光光束50B此时实际上照射波长转换区的范围,即为激光光束50B的光斑区域SP沿第一偏移路径SS1移动而实际照射到的第一光斑区域SP1。另一方面,在本实施例中,光斑区域调制模块120在第二时段中可不作动或是移动幅度很小,因此,如图3所示,第二光斑区域SP2的范围接近于激光光束50B的原始光斑区域SP的范围。如此,即可获得其尺寸大于第二光斑区域SP2的尺寸的第一光斑区域SP1。
举例而言,在本实施例中,第一光斑区域SP1与第二光斑区域SP2的形状为方形,但本实用新型不局限于此。在其他的实施例中,第一光斑区域SP1与第二光斑区域SP2的形状亦可为圆形或其他形状。此外,在本实施例中,当波长转换模块130以某一转动频率转动,光斑区域调制模块120在第一时段中可以第一频率作动,第一频率大于波长转换模块130的转动频率。
此外,值得注意的是,在本实施例中,第二光斑区域SP2的范围可接近于激光光束50B的原始光斑区域SP,但本实用新型不局限于此。在另一实施例中,光斑区域调制模块120亦可在第二时段中使激光光束50B于非转换区沿着第二偏移路径移动,以使激光光束50B于非转换区上的照射区域形成第二光斑区域SP2,只要第一光斑区域SP1的尺寸大于第二光斑区域SP2的尺寸即可。也就是说,光斑区域调制模块120在第二时段中也可以第二频率作动,其第二频率可为零,也可不为零。当第二频率不为零时,即会形成第二偏移路径。
在形成第二偏移路径的情况下,光斑区域调制模块120可在第一时段中以第一振幅作动,而在第二时段中以第二振幅作动,第一振幅大于第二振幅。如此,亦可获得其尺寸大于第二光斑区域SP2的尺寸的第一光斑区域SP1。并且,当光斑区域调制模块120在第二时段中以第二频率作动时,第一频率大于第二频率,且第二频率为波长转换模块130的转动频率的6倍。
如此一来,在第一时段中,通过扩大实际于照射波长转换区上的第一光斑区域SP1,可让波长转换模块130的转换效率提升,另一方面,在第二时段中,通过使实际照射于非转换区上的范围保持为接近于激光光束50B的原始光斑区域SP或是小于第一光斑区域SP1的第二光斑区域SP2,则可提升激光光束50B进入光均匀化元件150的收光效率。如此,通过光斑区域调制模块120的配置,可兼顾让波长转换模块130的转换效率以及光均匀化元件150的收光效率,而使照明系统与投影装置具有良好的光学效率,并可简化光路结构,缩小系统体积。
图5A是依照本实用新型的一实施例的另一种投影装置的架构示意图。图5B与图5C是通过图5A的导光元件521的光路示意图。请参照图5A至5C,图5A的照明系统500与图1的照明系统100类似,而差异如下所述。具体而言,如图5A至图5C所示,在本实施例中,照明系统500的光斑区域调制模块520的导光元件521为具厚度变化的棱镜柱。如此,致动器122驱动导光元件521的出光面的法线方向随着时序改变而作动。
进一步而言,如图5A至图5C所示,激光光束50B通过导光元件521时,可使激光光束50B折射出光后传递至波长转换模块130,并且,导光元件521与致动器122连接,借由致动器122的震动,致动器122可驱动导光元件521的出光面的法线方向随着时序改变而作动。如此,激光光束50B经过作动的导光元件521时,其传递路径亦会随之移动,进而在波长转换区上形成第一偏移路径SS1以及第一光斑区域SP1,进而获得其尺寸大于第二光斑区域SP2的尺寸的第一光斑区域SP1。
如此,通过光斑区域调制模块520的配置,亦可扩大实际上照射波长转换区的第一光斑区域SP1,以使波长转换模块130的转换效率提升,且也可使实际上照射非转换区的范围保持为接近于激光光束50B的原始光斑区域SP或是小于第一光斑区域SP1的第二光斑区域SP2,以提升激光光束50B进入光均匀化元件150的收光效率。如此,可兼顾让波长转换模块130的转换效率以及光均匀化元件150的收光效率,进而使照明系统500能达到与前述照明系统100类似的功能以及优点,在此不再赘述。并且,当照明系统500被应用至投影装置200时,投影装置200亦能达到前述的效果与优点,在此就不再赘述。
图6是依照本实用新型的一实施例的又一种投影装置的架构示意图。请参照图6,图6的照明系统600与图5A的照明系统500类似,而差异如下所述。具体而言,如图6所示,在本实施例中,照明系统600更包括光扩散元件660。光扩散元件660位于波长转换模块130与光斑区域调制模块520之间,其中光扩散元件660具有第一区(未绘示)与第二区(未绘示),光扩散元件660的第一区在第一时段中进入激光光束50B的传递路径上,且光扩散元件660的第二区在第二时段中进入激光光束50B的传递路径上,且第一区的雾度大于第二区的雾度,其中第二区的雾度可为零。
如此,通过光斑区域调制模块520与光扩散元件660的配置,亦可更加扩大实际照射于波长转换区上的第一光斑区域SP1,以使波长转换模块130的转换效率提升。并且,由于第二区的雾度小于第一区的雾度,因此,实际照射于非转换区上的范围亦可保持为接近于激光光束50B的原始光斑区域SP或是小于第一光斑区域SP1的第二光斑区域SP2,而可提升激光光束50B进入光均匀化元件150的收光效率。如此,可兼顾让波长转换模块130的转换效率以及光均匀化元件150的收光效率,进而使照明系统600能达到与前述照明系统500类似的功能以及优点,在此不再赘述。并且,当照明系统被应用至投影装置200时,投影装置200亦能达到前述的效果与优点,在此就不再赘述。
在前述的实施例中,投影装置虽以波长转换模块130的非转换区用于反射激光光束50B为例示,但本实用新型不局限于此。在其他的实施例中,波长转换模块130的非转换区亦可使激光光束50B穿透。任何所属领域中的技术人员在参照本实用新型之后,当可对其光路作适当的更动,惟其仍应属于本实用新型的范畴内。以下将另举部分实施例作为说明。
图7是依照本实用新型的一实施例的又一种投影装置的架构示意图。图7是本实用新型一实施例的另一种投影装置的架构示意图。请参照图7,本实施例的照明系统700与图5A的照明系统500类似,而两者的差异如下所述。在本实施例中,照明系统700的波长转换模块730的非转换区是由透明基板或挖空区所形成。也就是说,波长转换模组730的非转换区,而用于使激发光束50B穿透。并且,分光元件DN’仅由第一区R1构成,换言之,在本实施例中,分光元件DN’仅使蓝色光束穿透,而对其他颜色(如红色、绿色、黄色等)的光束提供反射作用。
具体而言,如图7所示,在本实施例中,当第二时段时,波长转换模块730的非转换区(未绘示)进入激发光束50B的照射范围,激发光束50B穿透波长转换模块730的非转换区,并经由光传递模组LT以及分光元件DN’传递至滤光模块140上。另一方面,在本实施例中,当第一时段时,至少一波长转换区进入激发光束50B的照射范围,激发光束50B被至少一波长转换区转换为至少一转换光束60Y。之后,如图7所示,来自波长转换模块730的至少一转换光束60Y则可被导引至分光元件DN’,而被反射至后续的滤光模块140上。滤光模块140再分别将激发光束50B与至少一转换光束60Y分别形成红色色光与绿色色光与蓝色色光后通过光均匀化元件150,并借此形成之后的照明光束70与影像光束80。
如此,通过光斑区域调制模块的致动器122及导光元件521的配置,亦可扩大实际照射于波长转换区上的第一光斑区域SP1,以使波长转换模块730的转换效率提升,且也可使实际照射于非转换区上的范围保持为接近于激光光束50B的原始光斑区域SP或是小于第一光斑区域SP1的第二光斑区域SP2,以提升激光光束50B进入光均匀化元件150的收光效率。如此,可兼顾让波长转换模块730的转换效率以及光均匀化元件150的收光效率,进而使照明系统700能达到与前述照明系统500类似的功能以及优点,在此不再赘述。并且,当照明系统700被应用至投影装置200时,投影装置200亦能达到前述的效果与优点,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,在第一时段中,照明系统与投影装置通过光斑区域调制模块的配置,而可扩大实际于照射波长转换区上的第一光斑区域,进而让波长转换模块的转换效率提升。另一方面,在第二时段中,通过光斑区域调制模块的配置,可使实际照射于非转换区上的范围保持为接近于激光光束的原始光斑区域或是小于第一光斑区域的第二光斑区域,进而可提升激光光束进入光均匀化元件的收光效率。如此,通过光斑区域调制模块的配置,可兼顾让波长转换模块的转换效率以及光均匀化元件的收光效率,而使照明系统与投影装置具有良好的光学效率,并可简化光路结构,缩小系统体积。
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,即凡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件检索之用,并非用来限制本实用新型之权利范围。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。
附图标记说明:
50B:激光光束
60Y:波长转换光束
70:照明光束
80:影像光束
100:照明系统
110:激光光源
120:光斑区域调制模块
121:导光元件
122:致动器
130:波长转换模块
140:滤光模块
150:光均匀化元件
200:投影装置
210:光阀
220:投影镜头
660:光扩散元件
CL1:第一聚光透镜
CL2:第二聚光透镜
D1:第一方向
D2:第二方向
DN、DN’:分光元件
R1:第一区
R2:第二区
S1:第一位移
S2:第二位移
SS1:第一偏移路径
SP1:第一光斑区域
SP2:第二光斑区域
SP:光斑区域。
Claims (20)
1.一种照明系统,其特征在于,所述照明系统包括激光光源、波长转换模块以及光斑区域调制模块,其中:
所述激光光源用以提供激光光束;
所述波长转换模块位于所述激光光束的传递路径上,其中所述波长转换模块具有波长转换区以及非转换区,所述波长转换模块用于以转轴为中心旋转,以使所述波长转换区在第一时段中进入所述激光光束的传递路径上,且使所述非转换区在第二时段中进入所述激光光束的传递路径上;以及
所述光斑区域调制模块位于所述激光光束的传递路径上且位于所述波长转换模块与所述激光光源之间,其中所述光斑区域调制模块用于使所述激光光束的传递路径产生偏移,当所述波长转换模块转动时,所述光斑区域调制模块在所述第一时段中使所述激光光束在所述波长转换区沿第一偏移路径移动,以使所述激光光束于所述波长转换区上的照射区域形成第一光斑区域,所述光斑区域调制模块在所述第二时段中使所述激光光束于所述非转换区上的照射区域形成第二光斑区域,且所述第一光斑区域的尺寸大于所述第二光斑区域的尺寸。
2.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述光斑区域调制模块在所述第二时段中使所述激光光束在所述非转换区沿第二偏移路径移动,以使所述激光光束于所述非转换区上的照射区域形成所述第二光斑区域。
3.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述光斑区域调制模块包括:
导光元件,其位于所述激光光束的传递路径上;以及
致动器,其与所述导光元件电连接,用以驱动所述导光元件在至少两轴向作动,以使所述激光光束的传递路径随着时序改变在至少二方向上产生时序性的偏移。
4.根据权利要求3所述的照明系统,其特征在于,所述导光元件为反射元件,用以将所述激光光束反射至所述波长转换模块,且所述致动器驱动所述导光元件的法线方向随着时序改变而作动。
5.根据权利要求3所述的照明系统,其特征在于,所述导光元件为棱镜柱,用以使所述激光光束折射出光后传递至所述波长转换模块,且所述致动器驱动所述导光元件的出光面的法线方向随着时序改变而作动。
6.根据权利要求3所述的照明系统,其特征在于,所述第一光斑区域的形状为圆形或方形。
7.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,还包括:
光扩散元件,其位于所述波长转换模块与所述光斑区域调制模块之间,其中所述光扩散元件具有第一区与第二区,所述光扩散元件的所述第一区在所述第一时段中进入所述激光光束的传递路径上,且所述光扩散元件的所述第二区在所述第二时段中进入所述激光光束的传递路径上,且所述第一区的雾度大于所述第二区的雾度。
8.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述光斑区域调制模块在所述第一时段中以第一振幅作动,所述光斑区域调制模块在所述第二时段中以第二振幅作动,所述第一振幅大于所述第二振幅。
9.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述波长转换模块以转动频率转动,所述光斑区域调制模块在所述第一时段中以第一频率作动,所述第一频率大于所述波长转换模块的所述转动频率。
10.根据权利要求9所述的照明系统,其特征在于,所述光斑区域调制模块在所述第二时段中以第二频率作动,且所述第一频率大于所述第二频率,且所述第二频率为所述波长转换模块的所述转动频率的6倍。
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,所述照明系统包括激光光源、波长转换模块以及光斑区域调制模块,其中:
所述激光光源用以提供激光光束;
所述波长转换模块位于所述激光光束的传递路径上,其中所述波长转换模块具有波长转换区以及非转换区,所述波长转换模块用于以转轴为中心旋转,以使所述波长转换区在第一时段中进入所述激光光束的传递路径上,且使所述非转换区在第二时段中进入所述激光光束的传递路径上;以及
所述光斑区域调制模块位于所述激光光束的传递路径上且位于所述波长转换模块与所述激光光源之间,其中所述光斑区域调制模块用于使所述激光光束的传递路径产生偏移,当所述波长转换模块转动时,所述光斑区域调制模块在所述第一时段中使所述激光光束在所述波长转换区沿第一偏移路径移动,以使所述激光光束于所述波长转换区上的照射区域形成第一光斑区域,且所述光斑区域调制模块在所述第二时段中使所述激光光束于所述非转换区上的照射区域形成第二光斑区域,所述第一光斑区域的尺寸大于所述第二光斑区域的尺寸;
所述光阀位于所述照明光束的传递路径上,且用于将所述照明光束转换成影像光束;以及
所述投影镜头位于所述影像光束的传递路径上,且用于将所述影像光束转投射出所述投影装置。
12.根据权利要求11所述的投影装置,其特征在于,所述光斑区域调制模块在所述第二时段中使所述激光光束在所述非转换区沿第二偏移路径移动,以使所述激光光束于所述非转换区上的照射区域形成所述第二光斑区域。
13.根据权利要求11所述的投影装置,其特征在于,所述光斑区域调制模块包括:
导光元件,其位于所述激光光束的传递路径上;以及
致动器,其与所述导光元件电连接,用以驱动所述导光元件在至少两轴向作动,以使所述激光光束的传递路径随着时序改变在至少二方向上产生时序性的偏移。
14.根据权利要求13所述的投影装置,其特征在于,所述导光元件为反射元件,用以将所述激光光束反射至所述波长转换模块,且所述致动器驱动所述导光元件的法线方向随着时序改变而作动。
15.根据权利要求13所述的投影装置,其特征在于,所述导光元件为棱镜柱,用以使所述激光光束折射出光后传递至所述波长转换模块,且所述致动器驱动所述导光元件的出光面的法线方向随着时序改变而作动。
16.根据权利要求13所述的投影装置,其特征在于,所述第一光斑区域的形状为圆形或方形。
17.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:
光扩散元件,其位于所述波长转换模块与所述光斑区域调制模块之间,其中所述光扩散元件具有第一区与第二区,所述光扩散元件的所述第一区在所述第一时段中进入所述激光光束的传递路径上,且所述光扩散元件的所述第二区在所述第二时段中进入所述激光光束的传递路径上,且所述第一区的雾度大于所述第二区的雾度。
18.根据权利要求11所述的投影装置,其特征在于,所述光斑区域调制模块在所述第一时段中以第一振幅作动,所述光斑区域调制模块在所述第二时段中以第二振幅作动,所述第一振幅大于所述第二振幅。
19.根据权利要求11所述的投影装置,其特征在于,所述波长转换模块以转动频率转动,所述光斑区域调制模块在所述第一时段中以第一频率作动,所述第一频率大于所述波长转换模块的所述转动频率。
20.根据权利要求19所述的投影装置,其特征在于,所述光斑区域调制模块在所述第二时段中以第二频率作动,且所述第一频率大于所述第二频率,且所述第二频率为所述波长转换模块的所述转动频率的6倍。
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