TW201214013A - Projection system - Google Patents

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TW201214013A
TW201214013A TW100124087A TW100124087A TW201214013A TW 201214013 A TW201214013 A TW 201214013A TW 100124087 A TW100124087 A TW 100124087A TW 100124087 A TW100124087 A TW 100124087A TW 201214013 A TW201214013 A TW 201214013A
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TW
Taiwan
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light source
solid state
concentrator
color wheel
luminescent material
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TW100124087A
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English (en)
Inventor
Yuri Aksenov
Original Assignee
Koninkl Philips Electronics Nv
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Description

201214013 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種數位投影系統,諸如一基於DLP的投 影系統或一基於3LCD的投影系統。 【先前技術】 投影系統已廣為人知很長一段時間,但仍期望改良此等 投影系統。 舉例而言,US 2005 174544描述一種用於包括經封裝用 於高溫操作之一或多個LED之一影像投影系統之光源。有 利地,LED晶粒佈置在包括一陶瓷塗佈金屬基底之一封裝 上,該陶瓷塗佈金屬基底包含一或多個下伏熱連接襯墊及 下伏電連接襯墊,每一 LED晶粒穿過該金屬基底熱耦合至 一熱連接襯墊且電耦合至電連接襯墊。該LED可直接安裝 在該基底之金屬上或該金屬上之電絕緣體之一薄塗層上。 如此封裝的LED晶粒陣列可利用低溫共燒金屬上陶瓷技術 (LTTC-M)有利製造且可稱為LTTC-M封裝陣列。該等LED 有利安裝在具有用以反射來自該等LED之光之錐形側面之 一陣列空腔中。高溫LED光源可取代各種前及後投影系統 及顯示器中之HID燈。LED光源尤其用於後投影系統。 US 2010053565描述實現移除一繞射場及一影像場中之 斑點雜訊之一雷射照明器件及一影像顯示器件。一雷射照 明器件包含:一雷射光源;一第一透鏡,其包含在一面内 方向上各自具有一預定數值孔徑之複數個微透鏡,該等微 透鏡之每一者經調適以擴展自該雷射光源發射的雷射光, 157275.doc -4- 201214013 藉此疊加透射穿過該等微透鏡之每一者之該雷射光;及一 第一透鏡’其具有比該第一透鏡之一有效直徑更大之一有 效直控’且用於補償由該複數個微透鏡之每一者擴展的該 雷射光之一發散角。 US 2009067459描述一種照明光源,其設置有:一雷射 光源’其包含具有一指定增益區域之一雷射媒體;及一反 射器’其具有一窄頻寬反射特性。自該雷射光源發射的雷 射光之一部分由該反射器反射且回饋,使得該雷射光源之 一振盪波長固定在一反射波長處。該雷射媒體之增益區域 之一峰值自該反射波長移位該雷射光源之一振盪特性之一 改變’使得該雷射光源之振盡波長自該反射波長改變。因 此’該雷射光源之一振盪光譜擴展以減小斑點雜訊。 對於投影系統’兩種類型影像面板特定相關:DLP(數位 光處理)類型影像面板及3LCD類型影像面板,舉例而言, 亦參見US 2006279858及US 5 122870A。 【發明内容】 資訊投影產業繼續成長且擴展。提供附加實用性至終端 使用者之創新光源係產業團體之主要焦點。朝向環保照明 解決方案之一世界性動機推動對於取代氣態放電燈之固態 照明技術更困難。數位投影產業免於對含Hg光源之全球禁 令’此係因為此刻不存在可行替代。 LED技術之推動對於高亮度要求可並非有利的,即使此 等技術更有效率。對於基於LED的投影技術之前景亦看起 來希望不大。 157275.doc 201214013 亦考慮雷射技術,但相對於消費者投影應用,成本及安 全問題可仍係一問題《然而’若此等問題得以解決,則基 於全雷射的投影在2至3年内可變得可用。 一可行替代(稱為混合源)可係一解決方案。混合源由一 雷射、一雷射泵激發光材料及一 led源組成。雖然此一組 態並非最理想’但其可藉由使用雷射泵激發光源而觸發未 來幾年的創新及應用。因為雷射泵激發光材料對於投影需 要可比LED更有效率,所以此一解決方案亦可免於與直接 雷射束相關聯之安全問題且相比於一全雷射(RGb)解決方 案可相當便宜》 可在使用LED之照明器具中廣泛找到發光固態光源。對 於此一光源之最普遍組態係:塗佈有呈一粉末或一陶瓷微 板形式之發光材料(發光材料)之藍色發光二極體(LED)。 此一「發光材料」可將所吸收藍光轉換成另一可見顏色 (紅色、綠色、黃色或白色)之光,取決於其化學組合物。 此等材料當由UV/藍色二極體雷射激發(泵激)時亦可發射 投影需要的RGB顏色。此等雷射可以用於藍光資料儲存器 件之小成本廣泛得到。 數位投影應用中之主要參數之一者係光源之亮度及緊密 性’其因此導致—應用中之較高數值。原始設備製造商 (OEM)及光源製造商正尋找增加亮度的方式,同時保留其 他特性’諸如一系統之壽命、能量消耗、成本、可靠性及 緊密性。能量效率係光源之一主要參數。投影應用之細節 需要該等光源具有—小展度(etendue),其係光源容積大小 157275.doc 201214013 及發射角度之乘積。 光源之展度越小,其在投影應用中使用越有效率。led 光源本質上具有非常大展度;此係為何led光源幾乎不用 於投景> 之原因。雷射源具有一無限小展度且係用於投影之 最佳源。雷射果激發光材料(發光材料陶究)可係一非常適 宜折中解決方案。雷射本身具有一非常小展度且可聚焦至 微小點或一期望形式的形狀,而不存在明顯光損失。然 而,當一雷射照射到發光材料表面時,該發光材料表面可 像一朗伯散射體(Lambertian scatterer)—樣散射光。以此 方式獲得,该散射體具有相當大之一有限展度。從上文的 展度定義,且考慮發光材料之角發射性質,可瞭解可藉由 減小該發光材料上之雷射點之大小(=更聚焦)而減小展 度。 因此,也將得到點能量密度之增加。為使螢幕上達到 2000 Lm之亮度(此係用於主流投影產品之數值),聚焦在 該發光材料上之功率可係〜15 w。最近對市場上使用24 w 雷射之一些光束器之分析展示實質上沒有發光材料可處置 在所需點大小中聚焦之如此大之一功率。一發光材料之色 輪(PC W)可係' —解決方案。此_組態允許分配明顯較大發 光材料表面之功率負載,同時保持雷射點甚小。可在wo 2007 14 1688中找到一實例。 從能量效率觀點來看,在基於單一 DLp的投影系統中使 用PCW看起來幾乎不可避免,且應用顏色循序操作模式作 為用於此等系統之普遍標準。使用在發光材料之一較 157275.doc 201214013 大表面上之一雷射源之能量分配之問題及實現能量密度之 一急劇減小中幫助很大。 因此’由於展度’較佳應聚焦該發光材料上之固態光源 光束(明確言之’雷射束)。此外,鑒於該影像面板(明確言 之’該DLP)上之投影’該固態光源光束較佳亦應係均質 的。因此’本發明之一態樣係提供一替代投影系統,其較 佳進一步至少部分避免上文描述的缺點中之一或多者。 提出之一解決方案涉及一預塑形(雷射)束,取代(舉例而 言)通常使該雷射束聚焦為一圓形形狀且隨後試圖均質化 利用一光桿或隧道之發射(舉例而言,參見US 2006152689 或CPC(複合拋物線集中器))。該雷射束可預塑形(相對容 易)為一均質矩形形式(舉例而言)^自此一激發點之發射 (照明)也實質上經發現為矩形。 繼而,唯一遺留待完成之事情係放大發光材料發射器之 影像且利用合適角性質將影像遞送至該面板(明確言之, 该DLP面板)。可使用一(反射性)集光器實現此點。該反射 器收集由疋位在PC W(較佳允許光通過之一環狀pcw)上之 發光材料發射的光且在該DLP面板(或3LCD影像面板)上產 生發射器之影像。視情況,可應用額外光學器件。 因此,具有預塑形(雷射)激發點之配置可減小該投影系 統中之光學器件、機械元件之總數目,因此減小整個系統 之成本。亦可由顧客對投影系統之當前架構進行最小幅改 變而容易採用此配置。 因此,在一第一態樣中,本發明提供一種包括一投影光 157275.doc 201214013 源及一色輪之投影系統,其中該投影光源包括一固態光源 (明確&之’ 一雷射二極體),該固態光源經組態以產生具 有一固態光源光束截面之一固態光源光束(明確言之,一 雷射束)’且其中在該色輪上游配置光束塑形光學器件, 該等光束塑形光學器件經組態以將該固態光源光束截面塑 形為一矩形截面’該色輪包括具有發光材料之至少兩個區 域’該發光材料經組態以在由該固態光源光束激發時產生 不同發射波長的可見光’其特徵在於該等區域配置在距該 色輪之一旋轉軸之不同距離處。以此方式,該光學器件之 一靈活配置係可能的。此外,可減小由該固態光源之光照 亮發光材料之一區域需要的平均時間,藉此節省該發光材 料之壽命及性質。來自該發光材料之可見光接著可用於影 像面板上之投影。 本文中,明確言之’術語「固態光源」可關於一 LED或 一雷射二極體。在一實施例中,術語「固態光源」亦可指 複數個固態光源。複數個固態光源可包含不同類型的固態 光源,諸如一雷射二極體與一 LED之一組合。在一特定實 施例中’該固態光源包括一雷射二極體。 明確言之,術語「影像面板」指一 DLP單元(包括一 DLP 面板)或一 3LCD單元(包括3個LCD面板)。舉例而言,用於 一影像面板之另一術語係空間光調變器,其可包含 (3)LCD、DLP、LCOS及SXRD。術語「上游」及「下游」 係關於相對於來自一光產生構件(此處係該固態光源)之光 傳播之項目或特徵之一配置,其中相對於來自該光產生構 157275.doc -9- 201214013 件之一光束内之一第一位置,更接近該光產生構件之該光 束中之一第二位置係「上游」,且距該光產生構件較遠之 該光束内之一第三位置係「下游」。 在一實施例中,該光束塑形光學器件可包括一複眼積分 器。在又一實施例中,該光束塑形光學器件包括一繞射光 學元件(DOE)。在另一實施例中,該光束塑形光學器件包 括如W0 9518984中描述之一光學裝置,該案以引用方式 併入本文中。 明確言之,該色輪包括一發光材料,該發光材料可由該 固態光源光束激發且經組態以在由該固態光源光束激發時 產生可見光。此可見光接著用於該影像面板上之投影。 舉例而言,WO 20〇7141688中描述一色輪,該案以引用 方式併入本文中。舉例而言,該色輪可係一顏色轉換單 元,其用於將藍光或紫外光轉換成可見光,該色輪包括至 少兩個區段,該等區段之至少一區段係一透明或半透明顏 色轉換區段,該顏色轉換單元經配置用於用該藍光或紫外 光交替照亮該至少兩個區段,該至少一顏色轉換區段含有 發光材料,其中較佳該發光材料係呈一聚合物矩陣之一發 明確言之’該顏色轉 一旋轉振盪器。更明 光有機染料或一晶體無機發光材料。 換單元可設計為以一旋轉頻率旋轉之 確言之,該旋轉振盪器係以一旋轉頻率旋轉且包括至少兩 個區段之-色輪’言亥等區段之至少_者係一透明或半透明 顏色轉換區段。在一實施例中,該色鯰台 Λ巴輪包括至少四個區段 以在每次旋轉中執行一個以上顏色彳盾環。 157275.doc 201214013 在一實施例中,該發光材料包括在一陶瓷體中。舉例而 S,該色輪可包含陶瓷部分。此外,該色輪較佳包括熱沉 降材料》舉例而言,該色輪可包括熱沉降部分,該等熱沉 降部分與該發光材料(明確言之,發光陶瓷)實體接觸。用 於發光材料之陶瓷體已為此項技術中所熟知。舉例而言, 參考美國專利申凊案號10/861,172 (US 2005/0269582)、美 國專利申請案號 11/080,801 (US2006/0202105;)、WO 2006/ 097868、W0 2007/080555、us 2〇〇7/〇126〇17及 w〇 2〇〇6/ 114726 〇 Λ等文件(明確言之’此等文件提供的關於陶究 層之製備之資訊)以引用方式併入本文中。 較佳地,該色輪係呈一環之形式(在「輪緣」之至少部 分上具有發光材料)’以便減小用於該影像面板上之投影 的由該集光器反射的光(亦參見下文)之阻擋。或者,該輪 可呈一碟之形式,該碟之至少部分透明。本文亦建議該色 輪之一特定實施例。 由該矩形固態光源光束產生的發射可投射在該影像面板 (明確言之,一 DLP面板)上。出於此原因,明確言之,可 應用一集光器,其收集來自該發光材料之照明(光)。此所 收集的可見光接著用於該影像面板上之投影。 因此,在一較佳實施例中,該投影系統進一步包括一集 光器(明確言之,一反射性集光器),該集光器配置在該色 輪之下游且經組態以收集來自該發光材料之可見光且經組 態以在該影像面板(諸如一數位光處理(DLP)面板)之方向 上反射可見光,作為—束光。在—實施例中,該集光器可 157275.doc 201214013
方向上)。該 該集光器在該集光器開口處可具有一截面 經組態以允許該固態光源光束通過該集光 材料,且該集先酱可硫~__. 集光器且經收集並反射(舉例而言’在該DLp之 截面大於該第一端部處之該集光器之截面;明確言之,此 集光器可係一凹形集光器(具有開放第一端部)。 凹形集光器已為此項技術中所熟知(舉例而言,參見
部分且s亥第二端部包括一透明板))。該集光器(明確言之, 反射性集光器)可具有一球形、拋物線、橢圓或多邊形凹 形狀。 本發明之該投影系統之一優點可係該色輪之習知光學器 件下游及該影像面板(明確言之,DLP)之上游可不再係必 要的。 如上文所指示,明確言之,該預塑形固態光源光束用於 包括色輪之一發光材料且在DLP概念内。因此,明破言 之,該投影系統係一基於數位光處理(DLP)的系統。因 157275.doc •12· 201214013 此’上文描述的實施例(其特別適用於基於DLP的投影系 統)可相對容易於製造且可提供一具成本效率解決方案。 此外,該等實施例可應用為回溯解決方案(retro_solution) 或回溯應用(retro-application),即,可用本發明之該等實 施例取代一習知光源及(視情況)光學器件。 視情況,對於其他應用,諸如(舉例而言)對於娛樂投影 系統’ s亥光束塑形光學器件可經組態以將該固態光源光束 之截面塑形為其他形狀’諸如一星形狀、一圓形形狀或任 何其他期望形狀。 先前技術系統之一缺點可係其強度或用以增加強度之該 等系統之缺乏靈活性。明確言之,此對於3LCD系統(即, 基於3LCD的系統)可係一問題。對於一基於3LCD的系統之 一陣列靜態設計可具有許多優點’但看起來仍缺乏至具有 超過3000流明之一螢幕亮度效能之高亮度投影系統之擴展 性。 因此,現在提出一新投影系統’其具有一整合式雷射泵 激發光光源’其可產生3LCD系統特別需要之一恆定開啟 白色光源。此外,新投影系統可實現用於3LCD系統之亮 度按比例調整。此外,由於新投影系統在(發光材料之)大 表面上之動態能量分配’所以新投影系統可允許用於該發 光材料之熱負載之急劇減小。此外,新投影系統可經靈活 升級、修改 '按比例增加或按比例減小,而該光源之基本 架構很少/沒有改變。,匕外’在客製化設計之情況中,可 靈活調整許多參數。除此之外’收集光學器件之容易重新 157275.doc •13- 201214013 配置可實現將一白色光源變成三色光源(在應用不要求色 彩混合或要求替代顏色之情況中)。 在一特定實施例中,為增加斯托克斯位移(Stokes shift),該等發光材料配置在距該旋轉軸之增加距離處。 因此,最具熱挑戰的發光材料配置在最大距離處》此可暗 示此發光材料由該固態光源之光照亮相對較短時間,即, 照亮一特定區域的時間可短於先前技術系統,且對於具有 一較小斯托克斯位移之該(等)發光材料可至少較短。術語 斯托克斯位移係關於激發波長(能量)與發射波長(能量)間 之差異。 在一實施例中,該色輪之下游配置一集光器(亦參見下 文),該集光器經組態以允許透射該固態光源光束且收集 來自該發光材料之可見光。此所收集的可見光接著用於該 影像面板上之投影。 更精確言之,對於每一區域,可提供一集光器。因此, 在該色輪之下游可配置多個集光器,該等集光器經組態以 允許分別透射該等固態光源光束且收集來自(不同區域中) 該等發光材料之可見光。舉例而言,該(等)集光器可係反 射性集光器。 此(等)集光益因此可配置在該色輪之下游且經組態以收 集來自該發光材料之可見光且在該影像面板(諸如一數位 光處理(DLP))之方向上反射m舉例而言該集光器 可經組態以允許該固態光源光束通過該集光器(自該集光 器開Π至㈣H該第—端部係開放的),以激發該 157275.doc • 14 · 201214013 發光材料,且該集光器可經組態以收集可見光。凹形集光 器已為此項技術中所熟知且(舉例而言)在WO 2010032180 中予以描述。該集光器(明確言之,反射性集光器)可具有 —球形、抛物線、橢圓或多邊形凹形狀。或者或另外,該 (等)集光器可包括一或多個CPC(即,複合抛物線集中 器)’舉例而言,諸如 WO 2007102940、WO 2009070435 或 US 2004131157中所描述(亦參見下文),該等案以引用方式 併入本文中。明確言之,此一 CPC經配置以集中光束以具 有明党照明、一均勻光場及一清晰邊緣對比度。在一實施 例中’該CPC可具有多項式像差。 當使用一發藍光固態光源時,該發光材料之至少部分可 被一反射材料取代,即’明確言之,在此等實施例中,該 色輪亦可包括反射性材料。因此,在此一實施例中,該集 光器可經組態以允許該固態光源光束通過該集光器(自該 集光器開口至該第一端部,該第一端部係開放的),以照 :D亥反射性材料’且該集光器可經組態以收集經反射的 光。明確言之,該反射性材料此一朗伯反射器(Lambertian reflector) 〇 因為該集光器可經組態以允許透射該固態光源光束至該 發光材料’實際上,相對於該固態光源,該集光器定位在 该色輪之上游,但相對於收集照明(=該發光材料之可見發 =)’該^光器配置在該色輪之下游。因為該集光器之功 =確言之係收集照明,所以在此等實施财應考慮將該 配置在該色輪之下游。該集光器(明確言之,該反 I57275.doc •15- 201214013 射性集光器)之邊緣配置在距該色輪之一非零距離處。較 佳地,s亥距離係在0.05毫米至1〇毫米(明確言之,〇 1毫米 至5毫米)之範圍中。 在一特定實施例中’該投影系統包括光學器件,該光學 器件經組態以在至少兩個區域(較佳三個區域(RGb))之上 游將固態光源光束分裂成至少兩個固態光源光束(較佳至 少三個)且經組態以照顧到該至少兩個區域(較佳至少三個 (RGB))。舉例而言’該光學器件可包括一板,該板經配置 且組態為對該固態光源之光部分透射且對該固態光源之光 部分反射。舉例而言’此可取決於材料及/或相對於該固 態光源光束之角度。 在又一實施例中’該投影系統包括經組態以將該至少兩 個區域之可見光組合成一單一光束之光學器件。舉例而 言’此單一光束可被引導至一3LCD單元。因此,在一特 定實施例中’該投影系統係一基於3LCD的系統。在又一 貫施例中’該投影系統包括經組態以將來自該等發光材料 之(未經組合)收集的可見光分別引導至該3LCd單元(即, 至該3LCD單元之三個LCD)之光學器件。 在又另一實施例中’該投影系統係一基於數位光處理 (DLP)的系統。 在又一態樣中,本發明本身提供該色輪,其包括具有發 光材料之至少兩個區域,該發光材料經組態以在由該固態 光源光束激發時產生不同發射波長的可見光(即,該等區 域提供具有不同波長分佈之發射),且其中該等區域配置 157275.doc •16· 201214013 在距該色輪之-旋轉軸之不同距離處 斯位移,該等發光材 •、曰斯托克 明4言之,為在距該旋轉轴之增加距離處。 w 斯位移’該等發光材料配置在距 。亥旋轉軸之增加距離處。 ^ A 次者為增加該發光材料之價格 成為降低耐溫性’該等發光材料可配置在距 加距離處》 曰 在-較佳實施例中,該色輪包括分別具有咖(紅色、 綠色、藍色)發光材料之三個區域、然而,該色輪可包括 具有至/ —種顏色之二個以上區域。在—特定實施例中, 一或多個發光材料包括在一陶竟體令。使用陶究體之一優 點可係更容易發送熱能。在—實施例中,該發光材料由一 熱沉降材料組成。舉例而言’該色輪可係一散熱片或包括 熱沉降材料。 在一特定實施例中,該色輪之部分可係透射的。在又一 實施例中,明確言之,在應用一藍色固態光源之一實施例 中’在該色輪之部分上,取代發光材料,可應用白色反射 性材料(反射該固態光源之光)。舉例而言,該色輪可分別 包括一(UV激發時)藍色發光材料、一(UV激發時)綠色發光 材料及一(UV激發時)紅色發光材料。在另一實施例中,該 色輪可分別包括一(藍光照明時)藍光反射材料、一(藍色激 發時)綠色發光材料及一(藍色激發時)紅色發光材料。 因此,在應用一發藍光固態光源之實施例中,在可適用 之處,術語RGB發光材料亦可指RG發光材料(即,紅色及 綠色發光材料)及一 B反射性材料(即,一藍光反射性材 157275.doc -17- 201214013 料)。舉例而言’可應用之反射性材料可係(舉例而言)選自 由BaS04、MgO及Al2〇3組成之群組。 明確言之,利用此等實施例,更明確言之,關於— 3LCD系統,可實現高亮度,實現用於基於3LCD的投影系 統(>3000LM)之一解決方案。此外,可提供一具成本效率 解決方案。除此之外,現有系統可容易升級(回溯應用)、 修改及按比例調整。此外,由於發光材料上之急劇減小的 熱負載,該等實施例可提供一長壽命。該解決方案可提供 緊密性。該等實施例允許顏色組合以形成白光,而且允許 分成兩個或兩個以上(明確言之,三個)分開顏色。因此, 在一特定實施例中,建議一 3LCD系統,其包括如上文定 義之一色輪。 來自發光材料之光發射需經合適管理以便將其有效遞送 至影像面板(諸如DLP或3LCD單元)。來自該發光材料上之 發射點之光發射較佳投射至具有該DLp單元之DLp面板或 δ亥3LCD單元之LCD面板之大小之 UHP燈之一標準投影組態中,此1 如,光隧道、透鏡及鏡)實現。 、之一均質矩形點。在使用 此可利用若干光學組件(例 本文建議用以均質化來自該等發光材料之光且將其投射
特定用於DLP之一色輪組合。 157275.doc 201214013 因此’在又一態樣中’本發明提供一種包括一投影光 源、光學器件及一發光材料之投影系統,其中該投影光源 包括經組態以產生一固態光源光束之一固態光源,其中該 發光材料經組態以在由該固態光源光束激發時產生可見 光’其中該光學器件包括一集光器,且其中該集光器經組 態以允許該固態光源光束通過該集光器以激發該發光材料 且經組態以均質化由該發光材料發射的可見光用於該影像 面板上之投影。因此,在該集光器之一端部處,引入固態 光源之光,該光行進至該集光器之另一端部,此處配置有 發光材料。發射經收集且均質化,且使該集光器再次留在 相同端部’此處該固態光源之光被引入該集光器中。所收 集的可見光用於該影像面板上之投影。 在 符疋實施例中,該集光器係一反射性均質器,較佳 係一複合拋物線集中器(CPC)(亦參見上文特定參考)。在 一實施例中,該CPC可具有多項式像差。 在一實施例中,亦上文所指示,該發光材料由—熱沉降 :枓:ί。在一特定實施财,該熱沉降材料及該集光器 、轉=::元:二一單一'_「反射性及顏 亦」(CCH)。因此,在又-態㈣,本發明 J I合拋物線集中器,該集中器 拋物線集中3! 且仕通複合 隼井^ 端部(底部)(本文中亦指示為「第一 光器開心:";處2光材料,該第一端部與第二端部(集 -導熱旬。因二t器(自身)可包括熱沉降材料(諸如 因此’该集光器可包括熱沉降材料,促進熱 157275.doc -19- 201214013 能之消散。 因此’在-料實施例中,該投影系、統包括具有不同發 光材料之三個集光器’且進一步包括光學器件,該光學器 件經組態以將來自該:r個焦氺突土 3 攻一個杲先器之(未經組合)所收集的光 引導至該影像面板(諸如一 3LCD單元)(即至該[CD單元 之一個LCD) Θ確5之,當該固態光源經組態以產生μ 光時,可應用此》 舉例而言’該等集光器可分別包括一(uv激發時)藍色發 光材料、一(UV激發時)綠色發光材料及一(uv激發時)紅色 發光材料。在另一實施例中,該等集光器可分別包括一 (藍光照明時)藍光反射材料、一(藍色激發時)綠色發光材 料及一(藍色激發時)紅色發光材料。在前者實施例中,應 用二個RCCH,在後者實施例中’應用兩個RCCH及一個反 射性均質器。 在一實施例中,該發光材料不由該集光器組成,但距該 第一端部稱遠(即,在該第一端部之正後面,該第一端部 在此一實施例中係開放的)。舉例而言,此可實現此實施 例結合一色輪。因此,在又一實施例中,該發光材料由一 色輪組成,且該集光器(明確言之,一反射性均質器)配置 在距該色輪之一非零距離處(亦參見下文)。 舉例而言,該色輪可分別包括一(UV激發時)藍色發光材 料、一(UV激發時)綠色發光材料及一(UV激發時)紅色發光 材料。在另一實施例中,該色輪可分別包括一(藍光照明 時)藍光反射材料、一(藍色激發時)綠色發光材料及一(藍 157275.doc -20· 201214013 色激發時)紅色發光材料。本文亦建議該色輪之一特定實 施例。 在一實施例中’該投影系統係一基於3LCD的系統。在 有另一實施例中,該投影系統係一基於數位光處理(DLP) 的系統。 一創新組件(諸如RCCH)可具有許多優點,諸如組合且 實現使用不同光源用於激發發光材料且將一初始顏色轉換 成一期望顏色、有效收集發射光、均質化光分佈及產生正 確(需要)的點形狀(矩形、正方形、圓形、橢圓形出口 孔)°除了上文提到的優點之外,使作為一固態單體組件 之s玄RCCH由尚度導熱材料(例如,紹、aln、銅、銀、金 等等)組成可自該發光材料有效移除熱負載,實現產生非 常凴光源。取決於所需輸出,該集光器單元(RCCH)可係 非吊小的且可具有(舉例而言)大約5至丨〇毫米χ 5至丨〇毫米 χ20至40毫米之尺寸。 明確言之,在發展用於投影細節之雷射泵激發光源中遇 到的挑戰係關於多個光發射器與投影光學系統之有效、可 調適及具成本效率整合。此處’帛出一解決方案,其可認 為係用於產生整合式雷射果激發(光源(該等光源可容易 整合在投影系統之當前設計中,基於3LCD與DLp兩者(明 確:之,3LCD))之-平台可具有一較高熱穩定性及相關聯 的可命、可係具成本效率、可經靈活升級、修改、按比例 ^加或知比例減小,該(等)光源之基本架構很少,沒有改 I ’且在客製化設計之情況中,可靈活調整許多參數。 157275.doc 21- 201214013 因此,在又一態樣中,本發明提供一種包括一投影光源 單元及一影像面板(明確言之,一3LCD單元)之投影系統, 其中該投影光源單元包括: a. 複數個固態光源(明確言之’複數個雷射二極體),每一 固態光源經組態以產生一固態光源光束, b. 複數個集光器’每一集光器具有一第一端部及一相對第 二開口(集光器開口), c. 分佈器’其將該等固態光源光束分佈在該等集光器上且 在該第一端部方向上引導、經分佈的固態光源光束穿過該第 一集光Is開口, d. 發光材料’其配置在該第—端部處,其中該發光材料經 組態以在由該固態光源光束激發時產生可見光,且其中該 集光器經組態以將可見光收集至一發射光束中; 其中該投影光源單元進-步經組態以提供該複數個發射光 束至該影像面板(明確言之,該3LCD單元)。 此-光源單元提供來自該複數個集光器之複數個發射光 束。注意固態光源之數目可少於集光器之數目,此係因為 該固態光源之光可分佈在該等集光器上。一般而言,分佈 器之數目可與集光器之數目相同。 在-特定實關中,該投料、統進_步包括—積分器透 鏡,該積分器透鏡經組態以積分該複數個發射光束。舉例 而言,此可係一複眼之一第二透鏡(均質器)。 如上文提到,在-特定實施例t,該發光材料由一熱沉 降材料組成。此外,在一實施例中,該發光材料可包括在 157275.doc •22· 201214013 一陶瓷體t。 在特疋實施例中,該投影系統可包括兩組或兩組以上 光源單元,其中每—光源翠元經組態以提供複數個發射光 束至(該聰單元之)對應LCD單元1確言之,該投影系 統可包括三組光源單元,波士 — # 、 、中S亥荨光源單元經組態以分別 提供RGB光。以此方式,可容易提供-3LCD系統。 此架構可具有-高熱穩定性,此係因為發光材料板以及 發光材料板之每一者上之熱負載彼此不同且定位在有效被 動熱沉降材料上(實驗資料展示將一 2〇〇⑽雷射光束聚隹 至50微米之一點之能力’同時在該點中具有一 溫 度)。用於整合之f射:極體可普遍且廣泛得到。雷射二 極體經常安裝在特定設計的熱沉降材料中,此允許最小化 對彼此之熱影響且確保良好卫作穩定性。可藉由移除發光 材料板之-通道且放置一部分散射微型鏡並使用用於整合 之直接雷射光源來實現產品參數(例如,改良的顏色效 能、亮度等等)之靈活性。 再者,此等實施例可相當容易製造且可係一具成本效率 解決方案。此外,該等實施例可容易升級(回溯應用)、修 改且按比例調整。 在貫施例中’本文指示的該等固態光源經組態以產生 UV光。在此例項中,明確言之,該等發光材料可包括 RGB發光材料。在另一實施例中,本文指示的該等固態光 源[組態以產生藍光。在此例項中,明確言之,該等發光 材料可包括RG發光材料。當LED經組態以產生藍光時,在 157275.doc -23- 201214013 一些實施例中,該(等)發光材料之部分可被反射性材料(反 射固態光源之光)取代(亦參見上文)。 明確言之,術語固態光源係關於一發光二極體(le⑺或 一雷射二極體°如上文提到,明確言之,該等固態光源經 組態以產生uv或藍光。 熟習此項技術者將瞭解本文中的術語「實質上」,諸如 「實質上所有發射」中或「實質上組成」中。該術語「實 質上」亦可包含具有「整體」、「完全」、「所有」等等之實 施例。因此,在實施例中,亦可移除形容詞「實質上」。 在可適用之處,該術語「實質上」亦可係關於9〇%或更 高’諸如95%或更高,明確言之,99%或更高,明確言 之,甚至99.5%或更高(包含1〇〇%)。術語「包括」亦包含 其中術語「包括」意指「組成」之實施例。 此外,描述及申請專利範圍中之術語第一、第二、第三 及類似物用於區分類似元件且不必要用於描述一順序或時 序次序。應瞭解所使用之該等術語在適當環境下可互相交 換且本文描述的本發明之該等實施例能夠以除了本文描述 或說明的順序之外的其他順序進行操作。 本文中之該等器件係在操作期間描述的。如一般技術者 將瞭解,本發明並不限於操作方法或操作令之器件。 應注意上文提到的實施例說明而非限制本發明,且熟習 此項技術者在不背離隨附申請專利範圍之範圍情況下將能 夠設計許多替代實施例。在申請專利範圍中,放置在圓括b 弧間之任何參考符號不應解釋為限制請求項。使用動詞 157275.doc •24- 201214013 「以包括」及其結合並不排除除了一請求項中陳述之此等 元件或步驟之外的元件或步驟之存在。一元件之前的冠詞 「一」或「一個」並不排除複數個此等元件之存在。可利 用包括若干不同元件之硬體且利用一適宜程式化電腦實施 本發明。在列舉若干構件之請求項中,可由一個及相同項 目的硬體體現此等構件之若干者。在互相不同的附屬請求 項中洋述某些措施之純事實並不指不不能有利使用此等措 施之一組合。 EP1605199揭示一種包括具有不同發光材料之不同區域 之一色輪之投影系統,該等發光材料係在距該色輪之旋轉 軸之一相等距離處。 【實施方式】 現在將參考隨附示意圖式僅例示性描述本發明之實施 例,其中對應參考符號指示對應部分。 一般而言,存在兩種類型投影系統:基於DLP及基於 3LCD。用參考數字1〇〇指示該投影系統。 圖la示意性描繪一基於DLP的投影系統1〇〇,其在此處 包括:產生一光束111之一光源(基於UHP)110 ;該光源11〇 下游之一色輪120 ;該色輪120下游之光學器件13〇,一般 而言,該光學器件包括一均質器13 1(諸如積分桿或複眼之 一光隧道)及一或多個透鏡或鏡132。該光學器件130下游 配置一 DLP單元140 ’作為一影像面板29〇之一實例。該 DLP單元140下游可再次找到一些光學器件,諸如一或多 個透鏡133。該投影系統1 〇〇提供投影光束丨丨2。 157275.doc -25- 201214013 圖1b示意性描繪具有彩色濾光片121之一色輪120之一版 本。該色輪可包括此等彩色濾光片之一或多者但亦可包 括一無色透明部分。此處,該輪具有一似碟形狀。 圖1意性描繪一投影系統100之一基於3LCD的版本, 主要差異在於由一3LCD單元150取代該DLP單元,作為一 影像面板290之另一實例,且該影像面板29〇上游之該光學 器件130可包括(舉例而言):一負透鏡135 ’其配置在該光 源110之下游;一均質器136(諸如一複眼積分器),其在該 負透鏡135之下游;該均質器136下游之一偏光器137;該 偏光器137下游之一或多個透鏡138;及該等透鏡138下游 之一分離器139,其經配置以將該光束丨丨丨分成三個不同顏 色的光束。 下文’描繪本發明之實施例,其中光源丨丨〇包括用參考 數字115指示之一固態光源(諸如一雷射二極體),光束111 係一固態光源光束(或以任何速率由基於固態光源的光源 115產生之一光束)’且該色輪12〇(若可得到)包括發光材料 (諸如發光陶瓷)。 圖2a示意性描繪一實施例’其中在色輪120之下游配置 光束塑形光學器件161 ’該光束塑形光學器件161經組態以 將該固態光源光束之截面塑形為一矩形截面。色輪120包 括一發光材料170(明確言之,一陶瓷),該發光材料170可 由該固態光源光束111激發且經組態以在由該固態光源光 束111激發時產生可見光116。該光束塑形光學器件161可 包括(舉例而言)一複眼積分器或一繞射光學元件。 157275.doc -26· 201214013 該色輪120之下游配置一集光器3〇〇,尤其係一反射性集 光器。該集光器300經組態以收集來自該發光材料17〇之可 見光116且經組態以朝該影像面板29〇(諸如該數位光處理 DLP 140(如所描繪))之方向上反射可見光(如光束113)。 此處,該集光器在一第一端部301處係開放的,以允許 該固態光源光束111照亮該發光材料17〇。因此,亦可認為 此集光器300配置在該色輪12〇之上游(此係因為該固態光 源光束自s亥第一端部301行進至該第二端部3〇2)。 該色輪120具有一旋轉軸122。此外,該色輪12〇可包括 熱沉降材料180,該熱沉降材料180尤其係用以消散來自該 發光材料之熱。圖2b示意性描繪與圖2a相同的實施例,但 以一不同角度。該色輪120包括具有發光材料17〇之複數個 區域(有時亦稱為區段)125 ^該等發光材料17〇可具有不同 特性。舉例而言,該色輪12〇可包括RGB發光材料。此 處,該色輪120係具有一環形形狀之一特定實施例。該色 輪120之該環狀實施例具有一「輪緣」42〇,以及「輪幅」 42卜此外,此實施例包括一或多個輪缺口 422。因此,該 色輪12〇之_特定實施例包括_或多個缺口 422,該等缺: 422尤其可經組態以允許該光束⑴3)(之部分)通過。此亦 在圖2a至圖2b中示意性描繪。熟習此項技術者將瞭解亦可 想像具有經組態以允許該光束(113)(之部分)通過之一或多 個缺口 422之該色輪120之其他形狀。 圖2c及圖2d展示(分別,沿x軸及沿作)該DLp單元⑽上顯 示之光束之均質性。 ’ 157275.doc •27· 201214013 圖2e示意性描繪一實施例,其中該光束塑形光學器件 161併入於該投影系統1〇〇(此處,較佳係一基於dLP的系 統)中。引進該光束塑形光學器件161及該集光器3〇〇可導 致減小或完全移除在該色輪12〇與該DLP單元140之間之習 知光學器件130。 圖3a至圖3c示意性展示該色輪12〇之實施例,其中該色 輪120包括具有(較佳係不同之)發光材料n〇之至少兩個區 域125 ’該等發光材料17〇經組態以在由該固態光源光束 111激發時產生不同發射波長之可見光。該等區域125配置 在距該旋轉軸122之不同距離處。採用不同類型的發光材 料170 ’該等區域125較佳經配置以便增加該等發光材料 170之斯托克斯位移,使得具有較多斯托克斯位移之發光 材料配置在距該旋轉軸122之較大距離處。舉例而言,接 近該旋轉轴122,存在藍色發光材料,更遠處存在綠色發 光材料,再遠處存在紅色發光材料。 該(荨)發光材料170可包括在陶曼體中。此外,該色輪 120可包括熱沉降材料180。 該色輪120之下游配置集光器300,該集光器300經組態 以允許透射該固態光源光束111且收集分別來自該等發光 材料170之可見光。該集光器300可包括一複合抛物線集中 器(CPC)190(亦參見下文)或一透鏡或一反射器與一透鏡之 一組合。在此等實施例中,收集光學器件在該第一端部 301處係開放的,以允許固態光源光束111照亮該發光材料 170。該集光器300配置在距該色輪120之一非零距離處。 157275.doc -28· 201214013 以此方式,該色輪120可旋轉(沿軸120)。 此外,經組態以分離該固態光源光束111之光學器件18 i 配置在該等區域125之上游以將該固態光源光束分為至少 兩個固態光源光束111。以此方式,光源可照顧到該等區 域125。s玄光學器件181可包括(舉例而言)一玻璃板,該玻 璃板依一適當角度配置以允許反射該固態光源光束n j之 部分且透射該固態光源光束111之部分。如從圖式中可看 出’相對於照明,該集光器300配置在該色輪120之下游, 相對於(藉由該固態光源光束111)之激發,該集光器3〇〇實 際上配置在該色輪120之上游。 此外,光學器件182經組態以將該等區域125之可見光組 合為一單一光束’如圖3a中示意性描繒。再者’光學器件 182可包括(舉例而言)一玻璃板,該玻璃板依一適當角度配 置以允許反射該集光器300之下游所收集的發射且透射該 固態光源光束111。圖3 b示意性描繪一實施例,其中不同 發射可保持分開。此在基於3LCd的投影系統中可係有利 的。舉例而言’可將不同顏色發射直接引導至該3LCd單 元之LCD。 舉例而言’可由一反射材料取代該發光材料170之部 分’尤其是當該固態光源115經組態以產生藍光時。此 處’對於分別包括發光材料17〇a、17〇1)及17〇c之該等區域 125 ’(舉例而言)可應用反射性材料來取代發光材料17〇a (最小半徑)。其他兩個區域125可包括發光材料l7〇b(諸如 一發綠光發光材料)及發光材料170c(諸如一發紅光發光材 157275.doc •29· 201214013 料)。 在圖3c中,該等區域ι25呈環形。然而,該等環不必要 係封閉環形。舉例而言,該等區域125亦可配置為複數個 環形配置的區域。 圖3 d示意性描繪一實施例,其中該色輪j 2〇及該集光器 300併入於該投影系統1〇〇(此處,較佳係一基於31^〇的系 統)中。引進該色輪120及該集光器300可導致減小或完全 移除在光源與該3LCD單元150之間之習知光學器件13〇。 圖4c中示意性描繪關於此圖之一變體。 圖4a示意性描繪包括發光材料17〇之一集光器3〇〇(較佳 係一反射性均質器,諸如一複合拋物線集中器丨9〇)之一實 施例,該發光材料170配置在與該集光器3〇〇之該集光器開 口 302(此處’較佳係一矩形開口,但開口 3〇2亦可係正方 形、圓形或橢圓形等等)相對之該複合拋物線集中器之一 第一端部301處。該發光材料17〇可整合在一單一單元中戋 可係一色輪(此處未描繪,但可(舉例而言)參見圖3a至圖 3d)之部分。在該發光材料丨7〇係一色輪之實施例中,該發 光材料170由該色輪120組成且該集光器3〇〇配置在距該色 輪120之一非零距離處。在圖4a中示意性描繪之實施例 中,該發光材料170由熱沉降材料(18〇)組成,且該熱沉降 (材料)180及該集光器300係一整合式單元2〇〇。因此,在此 實施例中’該集光器300係在該第一端部3〇1處具有一第二 開口的不完全透光;此處,該第一端部3 〇丨係閉合的且包 括發光材料170。圖4b示意性描繪此一反射性及顏色轉換 157275.doc •30· 201214013 均質器(第一集光器端部301中整合之發光材料之單一單元) 之工作原理。多條線展示自該發光材料170發射的光線及 該集光器300之本體内之傳播路徑。注意該集光器開口3〇2 可係正方形、矩形、橢圓形、圓形等等,但對於此應用較 佳係矩形(亦參見圖4C)。 圖4c展示該投影系統〗〇〇(此處係基於3LCD)中之一整合 之一實施例。該投影系統1〇〇包括一投影光源(一或多個固 態光源115)、光學器件13〇及發光材料17〇。該光學器件 130包括集光器300。此處,描繪三個集光器3〇〇,每一集 光器負責該3LCD中之一 LCD。此處,應用整合式單元 200。然而,舉例而言,可應用諸如圖3a至圖3c中示意性 锸繪之一色輪選項。因此,特定集光器3〇〇(此處該cpc 190)可應用於一基於3LCD的系統及一基於數位光處理 (DLP)的系統。 可由一反射性材料取代該發光材料17〇之部分,明確言 之,當該固態光源115經組態以產生藍光時。此處,分別 對於發光材料170a、170b及170c,(舉例而言)可應用反射 性材料來取代發光材料170a。其他集光器300可分別用於 收集發光材料170b(諸如一發綠光發光材料)及發光材料 170c(諸如—發紅光發光材料)之照明。 關於圖4c之一變體係圖3d(結合圖3a至圖3c中示意性描 繪之一或多個實施例):該等發光材料不整合在該等集光 器300中,而整合在一色輪中(舉例而言參見圖至圖 3c)。在此一實施例中,該等集光器3〇〇配置在距該色輪之 157275.doc -31 - 201214013 非零距離處。 圖5a至圖5c示意性描繪一光源單元215之一實施例,該 光源單元215包括:複數個固態光源115,每一固態光源 115經組態以產生一固態光源光束m ;複數個集光器 300,母一集光器300具有一第一端部3〇1及一相對第二開 口 302 ’·分佈器181,其用以將該等固態光源光束ηι分佈 在a玄荨集光器300上且在該等第一端部3〇1之方向上引導該 專經分佈固態光源光束穿過該第二集光器開口 302 ;及發 光材料170,其配置在該第一端部3〇1處,其中該發光材料 1 70經組態以在由該固態光源光束11丨激發時產生可見光, 且其中該集光器300經組態以收集可見光以形成一發射光 束113。在一實施例中,該等集光器3〇〇包括cpc集光器(如 上文描述)。 圖5c示意性描繪一投影系統中之一實施且描繪包括投影 光源單元215及該3LCD單元150之投影系統1〇〇,其中該投 影光源單元215進一步經組態以提供該複數個發射光束u 3 至該3LCD單元150。 圖5b示意性描繪包括三組光源單元(215)之一實施例, 其中該等光源單元(215)經組態以分別提供RGB光。圖5c示 意性描繪包括兩組或兩組以上光源單元2丨5之一實施例, 其中每一光源單元215經組態以提供複數個發射光束113至 該3LCD單元15〇之對應LCD單元。 【圖式簡單說明】 圖1 a至圖1 c分別示意性描繪基於DLP技術之一投影系 157275.doc •32- 201214013 統、一色輪之一版本及基於3LCD技術之一投影系統; 圖2a至圖2c(示意性)描繪與一預塑形固態光源光束有關 之一些實施例及結果; 圖3a至圖3d示意性描繪具有配置在距一旋轉軸之不同距 ' 離處之發光材料之一色輪之一些實施例; - 圖4a至圖4(;示意性描繪一特定集光器單元(明確言之, 一 CPC)之一些實施例;及 圖5a至圖5d示意性描繪該投影光源單元及其應用之一些 實施例》 【主要元件符號說明】 100 投影系統 110 投影光源 111 固態光源光束 112 投影光束 113 光束 115 固態光源 116 可見光 120 色輪 121 彩色遽光片 122 旋轉轴 125 區域 130 光學器件 131 均質器 132 透鏡或鏡 I57275.doc 201214013 133 135 136 137 138 139 140 150 161 170 170a 170b 170c 180 181 182 190 200 215 290 300 301 302 420 透鏡 負透鏡 均質器 偏光器 透鏡 . 分離器 數位光處理(DLP)單元 3LCD單元 光束塑形光學器件 發光材料 發光材料 發光材料 發光材料 熱沉降材料 分佈器 光學器件 複合拋物線集中器 整合式單元 投影光源單元 影像面板 集光器 第一端部 集光器開口 /第二端部 輪緣 157275.doc -34- 201214013 421 422 輪輕 缺口 157275.doc •35·

Claims (1)

  1. 201214013 七、申請專利範圍: 1. 一種投影系統(100) ’其包括一投影光源(110)及一色輪 (120) ’其中該投影光源(110)包括一固態光源(115),該 固態光源(115)經組態以產生具有一固態光源光束截面之 一固態光源光束(111),其中在該色輪(120)之上游配置光 束塑形光學器件(161) ’該等光束塑形光學器件(161)經 組態以將該固態光源光束截面塑形為一預定義形狀,較 佳為一矩形截面’且其中該色輪(120)包括一發光材料 (170),該發光材料(170)可由該固態光源光束(111)激發 且經組態以在由該固態光源光束(11丨)激發時產生可見光 (116)以用於投影於一影像面板(290)上,該色輪(120)包 括具有互相不同發光材料(170)之至少兩個區域(125), 該不同發光材料(170)經組態以在由該固態光源光束(111) 激發時產生互相不同光譜之可見光(116),其特徵在於該 等區域(125)配置在距該色輪(120)之一旋轉轴(122)之不 同距離處。 2. 如請求項1之投影系統(1 00),其中該光束塑形光學器件 (161)包括一複眼積分器或一繞射光學元件。 3. 如先前請求項中任一項之投影系統(1〇〇),其中該固態光 源(115)選自由一雷射二極體及一 led組成之群組。 4. 如先前請求項中任一項之投影系統(1〇〇),其中該發光材 料(170)包括在一陶瓷體中或上。 5. 如先前請求項中任一項之投影系統(1〇〇),其中該投影系 統(1〇〇)進一步包括一集光器(3〇〇),尤其係一反射性集 157275.doc 201214013 光器。’該集光器(300)配置在該色輪(120)之下游且經組 態以收集來自該發光材料(170)之該可見光(116)且經組態 以朝該影像面板(290)之方向反射該可見光(116),其中該 影像面板(290)包括一數位光處理(DLP)單元(140)。 6. 如先前請求項中任一項之投影系統(1〇〇),其特徵在於為 增加斯托克斯位移,該等發光材料(170)配置在距該旋轉 轴(122)之較大距離處。 7. 如請求項6之投影系統(1 〇〇),其中在該色輪(120)之下游 配置一集光器(300),該集光器(300)經組態以允許透射 該固態光源光束(111)且經組態以收集來自該發光材料 (170)之可見光(116)以用於投影於一影像面板(29〇)上。 8. 如請求項7之投影系統(1〇〇),其中該集光器(300)包括一 複合拋物線集中器(CPC)(190)。 9. 如請求項7至8中任一項之投影系統(1〇〇),其中該投影系 統(100)係一基於3LCD的系統。 10. 如請求項9之投影系統(100),其包括光學器件(1 82),該 光學器件(182)經組態以將來自該等發光材料(170)之所 收集的可見光(116)引導至3LCD單元(150)。 11. 如先前請求項中任一項之投影系統(100),其中該固態光 源(11 5)經組態以產生藍光。 12. 如先前請求項中任一項之投影系統(丨00),其包括一投影 光源單元(215)及一3LCD單元(150),其中該投影光源單 元包括: 複數個固態光源(115 ),每一固態光源經組態以產生一 157275.doc 201214013 固態光源光束(111); 複數個集光器(300),每一集光器具有一第一端部 (301) 及一相對第二開口(302); 分佈器(181),其用以將該等固態光源光束(ιη)分佈在 §亥等集光器(3 00)上且朝該等第一端部(3〇丨)之方向引導 該等經分佈固態光源光束穿過該等第二集光器開口 (302) ;及 發光材料(170),其配置在該第一端部(3〇1)處,其中 該發光材料(170)經組態以在受該固態光源光束(1丨丨)激發 時產生可見光(116),且其中該集光器(3〇〇)經組態以收集 该可見光(116)以形成一發射光束(us); 其中忒投影光源單元(215)進一步經組態以提供該複數 個發射光束(113)至該3LCD單元(150)。 13. —種色輪(120),其包括具有互相不同發光材料(17〇)之 至少兩個區域(125),該不同發光材料(17〇)經組態以在 丈固態光源光束(111)激發時產生可見光(丨丨6)之互相不同 光譜,且其中該等區域(125)配置在距該色輪(12〇)之一 旋轉軸(122)之不同距離處,其中為增加斯托克斯位移, 該等發光材料(170)配置在距該旋轉軸(122)之較大距離 處。 14. 如請求項13之色輪,其中該色輪(12〇)包括分別具有RGB 發光材料(170)之二個區域(125),或其中該色輪(12〇)包 括分別具有RG發光材料之兩個區域(125)及具有反射性 材料之一區域(125)。 157275.doc
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