TW201508329A - 光源裝置 - Google Patents

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Abstract

一種光源裝置，包括鐳射光源、面向鐳射光源設置的背光模組和投影模組，該光源裝置還包括位於該鐳射光源與背光模組和投影模組之間的光路轉換器，該光路轉換器相對該鐳射光源在第一位置和第二位置之間轉動，當該光路轉換器處於第一位置時，該鐳射光源的出射光束直接射向該背光模組以使背光模組工作，當該光路轉換器處於第二位置時，該鐳射光源的出射光束經過該光路轉換器後光束傳播方向發生偏折並射向該投影模組以使該投影模組工作。

Description

光源裝置
本發明涉及照明領域，尤其涉及一種應用於照明領域的光源裝置。
鐳射二極體（Laser Diode，LD）作為一種高效的發光源，具有單色性好、光束發射角度小、發光強度高、體積小、壽命長的等諸多特點，故鐳射二極體又常用作投影系統中的光源。
但由於該鐳射二極體的光束發散角度較小，該鐳射二極體的光束的照射面積有限，這也使得該鐳射二極體不能直接作為背光模組的光源使用，從而限制了鐳射二極體在背光領域中的應用。
有鑒於此，有必要提供一種能夠同時在背光系統和投影系統中使用的光源裝置。
一種光源裝置，包括鐳射光源、面向該鐳射光源設置的背光模組以及投影模組，該光源裝置還包括位於該鐳射光源與背光模組和投影模組之間的光路轉換器，該光路轉換器相對該鐳射光源在第一位置和第二位置之間轉動以調節該鐳射光源發出的光束出射後的方向，當該光路轉換器處於第一位置時，該鐳射光源的出射光束直接射向該背光模組以使背光模組工作，當該光路轉換器處於第二位置時，該鐳射光源的出射光束經過該光路轉換器後光束傳播方向發生偏折並射向該投影模組以使該投影模組工作。
與習知技藝相比，該光源裝置的鐳射光源與背光模組和投影模組之間設置有光路轉換器，該光路轉換器相對該鐳射光源在第一位置和第二位置之間轉動以調節該鐳射光源的出射光束的方向，從而使得該光源裝置既可以應用在投影模組中也可以應用在背光模組中，大大提升了光源裝置通用性，同時這種背光和投影功能之間的切換操作也十分的便捷。
1‧‧‧光源裝置
10‧‧‧鐳射光源
11‧‧‧第一鐳射二極體
12‧‧‧第二鐳射二極體
13‧‧‧第三鐳射二極體
20‧‧‧光路轉換器
21‧‧‧可轉動反射鏡
22、31‧‧‧馬達
30‧‧‧投影模組
32‧‧‧反射式掃描鏡
40‧‧‧背光模組
41‧‧‧導光板
42‧‧‧反射鏡
43‧‧‧聚焦透鏡
111‧‧‧第一全反射鏡
112‧‧‧第二濾波片
113‧‧‧第三濾波片
411‧‧‧出射面
412‧‧‧入射面
圖1係本發明第一實施例的光源裝置的元件示意圖。
圖2係圖1中的光源裝置處於另一使用狀態的元件示意圖。
圖3係圖1中所示光源裝置的鐳射光源的結構示意圖。
圖4係本發明第二實施例的光源裝置的元件示意圖。
請參閱圖1至圖3，本發明第一實施例的光源裝置1包括鐳射光源10、背光模組40、投影模組30以及位於該鐳射光源10與背光模組40和投影模組30之間的光路轉換器20。該光路轉換器20相對該鐳射光源10在第一位置I和第二位置II之間轉動以調節該鐳射光源10光束出射後的方向。其中，圖1顯示該光路轉換器20位於第一位置I時的狀態，圖2顯示該光路轉換器20位於第二位置II時的狀態。
該鐳射光源10包括第一鐳射二極體11、第二鐳射二極體12和第三鐳射二極體13。該第一鐳射二極體11輻射紅色可見光，第二鐳射二極體12輻射藍色可見光，第三鐳射二極體13輻射綠色可見光。
該第一鐳射二極體11輻射的紅色可見光經過第一全反射鏡111反射後光束發生90度偏折而沿水平方向射入該第二濾波片112，由於該第二濾波片112僅可以讓紅色可見光穿透而反射其他波長的可見光，故該紅色可見光直接穿透該第二濾波片112而射入該第三濾波片113，而該第二鐳射二極體12輻射的藍色可見光經過第二濾波片112反射後光束發生90度偏折而沿水平方向射入該第三濾波片113，該第三濾波片113僅可以讓紅色可見光和藍色可見光穿透而反射其他波長的可見光，故該紅色和藍色可見光直接穿透該第三濾波片113，而該第三鐳射二極體13輻射的綠色可見光經過第三濾波片113反射後光束發生90度偏折而沿水平方向傳播。
該第一鐳射二極體11輻射的紅色可見光與第二鐳射二極體12輻射的藍色可見光和第三鐳射二極體13輻射的綠色可見光在鐳射光源10內部混合為白光後從該鐳射光源10射出。由於紅色可見光、藍色可見光和綠色可見光均沿水平方向同向傳播，故混合後的白光從該鐳射光源10射出時係準直光束。
該光路轉換器20包括馬達22和可轉動反射鏡21。該可轉動反射鏡21在馬達22的驅動下相對該鐳射光源10在第一位置I和第二位置II之間轉動。
該投影模組30包括馬達31和反射式掃描鏡32，該反射式掃描鏡32在馬達31的驅動下相對該光路轉換器20均勻旋轉以使得射向該投影模組30的鐳射光束的入射角和反射角作連續性改變，射向該反射式掃描鏡32的鐳射光束經過均勻旋轉的反射式掃描鏡32的作用後可以形成掃描光束。
該背光模組40包括聚焦透鏡43、導光板41以及位於該聚焦透鏡43和導光板41之間的反射鏡42。該導光板41包括一入射面412以及與該入射面412鄰接的出射面411。該入射面412自導光板41的一頂角朝向該導光板41內部凹陷。在本實施例中，該入射面412係一內凹的弧面。在其他實施例該入射面412係一柱面。
請再次參閱圖1，當該光路轉換器20處於第一位置I時，該光路轉換器20的可轉動反射鏡21與鐳射光源10平行設置，該鐳射光源10的出射光束未被該可轉動反射鏡21遮擋而直接射向該背光模組40。
該鐳射光源10的出射光束經過聚焦透鏡43彙聚後光束被限制在較小的立體角內以使得彙聚後的光束均能射入該導光板41中。在本實施例中，該導光板41位於鐳射光源10的一側，該鐳射光源10的出射光束經過聚焦透鏡43彙聚後射向該反射鏡42中，光束經過反射鏡42反射後傳播方向發生偏折並從入射面412折射進入該導光板41中。該鐳射光源10的出射光束經過反射鏡42反射後以立體角θ射向該導光板41的入射面412。
請再次參閱圖2，當該光路轉換器20處於第二位置II時，該光路轉換器20的可轉動反射鏡21相對該鐳射光源10旋轉45度角，該鐳射光源10的出射光束經過光路轉換器20的可轉動反射鏡21反射後傳播方向發生90度角偏折而射向該投影模組30。
該投影模組30的反射式掃描鏡32位於該鐳射光源10的一側，該鐳射光源10的出射光束經過該光路轉換器20後傳播方向發生90度角偏折並射向該投影模組30的反射式掃描鏡32，鐳射光束經該均勻旋轉的反射式掃描鏡32作用後形成掃描光束。
請參閱圖4，與圖1所述的光源裝置1不同之處在於，本發明第二實施例的光源裝置1中的該背光模組40包括聚焦透鏡43和導光板41。該導光板41面向該鐳射光源10設置。
該鐳射光源10的出射光束經過聚焦透鏡43彙聚後以立體角θ直接射向該導光板41的入射面412。在本實施例中，該聚焦透鏡43的焦點P不在該導光板41的入射面412內，這樣藉由控制該入射面412與該聚焦透鏡43的焦點P之間的間距就能使得立體角θ內的光束均能進入導光板41中。
在本發明中，該光源裝置1的鐳射光源10與背光模組40和投影模組30之間設置有光路轉換器20，該光路轉換器20相對該鐳射光源10在第一位置I和第二位置II之間轉動以調節該鐳射光源10的出射光束的方向，從而使得該光源裝置1既可以應用在投影模組30中也可以應用在背光模組40中，大大提升了光源裝置1通用性，同時這種背光和投影功能之間的切換操作也十分的便捷。另外，該鐳射光源10的出射光束係白光，該白光係藉由紅色可見光、藍色可見光和藍色可見光混合而成，這使得光源裝置1的顯示色域較發光二極體更廣，不論應用於背光模組40亦或應用於投影模組30中，該光源裝置1的顯色性都十分優異。
該光源裝置1應用於手持設備如手機和筆記型電腦中，當使用者需要藉由手持設備的螢幕顯示內容時，該光路轉換器20相對該鐳射光源10處於第一位置I處，該鐳射光源10的出射光束直接射向該背光模組40形成面光源作為手持設備的背光源使用；當使用者需要將內容藉由投影光路投影至手持設備的外部與他人進行分享時，藉由手動操作按鍵或按鈕來控制該光路轉換器20相對該鐳射光源10旋轉特定角度而處於第二位置II處，此時該鐳射光源10的出射光束經過該光路轉換器20後傳播方向發生偏折而射向該投影模組30，即該光源裝置1此時作為微型的投影光源使用。
無
1‧‧‧光源裝置
10‧‧‧鐳射光源
20‧‧‧光路轉換器
21‧‧‧可轉動反射鏡
22、31‧‧‧馬達
30‧‧‧投影模組
32‧‧‧反射式掃描鏡
40‧‧‧背光模組
41‧‧‧導光板
42‧‧‧反射鏡
43‧‧‧聚焦透鏡
411‧‧‧出射面
412‧‧‧入射面

Claims (10)

  1. 一種光源裝置，包括鐳射光源、面向該鐳射光源設置的背光模組以及投影模組，其改良在於：該光源裝置還包括位於該鐳射光源與背光模組和投影模組之間的光路轉換器，該光路轉換器相對該鐳射光源在第一位置和第二位置之間轉動以調節該鐳射光源發出的光束出射後的方向，當該光路轉換器處於第一位置時，該鐳射光源的出射光束直接射向該背光模組以使背光模組工作，當該光路轉換器處於第二位置時，該鐳射光源的出射光束經過該光路轉換器後光束傳播方向發生偏折並射向該投影模組以使該投影模組工作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光源裝置，其中該光路轉換器包括馬達和可轉動反射鏡，該可轉動反射鏡在馬達的驅動下相對該鐳射光源在第一位置和第二位置之間轉動。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的光源裝置，其中當該光路轉換器處於第一位置時，該光路轉換器的可轉動反射鏡與鐳射光源平行設置，該鐳射光源的出射光束未被該可轉動反射鏡遮擋而直接射向該背光模組。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的光源裝置，其中當該光路轉換器處於第二位置時，該光路轉換器的可轉動反射鏡在馬達的驅動下相對該鐳射光源旋轉45度角，該鐳射光源的出射光束經該光路轉換器的可轉動反射鏡反射後傳播方向發生90度角偏折而射向位於該鐳射光源一側的該投影模組。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光源裝置，其中該鐳射光源包括第一鐳射二極體、第二鐳射二極體和第三鐳射二極體，該第一鐳射二極體輻射出紅色可見光，該第二鐳射二極體輻射藍色可見光，該第三鐳射二極體輻射綠色可見光，該第一鐳射二極體輻射的紅色可見光與第二鐳射二極體輻射的藍色可見光和第三鐳射二極體輻射的綠色可見光在鐳射光源內部混合成白光後從該鐳射光源射出。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的光源裝置，其中該背光模組包括一聚焦透鏡和導光板，當該光路轉換器處於第一位置時，該鐳射光源的出射光束經過該背光模組的聚焦透鏡彙聚後光束被限制在預定的立體角內以使得彙聚後的光束均能進入該導光板中。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的光源裝置，其中該背光模組還包括設置於該聚焦透鏡與導光板之間的反射鏡，該導光板位於該鐳射光源的一側，該鐳射光源的出射光束經聚焦透鏡彙聚後射向該反射鏡，光束經該反射鏡反射後傳播方向發生偏折而進入該導光板中。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的光源裝置，其中該導光板包括入射面以及與該入射面鄰接的出射面，該聚焦透鏡的焦點不在該導光板的入射面內。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的光源裝置，其中該導光板的入射面自該導光板的一頂角朝向該導光板凹陷，該入射面係內凹的弧面或柱面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光源裝置，其中該投影模組包括馬達和反射式掃描鏡，該反射式掃描鏡在馬達的驅動下相對該光路轉換器均勻旋轉，該光路轉換器處於第二位置時，該鐳射光源的出射光束經過該光路轉換器後傳播方向發生偏折並射向該投影模組的反射式掃描鏡，鐳射光束經該均勻旋轉的反射式掃描鏡作用後形成掃描光束。
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