TW201525605A - 光源系統及具有光源系統的投影裝置 - Google Patents

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Abstract

     本發明提供一種光源系統，系統包括光源模組、分光模組、合光模組及波段轉換模組。光源模組包括第一光源。第一光源提供具有第一波段的第一光線。分光模組包括第一分光元件以及第二分光元件。第一分光元件使具有第一波段的光線通過，並反射具有第二波段的光線。第二分光元件使具有第二波段的光線通過，並反射具有第一波段的光線。合光模組得以將入射角大於預設角度的光線反射，使將入射角小於預設角度的光線穿透。波段轉換模組至少包括第一波段轉換區段。

Description

光源系統及具有光源系統的投影裝置
本發明是關於一種光源系統，特別是關於一種用於投影裝置的光源系統。
近年來，輕薄短小的投影裝置為投影裝置主要的發展趨勢。此外，投影裝置更可粗分成光源系統以及成像系統，現今的廠商多各別針對光源系統或成像系統加以設計，以期可符合縮減光源系統或成像系統的體積、提高投影裝置的高效率、並達成提供較高成像品質的目的。
習知的光源系統至少包括紅色發光二極體、綠色發光二極體及藍色發光二極體，並藉由鄰設於該等發光二極體的聚光透鏡進行合光。需注意的是，由於光源系統須藉由鄰設於該等發光二極體之複數聚光透鏡匯聚各光束以進行合光步驟，因此，不僅需設置較多的光學元件，從而增加光源系統的重量，故此種類型之光源系統由於其先天體積的限制，並不適於使用在微型化設計的投影機中。
有鑑於此，如何將光源系統內的複數光學元件進行有效配置，使其架構更精簡、具有更佳的色域及飽和度，且仍可有效縮減發光光源的體積及重量，乃為此一業界亟待解決的問題。
有鑑於上述課題，本發明之主要目的係在於提供架構更精簡、具有更佳的色域及飽和度，且仍可有效縮減發光光源的體積及重量的光源系統。
為達上述目的，本發明提供一種用於投影裝置的光源系統，且系統可包括光源模組、分光模組、合光模組以及波段轉換模組。
光源模組可包括第一光源。第一光源提供具有第一波段的第一光線。
分光模組包括第一分光元件以及第二分光元件。第一分光元件得以使具有第一波段的光線通過。第二分光元件得以使具有第二波段的光線通過。
合光模組具有出光面以及第一入光面。且合光模組得以將入射角大於預設角度的光線反射，使將入射角小於預設角度的光線穿透。波段轉換模組至少包括第一波段轉換區段。
第一分光元件接收第一光線。第一分光元件將第一光線傳遞至合光模組。第一光線從第一入光面進入合光模組。合光模組將入射角小於預設角度的第一光線傳遞至第一波段轉換區段，以形成具有第三波段的第一光線。波段轉換模組將具有第三波段的第一光線傳遞至合光模組，並經由合光模組的出光面離開。
在本發明一較佳實施例中，其中光源模組更包括第二光源，提供具有第二波段的第二光線。
在本發明一較佳實施例中，其中，第二分光元件接收第二光線，第二分光元件將第二光線傳遞至合光模組，第二光線從第一入光面進入合光模組，合光模組將入射角小於預設角度的第二光線傳遞至第一波段轉換區段，形成具有第三波段的第二光線，波段轉換模組將具有第三波段的第二光線傳遞至合光模組，並經由合光模組的出光面離開。
在本發明一較佳實施例中，第一光源或第二光源為雷射陣列或雷射單元。
在本發明一較佳實施例中，具有第一波段的第一光線或具有第二波段的第二光線為藍光。
在本發明一較佳實施例中，具有第三波段的第一光線或具有第三波段的第二光線為黃光或黃綠光。
在本發明一較佳實施例中，更可包括光學傳遞元件，得以將該些光線從合光模組傳遞至波段轉換模組，以及將該些光線從波段轉換模組傳遞至合光模組。
在本發明一較佳實施例中，第一光源設置於第一分光元件的第一側，且合光模組設置於第一分光元件的第二側，第一側與第二側相對。
在本發明一較佳實施例中，第二光源設置於第二分光元件的第一側，且合光模組設置於第二分光元件的第二側，第一側與第二側相對。
在本發明一較佳實施例中，光源模組更包括第三光源。第三光源提供具有第四波段的第三光線。分光模組更包括第三分光元件，得以反射具有第四波段的光線。第三分光元件設置於波段轉換模組與合光模組之間。
在本發明一較佳實施例中，第三光線從合光模組的第二入光面進入合光模組。合光模組將第三光線傳遞至第三分光元件。第三分光元件反射第三光線，並將第三光線傳遞至合光元件並從出光面離開。
在本發明一較佳實施例中，具有第三波段的第一光線或具有第三波段的第二光線為黃光或黃綠光，具有第四波段的第三光線為紅光。
在本發明一較佳實施例中，波段轉換模組更包括第二波段轉換區域。
合光模組將入射角小於預設角度的第二光線傳遞至第二波段轉換區段，以形成具有第四波段的第二光線。且波段轉換模組將具有第四波段的第二光線傳遞至合光模組，並經由合光模組的出光面離開。
合光模組將入射角小於預設角度的第二光線傳遞至第二波段轉換區段，以形成具有第四波段的第二光線。且波段轉換模組將具有第四波段的第二光線傳遞至合光模組，並經由出光面離開。
在本發明一較佳實施例中，分光模組更包括第四分光元件以及第五分光元件。
第四分光元件得以使第二波段的光線通過，並反射具有第四波段的光線。且第四分光元件設置於第二分光元件的第一側。第五分光元件得以使第一波段的光線通過，並反射具有第三波段的光線。且第五分光元件設置於第一分光元件的第二側。第五分光元件與第一分光元件夾一角度。
在本發明一較佳實施例中，第一分光元件與第五分光元件得以整合成一單一構件。第二分光元件與第四分光元件得以整合成單一構件。
在本發明一較佳實施例中，其中第五分光元件與第四分光元件夾第一夾角，且第一夾角的大小（θ1 ）與第一波段轉換區段的中心點與第二波段轉換區段的中心點的連線距離（d）和光學傳遞元件的有效焦距（f）的關係式是2θ1 =tan-1 （d/f）。
在本發明一較佳實施例中，其中第一光源與第二光源的夾第二夾角，第二夾角的大小（θ2 ）與第一波段轉換區段的中心點與第二波段轉換區段的中心點的連線距離（d）和光學傳遞元件的有效焦距（f）的關係式是θ2 =tan-1 （d/f）。
在本發明一較佳實施例中，具有第三波段的第一光線或具有第三波段的第二光線為綠光。且具有第四波段的第一光線或具有第四波段的第二光線為紅光。
本發明更可提供一種投影裝置，投影裝置可包括至少一如前述任一的光源系統以及成像系統。光源系統可提供至少由第一波段光線、第二波段光線及第三波段光線所組成的光束。成像系統則可將光源系統提供之光束進行成像。
故，本實施例透過分光模組與合光模組的搭配，得以降低光耗損。且透過合光模組傳送以及接收該些光線，使得光路徑得以集中於特定的空間，更可精簡化整個光源系統，以達到縮減光源系統整體體積以及重量的目的。此外，透過光源系統搭配波段轉換模組更提供更佳的色域以及飽和度的光源系統。
1‧‧‧光源系統
10‧‧‧光源模組
102‧‧‧第一光源
104‧‧‧第二光源
106‧‧‧第三光源
12‧‧‧分光模組
121‧‧‧第一分光元件
122‧‧‧第二分光元件
123‧‧‧第三分光元件
124‧‧‧第四分光元件
125‧‧‧第五分光元件
14‧‧‧合光模組
14A‧‧‧出光面
14B‧‧‧第一入光面
14C‧‧‧第二入光面
14D‧‧‧全反射介面
16、16a‧‧‧波段轉換模組
162、162a‧‧‧第一波段轉換區段
162b‧‧‧第二波段轉換區段
18‧‧‧光學傳遞元件
θ1‧‧‧第一夾角
θ2‧‧‧第二夾角
A、B、C‧‧‧色域
d‧‧‧距離
　　　　 　
圖1為本發明的光源系統的第一實施例的示意圖。
圖2為圖1的實施例的波長以及穿透率示意圖。
圖3為圖2的第三波段的光線經過一分色元件後的波長及穿透率示意圖。
圖4A為本發明的光源系統的第二實施例的第一光源的剩餘藍光的示意圖。
圖4B為本發明的光源系統的第二實施例的第二光源的剩餘藍光的又一示意圖。
圖4C為本發明的光源系統的第二實施例的添加紅光雷射示意圖。
圖4D為本發明的光源系統的第二實施例的激發黃色螢光示意圖。
圖5為圖4A至圖4D的第三波段的光線經過一分色元件後的波長及穿透率示意圖。
圖6A為本發明的光源系統的第三實施例的示意圖。
圖6B為本發明的光源系統的第三實施例的又一示意圖。
圖7為為圖6A及圖6B的第三波段的光線經過一分色元件後的波長及穿透率示意圖。
圖8為標示本發明的第一實施例、第二實施例以及第三實施例色度表現的色域圖。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例的一種光源系統以及使用該光源系統之投影裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
同時，以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關之元件均已省略而未繪示；且圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，非用以限制實際比例。
此外，為了方便理解，下述實施例的不同波段之光線，皆採用不同的線段繪示。
本文實施例所搭配的投影裝置可以是數位光學處理（Digital Light Processing；DLP）投影顯示器或是液晶投影裝置（Liquid Crystal Display；LCD），或單晶矽液晶顯示器（Liquid Crystal On Silicon System, LCOS System）等具有投影顯示功能之設備。本實施例的投影裝置更可是一種三片式的數位光學處理投影顯示器。
請先參考圖1至圖3，圖1為本發明的光源系統的第一實施例的示意圖。圖2為圖1的實施例的波長以及穿透率示意圖。圖3為圖2的第三波段的光線經過一分色元件後的波長及穿透率示意圖。
本實施例的光源系統1的第一實施例可包括光源模組10、分光模組12、合光模組14以及波段轉換模組16。
光源模組10可包括第一光源102，第一光源102提供具有第一波段的第一光線。且本實施例的光源模組10更依據需求可包括第二光源104，第二光源104提供具有第二波段的第二光線。且本說明書所稱的光源皆可提供複數個光線，例如，第一光源可提供複數個具有第一波段的第一光線（第一光線束），並非僅能提供一個第一光線，換言之，以下敘述雖皆稱為第一光線，係指由第一光源其一光線。
第一光源102或第二光源104為雷射陣列或雷射單元。且本實施例的具有第一波段的第一光線或具有第二波段的第二光線為藍光。且第一波段可為445奈米，第二波段可為460奈米。此外，本文所敘述的波段可為一特定的波長或者是一個波長區間，不以特定波長且此波段為限制。配置上僅需第一波段與第二波段不重疊即可。
且，在本實施例中，第一光源102以及第二光源104平行且相鄰設置。
分光模組12包括第一分光元件121以及第二分光元件122。第一分光元件121得以使具有第一波段的光線通過（其餘波段的光線將會被第一分光元件121反射）。而第二分光元件122得以使具有第二波段的光線通過（其餘波段的光線將會被第二分光元件122反射）。且，本實施例的第一分光元件121以及第二分光元件122可為分色鏡（Dichroic mirror）。
合光模組14具有出光面14A以及第一入光面14B。合光模組14更包括第二入光面14C和全反射介面14D。第一入光面14B分別與出光面14A以及第二入光面14C相鄰設置，且第二入光面14C與出光面14A相對設置。且合光模組14的全反射介面14D得以將入射角大於預設角度的光線反射，使將入射角小於預設角度的光線穿透。且，本實施例的合光模組14可為一全反射稜鏡（total reflection prism），且預設角度可為入射角進入全反射介面14D的臨界角，例如41度。
波段轉換模組16至少包括第一波段轉換區段162。且，本實施例的第一波段轉換區162可塗佈黃光螢光劑或黃綠光螢光劑，使進入第一波段轉換區162的光線可被激發後轉換生成介於450奈米～710奈米的黃綠色光束。
此外，本實施例更可包括光學傳遞元件18，例如可為透鏡組，光學傳遞元件18得以將該些光線從合光模組14傳遞至波段轉換模組16，以及將該些光線從波段轉換模組16傳遞至合光模組14。
請繼續參考圖1，第一光源102設置於第一分光元件121的第一側（左側）。且合光模組14設置於第一分光元件121的第二側（右側），或者，第一分光元件121的第二側與合光模組14相對設置。此外，第一分光元件121的第一側與第二側相對。
第二光源104則設置於第二分光元件122的第一側（左側）。且合光模組14設置於第二分光元件122的第二側（右側），或者，第二分光元件122的第二側與合光模組14相對設置。第二分光元件122的第一側與第二側相對。
以下，將針對光線於光源系統1內部傳遞的光路徑加以敘述。首先，將針對第一光源102所提供的第一光線的光路徑加以說明。
第一分光元件121接收第一光源102所提供的具有第一波段的第一光線。接著，第一分光元件121可將第一光線傳遞至合光模組14。於是，第一光線可從第一入光面14B進入合光模組14。
若第一光線的入射角小於預設角度（例如41度），則合光模組14將此第一光線傳遞至第一波段轉換區段162，換言之，具有第一波段的第一光線將聚焦至第一波段轉換區段162。此時，具有第一波段的第一光線可部份被激發形成具有第三波段的第一光線。
接著，波段轉換模組16可將具有第三波段的第一光線傳遞至合光模組14，並經由出光面14A離開。換言之，第一光線被轉換後將再次進入合光模組14，並且被直接反射並傳遞至到第二分光元件122後，再反射進入合光模組14後（此時的入射角將大於預設角度）反射並由出光面14A離開。
此外，為了圖面的精簡，僅繪示被激發的第三波段的第一光線，且未被激發轉換的具有第一波段的第一光線的傳遞路徑與第三波段的第一光線相似。
簡言之，透過此種配置，波段轉換模組16會將入射的第一光線轉換成具有第三波段的第一光線（黃光或黃綠光）。此實施例的部份具有第一波段的第一光線未轉換成黃光的情況，殘留未被轉換的具有第一波段的第一光線的比例隨入射第一光線的整體的光量增加而增加。
接著，將針對第二光源104所提供的第二光線的光路徑加以說明。
第二分光元件122接收由第二光源104提供的具有第二波段的第二光線。接著，第二分光元件122可將第二光線傳遞至合光模組14。於是，第二光線從第一入光面14B進入合光模組14。
若第二光線的入射角小於預設角度（例如41度），合光模組14將此第二光線傳遞至第一波段轉換區段162，換言之，具有第二波段的第二光線將聚焦至第一波段轉換區段162。且具有第二波段的第二光線可被激發形成具有第三波段的第二光線。
接著，波段轉換模組16可將具有第三波段的第二光線傳遞至合光模組14，並經由出光面離開14A。換言之，第二光線被轉換後將再次進入合光模組14，且被直接反射並傳遞至第一分光元件121（此時的入射角將大於預設角度），再反射後進入合光模組14後被全反射介面14D反射並由出光面14A離開。
相似地，為了圖面的精簡，僅繪示被激發的第三波段的第二光線，且未被激發轉換的具有第二波段的第二光線的傳遞路徑與第三波段的第二光線相似。
簡言之，透過此種配置，波段轉換模組16會將入射的第一光線轉換成具有第三波段的第二光線（黃光或黃綠光）。此實施例的部份具有第二波段的第二光線未轉換成黃光的情況，殘留未被轉換的具有第二波段的第二光線的比例隨入射第二光線的整體的光量增加而增加。
故此光源系統1至少可提供具有第一波段的第一光線（藍光）、具有第二波段的第二光線（藍光）、具有第三波段的第一光線（黃光或黃綠光）以及具有第三波段的第二光線（黃光或黃綠光）。
請參考圖2及圖3，本實施例的第三波段的光線介於綠光波段以及紅光波段之間（為黃光或黃綠光）。簡言之，第一波段轉換區段162可將介於藍光波段的第一波段光、或第二波段光激發轉換成介於綠光及紅光波段的第三波段光線。
此外，圖3為將圖2的第三波段的光透過影像處理裝置（圖未示出）的分色元件（圖未示出）將其中的綠光與紅光分離後，再將紅光、綠光以及藍光形成一個白光光束。且，由於人眼對綠光較為敏感，而對紅光較不敏感的特性，亦可依據需求調整綠光或是紅光的照度及亮度。
此處形成白光光束的方式可為透過勻光元件將該些光線合成一白光光束，此處所稱的「勻光元件」可為積分柱（integration rod）或是光通道（light tunnel）。
綜上所述，本實施例可透過分光模組12、合光模組14將光源模組10所提供的光源傳遞至波段轉換模組16，藉以實現精簡化整個光源系統、並提供更佳的色域以及飽和度的目的。
接著，請一併參考圖4A、4B、4C、4D以及圖5，圖4A、4B為本發明的光源系統的第二實施例的第一光源、第二光源的剩餘藍光示意圖。圖4C為本發明的光源系統的第二實施例的添加紅光雷射示意圖。圖4D為本發明的光源系統的第二實施例的激發黃色螢光示意圖。圖5為圖4A、圖4B、4C、4D的第三波段的光線經過一分色元件後的波長及穿透率示意圖。
圖4A與圖4B繪示了將第一光源102、第二光源104以及未被激發轉換的第一波段的第一光線與第二波段的第二光線繪製於圖面之中。圖4C繪製添加的第三光源106所提供的具有第四波段的第三光線。圖4D將第一光源102、第二光源104及轉換後的第三波段光線繪製於圖面之中。然而，圖面中的路徑僅為示意，並非限定僅能以此種傳遞路徑為之。
圖4A、圖4B以及圖4D所繪製的第一光源102、第二光源104的光路徑、其餘構件、與各構件的關係與第一實施例相似，故將不再贅述。
以下將針對兩實施例不同處加以說明。
與前述實施例相異處在於，光源模組10更包括第三光源106以及分光模組12更包括第三分光元件123。
此外，本實施例的第三光源106設置於合光模組14的第二入光面14C處，且第三分光元件123設置於波段轉換模組16與合光模組14之間。
詳細而言，本實施例的第三光源106提供具有第四波段的第三光線。且本實施例的具有第四波段的第三光線為紅光。
分光模組12的第三分光元件123得以反射具有第四波段的光線，換言之，具有第一波段的第一光線（藍光）、具有第二波段的第二光線（藍光）、具有第三波段的第一光線（黃光或黃綠光）以及具有第三波段的第二光線（黃光或黃綠光）皆可以穿透第三分光元件123。
請特別參考圖4C，具有第四波段的第三光線從合光模組14的第二入光面14C進入合光模組14。合光模組14將第三光線傳遞至第三分光元件123。此時，第三分光元件123反射第三光線，並將第三光線傳遞至合光模組14並從出光面14A離開。簡言之，具有第四波段的第三光線將不會進入、被傳遞至波段轉換模組16。
此外，本實施例具有第三波段的第一光線或具有第三波段的第二光線為黃光或黃綠光，具有第四波段的第三光線為紅光。
接著，請特別參考圖5，第三波段的光透過影像處理裝置（圖未示出）的分色元件將其中的綠光與紅光分離後，再將紅光、綠光以及藍光形成一個白光光束。且，此處的紅光為具有第三波段的第一光線、具有第三波段的第二光線以及具有第四波段的第三光線所組成。與第一實施例相較，此實施例透過增設一個第三光源106，以使光源系統1色域更廣、飽和度更佳以及亮度更強。
接著，請一併參考圖6A、6B以及圖7，圖6A、6B為本發明的光源系統的第三實施例的示意圖。圖7為圖6A及圖6B的第三波段的光線經過一分色元件後的波長及穿透率示意圖。
本實施例的波段轉換模組16a更包括第二波段轉換區域162b。且第一波段轉換區域162a可塗佈綠光螢光劑，而第二波段轉換區域162b可塗佈紅色螢光劑。
此外，本實施例的分光模組12更包括第四分光元件124以及第五分光元件125。且，第四分光元件124以及第五分光元件125可為分色鏡（Dichroic mirror）。
第四分光元件124得以使第二波段的光線通過，並反射其餘波段的光線。且第四分光元件124設置於第二分光元件122的第一側（左側）。
第五分光元件125得以使第一波段的光線通過，並反射其餘波段的光線。且第五分光元件125設置於第一分光元件121的第二側（右側）。
第五分光元件125與第一分光元件121夾一第一夾角θ1 。且第一光源102與第二光源104也夾一第二夾角θ2 。θ1 和θ2 的大小皆正比於第一波段轉換區段162a中心點與第二波段轉換區162b段中心點的距離，且θ2 相等於2θ1 。
詳細而言，第一夾角θ1 的大小與第一波段轉換區段162a的中心點與第二波段轉換區段162b的中心點的連線距離d和光學傳遞元件18的有效焦距f的關係式是2θ1 　 =tan-1 （d/f）。且第二夾角θ2 的大小與第一波段轉換區段162a的中心點與第二波段轉換區段162b的中心點的連線距離d和光學傳遞元件18的有效焦距f的關係式是θ2 =tan-1 （d/f）。
第一分光元件121與第五分光元件125得以整合成一單一構件。第二分光元件122與第四分光元件124得以整合成單一構件。或者，可以有一實施例的第一分光元件121、第二分光元件122、第四分光元件124與第五分光元件125得以整合成一單一構件，例如一個楔形結構。
以下，將針對第一光源102所提供的第一光線的光路徑加以說明。
請先參考圖6A，第一光源102所提供的具有第一波段的第一光線通過第一分光元件121與第四分光元件124。接著，第一光線可從第一入光面14B進入合光模組14。
若第一光線的入射角小於預設角度（例如41度），則合光模組14將此第一光線傳遞至第一波段轉換區段162a，以形成具有第三波段的第一光線或具有第四波段的第一光線。換言之，具有第一波段的第一光線將聚焦至第一波段轉換區段162a，部份第一光線將被激發形成具有第三波段的第一光線的第一光線。
接著，波段轉換模組16a將具有第三波段的第一光線（綠光）以及傳遞至合光模組14，連同未被激發轉換的第一波段的第一光線在第二分光元件122與第四分光元件124反射，並經由合光模組14的出光面14A離開。
接著，將針對第二光源104所提供的第二光線的光路徑加以說明。
第二分光元件122與第五分光元件125通過第二光源104提供的具有第二波段的第二光線。接著，第二光線從第一入光面14B進入合光模組14。
若第二光線的入射角小於預設角度（例如41度），合光模組14將此第二光線傳遞至第二波段轉換區162b，以形成具有第四波段的第二光線。換言之，具有第二波段的第二光線將聚焦至第二波段轉換區段162b，並使部份第二光線被激發形成具有第三波段或第四波段的第二光線。
接著，波段轉換模組16a將具有第四波段的第二光線傳遞至合光模組14，連同未被激發轉換的第二波段的第二光線在第一分光元件121與第五分光元件125反射，並經由出光面14A離開。
且，本實施例具有第三波段的第一光線為綠光，具有第四波段的第二光線則為紅光。
相似地，為了圖面的精簡，圖6A及圖6B僅繪示被激發的第三波段的第一光線以及被激發的第四波段的第二光線的半部（被激發的光線應的所有可能行徑方向並未全數繪製），且未被激發轉換的具有第一波段的第一光線以及具有第二波段的第二光線亦並未繪製於圖面，但本領域之通常技術之人應可由圖面充分理解並推論之。
補充說明的是，前述實施例皆可應用於投影裝置中。投影裝置可包括至少一如前述任一的光源系統以及成像系統。依據不同的實施態樣，光源系統可提供至少由第一波段光線、第二波段光線及第三波段光線所組成的光束。
最後，請參考圖8，為標示本發明的第一實施例、第二實施例以及第三實施例色度表現的色域圖。
請參照圖8，其係顯示不同的色度座標圖。其中，圖面標示rec.709係為國際照明委員會所規定的色域標準。色域A、色域B色域C則分別為第一實施例、第二實施例、第三實施例的色域圖，其皆符合rec.709所規範的色彩表現。
從圖8中可知，第三實施例（色域C）搭配綠色以及紅色的螢光色輪，可得到較第一實施例（色域A）更佳的色調以及亮度。而第二實施例（色域B）則是補足了第一實施例（色域A）紅光較弱的缺點，整體色調的方向係朝向紅光色度點改進，且當色域面積增大，亦即代表光源系統整體的色飽和度將會提高。
綜上所述，本實施例可透過分光模組與合光模組的搭配，得以降低光耗損。且透過合光模組傳送以及接收該些光線，使得光路徑得以集中於特定的空間，更可精簡化整個光源系統，以達到縮減光源系統整體體積以及重量的目的。此外，透過光源系統搭配波段轉換模組更提供更佳的色域以及飽和度的光源系統。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
 
1‧‧‧光源系統
10‧‧‧光源模組
102‧‧‧第一光源
104‧‧‧第二光源
12‧‧‧分光模組
121‧‧‧第一分光元件
122‧‧‧第二分光元件
14‧‧‧合光模組
14A‧‧‧出光面
14B‧‧‧第一入光面
14C‧‧‧第二入光面
14D‧‧‧全反射介面
16‧‧‧波段轉換模組
162‧‧‧第一波段轉換區段
18‧‧‧光學傳遞元件

Claims (19)

  1. 【第1項】
    一種用於投影裝置的光源系統，包括：
    一光源模組，包括：
    一第一光源，提供具有一第一波段的一第一光線；
    一分光模組，包括：
    一第一分光元件，得以使具有該第一波段的光線通過；
    一第二分光元件，得以使具有一第二波段的光線通過；
    一合光模組，具有一出光面以及一第一入光面，且該合光模組得以將入射角大於一預設角度的光線反射，使將入射角小於該預設角度的光線穿透；以及
    一波段轉換模組，包括：
    一第一波段轉換區段；
    其中，該第一分光元件接收該第一光線，該第一分光元件將該第一光線傳遞至該合光模組，該第一光線從該第一入光面進入該合光模組，該合光模組將入射角小於該預設角度的該第一光線傳遞至該第一波段轉換區段，以形成具有一第三波段的該第一光線，且該波段轉換模組將具有該第三波段的該第一光線傳遞至該合光模組後，並經由該合光模組的該出光面離開。
  2. 【第2項】
    如申請專利範圍第1項所述的光源系統，其中該光源模組更包括一第二光源，提供具有一第二波段的一第二光線。
  3. 【第3項】
    如申請專利範圍第2項所述的光源系統，其中，該第二分光元件接收該第二光線，該第二分光元件將該第二光線傳遞至該合光模組，該第二光線從該第一入光面進入該合光模組，該合光模組將入射角小於該預設角度的該第二光線傳遞至該第一波段轉換區段，形成具有該第三波段的該第二光線，該波段轉換模組將具有該第三波段的該第二光線傳遞至該合光模組，並經由該合光模組的該出光面離開。
  4. 【第4項】
    如申請專利範圍第1項或第2項所述的光源系統，其中該第一光源或該第二光源為雷射陣列或一雷射單元。
  5. 【第5項】
    如申請專利範圍第1項或第2項所述的光源系統，其中具有該第一波段的該第一光線或具有該第二波段的該第二光線為藍光。
  6. 【第6項】
    如申請專利範圍第1項或第2項所述的光源系統，其中該具有第三波段的該第一光線或具有該第三波段的該第二光線為黃光或黃綠光。
  7. 【第7項】
    如申請專利範圍第1項或第2項所述的光源系統，更包括一光學傳遞元件，得以將該些光線從該合光模組傳遞至該波段轉換模組，以及將該些光線從該波段轉換模組傳遞至該合光模組。
  8. 【第8項】
    如申請專利範圍第1項所述的光源系統，其中該第一光源設置於該第一分光元件的一第一側，且該合光模組設置於該第一分光元件的一第二側，其中該第一側與該第二側相對。
  9. 【第9項】
    如申請專利範圍第2項所述的光源系統，其中該第二光源設置於該第二分光元件的一第一側，且該合光模組設置於該第二分光元件的一第二側，其中該第一側與該第二側相對。
  10. 【第10項】
    如申請專利範圍的1項或第2項所述的光源系統，其中該光源模組更包括一第三光源，提供具有一第四波段的一第三光線；該分光模組更包括一第三分光元件，得以反射具有該第四波段的光線，其中，該第三分光元件設置於該波段轉換模組與該合光模組之間。
  11. 【第11項】
    如申請專利範圍的10項所述的光源系統，其中該第三光線從該合光模組的一第二入光面進入該合光模組，該合光模組將該第三光線傳遞至該第三分光元件，該第三分光元件反射該第三光線，並將該第三光線傳遞至該合光模組並從該出光面離開。
  12. 【第12項】
    如申請專利範圍第10項所述的光源系統，其中該具有第三波段的該第一光線或具有該第三波段的該第二光線為黃光或黃綠光，該具有第四波段的該第三光線為紅光。
  13. 【第13項】
    如申請專利範圍第2項所述的光源系統，其中該波段轉換模組更包括：一第二波段轉換區域，
    其中，該合光模組將入射角小於該預設角度的該第二光線傳遞至該第二波段轉換區段，以形成具有該第四波段的該第二光線，且該波段轉換模組將具有該第四波段的該第二光線傳遞至該合光模組，並經由該出光面離開。
  14. 【第14項】
    如申請專利範圍第2項所述的光源系統，其中該分光模組更包括：
    一第四分光元件，得以使該第二波段的光線通過，並反射具有一第四波段的光線，且該第四分光元件設置於該第二分光元件的該第一側；以及
    一第五分光元件，得以使該第一波段的光線通過，並反射具有該第三波段的光線，且該第五分光元件設置於該第一分光元件的該第二側，該第五分光元件與該第一分光元件夾一角度。
  15. 【第15項】
    如申請專利範圍第14項所述的光源系統，其中該第一分光元件與該第五分光元件得以整合成一單一構件，該第二分光元件與該第四分光元件得以整合成一單一構件。
  16. 【第16項】
    如申請專利範圍第15項所述的光源系統，其中該第五分光元件與該第四分光元件夾一第一夾角，該第一夾角的大小（θ1 ）與該第一波段轉換區段的中心點與該第二波段轉換區段的中心點的連線距離（d）和光學傳遞元件的有效焦距（f）的關係式是2θ1 =tan-1（d/f）。
  17. 【第17項】
    如申請專利範圍第15項所述的光源系統，其中該第一光源與該第二光源的夾一第二夾角，該第二夾角的大小（θ2 ）與該第一波段轉換區段的中心點與該第二波段轉換區段的中心點的連線距離（d）和光學傳遞元件的有效焦距（f）的關係式是θ2 =tan-1（d/f）。
  18. 【第18項】
    如申請專利範圍第13項所述的光源系統，其中該具有第三波段的該第一光線或具有該第三波段的該第二光線為綠光，且該具有第四波段的該第一光線或具有該第四波段的該第二光線為紅光。
  19. 【第19項】
    一種投影裝置，包括：
    至少一如請求項2至請求項18任一所述的光源系統，提供至少由該第一波段光線、該第二波段光線及該第三波段光線所組成的一光束；以及
    一成像系統，將該光源系統提供之該光束進行成像。
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