TWI271545B - Multi-light sources projection system - Google Patents

Description

1271545 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是«於-種郷純，_是有齡光源投影系統 及其使用的光學模組。 【先前技術】 -般常見的多舰投織個之光源為高效能舰，其運作時需要 大量的電能’同時也會產生大量的廢熱，紅紐泡的—般壽命僅 ig⑻〜3qgg杨左e ’使騎不顧常常更換價格不斐的燈泡，甚至可 . i目燈膽誠生散熱不㈣醜而導致纽觸其他組件發生故障， 而造成使用及維護成本增加。 現”，技影系、统的發展方向之一為減輕重量，朝輕、巧、小的方面 # ^展’其—為降低系統廢熱的散發量，以便提高產品的效能與可靠度。 在讀的所題下，隨著LED發光二極體的技術成熟，以LED取代 燈泡為光源的投影系統已經成為未來不可避免的趨勢。以LED取代傳統 ，且泡為光源的優點為· 1· LED壽命長，幾乎不用考慮更換的問題；2·投 • 〜系、、先中因燈:包發熱產生散熱不良的問題大幅減少；所佔空間更 小’錢少投影系統所佔有之體積。惟，當投影系統使用 LED發光二極 體為光源時，現有技術係使用藍、紅、綠三色發光二鋪為個別之 獨立光;原，但二原色調和欲產生色溫穩定之高輝度白光⑽免色偏情況 1271545 產生一直以來就是投影系統很重要的課題，而現今三原色LED當中以紅 色LED單體亮度最高、綠色次之、藍色則最低，對於以LED取代傳統 燈泡為光源的投影系統，三原色調和過程中因個別顏色LED單體之光量 度的不同，而必須利用設置在紅色及綠色的LED前的液晶光閥過濾掉大 部份過強的紅光及綠光，以調適該等單色光的亮度來配合藍色光的最大 贵度’將使得系統的整體效能不可避免地被降低。 如第一圖所示，即為這種以紅、綠、藍三色LED為光源的投影系 統之簡易示圖。其中包含··藍色LED發光二極體102、綠色LED發光 二極體104、紅色LED發光二極體1〇6、光合稜鏡108及投影鏡組11〇。 因此，顯然需要在現有技術的基礎上對led投影系統作進一步的 改良，以提升其效能、同時降低其成本。 【發明内容】

本發明目的在於提供一種多光源投影系統，其能解決以使用LED 發光二極體為光源時所產生的色偏現象，同時也能以較低的成本生產出 符合市場需求的多光源led投影系統。 根據前述目的，本發明提供—種光學模組，其使用在前述多光源系 統中’能解決前述色偏現象，並更進一步地簡化該投影系統之構造，減 少该投影糸統的成本，並提升系統的效能。 錢的投影綠包含絲、絲控繼、分色鏡、液晶光閥、光結 合元件以及投影鏡組。其中，光源包含第_發光元件及第二發光元件以 提供第-色光及第二色光；光源控繼控制絲與液晶光_步作動； 6 1271545 分色鏡可將第二色光分為第三色光及第四色光；三條晶個別地接 收第、第二及第四色光並分別傳送至光結合元件；光結合元件用以結 合第-、第三及帛吨錢以投機組縣合狀齡光束投射成光影 像。 本發明之特徵在於以一亮度較高光源之第二色光利用分色鏡分成第 二、第四色光，該第-、第三、第四色光的亮度比值符合最終混成白色 光所需的比例，以獲得色溫更穩定之高輝度白光，同時由於充分的利用 第二色光的所有效能，因而能夠得到比現有的LED投影系統更高的效能 利用率；與先前技術相比，本發明之投影系統以更少之裝置、更簡單之 構造達到更高效能之表現，且能簡化構造、降低成本。 【實施方式】 本發明的實施方式係藉由一高亮度之黃綠光LED產生黃綠光（第 二色光）’再利用分色鏡將黃綠光分解為亮度適宜的綠光（第三色光）以 及紅光（第四色光），再與另一藍光LED產生的藍光（第一色光）結合 以產生色溫穩定之白光。 請參考第二圖，其揭示一種本發明多光源投影系統的示意圖。其包 含··發光二極體照明控制器202、第一發光二極體裝置204用以產生藍 光、第二發光二極體206為一個可產生高亮度黃綠光的LED、分色鏡208 用以將弟一發光一極體206產生的黃綠光分解為亮度適宜的綠光及紅 光；第一液晶光閥210、第二液晶光閥212及第三液晶光閥214分別用 1271545 以控制藍光、紅光及綠光的照射量及照射時間；光結合元件216用以結 合前述由第-、第二及第三光閥21〇、212及214投射而來的第一、第三 及第四色光、投影鏡組218用以將經光結合元件216結合後的光影像投 射至適备的投影位置上，第一反射鏡22〇及第二反射鏡Μ:分別被設置* 於弟四色光的光路上，用以調適第四色光的光路。 本發明所揭示的發光二極體照明控制器2〇2可控制第一發光二極體 204及第二發光二極體206與第一、第二及第三液晶光閥21〇、212、214 同步作動；使第一發光二極體202產生第一色光Bt (藍色光）及使第二 發光二極體204發出第二色光YGt (黃綠色光）；分色鏡208被設置於第 一色光YGt的光路上，同時該分色鏡2〇8可以將第二色光YGt按配合前 述的第一色光（藍色光）以結合成白色光所需的成份與品質分為第三色 光Gt (綠色光）及第四色光Rt (紅色光）；第一液晶光閥21〇上有複數 個可各別獨立控制光穿透率的獨立光閥（未圖示），在前述照明控制器 2〇2的控制下，該等獨立光閥可以接收第一色光m，再按最終合成影像 所需的光成份與品質將第一色光傳送至光結合元件216 ;第二液晶光閥 212用以接收第三色光Gt (綠色光）並放出至光結合元件216 ;而第三 液晶光閥214則接收第四色光Rt (紅色光）並放出至光結合元件216， 由於其作動原理與前述的第一液晶光閥21〇相似，故不予贅述；當前述 的第一、第三及第四色光經由第一、第二及第三光閥傳送至光結合元件 216後’光結合元件216可以結合第一色光Bt、第三色光Gt及第四色光 Rt而成為最終所欲顯示的影像，並以投影鏡組218將結合後之混合光束 8 1271545 投射出以形成光影像。 根據以上所述，本發明中以一亮度較高之光源產生第二色光，再利

合取終所需高輝度白光所需之比例，且同時因充分利用第二色光的效 能，故與先前技術相比’能以更少之裝置、更簡單之構造達到更高效能 之表現，且能簡化構造、降低成本。 惟’以上所述者僅為本發日月之較佳實施例而非本發明的限制，舉凡 熟悉此項技藝之人士，依據本發明精神所做之等效修飾或變化，皆應包 含於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 源的投影系統之簡易示圖。 實施例的一多光源投影系統的示意 第一圖係習知技術中以LED為光 第二圖係緣示依據本發明一較佳 圖0 【主要元件符號說明】 102藍色LED發光二極體 紅色LED發光二極體 110投影鏡組 202 路伞一士忘雕Π77 ηη，、… 104綠色LED發光二極體 108光合稜鏡 毛光一極體照明控制界 第二發光二極體裝置 204第一發光二極體裝置 208分光鏡 1271545 210 第一液晶光閥 212 第二液晶光閥 214 第三液晶光閥 216 光結合元件 218 投影鏡組 220 第一反射鏡 222 第二反射鏡 10

Claims (1)

1271545 十、申請專利範圍： 1· 一種多光源投影系統，包含： 發光二極體照明控制器； 光源，該絲包括第-發光二極體裝置以及第二發光二極體裝置，分 別用以提供第一色光以及第二色光； 分色鏡，設置在該第二色光之路徑上，可將該第二色光分為第三色光 及第四色光； 第一液晶光閥，設置在第一色光的光路徑上； 第二液晶光閥，設置在第三色光的光路徑上； 第三液晶光閥，設置在第四色光的光路徑上； 光結合元件，用以結合所述的第一色光、第三色光及第四色光，以形 成光影像； 投影鏡組，用以將光結合元件結合後之光影像投射至投影幕。 2·如申請專利範圍第1項所述之多光源投影系統，其中該第一色光為藍 色光。 3·如申請專利範圍第2項所述之多光源投影系統，其中該第二色光為黃 綠光，而該第二色光為綠光、第四色光為紅光。 4_如申請專利範圍第1項所述之多光源投影系統，其中該光結合元件為 光合稜鏡。 5.如申請專利範圍第1項所述之多光源投影系統，其中更包含至少一個 反射鏡，該反射鏡被設置在分色鏡與光結合元件之間的第四色光的光路 1271545 控上’肖以觸第四色光的姐使其鋪至紐合元件上。 6.如申請專利範圍第i項所述之多光源投影系統，其中該等第―、二及 第三液晶細仙多侧立光_成的元件，該_立的細可各別地 控制其光線的穿透率，以控制其穿透光線的成份及品質。 7· —種光學模組，包含有： 控制器； 光源，該光源包括第-發光裝置以及第二發光裝置，分別提供第一色 光以及第二色光； 刀色鏡口又置在月ij述第二色光之路徑上，可將該第二色光分為第三色 光及第四色光； 第-、第二及第三光閥元件，分別設置在前述的第_、第三及第四色 光的光路徑上，帛_適各別色光贼份與品f ; 光結合元件，設置在該第一色光、第三色光及第四色光之路徑之交會 處，用以結合所述的第一、第三及第四色光以形成光影像。 8·如申請專繼圍第7項所述之光學模組，其帽第—發光裝置為一藍 光二極體。 9·如申請專利範圍第s項所述之光學模組，其中該第二發光裝置為一黃 綠光二極體。 10·如申請專利範圍第9項所述之光學模組，其中該第二色光為黃綠光， 該第二色光為綠光，而第四色光為紅光。 11.如申睛專利|&圍第7項所述之光學模組，其中所述的第一、二及第 12 1271545 三光閥元件為一種液晶光閥，其係由多個獨立光閥組成的元件，該等獨 立的光閥可各別的控制其光線的穿透率，以控制其穿透光線的成份及品 質。

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