TWI447511B - Projector light source module - Google Patents

Description

投影機光源模組

本發明係與投影機有關，更詳而言之是指一種投影機光源模組。

請參閱第一圖，為已知的投影機光源模組110，該投影機光源模組110之紅色光源111、綠色光源112及藍色光源113係圍繞於二個分光鏡120的外側。該二分光鏡120具有提供特定顏色光線穿透或造成反射的功效，以促使該三原色的光射向分光鏡120下方的透鏡陣列130，藉以提供投影機投射形成彩色影像時所需之光線與顏色。

上述各光源111~113之排列方式雖可促使投影機達成彩色投影之目的，惟，該紅色光源112在與綠色光源112及藍色光源113相同之散熱條件下，因紅色光之溫度特性，將使得該紅色光源112於使用時，容易造成其底座溫度過熱之現象，進而導致流明值之衰減速度較綠色光源112及藍色光源113為快，此情形將導致紅色光源112使用壽命相較綠色光源112或藍色光源113為短，換句話說，投影機將因紅色光源112經常性的損壞而需進行維修，而維修所耗費的時程與金錢的支出，勢將帶給使用者許多不便與困擾。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種投影機光源模組，係可提高紅色光源的使用壽命，以降低投影機維修機率。

緣以達成上述目的，本發明所提供之投影機光源模組包含有一分光鏡、一紅色光源、一藍色光源以及一綠色光源。其中，該分光鏡具有一第一反射面與一第二反射面，該第一反射面之法線與該第二反射面之法線之間形成有一夾角，該夾角大於165度但小於180度；且該第一反射面鍍有一第一分光膜，該第二反射面鍍有一第二分光膜，該第一分光膜與該第二分光膜可供紅色光穿透；該紅色光源位於該分光鏡之第一反射面側；該藍色光源位於該分光鏡之第二反射面側；該綠色光源位於該分光鏡之第二反射面側。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如后。

請配合第二圖所示，為本發明較佳實施例之投影機光源模組1，包含有一分光鏡10、一藍色光源20、一綠色光源21、一紅色光源22與二個準直鏡片30、30’。其中；請參閱第三圖，該分光鏡10為一楔型分光鏡，且具有一窄端10a、一寬端10b，以及一第一反射面11與一第二反射面12形成於該窄端10a至該寬端10b之間。其中，該窄端10a接近該紅色光源22，該寬端10b則係遠離該紅色光源22。該第一反射面11之法線L1與該第二反射面12之法線L2之間形成有一大於165度但小於180度的夾角θ，前述之夾角範圍將促使一部分經過該分光鏡10反射的光線能以更集中的方式再投射於預定位置。另外，該第一反射面11上鍍有一第一分光膜11a，該第一分光膜11a具有提供紅色光穿透，但反射藍色光的特性；該第二反射面12上鍍有一第二分光膜12a，該第二分光膜12a具有提供紅色光與藍色光穿透，但反射綠色光的特性。

該藍色光源20、該綠色光源21與該紅色光源22在本實施例中是以發光二極體為例，惟不以此為限，前述光源可為單一發光二極體，或為複數個發光二極體共同構成。如第二圖所示，該藍色光源20與該綠色光源21係一同位於該分光鏡10之第二反射面12側，且該綠色光源21較該藍色光源20接近該紅色光源22。又，本發明之分光鏡10使用楔型之目的即在使設於同一側之該藍色光源20與該綠色光源21，其等光線可透過該分光鏡10不同角度的該第一反射面11與該第二反射面12的反射作用而投射於預定位置，藉以有效提供投影機形成彩色影像所需之藍色光與綠色光。該紅色光源22則位於該分光鏡10之第一反射面11側，用以提供投影機形成彩色影像所需之紅色光。值得一提的是，本較佳實施例係利用將該紅色光源22與該藍色光源20及綠色光源21分開設置於不同之兩 側，以使該紅色光源22可分得較多的散熱資源與散熱空間，此將使該紅色光源22得以在較好的散熱條件運作，進而造成該紅色光源22不易產生有底座溫度過熱之現象，藉以降低其流明值衰減速度，以達提高其使用壽命之目的。

該些準直鏡片30、30’具有將垂直光束之張角(divergence)消除的功效，即盡可能將光源之光變成平行光。其中，準直鏡片30位於該分光鏡10與該藍色光源20與該綠色光源21之間，而準直鏡片30’則位於該分光鏡10與該紅色光源22之間。

以下第四至六圖說明該些光源20~22之光線路徑，其中，第四圖表示該藍色光源20產生之藍色光穿過該準直鏡片30後，穿透該分光鏡10之第二反射面12，並在遇到該第一反射面11時受該第一分光膜11a作用，往具有能使光線配置均勻化之一透鏡陣列40方向反射；第五圖表示該綠色光源21產生之綠色光則是遇到該第二反射面12時，受該第二分光膜12a作用，往該透鏡陣列40方向反射；第六圖表示該紅色光源22產生之紅色光則是穿透該分光鏡10之第一反射面11與第二反射面12後，射往該透鏡陣列40。

該些光源20~22產生之光線經過該透鏡陣列40後，便射往投影機之DMD晶片(圖略)，藉以使該投影機達到可投射形成有彩色影像之目的。

綜合以上可知，本發明所提供之投影機光源模組1不僅可以達到使投影機可投射彩色影像，更利用將該紅色光源22與 該藍色光源20及綠色光源21分開獨立設置，加強該紅色光源22之散熱效果，以降低其流明值之衰減速度，進而達到增加該紅色光源22使用壽命之目的，藉以降低投影機維修之機率。

除上述實施例所述之配置，請參閱第七及八圖，為本發明另一較佳實施例，不同之處在於投影機光源模組2之綠色光源50較藍色光源51接近透鏡陣列70。另外，為對應上述光源50、51設置位置之改變，第一反射面61與第二反射面62則分別鍍有與上述實施例不同光學特性之第一分光膜61a與第二分光膜62a。該第一分光膜61a與該第二分光膜62a同樣可供紅色光穿透，但第一分光膜61a改為反射綠色光，而第二分光膜62a則改為供綠色光穿透，但反射藍色光。藉以使該綠色光源50之綠色光以及該藍色光源51之藍色光得以往透鏡陣列70之方向反射，以提供投影所需之光線與色彩。

以上所述之結構變化並不會影響投影機投射彩色影像之目的，且該紅色光源同樣具有較佳之散熱效果。

以上所述僅為本發明數個較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構及製作方法變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

1．．．投影機光源模組

10．．．分光鏡

10a．．．窄端

10b．．．寬端

11．．．第一反射面

11a．．．第一分光膜

12．．．第二反射面

12a．．．第二分光膜

20．．．藍色光源

21．．．綠色光源

22．．．紅色光源

30．．．準直鏡片

40．．．透鏡陣列

2．．．投影機光源模組

50．．．綠色光源

51．．．藍色光源

60．．．分光鏡

61．．．第一反射面

61a．．．第一分光膜

62．．．第二反射面

62a．．．第二分光膜

70．．．透鏡陣列

θ．．．夾角

L1、L2．．．法線

第一圖為習知投影機光源模組之示意圖。

第二圖為本發明一較佳實施例之示意圖。

第三圖為上述本發明較佳實施例之分光鏡示意圖。

第四圖為上述本發明較佳實施例之藍光路徑示意圖。

第五圖為上述本發明較佳實施例之綠光路徑示意圖。

第六圖為上述本發明較佳實施例之紅光路徑示意圖。

第七圖為本發明另一較佳實施例之綠光路徑示意圖。

第八圖為上述本發明另一較佳實施例之藍光路徑示意圖。

1．．．投影機光源模組

10．．．分光鏡

10a．．．窄端

10b．．．寬端

11．．．第一反射面

12．．．第二反射面

20．．．藍色光源

21．．．綠色光源

22．．．紅色光源

30、30’．．．準直鏡片

40．．．透鏡陣列

Claims (5)

1. 一種投影機光源模組，包含有：一分光鏡，具有一第一反射面與一第二反射面，該第一反射面之法線與該第二反射面之法線之間形成有一夾角，該夾角大於165度但小於180度；該第一反射面鍍有一第一分光膜，該第二反射面鍍有一第二分光膜，該第一分光膜與該第二分光膜可供紅色光穿透；一紅色光源，位於該分光鏡之第一反射面側；一藍色光源，位於該分光鏡之第二反射面側；一綠色光源，位於該分光鏡之第二反射面側。
2. 如請求項1所述之投影機光源模組，其中該第一分光膜反射藍色光；該第二分光膜為藍色光穿透，但反射綠色光。
3. 如請求項1所述之投影機光源模組，其中該第一分光膜反射綠色光；該第二分光膜為綠色光穿透，但反射藍色光。
4. 如請求項1所述之投影機光源模組，其中該分光鏡為一楔型分光鏡，其窄端接近該紅色光源，以及其寬端遠離該紅色光源。
5. 如請求項1所述之投影機光源模組，更包含有複數個準直鏡片，該些準直鏡片係分別位於該些光源與該分光鏡之間。