TWI477884B - 發光裝置及投影系統 - Google Patents

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Description

發光裝置及投影系統
本發明係關於照明及顯示技術領域，尤指一種發光裝置及投影系統。
利用藍光激發黃光螢光粉以產生黃光，再將該黃光分光成綠光和紅光，或者再將該黃光與藍光混合而成白光，是現有技術的投影顯示等領域中常用的光源方案。但是目前使用的黃光螢光粉基本為YAG(釔鋁石榴石)螢光粉，YAG螢光粉受激產生的黃光中紅光波段的成分比例偏低，應用於投影顯示等領域時，分光成的紅光或者合光成的白光的顯示效果會差一些。
請參閱第一圖，係習用的一種發光裝置結構圖。在現有技術中的一種解決方法是在螢光粉射出的黃光中加入紅光。如第一圖所示，習用的一種發光裝置1’係包括：一藍光鐳射光源110、一紅光鐳射光源120、一濾光片130和140、一反射式的波長轉換裝置150、一透鏡160和一方棒170。濾光片130用於反射藍光並透射其他光，濾光片 140用於透射黃光並反射紅光。藍光鐳射光源110射出的激發光經濾光片130反射至波長轉換裝置150。波長轉換裝置150包含黃光螢光粉，用於吸收激發光並出射黃色受激光至濾光片130上透射射出，以和激發光的光路區分開來。濾光片140位於濾光片130出射黃色受激光的射出光路上，用於將分別從該濾光片140兩側入射的黃色受激光和紅色鐳射合為一束合光。該合光經透鏡160收集至方棒170內進行勻光。由於螢光粉射出的受激光為朗伯分佈的，而鐳射為高斯分佈的，該兩束光的合光並不均勻，即使經過方棒170勻光後均勻度還是很差。
如此，經由上述，吾人可以得知習用的發光裝置1’仍具有缺點與不足：1.隨著發光裝置的亮度需求越來越高，藍光鐳射光源110所需的功率越來越高，就會要求藍光光源包括更多的鐳射二極體，導致藍光光源的發光面積會很大。而作為補充光源的紅光鐳射光源120需要的量很少就可以達到要求，因此紅光鐳射光源120射出的光束的橫截面積很小。
因此，有鑑於習用的發光裝置1’仍具有缺點與不足，本案之發明人係極力加以研究發明，終於研發完成本發明之一種發光裝置及投影系統。
本發明之主要目的，在於提供一種發光裝置及投影系統，其係將一激發光源、一第一補光鐳射光源、一波長轉換裝置與一導光裝置進行整合，以製作出發光裝置及相關投影系統；如此，補充鐳射光源發出的補充光光束的橫截面積較小，導光裝置上較小的第一區域可以將補充光引導至波長轉換裝置；而鐳射光源產生的激發光束和波長轉換裝置射出的受激光光束以及經波長轉換層反射散射的至少部分補充光的橫截面積較大，因此較大的第二區域可以將激發光引導至波長轉換裝置的同時還將受激光和經反射散射的至少部分補充光引導至第二光通道，以和激發光的光路區分開來，這樣，分光和合光只採用導光裝置即可完成，使得發光裝置的結構簡潔因此，為了達成本發明上述之目的，本案之發明人提出一種發光裝置及投影系統，係包括：一激發光源，係用於產生一激發光；一第一補光鐳射光源，係用於產生一第一光；一波長轉換裝置，係具有一波長轉換層以吸收該激發光進而產生一受激光且不吸收第一光，其中，該波長轉換層之一側係於接收該激發光與該第一光之後，並於同一側射出至少部分第一光，以及至少部分受激光或者受激光和未被 吸收的激發光的至少部分混合光；以及一導光裝置，係具有一第一區域和一第二區域，且該第一區域小於該第二區域；其中，該第一光與該激發光係經由一第一光通道而分別射入至該導光裝置之該第一區域與該第二區域，並分別被該第一區域與至少該第二區域引導至該波長轉換裝置；並且，該第二區域同時將該受激光與被反射的該第一光引導至一第二光通道而射出。
<本發明>
10‧‧‧發光裝置
1‧‧‧激發光源
2‧‧‧第一補光鐳射光源
3‧‧‧波長轉換裝置
4‧‧‧導光裝置
5‧‧‧第二補充鐳射光源
6‧‧‧散射裝置
7‧‧‧收集透鏡
8‧‧‧第二反射元件
9‧‧‧驅動裝置
31‧‧‧波長轉換層
32‧‧‧散射反射基底
33‧‧‧收集透鏡
34‧‧‧驅動裝置
41‧‧‧第一濾光片
42‧‧‧第一反射元件
61‧‧‧散射層
62‧‧‧驅動裝置
63‧‧‧反射襯底
31a‧‧‧第一表面
31b‧‧‧第二表面
41a‧‧‧通孔
61a‧‧‧第一表面
61b‧‧‧第二表面
321‧‧‧散射反射層
322‧‧‧基板
321a‧‧‧第三表面
<習知>
1’‧‧‧發光裝置
110‧‧‧藍光鐳射光源
120‧‧‧紅光鐳射光源
130‧‧‧濾光片
140‧‧‧濾光片
150‧‧‧波長轉換裝置
160‧‧‧透鏡
170‧‧‧方棒
第一圖係習用的一種發光裝置的結構圖；第二圖係本發明之發光裝置的一個實施例的結構示意圖；第三圖係本發明之發光裝置的又一個實施例的結構示意圖；第四圖係本發明之發光裝置的又一實施例的結構示意圖；第五圖係本發明之發光裝置的又一實施例的結構示意圖；以及第六圖係本發明之發光裝置的又一實施例的結構示意圖。
為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種發光裝 置及投影系統，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。
請參閱第二圖，係本發明之發光裝置的一個實施例的結構示意圖。如圖所示，本發明之發光裝置10係包括：一激發光源1、一第一補光鐳射光源2、一波長轉換裝置3和一導光裝置4；其中，該激發光源1用於產生激發光，而該第一補光鐳射光源2用於產生第一光。為提供具有高亮度的發光裝置，激發光源1中包括數量較多的發光器件陣列，而作為補充光用於改善顏色的第一光需要的量相比激發光少很多，因此第一補光鐳射光源2中鐳射二極體的數量相比激發光源1中的發光器件陣列的數量要少得多。在本發明中，該激發光源1為藍光鐳射光源，第一補光鐳射光源2為紅光鐳射光源，該兩個光源位於同一平面上排列成一個陣列，其中激發光源1環繞第一補光鐳射光源2。當然，在實際運用中，鐳射光源和第一補光鐳射光源2所產生的顏色也可以是其他顏色，並不限於上述舉例，但前者優選為激發效率較高的445nm藍光鐳射光源；激發光源1中也可以包括發光二極體或者其他固態發光器件陣列，並不限於鐳射二極體。
第一光和激發光從第一光通道一起入射至導光裝置4。導光裝置4包括第一濾光片41與第一反射元件42，其中第一濾光片41用於反射激發光並透射受激光(excited light)和第一光；第一濾光片41包括第一位置與第二位置，第一反射元件42固定在第一位置上，用於反射第一光。本本發明中，第一反射元件42具體為小反射鏡。導光裝置4包括第一區域和第二區域，其中第一濾光片41的第一位置與第一反射元件42構成第一區域，第一濾光片41的第二位置構成第二區域。
該第一濾光片41的第一位置上設有一通孔，然後將第一反射元件42固定於該通孔內。為加工方便，優選直接將第一反射元件42層疊固定在第一濾光片41的第一位置上。第一反射元件42可以固定於第一濾光片41背向或者面向第一補光鐳射光源2的一側，優選為後者，這樣可以避免第一光在經第一反射元件42反射前後都需經過第一濾光片41而造成的光損失。
為使導光裝置4的兩個區域分別和第一補光鐳射光源2與激發光源1的排列位置一一對應，第二區域環繞第一區域，使得第一補光鐳射光源2出射的第一光從第一光通道射入至導光裝置4的第一區域上，並被第一反射元件42反射至波長轉換裝置3，而激發光源1射出的激發光從第一光通道射入至導光裝置4的第二區域上，並被第一濾光片41反射至波長轉換裝置3。由於鐳射光源中的發光器件多於第一補光鐳射光源2中的發光器件，進而導光裝置4的第一區域小於第二區域。
該波長轉換裝置3包括層疊設置的波長轉換層31和散射反射基底32。波長轉換層31包括相對的第一表面31a和第二表面31b，其中第一表面31a背向散射反射基底32，用於接收激發光和第一光。波長轉換層31設有波長轉換材料，用於吸收激發光並射出受激光或者受激光和未被吸收的激發光的混合光；同時，該波長轉換材料不吸收第一光，因此來自導光裝置4的第一光直接穿過波長轉換層31到達散射反射基底32上。
其中，該波長轉換材料具體為黃光波長轉換材料，用於接收激發光並將其轉化為黃色受激光射出，其中該受激光呈朗伯分佈。在實際運用中，波長轉換材料可以是螢光粉、量子點或螢光染料等具有波長轉換能力的材料。波長轉換材料一般會用粘接劑粘接成一個整體，最常用的是矽膠粘接劑，其化學性質穩定、有較高的機械強度。但是矽膠粘接劑的可耐受溫度較低，一般在300攝氏度至500攝氏度。為了應用於大功率的發光裝置中，優選地，可以用無機粘接劑來將波長轉換材料粘接成一個整體，例如水玻璃或者玻璃粉，以實現耐高溫的反射式螢光粉輪。例如將螢光粉與玻璃粉(若溫度要求低，可以使用低溫玻璃粉)在一定的惰性氣氛保護下融化混合再成型。
該散射反射基底32包括層疊設置的散射反射層321和基板322。散射反射層321位於基板322和波長轉換層 31之間，且靠近波長轉換層31的表面為第三表面321a。該散射反射層321包括散射材料或者散射結構，用於將穿透波長轉換層31的第一光和波長轉換層31從第二表面31b射出的受激光全部散射並將散射後的光全部從第三表面321a射出，使得從第三表面321a射出的第一光的分佈近似朗伯分佈。為此，本發明中的散射反射層321的厚度需要足夠大，以使得在不考慮散射材料對光輕微的吸收作用所造成的損耗的情況下，從波長轉換層31的第二表面31b射出的光經散射反射層321的散射反射又全部回到波長轉換層31，並最終都從波長轉換層31的第一表面31a出射。而最終從波長轉換層31的第一表面31a射出的第一光和受激光的合光由於該兩種光的角分佈匹配而合光均勻。
為了固定該散射反射層321，該散射反射基底32還設置了基板322以支撐散射反射層321。但是在散射反射層自身剛性足夠時(例如通過將散射材料摻雜在透明玻璃中形成的)，基板322也是可以省略的。本實施例中，還可以在基底322上鍍有一層反射膜，以保證經散射反射層321散射的光全部從第二表面31b射出。
值得指出的是，該層疊設置的波長轉換層31和散射反射基底32之間是緊密接觸的，以增強波長轉換層31和散射反射基底32之間的結合力。另外，二者緊密接觸可以減小光射出面與散射反射基底32之間的距離，減小光在波長轉換 層31中的擴散程度。類似地，對於散射反射基底32中的散射反射層321和基板322之間的關係也是如此。
當然，在波長轉換層31足夠厚以及自身剛性足夠的情況下，散射反射基底32也是可以省略的。這樣，至少部分第一光經波長轉換層31散射反射後從第一表面31a射出，和從第一表面31a射出的至少部分受激光或者受激光與未被吸收的激發光的至少部分混合光合為一束光射出。這樣會損失部分光，但在不考慮光損失的場合下也是可以採用的。由於該波長轉換裝置3射出的光呈朗伯分佈，因此波長轉換裝置3的出射光路上優選還設有一收集透鏡33，用於將波長轉換裝置3的射出光收集至導光裝置4，以提高光利用率。
該波長轉換裝置3射出的受激光和第一光的合光經收集後射入至導光裝置4，其中射入於第二區域的合光透射第一濾光片41並從第二光通道射出，而射入於第一區域的合光被第一反射元件42反射而損失掉，由於第一區域的面積比第二區域的小很多，因此這部分損失可以忽略不計。若波長轉換裝置3射出的光中還包含有未被吸收的激發光，由於第一濾光片41反射激發光，因此這部分激發光被反射而損失掉。因此，波長轉換裝置3優選包含足夠量的波長轉換材料，以全部吸收激發光，避免造成這部分光的損失。由於第一補光鐳射光源2用於射出鐳射，鐳射呈高 斯分佈，而受激光呈朗伯分佈，因此背景技術中的受激光和作為補充光的第一光直接合光產生的合光並不均勻。本發明中，穿過波長轉換層31的第一光經散射反射層散射反射後接近朗伯分佈，這樣，從波長轉換層31的第一表面31a射出的受激光和第一光由於角分佈匹配而混合均勻。且導光裝置4利用光學擴展量的區別來區分射入於波長轉換裝置3的第一光和從波長轉換裝置3射出的第一光的光路，同時該導光裝置4還利用波長範圍的區別來區分激發光和受激光的光路，使得發光裝置的結構簡潔。
該散射反射層321可為白色多孔陶瓷或者白色散射材料，其中該白色散射材料為鹽類或氧化物類，例如硫酸鋇粉末、氧化鋁粉末或者氧化矽粉末等，這些材料基本上不會對光進行吸收，並且白色散射材料的性質穩定，不會在高溫下氧化。
該第一反射元件42還可以是濾光片，用於反射第一光並透射受激光。這樣，波長轉換裝置3射出的合光在射入導光裝置4的第一區域時，只有該合光中的第一光被反射而損失掉，而合光中的受激光透射該第一反射元件42並從第二光通道射出。那麼，該第一反射元件42和第一濾光片41也可以合為同一濾光片，其中該濾光片分區鍍膜。其中，該激發光源1所發光和第一補光鐳射光源2所發光也可以不是第二圖所示中的幾何合光，而是先經過第二濾 光片(未圖示)或者偏振片合光後再入射至導光裝置4上。其中需注意的是，第一光射入於第二濾光片或者偏振片上的區域需和導光裝置4的第一區域相對應，以使得經第二濾光片或者偏振片透射或者反射的第一光射入至導光裝置4上時，能夠全部射入於第一區域上。在該實施例中，由於激發光和第一光為波長合光或偏振合光，在第二濾光片或者偏振片出射的合光中也有激發光射入於導光裝置4的第一區域上的情況中，第一反射元件42還需同時反射激發光。這樣，能夠提高射入於波長轉換裝置3上的激發光的光功率密度。
本發明中，該導光裝置4的第一區域和第二區域的關係也可以不是後者環繞前者，而是採用其他位置關係，只要使得第一補光鐳射光源2的排列位置能夠和導光裝置4中的第一區域的排列位置對應，使得第一光射入於第一區域上即可。當然，第一區域優選位於導光裝置4的中心處，這樣，從導光裝置4射出的第一光可以經過收集透鏡33的中心至波長轉換裝置3上，效率更高些。
該波長轉換裝置3還可以包括驅動裝置34，驅動裝置34用於驅動波長轉換層31運動，以使激發光在該波長轉換層31上形成的光斑沿預定路徑作用於該波長轉換層31，以避免激發光長時間作用於波長轉換層31的同一位置導致的該波長轉換層31溫度升高的問題。具體地，本實施例中， 驅動裝置34用於驅動波長轉換層31轉動，以使激發光在該波長轉換層31上形成的光斑沿預定的圓形路徑作用於該波長轉換層31。優選地，波長轉換裝置3呈圓盤狀，波長轉換層31呈與該圓盤同心的環狀，驅動裝置34為呈圓柱形的馬達，並且驅動裝置34與波長轉換層31同軸固定。在本發明其它實施方式中，驅動裝置34也可以驅動波長轉換層31以其它方式運動，例如水準往復運動等。在波長轉換層31的波長轉換材料可以耐受較高溫度的情況下，波長轉換裝置3也可以不設置驅動裝置。
如此，上述係已清楚說明本發明之發光裝置10的架構。接著，將繼續說明本發明之另一實施例，請繼續參閱第三圖，係本發明之發光裝置的又一個實施例的結構示意圖。不同於上一個施例的是：該發光裝置包括激發光源1、第一補光鐳射光源2、波長轉換裝置3和導光裝置4。如圖所示：該導光裝置4包括第一濾光片41，該第一濾光片41包括第一位置和第二位置，其中第一位置上設為通孔41a。第一濾光片41用於透射激發光並反射受激光和第一光。在本實施中，第一濾光片的第一位置構成導光裝置4的第一區域，第一濾光片的第二位置構成導光裝置4的第二區域。激發光源1發出的激發光和第一補光鐳射光源2發出的第一光從第一光通道射入至導光裝置4，其中第一光全部射入至第一區域(也即通孔41a)並透射至波長轉換裝 置3，而激發光經第一濾光片41透射至波長轉換裝置3。波長轉換裝置3射出的受激光和第一光射入至導光裝置4，其中射入於第二區域的光被反射至第二光通道射出，而射入於第一區域(也即通孔41a)上的光則透射而損失掉。請再參閱第四圖，係本發明的發光裝置的又一實施例的結構示意圖。不同於上一個施例的是：發光裝置包括激發光源1、第一補光鐳射光源2、波長轉換裝置3和導光裝置4。該發光裝置還包括第二補充鐳射光源5和散射裝置6，該散射裝置6包括散射層61，用於對第二補充鐳射光源5產生的第二光進行散射。導光裝置4中的第一濾光片41還用於反射第二光。經散射後的第二光射入於導光裝置4中第一濾光片41背向受激光射入的一側，並被反射至第二光通道，和經導光裝置4透射的受激光以及第一光合為一束光射出。
具體舉例來說，第二補充鐳射光源5可以用於產生藍光，以和波長轉換裝置3射出的黃光合為一束白光出射。因此，本實施例能夠解決第二圖所示實施例中激發光不能和受激光一起從第二光通道合光出射的缺點。優選地，第二光為波長位於範圍460nm至480nm內的藍光，以使得投影顯示時顯示的藍色更加符合REC709標準。
由於經散射裝置6散射後的第二光的光學擴展量變大，散射裝置6的射出光路上還設有一收集透鏡7，用於 將散射裝置6出射的第二光收集至導光裝置4的第一濾光片41上。
其中，該散射裝置6還可以包括驅動裝置62，驅動裝置62用於驅動散射層61運動，以使第二光在該散射裝置6上形成的光斑沿預定路徑作用於該散射裝置6，避免熱量集中在同一區域。另外，本實施例中，由於驅動裝置62的存在，散射層61發生轉動，因此鐳射入射到散射層61的光斑的位置是隨時間變化的，因此發光裝置所投影的區域的亮點的位置是不斷變化，這個變化速度足夠快的時候，人眼就不能察覺亮點的存在，從而相對於靜止的散射裝置6具有更好的消除散斑的效果。
容易理解的是，如第三圖所示的發光裝置中也能添加第二補充鐳射光源和散射裝置6。相對應地，第三圖所示發光裝置中帶有通孔的濾光片還用於透射第二光。經散射裝置散射後的第二光射入至該濾光片背向受激光射入的一側，並經通孔透射至第二光通道，和經該濾光片反射的受激光以及第一光合為一束光射出。
又請再參閱第五圖，係本發明的發光裝置的又一實施例的結構示意圖。發光裝置包括激發光源1、第一補光鐳射光源2、波長轉換裝置3、導光裝置4、第二補充鐳射光源5和散射裝置6。不同於上一個施例的是：導光裝置4中的第一反射元件42為濾光片，用於反射第一光並透射第 二光。第二補充鐳射光源5產生的第二光和第一補光鐳射光源2產生的第一光一起從第一光通道射入至第一反射元件42上，其中第一光被第一反射元件42反射至波長轉換裝置3，第二光經第一反射元件42透射至散射裝置6上。該散射裝置6包括反射襯底63和設置在該反射襯底63上的散射層61。散射層61包括相對的第一表面61a和第二表面61b，其中第二表面61b與反射襯底63相接觸，第一表面61a用於接收經導光裝置4透射的第二光。第二光經散射層61散射，其中從散射層61的第二表面61b出射的第二光經反射襯底63反射後再次進入散射層61並和直接從第一表面61a出射的第二光一起射出，並射出至導光裝置4背向受激光射入的一側，其中射入於導光裝置4的第二區域的第二光被反射至第二光通道射出，射入於第一區域的第二光透射而損失掉。由於該損失掉的第二光較少，可以忽略不計。當然，在散射層61足夠厚的情況下，反射襯底63也是可以省略的。
在第四圖所示之發光裝置採用的透射式散射裝置中，由於出射光沿著入射光的方向傳播，而散射裝置中總是存在散射很小的局部區域甚至存在針孔(pin hole)使得射入的鐳射可以經過很少的散射甚至沒有散射(直接穿過針孔)而形成出射光，這部分光仍然具有很強的方向性，不遵守朗伯分佈。而如果增大散射裝置的厚度或密度來完全 杜絕針孔的出現，則會大幅度的降低入射光的透射率從而降低散射裝置的效率。而本實施例中採用的反射式的散射裝置的出射光與入射光方向相反，入射光必須要經過散射反射後改變方向才能夠形成出射光，而且增大反射裝置的密度或厚度並不降低效率，因此對鐳射光束的散射效果更好，更接近朗伯分佈。
其中，該第二反射元件8也可以是透射第一光並反射第二光，只要對光路和導光裝置中的濾光曲線做出相應調整即可。本領域技術人員根據以上實施例中的光路描述可清楚知道如何調整，在此不再贅述。本實施例中，第二反射元件8也可以是偏振片，且從第一光通道射入於該偏振片的第一光和第二光的偏振態不同，以使得該偏振片能夠將該兩束光的光路區分開。
在第一補光鐳射光源2和第二補光鐳射光源5所需要的量均比較少的情況下，可直接將該兩個光源在同一平面上並排形成陣列，並與導光裝置4的第一區域相對應。若該兩個補光鐳射光源需要的量較多時，可先通過波長合光或者偏振合光將第一光和第二光合光後再和激發光源1幾何合光、波長合光或者偏振合光。
最後，請參閱第六圖，係本發明的發光裝置的又一實施例的結構示意圖。發光裝置包括激發光源1、第一補光鐳射光源2、波長轉換裝置3、導光裝置4和第二補充鐳 射光源5。不同於上一個施例的是：波長轉換裝置3和散射裝置6通過均位於同一圓形基底(未圖示)上以相互固定，且均呈與該圓形基底同心的環狀，其中該兩個環狀的直徑不同，使得波長轉換裝置3和散射裝置6位於該圓形基底的不同環狀區域上。發光裝置還包括驅動裝置9，與該圓形基底同軸固定，用於驅動該圓形基底轉動。發光裝置還包括第二反射裝置，該第二反射裝置包括第二反射元件8，用於將來自導光裝置4的第二光反射至散射裝置6。該第二反射元件8可以為反射鏡或者用於反射第二光的濾光片。
其中，由於散射裝置和波長轉換裝置由同一驅動裝置驅動，相比第五圖所示的發光裝置可以少用一個驅動裝置，使得成本減少且結構更加簡潔。在實際運用中，波長轉換裝置3和散射裝置6也可以呈其他形狀，驅動裝置也可以驅動該兩者以其他方式運動，只要使得第一光和第二光分別在該波長轉換裝置和散射裝置上形成的光斑按預定路徑運動即可。例如，波長轉換裝置3和散射裝置6也可以呈相鄰的兩個帶狀，該驅動裝置用於驅動該兩者水準往復運動。
由於波長轉換裝置3包括層疊設置的波長轉換層和散射反射層，因此，該散射反射層可以分為相鄰的兩個環狀區域，而波長轉換層疊設在該散射反射層的其中一個環 狀區域上，另一環狀區域則充當散射裝置。進一步地，在該散射反射層自身剛性足夠時，本實施例中的圓形基底也是可以省略的。
在本實施例中，第二反射元件8上還可以設有一個通孔(未圖示)，相對應地，第二補充鐳射光源5所發光可以不是從導光裝置4中的第一濾光片41透射至第二反射元件8，而是從第二反射元件8背向散射裝置6的一側射入至第二反射元件8的通孔上並透射至散射裝置6。由於第二補充鐳射光源5出射的第二光呈高斯分佈，光學擴展量較小，而經散射反射後的第二光呈近似朗伯分佈，光學擴展量較大，因此可通過光學擴展量的差異將第二補充鐳射光源5所發光和經散射裝置6散射反射的光的光路區分開來。雖然有部分經散射裝置6散射反射的第二光會從第二反射元件8上的通孔透射而損失掉，但該通孔的面積相比第二反射元件8的面積小很多，因此該部分損失可以忽略掉。
或者，第二反射裝置還可以包括第三反射元件(未圖示)，位於第二反射元件8和散射裝置6之間的光路上。該第三反射元件可以為小反射鏡或者反射第二光的小濾光片，第二補充鐳射光源5所發光從第三反射元件面向散射裝置6的一側射入並被反射至散射裝置6上。雖然有部分經散射裝置6散射反射的第二光被該第三反射元件反射而不能至第二反射元件8以致損失掉，但該小反射鏡的面積相比經 散射裝置6散射反射的第二光的橫截面積小很多，因此該部分損失可以忽略掉。
或者，該散射裝置6設置為透射式的，相對應地，第二補充鐳射光源5所發光從散射裝置6背向第二反射元件8的一側入射至散射裝置6上。經散射裝置6散射的至少部分第二光從該散射裝置6面向第二反射元件8的一側射出至第二反射元件8上。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
如此，上述係已完全說明本發明之發光裝置及相關投影系統的基本架構。此外，本發明實施例還提供一種投影系統，包括發光裝置，該發光裝置可以具有上述各實施例中的結構與功能。該投影系統可以採用各種投影技術，例如液晶顯示器(LCD，Liquid Crystal Display)投影技術、數碼光路處理器(DLP，Digital Light Processor)投影技術。此外，上述發光裝置也可以應用於照明系統，例如舞檯燈照明。
如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之發光裝置及投影系統，並且，經由上述，吾人可以得知本發明係具有下列之優點： 1.於本發明中，係將一激發光源1、一第一補光鐳射光源2、一波長轉換裝置3與一導光裝置4進行整合，以製作出發光裝置10及投影系統；如此，補充鐳射光源發出的補充光光束的橫截面積較小，導光裝置4上較小的第一區域可以將補充光引導至波長轉換裝置3；而鐳射光源產生的激發光束和波長轉換裝置3射出的受激光光束以及經波長轉換層31反射散射的至少部分補充光的橫截面積較大，因此較大的第二區域可以將激發光引導至波長轉換裝置3的同時還將受激光和經反射散射的至少部分補充光引導至第二光通道，以和激發光的光路區分開來，這樣，分光和合光只採用導光裝置4即可完成，使得發光裝置的結構簡潔。
必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
10‧‧‧發光裝置
1‧‧‧激發光源
2‧‧‧第一補光鐳射光源
3‧‧‧波長轉換裝置
4‧‧‧導光裝置
31‧‧‧波長轉換層
32‧‧‧散射反射基底
33‧‧‧收集透鏡
34‧‧‧驅動裝置
41‧‧‧第一濾光片
42‧‧‧第一反射元件
321‧‧‧散射反射層
322‧‧‧基板
31a‧‧‧第一表面
31b‧‧‧第二表面
321a‧‧‧第三表面

Claims (11)

  1. 一種發光裝置，係包括：一激發光源，係用於產生一激發光；一第一補光鐳射光源，係用於產生一第一光；一波長轉換裝置，係具有一波長轉換層以吸收該激發光進而產生一受激光(excited light)且不吸收第一光，其中，該波長轉換層之一側係於接收該激發光與該第一光之後，於同一側射出至少部分第一光，以及至少部分受激光或者受激光和未被吸收的激發光的至少部分混合光；以及一導光裝置，係具有一第一區域和一第二區域，且該第一區域小於該第二區域；其中，該第一光與該激發光係經由一第一光通道而分別射入至該導光裝置之該第一區域與該第二區域，並分別被該第一區域與至少該第二區域引導至該波長轉換裝置；並且，該第二區域同時將該受激光與被反射的該第一光引導至一第二光通道而射出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中，該導光裝置係包括：一第一濾光片，係包括有一第一位置與一第二位置；以及 一第一反射元件，係層疊固定在該第一濾光片的該第一位置上而形成為該第一區域，用以反射從該第一光通道射入的該第一光至該波長轉換裝置；其中，該第二位置係構成該第二區域而反射從第一光通道射入的該激發光至該波長轉換裝置，以及，透射來自該波長轉換裝置的受激光和該第一光至該第二光通道射出。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中，該導光裝置係包括一第一濾光片，且該第一濾光片係包括一第一位置與一第二位置，其中該第一位置上設有通孔，並且，該第一位置構成為該導光裝置的第一區域，用於透射從第一光通道射入的該第一光至該波長轉換裝置；以及，該第二位置構成為該導光裝置的第二區域，用於透射從第一光通道射入的激發光至該波長轉換裝置，並反射來自該波長轉換裝置的受激光與該第一光至該第二光通道射出。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中，該波長轉換層用於產生黃色受激光，且該第一光為紅色鐳射。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中，更包 括：一第二補充鐳射光源，係用於產生一第二光；及一散射裝置，係用以散射該第二光；其中，該導光裝置之背向該受激光射入的一側，係用於接收該第二光並將其引導至第二光通道射出。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光裝置，其中，該散射裝置係包括相對之一第一表面和一第二表面，其中，該第二光與該第一光藉由該第一光通道而射入至該導光裝置的第一區域上，並引導該第二光至該第一表面，且該第二光經該散射裝置散射後從該第一表面射出至該導光裝置背向該受激光射入的一側。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之發光裝置，更包括：一驅動裝置，係驅動相互固定之該散射裝置和該波長轉換裝置，使得該第一光與該第二光分別在該波長轉換裝置與該散射裝置上形成的光斑按預定路徑運動；及一第二反射裝置，係用於將散射反射後之部分該第二光引導至該導光裝置4背向該受激光射入之一側。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中，該第二反射裝置還用於將來自該第二補充鐳射光源的該第二光引導至該散射裝置。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置，其中，該第二補充鐳射光源的該第二光從該第一光通道射入至該導光裝置，並被該導光裝置引導至該第二反射裝置。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中，該波長轉換裝置係具有與該波長轉換層層疊設置的一散射反射層，且該波長轉換層背向該散射反射層的一側用於接收來自該激發光和該第一光。
  11. 如申請專利範圍第1項至第10項所述之發光裝置，係能夠應用於一投影系統之中。
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