TWM568397U - 波長轉換輪、照明系統及投影裝置 - Google Patents

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徐若涵
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張心悅
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Abstract

一種波長轉換輪，適於將輸出功率大於或等於100瓦的激發光束轉換為轉換光束，波長轉換輪包括轉盤、接著層、反射層以及波長轉換層。轉盤具有環形照射部。接著層配置於環形照射部。反射層配置於接著層上。波長轉換層配置於反射層上並具有受光面，受光面適於供激發光束照射，且波長轉換層的最大厚度為小於或等於0.1 釐米。

Description

波長轉換輪、照明系統及投影裝置
本創作是有關於一種波長轉換輪、一種照明系統及一種投影裝置。
投影裝置所使用的光源種類隨著市場對投影裝置亮度、色彩飽和度、使用壽命、無毒環保等等要求，從超高壓汞燈（UHP lamp）、發光二極體（light emitting diode, LED）進化到雷射二極體（laser diode, LD）光源。
目前高亮度的紅色雷射二極體及綠色雷射二極體的成本過高，為了降低成本，通常採用藍色雷射二極體激發螢光轉輪上的波長轉換材料來將藍光轉換為黃光、綠光，並使另一部分的藍光反射或穿透，再經由濾色輪（filter wheel）將所需的紅光過濾出來，再搭配反射或穿透的藍光，而構成投影畫面所需的紅、綠、藍三原色。
習知螢光轉輪的波長轉換材料為螢光粉，通常使用接著劑將螢光粉聚集並固定於螢光轉輪的轉盤上。目前常見的方式為將螢光粉分散於有機膠當中形成黏膠混合物，再以點膠或印刷的方式將黏膠混合物塗佈於轉盤上而形成波長轉換層。上述塗佈製程雖然相當便利，但有機膠之導熱係數相較於螢光粉而言相當低，有機膠例如矽膠（silicone）的導熱係數為0.1瓦/米·度（Wm -1k -1）至0.2 Wm -1k -1，螢光粉例如釔鋁石榴石（yttrium aluminium garnet，YAG）的導熱係數為8.8 Wm -1k -1至13.0 Wm -1k -1。當高輸出功率（例如100 W）的雷射光照射於波長轉換層上時，由於有機膠的導熱能力不佳，熱能會快速累積於波長轉換層並引起熱淬熄效應（thermal quenching effect），使得波長轉換層之波長轉換效率下降。而波長轉換效率下降時又會導致熱能累積，又使得波長轉換效率進一步下降。此即為一個惡性循環，波長轉換層無法將積累的熱能散出，使得波長轉換層的有機膠變質、燒黑，導致波長轉換層的波長轉換效率劣化甚至失去波長轉換的能力。
本「先前技術」段落只是用來幫助瞭解本創作內容，因此在「先前技術」中所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。此外，在「先前技術」中所揭露的內容並不代表該內容或者本創作一個或多個實施例所要解決的問題，也不代表在本創作申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。
本創作提供一種波長轉換輪，能提升波長轉換效率。
本創作提供一種照明系統，其波長轉換輪能提升波長轉換效率。
本創作提供一種投影裝置，其波長轉換輪能提升波長轉換效率。
本創作的其他目的和優點可以從本創作所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本創作一實施例提供一種波長轉換輪，適於將輸出功率大於或等於100 W的激發光束轉換為轉換光束，波長轉換輪包括轉盤、接著層、反射層以及波長轉換層。轉盤具有環形照射部。接著層配置於環形照射部。反射層配置於接著層上。波長轉換層配置於反射層上並具有受光面，受光面適於供激發光束照射，且波長轉換層的最大厚度為小於或等於0.1釐米（mm）。
在本創作的一實施例中，上述之受光面具有內側、中心及外側，內側、中心及外側沿轉盤之徑向依序排列，波長轉換層於內側的厚度大於波長轉換層於中心的厚度，且波長轉換層於外側的厚度大於波長轉換層於中心的厚度。
在本創作的一實施例中，上述之波長轉換層之厚度由中心朝內側及外側逐漸增加。
在本創作的一實施例中，上述之受光面由包括二階梯部，各所述階梯部具有底邊、相反於底邊的頂邊以及配置於底邊與頂邊之間的階梯面，頂邊的水平高度大於底邊的水平高度，且所述階梯部的底邊相接於中心部，所述階梯部的頂邊分別鄰接於內側及外側。
在本創作的一實施例中，上述之反射層包括散射粒子，反射層的厚度為大於0.1 mm。
在本創作的一實施例中，上述之接著層的導熱係數為大於0.1 Wm -1K -1。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本創作一實施例提供一種照明系統，適於提供照明光束且包括激發光束以及上述的波長轉換輪。激發光源適於提供上述激發光束。上述的波長轉換輪配置於激發光束的傳遞路徑上。照明光束包括該轉換光束。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本創作一實施例提供一種投影裝置，包括上述的照明系統、光閥及投影鏡頭。光閥光閥配置於照明系統所提供的照明光束的傳遞路徑上，以將照明光束轉換成影像光束，而投影鏡頭配置於影像光束的傳遞路徑上。
本創作實施例的投影裝置、照明系統及波長轉換輪中，藉由最大厚度為小於或等於0.1 mm的波長轉換層，波長轉換輪的散熱能力得到提升，故於受到輸出功率大於或等於100 W的激發光束照射時，波長轉換層的材料不會因受熱而變質、損毀。據此，波長轉換層於高輸出功率的激發光束下的波長轉換率得到提升，可有效地將高輸出功率的激發光束轉換為轉換光束。
為讓本創作之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
有關本創作之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本創作。
圖1為本創作的第一實施例的波長轉換輪的示意圖。圖2為圖1所示的波長轉換輪的爆炸示意圖。圖3為圖1所示的波長轉換輪的局部剖面示意圖。請參考圖1及2，本實施例的波長轉換輪100包括轉盤120、接著層130、反射層140以及波長轉換層150。波長轉換輪100適於將輸出功率大於或等於100瓦的激發光束轉換為轉換光束。轉盤120具有環形照射部122，轉盤120例如為金屬轉盤，材質例如為鋁、銅或銀，但不以此為限。環形照射部122為預設能被激發光束照射到的區域。環形照射部122包括波長轉換區1221。接著層130配置於環形照射部122的波長轉換區1221。反射層140配置於接著層130上，適於將通過波長轉換層150的激發光線反射或散射回波長轉換層150以提高波長轉換效率。波長轉換層150配置於反射層140上，且波長轉換層150具有受光面151，受光面151適於供激發光束照射，波長轉換層150的材料可為螢光材料、磷光體等磷光性材料或量子點等奈米材料。波長轉換層150也可以包括多個區塊，該些區塊分別配置可被激發出不同顏色光束的波長轉換材料。此外，波長轉換輪100還可進一步包括馬達110、反射元件160及固定環170，馬達110具有轉軸111，轉盤120還可具有內環部12，內環部121套接於轉軸111，環形照射部122連接於內環部121，環形照射部122更可包括光反射區1222，光反射區1222與波長轉換區1221鄰接，反射元件160配置於光反射區1222並具有反射面。固定環170套接於轉軸111，使轉盤120的內環部121固定於固定環170及馬達110之間。於本實施例中，光反射區1222更可延伸至內環部121。
上述波長轉換層150的最大厚度為小於或等於0.1 mm，例如可為0.01 mm、0.03 mm、0.05 mm、0.07 mm或0.1 mm。
上述接著層130的材料可為有機膠或無機膠，有機膠例如矽膠。接著層130的導熱係數為大於0.1 Wm -1k -1，例如可為0.2 Wm -1k -1、0.5 Wm -1k -1、1.5 Wm -1k -1或3.0 Wm -1k -1。
上述反射層140可為銀反射層140，但不以此為限。於其他實施例中，反射層140為散射粒子反射層，散射粒子例如二氧化鈦（SiO 2）、二氧化鋯（ZrO 2），但不以此為限，且散射粒子反射層的厚度為大於0.1 mm，例如可為0.2 mm、0.5 mm、1.0 mm或2.0 mm。
上述光反射區1222例如是轉盤120的環形照射部122上所設置的開孔。反射元件160包括玻璃基板（圖未示）及反射膜161，反射元件160的玻璃基板嵌入開孔（光反射區1222）中，而反射膜161配置於玻璃基板上。反射膜161的材質例如包括金屬等具有反射功能的材質，但不以此為限。
以下提供一實驗例說明第一實施例的波長轉換輪所能達成的優點。本實驗例中以一對照例的波長轉換輪與第一實施例的波長轉換輪進行比較，所述對照例的波長轉換輪與第一實施例的波長轉換輪不同之處在於所述對照例的波長轉換輪的波長轉換層的最大厚度為0.15 mm，而第一實施例的波長轉換輪的波長轉換層的最大厚度為0.1 mm。並且，本實驗例中，以輸出功率為75 W的藍色雷射光（激發光束）及100 W的藍色雷射光（激發光束）照射所述對照例的波長轉換輪及第一實施例的波長轉換輪，比較所述對照例及第一實施例的波長轉換輪所產生的轉換光束的亮度。於相同輸出功率的藍色雷射光照射下，能產生亮度較高的轉換光束的波長轉換輪的轉換效率較佳。本實驗例的實驗結果如表1及表2所示。
表1　實驗例的實驗結果（激發光束為75 W的藍色雷射光) <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 波長轉換層150的最大厚度 </td><td> 轉換光束的亮度 </td></tr><tr><td> 第一實施例 </td><td> 0.1 mm </td><td> 100% </td></tr><tr><td> 對照例 </td><td> 0.15 mm </td><td> 100% </td></tr></TBODY></TABLE>
表2　實驗例的實驗結果（激發光束為100 W的藍色雷射光） <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 波長轉換層150的最大厚度 </td><td> 轉換光束的亮度 </td></tr><tr><td> 第一實施例 </td><td> 0.1 mm </td><td> 102% </td></tr><tr><td> 對照例 </td><td> 0.15 mm </td><td> 100% </td></tr></TBODY></TABLE>
請參考表1，當以低輸出功率的激發光束（75W的藍色雷射光）照射時，第一實施例及對照例的波長轉換輪所產生的轉換光束的亮度相當。請參考表2，當以高輸出功率的激發光束（100W的藍色雷射光）照射時，相較於對照例的波長轉換輪100，第一實施例的波長轉換輪100所產生的轉換光束的亮度增加了2%。由此可見，第一實施例的波長轉換輪的波長轉換率較對照例的波長轉換輪100的波長轉換率為佳，且可推知第一實施例的波長轉換輪的散熱能力較對照例的波長轉換輪為佳。
由上述可見，藉由最大厚度為小於或等於0.1 釐米的波長轉換層，第一實施例的波長轉換輪具有良好的散熱能力，不僅能將輸出功率小於100 W的激發光束（例如輸出功率為75 W)轉換為轉換光束，更能將輸出功率大於或等於100 W的激發光束轉換為轉換光束。且於高輸出功率的激發光束（例如輸出功率為100 W）的照射下，第一實施例的波長轉換輪相較於具有厚度大於0.1 釐米的波長轉換層的波長轉換輪（對照例），還可達到更佳的波長轉換率。因此，第一實施例的波長轉換輪具有良好散熱效果，能維持良好的波長轉換率，適於將輸出功率大於或等於100 W的激發光束轉換為轉換光束。
圖4為本創作的第二實施例的波長轉換輪的局部剖面示意圖。請參考圖4，本實施例的波長轉換輪100，其波長轉換層150a的受光面151a具有內側1511a、中心部1512a及外側1513a，內側1511a、中心部1512a及外側1513a沿轉盤120之徑向依序排列，內側1511a配置於內環部121與中心部1512a之間，且波長轉換層150a於內側1511a的厚度大於波長轉換層150a於中心部1512a的厚度，波長轉換層150a於外側1513a的厚度大於波長轉換層150a於中心部1512a的厚度。
一般激發光束的光斑能量密度分佈若無加入勻光元件，會呈現高斯分佈，亦即光斑中心部能量最強，隨著遠離光斑中心部能量逐漸減弱。本實施例的波長轉換輪100，波長轉換層150a的中心部1512a是預設對應激發光束的光斑能量最強部分（光斑中心部），藉由波長轉換層150a於內側1511a的厚度大於波長轉換層150a於中心部1512a的厚度，以及波長轉換層150a於外側1513a的厚度大於波長轉換層150a於中心部1512a的厚度的設計，當激發光束照射於中心部1512a時，激發光束的熱能可以快速的通過波長轉換層150a、反射層140及接著層130到達轉盤120，並由轉盤120散失。
圖5為本創作的第三實施例的波長轉換輪的局部剖面示意圖。請參考圖4，第二實施例的波長轉換層150a之厚度由中心部1512a朝內側1511a及外側1513a逐漸增加，受光面151a的形狀為弧形，但不以此為限。請參考圖5，波長轉換層150b的受光面151b的形狀也可以是具有一個彎折角的凹折面。於其他實施例中，受光面也可以是具有多個彎折角的凹折面。
圖6為本創作的第四實施例的波長轉換輪的局部剖面示意圖。本實施例的波長轉換輪100的受光面151c包括二階梯部152c，各所述階梯部152c具有底邊1521c、相反於底邊1521c的頂邊1522c以及配置於底邊1521c與頂邊1522c之間的階梯面1523c，頂邊1522c的水平高度大於底邊1521c的水平高度，且所述階梯部的底邊1521c相接於中心部1512c，所述階梯部的頂邊1522c分別鄰接於內側1511c及外側1513c。各所述階梯部152c的階梯面1523c的數量可為一個或多個，本實施例是以多個階梯面1523c作為例示，所述多個階梯面1523c依序配置於底邊1521c及頂邊1522c之間，且所述階梯面1523c的水平高度由底邊1521c朝頂邊1522c依序增加。
第三及第四實施例的波長轉換輪100，波長轉換層150b、150c的受光面151b、151c的中心部1512b、1512c是預設對應激發光束的光斑能量最強部分（光斑中心部），第三及第四實施例的受光面151b、151c的形狀雖不完全相同，但類同於第二實施例，第三及第四實施例的波長轉換層150b、150c於內側1511b、1511c的厚度大於波長轉換層150b、150c於中心部1512b、1512c的厚度，且第三及第四實施例的波長轉換層150b、150c於外側1513b、1513c的厚度大於波長轉換層150b、150c於中心部1512b、1512c的厚度。藉此，當激發光束照射於中心部1512b、1512c時，激發光束的熱能可以快速的通過波長轉換層150b、150c、反射層140及接著層130到達轉盤120，並由轉盤120散失。
圖7是本創作一實施例的投影裝置的方塊示意圖。請參考圖1、2、3及7，本實施例的投影裝置300包括照明系統200、光閥310及投影鏡頭320。 照明系統200適於提供照明光束L1，且照明系統200包括激發光源210及波長轉換輪100，激發光源210適於提供輸出功率為大於或等於100瓦的激發光束Le，激發光源210是包括發光二極體或雷射二極體（Laser Diode, LD）的二極體模組或者是由多枚二極體模組所組成的矩陣，但不以此為限。波長轉換輪100配置於激發光束Le的傳遞路徑上。雖然圖6是以圖1、2、3的波長轉換輪100為例，但波長轉換輪100可替換成上述任一實施例的波長轉換輪100。
上述的激發光束Le適於照射在波長轉換輪100的環形照射部122，隨著波長轉換輪100以轉軸111為中心的轉動，環形照射部122上的波長轉換層150適於將激發光束Le轉換成轉換光束Lp，轉換光束Lp接續被反射層140及/或金屬轉盤的環形照射部122反射，轉換光束Lp的波長不同於激發光束Le的波長，而反射元件160適於反射激發光束Le（在圖6中以Lr表示被反射元件160反射的激發光束），而上述的照明光束L1即包括轉換光束Lp及被反射元件160反射的激發光束Lr。
上述的光閥310配置於照明光束L1的傳遞路徑上，以將照明光束L1轉換成影像光束L2，而投影鏡頭320配置於影像光束L2的傳遞路徑上，以將影像光束L2投射至屏幕，進而在屏幕上形成影像畫面。光閥310可以是穿透式光閥或是反射式光閥，其中穿透式光閥可以為穿透式液晶面板，而反射式光閥可以為數位微鏡元件（digital micro-mirror device, DMD）或矽基液晶面板（liquid crystal on silicon panel, LCOS panel），但不以此為限。上述的投影鏡頭320例如包括具有屈光度的一或多個光學鏡片的組合，例如包括雙凹透鏡、雙凸透鏡、凹凸透鏡、凸凹透鏡、平凸透鏡以及平凹透鏡等非平面鏡片的各種組合。在一實施例中，投影鏡頭320也可以包括平面光學鏡片。本創作對投影鏡頭320的型態及其種類並不加以限制。此外，照明系統200可更包括其他光學元件，例如：合光元件、濾色輪、光均勻化元件及聚光透鏡，以使照明光束L1傳遞至光閥310。
綜上所述，本創作實施例的投影裝置、照明系統及波長轉換輪中，藉由最大厚度為小於或等於0.1 mm的波長轉換層，波長轉換輪的散熱能力得到提升，故於受到輸出功率大於或等於100 W的激發光束照射時，波長轉換層的材料不會因受熱而變質、損毀。據此，波長轉換層能維持良好的波長轉換率，有效地將輸出功率大於或等於100 W的激發光束轉換為轉換光束。
惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。另外，本創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本創作所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本創作之權利範圍。
100‧‧‧波長轉換輪
110‧‧‧馬達
111‧‧‧轉軸
120‧‧‧轉盤
121‧‧‧內環部
122‧‧‧環形照射部
1221‧‧‧波長轉換區
1222‧‧‧光反射區
130‧‧‧接著層
140‧‧‧反射層
150、150a、150b、150c‧‧‧波長轉換層
151、151a、151b、151c‧‧‧受光面
1511a、1511b、1511c‧‧‧內側
1512a、1512b、1512c‧‧‧中心部
1513a、1513b、1513c‧‧‧外側
152c‧‧‧階梯部
1521c‧‧‧底邊
1522c‧‧‧頂邊
1523c‧‧‧階梯面
160‧‧‧反射元件
161‧‧‧反射膜
170‧‧‧固定環
200‧‧‧照明系統
210‧‧‧激發光源
300‧‧‧投影裝置
310‧‧‧光閥
320‧‧‧投影鏡頭
L1‧‧‧照明光束
L2‧‧‧影像光束
Le‧‧‧激發光束
Lp‧‧‧轉換光束
Lr‧‧‧被反射的激發光束
圖1為本創作的第一實施例的波長轉換輪的示意圖； 圖2為圖1所示的波長轉換輪的爆炸示意圖； 圖3為圖1所示的波長轉換輪的局部剖面示意圖； 圖4為本創作的第二實施例的波長轉換輪的局部剖面示意圖； 圖5為本創作的第三實施例的波長轉換輪的局部剖面示意圖； 圖6為本創作的第四實施例的波長轉換輪的局部剖面示意圖；以及 圖7是本創作一實施例的投影裝置的方塊示意圖。

Claims (13)

  1. 一種波長轉換輪，適於將一輸出功率大於或等於100 W的激發光束轉換為一轉換光束，該波長轉換輪包括： 一轉盤，具有一環形照射部； 一接著層，配置於該環形照射部； 一反射層，配置於該接著層上；以及 一波長轉換層，配置於該反射層上，並具有一受光面，該受光面適於供該激發光束照射，該波長轉換層的最大厚度為小於或等於0.1 mm。
  2. 如請求項1所述的波長轉換輪，其中該受光面具有一內側、一中心及一外側，該內側、該中心及該外側沿該轉盤之徑向依序排列，該波長轉換層於該內側的厚度大於該波長轉換層於該中心的厚度，且該波長轉換層於該外側的厚度大於該波長轉換層於該中心的厚度。
  3. 如請求項2所述的波長轉換輪，其中該波長轉換層之厚度由該中心朝該內側及該外側逐漸增加。
  4. 如請求項3所述的波長轉換輪，其中該受光面由包括二階梯部，各該些階梯部具有底邊、一相反於底邊的頂邊以及至少一配置於該底邊與該頂邊之間的階梯面，該頂邊的水平高度大於該底邊的水平高度，且該些階梯部的底邊相接於中心部，該些階梯部的頂邊分別鄰接於該內側及該外側。
  5. 如請求項1所述的波長轉換輪，其中該反射層包括散射粒子，該反射層的厚度為大於0.1 mm。
  6. 如請求項1所述的波長轉換輪，其中該接著層的導熱係數為大於0.1 Wm -1K -1)。
  7. 一種照明系統，適於提供一照明光束，包括： 一激發光源，適於提供一輸出功率為大於或等於100 W的激發光束；以及 一波長轉換輪，配置於該激發光束的傳遞路徑上，適於將該激發光束轉換為一轉換光束，包括： 一轉盤，具有一環形照射部； 一接著層，配置於該環形照射部； 一反射層，配置於該接著層上；以及 一波長轉換層，配置於該反射層上，並具有一受光面，該受光面適於供該激發光束照射，該波長轉換層的最大厚度為小於或等於0.1 釐米，且該照明光束包括該轉換光束。
  8. 如請求項7所述的照明系統，其中該受光面具有一內側、一中心及一外側，該內側、該中心及該外側沿該轉盤之徑向依序排列，該波長轉換層於該內側的厚度大於該波長轉換層於該中心的厚度，且該波長轉換層於該外側的厚度大於該波長轉換層於該中心的厚度。
  9. 如請求項8所述的照明系統，其中該波長轉換層之厚度由該中心朝該內側及該外側逐漸增加。
  10. 如請求項9所述的照明系統，其中該受光面由包括二階梯部，各該些階梯部具有底邊、一相反於底邊的頂邊以及至少一配置於該底邊與該頂邊之間的階梯面，該頂邊的水平高度大於該底邊的水平高度，且該些階梯部的底邊相接於中心部，該些階梯部的頂邊分別鄰接於該內側及該外側。
  11. 如請求項7所述的照明系統，其中該反射層包括散射粒子，該反射層的厚度為大於0.1 mm。
  12. 如請求項7所述的照明系統，其中該接著層的導熱係數為大於0.1 Wm -1K -1。
  13. 一種投影裝置，包括： 一照明系統，適於提供一照明光束，包括： 一激發光源，適於提供一輸出功率為大於或等於100 W的激發光束；以及 一波長轉換輪，配置於該激發光束的傳遞路徑上，適於將該激發光束轉換為一轉換光束，包括： 一轉盤，具有一環形照射部； 一接著層，配置於該環形照射部； 一反射層，配置於該接著層上；以及 一波長轉換層，配置於該反射層上，並具有一受光面，該受光面適於供該激發光束照射，該波長轉換層的最大厚度為小於或等於0.1 mm，且該照明光束包括該轉換光束； 一光閥，配置該照明光束的傳遞路徑上，以將該照明光束轉換成一影像光束；以及 一投影鏡頭，配置於該影像光束的傳遞路徑上。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI831635B (zh) * 2023-03-08 2024-02-01 台達電子工業股份有限公司 波長轉換元件及光源模組

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111812928A (zh) 2019-04-12 2020-10-23 中强光电股份有限公司 波长转换装置与投影装置
CN111856863B (zh) * 2019-04-30 2022-06-24 中强光电股份有限公司 波长转换模块、波长转换模块的形成方法、照明系统以及投影装置
CN113625515B (zh) * 2020-05-08 2023-07-04 中强光电股份有限公司 波长转换装置及投影装置
CN113741127A (zh) * 2020-05-27 2021-12-03 中强光电股份有限公司 波长转换元件及投影装置
CN113970872A (zh) * 2020-07-24 2022-01-25 中强光电股份有限公司 波长转换元件及投影机
CN114200755B (zh) * 2020-09-18 2024-01-16 中强光电股份有限公司 波长转换组件、投影装置以及波长转换组件的制造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202040748U (zh) * 2011-03-08 2011-11-16 绎立锐光科技开发(深圳)有限公司 光波长转换轮组件
CN106195924B (zh) 2013-06-08 2019-05-03 深圳光峰科技股份有限公司 一种波长转换装置及其制作方法、相关发光装置
TWI515505B (zh) 2013-10-28 2016-01-01 台達電子工業股份有限公司 螢光粉色輪與白光發光裝置
TWI579589B (zh) * 2015-08-31 2017-04-21 中強光電股份有限公司 波長轉換裝置及投影機
CN108474881B (zh) 2016-01-22 2021-02-02 日本特殊陶业株式会社 波长转换构件及发光装置
CN107203088B (zh) * 2016-03-18 2019-10-22 中强光电股份有限公司 波长转换结构与投影装置
JP6883726B2 (ja) * 2016-10-13 2021-06-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蛍光体層、波長変換部材、プロジェクタおよび照明装置
CN109782516B (zh) * 2017-11-15 2021-10-22 中强光电股份有限公司 投影机及波长转换元件
CN207851495U (zh) * 2018-02-14 2018-09-11 中强光电股份有限公司 波长转换轮与投影装置
CN110412816B (zh) * 2018-04-28 2021-08-17 中强光电股份有限公司 波长转换模块、波长转换模块的形成方法及投影装置
CN208188568U (zh) * 2018-05-17 2018-12-04 中强光电股份有限公司 波长转换轮及投影装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI831635B (zh) * 2023-03-08 2024-02-01 台達電子工業股份有限公司 波長轉換元件及光源模組

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