照明系统与投影装置制造方法及图纸

一种照明系统，包括激发光源、波长转换元件以及滤光元件。激发光源用以发出激发光束。波长转换元件具有波长转换区。当波长转换区切入激发光束的传递路径上时，波长转换区被激发光束激发而发出转换光束。滤光元件配置于来自波长转换元件的转换光束的传递路径上。参考平面垂直于转换光束的传递路径，且滤光元件与参考平面之间夹有锐角。滤光元件允许转换光束的一部分穿透并输出至少一色光束，以及反射转换光束的另一部分。一种投影装置亦被提出。本实用新型专利技术的照明系统与投影装置具有良好的可靠度以及良好的光学效率。

Lighting system and projection device

An illumination system includes an excitation light source, a wavelength conversion element and a filter element. The excitation light source is used to emit excitation beams. The wavelength conversion element has a wavelength conversion region. When the wavelength conversion region cuts into the propagation path of the excited beam, the wavelength conversion region is excited by the excited beam and emits the converted beam. The filter element is arranged on the transmission path of the converted beam from the wavelength conversion element. The reference plane is perpendicular to the transmission path of the converted beam, and there is an acute angle between the filter element and the reference plane. The filter element allows one part of the converted beam to penetrate and output at least one color beam, as well as another part of the reflected converted beam. A projection device is also proposed. The lighting system and the projection device of the utility model have good reliability and good optical efficiency.

【技术实现步骤摘要】
照明系统与投影装置
本技术是有关于一种照明系统与投影装置。
技术介绍
在激光投影机的架构中，其主要透过蓝色激光光束来依序地照射荧光轮的荧光胶层与反射区以输出黄光与蓝光，再透过投影机中的滤光元件将宽波段的黄光撷取出所需要的色光，以使被撷取的色光进入光阀。但是，未被撷取的部分光束则会被滤光元件所反射而沿着原路径射回荧光轮上的荧光胶层，而荧光胶层会吸收此未被撷取的部分光束而使其温度升高，造成荧光胶层因热而导致转换效率衰减。甚者，倘若投影机在长时间的使用下，荧光胶层超出其所能够承受的温度范围，而会有烧黑的情形。上述的状况会导致投影机的可靠度不佳，甚至无法作用。“
技术介绍
”部分只是用来帮助了解本
技术实现思路
，因此在“
技术介绍
”部分所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的公知技术。在“
技术介绍
”部分所揭露的内容，不代表所述内容或者本技术一个或多个实施例所要解决的问题，在本技术申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
技术实现思路
本技术提供一种照明系统，其具有良好的可靠度以及良好的光学效率。本技术提供一种投影装置，其具有良好的可靠度以及良好的光学效率。本技术的其它目的和优点可以从本技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本技术的一实施例提出一种照明系统，包括激发光源、波长转换元件以及滤光元件。激发光源用以发出激发光束。波长转换元件具有波长转换区。当波长转换区切入激发光束的传递路径时，波长转换区被激发光束激发而发出转换光束。滤光元件配置于来自波长转换元件的转换光束的传递路径上。参考平面垂直于转换光束的传递路径，且滤光元件与参考平面之间夹有锐角。滤光元件允许转换光束的一部分穿透并输出至少一色光束，以及反射转换光束的另一部分。为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本技术的一实施例提出一种投影装置，包括上述的照明系统、光阀以及投影镜头。光阀配置于来自照明系统的至少一色光束的传递路径上，并用以将至少一色光束转换成影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上。基于上述，在本技术的实施例的照明系统与投影装置中，由于转换光束传递路径垂直于参考平面，而参考平面与滤光元件之间夹有锐角，而使得转换光束的一部分反射至他处而较不容易以原路径传递回波长转换区。经由上述的配置，波长转换区较不容易接收被滤光元件所反射的转换光束，其转换效率较不容易因为热的关系而衰减。因而本技术的实施例的照明系统与投影装置具有良好的可靠度以及良好的光学效率。为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1A是本技术的一实施例的投影装置在第一时间区间内的光路示意图。图1B是图1A的投影装置在第二时间区间内的光路示意图。图2是图1A与图1B中的波长转换元件的俯视示意图。图3是图1A与图1B中的滤光元件的俯视示意图。图4A是本技术的另一实施例的投影装置在第一时间区间内的光路示意图。图4B是图4A的投影装置在第二时间区间内的光路示意图。图5A是本技术的另一实施例的投影装置在第一时间区间内的光路示意图。图5B是图5A的投影装置在第二时间区间内的光路示意图。具体实施方式有关本技术之前述及其它
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本技术。图1A是本技术的一实施例的投影装置在第一时间区间内的光路示意图。图1B是图1A的投影装置在第二时间区间内的光路示意图。图2是图1A与图1B中的波长转换元件的俯视示意图。图3是图1A与图1B中的滤光元件的俯视示意图。请参照图1A以及图1B，在本实施例中，投影装置200包括照明系统100、光阀210、投影镜头220以及匀光元件230。照明系统100用以输出至少一色光束PB至光阀210。照明系统100包括激发光源110、波长转换元件120、分光元件130以及滤光元件140。于以下的段落中会详细地说明上述的元件。在本技术的实施例中的光阀210系指数字微镜元件(DigitalMicro-mirrorDevice,DMD)、硅基液晶面板(Liquid-crystal-on-siliconPanel,LCOSPanel)或是液晶面板(LiquidCrystalPanel,LCD)等空间光调变器之任一者。光阀210配置于至少一色光束PB的传递路径上，用以将至少一色光束PB转换成一影像光束IMB。在本技术的实施例中的投影镜头220例如是包括具有屈光度的一或多个光学镜片的组合，光学镜片例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。本技术对投影镜头220的型态及其种类并不加以限制。投影镜头220配置于影像光束IMB的传递路径上，用以将影像光束IMB投射至投影装置200外。在本技术实施例中所指的激发光源110系泛指为可发出短波长光束的光源，短波长光束的峰值波长(PeakWavelength)例如是落在蓝光的波长范围或紫外光的波长范围内，其中峰值波长被定义为光强度最大处所对应的波长。激发光源110包括激光二极管晶片(LaserDiode,LD)、发光二极管晶片(LightEmittingDiode,LED)或者是上述两者其中之一所构成的矩阵，本技术并不局限于此。在本实施例中，激发光源110为包括激光二极管晶片的激光发光元件。激发光源110用以发出激发光束EB。激发光束EB例如是蓝色激光光束。在本技术的实施例中所指的波长转换元件120系为用以使通过此波长转换元件120的短波长光束转换成相对于短波长光束的长波长光束的光学元件。在本实施例中，波长转换元件130为荧光粉轮(PhosphorWheel)，但不局限于此。请参照图1A、图1B以及图2，详细来说，波长转换元件120包括第一基板S1以及第一转轴128，且波长转换元件120具有波长转换区R1以及光作用区R2，其中波长转换区R1及光作用区R2配置于第一基板S1上的不同区域，且波长转换元件120以第一转轴128为中心旋转而使波长转换区R1及光作用区R2轮流切入激发光束EB的传递路径上。波长转换区R1可使传递至此波长转换区R1的短波长光束转换成长波长光束。在本实施例中，波长转换区R1内设有波长转换物质122。波长转换物质122例如是可激发出黄色光束的黄光荧光粉。请参照图1A，当激发光束EB传递至波长转换区R1时，激发光束EB激发波长转换物质122以发出转换光束CB。转换光束CB例如是黄色光束。另一方面，光作用区R2可使传递至此的光束经此光作用区R2的光学作用后而输出于此光作用区R2。更详细来说，光作用区R2例如是第一透光区FTR。第一透光区FTR内设有透光部124。光学作用例如是光穿透作用。波长转换物质122与透光部124设置于第一基板S1上。第一基板S1例如是透光基板。换言之，本实施例的荧光粉轮例如是穿透式荧光粉轮。请参照图1B，当激发光束EB传递至第一透光区FTR时，激发光束EB可穿透此第一透光区F本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明系统，其特征在于，包括：激发光源、波长转换元件以及滤光元件；其中，所述激发光源用以发出激发光束；所述波长转换元件具有波长转换区，其中当所述波长转换区切入所述激发光束的传递路径上时，所述波长转换区被所述激发光束激发而发出转换光束；以及所述滤光元件配置于来自所述波长转换元件的所述转换光束的传递路径上，其中参考平面垂直于来自所述波长转换元件的所述转换光束的传递路径，且所述滤光元件与所述参考平面之间夹有锐角，所述滤光元件允许所述转换光束的一部分穿透并输出至少一色光束，以及反射所述转换光束的另一部分。

【技术特征摘要】
1.一种照明系统，其特征在于，包括：激发光源、波长转换元件以及滤光元件；其中，所述激发光源用以发出激发光束；所述波长转换元件具有波长转换区，其中当所述波长转换区切入所述激发光束的传递路径上时，所述波长转换区被所述激发光束激发而发出转换光束；以及所述滤光元件配置于来自所述波长转换元件的所述转换光束的传递路径上，其中参考平面垂直于来自所述波长转换元件的所述转换光束的传递路径，且所述滤光元件与所述参考平面之间夹有锐角，所述滤光元件允许所述转换光束的一部分穿透并输出至少一色光束，以及反射所述转换光束的另一部分。2.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述锐角的范围落在1度至20度的范围内。3.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述波长转换元件还具有光作用区，所述波长转换区与所述光作用区依序切入所述激发光束的传递路径，当所述光作用区切入所述激发光束的传递路径上时，所述激发光束从所述光作用区输出。4.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述光作用区为第一透光区，在第一时间区间内，所述波长转换区切入所述激发光束的传递路径上，在第二时间区间内，所述第一透光区切入所述激发光束的传递路径上，所述激发光束穿透所述第一透光区后而输出所述第一透光区。5.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述光作用区为反射区，在第一时间区间内，所述波长转换区切入所述激发光束的传递路径上，在第二时间区间内，所述反射区切入所述激发光束的传递路径上，所述激发光束被所述反射区反射后而输出所述反射区。6.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括分光元件，配置于所述激发光束以及所述转换光束的传递路径上，且位于所述激发光源与所述波长转换元件之间，其中所述分光元件用以将所述转换光束传递至所述滤光元件。7.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述滤光元件为滤色轮，所述滤色轮还包括至少一滤光区，其中，当所述至少一滤光区切入所述转换光束的传递路径上时，所述至少一滤光区对应输出所述至少一色光束。8.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述滤光元件为滤色轮且位于来自所述光作用区的所述激发光束的传递路径上，所述滤色轮还包括至少一滤光区以及第二透光区，其中，当所述至少一滤光区切入所述转换光束的传递路径上时，所述至少一滤光区对应输出所述至少一色光束；当所述第二透光区切入所述激发光束的传递路径上时，所述第二透光区输出所述激发光束。9.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括吸光元件，设置于所述滤光元件旁，且所述吸光元件用以吸收被所述滤光元件反射的所述转换光束的另一部分。10.根据权利要求9所述的照明系统，其特征在于，还包括风扇，所述风扇配置于所述吸光元件旁，且用以提供冷却气流至所述吸光元件。11.一种投影装置，其特征在于，包括照明系统、光阀和投影镜头，其中：所述照明系统包括：激发光源、波长转换元件以及滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟文彦，王纪勋，简暐珉，陈德堂，吴上炫，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71