照明系统及投影装置制造方法及图纸

一种照明系统，包括至少一激发光源、全像光学元件以及荧光粉转轮。激发光源适用于提供第一色光束。全像光学元件位于第一色光束的传递路径上，并使第一色光束沿第一路径传递至荧光粉转轮。荧光粉转轮具有光波长转换部及反射部，光波长转换部用于将部分第一色光束转换成第二色光束并将第二色光束反射回全像光学元件。反射部用于将另一部分第一色光束反射回全像光学元件。全像光学元件用于使从荧光粉转轮反射的第二色光束及部分第一色光束沿第二路径传递，且第一路径不同于第二路径。本发明专利技术的照明系统提供简化复杂的光路，进而缩小照明系统的体积。

【技术实现步骤摘要】
照明系统及投影装置
本专利技术是有关于一种光源模块，且特别是有关于一种照明系统及使用其的投影装置。
技术介绍
数位光源处理(digitallightprocessing,DLP)投影装置包括照明系统、数位微镜元件(digitalmicro-mirrordevice,DMD)及投影镜头，其中照明系统用于提供照明光束，而数位微镜元件用于将照明光束转换成影像光束，投影镜头则用于将影像光束投影于荧幕上，以于荧幕上形成影像画面。超高压汞灯是早期的照明系统常使用的光源，其可提供白光以作为照明光束。随着照明技术的发展，发光二极管光源、激光光源(激光二极管)等具有节能优点的光源也逐渐被采用。图1是已知一种使用激光光源的照明系统的示意图。请参照图1，已知的照明系统100中，激光光源模块110提供的蓝光光束112通过准直元件122后穿过分色片(dichroicmirror)130，接着再通过透镜123、124而照射于可转动的荧光粉转轮(phosphorwheel)140。此荧光粉转轮140可区分成绿色荧光粉区、黄色荧光粉区及光穿透区(transparentzone)等，其中荧光粉转轮140的绿色荧光粉区以及黄色荧光粉区的背面141对应设有反射元件(图未示)。蓝光光束112会依序照射在绿色荧光粉区、黄色荧光粉区及光穿透区，蓝光光束112照射于绿色荧光粉区及黄色荧光粉区时，会激发出绿光光束113及黄光光束114，而反射元件会将绿光光束113及黄光光束114反射至分色片130，接着绿光光束113及黄光光束114被分色片130反射后通过透镜125而照射于可转动的滤光色轮(filterwheel)150。另外，部分蓝光光束112会穿过光穿透区，并依序经由透镜126、127、反射元件161、162、透镜128、反射元件163、透镜129及分色片130、透镜125后而照射于滤光色轮150。承上述，滤光色轮150具有对应于上述黄色荧光粉区的红光滤光区及透明区、对应于上述绿色荧光粉区的绿光滤光区以及对应于上述光穿透区的扩散区。通过控制滤光色轮150与荧光粉转轮140彼此配合转动，使绿光光束113照射于绿光滤光区，黄光光束114照射于红光滤光区及透明区，蓝光光束112照射于扩散区。如此，通过滤光色轮150后进入光积分柱170(rod)的光束即包括用于形成彩色影像的蓝光光束、绿光光束、红光光束以及用于提升亮度的黄光光束。由于已知照明系统100的架构复杂，需要许多光学元件，所以具有成本较高、体积庞大以及光学效率较差的缺点。本“
技术介绍
”段落只是用来帮助了解本
技术实现思路
，因此在“
技术介绍
”中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已知技术。此外，在“先前技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本专利技术一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本专利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
本专利技术提出一种照明系统，以可简化复杂光路，进而缩小体积。本专利技术提出一种投影装置，具有体积较小的优点。本专利技术的其它目的和优点可以从本专利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，本专利技术的一实施例提出一种照明系统，包括至少一激发光源、全像光学元件以及荧光粉转轮。激发光源适用于提供第一色光束。全像光学元件位于第一色光束的传递路径上，并使第一色光束沿第一路径传递至荧光粉转轮。荧光粉转轮具有光波长转换部及反射部，光波长转换部用于将第一色光束转换成第二色光束并将第二色光束反射回全像光学元件。反射部用于将部分第一色光束反射回全像光学元件。全像光学元件用于使从荧光粉转轮反射的第二色光束及部分第一色光束沿第二路径传递，且第一路径不同于第二路径。为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本专利技术的一实施例提出一种投影装置，包括上述实施例的照明系统、光阀及投影镜头，照明系统用于提供照明光束。光阀配置于照明系统所提供的照明光束的传递路径上，以将照明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。本专利技术实施例的照明系统因在第一色光束的传递路径上设有全像光学元件，藉由全像光学元件将激发光源所提供的第一色光束传递到荧光粉转轮的光波长转换部及反射部，所以在光波长转换部所反射的第二色光束与反射部所反射的部分第一色光束反射回全像光学元件后，通过全像光学元件使部分第一色光束与第二色光束沿着相同路径传递，以做为照明光束。相较于已知技术来说，本专利技术实施例的照明系统因使用的光学元件较少，所以可简化复杂光路，并能缩小照明系统及使用此照明系统的投影装置的体积。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明图1是已知的一种使用激光光源的照明系统的示意图。图2是本专利技术的一实施例的照明系统的示意图。图3是图2的荧光粉转轮的俯视示意图。图4A是本专利技术的另一实施例的照明系统的全像光学元件的示意图。图4B是本专利技术的另一实施例的照明系统的全像光学元件的示意图。图5是本专利技术的另一实施例的照明系统的示意图。图6是本专利技术的另一实施例的照明系统的示意图。图7是本专利技术的另一实施例的照明系统的示意图。图8是本专利技术的一实施例的投影装置的示意图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其它
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。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专利技术。图2是本专利技术一实施例的照明系统的示意图，图3是图2的荧光粉转轮的俯视示意图。请参照图2及图3所示，本专利技术实施例提供一种照明系统200包括至少一激发光源210、全像光学元件220以及荧光粉转轮230。激发光源210用于提供第一色光束B11。全像光学元件220位于第一色光束B11的传递路径上，并使第一色光束B11沿第一路径L11传递至荧光粉转轮230。荧光粉转轮230具有光波长转换部231及反射部232，光波长转换部231用于将部分第一色光束B11转换成第二色光束B12并将第二色光束B12反射回全像光学元件220。反射部232用于将部分第一色光束B11a反射回全像光学元件220。全像光学元件220用于将从荧光粉转轮230反射的第二色光束B12及部分第一色光束B11a沿第二路径L12传递，且第一路径L11不同于第二路径L12，在一实施例中第一路径L11垂直于第二路径L12，但不限于此。本实施例是以一个激发光源210为例，激发光源210例如包括多个激光元件(图未示)，这些激光元件例如呈阵列排列，激光元件例如是激光二极管(laserdiode,LD)。在其它实施例，激发光源210也可以为多个。激发光源210例如具有出光面E，出光面E具有光轴N1，而全像光学元件220例如具有对应出光面E的顶面221，光轴N1与顶面221的法线N2之间夹角的角度θ1可以介于20度至70度。此外，于本实施例中，夹角的角度θ1是以45度为例，且本实施例并不限制上述的数值范围。本实施例的荧光粉转轮例如包括转盘233及驱动转盘233转动的马达(图未示)，而光波长转换部231及反射部232例如配置于转盘233上。光波长转换部231配置有荧光粉，荧光粉例如是黄色荧光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明系统，其特征在于：所述照明系统包括至少一激发光源、全像光学元件以及荧光粉转轮；其中所述激发光源用于提供第一色光束；所述全像光学元件位于所述第一色光束的传递路径上，并使所述第一色光束沿第一路径传递至所述荧光粉转轮；以及所述荧光粉转轮具有光波长转换部及反射部，所述光波长转换部用于将所述第一色光束转换成第二色光束，并将所述第二色光束反射回所述全像光学元件，所述反射部用于将部分所述第一色光束反射回所述全像光学元件，所述全像光学元件用于从所述荧光粉转轮反射的所述第二色光束及部分所述第一色光束沿第二路径传递，且所述第一路径不同于所述第二路径。

【技术特征摘要】
1.一种照明系统，其特征在于：所述照明系统包括至少一激发光源、全像光学元件以及荧光粉转轮；其中所述激发光源用于提供第一色光束；所述全像光学元件位于所述第一色光束的传递路径上，并使所述第一色光束沿第一路径传递至所述荧光粉转轮；以及所述荧光粉转轮具有光波长转换部及反射部，所述光波长转换部用于将所述第一色光束转换成第二色光束，并将所述第二色光束反射回所述全像光学元件，所述反射部用于将部分所述第一色光束反射回所述全像光学元件，所述全像光学元件用于从所述荧光粉转轮反射的所述第二色光束及部分所述第一色光束沿第二路径传递，且所述第一路径不同于所述第二路径。2.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述全像光学元件位于所述激发光源与所述荧光粉转轮之间，且所述激发光源位于所述第一路径的第一延伸方向上，从所述激发光源朝所述全像光学元件传递的所述第一色光束穿过所述全像光学元件而沿着所述第一路径传递至所述荧光粉转轮，从所述荧光粉转轮反射的所述第二色光束及部分所述第一色光束被所述全像光学元件反射以沿着所述第二路径传递。3.如权利要求2所述的照明系统，其特征在于，所述全像光学元件包括分光层以及反射式全像层，所述反射式全像层与所述分光层彼此堆叠，所述反射式全像层用于使从所述激发光源朝所述反射式全像层传递的所述第一色光束穿过，其中所述反射式全像层用于使从所述荧光粉转轮朝所述反射式全像层传递、且以预定入射角度入射的部分所述第一色光束反射而让部分所述第一色光束沿所述第二路径传递；所述分光层用于使所述第一色光束穿过，并用于反射所述第二色光束，使所述第二色光束沿所述第二路径传递。4.如权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述全像光学元件还包括基板，所述基板具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，所述反射式全像层配置于所述第一表面，所述分光层配置于所述第二表面。5.如权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述第一表面位于所述第二表面与所述激发光源之间。6.如权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述第一表面与所述第二表面彼此平行或不平行。7.如权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述全像光学元件还包括两基板，所述反射式全像层与所述分光层分别配置于所述基板上并彼此相邻。8.如权利要求7所述的照明系统，其特征在于，所述全像光学元件还包括两抗反射层，分别配置在各基板的远离所述反射式全像层与所述分光层的表面上。9.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述全像光学元件在所述第一路径上且位于所述激发光源与所述荧光粉转轮之间，且所述荧光粉转轮位于所述第二路径的第二延伸方向上，从所述激发光源朝所述全像光学元件传递的所述第一色光束被所述全像光学元件反射以沿着所述第一路径传递至所述荧光粉转轮，从所述荧光粉转轮反射的所述第二色光束及部分所述第一色光束穿过所述全像光学元件而沿着所述第二路径传递。10.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，所述全像光学元件包括反射式全像层，所述反射式全像层用于使从所述激发光源朝所述反射式全像层传递且以预定角度入射的所述第一色光束反射，并用于使所述第二色光束及从所述荧光粉转轮朝所述反射式全像层传递的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘浩炜，谢启堂，蔡志贤，徐若涵，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71