投影装置以及照明系统制造方法及图纸

技术编号:21581349 阅读:37 留言:0更新日期:2019-07-10 18:42
本实用新型专利技术提供一种投影装置以及照明系统。投影装置包括照明系统、至少一光阀以及投影镜头。照明系统包括光源、至少一扩光元件以及光波长转换模块。至少一扩光元件设置在来自光源的光束的传递路径上。与来自光源的光束的传递路径垂直的参考平面以及至少一扩光元件之间具有倾斜角度。光波长转换模块设置在来自倾斜的至少一扩光元件的光束的传递路径上。投射在光波长转换模块上的光斑的长轴方向垂直于参考平面与至少一扩光元件的交界的延伸方向。光波长转换模块用于将来自至少一扩光元件的光束的第一部分转换成转换光束。转换光束和来自至少一扩光元件的光束的第二部分形成照明光束。

Projectors and lighting systems

【技术实现步骤摘要】
投影装置以及照明系统
本技术涉及一种光学装置以及光学系统,尤其涉及一种投影装置以及照明系统。
技术介绍
投影装置通常利用发光元件搭配光波长转换模块(如荧光粉层),来产生照明用的光束。然而,荧光粉层会吸收外来能量。在高能量光束(如激光光束)的照射下,荧光粉层的温度会升高,而导致其光转换效率下降,甚至被烧毁。“
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
”部分所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的先前技术。在“
技术介绍
”部分所公开的内容,不代表该内容或者本技术一个或多个实施例所要解决的问题,也不代表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,其有助于改善因光束能量过于集中所造成的光波长转换模块被烧毁及光转换效率下降等问题。本技术提供一种投影装置,其具有良好的效能。本技术的其他目的和优点可以从本技术所公开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,本技术的一个实施例提供一种照明系统,其包括光源、至少一扩光元件以及光波长转换模块。光源用于发出光束。至少一扩光元件设置在来自光源的光束的传递路径上。与来自光源的光束的传递路径垂直的参考平面以及至少一扩光元件之间具有倾斜角度,使得至少一扩光元件相对于来自光源的光束的传递路径倾斜。光波长转换模块设置在来自倾斜的至少一扩光元件的光束的传递路径上。投射在光波长转换模块上的光斑的长轴方向垂直于参考平面与至少一扩光元件的交界的延伸方向。光波长转换模块用于将来自至少一扩光元件的光束的第一部分转换成转换光束。转换光束和来自至少一扩光元件的光束的第二部分形成照明光束。为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的,本技术的一个实施例提供一种投影装置,其包括上述的照明系统、至少一光阀以及投影镜头。至少一光阀设置在照明光束的传递路径上,且用于将照明光束转换成影像光束。投影镜头设置在影像光束的传递路径上。基于上述,本技术的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。利用所述至少一扩光元件相对于来自光源的光束的传递路径倾斜,使投射在光波长转换模块上的光斑沿单一轴向扩大,从而达到降低光束的能量密度的效果。因此,本技术的实施例的照明系统可有效改善因光束的能量过于集中所造成的光波长转换模块被烧毁及光转换效率下降等问题。此外,本技术的实施例的投影装置应用上述照明系统而可具有良好的效能。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1是根据本技术的第一实施例的投影装置的侧视示意图;图2是图1中的扩光元件的正视图;图3A及图3B分别是图1中光波长转换模块的局部正视图,用以比较扩光元件未倾斜及有倾斜时投射在光波长转换模块上的光斑的差异;图4是根据本技术的第二实施例的投影装置的俯视示意图;图5是根据本技术的第三实施例的投影装置的俯视示意图;图6是根据本技术的第四实施例的投影装置的俯视示意图;图7是图6中的扩光元件的正视图;图8A是图6中光波长转换模块的局部正视图,用以表示扩光元件倾斜时投射在光波长转换模块上的光斑;图8B是图6中的匀光元件的出光端的正视图,用以表示扩光元件倾斜时投射在匀光元件的出光端的光斑;图9是根据本技术的第五实施例的投影装置的俯视示意图;图10及图11分别是多个扩光元件的两种相对配置关系图;图12及图13分别是设置有两个光阀及三个光阀的投影装置的局部示意图。具体实施方式图1是根据本技术的第一实施例的投影装置的侧视示意图。图2是图1中扩光元件的正视图。图3A及图3B分别是图1中光波长转换模块的局部正视图,用以比较扩光元件未倾斜时(图3A)及倾斜时(图3B)投射在光波长转换模块上的光斑的差异。请参照图1,本技术的第一实施例的投影装置100包括照明系统110、至少一光阀(如光阀120)以及投影镜头130。在本实施例中,投影装置100例如仅包括一个光阀(即光阀120),但本技术不限于此。照明系统110包括光源112、至少一扩光元件(如扩光元件114)以及光波长转换模块116。在本实施例中,照明系统110仅包括一个扩光元件(即扩光元件114),但本技术不限于此。光源112用于发出光束B。光源112可包括多个发光元件(未示出)。所述多个发光元件可包括多个可见光发光元件、多个非可见光发光元件或上述两种发光元件的组合。可见光发光元件可以是发光二极管或激光二极管,但不限于此。可见光发光元件可包括蓝光发光元件,非可见光发光元件可包括紫外光发光二极管,但不限于此。扩光元件114设置在来自光源112的光束B的传递路径P上,且与来自光源112的光束B的传递路径P垂直的参考平面RF以及扩光元件114之间具有倾斜角度θ,使得扩光元件114相对于来自光源112的光束B的传递路径P倾斜。请参照图1、图2及图3B,使扩光元件114相对于来自光源112的光束B的传递路径P倾斜的方法例如是使扩光元件114以其第一中线M1为转轴且以参考平面RF为起始面来转动一角度(如倾斜角度θ)。如此,穿过倾斜的扩光元件114的光束B会在与扩光元件114的转轴延伸方向D1(如第一中线M1的延伸方向)垂直的方向D2上扩大,即穿过倾斜的扩光元件114的光束B会在方向D2上扩大,使得投射在光波长转换模块116上的光斑BP的长轴方向(如方向D2及其反方向)垂直于图1中参考平面RF与扩光元件114的交界IF的延伸方向(如转轴延伸方向D1及其反方向)。比较图3A及图3B可知,相较于图3A中将扩光元件设置为与来自光源的光束的传递路径垂直,图3B中将扩光元件设置为相对于来自光源的光束的传递路径倾斜,图3B可有效使投射在光波长转换模块116上的光斑BP沿单一轴向(如方向D2及其反方向)扩大,反观图3A中的光斑BP0不具有沿单一轴向扩大的光形。由于光斑BP的能量密度与光斑BP投射在光波长转换模块116上的面积为负相关,因此将扩光元件114设置为相对于来自光源112的光束B的传递路径P倾斜可有效地达到降低能量密度的效果,并改善因光束的能量过于集中所造成的光波长转换模块被烧毁及光转换效率下降等问题。在本实施例中,当倾斜角度θ越大时,光束被扩大地越明显,也就是降低能量密度的效果越明显。然而,当倾斜角度θ过大时,光束穿过扩光元件的效率可能降低。在本实施例中,当倾斜角度θ大于或等于15度且小于或等于60度时,可在降低能量密度的同时,维持光束穿过扩光元件的效率。在图1及图3B中,扩光元件114是以第一中线M1作为转轴旋转一角度(如倾斜角度θ),使得扩光元件114相对于来自光源112的光束B的传递路径P倾斜,进而让光斑BP在与转轴延伸方向D1垂直的方向D2上扩大,但本技术不限于此。详细而言,如图2所示,扩光元件114还具有第二中线M2,其中第一中线M1与第二中线M2相互垂直,且第一中线M1与第二中线M2分别垂直于来自光源112的光束B的传递路径P。在另一个实施例中,扩光元件114可以第二中线M2作为转轴且以图1的参考平面RF为起始面来转动一角度。在此架构下,穿过倾斜的扩光元件的光束会在与第二中线的延伸方向垂直的方向上扩大。也就是说,当扩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影装置,其特征在于,包括照明系统、至少一光阀和投影镜头:所述照明系统包括光源、至少一扩光元件和光波长转换模块:所述光源用于发出光束;所述至少一扩光元件设置在来自所述光源的所述光束的传递路径上,其中与来自所述光源的所述光束的传递路径垂直的参考平面以及所述至少一扩光元件之间具有倾斜角度,使得所述至少一扩光元件相对于来自所述光源的所述光束的传递路径倾斜;以及所述光波长转换模块设置在来自倾斜的所述至少一扩光元件的所述光束的传递路径上,其中投射在所述光波长转换模块上的光斑的长轴方向垂直于所述参考平面与所述至少一扩光元件的交界的延伸方向,所述光波长转换模块用于将来自所述至少一扩光元件的所述光束的第一部分转换成转换光束,且所述转换光束和来自所述至少一扩光元件的所述光束的第二部分形成照明光束;所述至少一光阀设置在所述照明光束的传递路径上,且用于将所述照明光束转换成影像光束;以及所述投影镜头设置在所述影像光束的传递路径上。

【技术特征摘要】
2018.04.28 CN 20182063092811.一种投影装置,其特征在于,包括照明系统、至少一光阀和投影镜头:所述照明系统包括光源、至少一扩光元件和光波长转换模块:所述光源用于发出光束;所述至少一扩光元件设置在来自所述光源的所述光束的传递路径上,其中与来自所述光源的所述光束的传递路径垂直的参考平面以及所述至少一扩光元件之间具有倾斜角度,使得所述至少一扩光元件相对于来自所述光源的所述光束的传递路径倾斜;以及所述光波长转换模块设置在来自倾斜的所述至少一扩光元件的所述光束的传递路径上,其中投射在所述光波长转换模块上的光斑的长轴方向垂直于所述参考平面与所述至少一扩光元件的交界的延伸方向,所述光波长转换模块用于将来自所述至少一扩光元件的所述光束的第一部分转换成转换光束,且所述转换光束和来自所述至少一扩光元件的所述光束的第二部分形成照明光束;所述至少一光阀设置在所述照明光束的传递路径上,且用于将所述照明光束转换成影像光束;以及所述投影镜头设置在所述影像光束的传递路径上。2.根据权利要求1所述的投影装置,其特征在于,所述至少一扩光元件包括扩散片或透镜阵列。3.根据权利要求1所述的投影装置,其特征在于,所述照明系统还包括:匀光元件,设置在所述照明光束的传递路径上,其中所述匀光元件的出光端的长轴方向平行于所述光斑的所述长轴方向。4.根据权利要求1所述的投影装置,其特征在于,所述照明系统还包括:合光元件,设置在来自所述至少一扩光元件的所述光束的传递路径上,其中所述光波长转换模块设置在来自所述合光元件的所述光束的传递路径上,所述光波长转换模块用于将所述转换光束传递至所述合光元件并让所述第二部分穿过;以及多个反射元件,设置在来自所述光波长转换模块的所述第二部分的传递路径上,并用于将所述第二部分传递至所述合光元件。5.根据权利要求4所述的投影装置,其特征在于,所述至少一扩光元件配置在所述合光元件面向所述光源的表面上,且所述照明系统还包括:匀光元件,设置在所述照明光束的传递路径上,其中所述匀光元件的出光端的长轴方向垂直于投射在所述光波长转换模块上的所述光斑的所述长轴方向以及所述交界的所述延伸方向。6.根据权利要求1所述的投影装置,其特征在于,所述光源包括多个第一发光元件以及多个第二发光元件,所述多个第一发光元件发出多个第一子光束,所述多个第二发光元件发出多个第二子光束,所述照明系统还包括:汇聚元件,设置在所述多个第一子光束以及所述多个第二子光束的传递路径上;准直元件,设置在来自所述汇聚元件的所述多个第一子光束以及所述多个第二子光束的传递路径上;合光元件,设置在来自所述准直元件的所述多个第一子光束以及所述多个第二子光束的传递路径上,其中所述光波长转换模块设置在来自所述合光元件的所述多个第一子光束以及所述多个第二子光束的传递路径上,所述光波长转换模块用于将所述转换光束传递至所述合光元件并让所述第二部分穿过;以及多个反射元件,设置在来自所述光波长转换模块的所述第二部分的传递路径上,并用于将所述第二部分传递至所述合光元件,其中所述至少一扩光元件设置在所述多个第一发光元件与所述汇聚元件之间、所述多个第二发光元件与所述汇聚元件之间、所述汇聚元件与所述准直元件之间或所述准直元件与所述合光元件之间。7.根据权利要求6所述的投影装置,其特征在于,所述至少一扩光元件的数量为多个,且多个所述扩光元件分别设...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈昌炫廖建中
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

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