照明系统与投影装置制造方法及图纸

技术编号:21863591 阅读:23 留言:0更新日期:2019-08-14 06:43
本实用新型专利技术提供一种照明系统与投影装置。照明系统包括激发光源、波长转换模块以及合光棱镜。激发光源用于发出激发光束。合光棱镜位于激发光束的传递路径上,具有第一表面、第二表面以及第三表面。激发光束经由第一表面进入合光棱镜,并在被第二表面全反射后经由第三表面离开合光棱镜并传递至波长转换模块。激发光束在不同时序中经由波长转换模块的至少一波长转换区转换成至少一波长转换光束或被波长转换模块的反射区所反射,且来自波长转换模块的至少一波长转换光束或激发光束依序穿透合光棱镜的第三表面以及第二表面而离开合光棱镜。本实新型的投影装置具有小体积以及良好的画面品质。

Illumination System and Projection Device

【技术实现步骤摘要】
照明系统与投影装置
本技术关于一种照明系统与投影装置,且特别是关于一种具有合光棱镜的照明系统与投影装置。
技术介绍
近来以发光二极管(light-emittingdiode,LED)和激光二极管(laserdiode)等固态光源为主的投影装置渐渐在市场上占有一席之地。由于激光二极管具有高于约20%的发光效率,为了突破发光二极管的光源限制,因此渐渐发展了以激光光源激发荧光粉而产生投影机所需用的纯色光源。一般而言,习知的激光投影装置架构具有激光光源、荧光粉轮、滤光轮、积分柱、光阀以及投影镜头等光学元件,其中激光光源提供的激光光束经过光学元件后会经由荧光粉轮与滤光轮而依时序输出色光,并经由积分柱使光均匀整形后,藉由光阀控制画面的灰阶,再借由投影镜头投射出影像画面。目前现有的激光投影装置技术是将蓝色激光汇聚至一荧光粉轮上,并经由其上的荧光粉被激发而产生转换色光,而在现有的激光投影装置的光路架构下,激光必须穿透荧光粉轮并利用场镜或反射镜使其可以耦合入积分柱,用以提供蓝色光的光路回圈架构,将会造成合光系统体积缩小不易及投影画面颜色均匀性不佳的问题。“
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
”段落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习知技术。在“
技术介绍
”段落所公开的内容,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,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,具有小体积。本技术提供一种投影装置,具有小体积以及良好的画面品质。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。为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本技术的一实施例提出一种照明系统。照明系统用于提供照明光束,且包括激发光源、波长转换模块以及合光棱镜。激发光源用于发出激发光束。波长转换模块位于激发光束的传递路径上,具有至少一波长转换区以及反射区。合光棱镜位于激发光束的传递路径上,具有第一表面、第二表面以及第三表面。激发光束经由第一表面进入合光棱镜,并在被第二表面全反射后经由第三表面离开合光棱镜并传递至波长转换模块。激发光束在不同时序中经由波长转换模块的至少一波长转换区转换成至少一波长转换光束或被波长转换模块的反射区所反射,且来自波长转换模块的至少一波长转换光束或激发光束依序穿透合光棱镜的第三表面以及第二表面而离开合光棱镜。为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本技术的一实施例提出一种投影装置。投影装置包括上述的照明系统、光阀以及投影镜头。光阀位于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。投影镜头位于影像光束的传递路径上,且用于将影像光束转换成投影光束。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。在本技术的实施例中,投影装置与照明系统藉由合光棱镜的配置,而能使得激发光束与至少一波长转换光束能以类似的光路径以及入射角入射至光均匀化元件,而有利于来调整激发光束与至少一波长转换光束所形成的照明光束的均匀度,并藉此使投影出的影像画面具有良好的画面品质。并且,投影装置与照明系统藉由合光棱镜的配置,将可不需针对蓝光光路配置额外回圈的系统光路设计,而能具有小体积的系统架构。此外,由于激发光束是经由合光棱镜的配置来传递激发光束与其所转换成的至少一波长转换光束至后续光学元件,而上述光束在合光棱镜中的行进光路由于光的色散原理会较为分散,因此可以避免合光棱镜中的能量密度过于集中,而能提升光学元件对激发光束的耐受性,并能藉此增加照明系统与投影装置的可靠度。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,并配合所附图作详细说明如下。附图说明图1A是本技术一实施例的一种投影装置的架构示意图。图1B是本技术另一实施例的一种投影装置的架构示意图。图2A是图1A的一种波长转换模块的正视示意图。图2B是图1A的一种滤光模块的正视示意图。图3A与图3B是图1A的合光棱镜上的不同微结构的正视示意图。图4是本技术一实施例的另一种投影装置的架构示意图。图5是本技术一实施例的又一种投影装置的架构示意图。具体实施方式有关本技术之前述及其他
技术实现思路
、特点与功效,在以下配合参考附图之一优选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是本技术一实施例的一种投影装置的架构示意图。图2A是图1A的一种波长转换模块的正视示意图。图2B是图1A的一种滤光模块的正视示意图。图3A与图3B是图1A的合光棱镜上的不同微结构的正视示意图。请参照图1A,在本实施例中,投影装置200包括照明系统100、光阀210以及投影镜头220。在本实施例中,光阀210例如为数字微镜元件(Digitalmicro-mirrordevice,DMD)或是硅基液晶面板(Liquid-crystal-on-siliconpanel,LCOSpanel)。然而,在其他实施例中,光阀210亦可以是穿透式液晶面板或其他光束调变器。具体而言,如图1A所示,照明系统100用于提供照明光束70。照明系统100包括激发光源110、合光棱镜(Prism)120、波长转换模块130以及光均匀化元件140。激发光源110用于发出激发光束(Excitinglightbeam)50。举例而言,在本实施例中,激发光源110为蓝光激光光源,而激发光束50为蓝色光。激发光源110例如可包括多个排成阵列的蓝光激光二极管(未绘示),但本技术不以此为限。进一步而言,如图1A所示,在本实施例中,合光棱镜120位于激发光束50的传递路径上,且位于激发光源110与波长转换模块130之间。具体而言,如图1A所示,在本实施例中,合光棱镜120具有第一表面S1、第二表面S2以及第三表面S3。在本实施例中,第一表面S1可为曲面,使得第一表面S1具有改变激发光束50行径的路径,用于控制激发光束50进入合光棱镜120后传递至第二表面S2的照射角度。但本技术不以此为限。在其他的实施例中,第一表面S1亦可为平面。举例而言,在本实施例中,合光棱镜120可具有抗反射膜(Anti-reflectingfilm)AR,位于第一表面S1上。抗反射膜AR可利用涂布(Coating)的方式形成于第一表面S1上。激发光束50可经由抗反射膜AR而被传递至合光棱镜120中,而可减少入射的激发光束50的反射率,让不同角度入射的激发光束50都能有效的进入合光棱镜120,进而提升激发光束50的利用效率。在本实施例中,合光棱镜120具有分色膜(DichroicMirrorfilm)DM,亦位于第一表面S1上。分色膜DM利用涂布(Coating)的方式形成于第一表面S1上。分色膜DM用于使蓝光穿透,并对黄光与绿光提供反射作用。具体而言,在本实施例中,抗反射膜AR位于激发光源110与分色膜DM之间,换言之,在本实施例中,抗反射膜AR较分色膜DM更邻近激发光源110,而激发光束50会先经过抗反射膜AR,再经由分色膜DM进入合光棱镜120。如图1A所示,在本实施例中本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种照明系统,其特征在于,所述照明系统用于提供照明光束,且所述照明系统包括激发光源、波长转换模块以及合光棱镜,其中:所述激发光源用于发出激发光束;所述波长转换模块位于所述激发光束的传递路径上,具有至少一波长转换区以及反射区;所述合光棱镜位于所述激发光束的传递路径上,具有第一表面、第二表面以及第三表面,其中所述激发光束经由所述第一表面进入所述合光棱镜,并在被所述第二表面全反射后经由所述第三表面离开所述合光棱镜并传递至所述波长转换模块,所述激发光束在不同时序中经由所述波长转换模块的所述至少一波长转换区转换成至少一波长转换光束或被所述波长转换模块的所述反射区所反射,且来自所述波长转换模块的所述至少一波长转换光束或所述激发光束依序穿透所述合光棱镜的所述第三表面以及所述第二表面而离开所述合光棱镜。

【技术特征摘要】
1.一种照明系统,其特征在于,所述照明系统用于提供照明光束,且所述照明系统包括激发光源、波长转换模块以及合光棱镜,其中:所述激发光源用于发出激发光束;所述波长转换模块位于所述激发光束的传递路径上,具有至少一波长转换区以及反射区;所述合光棱镜位于所述激发光束的传递路径上,具有第一表面、第二表面以及第三表面,其中所述激发光束经由所述第一表面进入所述合光棱镜,并在被所述第二表面全反射后经由所述第三表面离开所述合光棱镜并传递至所述波长转换模块,所述激发光束在不同时序中经由所述波长转换模块的所述至少一波长转换区转换成至少一波长转换光束或被所述波长转换模块的所述反射区所反射,且来自所述波长转换模块的所述至少一波长转换光束或所述激发光束依序穿透所述合光棱镜的所述第三表面以及所述第二表面而离开所述合光棱镜。2.如权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述照明系统还包括光学结构膜,所述光学结构膜位于所述激发光束与所述至少一波长转换光束的传递路径上,并位于所述合光棱镜的所述第二表面上,其中所述光学结构膜具有多个微结构,且来自所述波长转换模块的所述至少一波长转换光束或所述激发光束在穿透所述第二表面后通过所述光学结构膜的所述多个微结构。3.如权利要求2所述的照明系统,其特征在于,所述光学结构膜的折射率与所述合光棱镜的折射率不相同。4.如权利要求2所述的照明系统,其特征在于,所述照明系统还包括光均匀化元件,所述光均匀化元件位于所述激发光束与所述至少一波长转换光束的传递路径上,用于均匀化所述激发光束与所述至少一波长转换光束,且所述至少一波长转换光束或所述激发光束在通过所述光学结构膜后被传递至所述光均匀化元件。5.如权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述合光棱镜具有分色膜,位于所述第一表面上,且所述分色膜用于使蓝光穿透,并对黄光与绿光提供反射作用。6.如权利要求5所述的照明系统,其特征在于,所述合光棱镜具有抗反射膜,位于所述第一表面上,且所述抗反射膜位于所述分色膜与所述激发光源之间。7.如权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述照明系统还包括滤光模块,所述滤光模块位于所述激发光束与所述至少一波长转换光束的传递路径上,其中所述滤光模块具有至少一滤光区以及散光区,所述至少一滤光区在不同时序中进入所述至少一波长转换光束的照射范围内以将所述至少一波长转换光束转换为第一色光,且所述散光区在不同时序中进入所述激发光束的照射范围内,以将所述激发光束形成第二色光,且所述照明光束包括所述第一色光与所述第二色光。8.如权利要求1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之间具有夹角,且所述夹角的角度范围介于80度至100度之间。9.一种投影装置,其特征在于,所述投影装置包括照明系统、光阀以及投影镜头,其中:所述照明系统用于提供照明光束,...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈椿利饶堃梁吕竣鑫
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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