照明系统与投影装置制造方法及图纸

一种照明系统，包括激发光源模块、分色元件、波长转换元件、匀光元件以及透镜阵列。激发光源模块包括多个激发光源，各激发光源用于提供激发光束。分色元件用于让激发光束传递至波长转换元件。波长转换元件用于将激发光束转换成转换光束，并反射转换光束至分色元件，分色元件用于将转换光束传递至匀光元件。匀光元件配置于来自分色元件的转换光束的传递路径上，匀光元件具有一入光端。透镜阵列配置于激发光束的传递路径上，透镜阵列包括多个透镜单元，各透镜单元的长边沿着转换光束的传递路径投射至入光端时，与入光端的长边平行。

Illumination System and Projection Device

【技术实现步骤摘要】
照明系统与投影装置
本专利技术是有关于一种显示装置，且特别是有关于一种照明系统及使用此照明系统的投影装置。
技术介绍
投影装置所使用的光源种类随着市场对投影装置亮度、色彩饱和度、使用寿命、无毒环保等等要求，从超高压汞灯(UHPlamp)、发光二极体(lightemittingdiode,LED)进化到激光二极体(laserdiode,LD)。在已知使用激光二极体的投影装置中，激光二极体提供激发光束以激发荧光粉转轮上的荧光粉层产生荧光光束，之后再藉由匀光元件来均匀化荧光光束。然而，匀光元件的入光端为矩形，而激发光束在荧光粉转轮上形成的光斑为圆形光斑，所激发出的荧光光束于匀光元件的入光端会对应形成圆形光斑。由于荧光光束于入光端形成的光斑形状与入光端的形状不匹配，导致光利用率变差，因而降低投影装置的亮度。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“
技术介绍
”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
本专利技术提供一种照明系统，可提升光利用率。本专利技术提供一种投影装置，可提升光利用率。本专利技术的其他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他目的，本专利技术一实施例所提供的一种照明系统包括激发光源模块、分色元件(dichroicelement)、波长转换元件、匀光元件以及透镜阵列。激发光源模块包括多个激发光源，各激发光源用于提供激发光束。分色元件配置于激发光束的传递路径上，且用于让来自激发光源模块的激发光束传递至波长转换元件。波长转换元件配置于来自分色元件的激发光束的传递路径上，以将激发光束转换成转换光束，并反射转换光束至分色元件，分色元件用于将转换光束传递至匀光元件。匀光元件配置于来自分色元件的转换光束的传递路径上，匀光元件具有一入光端。透镜阵列配置于激发光束的传递路径上，透镜阵列包括多个透镜单元，各透镜单元的长边沿着转换光束的传递路径投射至入光端时，与入光端的长边平行。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术一实施例所提供的一种投影装置包括上述的照明系统、光阀以及投影镜头。上述的照明系统用于提供照明光束。光阀配置于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。本专利技术因采用透镜阵列，可以调整出射自透镜阵列的激发光束照射于波长转换元件时的光斑形状，以使经波长转换元件转换的转换光束的光斑形状对应匀光元件的入光端的形状，进而提升光利用率。本专利技术实施例的投影装置因使用上述照明系统，因此能提升光利用率。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明图1是本专利技术一实施例的照明系统的示意图。图2是图1的匀光元件的入光端的示意图。图3是本专利技术一实施例的激发光束于透镜阵列形成的光斑示意图。图4是本专利技术一实施例的激发光束及转换光束在波长转换元件上的光斑示意图。图5是本专利技术另一实施例的照明系统的示意图。图6是本专利技术一实施例的投影装置的方块图。图7是本专利技术一实施例的匀光元件与光阀的示意图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图的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专利技术。图1是本专利技术一实施例的照明系统的示意图。请参考图1及图2，本实施例的照明系统100包括激发光源模块110、分色元件120、波长转换元件130、匀光元件140以及透镜阵列150。激发光源模块110包括多个激发光源111，各激发光源111用于提供激发光束L1。分色元件120配置于这些激发光束L1的传递路径上，且用于让来自激发光源模块110的这些激发光束L1传递至波长转换元件130。波长转换元件130配置于来自分色元件120的这些激发光束L1的传递路径上，以将这些激发光束L1转换成转换光束L2，并反射转换光束L2至分色元件120，其中激发光束L1的波长不同于转换光束L2的波长，而分色元件120用于将转换光束L2传递至匀光元件140。匀光元件140配置于来自分色元件120的转换光束L2的传递路径上，匀光元件140具有入光端141。本实施例中，透镜阵列150可仅使用单组且配置于激发光束L1的传递路径上，透镜阵列150包括多个透镜单元151。图2是图1的匀光元件的入光端的示意图，而图3是本专利技术一实施例的激发光束于透镜阵列形成的光斑示意图。请参照图1、图2与图3，在本实施例中，各透镜单元151的长边151a沿着转换光束L2的传递路径投射至入光端141时，与入光端141的长边141b平行。由于透镜阵列150会对入射的激发光束L1进行整型，激发光束L1于透镜阵列150形成光斑S3且各光斑S3可涵盖至少两个透镜单元151，使出射透镜阵列150的激发光束L1的光斑会对应至透镜单元151的形状，因此，转换光束L2的光斑的长边于入光端141会平行于入光端141的长边141b。请参照图1及图3，在本实施例中，激发光源111例如是激光光源或其他固态光源，但不以此为限。这些激发光源111例如是呈阵列排列。本实施例的激发光源111数量是以20个为例，因而在透镜阵列150上形成20个光斑S3。此外，激发光源模块110还可包括多个准直透镜(collimatinglens)112，分别对应设置于这些激发光源111前方，即准直透镜112位于激发光源111与透镜阵列150之间，这些准直透镜112用于将激发光束L1传递至分色元件120。在另一实施例中，多个准直透镜112也可以替换成一片透镜阵列。上述的分色元件120例如是二向色滤光片(Dichroicfilter)或二向色镜(Dichroicmirror)等分色元件，但不以此为限。分色元件120用于让激发光束L1(例如为蓝色光束)穿过并反射转换光束L2(例如为黄色光束)。在另一照明系统的实施例中，分色元件120也可反射激发光束L1并让转换光束L2通过，但照明系统的光学架构需适当调整。上述的波长转换元件130配置有波长转换材料(未标号)，波长转换材料可为光致发光材料，用以接收短波长光束并藉由光致发光现象产生相对应的转换光束L2(如图1所示)。光致发光材料例如是荧光粉，而波长转换元件130例如是荧光粉转轮，荧光粉转轮具有荧光粉区块(图未示)，而激发光束L1照射于荧光粉区块时会激发出转换光束L2。上述的匀光元件140例如是光积分柱(lightintegrationrod)，但不以此为限。光积分柱可以是实心柱体或空心柱体。本实施例的透镜阵列150例如是配置于激发光源模块110与分色元件120之间，并位于激发光束L1的传递路径上。上述透镜阵列150的各透镜单元151例如具有正屈光度(refractivepower)，举例来说，各透镜单元151可以是平凸透镜或双凸透镜等。在另一实施例中，也可视需求而使各透镜单元151具有负屈光度，举例来说，各透镜单元151可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明系统，其特征在于包括：激发光源模块、分色元件、波长转换元件、匀光元件以及透镜阵列；其中所述激发光源模块包括多个激发光源，各个所述激发光源用于提供激发光束；所述分色元件配置于所述激发光束的传递路径上，且用于让来自所述激发光源模块的所述激发光束传递至所述波长转换元件；所述波长转换元件配置于来自所述分色元件的所述激发光束的传递路径上，以将所述激发光束转换成转换光束，并反射所述转换光束至所述分色元件，所述分色元件用于将所述转换光束传递至所述匀光元件；所述匀光元件配置于来自所述分色元件的所述转换光束的传递路径上，所述匀光元件具有入光端；以及所述透镜阵列配置于所述激发光束的传递路径上，所述透镜阵列包括多个透镜单元，各个所述透镜单元的长边沿着所述转换光束的传递路径投射至所述入光端时，与所述入光端的长边平行。

【技术特征摘要】
1.一种照明系统，其特征在于包括：激发光源模块、分色元件、波长转换元件、匀光元件以及透镜阵列；其中所述激发光源模块包括多个激发光源，各个所述激发光源用于提供激发光束；所述分色元件配置于所述激发光束的传递路径上，且用于让来自所述激发光源模块的所述激发光束传递至所述波长转换元件；所述波长转换元件配置于来自所述分色元件的所述激发光束的传递路径上，以将所述激发光束转换成转换光束，并反射所述转换光束至所述分色元件，所述分色元件用于将所述转换光束传递至所述匀光元件；所述匀光元件配置于来自所述分色元件的所述转换光束的传递路径上，所述匀光元件具有入光端；以及所述透镜阵列配置于所述激发光束的传递路径上，所述透镜阵列包括多个透镜单元，各个所述透镜单元的长边沿着所述转换光束的传递路径投射至所述入光端时，与所述入光端的长边平行。2.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于所述透镜阵列配置于所述激发光源模块与所述分色元件之间。3.如权利要求2所述的照明系统，其特征在于各个所述透镜单元及所述匀光元件的入光端为对应的矩形，各个所述透镜单元的长宽比大于所述匀光元件的所述入光端的长宽比。4.如权利要求3所述的照明系统，其特征在于所述激发光束藉由所述透镜阵列汇聚于所述波长转换元件并形成整体光斑，各个所述透镜单元的长宽比等于所述激发光束于所述波长转换元件的所述整体光斑的长宽比。5.如权利要求3所述的照明系统，其特征在于所述激发光束汇聚于所述波长转换元件的整体光斑的长宽比大于所述转换光束于所述波长转换元件的光斑的长宽比，所述激发光束于所述波长转换元件的所述整体光斑的长度小于所述转换光束于所述波长转换元件的所述光斑的长度。6.如权利要求2所述的照明系统，其特征在于还包括：第一聚光透镜，配置于所述激发光源模块与所述透镜阵列之间；第二聚光透镜，配置于所述分色元件与所述波长转换元件之间；以及第三聚光透镜，配置于所述分色...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志贤，张心悦，翁懿萱，徐若涵，谢启堂，
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