波长转换结构与投影装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种波长转换结构与投影装置，其中，波长转换结构用于配置在投影装置的光源所发出的照明光束的传递路径上。波长转换结构包括转盘、波长转换物质以及散射反射物质。转盘具有光转换区及非光转换区，光转换区环绕非光转换区。波长转换物质配置于转盘上，并对位于光转换区。波长转换物质的能隙小于照明光束中的光子能量。散射反射物质配置于转盘上，并对位于光转换区，且不对位于非光转换区。散射反射物质的能隙大于照明光束中的光子能量。从而本发明专利技术的投影装置具有良好的发光效率及可靠度，并且其所投影出来的影像品质良好。

Wavelength conversion structure and projection device

The invention discloses a wavelength conversion structure and a projection device in which a wavelength conversion structure is configured to be arranged on the transmission path of an illuminating beam emitted by a light source of a projection device. The wavelength conversion structure includes a turntable, a wavelength conversion material, and a scattering reflective substance. The turntable has a light conversion zone and a non light conversion zone, and the light conversion zone surrounds the non light conversion region. The wavelength conversion material is disposed on the turntable and located in the light conversion region. The energy gap of the wavelength conversion material is less than the photon energy in the illumination beam. The scattering reflective material is disposed on the turntable and is located in the light conversion zone and not in the non light conversion region. The energy gap of the scattering reflection substance is greater than that of the photon in the illuminating beam. Therefore, the projection device of the invention has good luminous efficiency and reliability, and the quality of the projected image is good.

【技术实现步骤摘要】
波长转换结构与投影装置
本专利技术涉及一种波长转换结构与投影装置。
技术介绍
投影机为一种用以产生大尺寸画面的显示装置，其成像原理是将光源模组所提供的照明光束藉由光阀转换成影像光束后，再将影像光束透过镜头投射到荧幕以形成影像。投影机对于资讯的传递起了非常大的作用，因此被广泛地用于许多领域。举例而言，使用者利用投影机并搭配投影屏幕，以配合影像源提供影像信息的内容做图式画面的呈现。通常来说，投影机利用激光二极管(LaserDiode)所发出的激光光来激发荧光轮中的荧光粉，藉由激发荧光粉以使荧光粉提供不同颜色的激发光束。传统上，透过带有白色多孔陶瓷材料的胶体涂布于荧光轮转盘上，再将荧光胶涂布于白色多孔陶瓷材料上。然而，这样的荧光轮衍生了以下问题。带有白色多孔陶瓷材料的胶体多少决定了荧光轮的信赖度以及发光效率，若带有白色多孔陶瓷材料的胶体中的白色多孔陶瓷材料的比例低(胶体比例较多)，则其散射或反射的效果不佳；相对而言，若带有白色多孔陶瓷材料的胶体中的白色多孔陶瓷材料的比例高(胶体比例较低)，则带有白色多孔陶瓷材料的胶体附着于转盘的附着性较差。此外，由于带有白色多孔陶瓷材料的胶体裸露于空气等环境介质中，当荧光轮旋转时会导致白色多孔陶瓷材料掉落于投影机的镜头上，除了会影响荧光轮本身的发光效率及可靠度，同时也会使投影机的发光效率、可靠度以及其所投影出来的影像品质下降。另外，由于高能量的激光光持续照射荧光轮时会产生大量的热能，而导致荧光轮中的荧光粉发生热消光(ThermalQuenching)的现象，即荧光轮的光转换能力随着温度提高而大幅下降的现象。综合以上，如何解决上述问题，实为目前本领域研发人员研发的重点之一。“
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
”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属
中普通技术人员所知道的公知技术。在“
技术介绍
”段落所揭露的内容，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，在本专利技术申请前已被所属
中普通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波长转换结构，其具有良好的发光效率以及可靠度。本专利技术提供一种投影装置，其具有上述的波长转换结构，并具有良好的发光效率以及可靠度。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，本专利技术的一实施例提出一种波长转换结构，其用于配置在投影装置的光源所发出的照明光束的传递路径上。波长转换结构包括转盘、波长转换物质以及散射反射物质。转盘具有光转换区及非光转换区，光转换区环绕非光转换区。波长转换物质配置于转盘上，并对位于光转换区，其中波长转换物质的能隙小于照明光束中的光子能量。散射反射物质配置于转盘上，并对位于光转换区，且不对位于非光转换区，其中散射反射物质的能隙大于照明光束中的光子能量。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提出一种投影装置，其包括照明系统、光阀以及成像系统。照明系统包括光源以及上述的波长转换结构。光源提供照明光束。上述的波长转换结构配置在光源所发出的照明光束的传递路径上。光阀将来自上述的波长转换结构的转换光束转换为影像光束。成像系统配置于影像光束的传递路径上。基于上述，本专利技术的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本专利技术的实施例的波长转换结构中的波长转换物质及散射反射物质皆对位于光转换区，且散射反射物质不对位于非光转换区，因此散射反射物质裸露于环境介质(例如是空气)的机率较低，大幅降低了散射反射物质掉落的情况。因此本专利技术的实施例的波长转换结构具有良好的发光效率及可靠度。进一步来说，至少因为本专利技术的实施例的投影装置包括上述的波长转换结构，本专利技术的实施例的投影装置可以大幅地避免散射反射物质掉落于投影装置中的其他元件(例如是投影镜头)的情形，因此本专利技术的实施例的投影装置具有良好的发光效率及可靠度，并且其所投影出来的影像品质良好。为让本专利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与图1B分别为本专利技术不同实施例的投影装置的方块图。图2A是依照本专利技术的一实施例的一种波长转换结构的构造图。图2B为图2A的波长转换结构的爆炸图。图2C为图2A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。图2D为图2C中区域A的放大剖面示意图。图3A是依照本专利技术的另一实施例的一种波长转换结构的构造图。图3B为图3A的波长转换结构的爆炸图。图3C为图3A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。图3D为图3C中区域A的放大剖面示意图。图4A是依照本专利技术的又一实施例的一种波长转换结构的构造图。图4B为图4A的波长转换结构的爆炸图。图4C为图4A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。图4D为图4C中区域A的放大剖面示意图。图5A是依照本专利技术的再一实施例的一种波长转换结构的构造图。图5B为图5A的波长转换结构的爆炸图。图5C为图5A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。图5D为图5C中区域A的放大剖面示意图。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，在以下配合参考图式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1A与图1B分别为本专利技术不同实施例的投影装置的方块图。请参照图1A，本实施例的投影装置200a包括照明系统210、光阀220(LightValue)以及成像系统230。具体而言，照明系统210包括光源212以及波长转换结构100。照明系统210中的光源212提供照明光束IL。波长转换结构100配置在来自光源212所发出的照明光束IL的传递路径上。光阀220配置在来自波长转换结构100的转换光束IL’的路径上，并将来自波长转换结构100的转换光束IL’转换为影像光束B。在本实施例中，波长转换结构100用以将来自光源212所发出的照明光束IL依序转换成多种不同颜色(例如是红光、绿光、黄光)的转换光束IL’，但不以此为限。举例来说，转换光束IL’可包括部分照明光束IL，例如部分照明光束IL为蓝光，可透过具有扩散功能的光学组件进行转换后与多种不同颜色的光束形成转换光束IL’，上述内容可根据技术人员的设计而定。随后，光阀220可将依序来自波长转换结构100的不同颜色的转换光束IL’转换成影像光束B，再藉由成像系统230依序投射出影像光束B，以在荧幕上产生影像画面。具体而言，在本实施例中，光源212例如是激光二极管(LaserDiode)或者是发光二极管(LightEmittingDiode)，且光源212例如是用以发出蓝光、紫光或者是其他短波长的光，本专利技术并不限于此。波长转换结构100例如是荧光轮(PhosphorWheel)，本专利技术并不限于此。光阀220例如是数字微镜元件(DigitalMicro-mirrorDevice,DMD)或者是硅基液晶面板(Liquid-crystal-onSiliconPanel,LCOSpanel)，本专利技术并不限于此。成像系统230例如是投影镜头(ProjectionLens)，本专利技术并不限于此。在此必须说明的是，下述实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影装置，包括照明系统、光阀以及成像系统，其中，其特征在于，该照明系统包括光源和波长转换结构，该光源提供照明光束，该波长转换结构配置在该光源所发出的该照明光束的传递路径上，该波长转换结构包括：转盘，具有光转换区及非光转换区，该光转换区环绕该非光转换区；波长转换物质，配置于该转盘上，并对位于该光转换区，其中该波长转换物质的能隙小于该照明光束中的光子能量；以及散射反射物质，配置于该转盘上，并对位于该光转换区，且不对位于该非光转换区，其中该散射反射物质的能隙大于该照明光束中的光子能量；该光阀将来自该波长转换结构的转换光束转换为影像光束，该成像系统配置于该影像光束的传递路径上。

【技术特征摘要】
1.一种投影装置，包括照明系统、光阀以及成像系统，其中，其特征在于，该照明系统包括光源和波长转换结构，该光源提供照明光束，该波长转换结构配置在该光源所发出的该照明光束的传递路径上，该波长转换结构包括：转盘，具有光转换区及非光转换区，该光转换区环绕该非光转换区；波长转换物质，配置于该转盘上，并对位于该光转换区，其中该波长转换物质的能隙小于该照明光束中的光子能量；以及散射反射物质，配置于该转盘上，并对位于该光转换区，且不对位于该非光转换区，其中该散射反射物质的能隙大于该照明光束中的光子能量；该光阀将来自该波长转换结构的转换光束转换为影像光束，该成像系统配置于该影像光束的传递路径上。2.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该波长转换物质包覆该散射反射物质。3.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该波长转换结构还包括另一波长转换物质，其中该另一波长转换物质与该散射反射物质混合成混合物，且该另一波长转换物质的能隙小于该照明光束中的光子能量。4.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该波长转换结构还包括：第一固定结构与第二固定结构，夹设于该波长转换物质与该转盘之间，其中该第一固定结构沿着该散射反射物质的外周缘环绕该非光转换区，该第二固定结构沿着该散射反射物质的内周缘环绕该非光转换区。5.如权利要求4所述的投影装置，其特征在于，该散射反射物质、该第一固定结构以及该第二固定结构位于同一层。6.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该波长转换物质与该散射反射物质混合成混合物。7.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该转盘还具有开口，该开口连接于该光转换区以共同环绕该非光转换区。8.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该转盘还具有光反射物质，该光反射物质连接于该光转换区以共同环绕该非光转换区。9.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡佳伦，黄于铵，
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