照明系统、波长转换模块、投影装置以及照明控制方法制造方法及图纸

技术编号:24798043 阅读:33 留言:0更新日期:2020-07-07 20:48
一种照明系统、波长转换模块、投影装置以及照明控制方法。照明系统包括多个激发光源模块以及波长转换模块。激发光源模块用于分别发出多个激发光束。波长转换模块位于激发光束的传递路径上,且包括基板、第一区域以及第二区域。第一区域与第二区域分别位于基板彼此相对的第一表面与第二表面上。当照明系统处于高彩度照明模式时,其中一激发光源模块朝向第一区域提供激发光束,激发光束经由第一区域形成第一照明光束。当控制模块控制照明系统处于高亮度照明模式时,其中一激发光源模块朝向第二区域提供激发光束,激发光束经由第二区域形成第二照明光束。投影装置包括照明系统,以达到良好的可靠度以及使输出的影像光束有良好的色彩表现。

【技术实现步骤摘要】
照明系统、波长转换模块、投影装置以及照明控制方法
本专利技术是有关于一种光学系统、光学模块、包含上述光学系统的光学装置以及一种控制方法,且特别是有关于一种照明系统、波长转换模块、投影装置以及照明控制方法。
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。一般而言,这些固态光源的激发光会被投影装置中的波长转换模块上的波长转换材料转换而产生不同颜色的转换光。且为了满足色彩表现的需求,在投影装置的后段光路上会放置一滤光模块,波长转换模块上的转换光经过滤光模块后滤出预定的色光。这些色光经由光阀的调变将影像光束投影至外界。已知采用激光二极管的投影装置产生红绿光较符合成本的做法为使用蓝光激光二极管激发波长转换模块中含有绿色或黄色荧光粉的区域来产生黄绿光。并且,含有绿色荧光粉的波长转换区域会与滤光模块的绿色滤光区对应,以将绿色转换光滤出符合预期的绿光;含有黄色荧光粉的波长转换区域会与滤光模块的红色与黄色滤光区对应,以分别将黄色转换光滤出符合预期的红光及黄光。然而,由于投影装置常需依据使用情境来设计不同的显示模式,来控制画面的色彩表现,以满足对于使用者的需求,如:在剧院模式下,对于画面的色彩表现要求较高,尤其是红色的表现,因此需提高输出的红色色光所对应的时序中的激发光的电流强度,以使影像光束的色彩表现能达到预期,但在简报模式时,对画面的亮度表现要求较高,因此使输出的绿色或黄色色光对应的时序中的激发光的电流强度加大,以提高影像光束的亮度。然而,如此一来,对于波长转换模块来说,其在剧院模式下的输出的红色色光对应的时序中被激发光照射的区域所需承受的激发光的能量密度亦会相对提高,而可能使此区域产生劣化与烧毁的现象,进而影响波长转换模块的发光效率以及可靠度,并同时影响照明系统与投影装置的可靠度以及色彩表现。“
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本领域技术人员所知道的已知技术。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,具有良好的可靠度以及使输出的光束具有良好的色彩表现。本专利技术提供一种波长转换模块,具有良好的可靠度以及使输出的光束具有良好的色彩表现。本专利技术提供一种投影装置,具有良好的可靠度以及使输出的光束具有良好的色彩表现。本专利技术提供一种照明控制方法,能简易地调整照明光束,并使最后输出的影像光束具有良好的色彩表现。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照明系统。照明系统包括多个激发光源模块以及波长转换模块。激发光源模块用于分别发出多个激发光束。波长转换模块位于激发光束的传递路径上,且包括基板、第一区域以及第二区域。基板具有彼此相对的第一表面以及第二表面。第一区域位于基板的第一表面上,并位于激发光束的传递路径上,且具有第一内环状区与第一外环状区,其中第一外环状区围绕第一内环状区。第二区域位于基板的第二表面上,并位于激发光束的传递路径上,且具有第二内环状区与第二外环状区,其中第二外环状区围绕第二内环状区。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模块。波长转换模块包括基板、第一区域以及第二区域。基板具有彼此相对的第一表面以及第二表面。第一区域位于基板的第一表面上,且具有第一内环状区与第一外环状区,其中第一外环状区围绕第一内环状区。第二区域位于基板的第二表面上,且具有第二内环状区与第二外环状区,其中第二外环状区围绕第二内环状区。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。投影装置包括上述的照明系统、至少一光阀以及投影镜头。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。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照明控制方法,用于控制投影装置中的照明系统。照明系统具有高彩度照明模式以及高亮度照明模式,且照明系统包括多个激发光源模块以及波长转换模块,激发光源模块用于分别发出多个激发光束,波长转换模块位于激发光束的传递路径上,且包括基板、第一区域以及第二区域,基板具有彼此相对的第一表面以及第二表面,第一区域位于基板的第一表面上,第二区域位于基板的第二表面上。照明控制方法包括下列步骤。当照明系统处于高彩度照明模式时,其中一激发光源模块朝向第一区域提供激发光束,激发光束经由第一区域形成第一照明光束,或者当照明系统处于高亮度照明模式时,其中一激发光源模块朝向第二区域提供激发光束,激发光束经由第二区域形成第二照明光束。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。在本专利技术的实施例中,照明系统以及投影装置借由在波长转换模块的基板的第一表面与第二表面分别配置不同结构的波长转换区域,而能在选择不同照明模式时,可以使激发光束照射至波长转换模块的不同表面上的对应波长转换区域。如此,照明系统以及投影装置将可视照明模式的需求,而对应地配置位于波长转换模块的不同表面上各个波长转换区的范围或材料,进而兼顾照明系统以及投影装置的可靠度与输出光束的色彩表现,并能借此更广地调整色彩混合比例。此外,本专利技术的实施例的照明控制方法能简易地调整上述照明系统以及投影装置中的照明光束,而能在选择不同照明模式时,使激发光束照射至波长转换模块的不同表面上的对应波长转换区域,进而使最后输出的影像光束具有良好的色彩表现。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1是本专利技术一实施例的一种投影装置的光学架构示意图。图2A是图1的波长转换模块的第一区域的正视示意图。图2B是图1的波长转换模块的第二区域的正视示意图。图3A是本专利技术一实施例的一种控制模块与其他构件的方块图。图3B是本专利技术一实施例的一种照明控制方法的流程图。图4A是图1的第一分光元件的第一分光区对于不同色光的穿透率与发光波长的关系图。图4B是图1的第一分光元件的第二分光区对于不同色光的穿透率与发光波长的关系图。图4C是图1的第三分光元件的第三分光区对于不同色光的穿透率与发光波长的关系图。图4D是图1的第三分光元件的第四分光区对于不同色光的穿透率与发光波长的关系图。图4E至图4H是图1的投影装置的不同色光的光路示意图。图5A与图5B分别是本专利技术一实施例的另一种波长转换模块的第一区域与第二区域的正视示意图。图6A与图6B分别是本专利技术一实施例的又一种波长转换模块的第一区域与第二区域的正视示意图。具体实施方式有关本发本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种照明系统,其特征在于,所述照明系统包括多个激发光源模块以及波长转换模块,其中:/n所述多个激发光源模块用于分别发出多个激发光束;以及/n所述波长转换模块位于所述激发光束的传递路径上,且包括基板、第一区域以及第二区域,其中:/n所述基板具有彼此相对的第一表面以及第二表面;/n所述第一区域位于所述基板的所述第一表面上,并位于所述激发光束的传递路径上,且具有第一内环状区与第一外环状区,其中所述第一外环状区围绕所述第一内环状区;以及/n所述第二区域位于所述基板的所述第二表面上,并位于所述激发光束的传递路径上,且具有第二内环状区与第二外环状区,其中所述第二外环状区围绕所述第二内环状区。/n

【技术特征摘要】
1.一种照明系统,其特征在于,所述照明系统包括多个激发光源模块以及波长转换模块,其中:
所述多个激发光源模块用于分别发出多个激发光束;以及
所述波长转换模块位于所述激发光束的传递路径上,且包括基板、第一区域以及第二区域,其中:
所述基板具有彼此相对的第一表面以及第二表面;
所述第一区域位于所述基板的所述第一表面上,并位于所述激发光束的传递路径上,且具有第一内环状区与第一外环状区,其中所述第一外环状区围绕所述第一内环状区;以及
所述第二区域位于所述基板的所述第二表面上,并位于所述激发光束的传递路径上,且具有第二内环状区与第二外环状区,其中所述第二外环状区围绕所述第二内环状区。


2.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述第一内环状区具有第一反射区域以及第一波长转换区域,且所述第二内环状区具有第二反射区域以及第二波长转换区域。


3.根据权利要求2所述的照明系统,其特征在于,所述第一波长转换区域包含第一波长转换材料与第一结合材料,以及所述第二波长转换区域包含所述第一波长转换材料与第二结合材料。


4.根据权利要求3所述的照明系统,其特征在于,所述第一结合材料与所述第二结合材料相同。


5.根据权利要求3所述的照明系统,其特征在于,所述第一结合材料与所述第二结合材料不同。


6.根据权利要求2所述的照明系统,其特征在于,所述第一内环状区的所述第一波长转换区域与所述第二内环状区的所述第二波长转换区域具有相同角度。


7.根据权利要求2所述的照明系统,其特征在于,所述第一内环状区的所述第一波长转换区域包含第一子波长转换区域与第二子波长转换区域,所述第二内环状区的所述第二波长转换区域包含第三子波长转换区域与第四子波长转换区域,所述第一子波长转换区域与所述第三子波长转换区域相对应,且所述第二子波长转换区域与所述第四子波长转换区域相对应。


8.根据权利要求7所述的照明系统,其特征在于,所述第一内环状区的所述第二子波长转换区域与所述第二内环状区的所述第四子波长转换区域具有相同角度。


9.根据权利要求8所述的照明系统,其特征在于,所述第一波长转换区域中的所述第一子波长转换区域包含所述第一波长转换材料,所述第一波长转换区域中的所述第二子波长转换区域包含第二波长转换材料,所述第二波长转换区域中的所述第三子波长转换区域包含所述第一波长转换材料,所述第二波长转换区域中的所述第四子波长转换区域包含所述第二波长转换材料,且经由所述第二波长转换材料而形成的色光的波长大于经由所述第一波长转换材料而形成的色光的波长。


10.根据权利要求7所述的照明系统,其特征在于,所述第一内环状区的所述第二子波长转换区域与所述第二内环状区的所述第四子波长转换区域具有不同角度。


11.根据权利要求7所述的照明系统,其特征在于,还包括:
第一分光元件,位于来自所述第一区域的光线的传递路径上,用于使第一色光通过,当所述第二子波长转换区域进入所述激发光束的照射范围时,所述激发光束经由所述第二子波长转换区域以及所述第一分光元件而形成所述第一色光;以及
第二分光元件,位于来自所述第二区域的光线的传递路径上,用于使所述第一色光通过,当所述第四子波长转换区域进入所述激发光束的照射范围时,所述激发光束经由所述第四子波长转换区域以及所述第二分光元件而形成所述第一色光。


12.根据权利要求2所述的照明系统,其特征在于,所述照明系统还包括控制模块,且所述照明系统具有高彩度照明模式以及高亮度照明模式,当所述控制模块用于控制所述照明系统处于所述高彩度照明模式时,所述激发光束经由所述第一区域形成第一照明光束,且当所述控制模块用于控制所述照明系统处于所述高亮度照明模式时,所述激发光束经由所述第二区域形成第二照明光束。


13.根据权利要求12所述的照明系统,其特征在于,所述照明系统处于所述高彩度照明模式时,所述控制模块控制其中一所述激发光源模块朝向所述第一区域提供所述激发光束。


14.根据权利要求12所述的照明系统,其特征在于,所述照明系统处于所述高亮度照明模式时,所述控制模块控制其中一所述激发光源模块朝向所述第二区域提供所述激发光束。


15.根据权利要求12所述的照明系统,其特征在于,各所述激发光源模块包括第一激发光源与第二激发光源,当所述照明系统处于所述高彩度照明模式时,所述控制模块在不同时段中分别开启或关闭朝向所述第一区域提供所述激发光束的所述第一激发光源与所述第二激发光源,以在不同时段中形成分别包含第一色光、第二色光、第三色光以及第四色光的所述第一照明光束,当所述照明系统处于所述高亮度照明模式时,所述控制模块在不同时段中分别开启或关闭朝向所述第二区域提供所述激发光束的所述第一激发光源与所述第二激发光源,以在不同时段中形成分别包含所述第一色光、所述第二色光、所述第三色光以及所述第四色光的所述第二照明光束。


16.根据权利要求15所述的照明系统,其特征在于,所述第一内环状区的所述第一波长转换区域包含第一子波长转换区域与第二子波长转换区域,所述第一外环状区具有第三反射区域以及第三波长转换区域,其中当所述照明系统处于所述高彩度照明模式时,
所述控制模块在第一时段中关闭所述第一激发光源且开启所述第二激发光源,以使所述激发光束经由所述第一内环状区的所述第二子波长转换区域形成所述第一照明光束的所述第一色光,
所述控制模块在第二时段中开启所述第一激发光源且关闭所述第二激发光源,以使所述激发光束经由所述第一外环状区的所述第三波长转换区域形成所述第一照明光束的所述第二色光,
所述控制模块在第三时段中同时开启所述第一激发光源与所述第二激发光源,且当所述激发光束照射于所述第一内环状区的所述第一子波长转换区域时,所述激发光束经由所述第一外环状区的所述第三波长转换区域与所述第一内环状区的所述第一子波长转换区域形成所述第一照明光束的所述第三色光,
当所述控制模块在第四时段中同时开启所述第一激发光源与所述第二激发光源,且所述激发光束照射于所述第一反射区域与所述第三反射区域时,所述激发光束经由所述第一反射区域与所述第三反射区域形成所述第四色光。


17.根据权利要求15所述的照明系统,其特征在于,所述第二内环状区的所述第二波长转换区域包含第三子波长转换区域与第四子波长转换区域,所述第二外环状区具有第四反射区域以及第四波长转换区域,其中当所述照明系统处于所述高亮度照明模式时,
所述控制模块在第一时段中关闭所述第一激发光源且开启所述第二激发光源开启,以使所述激发光束...

【专利技术属性】
技术研发人员:林钧尉张心悦
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

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