六原色固态光源与其操作方法_2

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[0066]B’第二蓝光区域
【具体实施方式】
[0067]以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神,任何所属领域技术人员在了解本发明的较佳实施例后,当可由本发明所教示的技术,加以改变及修饰,其并不脱离本发明的精神与范围。
[0068]鉴于现有作为提供两组独立光源的六原色光源中,其每一组独立光源的三原色(红、绿以及蓝色)为由激光光源构成。而绿光激光由于效率不高且价钱昂贵,使得整体光源成本上升。另外,作为两组独立光源,红光激光必须选用两组具有鉴别率的波长,为了选用作为适当的激光光源,整体光源成本势必也会提升。
[0069]本发明的六原色固态光源以激光光源以及光致发光组件作为光源,其中激光光源所发射的光束一部分激发光致发光组件,所激发的光线再与另一部分的激光光线共同作为光源使用。并且搭配多频段滤波片,将光路设计为六原色固态光源输出两组波长互不重叠的原色组合。除此之外,额外搭配控制器,使得两组原色组合分别成为观察者左眼和右眼的影像,以使观察者得到立体显示影像。
[0070]请参照图1,图1为依照本发明六原色固态光源一实施例的架构示意图。六原色固态光源100包含第一光源110、第二光源112、第三光源114、第一光致发光件130、第二光致发光件132、第一光学模块120、第二光学模块122、多频段滤波片150以及棱镜组200。
[0071]第一光源110、第二光源112以及第一光致发光件130为第一光源组合,而第一光学模块120用以导引第一光源110、第二光源112以及第一光致发光件130发射的光线。
[0072]于第一光源组合中,第一光源110用以提供具有第一波长的光束,其中第一光源110为激光光源,且第一波长波峰位于为442纳米(nm)至448纳米(nm)之间,即第一光源110所提供的色光为蓝光。
[0073]第二光源112用以提供具有第三波长的光束,其中第二光源112为激光光源,且第三波长波峰位于为637纳米(nm)至641纳米(nm)之间,即第二光源112所提供的色光为红光。
[0074]第一光致发光件130受激发后提供具有第二波长的光束,其中第一光致发光件130为由绿色荧光粉材料构成,且第二波长为自470纳米(nm)至700纳米(nm)的波段,也就是说,第一光致发光件130所提供的色光为绿光。
[0075]第三光源114以及第二光致发光件132为第二光源组合,而第二光学模块122用以导引第三光源114以及第二光致发光件132的光线。
[0076]于第二光源组合中,第三光源114用以提供具有第四波长的光束,其中第三光源114为激光光源,且第四波长波峰位于为463纳米(nm)至467纳米(nm)之间,即第三光源114所提供的色光为蓝光。
[0077]第二光致发光件132受激发后提供具有第五波长的光束,其中第二光致发光件132为由黄色荧光粉材料构成,且第五波长为自480纳米(nm)至700纳米(nm)的波段。也就是说,第二光致发光件132所提供的色光为黄光。
[0078]第一光源组合以及第二光源组合中,其激光光源所发射光线的波长彼此不重叠,而荧光粉材料光源的波段有部份重叠,如图2所示,图2为本发明六原色固态光源的第一光源组合以及第二光源组合的频谱图。图2中波长由短至长依序第一光源110、第三光源114、第一光致发光件130、第二光致发光件132以及第二光源112。
[0079]第一光学模块120用以引导将第一光源110的蓝光射入第一光致发光件130作激发,并且引导第一光源110、第二光源112以及第一光致发光件130所发射的光整合于一起后射向同一方向。第一光学模块120包含第一偏振分光镜140、第一波片160以及透镜组180。
[0080]请先看到图3,图3为本发明六原色固态光源的第一偏振分光镜的穿透频谱图。第一偏振分光镜140对P极化和S极化的光线有不同的穿透频谱,而为了方面说明,第一光源110、第二光源112以及第一光致发光件130的波长位置也一并列于图3中。
[0081]以P极化的光线来说,第一偏振分光镜140将波段465纳米(nm)至610纳米(nm)的光线反射,而波段465纳米(nm)至610纳米(nm)以外的光线将穿透第一偏振分光镜140。
[0082]以S极化的光线来说,第一偏振分光镜140将波段423纳米(nm)至650纳米(nm)的光线反射,而波段423纳米(nm)至650纳米(nm)以外的光线将穿透第一偏振分光镜140。
[0083]以第一光源110所提供的光线为例,若第一光源110相对第一偏振分光镜140为P极化,则第一光源110的光线将穿透第一偏振分光镜140。反之,若第一光源110相对第一偏振分光镜140为S极化,则第一光源110的光线将于第一偏振分光镜140反射。
[0084]另一方面,第二光源112所提供的光线也与第一光源110相同,即相对第一偏振分光镜140为P极化时穿透,而若为S极化则反射。
[0085]除此之外,第一光致发光件130受激发的第二波长光束,其主要波包于第一偏振分光镜140的P极化以及S极化范围内皆大致为反射,因此其偏振态与第一偏振分光镜140相对无关。
[0086]请再回到图1,第一光学模块120中的第一波片160为四分之一波片。当光线穿透第一波片160时,光线在穿透前与穿透后产生四分之一个波长的相位差。透镜组180包含第一透镜192以及第二透镜194。第一透镜192以及第二透镜194的共同配置可使得射向第一光致发光件130的光线聚焦于第一光致发光件130。同样地,当光线自第一光致发光件130射出时,光线将透过透镜组180的导引而在扩散后均匀射出。
[0087]第二光学模块122用以引导将第三光源114的蓝光射入第二光致发光件132作激发,并且引导第三光源114以及第二光致发光件132所发的光线整合于一起后射向同一方向。第二光学模块122包含第二偏振分光镜142、第二波片162以及透镜组180。
[0088]请先看到图4,图4为本发明六原色固态光源的第二偏振分光镜的穿透频谱图。第二偏振分光镜142对P极化和S极化的光线有不同的穿透频谱,而为了方面说明,第三光源114以及第二光致发光件132的波长位置也一并列于图4中。
[0089]以P极化的光线来说,第二偏振分光镜142将波长442纳米(nm)以下的光线反射,而波长442纳米(nm)以上的光线将穿透第二偏振分光镜142。
[0090]以S极化的光线来说,第二偏振分光镜142将波长485纳米(nm)以下的光线反射,而波长485纳米(nm)以上的光线将穿透第二偏振分光镜142。
[0091]以第三光源114所提供的光线为例,若第三光源114相对第二偏振分光镜142为P极化,则第三光源114的光线将穿透第二偏振分光镜142。反之,若第三光源114相对第二偏振分光镜142为S极化,则第三光源114的光线将于第二偏振分光镜142反射。
[0092]除此之外,第二光致发光件132受激发的第五波长光束,于其主要波包于第二偏振分光镜142的P极化以及S极化范围内皆大致为穿透,因此其偏振态与第二偏振分光镜142相对无关。
[0093]请再回到图1,第二光学模块122中的第二波片162为四分之一波片。当光线穿透第二波片162时,光线在穿透前与穿透后产生四分之一个波长的相位差。透镜组180包含第一透镜192以及第二透镜194。第一透镜192以及第二透镜194的共同配置可使得通过透镜组180的光线聚焦于第二光致发光件132。同样地,当光线自第二光致发光件132射出时,光线将透过透镜组180的导引而在扩散后均匀射出。
[0094]第一光源组合与第二光源组合的光线分别受到第一光学模块120以及第二光学模块122的导引后最终将射向多频段滤波片150。根据本发明一实施例,多频段滤波片150能够使波长范围落入第一波段或第二波段的光束反射而使其他波长范围的光束穿透。
[0095]请看到图5,图5为本发明六原色固态光源的多频段滤波片的穿透频谱图。多频段滤波片150对不同的波长波段区间有不同的穿透率。根据本发明一实施例,当入射多频段滤波片150的光线波长范围为第一波段210内或第二波段212内时将发生反射,其中第一波段210范围为自453纳米(nm)至495纳米(nm),而第二波段212范围为自536纳米(nm)至620纳米(nm)。相反地,当入射多频段滤波片150的光线波长范围不在第一波段210内或第二波段212内时,光线将穿透多频段滤波片150。
[0096]请再回到图1,棱镜组200包含第一棱镜202以及第二棱镜204,且第一棱镜202与第二棱镜204用以定义全反射间隙206于其间。棱镜组200与全反射间隙206之间的界面会将来自多频段滤波片150的光反射至目标位置。
[0097]根据本发明一实施例,棱镜组200中的第二棱镜204设置于第二偏振分光镜142与第二波片162之间,其中第二偏振分光镜142与第二波片162分别贴覆于第二棱镜204上。第二棱镜204
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