光源模块与色轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光源模块与色轮的制作方法。
【背景技术】
[0002]近年来随着投影装置的制造技术的提升，具轻薄短小的投影装置已成为市场的主流，因此用以提供投影装置的光束的光源模块亦需趋向小尺寸发展，以配合投影装置的尺寸的需求。然而一旦缩小了显示光源模块的体积，显示光源模块内能够摆放的元件便有限。如此一来，如何在有限的元件当中，仍然维持高效率与低耗能的光源输出，为目前业界努力改善的问题之一。
【发明内容】
[0003]本发明的一目的是提供一种光源模块，包含光源、色轮、致动器与反射单元。光源提供具第一波段的光束。色轮于光路上与光源对应设置，具有外圈与内圈，内圈的半径小于外圈的半径。色轮包含波长转换区与多个滤光区。波长转换区置于外圈。波长转换区用以将部分的第一波段光束转换为第二波段光束。波长转换区具有波长转换材料，包含钇铝石榴石(YAG)萤光粉。滤光区置于内圈。滤光区分别用以过滤出所欲波段的光束。致动器与色轮连结，用以驱动色轮转动。反射单元于光路上与色轮对应设置，用以反射穿透色轮外圈的光束至色轮内圈。于同一时序中，光束打至色轮内圈的位置介于光束打至色轮外圈的位置与色轮的轴心之间。
[0004]在一或多个实施方式中，光源模块还包括透镜，用以聚焦入射色轮外圈的光束，并收集穿透色轮内圈的光束。
[0005]在一或多个实施方式中，光源模块还包括透镜，用以收集穿透色轮外圈的光束，并聚焦入射色轮内圈的光束。
[0006]在一或多个实施方式中，色轮还包括穿透区，置于色轮的外圈。
[0007]在一或多个实施方式中，色轮还包括扩散片，置于色轮内圈，且毗邻穿透区设置。
[0008]在一或多个实施方式中，色轮还包括混光区，置于色轮外圈。混光区用以将部分的第一波段光束转换为第三波段光束，且第三波段光束与第一波段光束一并混光为第四波段光束。
[0009]在一或多个实施方式中，混光区的材料为镏铝石榴石(LuAG)、硅氧氮化物、硅氧化合物或上述的任意组合。
[0010]在一或多个实施方式中，反射单元包含第一反射元件与第二反射元件。第一反射元件用以反射穿透色轮外圈的光束至第二反射元件，且第二反射元件用以将来自第一反射元件的光束反射至色轮内圈。
[0011]本发明的另一目的是提供一种光源模块，包含光源、色轮、致动器、第一分光元件与第一反射元件。光源提供具第一波段的光束。色轮于光路上与光源对应设置，具有外圈与内圈，内圈的半径小于外圈的半径。色轮包含波长转换区与多个滤光区。波长转换区置于外圈。波长转换区用以将部分的第一波段光束转换为第二波段光束，并反射第二波段光束。波长转换区具有波长转换材料，且波长转换材料的材质包含钇铝石榴石(YAG)萤光粉。滤光区置于内圈。滤光区分别用以过滤出所欲波段的光束。致动器与色轮连结，用以驱动色轮转动。第一分光元件于光路上设置于光源及色轮之间，容许第一波段光束通过，且反射第二波段光束。第一反射元件用以将来自第一分光元件的光束反射至色轮内圈。于同一时序中，光束打至色轮内圈的位置介于光束打至色轮外圈的位置与色轮的轴心之间。
[0012]在一或多个实施方式中，光源模块还包括透镜，置于第一分光元件与色轮之间以及第一反射元件与色轮之间。
[0013]在一或多个实施方式中，色轮还包括穿透区，置于色轮内圈。
[0014]在一或多个实施方式中，部分的第一波段光束能够穿透色轮的部分波长转换区，且光源模块还包括第二反射元件与第二分光元件。第二反射元件用以反射穿透色轮内圈的光束。第二分光元件容许穿透波长转换区的光束通过，且反射来自第二反射元件的光束。
[0015]在一或多个实施方式中，光源模块还包括透镜，置于第二反射元件与色轮之间以及第二分光元件与色轮之间。
[0016]在一或多个实施方式中，色轮还包括挡光区，置于色轮内圈，用以阻挡第二波段光束通过。
[0017]本发明的又一目的是提供一种色轮的制作方法，包含:制作多个扇形拼块以及组合扇形拼块以形成色轮。其中制作每一扇形拼块包含:使用第一遮罩暴露出透明板的第一区域，并挡住透明板的第二区域，第一区域的半径小于第二区域的半径。形成滤光层于第一区域。去除第一遮罩。使用第二遮罩挡住第一区域，并暴露出第二区域。形成波长转换材料于第二区域。去除第二遮罩。
[0018]在一或多个实施方式中，波长转换材料包含钇铝石榴石(YAG)萤光粉。
[0019]在一或多个实施方式中，制作每一扇形拼块还包括在形成波长转换材料之前，形成反射膜或分色镜于第二区域上。
[0020]在一或多个实施方式中，制作每一扇形拼块还包括全面形成抗反射层于透明板上。
[0021]因本实施方式的波长转换材料包含钇铝石榴石(YAG)萤光粉，因此只要单一波长转换区即可搭配不同的滤光区，以得到不同波长且符合色域需求的光束。另外，钇铝石榴石萤光粉具有良好的散热特性。再加上波长转换区置于色轮外圈，有利于波长转换区整体的散热。另一方面，因于同一时序中，光束打至色轮的内圈的位置介于光束打至色轮的外圈的位置与色轮的轴心之间，因此有助于缩小光源模块的整体体积。
【附图说明】
[0022]图1为本发明一实施方式的光源模块的光路示意图。
[0023]图2为图1的色轮的一实施方式的正视图。
[0024]图3为图1的色轮的另一实施方式的正视图。
[0025]图4为图1的光源模块于其他时序时的光路示意图。
[0026]图5为图1的色轮的又一实施方式的正视图。
[0027]图6A为本发明另一实施方式的光源模块于多个时序的光路示意图。
[0028]图6B为图6A的光源模块于其他时序的光路示意图。
[0029]图7为图6A的色轮的正视图。
[0030]图8A至图8H为本发明一实施方式的色轮的制作方法于各步骤的工艺流程图。
[0031]其中，附图标记说明如下:
[0032]100:光源
[0033]150,950:色轮
[0034]152:轴心
[0035]160:外圈
[0036]162:波长转换区
[0037]163,963:波长转换材料
[0038]比4、194:穿透区
[0039]166:混光区
[0040]180:内圈
[0041]182、184、186、188:滤光区
[0042]192:扩散片
[0043]196:挡光区
[0044]200:致动器
[0045]250:反射单元
[0046]260,650:第一反射元件
[0047]270,750:第二反射元件
[0048]350、400:透镜
[0049]450:第三反射元件
[0050]500:积分柱
[0051]600:第一分光兀件
[0052]700:第二分光元件
[0053]955:扇形拼块
[0054]955’:透明板
[0055]957:抗反射层
[0056]960:第二区域
[0057]972:反射膜
[0058]980:第一区域
[0059]982:滤光层
[0060]M2:第二遮罩[0061 ] Ml:第一遮罩
[0062]P1、P2:位置
[0063]W:宽度
【具体实施方式】
[0064]以下将以附图公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些公知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出之。
[0065]请同时参照图1与图2，其中图1为本发明一实施方式的光源模块的光路示意图，图2为图1的色轮150的一实施方式的正视图。光源模块包含光源100、色轮150、致动器200与反射单元250。光源100提供具第一波长的光束。色轮150于光路上与光源100对应设置，色轮150具有外圈160与内圈180，内圈180的半径小于外圈160的半径。色轮150包含波长转换区162与多个滤光区，例如在图2中，滤光区182、184、186与188置于色轮150的内圈180，而这些滤光区182、184、186与188分别能够过滤不同波段的光束并过滤出所欲波段的光束。波长转换区162置于外圈160。波长转换区162用以将部分的第一波段光束转换为第二波段光束。波长转