光源模块与色轮的制作方法_2

文档序号:9468965阅读:来源:国知局
换区162具有波长转换材料163,其至少包含钇铝石榴石(YAG)萤光粉。致动器200与色轮150连结,用以驱动色轮150转动。反射单元250于光路上与色轮150对应设置,用以反射穿透色轮150的外圈160的光束至色轮150的内圈180。于同一时序中,光束打至色轮150的内圈180的位置Pl,介于光束打至色轮150的外圈160的位置P2与色轮150的轴心152之间。其中本文的具某一「波段」的光束意指涵盖一特定波长或一特定波长范围或实质上具某一特定波形的光束。
[0066]因此光源100提供的光束入射色轮150的外圈160,部分的光束被波长转换区162转换为第二波段光束。第一波段光束与第二波段光束一并穿透色轮150后,被反射单元250反射至色轮150的内圈180,因此被滤光区182、184、186与188依时序过滤为不同波长的光束后再度穿透色轮150。如此一来,只要依时序转动色轮150,本实施方式的光源模块即可产生出不同波长的光束。
[0067]因本实施方式的波长转换材料163包含钇铝石榴石(YAG)萤光粉,其激发光频谱涵盖绿光至红光(波长为约500纳米至约650纳米),因此只要单一波长转换区162即可搭配不同的滤光区182、184、186与188,以得到不同波长且符合色域需求的光束。另外,对于较高功率的第一波段光束而言,钇铝石榴石萤光粉所激发出的黄光,其经滤光所得的红光较纯红色萤光粉发出的红光效率高,且钇铝石榴石萤光粉具有良好的散热特性。其中红光成份的多寡往往决定投影画面的亮度,意即红光的比例愈多,在维持白平衡的条件下,自然有更高的亮度,因此本实施方式的发光模块亦适合使用高功率的光源100,以提升投影画面的整体亮度以及帮助其散热。再加上波长转换区162置于色轮150的外圈160,相较于内圈180而言,其具有较长的弧长,有利于波长转换区162整体的散热。另一方面,因于同一时序中,光束打至色轮150的内圈180的位置Pl介于光束打至色轮150的外圈160的位置P2与轴心152之间,因此反射单元250所占的体积可较小,有助于缩小光源模块的整体体积。
[0068]请参照图2。在本实施方式中,第一波段光束例如为蓝光;而第二波段光束(即钇铝石榴石萤光粉的激发光)为黄光,其中第二波段的范围为约500纳米至约650纳米。滤光区182例如为容许红光通过的红色滤光区,滤光区184例如为容许绿光通过的绿色滤光区,滤光区186例如为容许蓝光通过的蓝色滤光区,滤光区188例如为容许黄光通过的黄色滤光区。应注意的是,在图2中,滤光区182、184、186与188的滤光波长、排列方式与面积大小仅为例示,并非用以限制本发明。本领域普通技术人员,应视实际需要,弹性选择滤光区182、184、186与188的滤光波长、排列方式与面积大小。
[0069]请回到图1,在本实施方式中,光源模块还包括透镜350,用以聚焦入射色轮150的外圈160的光束,并收集穿透色轮150的内圈180的光束。具体而言,通过设计透镜350的曲率与厚度,入射透镜350不同区域的光束可同时达到聚焦或收集的效果,如此一来,只要放置单一透镜即可,不但能够节省机构上的空间,且更能简化组装工序。另外光源模块可还包括透镜400,用以收集穿透色轮150的外圈160的光束,并聚焦入射色轮150的内圈180的光束。通过设计透镜400的曲率与厚度,透镜400亦可同时达到聚焦或收集光束的效果。
[0070]在一或多个实施方式中,反射单元250可包含第一反射元件260与第二反射元件270。第一反射元件260用以反射穿透色轮150的外圈160的光束至第二反射元件270,且第二反射元件270用以将来自第一反射元件260的光束反射至色轮150的内圈180。为了更进一步缩小光源模块的整体体积,光源模块可还包括第三反射元件450,用以将来自光源100的光束反射至色轮150的外圈160,然而在其他的实施方式中,光束亦可不经过反射便直接入射色轮150。另外,光源模块可还包括积分柱500,置于光束通过色轮150的内圈180后的路径上。光束可在积分柱500中经过多次反射,因此有助于光束的均匀化。
[0071]接着请一并参照图1与图2。在操作上,于第一时序时,致动器200先将滤光区182(即红色滤光区)旋转至光束的行经路径上。因此自光源100射出的蓝光(即第一波段光束)经由第三反射元件450的反射以及透镜350的聚焦后入射色轮150的外圈160 (即波长转换区162)。波长转换区162将部分的光束转换为黄光(即第二波段光束)。黄光与蓝光一并穿透色轮150,经由透镜400的收集后入射第一反射元件260。黄光与蓝光依序被第一反射元件260与第二反射元件270反射,且经由透镜400聚焦后入射色轮150的内圈180的滤光区182,因此蓝光被阻挡,而黄光被过滤为红光。之后红光穿透色轮150、经由透镜350的收集后入射积分柱500。
[0072]接着于第二时序时,致动器200将滤光区184 (即绿色滤光区)旋转至光束的行经路径上。因此自光源100射出的蓝光打至色轮150上。其中因自光源100至入射色轮150的内圈180的光束的行经路径与第一时序时相同,因此便不再赘述。经过透镜400的聚焦后,黄光与蓝光入射色轮150的内圈180的滤光区184,因此蓝光被阻挡,而黄光被过滤为绿光。之后绿光穿透色轮150、经由透镜350的收集后入射积分柱500。
[0073]接着于第三时序时,致动器200将滤光区186 (即蓝色滤光区)旋转至光束的行经路径上。因此自光源100射出的蓝光打至色轮150上。其中因自光源100至入射色轮150的内圈180的光束的行经路径与第一时序时相同,因此便不再赘述。经过透镜400的聚焦后,黄光与蓝光入射色轮150的内圈180的滤光区186,因此黄光被阻挡而蓝光通过。之后蓝光穿透色轮150、经由透镜350的收集后入射积分柱500。
[0074]接着于第四时序时,致动器200将滤光区188(即黄色滤光区)旋转至光束的行经路径上。因此自光源100射出的蓝光打至色轮150上。其中因自光源至入射色轮150的内圈180的光束的行经路径与第一时序时相同,因此便不再赘述。经过透镜400的聚焦后,黄光与蓝光入射色轮150的内圈180的滤光区188,因此蓝光被阻挡而黄光通过。之后黄光穿透色轮150、经由透镜350的收集后入射积分柱500。如此一来,只要依序旋转致动器200,即可依时序产生红光、绿光、蓝光与黄光。
[0075]然而色轮150并不以图2的结构为限。接着请参照图3,其为图1的色轮150的另一实施方式的正视图。本实施方式与图2的实施方式的不同处在于扩散片192取代图2的滤光区186,以及穿透区164的存在。在本实施方式中,色轮150还包括穿透区164与扩散片192,穿透区164置于色轮150的外圈160,扩散片192置于色轮150的内圈180,且毗邻穿透区164设置。其中穿透区164例如包含抗反射镀膜,然而本发明不以此为限。接着请参照图4,其为图1的光源模块于其他时序时的光路示意图。在操作上,因本实施方式的第一、二与四时序的光路皆与图1的实施方式相同,因此便不再赘述。于第三时序时,致动器200将穿透区164与扩散片192旋转至光束的行经路径上。因此自光源100射出的蓝光经由第三反射元件450的反射以及透镜350的聚焦后入射色轮150的外圈160的穿透区164。蓝光穿透色轮150,经由透镜400的收集后入射第一反射元件260。蓝光依序被第一反射元件260与第二反射元件270反射以及透镜400的聚焦后入射色轮150的内圈180的扩散片192,扩散片192能够降低蓝光的同调性,以提高蓝光的均匀度。之后蓝光穿透色轮150、经由透镜350的收集后入射积分柱500。
[0076]应注意的是,上述的扩散片192能够降低蓝光的同调性,因此图3的色轮150可应用于利用蓝光雷射为光源100的光源模块。然而若光源100不为雷射,或者光源100提供的光束已具有良好的均匀性,则扩散片192可由另一穿透区取代,本发明不以此为限。
[0077]接着请参照图5,其为图1的色轮150的又一实施方式的正视图。本实施方式与图2的实施方式的不同处在于混光区166的存在。在本实施方式中,色轮150还包括混光区166,置于色轮150的外圈160,并毗邻滤光区186 (即蓝色滤光区)设置。混光区166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。举例而言,混光区166的材料可为镏铝石榴石(LuAG),其能够激发绿光(即第三波段光束,第三波段主波长约520纳米)。当蓝光(即第一波段光束)打至混光区166时,混光区166激发出绿光。绿光与蓝光一并混合成第四波段光束,此第四波段介于第一波段与第三波段之间,藉此第四波段光束可取代蓝光,使得应用本实施方式的光源模块所
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1