六原色固态光源的制作方法_2

文档序号:9886582阅读:来源:国知局
输出单兀300输出S偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2(第一模态)以及第一光致发光件132的光线。
[0065]第二光学模块120用以导引该蓝光输出单兀300输出P偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2(第二模态)以及红光光源112和第二光致发光件130发射的光线。
[0066]第二光学模块120用以引导将蓝光输出单兀300输出P偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2 (第二模态)射入第二光致发光件130作激发,并且弓I导蓝光输出单兀300输出P偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2(第二模态)、红光光源112所发射的红光以及第二光致发光件130所发射的绿光整合于一起后射向同一方向。第二光学模块120包含第二偏振分光镜(wire-grid PBS) 140、绿光反光板(green reflector) 141、第二波片160以及透镜组180。
[0067]请先看到图3,图3为本发明六原色固态光源的第二偏振分光镜(wire-gridPBS) 140的穿透频谱图。第二偏振分光镜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,蓝光输出单兀300输出的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2、红光光源112所发射的红光以及第二光致发光件130所发射的绿光的波长位置也一并列于图3中。
[0068]以P极化的光线来说,蓝光输出单兀300输出P偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2(第二模态),将穿透第二偏振分光镜140。
[0069]另一方面,红光光源112所提供的红光,可穿过第二偏振分光镜140。
[0070]之外,第二光致发光件130受激发的绿光,在接触第二偏振分光镜140之前,已直接被绿光反光板141所反射。图4显示绿光反光板141的穿透频谱图。
[0071]请再回到图1,第二光学模块120中的第二波片160为四分之一波片。当光线穿透第二波片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二光致发光件130的光线聚焦于第二光致发光件130。同样地,当光线自第二光致发光件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。
[0072]第一光学模块122用以引导将该蓝光输出单兀300输出S偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2 (第一模态)射入第一光致发光件132作激发,并且引导该蓝光输出单兀300输出S偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2 (第一模态)以及第一光致发光件132所发的黄光整合于一起后射向同一方向。第一光学模块122包含第一偏振分光镜(blue-oriented PBS) 142、第一波片 162 以及透镜组 180。
[0073]请先看到图5,图5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142对P极化和S极化的光线有不同的穿透频谱,而为了方便说明,蓝光输出单兀300输出S偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2 (第一模态)以及第一光致发光件132所发出的黄光的波长位置也一并列于图4中。
[0074]以S极化的光线来说,第一偏振分光镜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一偏振分光镜142。因此,蓝光输出单兀300输出S偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2 (第一模态)将于第一偏振分光镜142反射。同时,第一光致发光件132受激发的黄光,则穿过该第一偏振分光镜142。
[0075]请再回到图1,第一光学模块122中的第一波片162为四分之一波片。当光线穿透第一波片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的光线聚焦于第一光致发光件132。同样地,当光线自第一光致发光件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。
[0076]在上述第一模态以及第二模态所提供的光线分别受到第二光学模块120以及第一光学模块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(band-filer) 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。
[0077]请看到图6,图6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。
[0078]请再回到图1,棱镜组200包含第二棱镜202以及第一棱镜204,且第二棱镜202与第一棱镜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。
[0079]根据本发明一实施例,棱镜组200中的第一棱镜204设置于第一偏振分光镜142与第一波片162之间,其中第一偏振分光镜142与第一波片162分别贴覆于第一棱镜204上。第一棱镜204与全反射间隙206之间的界面配置为能够允许来自第一波片162的光通过并射向至多频段滤波片150。
[0080]本发明六原色固态光源100的各元件特性与用途已详细叙述于上,在接下来的叙述中,将着重于第一模态以及第二模态的光路输出作说明。
[0081][第一模态]
[0082]参照图7,其为本发明六原色固态光源的第一模态的光路示意图。本实施例中的光路叙述将配合图5的第一偏振分光镜142穿透频谱以及图6的多频段滤波片150穿透频谱作说明。另外,为了便于说明,在图式和说明中的蓝光输出单元300输出S偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2 (第一模态)以及第一光致发光件132所发射的黄光仅以一条光线进行说明。并且,蓝光输出单兀300输出S偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2(第一模态)为第一组合光束118以及第一光致发光件132所发射的为黄光光束119,合先叙明。
[0083]第一组合光束118对准第一偏振分光镜142,且棱镜组200中的第一棱镜204设置于第一偏振分光镜142与第一波片162之间。第一组合光束118相对第一偏振分光镜142为S极化,并如图4所7K,第一组合光束118将于第一偏振分光镜142反射。第一组合光束118被第一偏振分光镜142反射后穿透第一波片162,并透过透镜组180的导引聚焦于第一光致发光件132上。
[0084]接着,部分第一组合光束118于第一光致发光件132产生反射,而另一部分第一组合光束118激发第一光致发光件132。因此,第一光致发光件132受激发后发射黄光光束119,其中反射后的第一组合光束118与黄光光束119以平行第一组合光束118原入射方向行进,并再度透过透镜组180的导引而在扩散后均匀射出。
[0085]由于第一组合光束118于每一次穿透第一波片162后,其将产生四分之一波长的相位差。第一组合光束118于第一光致发光件132反射前后,其分别穿透第一波片162 —次,且将产生二分之一波长的相位差。因此,第一组合光束118经过二分之一波长相位差的改变后,其相对第一偏振分光镜142转为P极化。
[0086]再如图4所示,P极化的第一组合光束118其波长位置对应于第一偏振分光镜142为穿透。另一方面,黄光光束119对应于第一偏振分光镜142也为穿透。
[0087]因此,自第一光致发光件132射向第一偏振分光镜142的第一组合光束118与黄光光束119将穿透第一偏振分光镜142。根据本发明一实施例,第一棱镜204与全反射间隙206之间的界面配置为能够允许来自第一波片162的第一组合光束118与黄光光束119通过并射向至多频段滤波片150。
[0088]请再看到图6,于多频段滤波片150的穿透频谱中,当第一组合光束118射至多频段滤波片150时,第一组合光束118中的第一蓝光BI将被多频段滤波片150所反射,第二蓝光B2则穿过多频段滤波片150。同时,第一光致发光件132的黄光光束119波段为自480纳米(nm)至700纳米(nm),当黄光光束119射至多频段滤波片150时,黄光光束119波长中位于536纳米(nm)至622纳米(nm)间的光(包含红光Rl以及绿光G2)将于多频段滤波片150反射。根据上述光路设置,第一组合光束118以及黄光光束119以互相平行的方式入射且反射于多频段滤波片150,而当第一组合光束118以及黄光光束119反射多频段滤波片150后,互相平行的具有第一蓝光BI以及具有黄光的黄光光束119将共同组成第一原色组合(B1G2R1)。最后,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的第一原色组合反射至如箭头所指的方向102,以完成六原色固态光源100中第一原色组合的输出。
[0089][第二模态]
[0090]参照图8,其为本发明六原色固态光源的第二模态的光路示意图。本实施例中的光路叙述将配合图3的第二偏振分光镜140穿透频谱,图4的绿光反光板141穿透频谱以及图6的多频段滤波片150穿透频谱作说明。另外,为了便于说明,在图式和说明中的蓝光输出单元300输出P偏光的该第一蓝光BI以及该第二蓝光B2(第二模态
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