照明系统及投影装置的制作方法

本发明是有关于一种光学系统，且特别是有关于一种照明系统及投影装置。

背景技术：

1、在目前的投影装置的架构中，通常会在激发光束的传递路径上配置透镜阵列(lens array)，进而使入射波长转换装置的光能量可均匀分布。由于透镜阵列上的每一个微透镜大都为方形(正方形或长方形)，因此穿过透镜阵列后的激发光束在波长转换装置和匀光元件(例如为光积分柱)的入口端上形成的光斑为方形光斑。如此一来，在使用斜状的匀光元件(斜状光积分柱(slant rod))的架构中，光束可能会无法填满匀光元件的入口端，而导致匀光元件的光转换效率下降。或者是，部分光束入射到匀光元件的入口端的外围，而导致匀光元件的光能量损失。

2、“背景技术”段落只是用来帮助了解本
技术实现要素：
，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。

技术实现思路

1、本发明提供一种照明系统及投影装置，可减少光学能量损失，提高照明系统出光亮度。

2、本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

3、为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提供一种照明系统，包括发光元件、波长转换元件、至少一第一匀光元件以及第二匀光元件。其中，发光元件用以提供激发光束。波长转换元件配置于激发光束的传递路径上，用以将激发光束转换为转换光束，且借由波长转换元件，激发光束以及转换光束时序地形成照明光束。照明光束包括激发光束以及转换光束的至少其中之一。至少一第一匀光元件配置于来自发光元件的激发光束的传递路径上，位于发光元件与波长转换元件之间。至少一第一匀光元件用以调整激发光束于波长转换元件上形成的光斑的形状。第二匀光元件配置于来自波长转换元件的照明光束的传递路径上，其中至少一第一匀光元件的入光面的形状相同于第二匀光元件的入光面的形状。

4、为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明另提供一种投影装置，包括照明系统、光阀以及投影镜头。其中，照明系统用以提供照明光束。照明系统包括发光元件、波长转换元件、至少一第一匀光元件以及第二匀光元件。其中，发光元件用以提供激发光束。波长转换元件配置于激发光束的传递路径上，用以将激发光束转换为转换光束，且借由波长转换元件，激发光束以及转换光束时序地形成照明光束。照明光束包括激发光束以及转换光束的至少其中之一。至少一第一匀光元件配置于来自发光元件的激发光束的传递路径上，位于发光元件与波长转换元件之间。至少一第一匀光元件用以调整激发光束于波长转换元件上形成的光斑的形状。第二匀光元件配置于来自波长转换元件的照明光束的传递路径上，其中至少一第一匀光元件的入光面的形状相同于第二匀光元件的入光面的形状。光阀配置于来自第二匀光元件的照明光束的传递路径上，用以将照明光束转换为影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上，用以将影像光束投射出投影装置。

5、基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的照明系统及投影装置中，借由第一匀光元件的入光面的形状相同于第二匀光元件的入光面的形状，激发光束在波长转换元件上形成的光斑的形状也相同于第一匀光元件的入光面以及第二匀光元件的入光面的形状，进而达到照明光束在第二匀光元件上形成的光斑可完全覆盖第二匀光元件的入光面。如此一来，可使激发光束照射波长转换元件的面积扩大且能量均匀分布，从而提高波长转换元件的转换效率，还可减少照明光束入射第二匀光元件的光学能量损失，提高照明系统出光亮度。

6、为让本发明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。

技术特征：

1.一种照明系统，其特征在于，所述照明系统包括发光元件、波长转换元件、至少一第一匀光元件以及第二匀光元件，其中：

2.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述至少一第一匀光元件的所述入光面的形状为四边形，且所述入光面的至少一内角不等于90度。

3.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第二匀光元件的所述入光面的形状为四边形，且所述入光面的至少一内角不等于90度。

4.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，于所述波长转换元件上形成的所述光斑的形状为四边形，所述四边形的至少一内角不等于90度，且所述四边形的所述至少一内角相同于所述至少一第一匀光元件的所述入光面的至少一内角。

5.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第二匀光元件的所述入光面的面积大于所述至少一第一匀光元件的所述入光面的面积。

6.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述至少一第一匀光元件的数量为多个，且所述多个第一匀光元件在垂直于所述激发光束传递方向上呈现阵列排列。

10.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述至少一第一匀光元件及/或所述第二匀光元件以四片光学片环状排列构成。

11.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述至少一第一匀光元件及/或所述第二匀光元件由透光体构成。

12.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括照明系统、光阀以及投影镜头，其中：

13.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述至少一第一匀光元件的所述入光面为四边形，且所述入光面的至少一内角不等于90度。

14.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述第二匀光元件的所述入光面的形状为四边形，且所述入光面的至少一内角不等于90度。

15.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，于所述波长转换元件上形成的所述光斑的形状为四边形，所述四边形的至少一内角不等于90度，且所述四边形的所述至少一内角相同于所述至少一第一匀光元件的所述入光面的至少一内角。

16.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述第二匀光元件的所述入光面的面积大于所述至少一第一匀光元件的所述入光面的面积。

17.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述照明系统还包括透镜组，其配置于所述激发光束的传递路径上，所述透镜组包括至少两透镜，且所述至少一第一匀光元件配置于所述至少两个透镜之间。

18.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述照明系统还包括滤光元件，其配置于来自所述波长转换元件的所述照明光束的传递路径上，位于所述波长转换元件与所述第二匀光元件之间。

19.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述照明系统还包括分光镜组，其配置于所述激发光束及所述转换光束的传递路径上，用以将来自所述发光元件的所述激发光束导引至所述波长转换元件，并将来自所述波长转换元件的所述转换光束导引至所述第二匀光元件。

20.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述至少一第一匀光元件的数量为多个，且所述多个第一匀光元件在垂直于所述激发光束传递方向上呈现阵列排列。

21.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述至少一第一匀光元件及/或所述第二匀光元件以四片光学片环状排列构成。

22.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述至少一第一匀光元件及/或所述第二匀光元件由透光体构成。

23.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述照明光束在所述光阀上形成的光斑的形状为矩形。

技术总结
一种照明系统，包括发光元件、波长转换元件、至少一第一匀光元件以及第二匀光元件。发光元件用以提供激发光束。波长转换元件用以将激发光束转换为转换光束，且借由波长转换元件，激发光束以及转换光束时序地形成照明光束。至少一第一匀光元件配置于来自发光元件的激发光束的传递路径上。至少一第一匀光元件用以调整激发光束于波长转换元件上形成的光斑的形状。第二匀光元件配置于来自波长转换元件的照明光束的传递路径上。其中至少一第一匀光元件的入光面的形状相同于第二匀光元件的入光面的形状。本发明还提供包括上述照明系统的投影装置。本发明提供的照明系统及投影装置可减少光学能量损失，提高照明系统出光亮度。

技术研发人员：张闽璋
受保护的技术使用者：中强光电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17