荧光剂装置及其所适用的光源系统及投影设备的制作方法

专利名称：荧光剂装置及其所适用的光源系统及投影设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种荧光剂装置，尤指一种通过涂布单一荧光剂以生成三原色光的荧 光剂装置及其所适用的光源系统及投影设备。
背景技术：
近年来，各式各样的投影设备，例如投影机(Projector)已被广泛地应用于家庭、 学校或者各种商务场合中，以用于将一影像信号源所提供的影像信号放大显示于屏幕。为 节省电力消耗以及缩小装置体积，目前的投影设备的光源系统(Illumination System)已 使用固态发光元件，例如发光二极管或激光元件，来取代传统的高密度气体放电灯(HID Lamp)或高压萊灯。
投影设备的光源系统需能发出红光、绿光、蓝光(R、G、B)等三原色光，然而固态发 光元件的发光效率一般而言为蓝光固态发光元件的发光效率最佳，因此目前的作法大多采 用蓝光固态发光元件配合波长转换装置，以将蓝光的波长进行转换，例如配合荧光剂色轮 (Phosphor Wheel)来激发出各种颜色的光,藉此取代红光固态发光元件或绿光固态发光元 件直接发出红光或绿光的方式，以提升光源系统整体的发光效率并降低成本。
一般而言，传统的投影设备的光源系统大致可分为两种类型，其一采用单一蓝光 固态发光元件配合具有多个区段的单一荧光剂色轮。请参阅图1A及图1B，其分别为传统 投影设备的结构示意图以及第IA图所示具有多个区段的荧光剂色轮的结构示意图。如图1A及图1B所示，传统的投影设备I以固态发光元件11发出蓝光至包含第一区段121、第二 区段122以及第三区段123的荧光剂色轮12。其中，第一区段121涂布绿色荧光剂，以将 入射的蓝光激发为绿光后射出，第二区段122涂布红色荧光剂，以将入射的蓝光激发为红 光后射出，以及第三区段123为透光材质，以使蓝光直接穿透并射出。换言之，固态发光元 件11所发出的蓝光直接穿透荧光剂色轮12或透过荧光剂色轮12转换为绿光或红光，进而 发出三原色光进行投影，且于此类型的投影设备I中，以三原色光依序通过中继模块13入 射至显像装置14，例如数字微镜装置(Digital Micromirror Device, DMD)、液晶显示装置 (Liquid Crystal Display, LCD)或液晶覆娃装置(Liquid Crystal on Silicon, LC0S)等, 再透过透镜组15进行影像的缩放及对焦后，将影像投影于屏幕16上。
另一种传统投影设备的光源系统采用多个蓝光固态发光元件配合多个涂布单一 荧光剂的荧光剂色轮。请参阅图2A、图2B及图2C，其中图2A为另一传统投影设备的结构 示意图，图2B为图2A所示涂布单一荧光剂的第一荧光剂色轮的结构示意图，以及图2C为 图2A所示涂布单一荧光剂的第二荧光剂色轮的结构示意图。如图2A、图2B以及图2C所 示，传统投影设备2的第一荧光剂色轮22的区段221涂布红色荧光剂，且第二荧光剂色轮 24的区段241涂布绿色荧光剂，分别用以将入射光线激发而转换为红光及绿光。第一分色 镜210反射绿光且可使红光穿透，且第二分色镜211反射蓝光且可使红光及绿光穿透。因 此，第一固态发光元件21所发出的蓝光经由第一荧光剂色轮22激发为红光，并于穿透第一 分色镜210及第二分色镜211后射向中继模块26。第二固态发光元件23所发出的蓝光经由第二荧光剂色轮24激发为绿光并受第一分色镜210反射而射向第二分色镜211，再于穿 透第二分色镜211后射向中继模块26。至于第三固态发光元件25所发出的蓝光，直接受第 二分色镜211反射而射向中继模块26。前述的三原色光依序或同时通过中继模块26而入 射至显像装置27，再透过透镜组28进行影像的缩放及对焦后，将影像投影于屏幕29上。
传统的投影设备虽可通过上述方式而以蓝光固态发光元件取代红光或绿光固态 发光元件，然而于一些常见的投影设备及其光源系统中，以绿色荧光剂激发转换而产生的 绿光大部分都混有少许红光而略呈偏黄色，使得成像颜色不纯而降低影像质量。同时，由 于目前常见的红色荧光剂对于蓝光激光激发的饱和度较低，故被激发转换为红光的总光量 有限，因此红色荧光剂激发所产生的红光有着会随蓝光激光驱动电流上升而衰减较快的问 题，不仅造成红光本身亮度及照度过低，更会连带使光源系统的整体光线明暗度无法有效 整合，进而影响总光输出量度。
因此，如何发展一种可改善上述习知技术缺陷，并达到降低制造成本、简化工艺、 缩小产品尺寸、提升整体亮度，且提高色彩纯度及影像质量等功效的光源系统及其所适用 的投影设备，实为目前尚待解决的问题。发明内容
本案的主要目的为提供一种光源系统及其所适用的投影设备，以解决现有投影设 备的光源系统的工艺复杂且成本较高，受限于体积而无法缩小产品尺寸，以及整体亮度与 照度偏低且色彩纯度不足而导致影像质量不佳等缺点。
本案的另一目的为提供一种光源系统及其所适用的投影设备，通过单一荧光剂装 置的设置，可达到有效缩小产品尺寸，同时简化工艺及降低制造成本，并提高色彩纯度及影 像质量等功效。
本案的另一目的为提供一种光源系统及其所适用的投影设备，通过荧光剂装置将 第一波段光转换为具有较广波段的第三波段光，可有效避免红光随蓝光驱动电流上升而衰 减，以提闻整体的売度与照度，进而达到提升色彩表现的功效。
为达上述目的，本案的一较佳实施形式为提供一种荧光剂装置，适用于发出一第 一波段光且设置有一光路径的一光源系统，该荧光剂装置至少包括一第一区段；以及一 第一荧光剂，涂布于该第一区段；其中，该第一荧光剂接收该第一波段光，并将该第一波段 光转换为一第三波段光，再发出该第三波段光至该光路径，以使该第三波段光于该光路径 中分色得到至少两种色光。
为达上述目的，本案的另一较佳实施形式为提供一种光源系统，至少包括一荧光 剂装置，具有一第一区段且包括一第一突光剂，该第一突光剂涂布于该第一区段；以及一第 一固态发光元件，构造为发出一第一波段光至该荧光剂装置；其中，该荧光剂装置将该第一 波段光转换为一第三波段光，并发出该第三波段光至一光路径，以使该第三波段光于该光 路径中分色得到至少两种色光。
为达上述目的，本案的另一较佳实施形式为提供一种投影设备，至少包括一光源 系统，至少包括一突光剂装置，具有一第一区段且包括一第一突光剂，该第一突光剂涂布 于该第一区段；一第一固态发光兀件，构造为发出一第一波段光至该突光剂装置；以及一 第二固态发光元件，构造为发出一第二波段光至一光路径；其中，该荧光剂装置将该第一波段光转换为一第三波段光，并发出该第三波段光至该光路径；以及一影像处理装置，设置于 该光路径上，以接收该第二波段光及该第三波段光；其中，该第三波段光经该影像处理装置 分色得到至少两种色光，以与该第二波段光以分时或分色的方式投影成像。


图1A为传统投影设备的结构示意图。
图1B为图1A所示具有多个区段的荧光剂色轮的结构示意图。
图2A为另一传统投影设备的结构示意图。
图2B为图2A所示涂布单一荧光剂的第一荧光剂色轮的结构示意图。
图2C为图2A所示涂布单一荧光剂的第二荧光剂色轮的结构示意图。
图3为本案一较佳实施例的荧光剂及其所适用的光源系统的结构示意图。
图4A为本案另一较佳实施例的荧光剂及其所适用的光源系统的结构示意图。
图4B为图4A所示的滤光色轮细部结构图。
图5A为本案一较佳实施例的光源系统及其所适用的投影设备的结构示意图。
图5B为本案另一较佳实施例的光源系统及其所适用的投影设备的结构示意图。
图6A为本案较佳实施例的荧光剂装置结构示意图。
图6B为本案另一实施例的荧光剂装置结构示意图。
图6C为本案又一实施例的荧光剂装置结构示意图。
图7A为本案较佳实施例的显像模块的结构示意图。
图7B为本案另一较佳实施例的显像模块的结构示意图。
图8A为本案较佳实施例的显像模块的结构示意图。
图8B为本案另一较佳实施例的显像模块的结构示意图。
其中，附图标记说明如下
1、2:投影设备
11:固态发光元件
12 :荧光剂色轮
121 :第一区段
122 :第二区段
123 :第三区段
13、26:中继模块
14,27 :显像装置
15、28 :透镜组
I6、29:屏幕
21 :第一固态发光元件
210 :第一分色镜
211 :第二分色镜
22 :第一荧光剂色轮
221 :区段
23 :第二固态发光元件
24 :第二荧光剂色轮
241 :区段
25 :第三固态发光兀件
3:投影设备
4 :光源系统
40 :荧光剂装置
401 :第一区段
402 :第一荧光剂
403 :第一滤光片
404 :第二区段
405 :第二荧光剂
406 :第二滤光片
41 :第一固态发光元件
42 :第二固态发光元件
43 :分光元件
45 :滤光色轮
451 :第一滤光段
452 :第二滤光段
453:透明区段
5 :影像处理装置
51:中继模块
52 :显像模块
5201 :第一分色镜
5202 :第二分色镜
5203 :第一反射镜
5204 :第一液晶显示单元
5205 :第二液晶显示单元
5206 :第三液晶显示单元
5207 :第二反射镜
5208 :第三反射镜
5209 :双色棱镜
521 :第一棱镜
522 :第二棱镜
523:第三棱镜
524 :第一数位微镜
525 :第二数位微镜
526 :第三数位微镜
527,528 :界面
6 :透镜组
7 :屏幕
Cl :第一色光
C2 :第二色光
L1:第一波段光
L2:第二波段光
L3 :第三波段光
P :光路径具体实施方式
体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是 本案能够在不同的形式上具有各种的变化，然其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图 式在本质上用于说明，而非用以限制本案。
请参阅图3，其为本案一较佳实施例的荧光剂及其所适用的光源系统的结构示意 图。如图3所示，本案的荧光剂装置40适用于发出第一波段光LI且设置有光路径P的光 源系统，且荧光剂装置40包括第一区段401及第一荧光剂402，其中第一荧光剂402涂布于 第一区段401 (如图6A所示)。于此实施例中，第一荧光剂402接收第一波段光LI，并将第 一波段光LI激发转换为第三波段光L3，再发出第三波段光L3至光路径P中，以使第三波 段光L3进入光路径后端并入射通过影像处理装置5，而由影像处理装置5将第三波段光L3 进行分色，以得到两种色光，例如第一色光Cl以及第二色光C2，但不以此为限。
请参阅图4A及图4B并配合图3，其中图4A及图4B分别为本案另一较佳实施例的 荧光剂及其所适用的光源系统的结构示意图以及图4A所示的滤光色轮细部结构图。如图 3、图4A及图4B所示，本案荧光剂装置可具有不同的实施形式，于本实施例中为荧光剂装置 45。荧光剂装置45除包括第一区段451外，还包括透明区段452，其中透明区段452所对应 的圆心角角度小于第一区段451所对应的圆心角角度,而荧光剂装置45亦包括涂布于第一 区段451的第一荧光剂，其与前述实施例相同，故此省略绘出。其中，光源系统所发出的第 一波段光LI部分穿透荧光剂装置45的透明区段452而直接进入光路径后端，且第一波段 光LI的其余部分被荧光剂装置45的第一荧光剂所接收，并激发转换为第三波段光L3，再由 荧光剂装置45发出第三波段光L3至光路径后端，即透过影像处理装置5进行分色，以得到 至少两种色光，且该两种色光以与第一波段光LI的整体波段光光谱范围包括红光、绿光及 蓝光光谱为较佳。换言之，突光剂装置45的出射光，即第一波段光LI及第三波段光L3的 整合，包含三原色光(可视为等效白光)，经由影像处理装置5进行分色或分时，以使该三原 色光投影成像。
于一些实施例中，第一波段光LI为蓝光,第三波段光L3为黄光、绿光或黄绿光,涂 布于第一区段451的第一突光剂为绿色突光剂、黄色突光剂或黄绿色突光剂。举例而言，光 源系统发出第一波段光LI (即蓝光B),与第三波段光L3 (即黄光、绿光或黄绿光)自突光剂 装置45射向影像处理装置5，其中第三波段光L3，即黄光、绿光或黄绿光，因其光谱范围包 括绿光及红光，故经影像处理装置5分色得到绿光G及红光R，以与第一波段光LI，即蓝光 B，以分时或分色的方式投影成像。
请参阅图5A、图5B及图6A，其中图5A为本案一较佳实施例的光源系统及其所适用的投影设备的结构示意图，图5B为本案另一较佳实施例的光源系统及其所适用的投影 设备的结构示意图，以及图6A为本案较佳实施例的荧光剂装置结构示意图。如图5A、图5B 及图6A所示，本案的投影设备3包括光源系统4、影像处理装置5以及透镜组6，光源系统 4包括荧光剂装置40、第一固态发光元件41以及第二固态发光元件42，影像处理装置5及 透镜组6设置于一光路径上，且影像处理装置5至少包括一分色元件，以及透镜组6包括一 片以上的透镜，该光路径先经过影像处理装置5的中继模块51后，入射至显像模块52，再透 过透镜组6进行影像的聚焦及缩放后，将影像投射于屏幕7上，以完成投影动作。所述中继 模块51可依实际光路径的需求而设置有中继透镜(relay lens,图未示)、均光器或反射镜坐 寸ο
荧光剂装置40可为包括但不限于荧光剂色轮及荧光剂色板，具有第一区段401且 包括第一荧光剂402，第一荧光剂402涂布于第一区段401，且可为例如但不限于黄色荧光 齐U、绿色荧光剂或黄绿色荧光剂。第一固态发光元件41构造为发出第一波段光LI至荧光 剂装置40，第二固态发光元件42构造为发出第二波段光L2至前述的光路径，且第一固态发 光元件41及第二固态发光元件42可为例如蓝光固态发光元件或蓝光激光二极管等，用以 发出蓝光，亦即第一波段光LI为光谱介于蓝光波段的光,但不以此为限，在其它实施形式 中亦可为UV光，且第一波段光LI及第二波段光L2的光谱可为相同或不同。荧光剂装置40 将第一固态发光元件41所发出的第一波段光LI激发转换为第三波段光L3，而第三波段光 L3为介于绿光及红光波段而略呈黄绿色的光束。须说明的是，由于以绿色荧光剂激发转换 而产生的绿光光谱(或其波长)范围多介于450至710纳米(nanometer, nm)之间，因此在 本实施例的应用上，即将利用该光谱范围以作为后端光路径对于三原色光的应用，而详细 应用方式将于后文显像模块52时再进行描述。
承上，本实施例将介于蓝光波段的第一波段光LI激发转换为介于绿光及红光波 段而略呈黄绿色的第三波段光L3，并发出第三波段光L3至该光路径，以使第三波段光L3经 影像处理装置5的分色元件分色而得到至少两种色光，以与第二波段光L2以分时或分色的 方式投影成像。换言之，于荧光剂装置40发出第三波段光L3至光路径，且影像处理装置5 接收第二波段光L2及第三波段光L3并将第三波段光L3分色为至少两种色光后，影像处理 装置5遂将第二波段光L2及分色后的第三波段光L3中所包含的三原色光以分时或分色的 方式投影成像，以进行投影动作。本案的光源系统4及其所适用的投影设备3通过单一荧 光剂装置40的设置，可达到有效缩小产品尺寸，同时简化工艺及降低制造成本，并提高色 彩纯度及影像质量等功效，且通过荧光剂装置40将第一波段光LI转换为具有较广波段的 第三波段光L3，可有效避免现有的投影设备红光随蓝光驱动电流上升而衰减的现象，以提 高投影设备3整体的亮度与照度，进而达到提升色彩表现的功效。
根据本案的构想，光源系统4更包括分光元件43，例如但不限于分光镜，设置于光 路径的前端，用以辅助第二波段光L2及第三波段光L3进入光路径，以使本案构想的荧光剂 装置40、第一固态发光元件41以及第二固态发光元件42可应用于穿透式光源系统以及反 射式光源系统之中。
请再参阅图5A，如图5A所示，本案的光源系统4可为穿透式光源系统，分光元件 43根据穿透式光源系统的需求而具有反射第二波段光L2且使第三波段光L3穿透的特性。 荧光剂装置40及第一固态发光元件41设置于分光元件43的一侧，且荧光剂装置40于光路径上位于第一固态发光兀件41及分光兀件43之间，以将第一固态发光兀件41发出的第 一波段光LI激发转换为第三波段光L3，而后穿透分光元件43后进入光路径后端的影像处 理装置5及透镜组6，亦即第一波段光LI的入射方向与第三波段光L3的出射方向相同。至 于第二固态发光兀件42,设置于分光兀件43的另一侧，以将第二波段光L2直接投射至分光 元件43进行反射而进入光路径后端的影像处理装置5及透镜组6。须说明的是在其它变化 的实作方式上，分光元件43也可以设计为反射第三波段光L3且使第二波段光L2穿透的形 式，此时光路径后端的影像处理装置5以及透镜组6则对应分光元件43的出光方向对应设 置。
请再参阅图5B，如图5B所示，本案的光源系统4可为反射式光源系统，于此实施例 中，分光元件43根据反射式光源系统的需求而具有反射第三波段光L3且使第二波段光L2 穿透的特性。第一固态发光元件41及第二固态发光元件42皆设置于分光元件43的一侧， 且荧光剂装置40设置于分光元件43的另一侧。藉此，第一固态发光元件41所发出的第一 波段光LI可直接穿透分光元件43而投射至荧光剂装置40，且第二固态发光元件42所发出 的第二波段光L2，于直接投射穿透分光元件43后进入光路径后端的影像处理装置5及透镜 组6。同时,突光剂装置40于接收第一固态发光兀件41所发出的第一波段光LI后,将第一 波段光LI激发转换为第三波段光L3，并沿入射方向的反向发出该第三波段光L3，以投射至 分光元件43进行反射而进入光路径后端的影像处理装置5及透镜组6，亦即第一波段光LI 的入射方向与第三波段光L3的出射方向相反。
如上所述，当第一荧光剂402为黄色荧光剂、绿色荧光剂或黄绿色荧光剂时，第一 波段光LI经激发转换后生成的第三波段光L3光谱范围介于450至710纳米(nanometer, nm)之间的黄绿色的光束，在应用上将上述光谱范围内的第三波段光L3透过影像处理装置 5的分色元件将其中的绿光及红光分离，再将分离出的红光及绿光与第二波段光L2的蓝光 以分时或分色的方式投影成像。由于人眼对绿光较为敏感而对红光较不敏感的特性，本案 光源系统4的荧光剂装置40可依需求设计而具有多个区段，并配合滤光片调整绿光或红光 的照度及亮度。
请参阅图6B及图6C并配合图5A，其中图6B及图6C分别为本案另一实施例的荧 光剂装置结构示意图以及本案又一实施例的荧光剂装置结构示意图。如图5A、图6B及图 6C所示，本案的荧光剂装置40可进一步具有第一区段401及第二区段404，且包括第一荧 光剂402及第二荧光剂405，其中第一荧光剂402涂布于第一区段401，第二荧光剂405涂 布于第二区段404。于一些实施例中，第一突光剂402及第二突光剂405可为例如但不限于 绿色荧光剂，且第一荧光剂402及第二荧光剂405的成分可为相同或不同。当第一荧光剂 402及第二突光剂405的成分为相同时，以构造为将第一波段光LI激发转换为一种第三波 段光L3，例如将介于蓝光波段的第一波段光LI激发转换为介于绿光及红光波段的第三波 段光L3 ;当第一荧光剂402及第二荧光剂405的成分为类似或不同时，以构造为将第一波 段光LI分别激发转换为两种第三波段光(图未示)，而该两种第三波段光则以时序性地进 入系统后端供使用。
在荧光剂装置40的其它实施上的变化形式上，荧光剂装置40于发出该第三波段 光L3的一侧更可包括第一滤光片403及第二滤光片406，分别邻设于荧光剂装置40的第一 区段401及第二区段404。于另一些实施例中，第一滤光片403用以过滤第三波段光L3中的第一光束，以使第三波段光L3的第二光束穿透并投射至光路径之中；第二滤光片406用 以过滤第三波段光L3中的第二光束，以使第三波段光L3的第一光束穿透并投射至光路径 之中。
举例而言，当第三波段光L3介于绿光及红光波段时(即绿黄光)，第三波段光L3的 第一光束为绿光且第二光束为红光，故第一滤光片403过滤绿光而使红光穿透并投射至光 路径之中，第二滤光片406则过滤红光而使绿光穿透并投射至光路径之中。换言之，第一滤 光片403实质上为红光滤光片，且第二滤光片406实质上为绿光滤光片，然而不以此为限。 当然，第一滤光片403及第二滤光片406亦可依需求互换而改变荧光剂装置40投射的第一 光束或第二光束的亮度及照度等光学性质，或者第二区段404为不包含荧光剂色的透光区 亦为本案所教示的内容。
请参阅图7A并配合图5A，其中图7A为本案较佳实施例的显像模块的结构示意图。 如图5A及图7A所示，本案投影设备3的影像处理装置5的显像模块52适用于三片式液晶 显示投影机(3-chips IXD projector)，以接收来自中继模块51的第二波段光及第三波段 光，即入射光I，并透过分色元件，例如分色镜(dichroic filter),将色光分离,本实施例即 利用第一分色镜5201及第二分色镜5202将三原色光分离，其中第一分色镜5201具有反射 蓝光且使绿光及红光穿透的特性，第二分色镜5202具有反射绿光且使红光穿透的特性。因 此，入射光I中的蓝光部分受第一分色镜5201反射而投射至第一反射镜5203，并经第一反 射镜5203反射而投射至第一液晶显示单元5204 ;入射光I中的绿光部分于穿透第一分色 镜5201后，受第二分色镜5202反射而投射至第二液晶显示单元5205 ;至于入射光I中的 红光部分，则于穿透第一分色镜5201及第二分色镜5202后，经第二反射镜5207及第三反 射镜5208依序反射而投射至第三液晶显示单元5206。最后，经由显像模块52的双色棱镜 5209 (X-Cube)将影像再行送至后端光路径之中，亦即向透镜组6的方向发出影像。
请参阅图7B,其为本案另一较佳实施例的显像模块的结构示意图。如图7B所示， 于此实施例中，本案的显像模块52为两片式液晶显示投影机，与前述实施例包括相同的第 一液晶显示单元5204、第二液晶显示单元5205以及双色棱镜5209，其入射光穿透及反射的 传播方式乃至于蓝光部分皆与图7A所示的实施例概念相同，故于此不多行赘述。然而本实 施例较佳地可配合前述具有多区段的荧光装置以产生多个第三波段光，且以时序性地进入 显像模块52使用，详细而言即第二液晶显示单元5205同时接收入射光中的绿光及红光部 分，并透过分时的方式将绿光或红光依时序投射至双色棱镜5209中，双色棱镜5209遂将第 一液晶显示单元5204及第二液晶显示单元5205所送出的影像重合而送至后端光路径之 中。
请参阅图8A并配合图5A，其中图8A为本案另一较佳实施例的显像模块的结构示 意图。如图5A及图8A所示，本案投影设备3的影像处理装置5的显像模块52为适用于三 片式数字光线处理投影机(3-chips DLP projector)的显像模块,包括第一棱镜521、第二 棱镜522及第三棱镜523。第一棱镜521与第二棱镜522的界面527用以反射第一数字微 镜524所发出的蓝光，且第二棱镜522与第三棱镜523的界面528用以反射第二数字微镜 525所发出的红光，以使蓝光及红光于反射之后，与第三数字微镜526所发出的绿光进行影 像重合，而送至后端光路径之中。
请参阅图8B，其为本案另一较佳实施例的显像模块的结构示意图。如图8B所示，于此实施例中，本案的显像模块52为适用于两片式数字光线处理投影机的显像模块，与前 述实施例包括相同的第一棱镜521、第三棱镜523、第一数位微镜524、第三数位微镜526以 及第一棱镜521与第三棱镜523的界面527，其光线穿透及反射的传播方式与图8A所示的 实施例概念相同，故于此不多行赘述。然而第三数字微镜526接收绿光及红光，并配合绿光 及红光的时序将绿光及红光影像反射至第三棱镜523中，遂与第一数字微镜524所反射的 蓝光影像经第一棱镜521重合而送至后端光路径之中。
综上所述，本案提供一种光源系统及其所适用的投影设备，使一波段光经过设置 于荧光剂装置上的荧光剂而激发出另一光谱范围的波段光，进而将该特定光谱范围的波段 光进行分色而得到至少两种色光，藉此节省荧光剂装置或是固态发光元件的数量而可达到 有效缩小产品尺寸，同时简化工艺及降低制造成本，并提高色彩纯度及影像质量等功效。此 夕卜，通过荧光剂装置将第一波段光转换为具有较广波段的第三波段光，可有效避免红光随 蓝光驱动电流上升而衰减，以提高整体的亮度与照度，进而达到提升色彩表现的功效。
纵使本发明已由上述的实施例详细叙述而可由熟悉本技艺的人士进行任意修改 修饰，然而皆不脱所附权利要求书所欲保护的范围。
权利要求
1.一种突光剂装置，适用于发出一第一波段光且设置有一光路径的一光源系统，该突光剂装置至少包括 一第一区段；以及 一第一突光剂，涂布于该第一区段； 其中，该第一荧光剂接收该第一波段光，并将该第一波段光转换为一第三波段光，再发出该第三波段光至该光路径，以使该第三波段光于该光路径中分色得到至少两种色光。
2.如权利要求1所述的突光剂装置，其中该第一波段光的入射方向与该第三波段光的出射方向相同。
3.如权利要求1所述的突光剂装置，其中该第一波段光的入射方向与该第三波段光的出射方向相反。
4.如权利要求1所述的荧光剂装置，其中该第三波段光的波长介于450纳米至710纳米之间。
5.如权利要求1所述的荧光剂装置，其中该荧光剂装置还包括一第二荧光剂及一第二区段，该第二荧光剂涂布于该第二区段。
6.如权利要求5所述的突光剂装置,其中该第一突光剂及该第二突光剂的成分相同，以构造为将该第一波段光转换为相同的该第三波段光。
7.如权利要求5所述的荧光剂装置，其中该第一荧光剂及该第二荧光剂的成分不同，以构造为将该第一波段光分别转换为两种该第三波段光。
8.如权利要求5所述的荧光剂装置，其中该荧光剂装置还包括一第一滤光片及一第二滤光片，分别邻设于该第一区段及该第二区段，且分别用以过滤该第三波段光的一第一光束及一第二光束。
9.如权利要求1所述的荧光剂装置，其中该荧光剂装置还包括一第二区段，且该第二区段为一透光区段、一透明区段或一反射区段。
10.如权利要求1所述的荧光剂装置，其中该第三波段光于该光路径中分色得到的所述至少两种色光，与该光源系统发出的一第二波段光以分时或分色的方式投影成像。
11.如权利要求1所述的荧光剂装置，其中该荧光剂装置还包括一透明区段，该第一波段光穿透该透明区段并进入该光路径。
12.如权利要求11所述的荧光剂装置，其中该透明区段所对应的圆心角角度小于该第一区段所对应的圆心角角度。
13.如权利要求11所述的荧光剂装置，其中该第三波段光于该光路径中分色得到的所述至少两种色光，与该第一波段光的整体光谱范围包括红光、绿光及蓝光光谱。
14.一种光源系统，至少包括 一突光剂装置，具有一第一区段且包括一第一突光剂，该第一突光剂涂布于该第一区段；以及 一第一固态发光元件，构造为发出一第一波段光至该荧光剂装置； 其中，该荧光剂装置将该第一波段光转换为一第三波段光，并发出该第三波段光至一光路径，以使该第三波段光于该光路径中分色得到至少两种色光。
15.如权利要求14所述的光源系统，其中该第一波段光的入射方向与该第三波段光的出射方向相同。
16.如权利要求14所述的光源系统，其中该第一波段光的入射方向与该第三波段光的出射方向相反。
17.如权利要求14所述的光源系统，其中该第三波段光的波长介于450纳米至710纳米之间。
18.如权利要求14 所述的光源系统，其中该光源系统还包括一第二荧光剂及一第二区段，该第二荧光剂涂布于该第二区段。
19.如权利要求18所述的光源系统,其中该第一突光剂及该第二突光剂的成分相同，以构造为将该第一波段光转换为相同的该第三波段光。
20.如权利要求18所述的光源系统，其中该第一荧光剂及该第二荧光剂的成分不同，以构造为将该第一波段光分别转换为两种该第三波段光。
21.如权利要求18所述的光源系统,其中该光源系统还包括一第一滤光片及一第二滤光片，分别邻设于该第一区段及该第二区段，且分别用以过滤该第三波段光的一第一光束及一第二光束。
22.如权利要求14所述的光源系统，其中该光源系统还包括一第二区段，且该第二区段为一透光区段、一透明区段或一反射区段。
23.如权利要求14所述的光源系统,其中该光源系统还包括一第二固态发光兀件,构造为发出一第二波段光至该光路径，且该第三波段光于该光路径中分色得到的所述至少两种色光，与该第二波段光以分时或分色的方式投影成像。
24.如权利要求23所述的光源系统，其中该第一波段光的光谱与该第二波段光的光谱相同。
25.如权利要求23所述的光源系统，其中该第一波段光的光谱与该第二波段光的光谱不同。
26.如权利要求23所述的光源系统,其中该光源系统还包括一分光兀件,该分光兀件设置于该光路径的前端，以反射该第二波段光并使该第三波段光穿透。
27.如权利要求23所述的光源系统，其中该光源系统还包括一分光元件，该分光元件设置于该光路径的前端，以反射该第三波段光并使该第二波段光穿透。
28.如权利要求23所述的光源系统，其中该第一固态发光元件及该第二固态发光元件为蓝光固态发光元件或蓝光激光二极管，且该第一荧光剂为绿色荧光剂、黄色荧光剂或黄绿色荧光剂。
29.如权利要求23所述的光源系统,其中该第一波段光为蓝光或紫外光,该第二波段光为蓝光，且该第三波段光为绿黄光。
30.如权利要求14所述的光源系统，其中该第三波段光还包括一第一光束及一第二光束，该第一光束为绿光，且该第二光束为红光。
31.如权利要求14所述的光源系统，其中该荧光剂装置为一荧光剂色轮或一荧光剂色板。
32.一种投影设备，至少包括 一光源系统，至少包括 一突光剂装置，具有一第一区段且包括一第一突光剂，该第一突光剂涂布于该第一区段；一第一固态发光元件，构造为发出一第一波段光至该荧光剂装置； 以及 一第二固态发光元件，构造为发出一第二波段光至一光路径； 其中，该荧光剂装置将该第一波段光转换为一第三波段光，并发出该第三波段光至该光路径；以及 一影像处理装置，设置于该光路径上，以接收该第二波段光及该第三波段光； 其中，该第三波段光经该影像处理装置分色得到至少两种色光，以与该第二波段光以分时或分色的方式投影成像。
33.如权利要求32所述的投影设备，其中该影像处理装置自光源入射方向至投影方向还依序包括一中继模块以及一显像模块，且该中继模块及该显像模块构造为将入射光源色彩分离后，将影像重合送至该光路径中。
34.如权利要求32所述的投影设备，其中该影像处理装置为两片式数字微镜装置或三片式数字微镜装置。
35.如权利要求32所述的投影设备，其中该影像处理装置为两片式液晶显示装置或三片式液晶显示装置。
全文摘要
本发明涉及一种荧光剂装置及其所适用的光源系统及投影设备，该荧光剂装置适用于发出第一波段光及第二波段光且设置有光路径的光源系统，荧光剂装置至少包括第一区段及涂布于第一区段的第一荧光剂。其中，第一荧光剂接收第一波段光，并将第一波段光转换为第三波段光，再发出第三波段光至光路径，以使第三波段光于光路径中分色得到至少两种色光。藉此，本案可达到缩小产品尺寸、简化工艺及降低制造成本，并提高色彩及影像质量等功效。
文档编号F21V9/10GK103018864SQ201210324659
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月5日 优先权日2011年9月22日
发明者王博, 张克苏, 华健豪 申请人:台达电子工业股份有限公司