熒光劑色輪及其所適用的光源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熒光劑色輪及其所適用的光源系統(tǒng)，該熒光劑色輪適用于發(fā)出一第一波段光且設(shè)置有一光路徑的一光源系統(tǒng)，該光源系統(tǒng)發(fā)出該第一波段光至該熒光劑色輪，以使該第一波段光受該熒光劑色輪轉(zhuǎn)換為一第三波段光，該熒光劑色輪包括：一第一區(qū)段；以及一第一熒光劑，涂布于該第一區(qū)段；其中，該第一熒光劑接收該第一波段光，并將該第一波段光轉(zhuǎn)換為一第三波段光至該光路徑，其中，第三波段光具有較第一波段光廣的波段且該第三波段光的光譜范圍包括綠光及紅光，以使該第三波段光于該光路徑中通過一分色元件將其中的綠光及紅光分離。藉此，本案可達(dá)到縮小產(chǎn)品尺寸、簡化工藝及降低制造成本，并提高色彩及影像質(zhì)量等功效。
【專利說明】熒光劑色輪及其所適用的光源系統(tǒng)
[0001 ]本發(fā)明是一件分案申請，原申請的申請日為2012年09月05日，申請?zhí)枮?01210324659.3，發(fā)明名稱為:熒光劑裝置及其所適用的光源系統(tǒng)及投影設(shè)備。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種熒光劑裝置，尤指一種通過涂布單一熒光劑以生成三原色光的熒光劑裝置及其所適用的光源系統(tǒng)及投影設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，各式各樣的投影設(shè)備，例如投影機(Projector)已被廣泛地應(yīng)用于家庭、學(xué)校或者各種商務(wù)場合中，以用于將一影像信號源所提供的影像信號放大顯示于屏幕。為節(jié)省電力消耗以及縮小裝置體積，目前的投影設(shè)備的光源系統(tǒng)(Illuminat1n System)已使用固態(tài)發(fā)光元件，例如發(fā)光二極管或激光元件，來取代傳統(tǒng)的高密度氣體放電燈(HIDLamp)或高壓萊燈。
[0004]投影設(shè)備的光源系統(tǒng)需能發(fā)出紅光、綠光、藍(lán)光(R、G、B)等三原色光，然而固態(tài)發(fā)光元件的發(fā)光效率一般而言為藍(lán)光固態(tài)發(fā)光元件的發(fā)光效率最佳，因此目前的作法大多采用藍(lán)光固態(tài)發(fā)光元件配合波長轉(zhuǎn)換裝置，以將藍(lán)光的波長進行轉(zhuǎn)換，例如配合熒光劑色輪(Phosphor Wheel)來激發(fā)出各種顏色的光，藉此取代紅光固態(tài)發(fā)光元件或綠光固態(tài)發(fā)光元件直接發(fā)出紅光或綠光的方式，以提升光源系統(tǒng)整體的發(fā)光效率并降低成本。
[0005]—般而言，傳統(tǒng)的投影設(shè)備的光源系統(tǒng)大致可分為兩種類型，其一采用單一藍(lán)光固態(tài)發(fā)光元件配合具有多個區(qū)段的單一熒光劑色輪。請參閱圖1A及圖1B，其分別為傳統(tǒng)投影設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖以及第IA圖所示具有多個區(qū)段的熒光劑色輪的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1A及圖1B所示，傳統(tǒng)的投影設(shè)備I以固態(tài)發(fā)光元件11發(fā)出藍(lán)光至包含第一區(qū)段121、第二區(qū)段122以及第三區(qū)段123的熒光劑色輪12。其中，第一區(qū)段121涂布綠色熒光劑，以將入射的藍(lán)光激發(fā)為綠光后射出，第二區(qū)段122涂布紅色熒光劑，以將入射的藍(lán)光激發(fā)為紅光后射出，以及第三區(qū)段123為透光材質(zhì)，以使藍(lán)光直接穿透并射出。換言之，固態(tài)發(fā)光元件11所發(fā)出的藍(lán)光直接穿透熒光劑色輪12或透過熒光劑色輪12轉(zhuǎn)換為綠光或紅光，進而發(fā)出三原色光進行投影，且于此類型的投影設(shè)備I中，以三原色光依序通過中繼模塊13入射至顯像裝置14，例如數(shù)字微鏡裝置(Digital Micromirror Device，DMD)、液晶顯示裝置(Liquid CrystalDisplay，IXD)或液晶覆娃裝置(Liquid Crystal on Silicon,LC0S)等，再透過透鏡組15進行影像的縮放及對焦后，將影像投影于屏幕16上。
[0006]另一種傳統(tǒng)投影設(shè)備的光源系統(tǒng)采用多個藍(lán)光固態(tài)發(fā)光元件配合多個涂布單一熒光劑的熒光劑色輪。請參閱圖2A、圖2B及圖2C，其中圖2A為另一傳統(tǒng)投影設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2B為圖2A所示涂布單一熒光劑的第一熒光劑色輪的結(jié)構(gòu)示意圖，以及圖2C為圖2A所示涂布單一熒光劑的第二熒光劑色輪的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2A、圖2B以及圖2C所示，傳統(tǒng)投影設(shè)備2的第一熒光劑色輪22的區(qū)段221涂布紅色熒光劑，且第二熒光劑色輪24的區(qū)段241涂布綠色熒光劑，分別用以將入射光線激發(fā)而轉(zhuǎn)換為紅光及綠光。第一分色鏡210反射綠光且可使紅光穿透，且第二分色鏡211反射藍(lán)光且可使紅光及綠光穿透。因此，第一固態(tài)發(fā)光元件21所發(fā)出的藍(lán)光經(jīng)由第一熒光劑色輪22激發(fā)為紅光，并于穿透第一分色鏡210及第二分色鏡211后射向中繼模塊26。第二固態(tài)發(fā)光元件23所發(fā)出的藍(lán)光經(jīng)由第二熒光劑色輪24激發(fā)為綠光并受第一分色鏡210反射而射向第二分色鏡211，再于穿透第二分色鏡211后射向中繼模塊26。至于第三固態(tài)發(fā)光元件25所發(fā)出的藍(lán)光，直接受第二分色鏡211反射而射向中繼模塊26。前述的三原色光依序或同時通過中繼模塊26而入射至顯像裝置27，再透過透鏡組28進行影像的縮放及對焦后，將影像投影于屏幕29上。
[0007]傳統(tǒng)的投影設(shè)備雖可通過上述方式而以藍(lán)光固態(tài)發(fā)光元件取代紅光或綠光固態(tài)發(fā)光元件，然而于一些常見的投影設(shè)備及其光源系統(tǒng)中，以綠色熒光劑激發(fā)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的綠光大部分都混有少許紅光而略呈偏黃色，使得成像顏色不純而降低影像質(zhì)量。同時，由于目前常見的紅色熒光劑對于藍(lán)光激光激發(fā)的飽和度較低，故被激發(fā)轉(zhuǎn)換為紅光的總光量有限，因此紅色熒光劑激發(fā)所產(chǎn)生的紅光有著會隨藍(lán)光激光驅(qū)動電流上升而衰減較快的問題，不僅造成紅光本身亮度及照度過低，更會連帶使光源系統(tǒng)的整體光線明暗度無法有效整合，進而影響總光輸出量度。
[0008]因此，如何發(fā)展一種可改善上述習(xí)知技術(shù)缺陷，并達(dá)到降低制造成本、簡化工藝、縮小產(chǎn)品尺寸、提升整體亮度，且提高色彩純度及影像質(zhì)量等功效的光源系統(tǒng)及其所適用的投影設(shè)備，實為目前尚待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本案的主要目的為提供一種光源系統(tǒng)及其所適用的投影設(shè)備，以解決現(xiàn)有投影設(shè)備的光源系統(tǒng)的工藝復(fù)雜且成本較高，受限于體積而無法縮小產(chǎn)品尺寸，以及整體亮度與照度偏低且色彩純度不足而導(dǎo)致影像質(zhì)量不佳等缺點。
[0010]本案的另一目的為提供一種光源系統(tǒng)及其所適用的投影設(shè)備，通過單一熒光劑裝置的設(shè)置，可達(dá)到有效縮小產(chǎn)品尺寸，同時簡化工藝及降低制造成本，并提高色彩純度及影像質(zhì)量等功效。
[0011]本案的另一目的為提供一種光源系統(tǒng)及其所適用的投影設(shè)備，通過熒光劑裝置將第一波段光轉(zhuǎn)換為具有較廣波段的第三波段光，可有效避免紅光隨藍(lán)光驅(qū)動電流上升而衰減，以提高整體的亮度與照度，進而達(dá)到提升色彩表現(xiàn)的功效。
[0012]為達(dá)上述目的，本案的一較佳實施形式為提供一種熒光劑裝置，適用于發(fā)出一第一波段光且設(shè)置有一光路徑的一光源系統(tǒng)，該熒光劑裝置至少包括:一第一區(qū)段；以及一第一熒光劑，涂布于該第一區(qū)段;其中，該第一熒光劑接收該第一波段光，并將該第一波段光轉(zhuǎn)換為一第三波段光，再發(fā)出該第三波段光至該光路徑，以使該第三波段光于該光路徑中分色得到至少兩種色光。
[0013]為達(dá)上述目的，本案的另一較佳實施形式為提供一種光源系統(tǒng)，至少包括:一熒光劑裝置，具有一第一區(qū)段且包括一第一熒光劑，該第一熒光劑涂布于該第一區(qū)段；以及一第一固態(tài)發(fā)光元件，構(gòu)造為發(fā)出一第一波段光至該熒光劑裝置;其中，該熒光劑裝置將該第一波段光轉(zhuǎn)換為一第三波段光，并發(fā)出該第三波段光至一光路徑，以使該第三波段光于該光路徑中分色得到至少兩種色光。
[0014]為達(dá)上述目的，本案的另一較佳實施形式為提供一種投影設(shè)備，至少包括:一光源系統(tǒng)，至少包括:一熒光劑裝置，具有一第一區(qū)段且包括一第一熒光劑，該第一熒光劑涂布于該第一區(qū)段;一第一固態(tài)發(fā)光元件，構(gòu)造為發(fā)出一第一波段光至該熒光劑裝置；以及一第二固態(tài)發(fā)光元件，構(gòu)造為發(fā)出一第二波段光至一光路徑;其中，該熒光劑裝置將該第一波段光轉(zhuǎn)換為一第三波段光，并發(fā)出該第三波段光至該光路徑；以及一影像處理裝置，設(shè)置于該光路徑上，以接收該第二波段光及該第三波段光;其中，該第三波段光經(jīng)該影像處理裝置分色得到至少兩種色光，以與該第二波段光以分時或分色的方式投影成像。
【附圖說明】
[0015]圖1A為傳統(tǒng)投影設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖1B為圖1A所示具有多個區(qū)段的熒光劑色輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2A為另一傳統(tǒng)投影設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2B為圖2A所示涂布單一熒光劑的第一熒光劑色輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2C為圖2A所示涂布單一熒光劑的第二熒光劑色輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本案一較佳實施例的熒光劑及其所適用的光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4A為本案另一較佳實施例的熒光劑及其所適用的光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4B為圖4A所示的濾光色輪細(xì)部結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖5A為本案一較佳實施例的光源系統(tǒng)及其所適用的投影設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5B為本案另一較佳實施例的光源系統(tǒng)及其所適用的投影設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6A為本案較佳實施例的熒光劑裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6B為本案另一實施例的熒光劑裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6C為本案又一實施例的熒光劑裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7A為本案較佳實施例的顯像模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖7B為本案另一較佳實施例的顯像模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖8A為本案較佳實施例的顯像模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖SB為本案另一較佳實施例的顯像模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0033]1、2:投影設(shè)備
[0034]11:固態(tài)發(fā)光元件
[0035]12:熒光劑色輪
[0036]121:第一區(qū)段
[0037]122:第二區(qū)段
[0038]123:第三區(qū)段
[0039]13、26:中繼模塊
[0040]14、27:顯像裝置
[0041]15、28:透鏡組
[0042]16、29:屏幕
[0043]21:第一固態(tài)發(fā)光元件
[0044]210:第一分色鏡
[0045]211:第二分色鏡
[0046]22:第一熒光劑色輪
[0047]221:區(qū)段
[0048]23:第二固態(tài)發(fā)光元件
[0049]24:第二熒光劑色輪
[0050]241:區(qū)段
[0051 ]25:第三固態(tài)發(fā)光元件
[0052]3:投影設(shè)備
[0053]4:光源系統(tǒng)
[0054]40:熒光劑裝置
[0055]401:第一區(qū)段
[0056]402:第一熒光劑
[0057]403:第一濾光片
[0058]404:第二區(qū)段
[0059]405:第二熒光劑
[0060]406:第二濾光片
[0061]41:第一固態(tài)發(fā)光元件
[0062]42:第二固態(tài)發(fā)光元件
[0063]43:分光元件
[0064]45:濾光色輪
[0065]451:第一濾光段
[0066]452:第二濾光段
[0067]453:透明區(qū)段
[0068]5:影像處理裝置
[0069]51:中繼模塊
[0070]52:顯像模塊[0071 ]5201:第一分色鏡
[0072]5202:第二分色鏡
[0073]5203:第一反射鏡
[0074]5204:第一液晶顯示單元
[0075]5205:第二液晶顯示單元
[0076]5206:第三液晶顯示單元
[0077]5207:第二反射鏡
[0078]5208:第三反射鏡
[0079]5209..雙色棱鏡
[0080]521:第一棱鏡
[0081]522:第二棱鏡
[0082]523:第三棱鏡
[0083]524:第一數(shù)位微鏡
[0084]525:第二數(shù)位微鏡
[0085]526:第三數(shù)位微鏡
[0086]527、528:界面
[0087]6:透鏡組
[0088]7:屏幕
[0089]Cl:第一色光
[0090]C2:第二色光
[0091]L1:第一波段光
[0092]L2:第二波段光
[0093]L3:第三波段光
[0094]P:光路徑
【具體實施方式】
[0095]體現(xiàn)本案特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本案能夠在不同的形式上具有各種的變化，然其皆不脫離本案的范圍，且其中的說明及圖式在本質(zhì)上用于說明，而非用以限制本案。
[0096]請參閱圖3，其為本案一較佳實施例的熒光劑及其所適用的光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本案的熒光劑裝置40適用于發(fā)出第一波段光LI且設(shè)置有光路徑P的光源系統(tǒng)，且熒光劑裝置40包括第一區(qū)段401及第一熒光劑402，其中第一熒光劑402涂布于第一區(qū)段401(如圖6A所不)。于此實施例中，第一焚光劑402接收第一波段光LI，并將第一波段光LI激發(fā)轉(zhuǎn)換為第三波段光L3，再發(fā)出第三波段光L3至光路徑P中，以使第三波段光L3進入光路徑后端并入射通過影像處理裝置5，而由影像處理裝置5將第三波段光L3進行分色，以得到兩種色光，例如第一色光Cl以及第二色光C2，但不以此為限。
[0097]請參閱圖4A及圖4B并配合圖3，其中圖4A及圖4B分別為本案另一較佳實施例的熒光劑及其所適用的光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖以及圖4A所示的濾光色輪細(xì)部結(jié)構(gòu)圖。如圖3、圖4A及圖4B所示，本案熒光劑裝置可具有不同的實施形式，于本實施例中為熒光劑裝置45。熒光劑裝置45除包括第一區(qū)段451外，還包括透明區(qū)段452，其中透明區(qū)段452所對應(yīng)的圓心角角度小于第一區(qū)段451所對應(yīng)的圓心角角度，而熒光劑裝置45亦包括涂布于第一區(qū)段451的第一熒光劑，其與前述實施例相同，故此省略繪出。其中，光源系統(tǒng)所發(fā)出的第一波段光LI部分穿透熒光劑裝置45的透明區(qū)段452而直接進入光路徑后端，且第一波段光LI的其余部分被熒光劑裝置45的第一熒光劑所接收，并激發(fā)轉(zhuǎn)換為第三波段光L3，再由熒光劑裝置45發(fā)出第三波段光L3至光路徑后端，即透過影像處理裝置5進行分色，以得到至少兩種色光，且該兩種色光以與第一波段光LI的整體波段光光譜范圍包括紅光、綠光及藍(lán)光光譜為較佳。換言之，熒光劑裝置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(可視為等效白光)，經(jīng)由影像處理裝置5進行分色或分時，以使該三原色光投影成像。
[0098]于一些實施例中，第一波段光LI為藍(lán)光，第三波段光L3為黃光、綠光或黃綠光，涂布于第一區(qū)段451的第一焚光劑為綠色焚光劑、黃色焚光劑或黃綠色焚光劑。舉例而言，光源系統(tǒng)發(fā)出第一波段光LI (即藍(lán)光B)，與第三波段光L3(即黃光、綠光或黃綠光)自熒光劑裝置45射向影像處理裝置5，其中第三波段光L3，即黃光、綠光或黃綠光，因其光譜范圍包括綠光及紅光，故經(jīng)影像處理裝置5分色得到綠光G及紅光R，以與第一波段光LI，即藍(lán)光B，以分時或分色的方式投影成像。
[0099]請參閱圖5A、圖5B及圖6A，其中圖5A為本案一較佳實施例的光源系統(tǒng)及其所適用的投影設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5B為本案另一較佳實施例的光源系統(tǒng)及其所適用的投影設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，以及圖6A為本案較佳實施例的熒光劑裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5A、圖5B及圖6A所示，本案的投影設(shè)備3包括光源系統(tǒng)4、影像處理裝置5以及透鏡組6，光源系統(tǒng)4包括熒光劑裝置40、第一固態(tài)發(fā)光元件41以及第二固態(tài)發(fā)光元件42，影像處理裝置5及透鏡組6設(shè)置于一光路徑上，且影像處理裝置5至少包括一分色元件，以及透鏡組6包括一片以上的透鏡，該光路徑先經(jīng)過影像處理裝置5的中繼模塊51后，入射至顯像模塊52，再透過透鏡組6進行影像的聚焦及縮放后，將影像投射于屏幕7上，以完成投影動作。所述中繼模塊51可依實際光路徑的需求而設(shè)置有中繼透鏡(relay lens，圖未示)、均光器或反射鏡等。
[0100]熒光劑裝置40可為包括但不限于熒光劑色輪及熒光劑色板，具有第一區(qū)段401且包括第一熒光劑402，第一熒光劑402涂布于第一區(qū)段401，且可為例如但不限于黃色熒光劑、綠色熒光劑或黃綠色熒光劑。第一固態(tài)發(fā)光元件41構(gòu)造為發(fā)出第一波段光LI至熒光劑裝置40，第二固態(tài)發(fā)光元件42構(gòu)造為發(fā)出第二波段光L2至前述的光路徑，且第一固態(tài)發(fā)光元件41及第二固態(tài)發(fā)光元件42可為例如藍(lán)光固態(tài)發(fā)光元件或藍(lán)光激光二極管等，用以發(fā)出藍(lán)光，亦即第一波段光LI為光譜介于藍(lán)光波段的光，但不以此為限，在其它實施形式中亦可為UV光，且第一波段光LI及第二波段光L2的光譜可為相同或不同。焚光劑裝置40將第一固態(tài)發(fā)光元件41所發(fā)出的第一波段光LI激發(fā)轉(zhuǎn)換為第三波段光L3，而第三波段光L3為介于綠光及紅光波段而略呈黃綠色的光束。須說明的是，由于以綠色熒光劑激發(fā)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的綠光光譜(或其波長)范圍多介于450至710納米(nanometer,nm)之間，因此在本實施例的應(yīng)用上，即將利用該光譜范圍以作為后端光路徑對于三原色光的應(yīng)用，而詳細(xì)應(yīng)用方式將于后文顯像模塊52時再進行描述。
[0101]承上，本實施例將介于藍(lán)光波段的第一波段光LI激發(fā)轉(zhuǎn)換為介于綠光及紅光波段而略呈黃綠色的第三波段光L3，并發(fā)出第三波段光L3至該光路徑，以使第三波段光L3經(jīng)影像處理裝置5的分色元件分色而得到至少兩種色光，以與第二波段光L2以分時或分色的方式投影成像。換言之，于熒光劑裝置40發(fā)出第三波段光L3至光路徑，且影像處理裝置5接收第二波段光L2及第三波段光L3并將第三波段光L3分色為至少兩種色光后，影像處理裝置5遂將第二波段光L2及分色后的第三波段光L3中所包含的三原色光以分時或分色的方式投影成像，以進行投影動作。本案的光源系統(tǒng)4及其所適用的投影設(shè)備3通過單一熒光劑裝置40的設(shè)置，可達(dá)到有效縮小產(chǎn)品尺寸，同時簡化工藝及降低制造成本，并提高色彩純度及影像質(zhì)量等功效，且通過熒光劑裝置40將第一波段光LI轉(zhuǎn)換為具有較廣波段的第三波段光L3，可有效避免現(xiàn)有的投影設(shè)備紅光隨藍(lán)光驅(qū)動電流上升而衰減的現(xiàn)象，以提高投影設(shè)備3整體的亮度與照度，進而達(dá)到提升色彩表現(xiàn)的功效。
[0102]根據(jù)本案的構(gòu)想，光源系統(tǒng)4更包括分光元件43，例如但不限于分光鏡，設(shè)置于光路徑的前端，用以輔助第二波段光L2及第三波段光L3進入光路徑，以使本案構(gòu)想的熒光劑裝置40、第一固態(tài)發(fā)光元件41以及第二固態(tài)發(fā)光元件42可應(yīng)用于穿透式光源系統(tǒng)以及反射式光源系統(tǒng)之中。
[0103]請再參閱圖5A，如圖5A所示，本案的光源系統(tǒng)4可為穿透式光源系統(tǒng)，分光元件43根據(jù)穿透式光源系統(tǒng)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。熒光劑裝置40及第一固態(tài)發(fā)光元件41設(shè)置于分光元件43的一側(cè)，且熒光劑裝置40于光路徑上位于第一固態(tài)發(fā)光元件41及分光元件43之間，以將第一固態(tài)發(fā)光元件41發(fā)出的第一波段光LI激發(fā)轉(zhuǎn)換為第三波段光L3，而后穿透分光元件43后進入光路徑后端的影像處理裝置5及透鏡組6，亦即第一波段光LI的入射方向與第三波段光L3的出射方向相同。至于第二固態(tài)發(fā)光元件42，設(shè)置于分光元件43的另一側(cè)，以將第二波段光L2直接投射至分光元件43進行反射而進入光路徑后端的影像處理裝置5及透鏡組6。須說明的是在其它變化的實作方式上，分光元件43也可以設(shè)計為反射第三波段光L3且使第二波段光L2穿透的形式，此時光路徑后端的影像處理裝置5以及透鏡組6則對應(yīng)分光元件43的出光方向?qū)?yīng)設(shè)置。
[0104]請再參閱圖5B，如圖5B所示，本案的光源系統(tǒng)4可為反射式光源系統(tǒng)，于此實施例中，分光元件43根據(jù)反射式光源系統(tǒng)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。第一固態(tài)發(fā)光元件41及第二固態(tài)發(fā)光元件42皆設(shè)置于分光元件43的一側(cè)，且熒光劑裝置40設(shè)置于分光元件43的另一側(cè)。藉此，第一固態(tài)發(fā)光元件41所發(fā)出的第一波段光LI可直接穿透分光元件43而投射至熒光劑裝置40，且第二固態(tài)發(fā)光元件42所發(fā)出的第二波段光L2，于直接投射穿透分光元件43后進入光路徑后端的影像處理裝置5及透鏡組6。同時，熒光劑裝置40于接收第一固態(tài)發(fā)光元件41所發(fā)出的第一波段光LI后，將第一波段光LI激發(fā)轉(zhuǎn)換為第三波段光L3，并沿入射方向的反向發(fā)出該第三波段光L3，以投射至分光元件43進行反射而進入光路徑后端的影像處理裝置5及透鏡組6，亦即第一波段光LI的入射方向與第三波段光L3的出射方向相反。
[0105]如上所述，當(dāng)?shù)谝粺晒鈩?02為黃色熒光劑、綠色熒光劑或黃綠色熒光劑時，第一波段光LI經(jīng)激發(fā)轉(zhuǎn)換后生成的第三波段光L3光譜范圍介于450至710納米(nanometer，nm)之間的黃綠色的光束，在應(yīng)用上將上述光譜范圍內(nèi)的第三波段光L3透過影像處理裝置5的分色元件將其中的綠光及紅光分離，再將分離出的紅光及綠光與第二波段光L2的藍(lán)光以分時或分色的方式投影成像。由于人眼對綠光較為敏感而對紅光較不敏感的特性，本案光源系統(tǒng)4的熒光劑裝置40可依需求設(shè)計而具有多個區(qū)段，并配合濾光片調(diào)整綠光或紅光的照度及殼度。
[0106]請參閱圖6B及圖6C并配合圖5A，其中圖6B及圖6C分別為本案另一實施例的熒光劑裝置結(jié)構(gòu)示意圖以及本案又一實施例的熒光劑裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5A、圖6B及圖6C所示，本案的熒光劑裝置40可進一步具有第一區(qū)段401及第二區(qū)段404，且包括第一熒光劑402及第二熒光劑405，其中第一熒光劑402涂布于第一區(qū)段401，第二熒光劑405涂布于第二區(qū)段404。于一些實施例中，第一熒光劑402及第二熒光劑405可為例如但不限于綠色熒光劑，且第一熒光劑402及第二熒光劑405的成分可為相同或不同。當(dāng)?shù)谝粺晒鈩?02及第二熒光劑405的成分為相同時，以構(gòu)造為將第一波段光LI激發(fā)轉(zhuǎn)換為一種第三波段光L3，例如將介于藍(lán)光波段的第一波段光LI激發(fā)轉(zhuǎn)換為介于綠光及紅光波段的第三波段光L3;當(dāng)?shù)谝粺晒鈩?02及第二熒光劑405的成分為類似或不同時，以構(gòu)造為將第一波段光LI分別激發(fā)轉(zhuǎn)換為兩種第三波段光(圖未示)，而該兩種第三波段光則以時序性地進入系統(tǒng)后端供使用。
[0107]在熒光劑裝置40的其它實施上的變化形式上，熒光劑裝置40于發(fā)出該第三波段光L3的一側(cè)更可包括第一濾光片403及第二濾光片406，分別鄰設(shè)于熒光劑裝置40的第一區(qū)段401及第二區(qū)段404。于另一些實施例中，第一濾光片403用以過濾第三波段光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徑之中；第二濾光片406用以過濾第三波段光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徑之中。
[0108]舉例而言，當(dāng)?shù)谌ǘ喂釲3介于綠光及紅光波段時(即綠黃光)，第三波段光L3的第一光束為綠光且第二光束為紅光，故第一濾光片403過濾綠光而使紅光穿透并投射至光路徑之中，第二濾光片406則過濾紅光而使綠光穿透并投射至光路徑之中。換言之，第一濾光片403實質(zhì)上為紅光濾光片，且第二濾光片406實質(zhì)上為綠光濾光片，然而不以此為限。當(dāng)然，第一濾光片403及第二濾光片406亦可依需求互換而改變熒光劑裝置40投射的第一光束或第二光束的亮度及照度等光學(xué)性質(zhì)，或者第二區(qū)段404為不包含熒光劑色的透光區(qū)亦為本案所教示的內(nèi)容。
[0109]請參閱圖7A并配合圖5A，其中圖7A為本案較佳實施例的顯像模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5A及圖7A所示，本案投影設(shè)備3的影像處理裝置5的顯像模塊52適用于三片式液晶顯示投影機(3-chips LCD projector)，以接收來自中繼模塊51的第二波段光及第三波段光，SP入射光I，并透過分色元件，例如分色鏡(dichroic fiIter)，將色光分離，本實施例即利用第一分色鏡5201及第二分色鏡5202將三原色光分離，其中第一分色鏡5201具有反射藍(lán)光且使綠光及紅光穿透的特性，第二分色鏡5202具有反射綠光且使紅光穿透的特性。因此，入射光I中的藍(lán)光部分受第一分色鏡5201反射而投射至第一反射鏡5203，并經(jīng)第一反射鏡5203反射而投射至第一液晶顯示單元5204;入射光I中的綠光部分于穿透第一分色鏡5201后，受第二分色鏡5202反射而投射至第二液晶顯示單元5205;至于入射光I中的紅光部分，則于穿透第一分色鏡5201及第二分色鏡5202后，經(jīng)第二反射鏡5207及第三反射鏡5208依序反射而投射至第三液晶顯示單元5206。最后，經(jīng)由顯像模塊52的雙色棱鏡5209(X-Cube)將影像再行送至后端光路徑之中，亦即向透鏡組6的方向發(fā)出影像。
[0110]請參閱圖7B，其為本案另一較佳實施例的顯像模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7B所示，于此實施例中，本案的顯像模塊52為兩片式液晶顯示投影機，與前述實施例包括相同的第一液晶顯示單元5204、第二液晶顯示單元5205以及雙色棱鏡5209，其入射光穿透及反射的傳播方式乃至于藍(lán)光部分皆與圖7A所示的實施例概念相同，故于此不多行贅述。然而本實施例較佳地可配合前述具有多區(qū)段的熒光裝置以產(chǎn)生多個第三波段光，且以時序性地進入顯像模塊52使用，詳細(xì)而言即第二液晶顯示單元5205同時接收入射光中的綠光及紅光部分，并透過分時的方式將綠光或紅光依時序投射至雙色棱鏡5209中，雙色棱鏡5209遂將第一液晶顯示單元5204及第二液晶顯示單元5205所送出的影像重合而送至后端光路徑之中。
[0111]請參閱圖8A并配合圖5A，其中圖8A為本案另一較佳實施例的顯像模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5A及圖8A所示，本案投影設(shè)備3的影像處理裝置5的顯像模塊52為適用于三片式數(shù)字光線處理投影機(3-chips DLP projector)的顯像模塊，包括第一棱鏡521、第二棱鏡522及第三棱鏡523。第一棱鏡521與第二棱鏡522的界面527用以反射第一數(shù)字微鏡524所發(fā)出的藍(lán)光，且第二棱鏡522與第三棱鏡523的界面528用以反射第二數(shù)字微鏡525所發(fā)出的紅光，以使藍(lán)光及紅光于反射之后，與第三數(shù)字微鏡526所發(fā)出的綠光進行影像重合，而送至后端光路徑之中。
[0112]請參閱圖SB，其為本案另一較佳實施例的顯像模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖SB所示，于此實施例中，本案的顯像模塊52為適用于兩片式數(shù)字光線處理投影機的顯像模塊，與前述實施例包括相同的第一棱鏡521、第三棱鏡523、第一數(shù)位微鏡524、第三數(shù)位微鏡526以及第一棱鏡521與第三棱鏡523的界面527，其光線穿透及反射的傳播方式與圖8A所示的實施例概念相同，故于此不多行贅述。然而第三數(shù)字微鏡526接收綠光及紅光，并配合綠光及紅光的時序?qū)⒕G光及紅光影像反射至第三棱鏡523中，遂與第一數(shù)字微鏡524所反射的藍(lán)光影像經(jīng)第一棱鏡521重合而送至后端光路徑之中。
[0113]綜上所述，本案提供一種光源系統(tǒng)及其所適用的投影設(shè)備，使一波段光經(jīng)過設(shè)置于熒光劑裝置上的熒光劑而激發(fā)出另一光譜范圍的波段光，進而將該特定光譜范圍的波段光進行分色而得到至少兩種色光，藉此節(jié)省熒光劑裝置或是固態(tài)發(fā)光元件的數(shù)量而可達(dá)到有效縮小產(chǎn)品尺寸，同時簡化工藝及降低制造成本，并提高色彩純度及影像質(zhì)量等功效。此夕卜，通過熒光劑裝置將第一波段光轉(zhuǎn)換為具有較廣波段的第三波段光，可有效避免紅光隨藍(lán)光驅(qū)動電流上升而衰減，以提高整體的亮度與照度，進而達(dá)到提升色彩表現(xiàn)的功效。
[0114]縱使本發(fā)明已由上述的實施例詳細(xì)敘述而可由熟悉本技藝的人士進行任意修改修飾，然而皆不脫所附權(quán)利要求書所欲保護的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種熒光劑色輪，適用于發(fā)出一第一波段光且設(shè)置有一光路徑的一光源系統(tǒng)，該光源系統(tǒng)發(fā)出該第一波段光至該熒光劑色輪，以使該第一波段光受該熒光劑色輪轉(zhuǎn)換為一第三波段光，該熒光劑色輪包括: 一第一區(qū)段；以及 一第一焚光劑，涂布于該第一區(qū)段； 其中，該第一熒光劑接收該第一波段光，并將該第一波段光轉(zhuǎn)換為一第三波段光至該光路徑，其中，該第三波段光具有較第一波段光廣的波段且該第三波段光的光譜范圍包括綠光及紅光，以使該第三波段光于該光路徑中通過一分色元件將其中的綠光及紅光分離。2.如權(quán)利要求1所述的熒光劑色輪，其中該第一波段光的入射方向與該第三波段光的出射方向相同或相反。3.如權(quán)利要求1所述的熒光劑色輪，其中該第三波段光的波長介于450納米至710納米之間。4.如權(quán)利要求1所述的熒光劑色輪，其中該熒光劑色輪還包括一第二熒光劑及一第二區(qū)段，該第二熒光劑涂布于該第二區(qū)段。5.如權(quán)利要求4所述的焚光劑色輪，其中該第一焚光劑及該第二焚光劑的成分相同，以構(gòu)造為將該第一波段光轉(zhuǎn)換為相同的該第三波段光，并使該第三波段光于該光路徑中分色得到至少兩種色光。6.如權(quán)利要求4所述的熒光劑色輪，其中該第一熒光劑及該第二熒光劑的成分不同，以構(gòu)造為將該第一波段光分別轉(zhuǎn)換為兩種該第三波段光，并使該兩種第三波段光于該光路徑中分色得到至少兩種色光。7.如權(quán)利要求4所述的熒光劑色輪，其中該熒光劑色輪還包括一第一濾光片及一第二濾光片，分別鄰設(shè)于該第一區(qū)段及該第二區(qū)段，且分別用以過濾該第三波段光的一第一光束及一第二光束。8.如權(quán)利要求1所述的熒光劑色輪，其中該熒光劑色輪還包括一第二區(qū)段，且該第二區(qū)段為一透光區(qū)段、一透明區(qū)段或一反射區(qū)段。9.如權(quán)利要求1所述的熒光劑色輪，其中該第三波段光于該光路徑中分離的綠光及紅光，與該光源系統(tǒng)發(fā)出的一第二波段光以分時或分色的方式投影成像。10.如權(quán)利要求1所述的熒光劑色輪，其中該熒光劑色輪還包括一透明區(qū)段，該第一波段光穿透該透明區(qū)段并進入該光路徑。11.如權(quán)利要求10所述的熒光劑色輪，其中該透明區(qū)段所對應(yīng)的圓心角角度小于該第一區(qū)段所對應(yīng)的圓心角角度。12.如權(quán)利要求1所述的熒光劑色輪，其中該第一熒光劑為黃色熒光劑、綠色熒光劑或黃綠色熒光劑。13.—種光源系統(tǒng)，至少包括:一熒光劑色輪，具有一第一區(qū)段且包括一第一熒光劑，該第一熒光劑涂布于該第一區(qū)段；以及一第一固態(tài)發(fā)光元件，構(gòu)造為發(fā)出一第一波段光至該熒光劑色輪;其中，該第一熒光劑接收該第一波段光，并將該第一波段光轉(zhuǎn)換為一第三波段光至該光路徑，其中，該第三波段光具有較第一波段光廣的波段且該第三波段光的光譜范圍包括綠光及紅光，以使該第三波段光于該光路徑中通過一分色元件將其中的綠光及紅光分離。14.如權(quán)利要求13所述的光源系統(tǒng)，其中該光源系統(tǒng)還包括一第二熒光劑及一第二區(qū)段，該第二熒光劑涂布于該第二區(qū)段。15.如權(quán)利要求14所述的光源系統(tǒng)，其中該第一焚光劑及該第二焚光劑的成分相同，以構(gòu)造為將該第一波段光轉(zhuǎn)換為相同的該第三波段光，并使該第三波段光于該光路徑中分色得到至少兩種色光。16.如權(quán)利要求14所述的光源系統(tǒng)，其中該第一熒光劑及該第二熒光劑的成分不同，以構(gòu)造為將該第一波段光分別轉(zhuǎn)換為兩種該第三波段光，并使該兩種第三波段光于該光路徑中分色得到至少兩種色光。17.如權(quán)利要求13所述的光源系統(tǒng)，其中該光源系統(tǒng)還包括一第二固態(tài)發(fā)光元件，構(gòu)造為發(fā)出一第二波段光至該光路徑，且該第三波段光于該光路徑中分離的綠光及紅光，與該第二波段光以分時或分色的方式投影成像。18.如權(quán)利要求17所述的光源系統(tǒng)，其中該第一波段光的光譜與該第二波段光的光譜相同或不同。19.如權(quán)利要求17所述的光源系統(tǒng)，其中該光源系統(tǒng)還包括一分光元件，該分光元件設(shè)置于該光路徑的前端，以反射該第二波段光并使該第三波段光穿透。20.如權(quán)利要求17所述的光源系統(tǒng)，其中該光源系統(tǒng)還包括一分光元件，該分光元件設(shè)置于該光路徑的前端，以反射該第三波段光并使該第二波段光穿透。21.如權(quán)利要求13所述的光源系統(tǒng)，其中該第一熒光劑為黃色熒光劑、綠色熒光劑或黃綠色熒光劑。22.—種熒光劑色輪，適用于發(fā)出一第一波段光且設(shè)置有一光路徑的一光源系統(tǒng)，該光源系統(tǒng)發(fā)出該第一波段光至該熒光劑色輪，以使該第一波段光受該熒光劑色輪轉(zhuǎn)換為一第三波段光，該熒光劑色輪包括: 一第一區(qū)段及一第二區(qū)段； 一第一熒光劑，涂布于該第一區(qū)段，且該第一熒光劑為黃色熒光劑、綠色熒光劑或黃綠色熒光劑； 一第二熒光劑，涂布于該第二區(qū)段，且該第二熒光劑為黃色熒光劑、綠色熒光劑或黃綠色熒光劑； 其中該第一波段光分別激發(fā)該第一熒光劑及該第二熒光劑，并轉(zhuǎn)換為兩種第三波段光，且該兩種第三波段光以時序性地進入光路徑后分離而得到至少紅光及綠光； 其中，所述兩種第三波段光的光譜范圍都包括綠光及紅光。
【文檔編號】G03B21/20GK106019788SQ201610387831
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2012年9月5日
【發(fā)明人】王博, 張克蘇, 華健豪
【申請人】臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司