專利名稱：照明系統(tǒng)及投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種照明系統(tǒng)及投影裝置，且特別是涉及一種光利用率較高的照明
系統(tǒng)及投影裝置。
背景技術(shù)：
隨著顯示技術(shù)的進步，投影裝置除了可采用發(fā)出白光的高壓汞燈(ultrahigh pressure lamp, UHP lamp)搭配色輪(color wheel)來依序產(chǎn)生紅光、綠光及藍光，以使 投影裝置提供彩色影像畫面之外，近來更發(fā)展出以紅色、綠色及藍色發(fā)光二極管(light emitting diode， LED)作為光源的投影裝置。 在以紅、藍、綠三色的發(fā)光二極管作為光源的投影裝置中，通常是以X-鏡 (X-mirror)來合光。舉例而言，X-鏡包括互相交叉配置的紅色分色鏡(dichroic mirror) 及藍色分色鏡，紅色發(fā)光二極管所發(fā)出的紅色光束會被紅色分色鏡反射，藍色發(fā)光二極管 所發(fā)出的藍色光束會被藍色分色鏡反射，而綠色發(fā)光二極管所發(fā)出的綠色光束則會穿透紅 色分色鏡及藍色分色鏡。通過X-鏡(X-mirror)對不同顏色的光束的不同作用，可將傳遞 方向不同的紅、綠、藍三色光束導(dǎo)引至同一方向。紅、綠、藍三色光束在經(jīng)過投影裝置中的數(shù) 字微鏡元件(digital micro-mirror device, DMD)的作用之后，便能夠形成彩色的影像畫 面。 然而，在X-鏡中，由于紅色分色鏡與藍色分色鏡互相膠合的區(qū)域(即互相交叉的 區(qū)域)對紅、綠、藍三色光束無法產(chǎn)生正常的導(dǎo)引作用，這會導(dǎo)致光損失。此外，當光源由傳 統(tǒng)的高壓汞燈改變?yōu)榘l(fā)光二極管時，膠合區(qū)域的面積相對發(fā)光二極管所發(fā)出的光束的截面 積會變得更大，這會造成更大比例的光損失。再者，在采用x-鏡的投影裝置中，紅色光束、
綠色光束及藍色光束須從三個不同的方向入射至x-鏡，這會使得投影裝置內(nèi)部的元件的
空間利用率不佳，進而導(dǎo)致投影裝置過于龐大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種照明系統(tǒng)，其具有較高的光利用率及較佳的空間利用率。
本發(fā)明提供一種投影裝置，其具有較高的光利用率及較佳的空間利用率。
本發(fā)明的一實施例提出一種照明系統(tǒng)，其包括第一發(fā)光芯片、芯片封裝體(chip package)、第一分色膜(dichroic film)及第二分色膜。第一發(fā)光芯片適于發(fā)出第一光束。 芯片封裝體包括第二發(fā)光芯片及第三發(fā)光芯片。第二發(fā)光芯片適于發(fā)出第二光束。第三 發(fā)光芯片適于發(fā)出第三光束。第一、第二及第三光束的顏色彼此不同。第一分色膜配置于 第一光束及第二光束的傳遞路徑上。第二分色膜配置于第一、第二及第三光束的傳遞路徑 上，且第一分色膜與第二分色膜彼此不平行且不交叉。第一光束會依序穿透第一分色膜及 第二分色膜，第二光束會依序穿透第二分色膜、被第一分色膜反射及穿透第二分色膜，而第 三光束會被第二分色膜反射。第一、第二及第三光束在離開第二分色膜后，會形成照明光束 (illumination beam)。
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本發(fā)明的另一實施例提出一種投影裝置，其包括上述照明系統(tǒng)、光閥(light valve)及投影鏡頭(projection lens)。光閥配置于照明光束的傳遞路徑上，并適于將照 明光束轉(zhuǎn)換為影像光束(image beam)。投影鏡頭配置于影像光束的傳遞路徑上。
本發(fā)明的又一實施例提出一種投影裝置，其包括照明系統(tǒng)、光閥及投影鏡頭。照明 系統(tǒng)包括第一發(fā)光芯片、第二發(fā)光芯片、第三發(fā)光芯片、第一分色膜、第二分色膜、第三分色 膜及光均勻化元件。第一發(fā)光芯片適于發(fā)出第一光束。第二發(fā)光芯片適于發(fā)出第二光束。 第三發(fā)光芯片適于發(fā)出第三光束。第一、第二及第三光束的顏色彼此不同，且第一、第二及 第三發(fā)光芯片的至少其中二者被包含于芯片封裝體中。第一分色膜配置于第一光束、第二 光束及第三光束的傳遞路徑上。第二分色膜配置于第二光束及第三光束的傳遞路徑上。第 三分色膜配置于第三光束的傳遞路徑上。第一、第二及第三分色膜彼此不交叉。第一光束 會被第一分色膜反射，第二光束會依序穿透第一分色膜、被第二分色膜反射及穿透第一分 色膜，而第三光束會依序穿透第一分色膜、穿透第二分色膜、被第三分色膜反射、穿透第二 分色膜及穿透第一分色膜。第一、第二及第三光束在離開第一分色膜后會形成照明光束。光 均勻化元件配置于第一、第二及第三光束的傳遞路徑上，或配置于照明光束的傳遞路徑上。 光閥配置于照明光束的傳遞路徑上，并適于將照明光束轉(zhuǎn)換為影像光束。投影鏡頭配置于 影像光束的傳遞路徑上。 在本發(fā)明的實施例的照明系統(tǒng)中，由于采用了第一分色膜及第二分色膜來合光， 且第一分色膜與第二分色膜彼此不交叉，因此不會產(chǎn)生無法對光進行正常的導(dǎo)引作用的交 叉區(qū)域，所以本發(fā)明的實施例的照明系統(tǒng)的光利用率較高，進而使采用此照明系統(tǒng)的投影 裝置具有較高的光利用率。此外，在本發(fā)明的實施例的投影裝置中，由于第一、第二及第三 分色膜彼此不交叉，因此不會產(chǎn)生無法對光進行正常的導(dǎo)引作用的交叉區(qū)域，所以本發(fā)明 的實施例的投影裝置具有較高的光利用率。 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并結(jié)合附圖，作詳 細說明如下。


圖1為本發(fā)明的一實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的另一^實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的又一^實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的再一^實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的另一^實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明的又一^實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7A是圖6中的第-一、第二及第三發(fā)光芯片在方向D上的視圖；圖7B至圖7F為圖6中的發(fā)光芯片的其它變化在D方向上的視圖
圖8為本發(fā)明的再一^實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明的另一^實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下列各實施例的說明是參照附圖，用于示例本發(fā)明可用于實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，僅是參照附圖的方向。 因此，使用的方向用語是用來說明，而非用來限制本發(fā)明。 圖1為本發(fā)明的一實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖l，本實施例的投影裝 置100包括照明系統(tǒng)200、光閥110及投影鏡頭120。照明系統(tǒng)200包括第一發(fā)光芯片212、 芯片封裝體220、第一分色膜232及第二分色膜242。第一發(fā)光芯片212適于發(fā)出第一光束 212a。在本實施例中，第一發(fā)光芯片212例如為發(fā)光二極管芯片。然而，在其它實施例中， 第一發(fā)光芯片212亦可以是激光二極管芯片(laser diode chip)或其它適當?shù)陌l(fā)光芯片。 此外，在本實施例中，第一發(fā)光芯片212上覆蓋有透鏡214，其位于第一光束212a的傳遞路 徑上，透鏡214與第一發(fā)光芯片212可被包含于芯片封裝體210中。 芯片封裝體220包括第二發(fā)光芯片222及第三發(fā)光芯片224。第二發(fā)光芯片222 適于發(fā)出第二光束222a，而第三發(fā)光芯片224適于發(fā)出第三光束224a。在本實施例中，第 二發(fā)光芯片222及第三發(fā)光芯片224例如為發(fā)光二極管芯片。然而，在其它實施例中，第二 發(fā)光芯片222及第三發(fā)光芯片224亦可以是激光二極管芯片或其它適當?shù)陌l(fā)光芯片。此 外，在本實施例中，芯片封裝體220還包括透鏡226，其覆蓋第二芯片222及第三發(fā)光芯片 224，并位于第二光束222a及第三光束224a的傳遞路徑上。再者，第一、第二及第三光束 212a、222a、224a的顏色彼此不同。在本實施例中，第一光束212a例如為綠色光束，第二光 束222a例如為紅色光束，而第三光束224a例如為藍色光束。然而，在其它實施例中，第一 光束212a、第二光束222a及第三光束224a亦可以分別為其它不同顏色的光束。
第一分色膜232配置于第一光束212a及第二光束222a的傳遞路徑上。第二分色 膜242配置于第一、第二及第三光束212a、222a、224a的傳遞路徑上，且第一分色膜232與 第二分色膜242彼此不平行且不交叉。在本實施例中，照明系統(tǒng)200還包括第一透光基板 234及第二透光基板244。第一透光基板234具有相對的表面234a及表面234b，且第一分 色膜232是配置于表面234a上，如此第一透光基板234與第一分色膜232便構(gòu)成分色鏡 230。第二透光基板244具有相對的表面244a及表面244b，且第二分色膜242是配置于表 面244b上，如此第二透光基板244及第二分色膜242即構(gòu)成另一分色鏡240，其中表面244b 不平行于表面234a。 第一光束212a會依序穿透第一分色膜232及第二分色膜242，第二光束222a會 依序穿透第二分色膜242、被第一分色膜232反射及穿透第二分色膜242，而第三光束224a 會被第二分色膜242反射。第一、第二及第三光束212a、222a、224a在離開第二分色膜242 后，會形成照明光束I。在本實施例中，第一發(fā)光芯片212、第二發(fā)光芯片222及第三發(fā)光芯 片224可輪流明滅，以使照明光束I在離開第二分色膜242時的顏色隨時間而變化。舉例 而言，第二發(fā)光芯片222可先明滅一次，接著第一發(fā)光芯片212明滅一次，然后第三發(fā)光芯 片224再明滅一次，之后第二、第一及第三發(fā)光芯片222、212、224再依此順序反復(fù)明滅。如 此一來，照明光束I在離開第二分色膜242時的顏色便會依序為紅、綠及藍，并依此順序不 斷循環(huán)。然而，在其它實施例中，第一發(fā)光芯片212、第二發(fā)光芯片222及第三發(fā)光芯片224 亦可以同時發(fā)光，以形成白色的照明光束I。 光閥110配置于照明光束I的傳遞路徑上，并適于將照明光束I轉(zhuǎn)換為影像光束 M。在本實施例中，光閥110例如為數(shù)字微鏡元件，然而，在其它實施例中，光閥110亦可以 是硅基液晶面板(liquid_crystel_on_silicon panel, 1X0S panel)或透射式液晶面板(transmissive liquid crystal panel)。投影鏡頭120配置于影像光束M的傳遞路徑上， 以將影像光束M投影至屏幕(未繪示)而產(chǎn)生影像畫面。 在本實施例中，照明系統(tǒng)200還包括光均勻化元件250，其配置于照明光束I的傳 遞路徑上，并位于第二分色膜242與光閥110之間。具體而言，光均勻化元件250例如為透 鏡陣列(lens array)，其可使照明光束I均勻地照射在光閥110上。 在本實施例中，投影裝置100還包括內(nèi)部全反射棱鏡260，其配置于照明光束I與 影像光束M的傳遞路徑上，并位于第二分色膜242與光閥110之間，以及位于光閥110與投 影鏡頭120之間。具體而言，內(nèi)部全反射棱鏡260包括第一棱鏡262及第二棱鏡264，且第 一棱鏡262與第二棱鏡264之間保持有間隙G，以在第一棱鏡262上形成全反射面262a。來 自光均勻化元件250的照明光束I可經(jīng)由第一棱鏡262的入光面262b進入第一棱鏡262 中，并接著被全反射面262a全反射至光閥110。再者，來自光閥110的影像光束M則依序穿 透第一棱鏡262、間隙G及第二棱鏡264而傳遞至投影鏡頭120。 在本實施例的照明系統(tǒng)200中，由于第一分色膜232與第二分色膜242彼此不交 叉，因此不會產(chǎn)生如現(xiàn)有投影裝置的無法對光進行正常的導(dǎo)引作用的交叉區(qū)域，所以本實 施例的照明系統(tǒng)200的光利用率較高，進而使采用此照明系統(tǒng)200的投影裝置100具有較 高的光利用率。此外，由于第一分色膜232與第二分色膜242彼此不平行，如此便能夠分別 控制第二光束222a與第三光束224a的反射角度，以使第二光束222a與第三光束224a在 離開第二分色膜242后能夠盡可能地互相平行。再者，由于第二發(fā)光芯片222與第三發(fā)光 芯片224是被包含于同一個芯片封裝體220中，因此相對于現(xiàn)有投影裝置中的紅、綠、藍三 色光束是由三個不同的方向入射X-鏡，在本實施例的投影裝置100中，第一、第二及第三光 束212a、222a、224a則是以兩個不同的方向入射第二分色膜242。如此一來，本實施例的投 影裝置100的空間利用率便可以提升，進而使投影裝置100能夠具有較小的體積。另外，為 了進一步提升空間利用率，在本實施例中，投影裝置100還包括反射鏡270，配置于照明光 束I的傳遞路徑上，并位于光均勻化元件250與內(nèi)部全反射棱鏡260之間。反射鏡270可 使照明光束I的傳遞路徑彎折，以達到提升空間利用率的效果。 圖2為本發(fā)明的另一實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖2，本實施例的投影 裝置100a與上述投影裝置IOO(如圖l所繪示)類似，而兩者的差異如下所述。投影裝置 100a包括透光基板280，其具有相對的第一表面282及第二表面284。第一分色膜232是配 置于第一表面282上，而第二分色膜242則是配置于第二表面284上，且第一表面282不平 行于第二表面284，以使第一分色膜232不平行于第二分色膜242。 圖3為本發(fā)明的又一實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖3，本實施例的投影 裝置100b與上述投影裝置IOO(如圖l所繪示)類似，而兩者的差異如下所述。在本實施 例的投影裝置100b中，光均勻化元件250b為光積分柱(light integration rod)。此外， 在本實施例中，投影裝置100b還包括至少一透鏡290，其配置于照明光束I的傳遞路徑上， 并位于光均勻化元件250b與光閥110之間，以將來自光均勻化元件250b的照明光束I會 聚于光閥110上。 圖4為本發(fā)明的再一實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖4，本實施例的投影 裝置100c與上述投影裝置IOO(如圖l所繪示)類似，而兩者的差異如下所述。在本實施 例的投影裝置100c中，是以另一類型的內(nèi)部全反射棱鏡260'來取代上述內(nèi)部全反射棱鏡260(如圖1所繪示)。內(nèi)部全反射棱鏡260'包括第一棱鏡262'及第二棱鏡264'。第一棱 鏡262'與第二棱鏡264'之間保持有間隙G'，以在第二棱鏡264'上形成全反射面264a'。 來自光均勻化元件250的照明光束I會依序穿透第一棱鏡262'、間隙G'及第二棱鏡264' 而傳遞至光閥IIO，而來自光閥110的影像光束M會經(jīng)由第二棱鏡264'的入光面264b'進 入第二棱鏡264'，并接著被全反射面264a'反射至投影鏡頭120。 圖5為本發(fā)明的另一實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖5，本實施例的投影 裝置100d與上述投影裝置100b(如圖3所繪示)類似，而兩者的差異如下所述。在本實施 例的投影裝置100d中，是以反射鏡310來取代上述內(nèi)部全反射棱鏡260。反射鏡310配置 于照明光束I的傳遞路徑上，并位于第二分色膜242與光閥110之間，以將照明光束I反射 至光閥110。 圖6為本發(fā)明的又一實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖6，本實施例的投 影裝置100e與上述投影裝置100(如圖l所繪示)部分類似，而兩者的差異如下所述。在 投影裝置100e中，第一發(fā)光芯片212、第二發(fā)光芯片222及第三發(fā)光芯片224是被包含于 芯片封裝體320中。在本實施例中，芯片封裝體320還包括透鏡322，其覆蓋第一、第二及 第三發(fā)光芯片212、222、224，并位于第一、第二及第三光束212a、222a、224a的傳遞路徑上。 投影裝置100e包括第一分色膜332、第二分色膜334及第三分色膜336，第一分色膜332配 置于第一光束212a、第二光束222a及第三光束224a的傳遞路徑上，第二分色膜334配置于 第二光束222a及第三光束224a的傳遞路徑上，而第三分色膜336配置于第三光束224a的 傳遞路徑上，其中第一分色膜332、第二分色膜334及第三分色膜336彼此不交叉。
在本實施例中，第一、第二及第三分色膜332、334、336的至少其中二者彼此不平 行。舉例而言，在本實施例中，第一分色膜332是配置于第一透光基板234的表面234b，第 二分色膜334是配置于第一透光基板234的表面234a，第三分色膜336是配置于第二透光 基板244的表面244b，而第二分色膜334與第三分色膜336彼此不平行，且第一分色膜332 與第三分色膜336彼此不平行。值得注意的是，本發(fā)明并不限定第一、第二及第三分色膜 332、334、336的配置位置及平行關(guān)系是如同上述，在其它實施例中，第二分色膜334與第三 分色膜336亦可以是配置于第二透光基板244上，而第一分色膜332與第二分色膜334彼 此不平行。 第一光束212a會被第一分色膜332反射，第二光束222a會依序穿透第一分色膜 332、被第二分色膜334反射及穿透第一分色膜332，而第三光束224a會依序穿透第一分色 膜332、穿透第二分色膜334、被第三分色膜反射336、穿透第二分色膜334及穿透第一分色 膜332。第一、第二及第三光束212a、222a、224a在離開第一分色膜332后會形成照明光束 I。此外，在本實施例中，光均勻化元件250配置于第一、第二及第三光束212a、222a、224a 的傳遞路徑上，并位于芯片封裝體320與第一分色膜332之間。 在本實施例的投影裝置100e中，由于第一分色膜332、第二分色膜334及第三分 色膜336彼此不交叉，因此不會產(chǎn)生無法對光進行正常的引導(dǎo)作用的交叉區(qū)域，所以本實 施例的投影裝置100e具有較高的光利用率。此外，由于第一分色膜332與第三分色膜336 彼此不平行，如此便能夠分別控制第一光束212a與第三光束224a的反射角度，以使第一光 束212a與第三光束224a在離開第一分色膜332后能夠盡可能地互相平行。再者，由于第 一發(fā)光芯片212、第二發(fā)光芯片222與第三發(fā)光芯片224是被包含于同一個芯片封裝體320
9中，因此相對于現(xiàn)有投影裝置中的紅、綠、藍三色光束是由三個不同的方向入射至X-鏡，在 本實施例的投影裝置100e中，第一、第二及第三光束212a、222a、224a則是以一個方向入射 至第一分色膜332。如此一來，本實施例的投影裝置lOOe的空間利用率便可以提升，進而使 投影裝置lOOe能夠具有較小的體積。 圖7A是圖6中的第一、第二及第三發(fā)光芯片在方向D上的視圖。參照圖6與圖 7A，在本實施例中，第一發(fā)光芯片212、第二發(fā)光芯片222及第三發(fā)光芯片224是沿著直線排 列。然而，本發(fā)明并不限定芯片封裝體320中的發(fā)光芯片的排列方式，亦不限定芯片封裝體 320中的發(fā)光芯片的數(shù)量為三個，以下舉出芯片封裝體320中的發(fā)光芯片的其它變化。
圖7B至圖7F為圖6中的發(fā)光芯片的其它變化在D方向上的視圖。參照圖7B，第 一發(fā)光芯片212、第二發(fā)光芯片222及第三發(fā)光芯片224呈L形排列。參照圖7C，第一發(fā)光 芯片212、第二發(fā)光芯片222及第三發(fā)光芯片224呈三角形排列。參照圖7D與圖7E，芯片 封裝體可包括四個發(fā)光芯片，亦即兩個第一發(fā)光芯片212、一個第二發(fā)光芯片222及一個第 三發(fā)光芯片224。參照圖7F，芯片封裝體可包括六個發(fā)光芯片，亦即三個第一發(fā)光芯片212、 二個第二發(fā)光芯片222及一個第三發(fā)光芯片224。在其它實施例中，芯片封裝體320(如圖 6所繪示)亦可以具有其它數(shù)量的發(fā)光芯片。 圖8為本發(fā)明的再一實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖8，本實施例的投影 裝置100f與上述投影裝置100e(如圖6所繪示)類似，而兩者的差異如下所述。在本實施 例的投影裝置100f中，光均勻化元件250是配置于照明光束I的傳遞路徑上，并位于第一 分色膜332與光閥110之間。在本實施例中，投影裝置還包括反射鏡270，其配置于照明光 束I的傳遞路徑上，并位于光均勻化元件250與光閥110之間。 圖9為本發(fā)明的另一實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖9，本實施例的投 影裝置100g與上述投影裝置100e(如圖6所繪示)類似，而兩者的差異如下所述。在本實 施例的投影裝置100g中，第一發(fā)光芯片212與第三發(fā)光芯片224被包含于芯片封裝體340 中。在本實施例中，芯片封裝體340還包括透鏡342，其覆蓋第一發(fā)光芯片212及第三發(fā)光 晶224片，并位于第一光束212a與第三光束224a的傳遞路徑上。此外，在本實施例中，第 二發(fā)光芯片222被包含于另一芯片封裝體350中，且芯片封裝體350還包括透鏡352，其覆 蓋第二發(fā)光芯片222，并位于第二光束222a的傳遞路徑上。此外，投影裝置100g的照明系 統(tǒng)200g還包括第四分色膜362。在本實施例中，第四分色膜362可配置于透光基板364上。 來自第一發(fā)光芯片212的第一光束212a及來自第三發(fā)光芯片224的第三光束224a會穿透 第四分色膜362而傳遞至第一分色膜332，而來自第二發(fā)光芯片222的第二光束222a會被 第四分色膜362反射至第一分色膜332。此外，在本實施例中，光均勻化元件250是位于第 四分色膜362與第一分色膜332之間。 值得注意的是，本發(fā)明并不限定第一發(fā)光芯片212及第三發(fā)光芯片224是被包含 于同一芯片封裝體340中，而第二發(fā)光芯片222是被包含于另一芯片封裝體350中。在其 它實施例中，亦可以是第一發(fā)光芯片212與第二發(fā)光芯片222被包含于同一芯片封裝體中， 而第三發(fā)光芯片224被包含于另一芯片封裝體中?；蛘?，亦可以是第二發(fā)光芯片222與第 三發(fā)光芯片224被包含于同一芯片封裝體中，而第一發(fā)光芯片212被包含于另一芯片封裝 體中。 綜上所述，在本發(fā)明的實施例的照明系統(tǒng)中，由于第一分色膜與第二分色膜彼此不交叉，因此不會產(chǎn)生無法對光進行正常的導(dǎo)引作用的交叉區(qū)域，所以照明系統(tǒng)的光利用 率較高，進而使采用此照明系統(tǒng)的投影裝置具有較高的光利用率。此外，在本發(fā)明的實施例 的照明系統(tǒng)中，由于第二發(fā)光芯片與第三發(fā)光芯片是被包含于同一個芯片封裝體中，因此
相對于現(xiàn)有投影裝置中的紅、綠、藍三色光束是由三個不同的方向入射至x-鏡，在本發(fā)明
的實施例的投影裝置中，第一、第二及第三光束則是以兩個不同的方向入射至第二分色膜。 如此一來，本發(fā)明的實施例的投影裝置的空間利用率便可以提升，進而使投影裝置能夠具 有較小的體積。 再者，在本發(fā)明的實施例的投影裝置中，由于第一分色膜、第二分色膜及第三分色 膜彼此不交叉，因此不會產(chǎn)生無法對光進行正常的導(dǎo)引作用的交叉區(qū)域，所以本發(fā)明的實 施例的投影裝置具有較高的光利用率。另外，在本發(fā)明的實施例的投影裝置中，由于第一發(fā) 光芯片、第二發(fā)光芯片與第三發(fā)光芯片是被包含于同一個芯片封裝體，因此相對于現(xiàn)有投
影裝置中的紅、綠、藍三色光束是由三個不同的方向入射至x-鏡，在本發(fā)明的實施例的投
影裝置中，第一、第二及第三光束則是以同一個方向入射至第一分色膜。如此一來，本發(fā)明 的實施例的投影裝置的空間利用率便可以提升，進而使投影裝置能夠具有較小的體積。
雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用于限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當 視后附的權(quán)利要求所界定者為準。另外本發(fā)明的任一實施例或權(quán)利要求不須達成本發(fā)明所 揭露的全部目的或優(yōu)點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，并 非用來限制本發(fā)明的權(quán)利范圍。
權(quán)利要求
一種照明系統(tǒng)，包括第一發(fā)光芯片，適于發(fā)出第一光束；芯片封裝體，包括第二發(fā)光芯片，適于發(fā)出第二光束；以及第三發(fā)光芯片，適于發(fā)出第三光束，其中所述第一光束、所述第二光束及所述第三光束的顏色彼此不同；第一分色膜，配置于所述第一光束及所述第二光束的傳遞路徑上；以及第二分色膜，配置于所述第一光束、所述第二光束及所述第三光束的傳遞路徑上，且所述第一分色膜與所述第二分色膜彼此不平行且不交叉，其中所述第一光束會依序穿透所述第一分色膜及所述第二分色膜，所述第二光束會依序穿透所述第二分色膜、被所述第一分色膜反射及穿透所述第二分色膜，所述第三光束會被所述第二分色膜反射，且所述第一光束、所述第二光束及所述第三光束在離開所述第二分色膜后，會形成照明光束。
2. 如權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，還包括光均勻化元件，配置于所述照明光束的傳遞 路徑上。
3. 如權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中所述芯片封裝體還包括透鏡，覆蓋所述第二芯 片及所述第三芯片，并位于所述第二光束與所述第三光束的傳遞路徑上。
4. 如權(quán)利要求l所述的照明系統(tǒng)，還包括第一透光基板，具有第一表面，其中所述第一分色膜是配置于所述第一表面上；以及 第二透光基板，具有第二表面，其中所述第二分色膜是配置于所述第二表面上，且所述 第一表面不平行于所述第二表面。
5. 如權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，還包括透光基板，具有相對的第一表面及第二表面， 其中所述第一分色膜是配置于所述第一表面上，而所述第二分色膜是配置于所述第二表面 上，且所述第一表面不平行于所述第二表面。
6. —種投影裝置，包括 照明系統(tǒng)，包括第一發(fā)光芯片，適于發(fā)出第一光束； 芯片封裝體，包括第二發(fā)光芯片，適于發(fā)出第二光束；以及第三發(fā)光芯片，適于發(fā)出第三光束，其中所述第一光束、所述第二光束及所述第三光束 的顏色彼此不同；第一分色膜，配置于所述第一光束及所述第二光束的傳遞路徑上；以及 第二分色膜，配置于所述第一光束、所述第二光束及所述第三光束的傳遞路徑上，且所 述第一分色膜與所述第二分色膜彼此不平行且不交叉，其中所述第一光束會依序穿透所述 第一分色膜及所述第二分色膜，所述第二光束會依序穿透所述第二分色膜、被所述第一分 色膜反射及穿透所述第二分色膜，所述第三光束會被所述第二分色膜反射，且所述第一光 束、所述第二光束及所述第三光束在離開所述第二分色膜后，會形成照明光束；光閥，配置于所述照明光束的傳遞路徑上，并適于將所述照明光束轉(zhuǎn)換為影像光束；以及投影鏡頭，配置于所述影像光束的傳遞路徑上。
7. 如權(quán)利要求6所述的投影裝置，還包括內(nèi)部全反射棱鏡，配置于所述照明光束與所 述影像光束的傳遞路徑上，并位于所述第二分色膜與所述光閥之間，以及所述光閥與所述 投影鏡頭之間。
8. 如權(quán)利要求6所述的投影裝置，還包括反射鏡，配置于所述照明光束的傳遞路徑上， 并位于所述第二分色膜與所述光閥之間。
9. 如權(quán)利要求6所述的投影裝置，其中所述照明系統(tǒng)還包括光均勻化元件，配置于所 述照明光束的傳遞路徑上，并位于所述第二分色膜與所述光閥之間。
10. 如權(quán)利要求6所述的投影裝置，其中所述芯片封裝體還包括透鏡，覆蓋所述第二芯 片及所述第三芯片，并位于所述第二光束與所述第三光束的傳遞路徑上。
11. 如權(quán)利要求6所述的投影裝置，其中所述照明系統(tǒng)還包括第一透光基板，具有第一表面，其中所述第一分色膜是配置于所述第一表面上；以及 第二透光基板，具有第二表面，其中所述第二分色膜是配置于所述第二表面上，且所述 第一表面不平行于所述第二表面。
12. 如權(quán)利要求6所述的投影裝置，其中所述照明系統(tǒng)還包括透光基板，具有相對的第 一表面及第二表面，所述第一分色膜是配置于所述第一表面上，而所述第二分色膜是配置 于所述第二表面上，且所述第一表面不平行于所述第二表面。
13. —種投影裝置，包括 照明系統(tǒng)，包括第一發(fā)光芯片，適于發(fā)出第一光束； 第二發(fā)光芯片，適于發(fā)出第二光束；第三發(fā)光芯片，適于發(fā)出第三光束，其中所述第一光束、所述第二光束及所述第三光束 的顏色彼此不同，且所述第一發(fā)光芯片、所述第二發(fā)光芯片及所述第三發(fā)光芯片的至少其 中二者被包含于芯片封裝體中；第一分色膜，配置于所述第一光束、所述第二光束及所述第三光束的傳遞路徑上； 第二分色膜，配置于所述第二光束及所述第三光束的傳遞路徑上；第三分色膜，配置于所述第三光束的傳遞路徑上，其中所述第一分色膜、所述第二分色 膜及所述第三分色膜彼此不交叉，所述第一光束會被所述第一分色膜反射，所述第二光束 會依序穿透所述第一分色膜、被所述第二分色膜反射及穿透所述第一分色膜，而所述第三 光束會依序穿透所述第一分色膜、穿透所述第二分色膜、被所述第三分色膜反射、穿透所述 第二分色膜及穿透所述第一分色膜，所述第一光束、所述第二光束及所述第三光束在離開 所述第一分色膜后會形成照明光束；以及光均勻化元件，配置于所述第一光束、所述第二光束及所述第三光束的傳遞路徑上，或 配置于所述照明光束的傳遞路徑上；光閥，配置于所述照明光束的傳遞路徑上，并適于將所述照明光束轉(zhuǎn)換為影像光束；以及投影鏡頭，配置于所述影像光束的傳遞路徑上。
14. 如權(quán)利要求13所述的投影裝置，其中所述第一發(fā)光芯片及所述第三發(fā)光芯片被包 含于所述芯片封裝體中，而所述第二發(fā)光芯片被包含于另一芯片封裝體中，所述照明系統(tǒng) 還包括第四分色膜，來自所述第一發(fā)光芯片的所述第一光束及來自所述第三發(fā)光芯片的所述第三光束會穿透所述第四分色膜而傳遞至所述第一分色膜，而來自所述第二發(fā)光芯片的所述第二光束會被所述第四分色膜反射至所述第一分色膜，且所述光均勻化元件是位于所述第四分色膜與所述第一分色膜之間。
15. 如權(quán)利要求14所述的投影裝置，還包括內(nèi)部全反射棱鏡，配置于所述照明光束與所述影像光束的傳遞路徑上，且位于所述第一分色膜與所述光閥之間，以及所述光閥與所述投影鏡頭之間。
16. 如權(quán)利要求14所述的投影裝置，其中所述芯片封裝體還包括透鏡，覆蓋所述第一發(fā)光芯片及所述第三發(fā)光芯片，并位于所述第一光束與所述第三光束的傳遞路徑上。
17. 如權(quán)利要求13所述的投影裝置，其中所述第一發(fā)光芯片、所述第二發(fā)光芯片及所述第三發(fā)光芯片皆被包含于所述芯片封裝體中，而所述光均勻化元件是位于所述芯片封裝體與所述第一分色膜之間，且所述投影裝置還包括內(nèi)部全反射棱鏡，配置于所述照明光束與所述影像光束的傳遞路徑上，且位于所述第一分色膜與所述光閥之間，以及所述光閥與所述投影鏡頭之間。
18. 如權(quán)利要求17所述的投影裝置，其中所述芯片封裝體還包括透鏡，覆蓋所述第一發(fā)光芯片、所述第二發(fā)光芯片及所述第三發(fā)光芯片，并位于所述第一光束、所述第二光束及所述第三光束的傳遞路徑上。
19. 如權(quán)利要求13所述的投影裝置，其中所述第一分色膜、所述第二分色膜及所述第三分色膜的至少其中二者彼此不平行。
全文摘要
一種照明系統(tǒng)，包括第一發(fā)光芯片、芯片封裝體、第一分色膜及第二分色膜。第一發(fā)光芯片適于發(fā)出第一光束。芯片封裝體包括第二發(fā)光芯片及第三發(fā)光芯片。第二發(fā)光芯片適于發(fā)出第二光束。第三發(fā)光芯片適于發(fā)出第三光束。第一、第二及第三光束的顏色彼此不同。第一分色膜配置于第一光束及第二光束的傳遞路徑上。第二分色膜配置于第一、第二及第三光束的傳遞路徑上，且第一分色膜與第二分色膜彼此不平行且不交叉。另外，一種采用此照明系統(tǒng)的投影裝置及另一種投影裝置亦被提出。
文檔編號F21V13/00GK101749557SQ20081018466
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者鄭竹明, 陳時偉, 黃柏誠 申請人:揚明光學(xué)股份有限公司