蓝光合成方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种蓝光合成方法及系统，所述蓝光合成方法包括以下步骤：提供一蓝光激光；在蓝光激光的光路径配置一波长转换元件，部分的蓝光激光激发波长转换元件而发出一经调制波长的蓝光；将未经调制波长的蓝光激光与经调制波长的蓝光进行混光。本发明专利技术能产生符合Rec.709规范的蓝色光源，同时符合IEC-60825-1激光产品标准安全规范。

【技术实现步骤摘要】
蓝光合成方法及系统
本专利技术涉及一种光合成方法及系统，特别涉及一种蓝光合成方法及系统。
技术介绍
投影仪产生色彩画面需要红蓝绿（RGB）三原色互相搭配比例，一般而言，可通过白平衡计算来预估各颜色所需的成分比例，其中，蓝光的比例对于白平衡色坐标位置与色温点影响甚巨。若以红、绿、蓝三色混光讨论，仅需约10%以内的蓝光比例，即可达到一般常用的白平衡规格，剩下的90%比例则主要是由红光与绿光组成。因此，换个角度说，蓝光成分的多少，决定了投影仪白画面的亮度。不同于传统灯泡（Lamp）结合滤镜或是搭配蓝光LED的蓝色光源，激光投影仪一般是使用蓝光激光作为主要蓝色光源。然而，若以上述蓝光激光作为投影仪的蓝色光源，整个投影仪能显示的色域无法涵盖Rec.709的标准色域而降低了色彩丰富度。再者，由于蓝色光源的成分是以蓝光激光为主，随着产品规格的提升，激光的瓦数也随之增加，高亮度的产品势必会面临残余激光过多，而无法符合激光产品安全规范的问题。因此，如何提供一种蓝光合成方法及系统，将合成后的蓝光作为蓝色光源，可使得系统显示的色彩涵盖Rec.709的标准色域，并且能符合激光产品的安全规范已成为重要课题之一。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的为提供一种可符合Rec.709规范并同时符合IEC-60825-1激光产品标准安全规范的蓝色光源的蓝光合成方法及系统。为达上述目的，依据本专利技术的一种蓝光合成方法，其包括以下步骤：提供一蓝光激光；在蓝光激光的光路径配置一波长转换元件，部分的蓝光激光激发波长转换元件而发出一经调制波长的蓝光；将未经调制波长的蓝光激光与经调制波长的蓝光进行混光。在一实施例中，进行混光步骤前还包括一步骤：对未经调制波长的蓝光激光进行强度衰减或部分滤除。在一实施例中，波长转换元件具有一透光区。波长转换材料配置于透光区以外的区域。在一实施例中，蓝光激光部分通过透光区，部分经波长转换材料调制波长而为经调制波长的蓝光。在一实施例中，波长转换元件包括一色轮。在一实施例中，波长转换材料包括荧光材料、磷光材料、或其组合。在一实施例中，荧光材料包括硅氧化合物。在一实施例中，蓝光激光的波长为445nm至448nm，该经调制波长的蓝光的主要发光波长为460nm±5nm。为达上述目的，依据本专利技术的一种蓝光合成系统，其包括：一发光源、一波长转换元件以及一光学元件组。发光源用以提供一蓝光激光。波长转换元件配置于蓝光激光的一光路径。光学元件组构成光路径。部分的蓝光激光激发波长转换元件而发出一经调制波长的蓝光。将未经调制波长的蓝光激光与经调制波长的蓝光进行混光。在一实施例中，光学元件组包括一滤光片，用以滤除蓝光激光，且经调制波长的蓝光穿透滤光片。在一实施例中，光学元件组包括一衰减片，用以衰减蓝光激光，且经调制波长的蓝光穿透衰减片。在一实施例中，光学元件组包括一分光镜，用以反射蓝光激光，且经调制波长的蓝光穿透分光镜。在一实施例中，波长转换元件具有一透光区。波长转换材料配置于透光区以外的区域。在一实施例中，蓝光激光部分通过透光区，部分经波长转换材料调制波长而为经调制波长的蓝光。在一实施例中，波长转换元件包括一色轮。在一实施例中，波长转换材料包括荧光材料、磷光材料、或其组合。在一实施例中，荧光材料包括硅氧化合物。在一实施例中，蓝光激光的波长为445nm至448nm。经调制波长的蓝光的主要发光波长为460nm±5nm。本专利技术的有益效果在于，综上所述，本专利技术的蓝光合成方法及系统，通过部分蓝光激光激发出经调制波长的蓝光，并将部分蓝光激光与经调制波长的蓝光进行混光，以产生符合Rec.709规范的蓝色光源，同时符合IEC-60825-1激光产品标准安全规范。附图说明图1为本专利技术较佳实施例的一种蓝光合成方法的步骤流程图。图2为荧光频谱图。图3A及图3B为波长转换元件的示意图。图4A为蓝光激光频谱图。图4B为蓝光激光、衰减片及滤光片的频谱图。图4C为混光蓝光频谱图。图5为本专利技术较佳实施例的一种蓝光合成系统的示意图。图6为本专利技术较佳实施例的另一种蓝光合成系统的示意图。其中，附图标记说明如下：1、2：蓝光合成系统11、21：发光源12、22：波长转换元件13、23：光学元件组131、132：透镜133：滤光片/衰减片14、24：积分柱231：分光镜232：反射镜A：透光区L：光路径L1：路径L2：路径S、R：区域S102、S104、S105、S106：步骤具体实施方式以下将参照相关附图，说明依本专利技术较佳实施例的一种蓝光合成方法及系统，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。图1为本专利技术较佳实施例的一种蓝光合成方法的步骤流程图。请参考图1所示，蓝光合成方法包括以下步骤：提供一蓝光激光（S102）；在蓝光激光的光路径配置一波长转换元件，部分的蓝光激光激发波长转换元件而发出一经调制波长的蓝光（S104）；将未经调制波长的蓝光激光与经调制波长的蓝光进行混光（S106）。本专利技术的蓝光合成方法可适用但不限制为照明系统、投影仪、显示器或其他光学装置，本实施例是以激光投影仪为例。于步骤S102中，提供蓝光激光的方式，可以是通过气体激光器、固体激光器、光纤激光器或半导体激光器等发光源提供，本专利技术不作限制。在本实施例中，由于蓝光激光除了作为激发光源以外，另有混光的用途。目前市面上的激光器所提供的蓝光激光中，其波长大多介于445nm～448nm之间，而为了降低混光的成本，因此本实施例所选用的蓝光激光，其波长即是介于445nm～448nm之间。如此一来，可不用特制提供特定波长的激光器，故可降低成本。当然，本专利技术并不限定其蓝光激光的波长范围，以能够混出所需要的混光蓝光为主要考虑。在步骤S104中，在蓝光激光的光路径配置一波长转换元件，部分的蓝光激光激发波长转换元件而发出一经调制波长的蓝光。波长转换元件具有波长转换材料，较佳是一色轮。在本实施例中，当蓝光激光射向波长转换元件并且打在波长转换材料上时，波长转换材料会被激发出光。而本实施例中，波长转换材料所激发出的光是以蓝光为主，其主要波长为460nm±5nm，可根据不同波长的调制需求对应选用不同波长的材料。在实施上，当使用波长为445nm的蓝光激光时，为了有效降低蓝光激光的残余量（即更能符合激光产品安全规范）则可以使用波长为460nm的波长转换材料。于此，相较于现有技术使用绿色荧光粉（主波长约在550nm）或是青色荧光粉（主波长约在490nm）来混光，本实施例使用的波长转换元件（主波长460nm±5nm）可有效降低蓝光激光需求量。另外，转换材料可以是荧光材料、磷光材料、或其组合。在本实施例中，可以采用荧光材料实现，其主要成分包括硅氧化合物。而本实施例的荧光材料，其主要波长为460nm，其激发出的荧光频谱图如图2所示。在本实施例中，波长转换元件可具有一透光区，其可以是一透明的实体例如是玻璃，也可以是一通孔，只要能达到透光效果即可，在此不作限制。在其他实施例中，波长转换材料可以是配置于上述透光区以外的区域。请参考图3A及图3B，分别为本实施例的波长转换元件12及波长转换元件22的示意图，并以色轮为例。如图3A所示，在波长转换元件12的区域R配置波长转换材料，使得蓝光激光（区域S为入射的蓝光激光的截面示意）穿透波长转换元件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝光合成方法，包括以下步骤：提供一蓝光激光；在该蓝光激光的光路径配置一波长转换元件，部分的该蓝光激光激发该波长转换元件而发出一经调制波长的蓝光；以及将未经调制波长的蓝光激光与该经调制波长的蓝光进行混光。

【技术特征摘要】
1.一种蓝光合成方法，包括以下步骤：提供一蓝光激光；在该蓝光激光的光路径配置一波长转换元件，部分的该蓝光激光激发该波长转换元件而发出一经调制波长的蓝光；以及将未经调制波长的蓝光激光与该经调制波长的蓝光进行混光；其中进行混光步骤前，还包括一步骤：对未经调制波长的蓝光激光进行强度衰减或部分滤除。2.如权利要求1所述的蓝光合成方法，其中该波长转换元件具有一透光区，波长转换材料配置于该透光区以外的区域。3.如权利要求2所述的蓝光合成方法，其中该蓝光激光部分通过该透光区，部分经波长转换材料调制波长而为该经调制波长的蓝光。4.如权利要求2所述的蓝光合成方法，其中该波长转换元件包括一色轮。5.如权利要求2所述的蓝光合成方法，其中波长转换材料包括荧光材料、磷光材料、或荧光材料与磷光材料的组合。6.如权利要求5所述的蓝光合成方法，其中该荧光材料包括硅氧化合物。7.如权利要求1所述的蓝光合成方法，其中该蓝光激光的波长为445nm至448nm，该经调制波长的蓝光的主要发光波长为460nm±5nm。8.一种蓝光合成系统，包括：一发光源，用以提供一蓝光激光；一波长转换元件，配置于该蓝光激光的一光路径；以及一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张克苏，周彦伊，陈琪，陈照勗，刘孟翰，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71