照明系统与投影装置制造方法及图纸

一种照明系统，包括第一发光模块、波长转换单元以及球壳形分色膜。第一发光模块用以发出包括第一部分光束及第二部分光束的第一色光束。波长转换单元配置于第一部分光束的传递路径上，其中第一部分光束会聚于波长转换单元，第二部分光束从波长转换单元旁通过，波长转换单元将第一部分光束转换为转换光束，转换光束的波长大于第一色光束的波长。球壳形分色膜配置于第一色光束的传递路径上，且适于让第一色光束穿透及反射转换光束，其中来自波长转换单元的转换光束被球壳形分色膜反射，然后与第二部分光束至少部分重叠。一种投影装置也被提供。本发明专利技术的照明系统及投影装置具有简单的结构以及较低的制造成本。

【技术实现步骤摘要】
照明系统与投影装置
本专利技术是有关于一种照明系统与投影装置，且特别是有关于一种架构简单的照明系统与投影装置。
技术介绍
一般激光投影机的光源模块的架构中通常设置有蓝光激光模块以提供连续的蓝色光，另外利用部分蓝光激光照射在转动的萤光粉轮(phosphorwheel)上以激发出其他色光，例如蓝色激光照射可转换出黄光的萤光粉上，以产生黄色光束。一般光源模块的合光系统(lasercombiner)架构中需要提供给蓝色激光额外的光束传递路径，使得合光系统体积不易缩小，并且提升制造成本，另外，基于上述的架构的合光系统也难以应用在三片式架构的投影机结构中，例如三片式液晶显示(threepanelliquid-crystaldisplay，简称3LCD)投影系统或三片式液晶覆硅(threepanelLiquidCrystalOnSilicon，简称3LCoS)投影系统。“
技术介绍
”段落只是用来帮助了解本
技术实现思路
，因此在“
技术介绍
”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“
技术介绍
”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本专利技术一个或多个实施例所要解决的问题，在本专利技术申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种照明系统与投影装置，其具有简单的结构以及较低的制造成本，并且可与多片式光阀架构的光学镜组系统结合。本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提出一种照明系统。照明系统包括：第一发光模块、波长转换单元、球壳形分色膜以及透光基板。第一发光模块用以发出至少一第一色光束，至少一第一色光束包括第一部分光束及第二部分光束。波长转换单元配置于第一部分光束的传递路径上，其中第一部分光束会聚于波长转换单元，第二部分光束从波长转换单元旁通过，波长转换单元将第一部分光束转换为转换光束，转换光束的波长大于至少一第一色光束的波长。球壳形分色膜配置于至少一第一色光束的传递路径上，且位于第一发光模块与波长转换单元之间，球壳形分色膜适于让至少一第一色光束穿透，且适于反射转换光束，其中来自波长转换单元的转换光束被球壳形分色膜反射，然后与第二部分光束至少部分重叠。透光基板承载球壳形分色膜。为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提出一种投影装置，包括上述的照明系统、分色性分合光模块、多个光阀以及成像镜头。分色性分合光模块配置于来自球壳形分色膜的第二部分光束与转换光束的传递路径上，以将第二部分光束与转换光束分成多个不同颜色的照明光束。多个光阀分别配置于这些不同颜色的照明光束的传递路径上，并分别将这些不同颜色的照明光束转换成多个不同颜色的影像光束。成像镜头配置于这些不同颜色的影像光束的传递路径上，其中分色性分合光模块使这些不同颜色的影像光束合并且传递至成像镜头。基于上述，本专利技术实施例的照明系统与投影装置具有结构简单，降低制造成本的优点，进而可以减少结构体积，并易于与光学镜组系统结合。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术的一实施例的一种照明系统的示意图。图2A至图2C分别是依照本专利技术的一实施例的一种透光基板承载球壳形分色膜的结构示意图。图3是依照本专利技术的一实施例的一种球壳形分色膜的反射率对入射波长分布图。图4是依照本专利技术的一实施例的一种波长转换单元的结构示意图。图5与图6分别是依照本专利技术的另一实施例的一种照明系统的示意图。图7是依照本专利技术的另一实施例的一种照明系统的示意图。图8是依照本专利技术的另一实施例的一种照明系统的示意图。图9A是依照本专利技术的另一实施例的一种照明系统的示意图。图9B是依照本专利技术的一实施例的一种球壳形分色膜的反射率对入射波长分布图。图10是依照本专利技术的另一实施例的一种照明系统的示意图。图11是依照本专利技术的一实施例的一种投影装置的示意图。图12是依照本专利技术的另一实施例的一种投影装置的示意图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术。图1是依照本专利技术的一实施例的一种照明系统的示意图。请参考图1，照明系统100包括第一发光模块110、波长转换单元122、球壳形分色膜130以及透光基板140。第一发光模块110用以发出至少一第一色光束B，第一色光束B可以穿透球壳形分色膜130以及透光基板140，其中透光基板140上承载球壳形分色膜130。第一色光束B包括第一部分光束B1及第二部分光束B2，波长转换单元122配置于第一部分光束B1的传递路径上且由旋转轮盘120所承载。在图1中，第一发光模块110与旋转轮盘120配置在透光基板140的相反侧(例如透光基板140的上端与下端)。换句话说，球壳形分色膜130以及透光基板140配置于第一色光束B的传递路径上，且位于第一发光模块110与波长转换单元122之间。第一部分光束B1在穿透球壳形分色膜130以及透光基板140后会聚于波长转换单元122上，而第二部分光束B2在穿透球壳形分色膜130以及透光基板140后会从波长转换单元122旁通过，亦即第二部分光束B2不会通过波长转换单元122。波长转换单元122将第一部分光束B1转换为转换光束TL，转换光束TL的波长大于第一色光束B的波长。球壳形分色膜130适于让第一色光束B穿透且反射转换光束TL，因此来自波长转换单元122的转换光束TL会被球壳形分色膜130反射，然后与穿透球壳形分色膜130后的第二部分光束B2至少部分重叠。于以下段落中将会详细地说明上述各元件。在本实施例中，第一发光模块110包括至少一激光光源用以发出至少一第一色光束B。图1的实施例中显示三组激光光源BS，但激光光源的数目不以三组为限，且每一激光光源BS可包括一个激光二极管(LaserDiode)或多个成阵列配置的激光二极管。在本实施例中，激光光源BS所发出的第一色光束B是蓝色激光光束。在本实施例中，第一发光模块110还包括聚焦镜头150，第一色光束B通过聚焦镜头150聚焦以入射到透光基板140与球壳形分色膜130，其中第一色光束B中沿着激光光源BS的光轴发出的中心光线入射球壳形分色膜130的入射角小于或等于30度，该中心光线可以属于第一部分光束B1或第二部分光束B2。具体来说，第一组激光光源BS所发出沿着自己的光轴的中心光线为BI1，属于第二部分光束B2，第二组激光光源BS所发出的中心光线为BI2及第三组激光光源BS所发出的中心光线为BI3，两者属于第一部分光束B1，中心光线BI1、BI2以及BI3入射在球壳形分色膜130或是透光基板140的入射角分别为θ1、θ2与θ3，其大小皆大于等于0度并且小于或等于30度，其中以图1为例，中心光线入射至透光基板140的入射点具有一切线，上述切线的法线与中心光线的夹角即为入射角。而于其他实施例中，中心光线也可先入射至球壳形分色膜，则入射角可为中心光线于球壳形分色膜上切线的法线之间的夹角。图2A至图2C分别是依照本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明系统，其特征在于，包括第一发光模块、波长转换单元、球壳形分色膜以及透光基板，所述第一发光模块用以发出至少一第一色光束，所述至少一第一色光束包括第一部分光束及第二部分光束；所述波长转换单元配置于所述第一部分光束的传递路径上，其中所述第一部分光束会聚于所述波长转换单元，所述第二部分光束从所述波长转换单元旁通过，所述波长转换单元将所述第一部分光束转换为转换光束，所述转换光束的波长大于所述至少一第一色光束的波长；所述球壳形分色膜配置于所述至少一第一色光束的传递路径上，且位于所述第一发光模块与所述波长转换单元之间，所述球壳形分色膜适于让所述至少一第一色光束穿透，且适于反射所述转换光束，其中来自所述波长转换单元的所述转换光束被所述球壳形分色膜反射，然后与所述第二部分光束至少部分重叠；所述透光基板承载所述球壳形分色膜。

【技术特征摘要】
1.一种照明系统，其特征在于，包括第一发光模块、波长转换单元、球壳形分色膜以及透光基板，所述第一发光模块用以发出至少一第一色光束，所述至少一第一色光束包括第一部分光束及第二部分光束；所述波长转换单元配置于所述第一部分光束的传递路径上，其中所述第一部分光束会聚于所述波长转换单元，所述第二部分光束从所述波长转换单元旁通过，所述波长转换单元将所述第一部分光束转换为转换光束，所述转换光束的波长大于所述至少一第一色光束的波长；所述球壳形分色膜配置于所述至少一第一色光束的传递路径上，且位于所述第一发光模块与所述波长转换单元之间，所述球壳形分色膜适于让所述至少一第一色光束穿透，且适于反射所述转换光束，其中来自所述波长转换单元的所述转换光束被所述球壳形分色膜反射，然后与所述第二部分光束至少部分重叠；所述透光基板承载所述球壳形分色膜。2.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述波长转换单元被所述第一部分光束照射的位置位于所述球壳形分色膜的球心旁的第一位置，所述球壳形分色膜将来自所述波长转换单元的所述转换光束会聚于所述球心旁的第二位置，且所述第一位置与所述第二位置以所述球心为基准而互为共轭位置。3.如权利要求2所述的照明系统，其特征在于，所述第一部分光束与所述第二部分光束分别照射至所述第一位置与所述第二位置。4.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述球壳形分色膜呈现一个完整的球形的一部分的形状，所述透光基板位于所述球壳形分色膜的中央的厚度与位于所述球壳形分色膜的边缘的厚度的比值落在1/4至4的范围内。5.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一发光模块包括至少一激光光源以及聚焦镜头，所述至少一激光光源发出所述至少一第一色光束；所述聚焦镜头将所述第一部分光束会聚于所述波长转换单元上，且将所述第二部分光束会聚于所述波长转换单元旁的位置。6.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一发光模块包括至少一第一激光光源、第一聚焦镜头、至少一第二激光光源以及第二聚焦镜头，所述至少一第一激光光源发出所述第一部分光束；所述第一聚焦镜头将所述第一部分光束会聚于所述波长转换单元上；所述至少一第二激光光源发出所述第二部分光束；所述第二聚焦镜头将所述第二部分光束会聚于所述波长转换单元旁的位置。7.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括旋转轮盘，其中所述波长转换单元呈连续环状地配置于所述旋转轮盘上，当所述旋转轮盘旋转时，所述第一部分光束维持照射于所述波长转换单元上。8.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括第二发光模块，用以发出第二色光束，其中所述第二色光束穿透所述球壳形分色膜，然后与穿透所述球壳形分色膜的所述第二部分光束及所述转换光束至少部分重叠，且所述第二色光束的颜色不同于所述第一色光束的颜色与所述转换光束的颜色。9.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一发光模块包括至少一激光光源，发出所述至少一第一色光束，所述至少一第一色光束中沿着所述至少一激光光源的光轴发出的中心光线入射所述球壳形分色膜的入射角小于或等于30度。10.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括光扩散单元，连接至所述波长转换单元，且配置于所述第二部分光束与所述转换光束的传递路径上。11.一种投影装置，其特征在于，包括照明系统、分色性分合光模块、多个光阀以及成像镜头，所述照明系统包括第一发光模块、波长转换单元、球壳形分色膜以及透光基板，所述第一发光模块用以发出至少一第一色光束，所述至少一第一色光束包括第一部分光束及第二部分光束；所述波长转换单元配置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖建中，蔡志贤，潘浩炜，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71