照明系统与投影装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110349926.8

申请日:

2011.11.08

公开号:

CN103091955A

公开日:

2013.05.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G03B 21/20申请日:20111108|||公开

IPC分类号:

G03B21/20; G02B27/18; F21V13/08

主分类号:

G03B21/20

申请人:

宏碁股份有限公司

发明人:

苏镇港; 黄昭世

地址:

中国台湾新北市汐止区新台五路一段88号8楼

优先权:

专利代理机构:

北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205

代理人:

臧建明

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内容摘要

一种照明系统与投影装置,照明系统包括光源、滤光模组、波长转换单元及反射单元。光源用以发出照明光束,且滤光模组配置于照明光束的传递路径上。滤光模组包括多个颜色不同的滤光单元,这些滤光单元轮流切入照明光束的传递路径。每一滤光单元将部分照明光束反射,且让另一部分照明光束穿透。波长转换单元配置于至少一滤光单元所反射的部分照明光束的传递路径上,以将此至少一滤光单元所反射的部分照明光束转换成转换光束。波长转换单元配置于反射单元上,反射单元将转换光束反射至此至少一滤光单元。

权利要求书

权利要求书一种照明系统,其特征在于,包括:
光源,用以发出照明光束;
滤光模组,配置于所述照明光束的传递路径上,所述滤光模组包括多个颜色不同的滤光单元,所述滤光单元轮流切入所述照明光束的传递路径,其中每一所述滤光单元将部分所述照明光束反射,且让另一部分所述照明光束穿透;
波长转换单元,配置于至少一所述滤光单元所反射的所述部分照明光束的传递路径上,以将所述至少一滤光单元所反射的所述部分照明光束转换成转换光束;以及
反射单元,其中所述波长转换单元配置于所述反射单元上,所述反射单元将所述转换光束反射至所述至少一滤光单元,且至少部分所述转换光束穿透所述至少一滤光单元。
根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于所述波长转换单元为荧光层。
根据权利要求2所述的照明系统,其特征在于所述荧光层包括单一颜色磷光剂。
根据权利要求2所述的照明系统,其特征在于所述荧光层包括第一色磷光剂、第二色磷光剂及第三色磷光剂,且所述滤光单元的颜色包括所述第一色、所述第二色及所述第三色。
根据权利要求4所述的照明系统,其特征在于所述滤光模组还包括多层光学涂布层,配置于所述滤光单元上,且位于所述波长转换单元与所述滤光单元之间,以使部分来自所述波长转换单元的部分所述转换光束及未被所述波长转换单元转换的所述滤光单元所反射的所述部分照明光束反射回所述波长转换单元。
根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于所述滤光模组为色轮。
根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于所述反射单元为凹面镜,以将所述转换光束会聚于所述至少一滤光单元上。
根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于所述反射单元为反射套筒,配置于所述光源与所述滤光模组之间,且所述照明光束在所述反射套筒中传递。
根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于所述光源的光轴相对于所述滤光单元倾斜,且所述反射单元的光轴相对于所述滤光单元倾斜。
一种投影装置,其特征在于,包括:
照明系统,包括:
光源,用以发出照明光束;
滤光模组,配置于所述照明光束的传递路径上,所述滤光模组包括多个颜色不同的滤光单元,所述滤光单元轮流切入所述照明光束的传递路径,其中每一所述滤光单元将部分所述照明光束反射,且让另一部分所述照明光束穿透;
波长转换单元,配置于至少一所述滤光单元所反射的所述部分照明光束的传递路径上,以将所述至少一滤光单元所反射的所述部分照明光束转换成转换光束;以及
反射单元,其中所述波长转换单元配置于所述反射单元上,所述反射单元将所述转换光束反射至所述至少一滤光单元,且至少部分所述转换光束穿透所述至少一滤光单元;
光阀,配置于穿透所述至少一滤光单元的所述另一部分照明光束及所述至少部分转换光束的传递路径上,以将穿透所述至少一滤光单元的所述另一部分照明光束及所述至少部分转换光束转换成影像光束;以及
投影镜头,配置于所述影像光束的传递路径上。
根据权利要求10所述的投影装置,其特征在于所述波长转换单元为荧光层。
根据权利要求11所述的投影装置,其特征在于所述荧光层包括单一颜色磷光剂。
根据权利要求11所述的投影装置,其特征在于所述荧光层包括第一色磷光剂、第二色磷光剂及第三色磷光剂,且所述滤光单元的颜色包括所述第一色、所述第二色及所述第三色。
根据权利要求13所述的投影装置,其特征在于所述滤光模组还包括多层光学涂布层,配置于所述滤光单元上,且位于所述波长转换单元与所述滤光单元之间,以使部分来自所述波长转换单元的部分所述转换光束及未被所述波长转换单元转换的所述滤光单元所反射的所述部分照明光束反射回所述波长转换单元。
根据权利要求10所述的投影装置,其特征在于所述滤光模组为色轮。
根据权利要求10所述的投影装置,其特征在于所述反射单元为凹面镜,以将所述转换光束会聚于所述滤光单元上。
根据权利要求10所述的投影装置,其特征在于所述反射单元为反射套筒,配置于所述光源与所述滤光模组之间,且所述照明光束在所述反射套筒中传递。
根据权利要求10所述的投影装置,其特征在于所述光源的光轴相对于所述滤光单元倾斜,且所述反射单元的光轴相对于所述滤光单元倾斜。

说明书

说明书照明系统与投影装置
技术领域
本发明涉及一种照明系统及投影装置。
背景技术
随着显示技术的进步,目前已有多种显示装置可供使用者选择,例如液晶显示器、电浆显示器、有机发光二极管显示器、阴极射线管及投影装置。由于投影装置可以较小的体积产生较大的画面,因此在某些用途上有着无法被取代的地位,储如用于多人参加的会议室简报、家庭剧院、教学或研究时在教室内的简报等。
目前的投影装置所采用的光阀大致上可分为两类,即数字微镜元件(digital micro‑mirror device)及硅基液晶面板(liquid‑crystal‑on‑silicon panel,LCOS panel)。采用数字微镜元件的投影装置是采用色序法来显示全彩画面。在此种投影装置中,白光灯泡(如高压汞灯)所发出的照明光束经过紫外光及红外光滤光片而过滤出可见光(波长约为380nm至780nm),接着再经由色轮(color wheel)过滤出不同的颜色。然后,照明光束通过光积分柱(light integration rod)的均匀化后,通过透镜会聚在数字微镜元件上。接着通过数字微镜元件的开关切换,把符合影像的颜色反射到屏幕上成像。整个光学系统的发光效率约为25%左右。举例而言,一颗180瓦特的灯泡可发光8600流明,但是放入投影系统之后只剩下2150流明。光效率最差的其中一个元件为色轮,这是因为色轮是采用分时显色(sequential display),并反射不须要的颜色的光。举例而言,当色轮的红色滤光片切入光路径时,则红光通过红色滤光片,但绿光及蓝光则被反射回高压汞灯变成热源而造成光能量的损失。
发明内容
本发明提供一种照明系统,具有高光效率。
本发明提供一种投影装置,具有高光效率。
本发明的一实施例提出一种照明系统,包括光源、滤光模组、波长转换单元及反射单元。光源用以发出照明光束,且滤光模组配置于照明光束的传递路径上。滤光模组包括多个颜色不同的滤光单元,这些滤光单元轮流切入照明光束的传递路径。每一滤光单元将部分照明光束反射,且让另一部分照明光束穿透。波长转换单元配置于至少一滤光单元所反射的部分照明光束的传递路径上,以将此至少一滤光单元所反射的部分照明光束转换成转换光束。波长转换单元配置于反射单元上,反射单元将转换光束反射至此至少一滤光单元,且至少部分转换光束穿透此至少一滤光单元。
本发明的另一实施例提出一种投影装置,包括上述照明系统、光阀及投影镜头。光阀配置于穿透至少一滤光单元的此另一部分照明光束及至少部分转换光束的传递路径上,以将穿透此至少一滤光单元的此另一部分照明光束及至少部分转换光束转换成影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上。
由于本发明的实施例的照明系统与投影装置采用波长转换单元来转换滤光单元所反射的光,且采用反射单元来将滤光单元转换成的转换光束反射回滤光单元,因此本发明的实施例的照明系统与投影装置可达到将无法穿透反射单元的光回收再利用的效果,所以具有高光效率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1A为本发明的一实施例的投影装置的示意图。
图1B为图1A中的波长转换单元与反射单元的剖面示意图。
图2为图1A中的照明系统的局部示意图。
图3与图4显示图1A的照明系统的另外两种变化。
图5为本发明的另一实施例的照明系统的示意图。
图6A为本发明的又一实施例的照明系统的示意图。
图6B显示图6A的照明系统的滤光单元、多层光学涂布层及光均匀化元件的侧视图。
图7为本发明的另一实施例的照明系统的示意图。
附图标记:
100:投影装置
110:光阀
112:影像光束
120:投影镜头
200、200d、200e、200f:照明系统
210:光源
212:照明光束
213:另一部分照明光束
214a、214b、214c:部分照明光束
216a、216b、216c:转换光束
220:滤光模组
222、224、226:滤光单元
230:光均匀化元件
240:透镜
250、250f:反射单元
260a、260b、260c、260d:波长转换单元
270:多层光学涂布层
272:表面
具体实施方式
图1A为本发明的一实施例的投影装置的示意图,图1B为图1A中的波长转换单元与反射单元的剖面示意图,图2为图1A中的照明系统的局部示意图。请参照图1A、图1B与图2,本实施例的投影装置100包括照明系统200、光阀110及投影镜头120。照明系统200包括光源210、滤光模组220、波长转换单元260a及反射单元250。光源210用以发出照明光束212。在本实施例中,光源210为高压汞灯,而照明光束212为白色光束。具体而言,照明光束212可包括波长由大到小的第一色光束、第二色光束、第三色光束及第四色光束,其中第一色光束、第二色光束、第三色光束及第四色光束例如分别为红色光束、绿色光束、蓝色光束及紫外光束,但本发明不以此为限。然而,在其他实施例中,光源210亦可以是发光二极管或其他适当的发光元件。
滤光模组220配置于照明光束212的传递路径上。滤光模组220包括多个颜色不同的滤光单元(例如滤光单元222、224及226),这些滤光单元222、224及226轮流切入照明光束212的传递路径。在本实施例中,滤光模组220例如为色轮,而滤光单元222、224、226例如为色轮上的滤光片。在本实施例中,这些滤光单元的颜色包括第一色、第二色及第三色。举例而言,在本实施例中,滤光单元222、224及226分别为第一色滤光单元、第二色滤光单元及第三色滤光单元,亦即例如分别为红色滤光单元、绿色滤光单元及蓝色滤光单元,但本发明不以此为限。在其他实施例中,第一色、第二色及第三色亦可以是其他不同的三种颜色。
每一滤光单元222、224、226将部分照明光束212反射,且让另一部分照明光束212穿透。举例而言,当第一色滤光单元222切入照明光束212的传递路径时,滤光单元222将部分照明光束214a反射,且让另一部分照明光束213穿透,而穿透的此另一部分照明光束213的颜色即变为第一色(即红色)。
波长转换单元260a配置于至少一滤光单元(例如滤光单元222)所反射的部分照明光束212的传递路径上,以将此至少一滤光单元222所反射的部分照明光束214a转换成转换光束216a,其中转换光束216a的波长大于此至少一滤光单元222所反射的部分照明光束214a的波长。具体而言,滤光单元222适于反射非第一色(如红色)的光,而其所反射的部分照明光束214a的颜色包含第二色(绿色)、第三色(蓝色)及第四色(紫外色)。此外,在本实施例中,波长转换单元260a为荧光层,且此荧光层可包括单一颜色磷光剂(phosphor),例如为第一色磷光剂(红色磷光剂)。因此,绿光、蓝光、紫外光在照射于波长转换单元260a时,便会激发出呈第一色(红色)的转换光束216a。
波长转换单元260a配置于反射单元250上,反射单元250将转换光束216a反射至此至少一滤光单元222,且至少部分转换光束216a穿透此至少一滤光单元222。在本实施例中,由于转换光束216a呈红色,因此可穿透呈红色的滤光单元222。此外,在本实施例中,反射单元250为凹面镜,以将转换光束216a会聚于此至少一滤光单元222上。
光阀110配置于穿透此至少一滤光单元222的此另一部分照明光束213及至少部分转换光束216a的传递路径上,以将穿透此至少一滤光单元222的此另一部分照明光束213及至少部分转换光束216a转换成影像光束112。此外,滤光单元224及226则让另一部分照明光束213穿透,而此另一部分照明光束在穿透滤光单元224及226后的颜色则分别变为第二色(绿色)与第三色(蓝色)。如此一来,光阀110便能够将红色光束、绿色光束及蓝色光束转换成呈全彩的影像光束112。在本实施例中,光阀110例如为数字微镜元件(digital micro‑mirror device,DMD)。然而,在其他实施例中,光阀110亦可以是硅基液晶面板(liquid‑crystal‑on‑silicon panel)、穿透式液晶面板或其他适当的空间光调变器(spatial light modulator,SLM)。
投影镜头120配置于影像光束112的传递路径上,以将影像光束112投射于屏幕上。如此一来,便能够在屏幕上成像出影像画面。
在本实施例中,光源210的光轴相对于这些滤光单元222、224、226倾斜,且反射单元250的光轴相对于这些滤光单元222、224、226倾斜。如此一来,可使被滤光单元222反射的部分照明光束214a穿递至波长转换单元260a,而不会回到光源210处。在一实施例中,光源210的光轴的倾斜方向可与反射单元250的光轴的倾斜方向相反,以增加部分照明光束214a穿递至波长转换单元260a的比例。
由于本实施例的照明系统200与投影装置100采用波长转换单元260a来转换滤光单元222所反射的光,且采用反射单元250来将滤光单元222转换成的转换光束216a反射回滤光单元222,因此本实施例的照明系统200与投影装置100可达到将无法穿透反射单元250的光回收再利用的效果,所以具有高光效率。此外,在本实施例中,由于转换光束216a呈红色,且能够穿透呈红色的滤光单元222,因此本实施例可提升照明系统200所提供的光的红色部分的强度。由于高压汞灯的发射光谱中的红色部分强度较弱,因此本实施例可藉由提升红色部分的强度来改善投影装置100的影像画面的演色性(color render index)。
在本实施例中,照明系统200还包括光均匀化元件230及至少一透镜240(图1A中是以多个透镜240为例)。光均匀化元件230将来自滤光模组220的另一部分照明光束213及转换光束216a均匀化,而透镜240将来自光均匀化元件230的另一部分照明光束213及转换光束216a会聚于光阀110上。在本实施例中,光均匀化元件230例如为光积分柱(light integration rod)。然而,在其他实施例中,光均匀化元件230亦可以是透镜阵列或其他适当的光均匀化元件。
在其他实施例中,波长转换单元260a亦可取代为具有第二色(绿色)磷光剂的波长转换单元260b(如图3所显示)或具有第三色(蓝色)磷光剂的波长转换单元260c(如图4所显示)。在图3的实施例中,滤光单元224所反射的部分照明光束214b包括蓝色光束与紫外光束,因此当部分照明光束214b照射于波长转换单元260b时,便能够激发出呈第二色(绿色)的转换光束216b,而呈绿色的转换光束216b则能穿透呈绿色的滤光单元224,进而传递至光阀110(如图1A所显示)。如此一来,图3的实施例便可增加照明系统所提供的光的绿色部分的强度。由于人眼对亮度的感觉主要是来自于绿光的强度,因此增加照明系统所提供的光的绿色部分的强度可增加照明系统的亮度,进而增加投影装置所提供的影像画面的亮度。
在图4的实施例中,滤光单元226所反射的部分照明光束214c包括紫外光束,因此当部分照明光束214c照射于波长转换单元260c时,便能够激发出呈第三色(蓝色)的转换光束216c,而呈蓝色的转换光束216c则能穿透呈蓝色的滤光单元226,进而传递至光阀110(如图1A所显示)。如此一来,图4的实施例便可增加照明系统所提供的光的蓝色部分的强度。
图5为本发明的另一实施例的照明系统的示意图。请参照图5,本实施例的照明系统200d与图1A的照明系统200类似,而两者的差异如下所述。在本实施例的照明系统200d中,波长转换单元260d包括第一色(如红色)磷光剂、第二色(如绿色)磷光剂及第三色(如蓝色)磷光剂。当滤光模组220的滤光单元222切入照明光束212的传递路径时,被滤光单元222所反射的部分照明光束214a包括第二色(绿色)光束、第三色(蓝色)光束及第四色(紫外色)光束,而这些光束会激发第一色(红色)磷光剂而使第一色磷光剂发出呈第一色的转换光束216a,而呈第一色的转换光束216a则会穿透呈第一色的滤光单元222而传递至光阀110。另一方面,当滤光模组220的滤光单元224切入照明光束212的传递路径时,被滤光单元222所反射的部分照明光束包括第三色(蓝色)光束及第四色(紫外色)光束,而这些光束会激发第二色(绿色)磷光剂而使第二色磷光剂发出呈第二色的转换光束216b,而呈第二色的转换光束216b则会穿透呈第二色的滤光单元224而传递至光阀110。再者,当滤光模组220的滤光单元226切入照明光束212的传递路径时,被滤光单元226所反射的部分照明光束包括第四色(紫外色)光束,而第四色光束会激发第三色(蓝色)磷光剂而使第三色磷光剂发出呈第三色的转换光束216c,而呈第三色的转换光束216c则会穿透呈第三色的滤光单元226而传递至光阀110。
如此一来,本实施例的照明系统200d对每一种颜色的滤光单元222、224及226所反射的光都能够达到回收再利用的效果,因此可进一步提升照明系统200d及投影装置的光效率。
图6A为本发明的又一实施例的照明系统的示意图,而图6B显示图6A的照明系统的滤光单元、多层光学涂布层及光均匀化元件的侧视图。请参照图6A与图6B,本实施例的照明系统200e类似于图5的照明系统200d,而两者的差异如下所述。在本实施例的照明系统200e中,滤光模组220e还包括多层光学涂布层(multi‑layer optical coating)270,配置于这些滤光单元222、224及226上,且位于波长转换单元260d与这些滤光单元222、224及226之间,以使部分来自波长转换单元260d的部分转换光束216a、216b、216c及未被波长转换单元转换的滤光单元所反射的部分照明光束212反射回波长转换单元260d。具体而言,当滤光单元226切入照明光束212的传递路径时,会将部分照明光束212反射至波长转换单元260d,此时部分照明光束212包括第四色光束(如紫外光束)。第四色光束(紫外光束)会激发波长转换单元260d中的第三色(蓝色)磷光剂,以使第三色磷光剂发出呈蓝色的转换光束216c而传递至滤光单元226。此外,尚未被第三色磷光剂转换的第四色光束则会被反射单元250往滤光单元226反射,然后再被多层光学涂布层270反射回波长转换单元260d。如此一来,未被转换的第四色光束便有下一次机会激发第三色磷光剂,以达到再次利用的效果。此外,部分第二次被传递至波长转换单元260d的第四色光束若还未被波长转换单元260d转换,则仍可再次被多层光学涂布层270反射回波长转换单元260d而期望达到下一次的转换。如此之使光一再地反射而反复地激发波长转换单元260d的方式可称为递回发射(recursive emission)。以下所述的不同颜色的未被波长转换单元转换的光束皆可一再地被多层光学涂布层270反射而达到递回发射,因此以下以一次转换为例来说明,而省略反复转换的部分。
当滤光单元224切入照明光束212的传递路径时,会将部分照明光束212反射至波长转换单元260d,此时部分照明光束212包括第四色光束(如紫外光束)与第三色光束(如蓝色光束)。第四色光束(紫外光束)会激发波长转换单元260d中的第三色(蓝色)磷光剂及第二色(绿色)磷光剂,且第三色(蓝色)光束会激发第二色(绿色)磷光剂,以使第三色磷光剂与第二色磷光剂分别发出呈第三色(蓝色)的转换光束216c及呈第二色(绿色)的转换光束216b而传递至滤光单元226。转换光束216b会穿透滤光单元224,而转换光束216c则被多层光学涂布层270反射回波长转换单元260d,并激发第二色磷光剂而使第二色磷光滤发出第二色光束。此第二色光束则被反射单元250反射至滤光单元224并穿透滤光单元224。
当滤光单元222切入照明光束212的传递路径时,会将部分照明光束212反射至波长转换单元260d,此时部分照明光束212包括第四色光束(如紫外光束)、第三色光束(如蓝色光束)及第二色光束(如绿色光束)。第四色光束(紫外光束)会激发波长转换单元260d中的第三色(蓝色)磷光剂、第二色(绿色)磷光剂及第一色(红色)磷光剂,第三色光束(蓝色光束)会激发波长转换单元260d中的第二色(绿色)磷光剂及第一色(红色)磷光剂,且第二色光束(如绿色光束)会激发波长转换单元260d中的第一色(红色)磷光剂,以使第三色磷光剂、第二色磷光剂及第一色磷光剂分别发出呈第三色(蓝色)的转换光束216c、呈第二色(绿色)的转换光束216b及呈第一色(红色)的转换光束216a而传递至滤光单元222。转换光束216a会穿透滤光单元224,而转换光束216b与216c则被多层光学涂布层270反射回波长转换单元260d。反射回波长转换单元260d的转换光束216c(蓝色光束)会激发第二色(绿色)磷光剂与第一色(红色)磷光剂,且反射回波长转换单元260d的转换光束216b(绿色光束)会激发第一色(红色)磷光剂,以使第二色磷光剂与第一色磷光剂分别发出第二色光束与第一色光束。此第一色光束会穿透滤光单元222而传递至光阀110,而此第二色光束则被多层光学涂布层270反射回波长转换单元260d。反射回波长转换单元260d的第二色光束则激发第一色磷光剂,而使第一色磷光剂发出第一色光束。此第一色光束则穿透滤光单元222而传递至光阀110。
藉由上述反复激发的递回发射的方法,可对光源210所发出的照明光束212作更为充分的利用,而进一步提升照明系统200e与投影装置的光效率。
多层光学涂布层270可包括棱镜阵列层,而棱镜阵列层具有朝向波长转换单元260d的表面272,以使来自波长转换单元260d的部分转换光束及未被波长转换单元260d转换的部分照明光束212往波长转换单元260d反射。在一实施例中,多层光学涂布层270可还包括分色层(dichroic layer)。
图7为本发明的另一实施例的照明系统的示意图。本实施例的照明系统200f与图1A的照明系统200类似,而两者的差异如下所述。在本实施例的照明系统200f中,反射单元250f为反射套筒,配置于光源210与滤光模组220之间,且照明光束212在反射套筒中传递。此外,波长转换单元260a则配置于反射套筒的内壁。在本实施例中,反射套筒环绕光源210的光轴配置,因此可将波长转换单元260a所反射的部分照明光束214a转换成转换光束216a而达到回收再利用的效果。
本实施例是以波长转换单元260a为例,在其他实施例中,亦可采用上述的波长转换单元260b、260c及260d或其他适当的波长转换单元来取代本实施例的波长转换单元260a。
综上所述,由于本发明的实施例的照明系统与投影装置采用波长转换单元来转换滤光单元所反射的光,且采用反射单元来将滤光单元转换成的转换光束反射回滤光单元,因此本发明的实施例的照明系统与投影装置可达到将无法穿透反射单元的光回收再利用的效果,所以具有高光效率。
虽然本发明已以实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域的普通技术人员,当可作些许更动与润饰,而不脱离本发明的精神和范围。

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1、(10)申请公布号 CN 103091955 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103091955 A *CN103091955A* (21)申请号 201110349926.8 (22)申请日 2011.11.08 G03B 21/20(2006.01) G02B 27/18(2006.01) F21V 13/08(2006.01) (71)申请人 宏碁股份有限公司 地址 中国台湾新北市汐止区新台五路一段 88 号 8 楼 (72)发明人 苏镇港 黄昭世 (74)专利代理机构 北京同立钧成知识产权代理 有限公司 11205 代理人 臧建明 (54) 发明名称 照明系统与投影。

2、装置 (57) 摘要 一种照明系统与投影装置, 照明系统包括光 源、 滤光模组、 波长转换单元及反射单元。光源用 以发出照明光束, 且滤光模组配置于照明光束的 传递路径上。滤光模组包括多个颜色不同的滤光 单元, 这些滤光单元轮流切入照明光束的传递路 径。 每一滤光单元将部分照明光束反射, 且让另一 部分照明光束穿透。波长转换单元配置于至少一 滤光单元所反射的部分照明光束的传递路径上, 以将此至少一滤光单元所反射的部分照明光束转 换成转换光束。 波长转换单元配置于反射单元上, 反射单元将转换光束反射至此至少一滤光单元。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 5 页 (。

3、19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103091955 A CN 103091955 A *CN103091955A* 1/2 页 2 1. 一种照明系统, 其特征在于, 包括 : 光源, 用以发出照明光束 ; 滤光模组, 配置于所述照明光束的传递路径上, 所述滤光模组包括多个颜色不同的滤 光单元, 所述滤光单元轮流切入所述照明光束的传递路径, 其中每一所述滤光单元将部分 所述照明光束反射, 且让另一部分所述照明光束穿透 ; 波长转换单元, 配置于至少一所述滤光单元所反射的所述部分照明光束的传递路径 上, 以。

4、将所述至少一滤光单元所反射的所述部分照明光束转换成转换光束 ; 以及 反射单元, 其中所述波长转换单元配置于所述反射单元上, 所述反射单元将所述转换 光束反射至所述至少一滤光单元, 且至少部分所述转换光束穿透所述至少一滤光单元。 2. 根据权利要求 1 所述的照明系统, 其特征在于所述波长转换单元为荧光层。 3. 根据权利要求 2 所述的照明系统, 其特征在于所述荧光层包括单一颜色磷光剂。 4. 根据权利要求 2 所述的照明系统, 其特征在于所述荧光层包括第一色磷光剂、 第二 色磷光剂及第三色磷光剂, 且所述滤光单元的颜色包括所述第一色、 所述第二色及所述第 三色。 5. 根据权利要求 4 所。

5、述的照明系统, 其特征在于所述滤光模组还包括多层光学涂布 层, 配置于所述滤光单元上, 且位于所述波长转换单元与所述滤光单元之间, 以使部分来自 所述波长转换单元的部分所述转换光束及未被所述波长转换单元转换的所述滤光单元所 反射的所述部分照明光束反射回所述波长转换单元。 6. 根据权利要求 1 所述的照明系统, 其特征在于所述滤光模组为色轮。 7. 根据权利要求 1 所述的照明系统, 其特征在于所述反射单元为凹面镜, 以将所述转 换光束会聚于所述至少一滤光单元上。 8. 根据权利要求 1 所述的照明系统, 其特征在于所述反射单元为反射套筒, 配置于所 述光源与所述滤光模组之间, 且所述照明光束。

6、在所述反射套筒中传递。 9. 根据权利要求 1 所述的照明系统, 其特征在于所述光源的光轴相对于所述滤光单元 倾斜, 且所述反射单元的光轴相对于所述滤光单元倾斜。 10. 一种投影装置, 其特征在于, 包括 : 照明系统, 包括 : 光源, 用以发出照明光束 ; 滤光模组, 配置于所述照明光束的传递路径上, 所述滤光模组包括多个颜色不同的滤 光单元, 所述滤光单元轮流切入所述照明光束的传递路径, 其中每一所述滤光单元将部分 所述照明光束反射, 且让另一部分所述照明光束穿透 ; 波长转换单元, 配置于至少一所述滤光单元所反射的所述部分照明光束的传递路径 上, 以将所述至少一滤光单元所反射的所述部。

7、分照明光束转换成转换光束 ; 以及 反射单元, 其中所述波长转换单元配置于所述反射单元上, 所述反射单元将所述转换 光束反射至所述至少一滤光单元, 且至少部分所述转换光束穿透所述至少一滤光单元 ; 光阀, 配置于穿透所述至少一滤光单元的所述另一部分照明光束及所述至少部分转换 光束的传递路径上, 以将穿透所述至少一滤光单元的所述另一部分照明光束及所述至少部 分转换光束转换成影像光束 ; 以及 投影镜头, 配置于所述影像光束的传递路径上。 权 利 要 求 书 CN 103091955 A 2 2/2 页 3 11. 根据权利要求 10 所述的投影装置, 其特征在于所述波长转换单元为荧光层。 12.。

8、 根据权利要求 11 所述的投影装置, 其特征在于所述荧光层包括单一颜色磷光剂。 13. 根据权利要求 11 所述的投影装置, 其特征在于所述荧光层包括第一色磷光剂、 第 二色磷光剂及第三色磷光剂, 且所述滤光单元的颜色包括所述第一色、 所述第二色及所述 第三色。 14. 根据权利要求 13 所述的投影装置, 其特征在于所述滤光模组还包括多层光学涂布 层, 配置于所述滤光单元上, 且位于所述波长转换单元与所述滤光单元之间, 以使部分来自 所述波长转换单元的部分所述转换光束及未被所述波长转换单元转换的所述滤光单元所 反射的所述部分照明光束反射回所述波长转换单元。 15. 根据权利要求 10 所述。

9、的投影装置, 其特征在于所述滤光模组为色轮。 16. 根据权利要求 10 所述的投影装置, 其特征在于所述反射单元为凹面镜, 以将所述 转换光束会聚于所述滤光单元上。 17. 根据权利要求 10 所述的投影装置, 其特征在于所述反射单元为反射套筒, 配置于 所述光源与所述滤光模组之间, 且所述照明光束在所述反射套筒中传递。 18. 根据权利要求 10 所述的投影装置, 其特征在于所述光源的光轴相对于所述滤光单 元倾斜, 且所述反射单元的光轴相对于所述滤光单元倾斜。 权 利 要 求 书 CN 103091955 A 3 1/7 页 4 照明系统与投影装置 技术领域 0001 本发明涉及一种照明系。

10、统及投影装置。 背景技术 0002 随着显示技术的进步, 目前已有多种显示装置可供使用者选择, 例如液晶显示器、 电浆显示器、 有机发光二极管显示器、 阴极射线管及投影装置。 由于投影装置可以较小的体 积产生较大的画面, 因此在某些用途上有着无法被取代的地位, 储如用于多人参加的会议 室简报、 家庭剧院、 教学或研究时在教室内的简报等。 0003 目前的投影装置所采用的光阀大致上可分为两类, 即数字微镜元件 (digital micro-mirror device) 及 硅 基 液 晶 面 板 (liquid-crystal-on-silicon panel, LCOS panel)。采用数字。

11、微镜元件的投影装置是采用色序法来显示全彩画面。在此种投影装置 中, 白光灯泡 ( 如高压汞灯 ) 所发出的照明光束经过紫外光及红外光滤光片而过滤出可见 光 ( 波长约为 380nm 至 780nm), 接着再经由色轮 (color wheel) 过滤出不同的颜色。然后, 照明光束通过光积分柱 (light integration rod) 的均匀化后, 通过透镜会聚在数字微镜 元件上。接着通过数字微镜元件的开关切换, 把符合影像的颜色反射到屏幕上成像。整个 光学系统的发光效率约为 25左右。举例而言, 一颗 180 瓦特的灯泡可发光 8600 流明, 但 是放入投影系统之后只剩下 2150 流。

12、明。光效率最差的其中一个元件为色轮, 这是因为色轮 是采用分时显色(sequential display), 并反射不须要的颜色的光。 举例而言, 当色轮的红 色滤光片切入光路径时, 则红光通过红色滤光片, 但绿光及蓝光则被反射回高压汞灯变成 热源而造成光能量的损失。 发明内容 0004 本发明提供一种照明系统, 具有高光效率。 0005 本发明提供一种投影装置, 具有高光效率。 0006 本发明的一实施例提出一种照明系统, 包括光源、 滤光模组、 波长转换单元及反射 单元。光源用以发出照明光束, 且滤光模组配置于照明光束的传递路径上。滤光模组包括 多个颜色不同的滤光单元, 这些滤光单元轮流切。

13、入照明光束的传递路径。每一滤光单元将 部分照明光束反射, 且让另一部分照明光束穿透。波长转换单元配置于至少一滤光单元所 反射的部分照明光束的传递路径上, 以将此至少一滤光单元所反射的部分照明光束转换成 转换光束。波长转换单元配置于反射单元上, 反射单元将转换光束反射至此至少一滤光单 元, 且至少部分转换光束穿透此至少一滤光单元。 0007 本发明的另一实施例提出一种投影装置, 包括上述照明系统、 光阀及投影镜头。 光 阀配置于穿透至少一滤光单元的此另一部分照明光束及至少部分转换光束的传递路径上, 以将穿透此至少一滤光单元的此另一部分照明光束及至少部分转换光束转换成影像光束。 投影镜头配置于影像。

14、光束的传递路径上。 0008 由于本发明的实施例的照明系统与投影装置采用波长转换单元来转换滤光单元 说 明 书 CN 103091955 A 4 2/7 页 5 所反射的光, 且采用反射单元来将滤光单元转换成的转换光束反射回滤光单元, 因此本发 明的实施例的照明系统与投影装置可达到将无法穿透反射单元的光回收再利用的效果, 所 以具有高光效率。 0009 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂, 下文特举实施例, 并配合附图作详 细说明如下。 附图说明 0010 图 1A 为本发明的一实施例的投影装置的示意图。 0011 图 1B 为图 1A 中的波长转换单元与反射单元的剖面示意图。 0012 。

15、图 2 为图 1A 中的照明系统的局部示意图。 0013 图 3 与图 4 显示图 1A 的照明系统的另外两种变化。 0014 图 5 为本发明的另一实施例的照明系统的示意图。 0015 图 6A 为本发明的又一实施例的照明系统的示意图。 0016 图 6B 显示图 6A 的照明系统的滤光单元、 多层光学涂布层及光均匀化元件的侧视 图。 0017 图 7 为本发明的另一实施例的照明系统的示意图。 0018 附图标记 : 0019 100 : 投影装置 0020 110 : 光阀 0021 112 : 影像光束 0022 120 : 投影镜头 0023 200、 200d、 200e、 200f。

16、 : 照明系统 0024 210 : 光源 0025 212 : 照明光束 0026 213 : 另一部分照明光束 0027 214a、 214b、 214c : 部分照明光束 0028 216a、 216b、 216c : 转换光束 0029 220 : 滤光模组 0030 222、 224、 226 : 滤光单元 0031 230 : 光均匀化元件 0032 240 : 透镜 0033 250、 250f : 反射单元 0034 260a、 260b、 260c、 260d : 波长转换单元 0035 270 : 多层光学涂布层 0036 272 : 表面 具体实施方式 0037 图 1A。

17、 为本发明的一实施例的投影装置的示意图, 图 1B 为图 1A 中的波长转换单元 与反射单元的剖面示意图, 图 2 为图 1A 中的照明系统的局部示意图。请参照图 1A、 图 1B 与 说 明 书 CN 103091955 A 5 3/7 页 6 图 2, 本实施例的投影装置 100 包括照明系统 200、 光阀 110 及投影镜头 120。照明系统 200 包括光源 210、 滤光模组 220、 波长转换单元 260a 及反射单元 250。光源 210 用以发出照明 光束 212。在本实施例中, 光源 210 为高压汞灯, 而照明光束 212 为白色光束。具体而言, 照 明光束 212 可包。

18、括波长由大到小的第一色光束、 第二色光束、 第三色光束及第四色光束, 其 中第一色光束、 第二色光束、 第三色光束及第四色光束例如分别为红色光束、 绿色光束、 蓝 色光束及紫外光束, 但本发明不以此为限。然而, 在其他实施例中, 光源 210 亦可以是发光 二极管或其他适当的发光元件。 0038 滤光模组 220 配置于照明光束 212 的传递路径上。滤光模组 220 包括多个颜色不 同的滤光单元 ( 例如滤光单元 222、 224 及 226), 这些滤光单元 222、 224 及 226 轮流切入照 明光束 212 的传递路径。在本实施例中, 滤光模组 220 例如为色轮, 而滤光单元 2。

19、22、 224、 226 例如为色轮上的滤光片。在本实施例中, 这些滤光单元的颜色包括第一色、 第二色及第 三色。 举例而言, 在本实施例中, 滤光单元222、 224及226分别为第一色滤光单元、 第二色滤 光单元及第三色滤光单元, 亦即例如分别为红色滤光单元、 绿色滤光单元及蓝色滤光单元, 但本发明不以此为限。 在其他实施例中, 第一色、 第二色及第三色亦可以是其他不同的三种 颜色。 0039 每一滤光单元222、 224、 226将部分照明光束212反射, 且让另一部分照明光束212 穿透。举例而言, 当第一色滤光单元 222 切入照明光束 212 的传递路径时, 滤光单元 222 将 。

20、部分照明光束 214a 反射, 且让另一部分照明光束 213 穿透, 而穿透的此另一部分照明光束 213 的颜色即变为第一色 ( 即红色 )。 0040 波长转换单元 260a 配置于至少一滤光单元 ( 例如滤光单元 222) 所反射的部分 照明光束 212 的传递路径上, 以将此至少一滤光单元 222 所反射的部分照明光束 214a 转 换成转换光束 216a, 其中转换光束 216a 的波长大于此至少一滤光单元 222 所反射的部分 照明光束 214a 的波长。具体而言, 滤光单元 222 适于反射非第一色 ( 如红色 ) 的光, 而其 所反射的部分照明光束 214a 的颜色包含第二色 (。

21、 绿色 )、 第三色 ( 蓝色 ) 及第四色 ( 紫外 色 )。此外, 在本实施例中, 波长转换单元 260a 为荧光层, 且此荧光层可包括单一颜色磷光 剂 (phosphor), 例如为第一色磷光剂 ( 红色磷光剂 )。因此, 绿光、 蓝光、 紫外光在照射于波 长转换单元 260a 时, 便会激发出呈第一色 ( 红色 ) 的转换光束 216a。 0041 波长转换单元 260a 配置于反射单元 250 上, 反射单元 250 将转换光束 216a 反射 至此至少一滤光单元 222, 且至少部分转换光束 216a 穿透此至少一滤光单元 222。在本实 施例中, 由于转换光束 216a 呈红色,。

22、 因此可穿透呈红色的滤光单元 222。此外, 在本实施例 中, 反射单元 250 为凹面镜, 以将转换光束 216a 会聚于此至少一滤光单元 222 上。 0042 光阀 110 配置于穿透此至少一滤光单元 222 的此另一部分照明光束 213 及至少部 分转换光束 216a 的传递路径上, 以将穿透此至少一滤光单元 222 的此另一部分照明光束 213 及至少部分转换光束 216a 转换成影像光束 112。此外, 滤光单元 224 及 226 则让另一 部分照明光束 213 穿透, 而此另一部分照明光束在穿透滤光单元 224 及 226 后的颜色则分 别变为第二色 ( 绿色 ) 与第三色 (。

23、 蓝色 )。如此一来, 光阀 110 便能够将红色光束、 绿色光 束及蓝色光束转换成呈全彩的影像光束112。 在本实施例中, 光阀110例如为数字微镜元件 (digital micro-mirror device, DMD)。然而, 在其他实施例中, 光阀 110 亦可以是硅基液 晶面板 (liquid-crystal-on-silicon panel)、 穿透式液晶面板或其他适当的空间光调变 说 明 书 CN 103091955 A 6 4/7 页 7 器 (spatial light modulator, SLM)。 0043 投影镜头 120 配置于影像光束 112 的传递路径上, 以将。

24、影像光束 112 投射于屏幕 上。如此一来, 便能够在屏幕上成像出影像画面。 0044 在本实施例中, 光源210的光轴相对于这些滤光单元222、 224、 226倾斜, 且反射单 元 250 的光轴相对于这些滤光单元 222、 224、 226 倾斜。如此一来, 可使被滤光单元 222 反 射的部分照明光束 214a 穿递至波长转换单元 260a, 而不会回到光源 210 处。在一实施例 中, 光源210的光轴的倾斜方向可与反射单元250的光轴的倾斜方向相反, 以增加部分照明 光束 214a 穿递至波长转换单元 260a 的比例。 0045 由于本实施例的照明系统 200 与投影装置 100。

25、 采用波长转换单元 260a 来转换滤 光单元 222 所反射的光, 且采用反射单元 250 来将滤光单元 222 转换成的转换光束 216a 反射回滤光单元 222, 因此本实施例的照明系统 200 与投影装置 100 可达到将无法穿透反 射单元 250 的光回收再利用的效果, 所以具有高光效率。此外, 在本实施例中, 由于转换光 束 216a 呈红色, 且能够穿透呈红色的滤光单元 222, 因此本实施例可提升照明系统 200 所 提供的光的红色部分的强度。由于高压汞灯的发射光谱中的红色部分强度较弱, 因此本实 施例可藉由提升红色部分的强度来改善投影装置 100 的影像画面的演色性 (col。

26、or render index)。 0046 在本实施例中, 照明系统 200 还包括光均匀化元件 230 及至少一透镜 240( 图 1A 中是以多个透镜 240 为例 )。光均匀化元件 230 将来自滤光模组 220 的另一部分照明光束 213 及转换光束 216a 均匀化, 而透镜 240 将来自光均匀化元件 230 的另一部分照明光束 213 及转换光束 216a 会聚于光阀 110 上。在本实施例中, 光均匀化元件 230 例如为光积分 柱 (light integration rod)。然而, 在其他实施例中, 光均匀化元件 230 亦可以是透镜阵 列或其他适当的光均匀化元件。 0。

27、047 在其他实施例中, 波长转换单元 260a 亦可取代为具有第二色 ( 绿色 ) 磷光剂的波 长转换单元 260b( 如图 3 所显示 ) 或具有第三色 ( 蓝色 ) 磷光剂的波长转换单元 260c( 如 图 4 所显示 )。在图 3 的实施例中, 滤光单元 224 所反射的部分照明光束 214b 包括蓝色光 束与紫外光束, 因此当部分照明光束214b照射于波长转换单元260b时, 便能够激发出呈第 二色(绿色)的转换光束216b, 而呈绿色的转换光束216b则能穿透呈绿色的滤光单元224, 进而传递至光阀 110( 如图 1A 所显示 )。如此一来, 图 3 的实施例便可增加照明系统所提。

28、供 的光的绿色部分的强度。由于人眼对亮度的感觉主要是来自于绿光的强度, 因此增加照明 系统所提供的光的绿色部分的强度可增加照明系统的亮度, 进而增加投影装置所提供的影 像画面的亮度。 0048 在图 4 的实施例中, 滤光单元 226 所反射的部分照明光束 214c 包括紫外光束, 因 此当部分照明光束 214c 照射于波长转换单元 260c 时, 便能够激发出呈第三色 ( 蓝色 ) 的 转换光束 216c, 而呈蓝色的转换光束 216c 则能穿透呈蓝色的滤光单元 226, 进而传递至光 阀 110( 如图 1A 所显示 )。如此一来, 图 4 的实施例便可增加照明系统所提供的光的蓝色部 分的。

29、强度。 0049 图 5 为本发明的另一实施例的照明系统的示意图。请参照图 5, 本实施例的照明 系统 200d 与图 1A 的照明系统 200 类似, 而两者的差异如下所述。在本实施例的照明系统 200d 中, 波长转换单元 260d 包括第一色 ( 如红色 ) 磷光剂、 第二色 ( 如绿色 ) 磷光剂及第 说 明 书 CN 103091955 A 7 5/7 页 8 三色(如蓝色)磷光剂。 当滤光模组220的滤光单元222切入照明光束212的传递路径时, 被滤光单元 222 所反射的部分照明光束 214a 包括第二色 ( 绿色 ) 光束、 第三色 ( 蓝色 ) 光 束及第四色(紫外色)光束。

30、, 而这些光束会激发第一色(红色)磷光剂而使第一色磷光剂发 出呈第一色的转换光束 216a, 而呈第一色的转换光束 216a 则会穿透呈第一色的滤光单元 222 而传递至光阀 110。另一方面, 当滤光模组 220 的滤光单元 224 切入照明光束 212 的传 递路径时, 被滤光单元 222 所反射的部分照明光束包括第三色 ( 蓝色 ) 光束及第四色 ( 紫 外色 ) 光束, 而这些光束会激发第二色 ( 绿色 ) 磷光剂而使第二色磷光剂发出呈第二色的 转换光束 216b, 而呈第二色的转换光束 216b 则会穿透呈第二色的滤光单元 224 而传递至 光阀 110。再者, 当滤光模组 220 。

31、的滤光单元 226 切入照明光束 212 的传递路径时, 被滤光 单元 226 所反射的部分照明光束包括第四色 ( 紫外色 ) 光束, 而第四色光束会激发第三色 ( 蓝色 ) 磷光剂而使第三色磷光剂发出呈第三色的转换光束 216c, 而呈第三色的转换光束 216c 则会穿透呈第三色的滤光单元 226 而传递至光阀 110。 0050 如此一来, 本实施例的照明系统 200d 对每一种颜色的滤光单元 222、 224 及 226 所 反射的光都能够达到回收再利用的效果, 因此可进一步提升照明系统 200d 及投影装置的 光效率。 0051 图 6A 为本发明的又一实施例的照明系统的示意图, 而图。

32、 6B 显示图 6A 的照明系统 的滤光单元、 多层光学涂布层及光均匀化元件的侧视图。请参照图 6A 与图 6B, 本实施例的 照明系统200e类似于图5的照明系统200d, 而两者的差异如下所述。 在本实施例的照明系 统200e中, 滤光模组220e还包括多层光学涂布层(multi-layer optical coating)270, 配 置于这些滤光单元 222、 224 及 226 上, 且位于波长转换单元 260d 与这些滤光单元 222、 224 及 226 之间, 以使部分来自波长转换单元 260d 的部分转换光束 216a、 216b、 216c 及未被波 长转换单元转换的滤光单。

33、元所反射的部分照明光束212反射回波长转换单元260d。 具体而 言, 当滤光单元 226 切入照明光束 212 的传递路径时, 会将部分照明光束 212 反射至波长转 换单元 260d, 此时部分照明光束 212 包括第四色光束 ( 如紫外光束 )。第四色光束 ( 紫外 光束 ) 会激发波长转换单元 260d 中的第三色 ( 蓝色 ) 磷光剂, 以使第三色磷光剂发出呈蓝 色的转换光束 216c 而传递至滤光单元 226。此外, 尚未被第三色磷光剂转换的第四色光束 则会被反射单元 250 往滤光单元 226 反射, 然后再被多层光学涂布层 270 反射回波长转换 单元260d。 如此一来, 未。

34、被转换的第四色光束便有下一次机会激发第三色磷光剂, 以达到再 次利用的效果。此外, 部分第二次被传递至波长转换单元 260d 的第四色光束若还未被波长 转换单元 260d 转换, 则仍可再次被多层光学涂布层 270 反射回波长转换单元 260d 而期望 达到下一次的转换。如此之使光一再地反射而反复地激发波长转换单元 260d 的方式可称 为递回发射 (recursive emission)。以下所述的不同颜色的未被波长转换单元转换的光 束皆可一再地被多层光学涂布层 270 反射而达到递回发射, 因此以下以一次转换为例来说 明, 而省略反复转换的部分。 0052 当滤光单元 224 切入照明光束。

35、 212 的传递路径时, 会将部分照明光束 212 反射至 波长转换单元 260d, 此时部分照明光束 212 包括第四色光束 ( 如紫外光束 ) 与第三色光束 ( 如蓝色光束 )。第四色光束 ( 紫外光束 ) 会激发波长转换单元 260d 中的第三色 ( 蓝色 ) 磷光剂及第二色 ( 绿色 ) 磷光剂, 且第三色 ( 蓝色 ) 光束会激发第二色 ( 绿色 ) 磷光剂, 以 使第三色磷光剂与第二色磷光剂分别发出呈第三色 ( 蓝色 ) 的转换光束 216c 及呈第二色 说 明 书 CN 103091955 A 8 6/7 页 9 ( 绿色 ) 的转换光束 216b 而传递至滤光单元 226。转换。

36、光束 216b 会穿透滤光单元 224, 而 转换光束216c则被多层光学涂布层270反射回波长转换单元260d, 并激发第二色磷光剂而 使第二色磷光滤发出第二色光束。此第二色光束则被反射单元 250 反射至滤光单元 224 并 穿透滤光单元 224。 0053 当滤光单元 222 切入照明光束 212 的传递路径时, 会将部分照明光束 212 反射至 波长转换单元 260d, 此时部分照明光束 212 包括第四色光束 ( 如紫外光束 )、 第三色光束 ( 如蓝色光束 ) 及第二色光束 ( 如绿色光束 )。第四色光束 ( 紫外光束 ) 会激发波长转换 单元 260d 中的第三色 ( 蓝色 ) 。

37、磷光剂、 第二色 ( 绿色 ) 磷光剂及第一色 ( 红色 ) 磷光剂, 第三色光束 ( 蓝色光束 ) 会激发波长转换单元 260d 中的第二色 ( 绿色 ) 磷光剂及第一色 ( 红色 ) 磷光剂, 且第二色光束 ( 如绿色光束 ) 会激发波长转换单元 260d 中的第一色 ( 红 色 ) 磷光剂, 以使第三色磷光剂、 第二色磷光剂及第一色磷光剂分别发出呈第三色 ( 蓝色 ) 的转换光束216c、 呈第二色(绿色)的转换光束216b及呈第一色(红色)的转换光束216a 而传递至滤光单元 222。转换光束 216a 会穿透滤光单元 224, 而转换光束 216b 与 216c 则 被多层光学涂布层。

38、 270 反射回波长转换单元 260d。反射回波长转换单元 260d 的转换光束 216c( 蓝色光束 ) 会激发第二色 ( 绿色 ) 磷光剂与第一色 ( 红色 ) 磷光剂, 且反射回波长转 换单元 260d 的转换光束 216b( 绿色光束 ) 会激发第一色 ( 红色 ) 磷光剂, 以使第二色磷光 剂与第一色磷光剂分别发出第二色光束与第一色光束。此第一色光束会穿透滤光单元 222 而传递至光阀110, 而此第二色光束则被多层光学涂布层270反射回波长转换单元260d。 反 射回波长转换单元 260d 的第二色光束则激发第一色磷光剂, 而使第一色磷光剂发出第一 色光束。此第一色光束则穿透滤光单。

39、元 222 而传递至光阀 110。 0054 藉由上述反复激发的递回发射的方法, 可对光源 210 所发出的照明光束 212 作更 为充分的利用, 而进一步提升照明系统 200e 与投影装置的光效率。 0055 多层光学涂布层 270 可包括棱镜阵列层, 而棱镜阵列层具有朝向波长转换单元 260d 的表面 272, 以使来自波长转换单元 260d 的部分转换光束及未被波长转换单元 260d 转换的部分照明光束 212 往波长转换单元 260d 反射。在一实施例中, 多层光学涂布层 270 可还包括分色层 (dichroic layer)。 0056 图 7 为本发明的另一实施例的照明系统的示意。

40、图。本实施例的照明系统 200f 与 图 1A 的照明系统 200 类似, 而两者的差异如下所述。在本实施例的照明系统 200f 中, 反射 单元 250f 为反射套筒, 配置于光源 210 与滤光模组 220 之间, 且照明光束 212 在反射套筒 中传递。此外, 波长转换单元 260a 则配置于反射套筒的内壁。在本实施例中, 反射套筒环 绕光源 210 的光轴配置, 因此可将波长转换单元 260a 所反射的部分照明光束 214a 转换成 转换光束 216a 而达到回收再利用的效果。 0057 本实施例是以波长转换单元 260a 为例, 在其他实施例中, 亦可采用上述的波长转 换单元 260。

41、b、 260c 及 260d 或其他适当的波长转换单元来取代本实施例的波长转换单元 260a。 0058 综上所述, 由于本发明的实施例的照明系统与投影装置采用波长转换单元来转换 滤光单元所反射的光, 且采用反射单元来将滤光单元转换成的转换光束反射回滤光单元, 因此本发明的实施例的照明系统与投影装置可达到将无法穿透反射单元的光回收再利用 的效果, 所以具有高光效率。 说 明 书 CN 103091955 A 9 7/7 页 10 0059 虽然本发明已以实施例揭示如上, 然其并非用以限定本发明, 任何所属技术领域 的普通技术人员, 当可作些许更动与润饰, 而不脱离本发明的精神和范围。 说 明 书 CN 103091955 A 10 1/5 页 11 图 1A 图 1B 图 2 说 明 书 附 图 CN 103091955 A 11 2/5 页 12 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103091955 A 12 3/5 页 13 图 5 图 6A 说 明 书 附 图 CN 103091955 A 13 4/5 页 14 图 6B 说 明 书 附 图 CN 103091955 A 14 5/5 页 15 图 7 说 明 书 附 图 CN 103091955 A 15 。

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