[发明专利]荧光激光板及其适用的光源系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光激光板，尤指一种使用广角反射分光片以增加发光效率的荧光激光板及其适用的光源系统。

背景技术

近年来，各式各样的投影机(Projector)已被广泛地应用于家庭、学校或者各种商务场合中，以用于将一影像信号源所提供的影像信号放大显示于屏幕。为节省电力消耗以及缩小装置体积，目前的投影机的光源系统(Illumination System)已使用固态发光元件，例如发光二极管或激光元件，来取代传统的高密度气体放电灯(HID Lamp)。

投影机的光源系统需能发出红光、绿光、蓝光(R、G、B)等三原色光，然而固态发光元件的发光效率一般而言为蓝光固态发光元件的发光效率最佳，红光固态发光元件的发光效率次之，且两者皆远大于绿光固态发光元件的发光效率。由于绿光固态发光元件具有较差的发光效率，因此目前的作法大多采用蓝光固态发光元件配合荧光激光板(Phosphor Plate)来激发出绿光，以此取代绿光固态发光元件直接发出绿光的方式，以提升光源系统整体的发光效率。

然而，前述光源系统因其荧光激光板接收入射光线进行转换时，仍会有部份入射光线被荧光激光板反射，造成能量的损耗，因而使其转换输出的发光效率大幅降低。为解决反射造成的能量损耗问题，反射式光学元件于是被应用于光源系统中，以通过将上述反射的光线再行反射回荧光激光板进行激发并产生绿光，而减少能量的损耗。

图1A显示传统的光源系统架构图；以及图1B显示图1A所示荧光激光板的结构图。传统的光源系统1包括蓝光发光二极管11、红光发光二极管12、荧光激光板13及分光镜(Dichroic Mirror)14。其中，分光镜14设置于蓝光发光二极管11与荧光激光板13之间。蓝光发光二极管11可发出蓝光，并且该蓝光可通过分光镜14而导入一光路径。红光发光二极管12可发出红光，并且该红光可经由分光镜14反射而导入该光路径。荧光激光板13设置于该光路径上，且包含有荧光激光层131、玻璃132以及反射式光学元件133，其中荧光激光层131设置于用以将蓝光激发而转换为绿光并进行输出，反射式光学元件133将受荧光激光层131反射的部份入射光线再行反射至荧光激光层131，并进行激发以产生绿光，以此降低能量的损耗。

然而，该传统的光源系统1虽具有降低能量损耗的优点，但因为反射式光学元件133设置于玻璃132的入射面，而使得入射角度较大的入射光线，例如入射角大于42度的入射光线，在受到荧光激光层131的激发、反射，或者玻璃132内部反射时，易产生全内部反射，导致驻波效应的产生，而有漏光的问题，而导致发光效率大幅降低。

图1C显示图1B所示的荧光激光板于大角度入射光线时的漏光现象示意图。如图1C所示，入射光线L1及L2穿透反射式光学元件133以及玻璃132的入射面而进入荧光激光板13时，入射光线L1受到荧光激光层131反射以及玻璃132的内部反射，而反射至反射式光学元件133，反射式光学元件133再行将入射光线L1反射，然因其入射角度过大，且反射式光学元件133与荧光激光层131的距离较远，而使得入射光线L1所行进的路径长过长，而又受荧光激光层131反射以及玻璃132的内部反射至反射式光学元件133，无法有效反射回荧光激光层131进行激发，最终于不断反射后由玻璃132的边缘漏出，而导致漏光现象的产生。入射光线L2中的部份光线受荧光激光层131激发而产生绿光，由于荧光激光层131激发后产生的绿光为全角度散射，故部份绿光具有较大入射角且射向玻璃132以及反射式光学元件133，因其入射角度较大，基于前述原理，该部份绿光亦会由玻璃132的边缘漏出，而导致漏光现象的产生，因而使发光效率无法有效提升。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种使用广角反射分光片以增加发光效率的荧光激光板及其适用的光源系统，以解决现有荧光激光板反射入射光线而造成能量损耗，以及具有较大角度入射角的入射光线全内部反射而导致驻波效应，进而产生漏光现象，无法有效提升发光效率等缺点。

本发明的另一目的为提供一种使用广角反射分光片以增加发光效率的荧光激光板及其适用的光源系统，通过将广角反射分光片设置于玻璃的出射面，而将荧光激光层反射的入射光线再行反射回荧光激光层进行激发，且具有较大角度入射角的入射光线亦可有效反射回荧光激光层进行激发，以此达到降低能量损耗，并有效提升发光效率的功效。