[发明专利]光源模组与投影装置

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种光学装置，且特别是关于一种光源模组及投影装置。

背景技术

随着显示技术的进步，投影装置除了可采用发出白光的高压汞灯(ultra high pressure lamp，UHP lamp)搭配色轮(color wheel)来依序产生红光、绿光及蓝光，以使投影装置提供彩色影像画面之外，后来更发展出利用发光二极体(light emitting diode，LED)作为光源的投影装置。然而，由于发光二极体的发光效率有其限制，部分技术人员便于投影装置中采用混合型光源设计，以提升投影装置的亮度。其中常见混合型光源例如是由发光二极体与激光光源所组成。

详细而言，混合型光源的设计是利用蓝光激光来激发色轮上的绿色萤光粉(fluorescent powder)以使蓝光激光转换为新的绿色光源，并搭配合光系统使转换出的绿色光源与发光二极体所提供的蓝光与红光进行合光以提供投影机所需的照明光源。

除此之外，有些光源系统设计是利用蓝光激光来激发色轮上不同位置的萤光粉，以分别产生红光与绿光。其中上述的绿光与红光的传递路径在经过合光系统后会被合并。由于上述的红光与绿光是利用蓝光激光激发萤光粉所产生的，故此种光学设计能减少红色发光二极体与绿色发光二极体的使用。然而，为了能以蓝光激光作为光源系统的蓝光光源，习知技艺者还会在光源系统中配置多面反射镜，以将蓝光激光导引到与红光与绿光相同的传递方向，并透过合光系统进行光传递路径的合并。如此一来，将造成光学元件的增加，使的光源系统整体体积的增加。

另一方面，在投影装置的光学设计中，若以光阀(light valve)作为分水岭，投影装置可被区分为由光源到光阀等的光源照明系统，以及由光阀到镜头或到屏幕的成像光学系统。其中前者为非成像系统，且着重在提供均匀的照明、足够的色彩极尽可能提高转换效率。除此之外，投影装置的光源模组亦会针对不同的目的而有不同的设计。举例而言，台湾专利号380213揭露一种包括光源模组与光学透镜的照明装置，且光源模组由数个低功率发光元件所组成的阵列。另外，美国专利号7445340所揭露的照明装置则包括LED光源、光学元件组和萤光材料。除此之外，美国专利号6710921亦揭露与照明装置相关的技术。

发明内容

本发明提供一种光源模组，其具有较少光学元件数量使光源模组体积较小。

本发明提供一种投影装置，其具有较小的体积。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种光源模组。光源模组包括一发光元件、一波长转换元件及一偏振与分色单元。发光元件用于提供一激发光束。激发光束包括一第一部分光束，且第一部分光束具有一第一偏振方向。波长转换元件配置于第一部分光束的传递路径上。波长转换元件用于旋转，且包括一第一波长转换区与一偏振转换区。当第一部分光束射至第一波长转换区时，第一部分光束被转换为第一色光束。另外，当第一部分光束照射到偏振转换区时，第一部分光束的第一偏振方向被转换为第二偏振方向。偏振与分色单元配置于波长转换元件与发光元件之间。偏振与分色单元用于使第一偏振方向的第一部分光束穿透，并将第二偏振方向的第一部分光束与第一色光束反射至同一方向。

除此之外，本发明的一实施例更提供一种投影装置。此投影装置包括上述的光源模组、一投影镜头以及一光阀。投影镜头配置于第一部分光束与第一色光束的传递路径上。光阀配置于光源模组与投影镜头之间。

基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点。在本发明的实施例中，藉由于波长转换元件配置波长转换区与偏振转换区，并搭配偏振与分色单元的使用，能将转换过的色光束以及包含第一部分光束与第二部分光束的激发光束导引至同一个方向，故可设计出简洁的光传递路径，从而能减少光学元件的使用数目。如此一来，便缩小了光源模组，以使应用上述的光源模组的投影装置拥有较小的体积。

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，并配合所附图作如下详细说明。

【附图说明】

图1A为本发明的第一实施例的投影装置的俯视示意图。

图1B为图1A的波长转换元件沿Y方向的俯视示意图。

图1C是图1A中偏振与分色单元的放大示意图。

图1D为图1A的偏振转换系统的放大示意图。

图2为本发明第二实施例的投影装置的俯视示意图。