[发明专利]光波长转换器及其适用的光源系统

说明书

技术领域

本发明关于一种光波长转换器，尤指一种提供稳定且高品质光源的光波长转换器及其适用的光源系统。

背景技术

光波长转换器为一种光学换能元件，主要用于将一种以上的光波长转换产生特定的可见光波长以作为光源，通常应用于特殊照明，例如聚光灯、车头灯、显示器光源或投影机显像等。

一般而言，传统光波长转换器以荧光粉色轮为主流，旨在配合雷射光源并将雷射光转换成具有不同波长的色光，并通过马达带动荧光粉色轮以使各色光源以一时序差分时投射。在高功率操作下，荧光粉色轮的光波长转换效率可大幅提升投影机的光电转换及流明输出，近年来已成为新世代投影技术的重要光源。

请参阅图1A，其为显示传统光波长转换器的结构示意图。如图1A所示，传统光波长转换器1与马达2连动，并于基板3的部分区域30涂布荧光粉4。举例而言，较为常见的传统光波长转换器主要可根据基板种类区分为穿透式及反射式等两类别，请参阅图1B及图1C，其分别显示穿透式的传统光波长转换器及其光路径示意图以及反射式的传统光波长转换器及其光路径示意图。如图1B所示，穿透式的传统光波长转换器1的基板3主要采用分光玻璃，以使入射光I1直接穿透基板3并受荧光粉4激发而产生并输出受激发光O1，其中入射光I1及受激发光O1的行进方向为相同。另如图1C所示，反射式的传统光波长转换器1的基板3主要采用镜面玻璃或亮面铝等高反射基板，以于入射光I2经荧光粉4激发而产生受激发光O2后，使受激发光O2经基板3的反射输出，其中入射光I2的入射方向与受激发光O2的输出方向相反。

有鉴于高流明投影机的需求，雷射配合荧光粉的高光功率往往使得穿透式的传统光波长转换器的基板过热，导致荧光粉的波长转换效率降低，进而影响整体出光，因此目前市场以反射式的传统光波长转换器为主流。

目前市面上常见的投影机主要以蓝光雷射配合反射式的传统光波长转换器，请参阅图2，其显示具有缺口的传统光波长转换器的示意图。如图2所示，为使光源系统直接以蓝光雷射光源作为蓝光光源，多半于传统光波长转换器1的基板3上设计一缺口31，以控制蓝光雷射穿透缺口31，并藉由缺口31的大小而可调整蓝光雷射反射量的比例，然因传统光波长转换器1为转动动件，在高转速下难以精准控制马达2的摆动量，且当基板3的半径较大时，更常伴随蓝色光斑与缺口31配比的误差问题以及传统光波长转换器1的转动平衡问题，导致蓝光出光强度及色度皆不稳定，严重影响出光品质。

因此，实有必要发展一种提供稳定且高品质光源的光波长转换器及其适用的光源系统，以改善前文提及的各项缺点及问题，进而增进其产业上的实用性。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种光波长转换器及其适用的光源系统，以解决传统光波长转换器于高转速下无法精准控制摆动量，且于基板半径较大时易发生蓝色光斑配比误差问题及转动平衡问题，导致蓝光出光强度及色度不稳定所造成的出光品质不佳等缺点。

本发明的另一目的为提供一种光波长转换器及其适用的光源系统，藉由第二基板的设置，雷射光斑可均匀且稳定地穿透光波长转换器，不仅可有效且精准地控制光波长转换器，更可避免光斑的配比误差，进而使出光强度及色度稳定，并达到提升出光品质的功效。

本发明的另一目的为提供一种光波长转换器及其适用的光源系统，通过第一基板的第一区段与第二基板的第二区段交错设置，可使转动平衡最佳化，进而避免光波长转换器偏摆或震动，以提供完整稳定的光源输出。

为达上述目的，本发明的一较佳实施态样为提供一种光波长转换器，适用于转换一第一波段光，包括：一第一基板，具有至少一第一区段；一第一波长转换材料，设置于该第一区段，用以将该第一波段光转换为一第二波段光，且该第一区段反射该第二波段光；一第二基板，邻设于该第一基板且具有至少一第二区段，其中该第二区段与该第一区段交错设置，以使该第一波段光穿透。

为达上述目的，本发明的另一较佳实施态样为提供一种光源系统，包括：一固态发光元件，架构于发出一第一波段光；一光波长转换器，包括：一第一基板，具有至少一第一区段；一第一波长转换材料，设置于该第一区段，用以将该第一波段光转换为一第二波段光，且该第一区段反射该第二波段光至一第一光路径；一第二基板，邻设于该第一基板且具有至少一第二区段，其中该第二区段与该第一区段交错设置，以使该第一波段光穿透该第二区段并输出至一第二光路径。

附图说明

图1A显示传统光波长转换器的结构示意图。

图1B显示穿透式的传统光波长转换器及其光路径示意图。