[发明专利]光学系统

说明书

本发明提供一种光学系统，包括可输出第一激光光束的第一激光光源、第一光学元件以及第一材料层。第一光学元件设于第一激光光源的光路上。第一光学元件设有一第一表面。此第一表面上相互垂直的第一轴以及第二轴设有不同的曲率半径。第一材料层设于第一光学元件的光路下游，且第一材料层含有光致发光材料。另一种光学系统也被提供。

技术领域

本发明涉及一种光学系统，尤其涉及一种适用于投影机(Projector)的光学系统。

背景技术

随着近年来固态光源及投影技术的发展，以发光二极管(Light Emitting Diode,LED)及激光二极管(Laser Diode,LD)等固态光源为主的投影机逐渐受到市场的青睐。

在一种现有的投影机的架构中，激发光源发出的激发光束直接入射于萤光轮(Phosphor Wheel)，但此种架构会使得萤光轮所承受的能量密度过高，而影响投影机的发光效率以及可靠度(Reliability)。

在另一种现有的投影机的架构中，激发光源发出的激发光束会先入射于扩散片(Diffuser)后再入射至萤光轮。扩散片用以使激发光束散射，以使入射于萤光轮的能量分布均匀。然而，于此种投影机的架构下，会需要增设扩散片而使整体投影机的成本提高，并且扩散片的存在也会使得整体的光穿透率降低。此外，在高能量密度的激发光束下，可能会有扩散片被破坏的风险产生。

发明内容

本发明提供一种光学系统，其具有良好的发光效率以及可靠度，并且具有较低的成本。

本发明的实施例的光学系统包括激光光源、光学元件以及材料层。激光光源可输出激光光束。光学元件设于激光光源的光路上。光学元件设有一第一表面，此第一表面上相互垂直的第一轴以及第二轴设有不同的曲率半径。第一材料层设于光学元件的光路下游。材料层含有光致发光材料。

本发明的实施例的光学系统包括第一激光光源、萤光粉层以及第一双锥透镜。第一激光光源可发出第一激光光束。萤光粉层位于第一激光光束的光路上。第一双锥透镜设置于第一激光光源与萤光粉层之间，并位于第一激光光束的行进路径上，使第一激光光束可穿透第一双锥透镜达到萤光粉层。

基于上述，在本发明的相关实施例的光学系统中，由于光学系统内的光学元件的表面上相互垂直的第一轴以及第二轴设有不同的曲率半径，当激光光束穿透此光学元件时，可以使得激光光束所形成的光点矩阵的形状扩张，而降低后续投射于材料层上的能量密度。由另一观点来看本发明的相关实施例的光学系统，由于激光光束穿透双锥透镜后达到萤光轮的反应区中的萤光粉层，双锥透镜可以使得激光光束所形成的光点矩阵的形状扩张，而降低后续投射于萤光粉层上的能量密度。因此，本发明相关实施例的光学系统可以在不使用扩散片的情况下，降低激光光束投射于材料层(或萤光粉层)上的能量密度，进而使得光学系统可以具有良好的发光效率以及可靠度，同时，由于本发明相关实施例的光学系统不需使用扩散片而可达到激光光束扩散的效果，因此也避免了扩散片被破坏的风险。

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1示出为本发明一实施例的光学系统的架构示意图。

图2示出为图1中的光学系统的光学元件的上视示意图。

图3为激光光束经过图1的光学系统的光学元件后投射于材料层上的光点矩阵的分布图。

图4示出为本发明另一实施例的光学系统的架构示意图。

图5示出为图4中的光学系统的另一个光学元件的上视示意图。

图6为激光光束经过图4的光学系统的两个光学元件后投射于材料层上的光点矩阵的分布图。

图7示出为本发明再一实施例的光学系统的架构示意图。