CN103048863B - 光源*** - Google Patents

Abstract

本发明关于一种光源***，其包含一发光组件、一色轮及一均光模块。发光组件设置于一第一轴向上以提供光线；色轮定义出一第二轴向以于第二轴向进行旋转，其中，第二轴向相对于第一轴向偏移一角度，且发光组件所提供的光线，实质上聚焦至第一轴向且于色轮上；均光模块沿第一轴向设置，以接受通过色轮的部分光线，并使其平行第一轴向均匀地射出。

Description

光源***

【技术领域】

本发明关于一种用于一投影装置的光源***。更详细地说，本发明系为一种避免灯泡长期受到光线反射而导致灯泡使用寿命缩短的光源***。

【背景技术】

随着科技进步，各种显示装置不断推陈出新，其中投影机因可配合使用场地而改变影像大小，故成为企业召开会议或是一般视听娱乐时，用于呈现影像信息的必备电子产品。

然而，现有投影装置的光源***系将灯泡、色轮及光导管(lighttunnel)沿同一轴向依序设置，使灯泡所射出的光线，可聚焦至色轮，再于光导管均匀化。如此一来，当灯泡朝向色轮方向射出光线时，大部分光线适以通过色轮及光导管后，在经由成像***将影像投射至屏幕上。

然而，现有色轮的摆设，系与灯泡的光轴(或光的行进方向)垂直。而在此种配置下，并非所有的光线均能顺利通过色轮，少部分光线将会被色轮反射，而反向投射回到灯泡，甚至聚焦于灯芯处。若长时间的使用，灯泡便可能会因接受过多反射光线，而产生高温高热，导致灯泡使用寿命周期缩短，以至于使用者需不时更换投影装置的灯泡。

综上所述，如何避免未通过色轮的光线朝灯泡方向反射，且不会使灯泡使用寿命周期受到光线反射影响，便成为重要的技术议题之一。

【发明内容】

本发明之一目的在于提供一种光源***，其系为了解决灯泡长期受到光线反射的影响。本发明系将色轮偏斜一角度，使得部分未能通过色轮而反射的光线，亦不会循原路径往灯泡投射，而会因为色轮的偏斜而反射至灯泡之外部区域，于此便不至于缩短灯泡使用寿命。

本发明的另一目的在于提供一种光源***，可进一步考虑采用复眼透镜，为通过色轮后的光线进行均匀化，并使其沿预定的光轴行进，更可兼顾光***的小型化。

为达成前述目的，本发明提供一种光源***，其包含一发光组件、一色轮及一均光模块。发光组件设置于一第一轴向上以提供一光线；色轮定义出一第二轴向以于第二轴向进行旋转，其中，第二轴向相对于第一轴向偏移一角度，且发光组件所提供的光线，实质上聚焦至第一轴向且于色轮上；均光模块沿第一轴向设置，以接受通过色轮的部分光线，并使其平行第一轴向均匀地射出。

在参阅图式及随后描述的实施方式后，所属技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其它目的、优点以及本发明的技术手段及实施态样。

【附图说明】

图1为本发明第一实施例的光源***示意图；

图2为本发明第一实施例的局部放大示意图；以及

图3为本发明第二实施例的光源***示意图；

【主要组件符号说明】

1   光源***

11  发光组件

111 第一轴向

13  滤光组件

131 法线方向

15  色轮

151 第二轴向

17  均光模块

171 准直器

173 复眼透镜

2   光源***

21  发光组件

23  滤光组件

25  色轮

27  均光模块

5   成像***

A   光线

A’ 第一部分

A” 第二部分

θ  夹角

θ’夹角

θ”锥状夹角

【具体实施方式】

以下将通过实施方式来解释本发明内容，本发明系关于一种光源***。需说明者，在下述的实施例以及附图中，关于实施方式的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以直接限制本发明，同时，以下实施例及图式中，与本发明非直接相关的组件均已省略而未绘示；且图式中各组件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。

本发明的第一实施例系为用于投影装置的光源***1，其示意图系如图1所示。投影装置包含一光源***1以及一成像***5，其中，成像***5包含例如：数字微镜装置(digital micromirror device)、光学透镜及镜头等等。投影装置的光源***1所提供的光线，将输出至成像***，俾成像***将光线成像显示为一投影画面。本发明第ㄧ实施例的光源***1包括一发光组件11、一滤光组件13、一色轮15及一均光模块17。

发光组件11设置于一第一轴向111上以提供一光线A，图1所示的第一轴向111为一水平方向。为方便说明，可将光线A区分包含第一部分A’及第二部分A”，而于本实施例中，发光组件11例如是高压汞灯(ultra high pressure lamp，UHP lamp)，其灯芯所产生的高流明光线A，经由半圆形的杯状反射面，而进行聚焦。请并参图2所示，调整光线A恰聚焦于色轮15上，而光线A的边界适可定义出一锥状夹角θ”。其中，发光组件11的聚焦能力(即锥状夹角θ”的大小)系依照发光组件11的设计规格而定，一般来说，目前常见的发光组件11的锥状夹角θ”大约是介于30度至60度之间。

滤光组件13设置于发光组件11与色轮15之间，滤光组件13定义出一法线方向131。一般来说，滤光组件13垂直于第一轴向111设置即可，亦即滤光组件13的法线方向131与第一轴向111彼此平行，然而与本实施例中，滤光组件13的法线方向131较佳系相对于第一轴向111偏移，即法线方向131与水平方向具有一夹角θ，使发光组件11所提供的光线A穿过滤光组件13后，投射至色轮15上。于本实施例中，滤光组件13可以是紫外-红外滤光片(UV-IR filter)。

请进一步参考图2，图2所示为本实施例的光源***1的局部放大示意图，可清楚显示色轮15相对于第一轴向111的配置。色轮15可定义出一第二轴向151，色轮15即是依据第二轴向151作为轴心进行旋转，其中，第二轴向151相对于第一轴向111偏移一角度θ’，该角度θ’至少为该锥状夹角θ”的一半(即大于或至少等于锥状夹角θ”的一半)，较佳地，该角度θ’系介于15度至30度之间，且可根据发光组件11的锥状夹角θ”，综合考虑及调整。如此一来，当发光组件11所提供的光线A实质上射向第一轴向111并聚焦至色轮15上，光线A的第一部分A’(通常占光线A的大部分)将穿透色轮15，随着色轮15的高速旋转，第一部分A’的光线将形成三原色的光线，以利后续的运用；另外，光线A的第二部分A”(通常占光线A的少部分)则无法穿透色轮15，而被色轮15反射，本发明特色之一在于，通过色轮15的第二轴向151相对于第一轴向111偏移一角度θ’，使得少部分被色轮15反射的第二部分A”，将不会反向回到发光组件11，而是偏离而朝远离第一轴向111的方向射出。

均光模块17沿第一轴向111设置并接受通过色轮15的光线A的第一部分A’，使光线A的第一部分A’平行第一轴向111均匀地射出。于本实施例中，均光模块17依序包含一准直器(collimator)171及一复眼(fly eyes)透镜173。其中通过准直器171将光线A的第一部分A’调整为平行光，再通过复眼透镜173均匀化该平行光。采用准直器171配合复眼透镜173的优点，在于可有效缩减整体的体积，而仍能发挥极佳的均光效果。

以下将详细介绍本实施例的光源***1的运作机制。当发光组件11射出光线A通过滤光组件13并聚焦至色轮15，此时色轮15会允许光线A的第一部分A’通过，光线A的第一部分A’随后进入均光模块17被均匀化，并平行第一轴向111射出，藉以提供至成像***5进行成像。

当发光组件11射出光线A通过滤光组件13并聚焦至色轮15，此时利用色轮15的第二轴向151与发光组件11的第一轴向111偏移一角度，使光线A之一部分将朝与光线A的第一部份A’行进方向的反向射出，而成为第二部分A”，无论是否再通过滤光组件13，第二部分A”将以偏离发光组件11或偏离第一轴向111的方向行进。

依据前述第一实施例，熟知本领域技术者亦可推及其它类似实施态样，例如以下所述。请参阅图3为第二实施例的光源***2，本发明第二实施例的光源***2包括一发光组件21、一滤光组件23、一色轮25及一均光模块27，第二实施例所具有的组件大致与第一实施例相似，以下将重点说明光源***2与光源***1的差异的处，而相似的处将与简述或省略。

本实施例的光源***2，亦是用于投影装置，投影装置更包含一成像***5。本实施例的光源***2大致与前一实施例相同，主要差异在于将第一实施例中均光模块27系采用准直器171及复眼透镜173，于本实施例中可替换为一光导管(light tunnel)或是一集光柱(light integration rod)，同样可达到均光的效果，设计者可考虑成本或体积的需求及限制，进行选择或搭配。除此之外，其它各组件间的相应位置及作动关系系皆与第一实施例相同，故于此不另赘述。

综上所述，本发明通过将色轮偏斜一角度，部分未能通过色轮而反射的光线，将被导向灯泡以外的区域，适可避免灯泡长期受到部分光线反射，而可有效延长灯泡使用寿命。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。

Claims (8)

1.一种光源***，包含：

一发光组件，设置于一第一轴向上以提供一光线；

一色轮，定义出一第二轴向以于该第二轴向进行旋转，其中，该第二轴向相对于该第一轴向偏移一角度，该发光组件所提供的该光线实质上聚焦至该第一轴向且于该色轮上，聚焦至该色轮的该光线适可定义出一锥状夹角，而该色轮相对于该第一轴向偏移的该角度大于或等于该锥状夹角的一半，进而当该光线聚焦至该色轮上，该光线的一第一部分穿透该色轮，该光线的一第二部分被该色轮反射而远离該发光组件及该第一轴向；以及

一均光模块，沿该第一轴向设置，以接受通过该色轮的部分该光线，并使其平行该第一轴向均匀地射出。

2.根据权利要求1所述的光源***，其特征在于，该第二轴向相对于该第一轴向偏移的该角度，系介于15度至30度之间。

3.根据权利要求1所述的光源***，其特征在于，更包含一滤光组件，设置于该发光组件与该色轮之间，使该发光组件所提供的该光线经由该滤光组件投射至该色轮。

4.根据权利要求3所述的光源***，其特征在于，该滤光组件定义出一法线方向，该法线方向相对于该第一轴向偏移。

5.根据权利要求3所述的光源***，其特征在于，该滤光组件为一紫外-红外滤光片。

6.根据权利要求1所述的光源***，其特征在于，该均光模块包含一准直器及一复眼透镜。

7.根据权利要求6所述的光源***，其特征在于，该准直器将该光线的该第一部分调整为平行光，该复眼透镜均匀化该平行光。

8.根据权利要求1所述的光源***，其特征在于，该均光模块可为一光导管或一集光柱。