CN213023918U - 照明***以及投影装置 - Google Patents

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Abstract

一种照明***与投影装置，其具有简单的结构以及光源设置的自由度。照明***包括多个激光光源单元、分光元件、波长转换模块以及滤光模块。多个激光光源单元包括第一激光光源单元以及第二激光光源单元，分别用以提供第一光束与第二光束。分光元件位于第一光束与第二光束的传递路径上。当波长转换模块与滤光模块同步旋转时，在第一时段中，第一光束经由分光元件传递至滤光模块后，再经由滤光模块的多个分色滤光区中的第一分色滤光区反射至波长转换模块的波长转换区，第二光束经由分光元件传递至波长转换模块的波长转换区，且第一光束与第二光束经由波长转换区形成转换光束，转换光束经由分光元件传递至滤光模块。

Description

照明***以及投影装置
技术领域
本实用新型是有关于一种光学模块以及光学装置，且特别是有关于一种照明***以及投影装置。
背景技术
近来以发光二极管(light-emitting diode,LED)和激光二极管(laser diode)等固态光源为主的投影装置渐渐在市场上占有一席之地。由于激光二极管具有高于约20％的发光效率，为了突破发光二极管的光源限制，因此渐渐发展了以激光光源作为投影机所需光源的机种。
一般而言，以激光光源作为光源的投影装置包含有波长转换模块、滤光模块、光阀、投影镜头等光学模块的设置。具体而言。滤光模块会设置于波长转换模块的后段光路上，使来自波长转换模块的不同波段的色光能在经过滤光模块后被滤出预定的色光，以纯化色彩，并达到色彩饱和的效果。之后，这些色光经由光阀的调变而形成影像光束，再借由投影镜头将影像光束投影至外界。
然而，在现有已知技术中，为了缩小***体积以及光路设计的限制，光源只能摆在***中的特定一侧的位置，因此降低了光源摆放的自由度。如此一来，随着光源数量的增加，投影装置中的机构配置的设计难度也会增加。此外，由于空间的限制，光源数量的上限也会受限，而不利于应用在具有高亮度需求的投影装置的机种。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种照明***，具有简单的结构以及光源设置的自由度。
本实用新型提供一种投影装置，具有简单的结构以及光源设置的自由度。
本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种照明***。照明***包括多个激光光源单元、分光元件、波长转换模块以及滤光模块。多个激光光源单元包括第一激光光源单元以及第二激光光源单元。第一激光光源单元用以提供第一光束。第二激光光源单元用以提供第二光束。分光元件位于第一光束与第二光束的传递路径上。波长转换模块具有波长转换区以及非转换区，其中波长转换模块用于旋转，以使波长转换区在第一时段中切入第一光束与第二光束的传递路径上，并使非转换区在第二时段中切入第二光束的传递路径上。滤光模块用于旋转，并具有多个分色滤光区，其中当波长转换模块与滤光模块同步旋转时，在第一时段中，第一光束经由分光元件传递至滤光模块后，再经由多个分色滤光区中的第一分色滤光区反射至波长转换模块的波长转换区，第二光束经由分光元件传递至波长转换模块的波长转换区，且第一光束与第二光束经由波长转换区形成转换光束，转换光束经由分光元件传递至滤光模块。
为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种投影装置。投影装置包括上述的照明***、光阀以及投影镜头。照明***，用于提供照明光束，照明光束包括第一光束、第二光束及转换光束。光阀设置于来自照明***的照明光束的传递路径上，用于将照明光束转换为影像光束。投影镜头设置于影像光束的传递路径上，用于将影像光束投影出投影装置。
基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，投影装置与照明***通过第一时段中的第一光束经由滤光模块而传递至波长转换模块的光路配置，而可提升光源设置的自由度。如此，照明***中的光源数量及其上限都可得到提升，进而可提高***亮度，有利于应用在具有高亮度需求的投影装置的机种。此外，在上述配置下，第一光束与第二光束可以在不需配置额外的光学元件的情况下，即可对称入光至位于其传递路径上的各光学元件中，而可提升投影装置与照明***的光学效率。
为让本实用新型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是本实用新型一实施例的一种投影装置的方框图。
图2A是图1的一种照明***的架构示意图。
图2B是图2A的分光元件的第一区对不同波段的光的穿透率的关系图。
图2C是图2A的波长转换模块的俯视图。
图2D是图2A的滤光模块的俯视图。
图2E是图2A的照明***在第一时段中的光路示意图。
图2F是图2E的波长转换模块的俯视图。
图2G是图2E的滤光模块的俯视图。
图2H是图2A的照明***在第二时段中的光路示意图。
图2I是图2H的波长转换模块的俯视图。
图2J是图2H的滤光模块的俯视图。
图3A是图1的另一种照明***在第一时段中的光路示意图。
图3B是图3A的照明***在第二时段中的光路示意图。
图4A是图1的又一种照明***在第一时段中的光路示意图。
图4B是图4A的照明***在第二时段中的光路示意图。
图5A是图1的又一种照明***在第一时段中的光路示意图。
图5B是图5A的照明***在第二时段中的光路示意图。
图6A是图1的又一种照明***的架构示意图。
图6B是图6A的分合光元件对不同波段的光的穿透率的关系图。
图7A是图1的又一种照明***在第三时段中的架构示意图。
图7B是图7A的波长转换模块的俯视图。
图7C是图7A的分光元件的第一区对不同波段的光的穿透率的关系图。
图8与图9是图1的不同照明***的架构示意图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
图1是本实用新型一实施例的一种投影装置的方框图。图2A是图1的一种照明***的架构示意图。图2B是图2A的分光元件的第一区对不同波段的光的穿透率的关系图。图2C是图2A的一种波长转换模块的俯视图。图2D是图2A的一种滤光模块的俯视图。图2E是图2A的照明***在第一时段中的光路示意图。图2F是图2E的波长转换模块的俯视图。图2G是图2E的滤光模块的俯视图。图2H是图2A的照明***在第二时段中的光路示意图。图2I是图2H的波长转换模块的俯视图。图2J是图2H的滤光模块的俯视图。请参照图1，投影装置200包括照明***100、光阀210以及投影镜头220。照明***100用于提供照明光束70。光阀210设置于来自照明***100的照明光束70的传递路径上，用于将照明光束70转换为影像光束80。投影镜头220设置于影像光束80的传递路径上，用于将影像光束80投影出投影装置200。在本实施例中，光阀210的数量为一个，但本实用新型不局限于此，在其他实施例中，光阀210的数量亦可为多个。此外，在本实施例中，光阀210可为数字微镜元件(digital micro-mirrordevice,DMD)或是硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS panel)。然而，在其他实施例中，光阀210亦可以是穿透式液晶面板或其他光束调变器。
具体而言，如图2A、图2E与图2H所示，在本实施例中，照明***100包括多个激光光源单元110、分光元件120、波长转换模块130、滤光模块140以及光均匀化元件150。多个激光光源单元110包括第一激光光源单元111以及第二激光光源单元112。第一激光光源单元111用以提供第一光束50B1。第二激光光源单元112用以提供第二光束50B2。举例而言，在本实施例中，第一光束50B1与第二光束50B2为蓝光激光光束，第一激光光源单元111以及第二激光光源单元112可为包括多个排成阵列的蓝光激光二极管，但本实用新型不局限于此。
具体而言，如图2A、图2E与图2H所示，在本实施例中，分光元件120位于第一光束50B1与第二光束50B2的传递路径上，且第一激光光源单元111与第二激光光源单元112分别位于分光元件120的两侧。分光元件120具有第一区121与第二区122。举例而言，分光元件120的第一区121与第二区122分别可为分色区与透光区。举例而言，分光元件120的第一区121可为具有蓝光反射作用的分色镜(Dichroic Mirror with Blue reflection)，而对蓝光提供反射作用，而可让蓝光以外的光穿透。举例而言，如图2B所示，在本实施例中，分光元件120的第一区121例如可反射发光波段小于470纳米的波段范围内的光，而使发光波段在470纳米以上的光穿透。因此，分光元件120的第一区121可分别反射蓝色的第一光束50B1与第二光束50B2，并使第一光束50B1与第二光束50B2可经由分光元件120的第一区121而分别传递至滤光模块140与波长转换模块130。另一方面，分光元件120的第二区122可配置有透光片，或是未配置有任何影响光线通过的元件的透光区域(如：空气)，而可使可见光穿透。
具体而言，如图2C、图2F与图2I所示，在本实施例中，波长转换模块130具有波长转换区WR以及非转换区NT，其中波长转换模块130用于旋转。波长转换模块130能以转轴为中心旋转，如此，波长转换区WR可在第一时段中切入第一光束50B1与第二光束50B2的传递路径上，并使非转换区NT在第二时段中切入第二光束50B2的传递路径上。具体而言，波长转换模块130的至少一波长转换区WR分别由一波长转换层所构成，而可用以使通过的第一光束50B1与第二光束50B2被转换为转换光束60Y(同时参考图2E)。举例而言，在本实施例中，波长转换材料包括可激发出黄色光束的荧光粉，故第一光束50B1与第二光束50B2所形成的转换光束60Y为黄光。另一方面，波长转换模块130的至少一非转换区NT分别由一反射层所构成。也就是说，在本实施例中，至少一非转换区NT能够反射第二光束50B2，并使第二光束50B2能被传递至后续的光学元件。
此外，如图2E与如图2H所示，在本实施例中，照明***100还包括第一聚光透镜CL1与第二聚光透镜CL2。第一聚光透镜CL1位于分光元件120与波长转换模块130之间，以使第一光束50B1与第二光束50B2在第一时段中能够分别自第一聚光透镜CL1的两侧对称斜向入射至波长转换模块130。另一方面，第二聚光透镜CL2位于分光元件120与滤光模块140之间，以使来自于波长转换模块130的转换光束60Y在第一时段中能够对称入射至滤光模块140，以及使第一光束50B1与第二光束50B2在第二时段中能够分别自第二聚光透镜CL2的两侧对称斜向入射至滤光模块140。
另一方面，具体而言，如图2D、图2G与图2J所示，在本实施例中，滤光模块140具有多个分色滤光区FR，其中滤光模块140也用于旋转，而能以转轴为中心旋转，如此，多个分色滤光区FR中的第一分色滤光区FR1在第一时段中切入第一光束50B1的传递路径上，并使多个分色滤光区FR中的第二分色滤光区FR2在第二时段中切入第一光束50B1与第二光束50B2的传递路径上。举例而言，在本实施例中，滤光模块140的第一分色滤光区FR1与第二分色滤光区FR2可依据光路设计的需求对通过的光来分别提供反射或穿透的光学作用。
具体而言，如图2D、图2G与图2J所示，在本实施例中，第一分色滤光区FR1可由具有蓝光反射作用，并仅能使具有某一特定波段的光(如：绿光、黄光或红光)穿透的分色镜，而对蓝光提供反射作用，也可形成特定的色光。另一方面，在本实施例中，第二分色滤光区FR2可为仅能使蓝光穿透的分色镜，而为蓝光滤光区。
以下将搭配图2E至图2J，来对照明***100在第一时段与第二时段中的光路进行进一步的说明。
具体而言，如图2E至图2G所示，在本实施例中，当波长转换模块130与滤光模块140同步旋转时，在第一时段中，第一光束50B1经由分光元件120传递至滤光模块140后，会经由多个分色滤光区FR中的第一分色滤光区FR1反射至波长转换模块130的波长转换区WR，而第二光束50B2则经由分光元件120传递至波长转换模块130的波长转换区WR。更详细而言，如图2E所示，在第一时段中，第一光束50B1入射至分光元件120的第一区121上而被反射至滤光模块140，且第一光束50B1在经由滤光模块140反射后穿透分光元件120的第二区122而被传递至波长转换模块130。另一方面，在第一时段中，第二光束50B2则是入射至分光元件120的第一区121上而被反射至波长转换模块130的波长转换区WR。并且，如图2E所示，第一光束50B1与第二光束50B2可分别自第一聚光透镜CL1的两侧对称斜向入射至第一聚光透镜CL1后被传递至波长转换模块130。
如此，第一光束50B1与第二光束50B2皆可经由波长转换模块130的波长转换区WR形成转换光束60Y。并且，如图2E所示，由于分光元件120的第一区121与第二区122皆可使蓝光以外的光穿透，因此在第一时段中所形成的转换光束60Y可穿透分光元件120的第一区121与第二区122后，再经由第二聚光透镜CL2聚焦而被传递至滤光模块140的第一分色滤光区FR1，以形成特定的不同色光。举例而言，如图2G所示，在本实施例中，第一分色滤光区FR1可具有绿光滤光区、黄光滤光区或红光滤光区等滤光区域。
另一方面，如图2H至图2J所示，在第二时段中，第一光束50B1经由分光元件120传递至滤光模块140，第二光束50B2经由分光元件120传递至波长转换模块130的非转换区NT后被反射至分光元件120，第二光束50B2再经由分光元件120传递至滤光模块140。更详细而言，如图2H所示，在第二时段中，第一光束50B1入射至分光元件120的第一区121上而被反射至滤光模块140的第二分色滤光区FR2，另一方面，第二光束50B2入射至分光元件120的第一区121上而被反射至波长转换模块130的非转换区NT，之后第二光束50B2被反射至分光元件120的第二区122后穿透分光元件120而被传递至滤光模块140的第二分色滤光区FR2。并且，如图2H所示，第一光束50B1与第二光束50B2可分别自第二聚光透镜CL2的两侧对称斜向入射至第二聚光透镜CL2后被传递至滤光模块140。换言之，在本实施例的第二时段中，第一光束50B1不会通过波长转换模块130的非转换区NT，而是直接被传递至滤光模块140后，第一光束50B1再与第二光束50B2经由多个分色滤光区FR中的第二分色滤光区FR2穿透滤光模块140。
如此，通过分光元件120、波长转换模块130与滤光模块140的不同分色滤光区FR的设置，在第一时段中，第一光束50B1与第二光束50B2可在形成转换光束60Y后再形成特定的不同色光，而在第二时段中，第一光束50B1与第二光束50B2则可形成蓝色色光，而可借此形成具有不同颜色的照明光束70。
接着，如图2A所示，在本实施例中，光均匀化元件150位于照明光束70的传递路径上。在本实施例中，光均匀化元件150包括一积分柱，但本实用新型不局限于此。更详细而言，如图1所示，当照明光束70传递至光均匀化元件150时，光均匀化元件150可使照明光束70均匀化，并使其传递至光阀210。接着，如图1与图2A所示，由于照明光束70会聚在光阀210上后，光阀210可依序将照明光束70形成不同颜色的影像光束80传递至投影镜头220，因此，光阀210所转换出的影像光束80所被投影出的影像画面便能够成为彩色画面。
并且，投影装置200与照明***100通过第一时段中的第一光束50B1经由滤光模块140而传递至波长转换模块130的光路配置，而可提升光源设置的自由度。如此，照明***100中的光源数量及其上限都可得到提升，进而可提高***亮度，有利于应用在具有高亮度需求的投影装置200的机种。此外，在上述配置下，第一光束50B1与第二光束50B2可以在不需配置额外的光学元件的情况下，即可对称入光至位于其传递路径上的各光学元件中，而可提升投影装置200与照明***100的光学效率。
图3A是图1的另一种照明***在第一时段中的光路示意图。图3B是图3A的照明***在第二时段中的光路示意图。请参照图3A与图3B，图3A与图3B的照明***300与图2A的照明***100类似，而差异如下所述。在本实施例中，照明***300还包括光传递模块LT，且第一激光光源单元111与光传递模块LT分别位于分光元件120的两侧，第一激光光源单元111与第二激光光源单元112分别位于分光元件120的同一侧。更详细而言，如图3A与图3B所示，光传递模块LT位于第一光束50B1的传递路径上。举例而言，在本实施例中，光传递模块LT包括多个反射元件RE。如此，如图3A与图3B所示，在第一时段与第二时段中，第一光束50B1先入射至分光元件120的第二区122上而穿透分光元件120后被传递至光传递模块LT的其中一反射元件RE，之后，第一光束50B1再经由光传递模块LT的另一反射元件RE传递而入射至分光元件120的第一区121上。
并且，在本实施例中，第一光束50B1在经由光传递模块LT传递而入射至分光元件120的第一区121后的传递路径与图2A的实施例的第一光束50B1的光路相同，而第二光束50B2的传递路径与图2A的实施例的第二光束50B2的光路相同。相关细节请参照前述段落，在此不再赘述。
并且，如图3A与图3B所示，在本实施例中，光传递模块LT的反射元件RE设置在分光元件120在滤光模块140上的投影区域以外的区域，如此，可避免自分光元件120传递至滤光模块140的第一光束50B1或第二光束50B2被光传递模块LT的反射元件RE所阻挡。
如此，在本实施例中，照明***300仍可透过分光元件120、波长转换模块130与滤光模块140的不同分色滤光区FR的设置，而在第一时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2在形成转换光束60Y后再形成特定的不同色光，并在第二时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2形成蓝色色光，而可借此形成具有不同颜色的照明光束70，进而能具有前述照明***100类似的效果与优点，在此不再赘述。
并且，当照明***300被应用至图1的投影装置200时，投影装置200亦可通过照明***300的第一时段中的第一光束50B1经由滤光模块140而传递至波长转换模块130的光路配置，而可提升光源设置的自由度，并提高***亮度，以及对称入光至位于其传递路径上的各光学元件中，进而使投影装置200亦能实现前述的效果与优点，在此不再赘述。此外，在本实施例中，照明***300通过使第一激光光源单元111与第二激光光源单元112位于同侧的配置方式，将有利于散热元件的设置以及热流方向的设计。
图4A是图1的又一种照明***在第一时段中的光路示意图。图4B是图4A的照明***400在第二时段中的光路示意图。请参照图4A与图4B，图4A与图4B的照明***400与图2A的照明***100类似，而差异如下所述。在本实施例中，照明***400的第一激光光源单元111与第二激光光源单元112的数量分别为多个，分光元件420具有彼此交错排列的多个第一区421与多个第二区422，其中任一第二区422位于相邻的两第一区421之间，且多个第一区421分别对应第一激光光源单元111与第二激光光源单元112的位置而设置。更详细而言，如图4A与图4B所示，由不同的第一激光光源单元111所提供的第一光束50B1需对应入射至不同的第一区421中，由不同的第二激光光源单元112所提供的第二光束50B2也需对应入射至不同的第一区421中，因此，在本实施例中，第一区421的数量与第一激光光源单元111与第二激光光源单元112的数量会相同。
另一方面，在本实施例中，第一光束50B1的传递路径与图2A的实施例的第一光束50B1所通过的相关光学元件的光路顺序大致相同，而第二光束50B2的传递路径与图2A的实施例的第二光束50B2所通过的相关光学元件的光路顺序大致相同。相关细节请参照前述段落，在此不再赘述。
如此，在本实施例中，照明***400仍可透过分光元件420、波长转换模块130与滤光模块140的不同分色滤光区FR的设置，而在第一时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2在形成转换光束60Y后再形成特定的不同色光，并在第二时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2形成蓝色色光，而可借此形成具有不同颜色的照明光束70，进而能具有前述照明***100类似的效果与优点，在此不再赘述。并且，当照明***400被应用至图1的投影装置200时，投影装置200亦可通过照明***400的第一时段中的第一光束50B1经由滤光模块140而传递至波长转换模块130的光路配置，而可提升光源设置的自由度，并提高***亮度，以及对称入光至位于其传递路径上的各光学元件中，进而使投影装置200亦能实现前述的效果与优点，在此不再赘述。
图5A是图1的又一种照明***在第一时段中的光路示意图。图5B是图5A的照明***在第二时段中的光路示意图。请参照图5A与图5B，图5A与图5B的照明***500与图2A的照明***100类似，而差异如下所述。在本实施例中，分光元件520的第一区521与第二区522分别可为第一分色区与第二分色区，而可分别对第一光束50B1与第二光束50B2提供不同的光学作用。举例而言，分光元件520的第一分色区可为具有黄光反射作用的分色镜，而对黄光提供反射作用，并可让蓝光穿透。举例而言，在本实施例中，分光元件520的第一区521例如可反射发光波段在470纳米以上的光，而使发光波段小于470纳米的波段范围内的光穿透。另一方面，分光元件520的第二区522(即第二分色区)可配置有反射片，或是具有黄光反射作用的分色镜，而可对黄光提供反射作用。
并且，如图5A与图5B所示，第一激光光源单元111与第二激光光源单元112分别位于分光元件520的同一侧。如此，当第一光束50B1与第二光束50B2分别自第一激光光源单元111与第二激光光源单元112出射而入射分光元件520时，分光元件520的分色区可使蓝色的第一光束50B1与第二光束50B2穿透，并使第一光束50B1与第二光束50B2可经由第一区521(即第一分色区)而分别传递至滤光模块140与波长转换模块130。另一方面，分光元件520的第二区522(即第二分色区)则可将来自波长转换模块130的转换光束60Y反射至滤光模块140。
更详细而言，如图5A所示，在第一时段中的第一光束50B1入射至分光元件520的第一区521上而穿透分光元件520后被传递至滤光模块140，且第一光束50B1在经由滤光模块140反射后再被分光元件520的第二区522反射而被传递至波长转换模块130。另一方面，在第一时段中的第二光束50B2入射至分光元件520的第一区521上而穿透分光元件520，并被传递至波长转换模块130。并且，在第一时段中所形成的转换光束60Y可经由分光元件520的第一区521与第二区522反射后而被传递至滤光模块140的第一分色滤光区FR1。
另一方面，如图5B所示，在本实施例中，在第二时段中的第一光束50B1入射至分光元件520的第一区521上而穿透分光元件520后，第一光束50B1被传递至滤光模块140。在第二时段中的第二光束50B2入射至分光元件520的第一区521上而穿透分光元件520后被传递至波长转换模块130的非转换区NT，之后第二光束50B2被反射至分光元件520的第二区522且被反射至滤光模块140的第二分色滤光区FR2。
如此，在本实施例中，照明***500仍可透过分光元件520的第一区521与第二区522、波长转换模块130与滤光模块140的不同分色滤光区FR的设置，而在第一时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2在形成转换光束60Y后再形成特定的不同色光，并在第二时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2形成蓝色色光，而可借此形成具有不同颜色的照明光束70，进而能具有前述照明***100类似的效果与优点，在此不再赘述。
并且，当照明***500被应用至图1的投影装置200时，投影装置200亦可通过照明***500的第一时段中的第一光束50B1经由滤光模块140而传递至波长转换模块130的光路配置，而可提升光源设置的自由度，并提高***亮度，以及对称入光至位于其传递路径上的各光学元件中，进而使投影装置200亦能实现前述的效果与优点，在此不再赘述。
图6A是图1的又一种照明***的架构示意图。图6B是图6A的分合光元件对不同波段的光的穿透率的关系图。请参照图6A，图6A的照明***600与图2A的照明***100类似，而差异如下所述。如图6A所示，在本实施例中，照明***600还包括辅助光源AL以及分合光元件DMR。辅助光源AL用以在第三时段中提供第三光束50R。举例而言，在本实施例中，辅助光源AL可为红光激光光源或红光发光二极管光源，而第三光束50R为红光光束。另一方面，如图6A与图6B所示，分合光元件DMR可为具有红光反射作用的分色镜(Dichroic Mirror withRed reflection)，而对红光提供反射作用，并可让红光以外的光穿透。举例而言，在本实施例中，分合光元件DMR例如可反射发光波段在620纳米以上的光，而使发光波段小于620纳米的波段范围内的光穿透。
更具体而言，如图6A所示，在本实施例中，分合光元件DMR位于第三光束50R的传递路径上，当第三光束50R在第三时段中自辅助光源AL出射时，可经由分合光元件DMR传递至滤光模块140的第三分色滤光区FR3后穿透滤光模块140，其中第三分色滤光区FR3可为位于滤光模块140中的第一分色滤光区FR1中的红光滤光区，或是增设于第一分色滤光区FR1外的红光滤光区(未绘示)。照明***600借由辅助光源AL的配置，将能增加照明光束70中的红光比例，而能提升投影画面的红色色彩表现。
并且，在本实施例中，第一光束50B1的传递路径与图2A的实施例的第一光束50B1的光路相同，而第二光束50B2的传递路径与图2A的实施例的第二光束50B2的光路相同。相关细节请参照前述段落，在此不再赘述。
如此一来，在本实施例中，照明***600仍可透过分光元件120的第一区121与第二区122、波长转换模块130与滤光模块140的不同分色滤光区FR的设置，而在第一时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2在形成转换光束60Y后再形成特定的不同色光，并在第二时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2形成蓝色色光，而可借此形成具有不同颜色的照明光束70，进而能具有前述照明***100类似的效果与优点，在此不再赘述。并且，当照明***600被应用至图1的投影装置200时，投影装置200亦可通过照明***600的第一时段中的第一光束50B1经由滤光模块140而传递至波长转换模块130的光路配置，而可提升光源设置的自由度，并提高***亮度，以及对称入光至位于其传递路径上的各光学元件中，进而使投影装置200亦能实现前述的效果与优点，在此不再赘述。
图7A是图1的又一种照明***在第三时段中的架构示意图。图7B是图7A的波长转换模块的俯视图。图7C是图7A的分光元件720的第一区721对不同波段的光的穿透率的关系图。请参照图7A，图7A的照明***700与图2A的照明***100类似，而差异如下所述。如图7A所示，在本实施例中，照明***700还包括辅助光源AL以及分合光元件DMR。具体而言，辅助光源AL包括第一辅助光源AL1与第二辅助光源AL2，分别用以第三时段中提供多个第三光束50R，分合光元件DMR包括第一分合光元件DMR1与第二分合光元件DMR2，且第一辅助光源AL1与第一分合光元件DMR1对应于第一激光光源单元111设置，第二辅助光源AL2与第二分合光元件DMR2对应于第二激光光源单元112设置。
举例而言，在本实施例中，第一辅助光源AL1与第二辅助光源AL2与图6A的辅助光源AL相同，而第一分合光元件DMR1与第二分合光元件DMR2与图6A的分合光元件DMR相同，在此就不再赘述。此外，在本实施例中，图7A的分光元件720的第一区721与图2A的分光元件120的第一区121的光学作用类似，而差异如下所述。举例而言，分光元件720的第一区721可为具有蓝光反射作用与红光反射作用的分色镜，而对蓝光与红光提供反射作用，而可让蓝光与红光以外的光穿透，分光元件720的第一区721对不同波段的光的穿透率的关系如图7C所示。
如此，如图7A与图7B所示，在本实施例中，在第三时段中，第一辅助光源AL1提供的第三光束50R经由第一分合光元件DMR1与分光元件720传递至滤光模块740，第二辅助光源AL2提供的第三光束50R经由第二分合光元件DMR2与分光元件720传递至波长转换模块730的非转换区NT后被反射至分光元件720，第二辅助光源AL2提供的第三光束50R再经由分光元件720传递至滤光模块740，且第一辅助光源AL1提供的第三光束50R与第二辅助光源AL2提供的第三光束50R经由第三分色滤光区FR3穿透滤光模块740。并且，在本实施例中，第一激光光源单元111提供的第一光束50B1在第一时段与第二时段中的传递路径与图2A的实施例的第一光束50B1的光路相同，而第二激光光源单元112提供的第二光束50B2在第一时段与第二时段中的传递路径与图2A的实施例的第二光束50B2的光路相同。相关细节请参照前述段落，在此不再赘述。
如此，由于第二辅助光源AL2提供的第三光束50R需通过波长转换模块730，当照明***700被应用至图1的投影装置200时，由于投影装置200为单光阀***，因此，波长转换模块730的非转换区NT需为于波长转换模块730中独立增设的一红光非转换区(如图7B所示)，而滤光模块740的第三分色滤光区FR3也为独立于滤光模块740中增设于第一分色滤光区FR1外的红光滤光区(未绘示)。
如此一来，照明***700借由多个辅助光源的对称配置，将能增加照明光束70中的红光比例，且能还对称地入射至光均匀化元件150中，并更容易地提升投影画面的红色色彩表现。并且，在本实施例中，照明***700仍可透过分光元件720的第一区721与第二区122、波长转换模块730与滤光模块740的不同分色滤光区FR的设置，而在第一时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2在形成转换光束60Y后再形成特定的不同色光，并在第二时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2形成蓝色色光，而可借此形成具有不同颜色的照明光束70，进而能具有前述照明***100类似的效果与优点，在此不再赘述。
并且，当照明***700被应用至图1的投影装置200时，投影装置200亦可通过照明***700的第一时段中的第一光束50B1经由滤光模块740而传递至波长转换模块730的光路配置，而可提升光源设置的自由度，并提高***亮度，以及对称入光至位于其传递路径上的各光学元件中，进而使投影装置200亦能实现前述的效果与优点，在此不再赘述。
图8与图9是图1的不同照明***的架构示意图。请参照图8与图9，图8与图9的照明***800、900与图2A的照明***100类似，而差异如下所述。如图8与图9所示，在图8与图9的实施例中，照明***800、900还分别包括多个光斑整形元件SE，其中各光斑整形元件SE对应地设置于各激光光源单元与分光元件120之间，而可用以对第一光束50B1与第二光束50B2的光斑进行整形，进而提升提高波长转换模块130的转换效率。举例而言，如图8所示，光斑整形元件SE可为复眼(flyeye)阵列透镜、平顶光束扩散片(top-hat diffuser)、积分柱(rod)；或是，如图9所示，具有微结构的棱镜(prism)，其面对光源的一侧设有微结构，而可用以对光斑整形。并且，在本实施例中，第一光束50B1的传递路径与图2A的实施例的第一光束50B1的光路相同，而第二光束50B2的传递路径与图2A的实施例的第二光束50B2的光路相同。相关细节请参照前述段落，在此不再赘述。
如此一来，在图8与图9的实施例中，照明***800、900仍可透过分光元件120的第一区121与第二区122、波长转换模块130与滤光模块140的不同分色滤光区FR的设置，而在第一时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2在形成转换光束60Y后再形成特定的不同色光，并在第二时段中，使第一光束50B1与第二光束50B2形成蓝色色光，而可借此形成具有不同颜色的照明光束70，进而能具有前述照明***100类似的效果与优点，在此不再赘述。
并且，当照明***800、900被应用至图1的投影装置200时，投影装置200亦可通过照明***800、900的第一时段中的第一光束50B1经由滤光模块140而传递至波长转换模块130的光路配置，而可提升光源设置的自由度，并提高***亮度，以及对称入光至位于其传递路径上的各光学元件中，进而使投影装置200亦能实现前述的效果与优点，在此不再赘述。
综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，投影装置与照明***通过第一时段中的第一光束经由滤光模块而传递至波长转换模块的光路配置，而可提升光源设置的自由度。如此，照明***中的光源数量及其上限都可得到提升，进而可提高***亮度，有利于应用在具有高亮度需求的投影装置的机种。此外，在上述配置下，第一光束与第二光束可以在不需配置额外的光学元件的情况下，即可对称入光至位于其传递路径上的各光学元件中，而可提升投影装置与照明***的光学效率。
惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和标题/实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明：
50B1：第一光束
50B2：第二光束
50R：第三光束
60Y：转换光束
70：照明光束
80：影像光束
100、300、400、500、600、700、800、900：照明***
110：激光光源单元
111：第一激光光源单元
112：第二激光光源单元
120、420、520、720：分光元件
121、421、521、721：第一区
122、422、522：第二区
130、730：波长转换模块
140、740：滤光模块
150：光均匀化元件
200：投影装置
210：光阀
220：投影镜头
AL：辅助光源
AL1：第一辅助光源
AL2：第二辅助光源
CL1：第一聚光透镜
CL2：第二聚光透镜
DMR：分合光元件
DMR1：第一分合光元件
DMR2：第二分合光元件
FR：分色滤光区
FR1：第一分色滤光区
FR2：第二分色滤光区
FR3：第三分色滤光区
LT：光传递模块
NT：非转换区
RE：反射元件
SE：光斑整形元件
WR：波长转换区。

Claims (20)

1.一种照明***，其特征在于，所述照明***包括多个激光光源单元、分光元件、波长转换模块以及滤光模块，其中：
所述多个激光光源单元包括第一激光光源单元以及第二激光光源单元，其中：
所述第一激光光源单元用以提供第一光束；以及
所述第二激光光源单元用以提供第二光束；
所述分光元件位于所述第一光束与所述第二光束的传递路径上，
所述波长转换模块具有波长转换区以及非转换区，其中所述波长转换模块用于旋转，以使所述波长转换区在第一时段中切入所述第一光束与所述第二光束的传递路径上，并使所述非转换区在第二时段中切入所述第二光束的传递路径上；以及
所述滤光模块用于旋转，并具有多个分色滤光区，其中当所述波长转换模块与所述滤光模块同步旋转时，在所述第一时段中，所述第一光束经由所述分光元件传递至所述滤光模块后，再经由所述多个分色滤光区中的第一分色滤光区反射至所述波长转换模块的所述波长转换区，所述第二光束经由所述分光元件传递至所述波长转换模块的所述波长转换区，且所述第一光束与所述第二光束经由所述波长转换区形成转换光束，所述转换光束经由所述分光元件传递至所述滤光模块。
2.根据权利要求1所述的照明***，其特征在于，当所述波长转换模块与所述滤光模块同步旋转时，在所述第二时段中，所述第一光束经由所述分光元件传递至所述滤光模块，所述第二光束经由所述分光元件传递至所述波长转换模块的非转换区后被反射至所述分光元件，所述第二光束再经由所述分光元件传递至所述滤光模块，且所述第一光束与所述第二光束经由所述多个分色滤光区中的第二分色滤光区穿透所述滤光模块。
3.根据权利要求2所述的照明***，其特征在于，还包括：
第一聚光透镜，其位于所述分光元件与所述波长转换模块之间，其中所述第一光束与所述第二光束在所述第一时段中分别自所述第一聚光透镜的两侧对称斜向入射至所述第一聚光透镜后被传递至所述波长转换模块。
4.根据权利要求2所述的照明***，其特征在于，还包括：
第二聚光透镜，其位于所述分光元件与所述滤光模块之间，其中所述第一光束与所述第二光束在所述第二时段中分别自所述第二聚光透镜的两侧对称斜向入射至所述第二聚光透镜后被传递至所述滤光模块。
5.根据权利要求2所述的照明***，其特征在于，所述分光元件具有第一区与第二区，
在所述第一时段中，所述第一光束入射至所述分光元件的所述第一区上而被反射至所述滤光模块，且所述第一光束在经由所述滤光模块反射后穿透所述分光元件的所述第二区而被传递至所述波长转换模块，
在所述第一时段中，所述第二光束入射至所述分光元件的所述第一区上而被反射至所述波长转换模块，且
在所述第一时段中所形成的所述转换光束穿透所述分光元件的所述第一区与所述第二区而被传递至所述滤光模块。
6.根据权利要求5所述的照明***，其特征在于，
在所述第二时段中，所述第一光束入射至所述分光元件的所述第一区上而被反射至所述滤光模块，
在所述第二时段中，所述第二光束入射至所述分光元件的所述第一区上而被反射至所述波长转换模块的非转换区，之后所述第二光束被反射至所述分光元件的所述第二区后穿透所述分光元件而被传递至所述滤光模块。
7.根据权利要求5所述的照明***，其特征在于，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元分别位于所述分光元件的两侧。
8.根据权利要求5所述的照明***，其特征在于，还包括光传递模块，其中所述光传递模块位于所述第一光束的传递路径上，且在所述第一时段与所述第二时段中，所述第一光束先入射至所述分光元件的所述第二区上而穿透所述分光元件后被传递至所述光传递模块，之后，所述第一光束再经由所述光传递模块传递而入射至所述分光元件的所述第一区上。
9.根据权利要求8所述的照明***，其特征在于，所述第一激光光源单元与所述光传递模块分别位于所述分光元件的两侧。
10.根据权利要求8所述的照明***，其特征在于，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元分别位于所述分光元件的同一侧。
11.根据权利要求2所述的照明***，其特征在于，所述分光元件具有第一区与第二区，
在所述第一时段中，所述第一光束入射至所述分光元件的所述第一区上而穿透所述分光元件后被传递至所述滤光模块，且所述第一光束在经由所述滤光模块反射后再被所述分光元件的所述第二区反射而被传递至所述波长转换模块，
在所述第一时段中，所述第二光束入射至所述分光元件的所述第一区上而穿透所述分光元件，并被传递至所述波长转换模块，且
在所述第一时段中所形成的所述转换光束经由所述分光元件的所述第一区与所述第二区反射后而被传递至所述滤光模块。
12.根据权利要求11所述的照明***，其特征在于，
在所述第二时段中，所述第一光束入射至所述分光元件的所述第一区上而穿透所述分光元件后，所述第一光束被传递至所述滤光模块，
在所述第二时段中，所述第二光束入射至所述分光元件的所述第一区上而穿透分光元件后被传递至所述波长转换模块的非转换区，之后所述第二光束被反射至所述分光元件的所述第二区且被反射至所述滤光模块。
13.根据权利要求12所述的照明***，其特征在于，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元分别位于所述分光元件的同一侧。
14.根据权利要求1所述的照明***，其特征在于，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元的数量分别为多个，所述分光元件具有彼此交错排列的多个第一区与多个第二区，其中任一所述第二区位于相邻的两所述第一区之间，且所述多个第一区分别对应所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元的位置而设置。
15.根据权利要求1所述的照明***，其特征在于，还包括：
辅助光源，其用以提供第三光束；
分合光元件，其位于第三光束的传递路径上，其中所述第三光束在第三时段中经由所述分合光元件传递至所述滤光模块的第三分色滤光区后穿透所述滤光模块。
16.根据权利要求15所述的照明***，其特征在于，所述辅助光源包括第一辅助光源与第二辅助光源，其分别用以提供多个所述第三光束，所述分合光元件包括第一分合光元件与第二分合光元件，且所述第一辅助光源与第一分合光元件对应于所述第一激光光源单元设置，所述第二辅助光源与第二分合光元件对应于所述第二激光光源单元设置。
17.根据权利要求16所述的照明***，其特征在于，在所述第三时段中，所述第一辅助光源提供的所述第三光束经由所述第一分合光元件与所述分光元件传递至所述滤光模块，所述第二辅助光源提供的所述第三光束经由所述第二分合光元件与所述分光元件传递至所述波长转换模块的非转换区后被反射至所述分光元件，所述第二辅助光源提供的所述第三光束再经由所述分光元件传递至所述滤光模块，且所述第一辅助光源提供的所述第三光束与所述第二辅助光源提供的所述第三光束经由所述第三分色滤光区穿透所述滤光模块。
18.根据权利要求1所述的照明***，其特征在于，还包括：
多个光斑整形元件，其中各所述光斑整形元件对应地设置于各所述激光光源单元与所述分光元件之间。
19.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括照明***、光阀以及投影镜头，其中：
所述照明***用于提供照明光束，并且所述照明***包括多个激光光源单元、分光元件、波长转换模块以及滤光模块，其中：
所述多个激光光源单元包括第一激光光源单元以及第二激光光源单元，其中：
所述第一激光光源单元用以提供第一光束；以及
所述第二激光光源单元用以提供第二光束；
所述分光元件位于所述第一光束与所述第二光束的传递路径上，
所述波长转换模块具有波长转换区以及非转换区，其中波长转换模块用于旋转，以使所述波长转换区在第一时段中切入所述第一光束与所述第二光束的传递路径上，并使所述非转换区在第二时段中切入所述第二光束的传递路径上；以及
所述滤光模块用于旋转，并具有多个分色滤光区，其中当所述波长转换模块与所述滤光模块同步旋转时，在所述第一时段中，所述第一光束经由所述分光元件传递至所述滤光模块后，再经由所述多个分色滤光区中的第一分色滤光区反射至所述波长转换模块的所述波长转换区，所述第二光束经由所述分光元件传递至所述波长转换模块的所述波长转换区，且所述第一光束与所述第二光束经由所述波长转换区形成转换光束，所述转换光束经由所述分光元件传递至所述滤光模块，所述照明光束包括第一光束、第二光束及转换光束；
所述光阀位于所述照明光束的传递路径上，且用于将所述照明光束转换成影像光束；以及
所述投影镜头位于所述影像光束的传递路径上，且用于将所述影像光束转投射出所述投影装置。
20.根据权利要求19所述的投影装置，其特征在于，当所述波长转换模块与所述滤光模块同步旋转时，在所述第二时段中，所述第一光束经由所述分光元件传递至所述滤光模块，所述第二光束经由所述分光元件传递至所述波长转换模块的非转换区后被反射至所述分光元件，所述第二光束再经由所述分光元件传递至所述滤光模块，且所述第一光束与所述第二光束经由所述多个分色滤光区中的第二分色滤光区穿透所述滤光模块。
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