CN207817393U - 照明系统与投影装置 - Google Patents
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Abstract
一种照明系统,包括激发光源、波长转换元件以及滤光元件。激发光源用以发出激发光束。波长转换元件具有波长转换区。当波长转换区切入激发光束的传递路径上时,波长转换区被激发光束激发而发出转换光束。滤光元件配置于来自波长转换元件的转换光束的传递路径上。参考平面垂直于转换光束的传递路径,且滤光元件与参考平面之间夹有锐角。滤光元件允许转换光束的一部分穿透并输出至少一色光束,以及反射转换光束的另一部分。一种投影装置亦被提出。本实用新型的照明系统与投影装置具有良好的可靠度以及良好的光学效率。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种照明系统与投影装置。
背景技术
在激光投影机的架构中,其主要透过蓝色激光光束来依序地照射荧光轮的荧光胶层与反射区以输出黄光与蓝光,再透过投影机中的滤光元件将宽波段的黄光撷取出所需要的色光,以使被撷取的色光进入光阀。但是,未被撷取的部分光束则会被滤光元件所反射而沿着原路径射回荧光轮上的荧光胶层,而荧光胶层会吸收此未被撷取的部分光束而使其温度升高,造成荧光胶层因热而导致转换效率衰减。甚者,倘若投影机在长时间的使用下,荧光胶层超出其所能够承受的温度范围,而会有烧黑的情形。上述的状况会导致投影机的可靠度不佳,甚至无法作用。
“背景技术”部分只是用来帮助了解本实用新型内容,因此在“背景技术”部分所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的公知技术。在“背景技术”部分所揭露的内容,不代表所述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本领域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系统,其具有良好的可靠度以及良好的光学效率。
本实用新型提供一种投影装置,其具有良好的可靠度以及良好的光学效率。
本实用新型的其它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。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的,本实用新型的一实施例提出一种照明系统,包括激发光源、波长转换元件以及滤光元件。激发光源用以发出激发光束。波长转换元件具有波长转换区。当波长转换区切入激发光束的传递路径时,波长转换区被激发光束激发而发出转换光束。滤光元件配置于来自波长转换元件的转换光束的传递路径上。参考平面垂直于转换光束的传递路径,且滤光元件与参考平面之间夹有锐角。滤光元件允许转换光束的一部分穿透并输出至少一色光束,以及反射转换光束的另一部分。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的,本实用新型的一实施例提出一种投影装置,包括上述的照明系统、光阀以及投影镜头。光阀配置于来自照明系统的至少一色光束的传递路径上,并用以将至少一色光束转换成影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上。
基于上述,在本实用新型的实施例的照明系统与投影装置中,由于转换光束传递路径垂直于参考平面,而参考平面与滤光元件之间夹有锐角,而使得转换光束的一部分反射至他处而较不容易以原路径传递回波长转换区。经由上述的配置,波长转换区较不容易接收被滤光元件所反射的转换光束,其转换效率较不容易因为热的关系而衰减。因而本实用新型的实施例的照明系统与投影装置具有良好的可靠度以及良好的光学效率。
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1A是本实用新型的一实施例的投影装置在第一时间区间内的光路示意图。
图1B是图1A的投影装置在第二时间区间内的光路示意图。
图2是图1A与图1B中的波长转换元件的俯视示意图。
图3是图1A与图1B中的滤光元件的俯视示意图。
图4A是本实用新型的另一实施例的投影装置在第一时间区间内的光路示意图。
图4B是图4A的投影装置在第二时间区间内的光路示意图。
图5A是本实用新型的另一实施例的投影装置在第一时间区间内的光路示意图。
图5B是图5A的投影装置在第二时间区间内的光路示意图。
具体实施方式
有关本实用新型之前述及其它技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图之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,仅是参考附加附图的方向。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1A是本实用新型的一实施例的投影装置在第一时间区间内的光路示意图。图1B是图1A的投影装置在第二时间区间内的光路示意图。图2是图1A与图1B中的波长转换元件的俯视示意图。图3是图1A与图1B中的滤光元件的俯视示意图。
请参照图1A以及图1B,在本实施例中,投影装置200包括照明系统100、光阀210、投影镜头220以及匀光元件230。照明系统100用以输出至少一色光束PB至光阀210。照明系统100包括激发光源110、波长转换元件120、分光元件130以及滤光元件140。于以下的段落中会详细地说明上述的元件。
在本实用新型的实施例中的光阀210系指数字微镜元件(Digital Micro-mirrorDevice,DMD)、硅基液晶面板(Liquid-crystal-on-silicon Panel,LCOS Panel)或是液晶面板(Liquid Crystal Panel,LCD)等空间光调变器之任一者。光阀210配置于至少一色光束PB的传递路径上,用以将至少一色光束PB转换成一影像光束IMB。
在本实用新型的实施例中的投影镜头220例如是包括具有屈光度的一或多个光学镜片的组合,光学镜片例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。本实用新型对投影镜头220的型态及其种类并不加以限制。投影镜头220配置于影像光束IMB的传递路径上,用以将影像光束IMB投射至投影装置200外。
在本实用新型实施例中所指的激发光源110系泛指为可发出短波长光束的光源,短波长光束的峰值波长(Peak Wavelength)例如是落在蓝光的波长范围或紫外光的波长范围内,其中峰值波长被定义为光强度最大处所对应的波长。激发光源110包括激光二极管晶片(Laser Diode,LD)、发光二极管晶片(Light Emitting Diode,LED)或者是上述两者其中之一所构成的矩阵,本实用新型并不局限于此。在本实施例中,激发光源110为包括激光二极管晶片的激光发光元件。激发光源110用以发出激发光束EB。激发光束EB例如是蓝色激光光束。
在本实用新型的实施例中所指的波长转换元件120系为用以使通过此波长转换元件120的短波长光束转换成相对于短波长光束的长波长光束的光学元件。在本实施例中,波长转换元件130为荧光粉轮(Phosphor Wheel),但不局限于此。请参照图1A、图1B以及图2,详细来说,波长转换元件120包括第一基板S1以及第一转轴128,且波长转换元件120具有波长转换区R1以及光作用区R2,其中波长转换区R1及光作用区R2配置于第一基板S1上的不同区域,且波长转换元件120以第一转轴128为中心旋转而使波长转换区R1及光作用区R2轮流切入激发光束EB的传递路径上。波长转换区R1可使传递至此波长转换区R1的短波长光束转换成长波长光束。在本实施例中,波长转换区R1内设有波长转换物质122。波长转换物质122例如是可激发出黄色光束的黄光荧光粉。请参照图1A,当激发光束EB传递至波长转换区R1时,激发光束EB激发波长转换物质122以发出转换光束CB。转换光束CB例如是黄色光束。另一方面,光作用区R2可使传递至此的光束经此光作用区R2的光学作用后而输出于此光作用区R2。更详细来说,光作用区R2例如是第一透光区FTR。第一透光区FTR内设有透光部124。光学作用例如是光穿透作用。波长转换物质122与透光部124设置于第一基板S1上。第一基板S1例如是透光基板。换言之,本实施例的荧光粉轮例如是穿透式荧光粉轮。请参照图1B,当激发光束EB传递至第一透光区FTR时,激发光束EB可穿透此第一透光区FTR而输出于此第一透光区FTR。于其它实施例中,透光部124例如还可配置有扩散结构或扩散粒子,用以让激发光束EB均匀穿透。
在本实用新型的实施例中所指的分光元件130系为具有分光功能的光学元件。在本实施例中,分光元件为分光镜(Dichroic Mirror,DM),其具有波长选择性,为利用波长/颜色进行分光的分色片,但不局限于此。在本实施例中,分光元件130被设计成能够使蓝色光束穿透,并能够让黄色光束以及其它色光束反射的分光元件。分光元件130配置于激发光束EB及转换光束CB的传递路径上,用以使激发光束EB穿透且反射转换光束CB。
在本实用新型实施例中所指的滤光元件140是泛指可以滤除特定波长范围的光束之外的光束且使此特定波长范围的光束通过的光学元件。请参照图1A、图1B以及图3,在本实施例中,滤光元件140例如是滤色轮(Filter Wheel)。滤光元件140具有至少一滤光区FR、第二透光区STR以及第二转轴148。至少一滤光区FR例如是两个滤光区FR,且例如是红光滤光区RFR以及绿光滤光区GFR。红光滤光区RFR内设有红光滤光片142。绿光滤光区GFR内设有绿光滤光片144。滤光元件140配置于经过分光元件130的转换光束CB及激发光束EB的传递路径上,滤光元件140允许转换光束CB的一部分穿透并输出至少一色光束PB,以及反射转换光束CB的另一部分CB’,其中滤光元件140也允许激发光束EB穿透并形成一色光束。请参照图1A以及图4,当转换光束CB传递至红光滤光区RFR或绿光滤光区GFR时,转换光束CB会被过滤而对应形成红色光束或绿色光束。当激发光束EB传递至第二透光区STR时,激发光束EB穿透此第二透光区STR而作为蓝色光束。第二透光区STR设有透光部146。透光部146例如是透光物质。滤光元件140以第二转轴148为中心旋转而使这些滤光区FR与第二透光区STR轮流切入转换光束CB及激发光束EB的传递路径上,用以对应输出色光束。
在本实用新型的实施例中的匀光元件230是指可让通过此匀光元件230的光束均匀化的光学元件。匀光元件230配置于来自滤光元件140的色光束PB的传递路径上。在本实施例中,匀光元件230例如是积分柱(Integration Rod)、透镜阵列或其它具有光均匀化效果的光学元件,但不局限于此。
此外,在本实施例中,投影装置200内部可以选择性地增设一至多个反射镜M1~M3以及聚焦透镜C1~C6,且用以调整投影装置200内部的光束路径。并且,投影装置200的内部更可选择性地增设光学棱镜组OA,以调整照明系统100所输出的光束路径。
于以下的段落中会详细地说明上述元件之间的配置关系。
请再参照图1A以及图1B,波长转换元件120的波长转换区R1与光作用区R2配置于激发光束EB的传递路径上。分光元件130位于激发光源110与波长转换元件120之间。在本实施例中,参考平面RP垂直于来自波长转换元件120的转换光束CB及激发光束EB的传递路径,且参考平面RP例如是通过滤光元件140的中心轴CA。滤光元件140与参考平面RP之间具有锐角θ。更进一步说明,如图1A及图1B中滤光元件140朝向分光元件130的表面为光束的入射面,则滤光元件140的入射面没有垂直于转换光束CB及激发光束EB的传递路径,而是与参考平面RP之间具有锐角θ。换言之,激发光束EB或转换光束CB倾斜地入射于滤光元件140的入射面。反射镜M1~M3配置于激发光束EB的传递路径上。聚焦透镜C1~C6配置于激发光束EB的传递路径上。聚焦透镜C5更配置于转换光束CB的传递路径上。聚焦透镜C6设置于色光束PB的传递路径上。匀光元件230配置于至少一色光束PB的传递路径上。匀光元件230位于滤光元件140与光阀210之间。光学棱镜组OA配置于来自匀光元件230的色光束PB的传递路径上,且设置于投影镜头220与光阀210之间。
波长转换元件120的驱动元件以第一转轴128中心带动波长转换区R1以及光作用区R2旋转且依序切入激发光束EB的传递路径。在本实施例中,投影装置200藉由使波长转换元件120与滤光元件140同步转动的方式,以使滤光元件210的至少一滤光区FR对应于波长转换元件120的波长转换区R1,且使滤光元件210的第二透光区STR对应于波长转换元件120的光作用区R2。也就是说,来自波长转换区R1的转换光束CB会通过至少一滤光区FR,且由光作用区R2输出的激发光束EB会通过第二透光区STR。
于以下的段落中会详细地说明在投影装置200中的光学行为。
请先参照图1A,激发光束EB由激发光源110发出,并穿透分光元件130以传递至波长转换元件120。在第一时间区间内,波长转换区R1切入激发光束EB的传递路径上。波长转换区R1被激发光束EB激发后而发出转换光束CB。转换光束CB被波长转换区R1反射而传递至分光元件130,接续被分光元件130反射而传递至滤光元件140。于此时,滤光元件140的至少一滤光区FR切入转换光束CB的传递路径上。转换光束CB穿透聚焦透镜C5并被聚焦透镜C5汇聚至至少一滤光区FR。转换光束CB的一部分穿透至少一滤光区FR对应输出至少一色光束PB,例如红色光束或绿色光束。接着,色光束PB再传递至匀光元件230,并被匀光元件230均匀化。来自匀光元件230的色光束PB再藉由光学棱镜组OA导引至光阀210。光阀210将色光束PB转换成影像光束IMB。投影镜头220将影像光束IMB传递至一投影媒介(例如是投影屏幕,未示出)上以形成影像画面。
另一方面,由于转换光束CB的传递路径垂直于参考平面RP,而参考平面RP与滤光元件140之间夹有锐角θ,换言之,滤光元件140相对于转换光束CB的传递路径倾斜。因此,转换光束CB的一部分穿透滤光元件140并输出色光束PB,转换光束CB的另一部分CB’则被至少一滤光区FR反射,而较不容易沿原路径射回波长转换元件120的波长转换区R1。
请参照图1B,激发光束EB由激发光源110发出,并穿透分光元件130以传递至波长转换元件120。在第二时间区间内,第一透光区FTR切入激发光束EB的传递路径上。激发光束EB穿透第一透光区FTR后而输出第一透光区FTR,并依序经过这些反射镜M1~M3以及这些聚焦透镜C1~C4后以另一方向再一次穿透分光元件130以及聚焦透镜C5而传递至滤光元件140。于此时,滤光元件140的第二透光区STR切入激发光束EB的传递路径上。第二透光区STR输出激发光束EB以作为色光束PB,例如蓝色光束。由于激发光束EB的传递路径垂直于参考平面RP,参考平面RP与滤光元件140之间夹有锐角θ,少部分的激发光束EB以较大的入射角入射滤光元件140时,也会被滤光元件140反射而不沿原路径射回波长转换元件120。而在第二时间区间内的色光束PB的光学行为类似于在第一时间区间内的色光束PB的光学行为,于此不再赘述。
承上述,在本实施例的照明系统100与投影装置200中,由于转换光束CB及激发光束EB的传递路径垂直于参考平面RP,而参考平面RP与滤光元件140之间夹有锐角θ,而使得转换光束CB的一部分CB’被至少一滤光区FR反射至他处而较不容易以原路径传递回波长转换区R1。经由上述的配置,波长转换区R1较不容易接收被滤光元件140所反射的转换光束CB的该部分CB’,波长转换区R1的转换效率较不容易因为热的关系而衰减。因而本实施例的照明系统100与投影装置200具有良好的可靠度以及良好的光学效率。
另外,当锐角θ的范围落在1度至20度的范围内时,大部分的转换光束CB可以藉由至少一滤光区FR而过滤出至少一色光束PB,而少部分的转换光束CB’被滤光区FR所反射,因此本实施例的照明系统100与投影装置200可以维持一定的光学效率。
在此必须说明的是,下述实施例沿用前述实施例的部分内容,省略了相同技术内容的说明,关于相同的元件名称可以参考前述实施例的部分内容,下述实施例不再重复赘述。
图4A是本实用新型的另一实施例的投影装置在第一时间区间内的光路示意图。图4B是图4A的投影装置在第二时间区间内的光路示意图。
请同时参照图4A以及图4B的投影装置200a,投影装置200a大致上类似于图1A与图1B中的投影装置200,其在架构上的主要差异在于:照明系统100a更包括吸光元件150以及风扇160。吸光元件150设置于滤光元件140旁。更具体来说,吸光元件150不设置于来自波长转换元件120的激发光束EB或转换光束CB的传递路径上,但设置于被滤光元件140反射的转换光束CB’或被滤光元件140反射的激发光束EB的传递路径上。在本实施例中,吸光元件150系指具有吸光功能的光学元件。具体而言,吸光元件150例如是表面粗糙且镀上黑色镀膜的金属块。风扇160配置于吸光元件150旁,用以提供一冷却气流F至吸光元件150。风扇160的冷却气流F可对吸收反射光束的吸光元件150进行散热。
图4A与图4B中的各光束的光学行为类似于图1A与图1B,于此不再赘述,其主要差异在于:吸光元件150用以吸收被滤光元件140反射的转换光束CB的另一部分CB’。
承上述,由于吸光元件150的设置,本实施例的照明系统100a与投影装置200a相较于图1A与图1B的照明系统100与投影装置200更能够避免转换光束CB的另一部分CB’在其内部所形成的杂散光,而提升整体的光学品质。另外,风扇160所提供的冷却气流F能使吸光元件150的温度降低,可以有效地散热。
图5A是本实用新型的另一实施例的投影装置在第一时间区间内的光路示意图。图5B是图5A的投影装置在第二时间区间内的光路示意图。
请同时参照图5A以及图5B的投影装置200b,投影装置200b大致上类似于图1A与图1B中的投影装置200,其在架构上的主要差异在于:照明系统100b还包括另一分光元件170。分光元件170被设计成能够反射所有色光束的分光元件。并且,波长转换元件120b的光作用区R2为反射区RR。反射区RR内设有反射部126,用以反射激发光束EB。光作用区R2的光学作用为反射作用。换言之,本实施例的波长转换元件120b例如是反射式荧光粉轮。此外,照明系统100b省去了聚焦透镜C3~C5以及反射镜M1~M3。
于以下的段落中主要说明图5A与图5B中投影装置200b与图1A与图1B中投影装置200在配置上的主要差异。
波长转换元件120b的波长转换区R1与反射区RR配置于激发光束EB的传递路径上。分光元件130配置于激发光束EB的传递路径上,且分光元件130配置于波长转换元件120b与激发光源110之间且位于激发光束EB及转换光束CB的传递路径上,用以使激发光束EB穿透且反射转换光束CB。分光元件170配置于被反射的激发光束EB的传递路径上且位于激发光源110及分光元件130之间,用以反射来自反射区RR的激发光束EB。
于以下的段落中会说明在投影装置200b中的光学行为。
图5A中的各光束的光学行为类似于图1A,于此不再赘述。图5B中的各光束的光学行为大致上类似于图1A,其主要差异在于:来自激发光源110所发出的激发光束EB穿过分光元件130的一部分区域(例如图5A及图5B中分光元件130的下半部区域),以传递至波长转换元件120b。在第二时间区间内,反射区RR切入激发光束EB的传递路径上。激发光束EB被反射区RR反射后而从反射区RR输出,并穿透分光元件130的另一部分区域(例如图5B中分光元件130的上半部区域),以传递至分光元件170。激发光束EB被分光元件170反射而传递至滤光元件140。于此时,滤光元件140的第二透光区STR切入激发光束EB的传递路径上。第二透光区STR输出激发光束EB以作为色光束PB。而后续色光束PB的光学行为类似于图1B的色光束PB的光学行为,于此不再赘述。
综上所述,在本实用新型的实施例的照明系统与投影装置中,由于转换光束的传递路径垂直于参考平面,而滤光元件与参考平面之间夹有锐角,而使得转换光束的一部分反射至系统内的他处而较不容易以原路径传递回波长转换元件的波长转换区。经由上述的配置,波长转换区的波长转换物质较不容易接收被滤光元件所反射的转换光束,其转换效率较不容易因为热/高温的关系而衰减。因而本实用新型的实施例的照明系统与投影装置具有良好的可靠度以及良好的光学效率。
惟以上所述者,仅为本实用新型之较佳实施例而已,当不能以此限定本实用新型实施之范围,即所有依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作之简单的等效变化与修改,皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。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之全部目的或优点或特点。此外,摘要和题目仅是用来辅助专利文件搜索之用,并非用来限制本实用新型之权利范围。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。
符号说明:
100、100a、100b:照明系统
110:激发光源
120、120b:波长转换元件
122:波长转换物质
124:透光部
126:反射部
128:第一转轴
130、170:分光元件
140:滤光元件
142:红光滤光片
144:绿光滤光片
146:透光部
148:第二转轴
150:吸光元件
160:风扇
200、200a、200b:投影装置
210:光阀
220:投影镜头
230:匀光元件
C1~C6:聚焦透镜
CA:中心轴
CB:转换光束
CB’:转换光束的另一部分
EB:激发光束
F:冷却气流
FTR:第一透光区
FR:滤光区
GFR:绿光滤光区
IMB:影像光束
M1~M3:反射镜
OA:光学棱镜组
PB:色光束
R1:波长转换区
R2:光作用区
RR:光反射区
RP:参考平面
RFR:红光滤光区
S1:第一基板
S2:第二基板
STR:第二透光区
θ:锐角。
Claims (20)
1.一种照明系统,其特征在于,包括:激发光源、波长转换元件以及滤光元件;其中,
所述激发光源用以发出激发光束;
所述波长转换元件具有波长转换区,其中当所述波长转换区切入所述激发光束的传递路径上时,所述波长转换区被所述激发光束激发而发出转换光束;以及
所述滤光元件配置于来自所述波长转换元件的所述转换光束的传递路径上,其中参考平面垂直于来自所述波长转换元件的所述转换光束的传递路径,且所述滤光元件与所述参考平面之间夹有锐角,所述滤光元件允许所述转换光束的一部分穿透并输出至少一色光束,以及反射所述转换光束的另一部分。
2.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述锐角的范围落在1度至20度的范围内。
3.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述波长转换元件还具有光作用区,所述波长转换区与所述光作用区依序切入所述激发光束的传递路径,当所述光作用区切入所述激发光束的传递路径上时,所述激发光束从所述光作用区输出。
4.根据权利要求3所述的照明系统,其特征在于,所述光作用区为第一透光区,在第一时间区间内,所述波长转换区切入所述激发光束的传递路径上,在第二时间区间内,所述第一透光区切入所述激发光束的传递路径上,所述激发光束穿透所述第一透光区后而输出所述第一透光区。
5.根据权利要求3所述的照明系统,其特征在于,所述光作用区为反射区,在第一时间区间内,所述波长转换区切入所述激发光束的传递路径上,在第二时间区间内,所述反射区切入所述激发光束的传递路径上,所述激发光束被所述反射区反射后而输出所述反射区。
6.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,还包括分光元件,配置于所述激发光束以及所述转换光束的传递路径上,且位于所述激发光源与所述波长转换元件之间,其中所述分光元件用以将所述转换光束传递至所述滤光元件。
7.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,所述滤光元件为滤色轮,所述滤色轮还包括至少一滤光区,其中,
当所述至少一滤光区切入所述转换光束的传递路径上时,所述至少一滤光区对应输出所述至少一色光束。
8.根据权利要求3所述的照明系统,其特征在于,所述滤光元件为滤色轮且位于来自所述光作用区的所述激发光束的传递路径上,所述滤色轮还包括至少一滤光区以及第二透光区,其中,
当所述至少一滤光区切入所述转换光束的传递路径上时,所述至少一滤光区对应输出所述至少一色光束;
当所述第二透光区切入所述激发光束的传递路径上时,所述第二透光区输出所述激发光束。
9.根据权利要求1所述的照明系统,其特征在于,还包括吸光元件,设置于所述滤光元件旁,且所述吸光元件用以吸收被所述滤光元件反射的所述转换光束的另一部分。
10.根据权利要求9所述的照明系统,其特征在于,还包括风扇,所述风扇配置于所述吸光元件旁,且用以提供冷却气流至所述吸光元件。
11.一种投影装置,其特征在于,包括照明系统、光阀和投影镜头,其中:
所述照明系统包括:激发光源、波长转换元件以及滤光元件;其中,
所述激发光源用以发出激发光束;
所述波长转换元件具有波长转换区,其中当所述波长转换区切入所述激发光束的传递路径上时,所述波长转换区被所述激发光束激发而发出转换光束;以及
所述滤光元件配置于来自所述波长转换元件的所述转换光束的传递路径上,其中参考平面垂直于所述转换光束的传递路径,且所述滤光元件与所述参考平面之间夹有锐角,所述滤光元件允许所述转换光束的一部分穿透并输出至少一色光束,以及反射所述转换光束的另一部分,
所述光阀配置于所述至少一色光束的传递路径上,并用以将所述至少一色光束转换成影像光束;以及
所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上。
12.根据权利要求11所述的投影装置,其特征在于,所述锐角的范围落在1度至20度的范围内。
13.根据权利要求11所述的投影装置,其特征在于,所述波长转换元件还具有光作用区,所述波长转换区与所述光作用区依序切入所述激发光束的传递路径,当所述光作用区切入所述激发光束的传递路径上时,所述激发光束从所述光作用区输出。
14.根据权利要求13所述的投影装置,其特征在于,所述光作用区为第一透光区,在第一时间区间内,所述波长转换区切入所述激发光束的传递路径上,在第二时间区间内,所述第一透光区切入所述激发光束的传递路径上,所述激发光束穿透所述第一透光区后而输出所述第一透光区。
15.根据权利要求13所述的投影装置,其特征在于,所述光作用区为反射区,在第一时间区间内,所述波长转换区切入所述激发光束的传递路径上,在第二时间区间内,所述反射区切入所述激发光束的传递路径上,所述激发光束被所述反射区反射后而输出所述反射区。
16.根据权利要求11所述的投影装置,其特征在于,所述照明系统还包括分光元件,配置于所述激发光束以及所述转换光束的传递路径上,且位于所述激发光源与所述波长转换元件之间,其中所述分光元件用以将所述转换光束传递至所述滤光元件。
17.根据权利要求11所述的投影装置,其特征在于,所述滤光元件为滤色轮,所述滤色轮还包括至少一滤光区,其中,
当所述至少一滤光区切入所述转换光束的传递路径上时,所述至少一滤光区对应输出所述至少一色光束。
18.根据权利要求13所述的投影装置,其特征在于,所述滤光元件为滤色轮且位于来自所述光作用区的所述激发光束的传递路径上,所述滤色轮还包括至少一滤光区以及第二透光区,
其中,
当所述至少一滤光区切入所述转换光束的传递路径上时,所述至少一滤光区对应输出所述至少一色光束;
当所述第二透光区切入所述激发光束的传递路径上时,所述第二透光区输出所述激发光束。
19.根据权利要求11所述的投影装置,其特征在于,所述照明系统还包括吸光元件,设置于所述滤光元件旁,且所述吸光元件用以吸收被所述滤光元件反射的所述转换光束的另一部分。
20.根据权利要求19所述的投影装置,其特征在于,所述照明系统还包括风扇,所述风扇配置于所述吸光元件旁,且用以提供冷却气流至所述吸光元件。
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|---|---|---|---|---|
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