[發明專利]熒光激光板及其適用的光源系統

無效

• 申請號: 201110270678.8
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102519015A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 孫富國;張克蘇;郭倩丞;李正中
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司;國立中央大學
• 主分類號: F21V13/00
• 分類號: F21V13/00;F21S2/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 馮志云;呂俊清

技術領域

本發明涉及一種熒光激光板，尤指一種使用廣角反射分光片以增加發光效率的熒光激光板及其適用的光源系統。

背景技術

近年來，各式各樣的投影機(Projector)已被廣泛地應用于家庭、學校或者各種商務場合中，以用于將一影像信號源所提供的影像信號放大顯示于屏幕。為節省電力消耗以及縮小裝置體積，目前的投影機的光源系統(Illumination?System)已使用固態發光元件，例如發光二極管或激光元件，來取代傳統的高密度氣體放電燈(HID?Lamp)。

投影機的光源系統需能發出紅光、綠光、藍光(R、G、B)等三原色光，然而固態發光元件的發光效率一般而言為藍光固態發光元件的發光效率最佳，紅光固態發光元件的發光效率次之，且兩者皆遠大于綠光固態發光元件的發光效率。由于綠光固態發光元件具有較差的發光效率，因此目前的作法大多采用藍光固態發光元件配合熒光激光板(Phosphor?Plate)來激發出綠光，以此取代綠光固態發光元件直接發出綠光的方式，以提升光源系統整體的發光效率。

然而，前述光源系統因其熒光激光板接收入射光線進行轉換時，仍會有部份入射光線被熒光激光板反射，造成能量的損耗，因而使其轉換輸出的發光效率大幅降低。為解決反射造成的能量損耗問題，反射式光學元件于是被應用于光源系統中，以通過將上述反射的光線再行反射回熒光激光板進行激發并產生綠光，而減少能量的損耗。

圖1A顯示傳統的光源系統架構圖；以及圖1B顯示圖1A所示熒光激光板的結構圖。傳統的光源系統1包括藍光發光二極管11、紅光發光二極管12、熒光激光板13及分光鏡(Dichroic?Mirror)14。其中，分光鏡14設置于藍光發光二極管11與熒光激光板13之間。藍光發光二極管11可發出藍光，并且該藍光可通過分光鏡14而導入一光路徑。紅光發光二極管12可發出紅光，并且該紅光可經由分光鏡14反射而導入該光路徑。熒光激光板13設置于該光路徑上，且包含有熒光激光層131、玻璃132以及反射式光學元件133，其中熒光激光層131設置于用以將藍光激發而轉換為綠光并進行輸出，反射式光學元件133將受熒光激光層131反射的部份入射光線再行反射至熒光激光層131，并進行激發以產生綠光，以此降低能量的損耗。

然而，該傳統的光源系統1雖具有降低能量損耗的優點，但因為反射式光學元件133設置于玻璃132的入射面，而使得入射角度較大的入射光線，例如入射角大于42度的入射光線，在受到熒光激光層131的激發、反射，或者玻璃132內部反射時，易產生全內部反射，導致駐波效應的產生，而有漏光的問題，而導致發光效率大幅降低。

圖1C顯示圖1B所示的熒光激光板于大角度入射光線時的漏光現象示意圖。如圖1C所示，入射光線L1及L2穿透反射式光學元件133以及玻璃132的入射面而進入熒光激光板13時，入射光線L1受到熒光激光層131反射以及玻璃132的內部反射，而反射至反射式光學元件133，反射式光學元件133再行將入射光線L1反射，然因其入射角度過大，且反射式光學元件133與熒光激光層131的距離較遠，而使得入射光線L1所行進的路徑長過長，而又受熒光激光層131反射以及玻璃132的內部反射至反射式光學元件133，無法有效反射回熒光激光層131進行激發，最終于不斷反射后由玻璃132的邊緣漏出，而導致漏光現象的產生。入射光線L2中的部份光線受熒光激光層131激發而產生綠光，由于熒光激光層131激發后產生的綠光為全角度散射，故部份綠光具有較大入射角且射向玻璃132以及反射式光學元件133，因其入射角度較大，基于前述原理，該部份綠光亦會由玻璃132的邊緣漏出，而導致漏光現象的產生，因而使發光效率無法有效提升。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種使用廣角反射分光片以增加發光效率的熒光激光板及其適用的光源系統，以解決現有熒光激光板反射入射光線而造成能量損耗，以及具有較大角度入射角的入射光線全內部反射而導致駐波效應，進而產生漏光現象，無法有效提升發光效率等缺點。

本發明的另一目的為提供一種使用廣角反射分光片以增加發光效率的熒光激光板及其適用的光源系統，通過將廣角反射分光片設置于玻璃的出射面，而將熒光激光層反射的入射光線再行反射回熒光激光層進行激發，且具有較大角度入射角的入射光線亦可有效反射回熒光激光層進行激發，以此達到降低能量損耗，并有效提升發光效率的功效。