[發明專利]熒光劑色輪及其所適用的光源系統

有效

• 申請號: 201210156204.5
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN103424837A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 涂懷銘;林來誠
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00;G03B21/20;G03B21/14;F21V9/00
• 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

本發明涉及一種色輪，尤指一種熒光劑色輪及其所適用的光源系統。

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?；蛘吒鞣N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)或高壓汞燈。

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，因此目前的作法大多采用藍光固態發光元件配合熒光劑色輪(PhosphorWheel)來激發出各種顏色的光，藉此取代紅光固態發光元件或綠光固態發光元件直接發出紅光或綠光的方式，以提升光源系統整體的發光效率。

舉例而言，目前光源系統所使用的熒光劑色輪，大多是透過紅色熒光劑及紅光濾光片而將藍光固態發光元件所發出的藍光激光轉換為紅光，請參閱圖1，其為傳統熒光劑色輪的紅色熒光劑區段示意圖，傳統光源系統采用的熒光劑色輪1具有紅色熒光劑區段11，包括玻璃111、紅色熒光劑112以及紅光濾光片113。其中，當光源系統以藍光固態發光元件發出藍光2時，穿透熒光劑色輪1的紅色熒光劑區段11的玻璃111并投射于涂布于玻璃111的紅色熒光劑112，使得紅色熒光劑112發出紅光3，并與殘余的藍光一同發射至紅光濾光片113。此時，由于紅光濾光片113的特性使然，可過濾殘余的藍光2而僅使紅光3穿透并射出。然而，由于紅色熒光劑的轉換效率不佳，往往造成光源系統輸出的紅光亮度較低，于一些傳統的光源系統中，雖可以透過于熒光劑色輪上設計較大的紅色熒光劑區段，以增加投影機整體的顏色表現，但卻會造成輸出的白光整體亮度過低，同時，因紅色熒光劑價格較為昂貴，亦連帶造成投影機的制造成本提高。

此外，前述光源系統于藍光激光的驅動電流較大時，會產生紅光照度及亮度衰減的問題，請參閱圖2，其為傳統光源系統的藍光激光驅動電流-紅光照度對應圖，如圖2所示，當藍光激光的驅動電流較大，例如大于1.3安培(A)時，隨著驅動電流不斷提升，紅光的照度反而不斷減弱。換言之，當紅光照度到達一極值(Peak?Value)后，無論如何增加驅動電流，都無法使紅光照度再行提升，故會造成光源系統的紅光照度及亮度過低，而使得整體光線明暗度無法有效整合，進而影響色彩鮮明度、對比度等。

因此，如何發展一種可改善上述現有技術缺陷，并達到降低制造成本、提升紅光亮度及白光整體亮度，且提高顏色表現與影像質量等功效的熒光劑色輪及其所適用的光源系統，實為目前尚待解決的問題。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種熒光劑色輪及其所適用的光源系統，以解決現有光源系統由于紅色熒光劑轉換效率不佳以及價格昂貴，而造成制造成本提高、紅光亮度或整體白光亮度過低，以及紅光照度于藍光激光驅動電流較大時產生亮度衰減現象，連帶影響顏色表現與影像質量不佳等缺點。

本發明的另一目的為提供一種熒光劑色輪及其所適用的光源系統，通過采用黃色熒光劑及紅光濾光片取代傳統紅色熒光劑及紅光濾光片，可達到有效降低制造成本、提升紅光亮度并使紅光照度隨藍光激光驅動電流增加而增加，進而提高光源系統整體亮度并改善影像質量等功效。

本發明的另一目的為提供一種熒光劑色輪及其所適用的光源系統，通過采用黃色熒光劑及紅光濾光片取代傳統紅色熒光劑及紅光濾光片，可于使用相對較小角度紅色區段的情況下得到較高亮度的紅光，故可達到設計較大角度的藍色區段、綠色區段以及黃色區段，進而應用于主動式三維影像(3D)投影技術的功效。

為達上述目的，本發明的一較佳實施形式為提供一種熒光劑色輪，至少包括：一玻璃，具有一第一區段；一第一熒光劑，涂布于該第一區段，且構造為將一第一波段光轉換為一第二波段光；以及一第一濾光片，鄰設于該玻璃的該第一區段，用以過濾部分的該第一波段光以及該第二波段光的一第一光束，以使該第二波段光的一第二光束穿透該第一濾光片而射出；其中，該第二波段光為黃光，該第一熒光劑為黃色熒光劑，且該第一濾光片為紅光濾光片。