[發(fā)明專利]光源模塊及其所適用的投影裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310123166.8
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN104102080A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 張克蘇;王涌鋒;劉孟翰
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B27/09;F21V13/04;F21V19/00;F21Y101/02
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權代理有限公司 72003
• 代理人: 趙根喜;呂俊清

技術領域

本發(fā)明涉及一種光源模塊，尤指一種相對于中心軸線呈環(huán)形對稱排列的光源模塊及其所適用的投影裝置。

背景技術

近年來，各式各樣的投影裝置，例如投影機(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。為增加發(fā)光效率，目前的投影裝置的光源模塊(Illumination?Module)已使用固態(tài)發(fā)光元件，例如發(fā)光二極管(LED)或高功率激光二極管，來取代傳統(tǒng)的高密度氣體放電燈(HID?Lamp)或高壓汞燈。此外，為了使總亮度突破以往技術瓶頸，達到高能量密度的光點以用于激發(fā)熒光劑材料，進而產(chǎn)生高亮度的多種色光，光源模塊中固態(tài)發(fā)光元件的排列與聚焦方式日漸成為重要課題。

請參閱圖1A及圖1B，其分別顯示傳統(tǒng)光源模塊發(fā)光及光路徑的示意圖以及圖1A所示的光源模塊的右視圖。如圖1A及圖1B所示，現(xiàn)有投影裝置所使用的傳統(tǒng)光源模塊1多采用行乘列的發(fā)光陣列，其于二維平面上以每行及每列設置固定數(shù)量發(fā)光二極管11的方式置入，并佐以階梯式反射鏡12來達到縮小行或列的單方向光點間距，同時將發(fā)光二極管11發(fā)射的光線反射導入光路徑中，最后再以透鏡13進行聚焦，以得到較大的亮度。然而，由光學不變量(Etendue，或稱光展量)的公式可知，在相同的聚焦面積下，傳統(tǒng)光源模塊1的每一個發(fā)光元件11發(fā)出的光線，經(jīng)階梯式反射鏡12反射后，相對于透鏡13均有不同的光線入射角，使得成像設計上具有不同的光學不變量、不同的入光角度以及不同的聚焦平面，故使得多束入射光無法有效聚焦于成像面14上，且光點能量分布無法呈均勻的方式分配。

再者，由于需要階梯式反射鏡12的機構設計上，需要多個轉(zhuǎn)折、反射用的鏡面，以及搭載、固定用的模具，在在皆存在公差的問題，使得光學調(diào)校上平添許多困難，且難以吻合理論推算值，進而導致發(fā)光效率不如預期，不僅在制造上難度及成本較高，也使得設計人員難以設計出理想的光源模塊且耗費許多時間成本。

因此，如何發(fā)展一種可改善上述習知技術缺陷，避免光點能量不均勻分布、減少公差問題、降低制造及時間成本且減低制造及設計難度的光源模塊及其所適用的投影裝置，實為目前尚待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的為提供一種光源模塊及其所適用的投影裝置，以解決傳統(tǒng)光源模塊發(fā)出的光點能量不均勻分布，階梯式反射鏡制造的公差問題，以及制造成本、時間及設計難度較高等缺點。

本發(fā)明的另一目的為提供一種光源模塊及其所適用的投影裝置，通過多個發(fā)光元件相對中心軸線呈環(huán)形對稱排列的設計，可于不通過階梯式反射鏡的情況下，有效避免制造的公差問題，進而達到降低制造及時間成本，以及減低制造及設計難度等功效。

本發(fā)明的另一目的為提供一種光源模塊及其所適用的投影裝置，通過入射至透鏡的多條光線相對于透鏡的圓心呈環(huán)形對稱排列的設計，可使多條光線穿透透鏡后具有相同的折射角，進而達到使聚焦后的聚焦光點能量均勻分布的功效。

本發(fā)明的另一目的為提供一種光源模塊及其所適用的投影裝置，利用每一個發(fā)光元件與相鄰的二個發(fā)光元件具有相垂直的光學極化方向，以及多條光線呈環(huán)形對稱穿透透鏡并聚焦的特性，可達到將各發(fā)光元件的橢圓形光點場形聚焦整合為圓形光點的功效。

本發(fā)明的另一目的為提供一種光源模塊及其所適用的投影裝置，引入將多個發(fā)光元件分為前排發(fā)光元件及后排發(fā)光元件的交錯排列方式，可達到有效縮小產(chǎn)品體積并利于輕薄化設計的功效。

為達上述目的，本發(fā)明的一較廣實施形式為提供一種光源模塊，適用于包括一透鏡的一投影裝置，該光源模塊至少包括：多個發(fā)光元件，相對于一中心軸線呈環(huán)形對稱排列，且發(fā)出多條光線至該透鏡；其中，入射至該透鏡的該多條光線相對于該透鏡的一圓心呈環(huán)形對稱排列，以使穿透該透鏡射出的該多條光線具有相同的折射角。

為達上述目的，本發(fā)明的另一較廣實施形式為提供一種投影裝置，至少包括：一透鏡；以及多個發(fā)光元件，相對于一中心軸線呈環(huán)形對稱排列，且發(fā)出多條光線至該透鏡；其中，入射至該透鏡的該多條光線相對于該透鏡的一圓心呈環(huán)形對稱排列，以使穿透該透鏡射出的該多條光線具有相同的折射角。

附圖說明

圖1A顯示傳統(tǒng)光源模塊發(fā)光及光路徑的示意圖。

圖1B顯示圖1A所示的光源模塊的右視圖。

圖2A顯示本發(fā)明較佳實施例的光源模塊結(jié)構示意圖。

圖2B顯示用以承載第2A圖所示的光源模塊的固定模具示意圖

圖3A顯示本發(fā)明較佳實施例的投影裝置的部分結(jié)構示意圖。