[發(fā)明專利]熒光劑色輪及其所適用的光源系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610387831.8
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN106019788B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設計）人: 王博;張克蘇;華健豪
• 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;F21V9/10;G02B27/10
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權代理有限公司72003
• 代理人: 馮志云,王芝艷

本發(fā)明是一件分案申請，原申請的申請日為2012年09月05日，申請?zhí)枮?01210324659.3，發(fā)明名稱為：熒光劑裝置及其所適用的光源系統(tǒng)及投影設備。

技術領域

本發(fā)明涉及一種熒光劑裝置，尤指一種通過涂布單一熒光劑以生成三原色光的熒光劑裝置及其所適用的光源系統(tǒng)及投影設備。

背景技術

近年來，各式各樣的投影設備，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。為節(jié)省電力消耗以及縮小裝置體積，目前的投影設備的光源系統(tǒng)(Illumination System)已使用固態(tài)發(fā)光元件，例如發(fā)光二極管或激光元件，來取代傳統(tǒng)的高密度氣體放電燈(HID Lamp)或高壓汞燈。

投影設備的光源系統(tǒng)需能發(fā)出紅光、綠光、藍光(R、G、B)等三原色光，然而固態(tài)發(fā)光元件的發(fā)光效率一般而言為藍光固態(tài)發(fā)光元件的發(fā)光效率最佳，因此目前的作法大多采用藍光固態(tài)發(fā)光元件配合波長轉換裝置，以將藍光的波長進行轉換，例如配合熒光劑色輪(Phosphor Wheel)來激發(fā)出各種顏色的光，藉此取代紅光固態(tài)發(fā)光元件或綠光固態(tài)發(fā)光元件直接發(fā)出紅光或綠光的方式，以提升光源系統(tǒng)整體的發(fā)光效率并降低成本。

一般而言，傳統(tǒng)的投影設備的光源系統(tǒng)大致可分為兩種類型，其一采用單一藍光固態(tài)發(fā)光元件配合具有多個區(qū)段的單一熒光劑色輪。請參閱圖1A及圖1B，其分別為傳統(tǒng)投影設備的結構示意圖以及第1A圖所示具有多個區(qū)段的熒光劑色輪的結構示意圖。如圖1A及圖1B所示，傳統(tǒng)的投影設備1以固態(tài)發(fā)光元件11發(fā)出藍光至包含第一區(qū)段121、第二區(qū)段122以及第三區(qū)段123的熒光劑色輪12。其中，第一區(qū)段121涂布綠色熒光劑，以將入射的藍光激發(fā)為綠光后射出，第二區(qū)段122涂布紅色熒光劑，以將入射的藍光激發(fā)為紅光后射出，以及第三區(qū)段123為透光材質(zhì)，以使藍光直接穿透并射出。換言之，固態(tài)發(fā)光元件11所發(fā)出的藍光直接穿透熒光劑色輪12或透過熒光劑色輪12轉換為綠光或紅光，進而發(fā)出三原色光進行投影，且于此類型的投影設備1中，以三原色光依序通過中繼模塊13入射至顯像裝置14，例如數(shù)字微鏡裝置(Digital Micromirror Device,DMD)、液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display,LCD)或液晶覆硅裝置(Liquid Crystal on Silicon,LCOS)等，再透過透鏡組15進行影像的縮放及對焦后，將影像投影于屏幕16上。

另一種傳統(tǒng)投影設備的光源系統(tǒng)采用多個藍光固態(tài)發(fā)光元件配合多個涂布單一熒光劑的熒光劑色輪。請參閱圖2A、圖2B及圖2C，其中圖2A為另一傳統(tǒng)投影設備的結構示意圖，圖2B為圖2A所示涂布單一熒光劑的第一熒光劑色輪的結構示意圖，以及圖2C為圖2A所示涂布單一熒光劑的第二熒光劑色輪的結構示意圖。如圖2A、圖2B以及圖2C所示，傳統(tǒng)投影設備2的第一熒光劑色輪22的區(qū)段221涂布紅色熒光劑，且第二熒光劑色輪24的區(qū)段241涂布綠色熒光劑，分別用以將入射光線激發(fā)而轉換為紅光及綠光。第一分色鏡210反射綠光且可使紅光穿透，且第二分色鏡211反射藍光且可使紅光及綠光穿透。因此，第一固態(tài)發(fā)光元件21所發(fā)出的藍光經(jīng)由第一熒光劑色輪22激發(fā)為紅光，并于穿透第一分色鏡210及第二分色鏡211后射向中繼模塊26。第二固態(tài)發(fā)光元件23所發(fā)出的藍光經(jīng)由第二熒光劑色輪24激發(fā)為綠光并受第一分色鏡210反射而射向第二分色鏡211，再于穿透第二分色鏡211后射向中繼模塊26。至于第三固態(tài)發(fā)光元件25所發(fā)出的藍光，直接受第二分色鏡211反射而射向中繼模塊26。前述的三原色光依序或同時通過中繼模塊26而入射至顯像裝置27，再透過透鏡組28進行影像的縮放及對焦后，將影像投影于屏幕29上。

傳統(tǒng)的投影設備雖可通過上述方式而以藍光固態(tài)發(fā)光元件取代紅光或綠光固態(tài)發(fā)光元件，然而于一些常見的投影設備及其光源系統(tǒng)中，以綠色熒光劑激發(fā)轉換而產(chǎn)生的綠光大部分都混有少許紅光而略呈偏黃色，使得成像顏色不純而降低影像質(zhì)量。同時，由于目前常見的紅色熒光劑對于藍光激光激發(fā)的飽和度較低，故被激發(fā)轉換為紅光的總光量有限，因此紅色熒光劑激發(fā)所產(chǎn)生的紅光有著會隨藍光激光驅(qū)動電流上升而衰減較快的問題，不僅造成紅光本身亮度及照度過低，更會連帶使光源系統(tǒng)的整體光線明暗度無法有效整合，進而影響總光輸出量度。

因此，如何發(fā)展一種可改善上述習知技術缺陷，并達到降低制造成本、簡化工藝、縮小產(chǎn)品尺寸、提升整體亮度，且提高色彩純度及影像質(zhì)量等功效的光源系統(tǒng)及其所適用的投影設備，實為目前尚待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容