[發明專利]照明系統以及投影裝置

有效

• 申請號: 201610903394.0
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN106933012B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 黃冠達;翁銘璁;廖建中
• 申請（專利權）人: 中強光電股份有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李隆濤

一種照明系統包括一第一激光光源、一擴散片以及一光積分柱。第一激光光源用以產生一第一激光光束。擴散片位于第一激光光束的傳遞路徑上。光積分柱具有一入光面以及一出光面。擴散片位于第一激光光源與光積分柱之間。來自擴散片的第一激光光束由入光面進入光積分柱并由出光面離開光積分柱。光積分柱適于將第一激光光束轉換為一照明光束。入光面的面積大于出光面的面積。照明系統具有均勻的照明均勻度、低成本與長的使用壽命。一種投影裝置也被提出。

技術領域

本發明是有關于一種光學系統與顯示裝置，且特別是有關于一種照明系統以及投影裝置。

背景技術

近年來以發光二極管(light-emitting diode,LED)和激光二極管(laser diode)等固態光源為主的投影裝置漸漸在市場上占有一席之地。由于激光二極管具有高的發光效率，為了突破發光二極管的光源限制，漸漸發展了以激光光源激發熒光粉而產生投影機所需用的純色光源。此外，激光投影裝置除了可以使用激光光源激發熒光粉發光外，也可直接以激光作為投影機照明光源，并具有因應亮度需求而調整光源數目的優點，以達到各種不同亮度的投影機需求。因此，采用激光光源的光源系統的投影機架構具有非常大的潛力能夠取代傳統高壓汞燈的方式，而成為新一代主流投影機的光源。

一種已知的激光投影機使用激光光源并將其聚焦于熒光粉層上，以產生足夠的輸出熒光強度。然而，半導體激光所形成的光斑近似于橢圓形，且其光強度分布近似于高斯分布(Gaussian distribution)。另一方面，激光激發熒光粉后所發出的光束的光斑則是近似于圓形，且其光強度近似于朗伯分布(Lambertian distribution)。當激光光束與熒光粉被激發后所發出的光束被合光時，由于光斑形狀不同且光強度分布不同，將導致不均勻的照明，進而使激光投影裝置所投影出的影像畫面的色彩不均勻。

為了解決這個問題，一般而言，會設置朗伯擴散片(Lambertian diffuser)于激光光束的路徑上，并依據一般光學架構需求，匯聚激光光束于朗伯擴散片上。朗伯擴散片將激光光束擴開，而使得激光光束光斑形狀、大小以及光強度分布與熒光粉被激發后所發出的光束接近，以達到投影裝置的影像畫面色彩均勻的效果。然而，一般朗伯擴散片成本十分高昂。另外，由于光強度近似于高斯分布的激光光束所形成的光斑之中央的單位面積光強度較強，因此當激光光束直接匯聚在朗伯擴散片上時，其能量密度很高，使得朗伯擴散片有燒毀的風險。

“背景技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在“背景技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成本領域技術人員所知道的已知技術。在“背景技術”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被本領域技術人員所知曉或認知。

發明內容

本發明提供一種照明系統，其具有均勻的照明均勻度、低成本與長的使用壽命。

本發明提供一種投影裝置，其具有優質的影像品質、低成本與長的使用壽命。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特征中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種照明系統包括第一激光光源、擴散片以及光積分柱。第一激光光源適于產生第一激光光束。擴散片位于第一激光光束的傳遞路徑上。光積分柱具有入光面以及出光面。擴散片位于第一激光光源與光積分柱之間，其中來自擴散片的第一激光光束由入光面進入光積分柱并由出光面離開光積分柱，且光積分柱用于將第一激光光束轉換為照明光束，光積分柱的入光面的面積大于光積分柱的出光面的面積。