光源模塊與色輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光源模塊與色輪的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)隨著投影裝置的制造技術(shù)的提升，具輕薄短小的投影裝置已成為市場(chǎng)的主流，因此用以提供投影裝置的光束的光源模塊亦需趨向小尺寸發(fā)展，以配合投影裝置的尺寸的需求。然而一旦縮小了顯示光源模塊的體積，顯示光源模塊內(nèi)能夠擺放的元件便有限。如此一來(lái)，如何在有限的元件當(dāng)中，仍然維持高效率與低耗能的光源輸出，為目前業(yè)界努力改善的問(wèn)題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一目的是提供一種光源模塊，包含光源、色輪、致動(dòng)器與反射單元。光源提供具第一波段的光束。色輪于光路上與光源對(duì)應(yīng)設(shè)置，具有外圈與內(nèi)圈，內(nèi)圈的半徑小于外圈的半徑。色輪包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)與多個(gè)濾光區(qū)。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)置于外圈。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)用以將部分的第一波段光束轉(zhuǎn)換為第二波段光束。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，包含釔鋁石榴石(YAG)螢光粉。濾光區(qū)置于內(nèi)圈。濾光區(qū)分別用以過(guò)濾出所欲波段的光束。致動(dòng)器與色輪連結(jié)，用以驅(qū)動(dòng)色輪轉(zhuǎn)動(dòng)。反射單元于光路上與色輪對(duì)應(yīng)設(shè)置，用以反射穿透色輪外圈的光束至色輪內(nèi)圈。于同一時(shí)序中，光束打至色輪內(nèi)圈的位置介于光束打至色輪外圈的位置與色輪的軸心之間。
[0004]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，光源模塊還包括透鏡，用以聚焦入射色輪外圈的光束，并收集穿透色輪內(nèi)圈的光束。
[0005]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，光源模塊還包括透鏡，用以收集穿透色輪外圈的光束，并聚焦入射色輪內(nèi)圈的光束。
[0006]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，色輪還包括穿透區(qū)，置于色輪的外圈。
[0007]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，色輪還包括擴(kuò)散片，置于色輪內(nèi)圈，且毗鄰穿透區(qū)設(shè)置。
[0008]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，色輪還包括混光區(qū)，置于色輪外圈?；旃鈪^(qū)用以將部分的第一波段光束轉(zhuǎn)換為第三波段光束，且第三波段光束與第一波段光束一并混光為第四波段光束。
[0009]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，混光區(qū)的材料為鎦鋁石榴石(LuAG)、硅氧氮化物、硅氧化合物或上述的任意組合。
[0010]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，反射單元包含第一反射元件與第二反射元件。第一反射元件用以反射穿透色輪外圈的光束至第二反射元件，且第二反射元件用以將來(lái)自第一反射元件的光束反射至色輪內(nèi)圈。
[0011]本發(fā)明的另一目的是提供一種光源模塊，包含光源、色輪、致動(dòng)器、第一分光元件與第一反射元件。光源提供具第一波段的光束。色輪于光路上與光源對(duì)應(yīng)設(shè)置，具有外圈與內(nèi)圈，內(nèi)圈的半徑小于外圈的半徑。色輪包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)與多個(gè)濾光區(qū)。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)置于外圈。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)用以將部分的第一波段光束轉(zhuǎn)換為第二波段光束，并反射第二波段光束。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，且波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的材質(zhì)包含釔鋁石榴石(YAG)螢光粉。濾光區(qū)置于內(nèi)圈。濾光區(qū)分別用以過(guò)濾出所欲波段的光束。致動(dòng)器與色輪連結(jié)，用以驅(qū)動(dòng)色輪轉(zhuǎn)動(dòng)。第一分光元件于光路上設(shè)置于光源及色輪之間，容許第一波段光束通過(guò)，且反射第二波段光束。第一反射元件用以將來(lái)自第一分光元件的光束反射至色輪內(nèi)圈。于同一時(shí)序中，光束打至色輪內(nèi)圈的位置介于光束打至色輪外圈的位置與色輪的軸心之間。
[0012]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，光源模塊還包括透鏡，置于第一分光元件與色輪之間以及第一反射元件與色輪之間。
[0013]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，色輪還包括穿透區(qū)，置于色輪內(nèi)圈。
[0014]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，部分的第一波段光束能夠穿透色輪的部分波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)，且光源模塊還包括第二反射元件與第二分光元件。第二反射元件用以反射穿透色輪內(nèi)圈的光束。第二分光元件容許穿透波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)的光束通過(guò)，且反射來(lái)自第二反射元件的光束。
[0015]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，光源模塊還包括透鏡，置于第二反射元件與色輪之間以及第二分光元件與色輪之間。
[0016]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，色輪還包括擋光區(qū)，置于色輪內(nèi)圈，用以阻擋第二波段光束通過(guò)。
[0017]本發(fā)明的又一目的是提供一種色輪的制作方法，包含:制作多個(gè)扇形拼塊以及組合扇形拼塊以形成色輪。其中制作每一扇形拼塊包含:使用第一遮罩暴露出透明板的第一區(qū)域，并擋住透明板的第二區(qū)域，第一區(qū)域的半徑小于第二區(qū)域的半徑。形成濾光層于第一區(qū)域。去除第一遮罩。使用第二遮罩擋住第一區(qū)域，并暴露出第二區(qū)域。形成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料于第二區(qū)域。去除第二遮罩。
[0018]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料包含釔鋁石榴石(YAG)螢光粉。
[0019]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，制作每一扇形拼塊還包括在形成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料之前，形成反射膜或分色鏡于第二區(qū)域上。
[0020]在一或多個(gè)實(shí)施方式中，制作每一扇形拼塊還包括全面形成抗反射層于透明板上。
[0021]因本實(shí)施方式的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料包含釔鋁石榴石(YAG)螢光粉，因此只要單一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)即可搭配不同的濾光區(qū)，以得到不同波長(zhǎng)且符合色域需求的光束。另外，釔鋁石榴石螢光粉具有良好的散熱特性。再加上波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)置于色輪外圈，有利于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)整體的散熱。另一方面，因于同一時(shí)序中，光束打至色輪的內(nèi)圈的位置介于光束打至色輪的外圈的位置與色輪的軸心之間，因此有助于縮小光源模塊的整體體積。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的光源模塊的光路示意圖。
[0023]圖2為圖1的色輪的一實(shí)施方式的正視圖。
[0024]圖3為圖1的色輪的另一實(shí)施方式的正視圖。
[0025]圖4為圖1的光源模塊于其他時(shí)序時(shí)的光路示意圖。
[0026]圖5為圖1的色輪的又一實(shí)施方式的正視圖。
[0027]圖6A為本發(fā)明另一實(shí)施方式的光源模塊于多個(gè)時(shí)序的光路示意圖。
[0028]圖6B為圖6A的光源模塊于其他時(shí)序的光路示意圖。
[0029]圖7為圖6A的色輪的正視圖。
[0030]圖8A至圖8H為本發(fā)明一實(shí)施方式的色輪的制作方法于各步驟的工藝流程圖。
[0031]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0032]100:光源
[0033]150,950:色輪
[0034]152:軸心
[0035]160:外圈
[0036]162:波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)
[0037]163,963:波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料
[0038]比4、194:穿透區(qū)
[0039]166:混光區(qū)
[0040]180:內(nèi)圈
[0041]182、184、186、188:濾光區(qū)
[0042]192:擴(kuò)散片
[0043]196:擋光區(qū)
[0044]200:致動(dòng)器
[0045]250:反射單元
[0046]260,650:第一反射元件
[0047]270,750:第二反射元件
[0048]350、400:透鏡
[0049]450:第三反射元件
[0050]500:積分柱
[0051]600:第一分光兀件
[0052]700:第二分光元件
[0053]955:扇形拼塊
[0054]955’:透明板
[0055]957:抗反射層
[0056]960:第二區(qū)域
[0057]972:反射膜
[0058]980:第一區(qū)域
[0059]982:濾光層
[0060]M2:第二遮罩[0061 ] Ml:第一遮罩
[0062]P1、P2:位置
[0063]W:寬度
【具體實(shí)施方式】
[0064]以下將以附圖公開(kāi)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式，為明確說(shuō)明起見(jiàn)，許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說(shuō)明。然而，應(yīng)了解到，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說(shuō)，在本發(fā)明部分實(shí)施方式中，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡(jiǎn)化附圖起見(jiàn)，一些公知慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡(jiǎn)單示意的方式示出之。
[0065]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1與圖2，其中圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的光源模塊的光路示意圖，圖2為圖1的色輪150的一實(shí)施方式的正視圖。光源模塊包含光源100、色輪150、致動(dòng)器200與反射單元250。光源100提供具第一波長(zhǎng)的光束。色輪150于光路上與光源100對(duì)應(yīng)設(shè)置，色輪150具有外圈160與內(nèi)圈180，內(nèi)圈180的半徑小于外圈160的半徑。色輪150包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)162與多個(gè)濾光區(qū)，例如在圖2中，濾光區(qū)182、184、186與188置于色輪150的內(nèi)圈180，而這些濾光區(qū)182、184、186與188分別能夠過(guò)濾不同波段的光束并過(guò)濾出所欲波段的光束。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)162置于外圈160。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)162用以將部分的第一波段光束轉(zhuǎn)換為第二波段光束。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)