投影机的制作方法

1.本发明系提供一种投影机，尤指一种可有效改善发光均匀度的投影机。


背景技术：

2.激光投影机一般使用蓝光激光源提供照明光束。照明光束需经由波长转换装置(如：局部覆萤光粉/量子点的色轮)转化为其它颜色的受激光束，再与照明光束进行合光以供使用。传统的合光模组系利用分光片反射照明光束经由部分的准直透镜而投往色轮，色轮具波长转换材质处相应生成受激光束，且受激光束可经由准直透镜直接投射到收光单元。此外，部份照明光束会穿越色轮无波长转换材质处，且经由另一部分的准直透镜投射到收光单元，并与受激光束合光。由此可知，照明光束与受激光束在合光时很难达到混和均匀，进而使传统激光投影机的投影画面具有较差色均匀度。


技术实现要素：

3.本发明提供一种可有效改善发光均匀度的投影机，以解决上述问题。
4.本发明提供一种投影投影机，该投影机包含有：光源模组，用来提供第一光束；准直透镜组，具有由轴所区隔的第一部份及第二部份，该第一光束穿透该第一部份；波长转换模组，用来接收来自该第一部份的该第一光束，且具有反射层及波长转换层，该反射层部分被该波长转换层覆盖；第一分光单元，设置相对于该准直透镜组的该第一部份，该第一分光单元用来反射该第一光束经该第一部份至未被该波长转换层覆盖的该反射层或该波长转换层，该反射层反射该第一光束成第二光束以通过该第二部份，该波长转换层受该第一光束激发生成第三光束通过该准直透镜组的该第一部份与该第二部份和该第一分光单元；以及第二分光单元，设置相对于该第二部份，该第二分光单元允许该第三光束及部分该第二光束通过而成第四光束，且反射部分该第二光束成第五光束而经该第一分光单元反射。
5.较佳的，该第二光束以第一比例穿透该第二分光单元，另以第二比例经该第二分光单元反射，且该第一比例与该第二比例相同或相异。
6.较佳的，该投影机还包含有：第一聚光模组，设置在该光源模组与该第一分光单元之间，用来收敛该第一光束的投射面积。
7.较佳的，该投影机另包含有：收光单元，用来接收该第三光束、该第四光束与该第五光束；以及第二聚光模组，设置在该收光单元与该第一分光单元和该第二分光单元之间。
8.较佳的，该第一分光单元与该第二分光单元为独立的两光学元件。
9.较佳的，该第一分光单元与该第二分光单元分别设置在光学元件的两相对表面。
10.较佳的，该第一分光单元与该第二分光单元的夹角小于预定角度。
11.较佳的，该准直透镜组包含至少一非球面镜。
12.较佳的，该第一光束、该第二光束与该第五光束各自为蓝光，该第三光束为黄光。
13.较佳的，该第一分光单元反射该蓝光且允许黄光穿透，该第二分光单元允许该蓝光部分反射及部分穿透且允许黄光穿透。
14.较佳的，该准直透镜组的该轴为该准直透镜组的中心轴。
15.较佳的，该波长转换层以该反射层的中心为基准形成该环状结构。
16.较佳的，该波长转换层以该反射层的中心为基准形成该环状结构。
17.较佳的，该波长转换模组为可转动的。
18.与现有技术相比，本发明的投影机利用第一分光单元将光源模组的输出光束(第一光束)经由准直透镜组的第一部份投射至波长转换模组；虽然激发生成的激发光束(第三光束)可通过准直透镜组的第一部份与第二部分，但是反射出来的反射光束(第二光束)只会通过准直透镜组的第二部分。故投影机进一步利用第二分光单元将仅通过准直透镜组第二部分的蓝光(第二光束)分成第四光束与第五光束两个行进方向，使其能与通过准直透镜组的第一部份与第二部分的黄光(第三光束)重合，让蓝光与黄光可以更均匀地混合，有效改善投影机的投影画面亮度均匀度。
附图说明
19.图1为本发明实施例的投影机的示意图。
20.图2为本发明实施例的波长转换模组的示意图。
21.图3为本发明实施例的第二分光单元的波长与穿透率的关系图。
22.图4为本发明另一实施例的投影机的示意图。
具体实施方式
23.为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
24.请参阅图1，图1为本发明实施例的投影机10的示意图。投影机10可包含光源模组12、准直透镜组14、波长转换模组16、第一分光单元18、第二分光单元20、第一聚光模组22、第二聚光模组24以及收光单元26。准直透镜组14可包含至少一个非球面镜，例如一个非球面镜、或是由一个非球面镜与一个球面镜组成。准直透镜组14的镜片组成不限于图1所示实施态样，端依设计需求而定。准直透镜组14系设置在波长转换模组16与该些分光单元18及20之间。准直透镜组14可具有由轴ax所区隔的第一部份28和第二部分30，且轴ax通常为准直透镜组14的中心轴。
25.请参阅图1与图2，图2为本发明实施例的波长转换模组16的示意图。波长转换模组16可具有反射层32以及波长转换层34。反射层32会直接反射光源模组12的输出光束，波长转换层34则会受到特定波长或波段的光束激发而生成其它波长或波段的光束。
26.在一实施例中，反射层32以盘状呈现，波长转换层34可为环状结构，以反射层32的中心c为基准设置在反射层32上。较佳的，反射层32被波长转换层34部分覆盖。较佳的，波长转换模组利用中心c为轴心进行高速旋转，让光源模组12的输出光束轮流投射在反射层32与波长转换层34上。在另一实施例中，反射层以条状呈现，波长转换层沿移动方向分布。较佳的，沿移动方向，反射层被波长转换层部分覆盖。较佳的，让光源模组12的输出光束轮流投射在反射层32与波长转换层34上。
27.在另一实施例中，反射层以筒状呈现，波长转换层沿反射层的柱面切向延伸为一高度较小的柱面。较佳的，波长转换层沿垂直于轴心的切线方向部分覆盖反射层。较佳的，
波长转换模组以筒状轴心高速转动，让光源模组12的输出光束轮流投射在反射层32与波长转换层34上。本发明不以次为限。
28.第一分光单元18位于较靠近光源模组12的位置，例如相对于准直透镜组14的第一部份28；第二分光单元20则处于较远离光源模组12的位置，例如相对于准直透镜组14的第二部分30。第一分光单元18能反射特定波长或波段的光束，且允许其它波长或波段的光束穿透；第二分光单元20则是允许特定波长或波段的光束部分反射及部分穿透，且允许其它波长或波段的光束穿透。第一聚光模组22可设置在光源模组12与第一分光单元18之间。第二聚光模组24可设置在收光单元26与两个分光单元18、20之间。
29.光源模组12用来提供第一光束b1；一般来说，第一光束b1为蓝光。第一光束b1经由第一聚光模组22而能收敛其投射面积，接着投射到第一分光单元18。第一分光单元18反射第一光束b1，使第一光束b1穿过准直透镜组14的第一部份28抵达波长转换模组16。若由波长转换模组16的反射层32接收第一光束b1，反射层32会反射第一光束b1形成第二光束b2；若由波长转换模组16的波长转换层34接收第一光束b1，波长转换层34则可受到第一光束b1的激发生成第三光束b3。在本发明实施例中，第二光束b2为蓝光，第三光束b3则可为黄光，然实际应用不限于此。
30.第二光束b2通过准直透镜组14的第二部分30而抵达第二分光单元20。第三光束b3则是通过准直透镜组14的第一部份28与第二部分30，抵达第一分光单元18和第二分光单元20。第二分光单元20会允许第三光束b3(黄光)和部分的第二光束b2(蓝光)通过而生成第四光束b4，并且反射部分的第二光束b2成为第五光束b5。第五光束b5(蓝光)会经由第一分光单元18反射，并与部分的第三光束b3(黄光)混和。因此，收光单元26可接收到第三光束b3、第四光束b4与第五光束b5形成混和光束，再将亮度均匀的混和光束导向其它部件以供应用。
31.请参阅图3，图3为本发明实施例的第二分光单元20的波长与穿透率的关系图。第二分光单元20允许第一比例的第二光束b2穿透，并反射第二比例的第二光束b2。第一比例与第二比例可能相同或相异。举例来说，本发明的实施态样可允许百分之五十的第二光束b2穿透第二分光单元20，另有百分之五十的第二光束b2经由第二分光单元20反射，亦即第一比例可相同于第二比例；然实际应用不限于此，例如第二分光单元20可允许百分之三十的第二光束b2穿透，并且反射百分之七十的第二光束b2，亦即第一比例与第二比例为不同的比值。
32.在图1所示实施例中，第一分光单元18和第二分光单元20为独立的两个光学元件；特别一提的是，第一分光单元18较佳可平行于第二分光单元20，或谓第一分光单元18与第二分光单元20之间的夹角小于预定角度。预定角度可能是五度或十度，可依蓝光的反射角度和/或黄光的激发角度而有所变化。投影机10首先利用第一分光单元18反射全部第一光束b1以投射到波长转换模组16。波长转换模组16的反射层32反射的第二光束b2仅通过准直透镜组的第二部份30。第二光束b2经第二分光单元20分成第四光束b4(穿透第二分光单元20)与第五光束(自第二分光单元20反射)两个行进方向，以使第二聚光模组24的上半部与下半部都有蓝光通过。另外，波长转换模组16的波长转换层34激发生成的第三光束可直接通过准直透镜组14的第一部份28与第二部分30、以及第一分光单元18和第二分光单元20，因此第二聚光模组24的上半部与下半部都会有黄光通过。
33.请参阅图4，图4为本发明另一实施例的投影机10’的示意图。本实施例中，与前揭实施例具有相同编号的元件具有相同的结构与功能，于此不再重复说明。本实施例与前揭实施例的差异在于，投影机10’可另包含光学元件36，设置在准直透镜组14、第一聚光模组22和第二聚光模组24之间。第一分光单元18’与第二分光单元20’可以是具有特定光学特性的料、薄膜或镜片等，分别布或安装在光学元件36的两相对表面。第一分光单元18’反射第一光束b1(蓝光)与第五光束b5(蓝光)，且允许第三光束b3(黄光)穿透；第二分光单元20’则允许第二光束b2(蓝光)部分穿透及部分反射，且另允许第三光束b3(黄光)穿透。
34.综上所述，本发明的投影机利用第一分光单元将光源模组的输出光束(第一光束)经由准直透镜组的第一部份投射至波长转换模组；虽然激发生成的激发光束(第三光束)可通过准直透镜组的第一部份与第二部分，但是反射出来的反射光束(第二光束)只会通过准直透镜组的第二部分。故投影机进一步利用第二分光单元将仅通过准直透镜组第二部分的蓝光(第二光束)分成第四光束与第五光束两个行进方向，使其能与通过准直透镜组的第一部份与第二部分的黄光(第三光束)重合，让蓝光与黄光可以更均匀地混合，有效改善投影机的投影画面亮度均匀度。
35.本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。