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CN107203088B - 波长转换结构与投影装置 - Google Patents

波长转换结构与投影装置 Download PDF

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CN107203088B
CN107203088B CN201610156754.5A CN201610156754A CN107203088B CN 107203088 B CN107203088 B CN 107203088B CN 201610156754 A CN201610156754 A CN 201610156754A CN 107203088 B CN107203088 B CN 107203088B
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Abstract

本发明公开了一种波长转换结构与投影装置，其中，波长转换结构用于配置在投影装置的光源所发出的照明光束的传递路径上。波长转换结构包括转盘、波长转换物质以及散射反射物质。转盘具有光转换区及非光转换区，光转换区环绕非光转换区。波长转换物质配置于转盘上，并对位于光转换区。波长转换物质的能隙小于照明光束中的光子能量。散射反射物质配置于转盘上，并对位于光转换区，且不对位于非光转换区。散射反射物质的能隙大于照明光束中的光子能量。从而本发明的投影装置具有良好的发光效率及可靠度，并且其所投影出来的影像品质良好。

Description

波长转换结构与投影装置
技术领域
本发明涉及一种波长转换结构与投影装置。
背景技术
投影机为一种用以产生大尺寸画面的显示装置，其成像原理是将光源模组所提供的照明光束藉由光阀转换成影像光束后，再将影像光束透过镜头投射到荧幕以形成影像。投影机对于资讯的传递起了非常大的作用，因此被广泛地用于许多领域。举例而言，使用者利用投影机并搭配投影屏幕，以配合影像源提供影像信息的内容做图式画面的呈现。
通常来说，投影机利用激光二极管(Laser Diode)所发出的激光光来激发荧光轮中的荧光粉，藉由激发荧光粉以使荧光粉提供不同颜色的激发光束。传统上，透过带有白色多孔陶瓷材料的胶体涂布于荧光轮转盘上，再将荧光胶涂布于白色多孔陶瓷材料上。然而，这样的荧光轮衍生了以下问题。带有白色多孔陶瓷材料的胶体多少决定了荧光轮的信赖度以及发光效率，若带有白色多孔陶瓷材料的胶体中的白色多孔陶瓷材料的比例低(胶体比例较多)，则其散射或反射的效果不佳；相对而言，若带有白色多孔陶瓷材料的胶体中的白色多孔陶瓷材料的比例高(胶体比例较低)，则带有白色多孔陶瓷材料的胶体附着于转盘的附着性较差。此外，由于带有白色多孔陶瓷材料的胶体裸露于空气等环境介质中，当荧光轮旋转时会导致白色多孔陶瓷材料掉落于投影机的镜头上，除了会影响荧光轮本身的发光效率及可靠度，同时也会使投影机的发光效率、可靠度以及其所投影出来的影像品质下降。
另外，由于高能量的激光光持续照射荧光轮时会产生大量的热能，而导致荧光轮中的荧光粉发生热消光(Thermal Quenching)的现象，即荧光轮的光转换能力随着温度提高而大幅下降的现象。综合以上，如何解决上述问题，实为目前本领域研发人员研发的重点之一。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中普通技术人员所知道的公知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中普通技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种波长转换结构，其具有良好的发光效率以及可靠度。
本发明提供一种投影装置，其具有上述的波长转换结构，并具有良好的发光效率以及可靠度。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种波长转换结构，其用于配置在投影装置的光源所发出的照明光束的传递路径上。波长转换结构包括转盘、波长转换物质以及散射反射物质。转盘具有光转换区及非光转换区，光转换区环绕非光转换区。波长转换物质配置于转盘上，并对位于光转换区，其中波长转换物质的能隙小于照明光束中的光子能量。散射反射物质配置于转盘上，并对位于光转换区，且不对位于非光转换区，其中散射反射物质的能隙大于照明光束中的光子能量。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影装置，其包括照明系统、光阀以及成像系统。照明系统包括光源以及上述的波长转换结构。光源提供照明光束。上述的波长转换结构配置在光源所发出的照明光束的传递路径上。光阀将来自上述的波长转换结构的转换光束转换为影像光束。成像系统配置于影像光束的传递路径上。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本发明的实施例的波长转换结构中的波长转换物质及散射反射物质皆对位于光转换区，且散射反射物质不对位于非光转换区，因此散射反射物质裸露于环境介质(例如是空气)的机率较低，大幅降低了散射反射物质掉落的情况。因此本发明的实施例的波长转换结构具有良好的发光效率及可靠度。进一步来说，至少因为本发明的实施例的投影装置包括上述的波长转换结构，本发明的实施例的投影装置可以大幅地避免散射反射物质掉落于投影装置中的其他元件(例如是投影镜头)的情形，因此本发明的实施例的投影装置具有良好的发光效率及可靠度，并且其所投影出来的影像品质良好。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1A与图1B分别为本发明不同实施例的投影装置的方块图。
图2A是依照本发明的一实施例的一种波长转换结构的构造图。
图2B为图2A的波长转换结构的爆炸图。
图2C为图2A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。
图2D为图2C中区域A的放大剖面示意图。
图3A是依照本发明的另一实施例的一种波长转换结构的构造图。
图3B为图3A的波长转换结构的爆炸图。
图3C为图3A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。
图3D为图3C中区域A的放大剖面示意图。
图4A是依照本发明的又一实施例的一种波长转换结构的构造图。
图4B为图4A的波长转换结构的爆炸图。
图4C为图4A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。
图4D为图4C中区域A的放大剖面示意图。
图5A是依照本发明的再一实施例的一种波长转换结构的构造图。
图5B为图5A的波长转换结构的爆炸图。
图5C为图5A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。
图5D为图5C中区域A的放大剖面示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1A与图1B分别为本发明不同实施例的投影装置的方块图。
请参照图1A，本实施例的投影装置200a包括照明系统210、光阀220(Light Value)以及成像系统230。具体而言，照明系统210包括光源212以及波长转换结构100。照明系统210中的光源212提供照明光束IL。波长转换结构100配置在来自光源212所发出的照明光束IL的传递路径上。光阀220配置在来自波长转换结构100的转换光束IL’的路径上，并将来自波长转换结构100的转换光束IL’转换为影像光束B。
在本实施例中，波长转换结构100用以将来自光源212所发出的照明光束IL依序转换成多种不同颜色(例如是红光、绿光、黄光)的转换光束IL’，但不以此为限。举例来说，转换光束IL’可包括部分照明光束IL，例如部分照明光束IL为蓝光，可透过具有扩散功能的光学组件进行转换后与多种不同颜色的光束形成转换光束IL’，上述内容可根据技术人员的设计而定。随后，光阀220可将依序来自波长转换结构100的不同颜色的转换光束IL’转换成影像光束B，再藉由成像系统230依序投射出影像光束B，以在荧幕上产生影像画面。
具体而言，在本实施例中，光源212例如是激光二极管(Laser Diode)或者是发光二极管(Light Emitting Diode)，且光源212例如是用以发出蓝光、紫光或者是其他短波长的光，本发明并不限于此。波长转换结构100例如是荧光轮(Phosphor Wheel)，本发明并不限于此。光阀220例如是数字微镜元件(Digital Micro-mirror Device,DMD)或者是硅基液晶面板(Liquid-crystal-on Silicon Panel,LCOS panel)，本发明并不限于此。成像系统230例如是投影镜头(Projection Lens)，本发明并不限于此。
在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的部分内容，省略了相同技术内容的说明，关于相同的元件名称可以参考前述实施例的部分内容，下述实施例不再重复赘述。
请参照图1B，图1B中的投影装置200b大致类似于图1A中的投影装置200a，其主要差异在于：图1B中的投影装置200b还包括色轮214(Filter Wheel)。具体而言，投影装置200b中的照明系统210b包括色轮214，色轮214配置在来自波长转换结构100的转换光束IL’的传递路径上。色轮214用以滤光，以使来自波长转换结构100的转换光束IL’形成至少一色光束CL。详言之，色轮214例如是包括至少一个滤光元件(例如是彩色滤光片(ColorFilter))，其可以对光的不同波段进行选择性地过滤。更具体来说，色轮214配置于波长转换结构100与光阀220之间，且光阀220配置在来自于色轮214的至少一色光束CL的传递路径上，光阀220将来自色轮214的至少一色光束CL转换为影像光束B。成像系统230配置于影像光束B的传递路径上。在本实施例中，光阀220可依序将不同颜色的至少一色光CL或者是将部分的照明光束IL(例如直接来自于波长转换结构100的部分照明光束IL)转换成不同颜色的影像光束B，再藉由成像系统230投射出不同颜色的影像光束B。
在下文中会详细地说明上述实施例中的投影装置200a、200b中的波长转换结构100。
图2A是依照本发明的一实施例的一种波长转换结构的构造图。图2B为图2A的波长转换结构的爆炸图。图2C为图2A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。图2D为图2C中区域A的放大剖面示意图。
请同时参照图2A、图2B、图2C以及图2D，上述实施例中的投影装置200a、200b中的波长转换结构100例如是如图2A至图2D所示的波长转换结构100a。在本实施例中，波长转换结构100a包括转盘110、波长转换物质120以及散射反射物质130。转盘110具有光转换区112及非光转换区114。光转换区112环绕非光转换区114。波长转换物质120配置于转盘110上，并对位于光转换区112，其中波长转换物质120的能隙小于照明光束IL中的光子能量。散射反射物质130配置于转盘110上，并对位于光转换区112，且不对位于非光转换区114，其中散射反射物质130的能隙大于照明光束IL的光子能量。具体来说，在本实施例中，散射反射物质130夹设于转盘110与波长转换物质120之间。
在本实施例中，转盘110材质例如是金属、耐高温材料、附着性佳的胶类材料或者是高导热系数材料。具体而言，用于制作转盘110的金属材料例如是铝合金、金属、金属合金。用于制作转盘110的耐高温材料例如是铝合金、玻璃、氧化铝、氮化铝、陶瓷、金属合金。用于制作转盘110的附着性佳的胶类材料例如是硅胶、环氧树酯、无机胶。用于制作转盘的110高导热系数材料例如是铝合金、石墨、玻纤、金属合金。然而，上述材料为举例说明，本发明并不限制转盘的材料。
在本实施例中，由于转盘110以金属材料或者是高导热系数材料制作，因此可以大幅提升波长转换结构100a的散热能力，从而使波长转换结构100a的发光效率以及信赖度提升。此外，由于本实施例的转盘110以耐高温材料制作，在高温下的波长转换结构100a则可以保持一定的结构强度，可使波长转换结构100a的信赖度提升。再者，由于本实施例的转盘110以接着性佳的胶类材料制作，则可以大幅提升转盘110与波长转换物质120及散射反射物质130之间的附着性，也可使波长转换结构100a的信赖度提升。
在本实施例中，波长转换物质120例如是荧光层(Fluorescent Layer)。在其他的实施例中，波长转换物质120例如是包覆(Encapsulate)量子点(Quantum Dot,QD)的光学胶(Optical Clear Adhesive,OCA)层或者是其他包覆具有波长转换能力的材料的光学胶层，本发明并不限于此。
在本实施例中，散射反射物质130例如是包覆氧化物颗粒、金属合金颗粒或其组合的光学胶层。更具体而言，氧化物颗粒的材质例如是二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、二氧化锆(ZrO2)、硫酸钡(BaSO4)，金属合金颗粒的材质例如是铝钛合金(Ti/Al)，本发明并不限于此。
在本实施例中，由于波长转换物质120及散射反射物质130皆对位于光转换区112，且散射反射物质130不对位于非光转换区114，因此散射反射物质130裸露于环境介质(例如是空气)的机率极低，大幅降低了散射反射物质在波长转换结构100a旋转时飞出掉落的情况。因此本实施例的波长转换结构100a具有良好的发光效率及可靠度。进一步来说，由于本实施例的投影装置200a、200b包括上述的波长转换结构100a，本实施例的投影装置200a、200b可以大幅地避免散射反射物质掉落于投影装置200a、200b中的其他元件(例如是投影镜头)的情形，因此，本实施例的投影装置200a、200b具有良好的发光效率及可靠度，并且其所投影出来的影像品质良好。
请参照图2D，进一步来说，在本实施例中，波长转换物质120包覆(Encapsulate)散射反射物质130。具体而言，散射反射物质130具有顶面132、相对于顶面132的底面134以及彼此相对的两侧面131、133，其中两侧面131、133分别连接顶面132与底面134。详言之，波长转换物质120与散射反射物质130的顶面132以及散射反射物质130两侧面131、133连接，而散射反射物质130的底面134则是与转盘110连接，且波长转换物质120也与转盘110连接。在本实施例中，散射反射物质130附着于转盘110，且波长转换物质120还提供散射反射物质130额外的附着力，以使散射反射物质130处于稳定的位置。如此观之，透过波长转换物质120包覆散射反射物质130的两侧面131、133以使散射反射物质130包覆于波长转换物质120与转盘110之间，即散射反射物质130被波长转换物质120与转盘110两者所共同包覆。于是，当转盘110快速旋转时，波长转换物质120更可以避免散射反射物质130的两侧面131、133飞散(Splitting)。是以，本实施例的波长转换结构100a以及本实施例中的投影装置200a、200b的发光效率以及可靠度可以进一步地提升。
另一方面，在本实施例中，转盘110还具有开口111，开口111连接于光转换区112以共同环绕非光转换区114。如此一来，当来自光源112的照明光束IL传递至波长转换结构100a时，一部分的照明光束IL会传递至波长转换结构100a的波长转换物质120，而一部分的照明光束IL则会通过此开口111以穿透波长转换结构100a。
在本实施例中，转盘110的非光转换区114包括金属环R，金属环R位于波长转换结构100a的中央处。在本实施例中，金属环R具有贯孔P，波长转换结构100a的转轴O例如是通过贯孔P的中心。波长转换结构100a例如是藉由驱动单元(未示出，例如是马达)驱动，被驱动单元驱动后的波长转换结构100a用于对此转轴O进行旋转，以带动波长转换物质120旋转，如此可使照明光束IL依序被波长转换结构100a转换成不同颜色的转换光束IL’。
承上所述，在本实施例中，由于波长转换物质120的能隙小于照明光束IL中的光子能量，因此波长转换物质120可以被照明光束IL所激发并使照明光束IL转换成不同颜色的转换光束IL’。相对而言，由于散射反射物质130的能隙大于照明光束IL的光子能量，因此散射反射物质130则不会被照明光束IL所激发。具体而言，散射反射物质130是用于散射或反射照明光束IL。
在本实施例中，由于散射反射物质130夹设于转盘110与波长转换物质120之间，因此照明光束IL传递至波长转换结构100a时会先传递至波长转换物质120。在本实施例中，波长转换物质120中的光学胶为具有低折射率的光学胶，其折射率例如是落在1.3至1.6的范围内，以使绝大部分的照明光束IL会在波长转换物质120内传递。如此一来，绝大部分的照明光束IL使波长转换物质120激发，波长转换物质120将照明光束IL转换成不同颜色的转换光束IL’。随后，转换后的转换光束IL’出射于波长转换物质120，并传递至散射反射物质130，而散射反射物质130再将转换后的转换光束IL’散射或反射，以使转换后的转换光束IL’出射于波长转换结构100a。
详细来说，波长转换物质120具有至少一个波长转换区。在本实施例中的波长转换物质120例如是包括两个波长转换区120R1以及120R2。对位于波长转换区120R1的波长转换物质120例如是掺杂有绿色荧光粉的荧光胶层，而对位于波长转换区120R2的波长转换物质120则例如是掺杂有黄色荧光粉的荧光胶层，本发明并不限于此。在本实施例中，部分的照明光束IL传递至对位于波长转换区120R1的波长转换物质120，因此，此部分的照明光束IL则转换为绿光转换光束IL’。在本实施例中，部分的照明光束IL传递至对位于波长转换区120R2的波长转换物质120，因此，部分的照明光束IL则转换为黄光转换光束IL’。本实施例的波长转换结构100a例如可应用于图1B所示的投影装置200b中。在图1B所示的投影装置200b中，光源212例如发出蓝光且通过转盘110的开口111的照明光束IL例如是蓝光，色轮214例如是包括红光彩色滤光片与绿光彩色滤光片等，因此绿光转换光束IL’与至少部分的黄光转换光束IL’会被色轮214过滤而形成红光色光束与绿光色光束(如图1B的色光束CL)。另一实施例，在色轮214上可设置透光片或者具有散射结构的透光片，让蓝光照明光束IL通过。由上述可知，本实施例的投影装置100a中波长转换物质120上的不同波长转换区120R1、120R2搭配色轮214，如此可以仅藉由两种荧光粉而达到红光、蓝光、绿光三种色光的效果。
又一未示出的实施例中，波长转换物质120例如是具有单一个波长转换区，而对位于此波长转换区的波长转换物质120则是掺杂有黄色荧光粉的荧光胶层，本发明并不限于此。在本实施例中，部分的照明光束IL传递至对位于波长转换区的波长转换物质120，因此，部分的照明光束IL则转换为黄光转换光束IL’。本实施例的波长转换结构例如可应用于图1B所示的投影装置200b中。在图1B所示的投影装置200b中，光源212例如发出蓝光且通过转盘110的开口111的照明光束IL例如是蓝光，色轮214例如是包括红光彩色滤光片以及绿光彩色滤光片，因此部分黄光转换光束IL’会被色轮214过滤形成红光色光束或绿光色光束(如图1B的色光束CL)，由上述可知，本实施例的投影装置100a中波长转换物质120上的单一个波长转换区搭配色轮214，如此可以仅藉由一种荧光粉而达到红光、蓝光、绿光三种色光的效果。
再一未出示的实施例中，对位于波长转换区120R1的波长转换物质120例如是掺杂有绿色荧光粉的荧光胶层，而对位于波长转换区120R2的波长转换物质120则例如是掺杂有红色荧光粉的荧光胶层，本发明并不限于此。本实施例的波长转换结构例如可应用于图1A所示的投影装置200a中。如此一来，在图1A所示的投影装置200a中，光源212例如发出蓝光且通过转盘110的开口111的照明光束IL例如是蓝光，部分的照明光束IL分别激发对位于波长转换区120R1的波长转换物质120以及对位于波长转换区120R2的波长转换物质120，以分别产生绿光转换光束IL’与红光转换光束IL’。由上述可知，本实施例的投影装置100a中波长转换物质120上的波长转换区藉由两种荧光粉且无需藉由色轮214而可达到红光、蓝光、绿光三种色光的效果。
图3A是依照本发明的另一实施例的一种波长转换结构的构造图。图3B为图3A的波长转换结构的爆炸图。图3C为图3A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。图3D为图3C中区域A的放大剖面示意图。
请同时参照图3A、图3B、图3C以及图3D，上述实施例中的投影装置200a、200b中的波长转换结构100例如是如图3A至图3D所示的波长转换结构100b。图3A至图3D所示的波长转换结构100b类似于图2A至图2D所示的波长转换结构100a，其主要差异在于：波长转换结构100b还包括另一波长转换物质，另一波长转换物质与散射反射物质混合成混合物180，且另一波长转换物质的能隙小于照明光束IL中的光子能量。如此一来，此混合物180同时具有散射反射的功能以及波长转换的功能。此外，在本实施例中，转盘110还具有抗反射物质115。转盘110具有开口111，而透光材料111T(如图3C所示)对应设置于开口111内，透光材料111T朝向光源112的表面及/或背对光源112的表面设置抗反射物质(Anti-ReflectionMaterial)115。
在本实施例中，波长转换物质120中的荧光粉例如是黄光荧光粉，而另一波长转换物质的荧光粉例如是另一黄光荧光粉，波长转换物质120中的黄光荧光粉与另一波长转换物质的黄光荧光粉主要差异在于两者受激发而放出的黄光中心波长不同。在其他实施例中，另一波长转换物质的荧光粉亦可以是蓝光荧光粉、绿光荧光粉、红光荧光粉或者是其他颜色的荧光粉，本发明并不限于此。
另一方面，在本实施例中，转盘110的开口111内设置透光材料111T，可以使得转盘110旋转时的噪音大幅地降低。在本实施例中，由于透光材料111T的表面设置有抗反射物质115，因此当照明光束IL传递至抗反射物质115时，照明光束IL几乎不会被反射，以达到实质上完全穿透抗反射物质115以及透光材料111T的效果。在本实施例中，透光材料111T例如是玻璃(Glass)，抗反射物质115例如是抗反射镀膜。
图4A是依照本发明的又一实施例的一种波长转换结构的构造图。图4B为图4A的波长转换结构的爆炸图。图4C为图4A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。图4D为图4C中区域A的放大剖面示意图。
请同时参照图4A、图4B、图4C以及图4D，上述实施例中的投影装置200a、200b中的波长转换结构100例如是如图4A至图4D所示的波长转换结构100c。图4A至图4D所示的波长转换结构100c类似于图2A至图2D所示的波长转换结构100a，其主要差异在于：波长转换结构100c还包括第一固定结构150以及第二固定结构160。在本实施例中，第一固定结构150以及第二固定结构160夹设于波长转换物质120与转盘110之间，第一固定结构150沿着散射反射物质130的外周缘137环绕非光转换区114，第二固定结构160沿着散射反射物质130的内周缘139环绕非光转换区114。由图4D可看出，在本实施例中，散射反射物质130、第一固定结构150以及第二固定结构160位于同一层。也就是说，散射反射物质130夹设于第一固定结构150与第二固定结构160之间。整体来说，散射反射物质130、第一固定结构150以及第二固定结构160则是夹设于波长转换物质120与转盘110之间。此外，在本实施例中，转盘110还具有光反射物质117，当部分的照明光束IL传递至光反射物质117时，照明光束IL会被光反射物质117反射。
请再参照图4D，在本实施例中，第一固定结构150与散射反射物质130的侧面(即外周缘)137连接，第二固定结构160与散射反射物质130的侧面(即内周缘)139连接，波长转换物质120则与散射反射物质130的顶面132连接，转盘110则与散射反射物质130的底面134连接，且转盘110也与第一固定结构150和第二固定结构160连接。换言之，在本实施例中，第一固定结构150、第二固定结构160以及波长转换物质120包覆散射反射物质130。如此一来，散射反射物质130附着于转盘110，且第一固定结构150与第二固定结构160还提供了散射反射物质130额外的附着力，以使散射反射物质130处于较为稳定的位置。此外，波长转换物质120也分别与第一固定结构150以及第二固定结构160连接，因此波长转换物质120不容易掉落。如此观之，透过波长转换物质120、第一固定结构150与第二固定结构160包覆散射反射物质130的两侧面(即内外周缘)139、137以使散射反射物质130包覆于波长转换物质120、第一固定结构150与第二固定结构160之间，即散射反射物质130被波长转换物质120、第一固定结构150、第二固定结构160与转盘110四者所共同包覆。于是，当转盘110旋转时，第一固定结构150与第二固定结构160还可以避免散射反射物质130的两侧面131、133掉落，并且也大幅地降低波长转换物质120掉落的机率。因此，本实施例的波长转换结构100c具有良好的发光效率及可靠度。进一步来说，至少因为本实施例的投影装置200a、200b包括上述的波长转换结构100c，当波长转换结构100c旋转时，本实施例的投影装置200a、200b可以大幅地避免散射反射物质掉落或飞散以影响投影装置200a、200b中的其他元件(例如是投影镜头)的效能表现，因此本实施例的投影装置200a、200b具有良好的发光效率及可靠度，并且其所投影出来的影像品质良好。
承上述，具体来说，在本实施例中，第一固定结构140以及第二固定结构150例如是具有低折射率的光学胶，其折射率例如是落在1.3至1.6的范围内。
图5A是依照本发明的再一实施例的一种波长转换结构的构造图。图5B为图5A的波长转换结构的爆炸图。图5C为图5A中波长转换结构的线C-C的剖面示意图。图5D为图5C中区域A的放大剖面示意图。
请同时参照图5A、图5B、图5C以及图5D，上述实施例中的投影装置200a、200b中的波长转换结构100例如是如图5A至图5D所示的波长转换结构100e。图5A至图5D所示的波长转换结构100e类似于图3A至图3D所示的波长转换结构100b，其主要差异在于：波长转换物质与散射反射物质混合成一混合物190。如此一来，此混合物190同时具有散射反射的功能以及波长转换的功能，更避免了多层涂布而造成的层与层之间的键结性不佳的疑虑，因此本实施例的波长转换结构100e具有良好的可靠度。此外，由于制程简单，因此本实施例的波长转换结构100e可以大幅地降低制造成本。进一步来说，至少因为本实施例的投影装置200a、200b包括上述的波长转换结构100e，本实施例的投影装置200a、200b具有良好的可靠度以及低的制造成本。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本发明的实施例的波长转换结构中的波长转换物质及散射反射物质皆对位于光转换区，且散射反射物质不对位于非光转换区，因此散射反射物质裸露于环境介质(例如是空气)的机率较低，大幅降低了散射反射物质掉落的情况。因此本发明的实施例的波长转换结构具有良好的发光效率及可靠度。进一步来说，至少因为本发明的实施例的投影装置包括上述的波长转换结构，当波长转换结构100c旋转时，本发明的实施例的投影装置可以大幅地避免散射反射物质掉落或飞散以影响投影装置中的其他元件(例如是投影镜头)的效能表现，因此本发明的实施例的投影装置具有良好的发光效率及可靠度，并且其所投影出来的影像品质良好。
再者，在本发明的实施例的波长转换结构中，波长转换物质包覆散射反射物质。另一方面，在本发明的实施例的波长转换结构中，波长转换结构还包括第一固定结构以及第二固定结构。第一固定结构沿着散射反射物质的外周缘环绕非光转换区，第二固定结构沿着散射反射物质的内周缘环绕非光转换区。如此一来，散射反射物质一方面会附着于转盘，并且，波长转换物质或者是第一固定结构与第二固定结构则还提供了散射反射物质额外的附着力，以使散射反射物质处于较为稳定的位置。如此观之，当转盘旋转时，波长转换物质或者是第一固定结构与第二固定结构还可以确保散射反射物质不会从其两侧面掉落。因此本发明的实施例中的波长转换结构以及投影装置的发光效率以及可靠度可以再进一步地提升。
此外，在本发明的实施例的波长转换结构中，波长转换物质与散射反射物质混合成混合物。如此一来，此混合物同时具有散射反射的功能以及波长转换的功能，更避免了多层涂布而造成的层与层之间的键结性不佳的疑虑，因此本发明的实施例的波长转换结构具有良好的可靠度。此外，由于制程简单，本发明的实施例的波长转换结构可以大幅地降低制造成本。进一步来说，至少因为本发明的实施例的投影装置包括上述的波长转换结构，因此本发明的实施例的投影装置具有良好的可靠度以及低的制造成本。整体而言，本发明的实施例可改善波长转换结构发生热消光(Thermal Quenching)的现象。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求及发明内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(Element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
【符号说明】
100、100a、100b、100c、100d、100e：波长转换结构
110：转盘
111：开口
111T：透光材料
112：光转换区
114：非光转换区
115：抗反射物质
117：光反射物质
120：波长转换物质
120R1、120R2：波长转换区
130：散射反射物质
131、134：侧面
132：顶面
134：底面
137：外周缘
139：内周缘
150：第一固定结构
160：第二固定结构
180、190：混合物
200a、200b：投影装置
210、210b：照明系统
212：光源
220：光阀
230：成像系统
240：色轮
A：区域
B：影像光束
C-C：线
CL：色光束
IL：照明光束
IL’：转换光束
O：转轴
P：贯孔
R：金属环

Claims (15)

1.一种投影装置，包括照明系统、光阀以及成像系统，其中，其特征在于，
该照明系统包括光源和波长转换结构，
该光源提供照明光束，
该波长转换结构配置在该光源所发出的该照明光束的传递路径上，该波长转换结构包括：
转盘，具有光转换区及非光转换区，该光转换区环绕该非光转换区；
波长转换物质，配置于该转盘上，并对位于该光转换区，其中该波长转换物质的能隙小于该照明光束中的光子能量；以及
散射反射物质，配置于该转盘上，并对位于该光转换区，且不对位于该非光转换区，其中该散射反射物质的能隙大于该照明光束中的光子能量，
其中该散射反射物质夹设于该转盘与该波长转换物质之间，且该散射反射物质具有顶面、相对于该顶面的底面、以及彼此相对的两侧面，其中该两侧面分别连接该顶面与该底面，且该波长转换物质与该散射反射物质的该顶面以及该散射反射物质的该两侧面连接，该散射反射物质的该底面与该转盘连接；
该光阀将来自该波长转换结构的转换光束转换为影像光束，
该成像系统配置于该影像光束的传递路径上。
2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该波长转换物质包覆该散射反射物质。
3.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该波长转换结构还包括另一波长转换物质，其中该另一波长转换物质与该散射反射物质混合成混合物，且该另一波长转换物质的能隙小于该照明光束中的光子能量。
4.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该波长转换结构还包括：
第一固定结构与第二固定结构，夹设于该波长转换物质与该转盘之间，其中该第一固定结构沿着该散射反射物质的外周缘环绕该非光转换区，该
第二固定结构沿着该散射反射物质的内周缘环绕该非光转换区。
5.根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于，该散射反射物质、该第一固定结构以及该第二固定结构位于同一层。
6.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该转盘还具有开口，该开口连接于该光转换区以共同环绕该非光转换区。
7.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该转盘还具有光反射物质，该光反射物质连接于该光转换区以共同环绕该非光转换区。
8.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，还包括色轮，该色轮配置于来自该波长转换结构的该转换光束的传递路径上，其中该光阀将来自于该色轮的至少一色光束转换为该影像光束。
9.一种波长转换结构，用于配置在投影装置的光源所发出的照明光束的传递路径上，其特征在于，该波长转换结构包括：
转盘，具有光转换区及非光转换区，该光转换区环绕该非光转换区；
波长转换物质，配置于该转盘上，并对位于该光转换区，其中该波长转换物质的能隙小于该照明光束中的光子能量；以及
散射反射物质，配置于该转盘上，并对位于该光转换区，且不对位于该非光转换区，其中该散射反射物质的能隙大于该照明光束中的光子能量，
其中该散射反射物质夹设于该转盘与该波长转换物质之间，且该散射反射物质具有顶面、相对于该顶面的底面、以及彼此相对的两侧面，其中该两侧面分别连接该顶面与该底面，且该波长转换物质与该散射反射物质的该顶面以及该散射反射物质的该两侧面连接，该散射反射物质的该底面与该转盘连接。
10.根据权利要求9所述的波长转换结构，其特征在于，该波长转换物质包覆该散射反射物质。
11.根据权利要求9所述的波长转换结构，其特征在于，还包括另一波长转换物质，其中该另一波长转换物质与该散射反射物质混合成混合物，且该另一波长转换物质的能隙小于该照明光束中的光子能量。
12.根据权利要求9所述的波长转换结构，其特征在于，还包括：
第一固定结构与第二固定结构，夹设于该波长转换物质与该转盘之间，其中该第一固定结构沿着该散射反射物质的外周缘环绕该非光转换区，该
第二固定结构沿着该散射反射物质的内周缘环绕该非光转换区。
13.根据权利要求12所述的波长转换结构，其特征在于，该散射反射物质、该第一固定结构以及该第二固定结构位于同一层。
14.根据权利要求9所述的波长转换结构，其特征在于，该转盘还具有开口，该开口连接于该光转换区以共同环绕该非光转换区。
15.根据权利要求9所述的波长转换结构，其特征在于，该转盘还具有光反射物质，该光反射物质连接于该光转换区以共同环绕该非光转换区。
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