CN109507843B - 合光模组 - Google Patents

Abstract

本发明揭露了一种合光模组，包括第一光源、第二光源、第一分光镜以及第一调整结构。第一光源用以输出第一光线。第二光源用以输出第二光线。第一分光镜设置于第一光线与第二光线的传输路径上，其中第一光线经由第一分光镜而入射至第二光源。第一调整结构调整第二光源的位置。本发的合光模组可具有较高的亮度表现及提高应用于投影机上的成像品质。

Description

合光模组

技术领域

本发明涉及一种合光模组，且特别是涉及一种具有调整机构的合光模组。

背景技术

在习知的投影模组中，大都是使用红色发光二极体、蓝色发光二极体以及绿光发光二极体来产生一投影光线。投影模组所投影出来的影像亮度将取决于其光源模组所输出的光线亮度。因此，如何更进一步的有效激发绿光发光二极体已成为本领域亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明实施例提供一种合光模组，其使用调整机构来调整光源的位置、分光镜的位置或准直透镜的位置，以提高合光模组的亮度表现，而具有较高的亮度及提高应用于投影机上的成像品质。

本发明一实施例的合光模组，包括第一光源、第二光源、第一分光镜以及第一调整结构。第一光源用以输出第一光线。第二光源用以输出第二光线。第一分光镜设置于第一光线与第二光线的传输路径上，其中第一光线经由第一分光镜而入射至第二光源。第一调整结构调整第二光源的位置。

在本发明一实施例的合光模组，包括第一光源模组、第二光源模组、第三光源模组、第四光源模组、第一分光镜、第二分光镜以及第一调整机构。第一光源模组用以输出第一蓝光。第二光源模组用以输出绿光。第三光源模组用以输出第二蓝光。第四光源模组用以输出红光。第一分光镜设置于第一蓝光、第二蓝光与绿光的传输路径上，其中第一蓝光经由第一分光镜而入射至第二光源模组。第二分光镜设置于红光、第二蓝光与绿光的传输路径上。第一调整机构用以改变第一蓝光入射至第二光源模组的位置。

基于上述，由于本发明实施例的合光模组设置有调整机构，因此可利用调整机构的设计来调整光源的位置、分光镜的位置或准直透镜的位置，以改变光线入射至光源模组的位置，来达到较佳的激发效率。简言之，本发明实施例的合光模组可具有较高的亮度表现及提高应用于投影机上的成像品质。

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，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1绘示为本发明的一实施例的一种合光模组的示意图。

图2A绘示为本发明的一实施例的一种调整机构的示意图。

图2B绘示为图2A的调整机构的锁固机件锁固于Y方向的示意图。

图2C绘示为图2A的调整机构与图1的光源模组组装在一起的示意图。

图2D绘示为图2A的调整机构与图1中的光源模组及准直透镜组装在一起的示意图。

图2E绘示为图2A的调整机构与一散热器以及图1中的光源模组、准直透镜组装在一起的示意图。

图3A绘示为本发明的另一实施例的一种调整机构与图1中的分光镜及准直透镜的立体分解示意图。

图3B绘示为图3A的俯视示意图。

图4A绘示为本发明的另一实施例的一种调整机构与图1中的分光镜及准直透镜的立体分解示意图。

图4B绘示为图4A的俯视示意图。

图4C至4D绘示为图4A的调整机构调整分光镜的位置的示意图。

具体实施方式

图1绘示为本发明的一实施例的一种合光模组的示意图。图2A绘示为本发明的一实施例的一种调整机构的示意图。图2B绘示为图2A的调整机构的锁固机件锁固于Y方向的示意图。图2C绘示为图2A的调整机构与图1的光源模组组装在一起的示意图。图2D绘示为图2A的调整机构与图1中的光源模组及准直透镜组装在一起的示意图。图2E绘示为图2A的调整机构与一散热器以及图1中的光源模组、准直透镜组装在一起的示意图。

请同时参照图1与图2A，本实施例的合光模组10包括多个光源模组120、140、160、180、多个分光镜220、240、多个准直透镜320、340、360、380、390以及一调整机构520。此处，合光模组10例如是应用于投影机、家庭剧场、背投萤幕、照明灯具等，而光源模组120、140、160、180的数量具体化为四个，但本发明并不以此为限。具体而言，本实施例的光源模组120例如是红色发光二极体，用以输出红色光线122；光源模组140例如是蓝色发光二极体，用以输出蓝色光线142；光源模组160例如是覆盖有可激发绿光萤光层的蓝色发光二极体，用以输出绿色光线162；而光源模组180例如是蓝色发光二极体，用以输出蓝色光线182。此处，光源模组120、140、160、180是以发光二极体作为光源，但于其他实施例中，也可以以雷射二极体或汞灯作为光源，此仍属于本发明实施例所欲保护的范围。

如图1所示，本实施例的准直透镜320、340、360、380设置于光源模组120、140、160、180与分光镜220、240之间。具体来说，准直透镜320设置于光源模组120与分光镜220之间，且位于红色光线122的传输路径上。准直透镜340设置于光源模组140与分光镜240之间，且位于蓝色光线142的传输路径上。准直透镜360设置于光源模组160与分光镜240之间，且位于绿色光线162的传输路径上。准直透镜380设置于光源模组180与分光镜240之间，且位于蓝色光线182的传输路径上。准直透镜390设置于分光镜220与分光镜240之间，且位于蓝色光线142与绿色光线162的传输路径上。

再者，请再参照图1，本实施例的分光镜220设置于红色光线122、蓝色光线142与绿色光线162的传输路径上，而分光镜240设置于蓝色光线182、蓝色光线142与绿色光线162的传输路径上。详细而言，分光镜240可反射蓝色光线182至光源模组160，以激发光源模组160输出绿色光线162，而分光镜240也可以反射蓝色光线142至分光镜220。输出的绿色光线162可穿透分光镜240。分光镜220可用以合并红色光线122、蓝色光线142以及从分光镜240射出的绿色光线162，以使得本实施例的合光模组10可发出白光。

特别是，采用覆盖有可激发绿光萤光层的蓝色发光二极体作为光源的光源模组160，绿色萤光层除了可透过其下方的蓝色发光二极体来激发之外，亦可透过分光镜240将光源模组180输出的蓝色光线182反射至光源模组160，进而激发绿色萤光层并促使光源模组160输出较强的绿色光线162，以藉此提高合光模组10的亮度及提高应用于投影机上的成像品质。

请参照图2A，本实施例中的调整机构520包括多个第一弹性机件522、多个第二弹性机件524以及锁固机件526。第一弹性机件522位于第一方向X上，第二弹性机件524位于第二方向Y上，且第一方向X垂直于第二方向Y。锁固机件526可抵接第一弹性机件522而使第一弹性机件522弹性变形，以使调整机构520在第一方向X上移动；或者是，请参考图2B，将锁固机件526抵接第二弹性机件524而使第二弹性机件524弹性变形，以使调整机构520在第二方向Y上移动。于一实施例中，第一弹性机件522与第二弹性机件524也可以是例如弹簧或板簧，而锁固机件526例如是螺丝或螺栓，但本发明实施例不以此为限。

如图2C所示，本实施例的光源模组160可组装于调整机构520；或者是，如图2D所示，准直透镜360组装于光源模组160上，而光源模组160组装于调整机构520；或者是，如图2E所示，合光模组10更包括散热器620，其中散热器620设置于调整机构520，且光源模组160设置于散热器620，并使得散热器620配置于光源模组160与调整机构520之间，准直透镜360组装于光源模组160上，而光源模组160组装于调整机构520上。当分光镜240反射蓝色光线182至光源模组160的预定位置发生偏差时，即蓝色光线182并未投射在光源模组160的预定位置，会造成光源模组160的激发效率损失。此时，可藉由调整机构520来调整光源模组160的位置，例如将调整机构520的锁固机件526抵接第一弹性机件522，而使第一弹性机件522弹性变形，以使光源模组160在第一方向X上移动，又例如将调整机构520的锁固机件526抵接第二弹性机件524，而使第二弹性机件524弹性变形，以使光源模组160在第二方向Y上移动，进而使蓝色光线182入射在光源模组160的预定位置，以确保光源模组160的激发效率不会过大损失。

当然，本发明实施例并不限制调整机构的结构形态以及调整机构可调整的构件。以下将再以二个实施例分别说明不同形态的调整机构的结构以及调整机构可调整的构件，并配合图3A至图3B以及图4A至图4D进行详细的说明。

图3A绘示为本发明的另一实施例的一种调整机构与图1中的分光镜及准直透镜的立体分解示意图。图3B绘示为图3A的俯视示意图。请同时参照图3A与图3B，本实施例的调整机构540包括上盖640以及底座660。上盖640的顶面640a具有限位槽642，而底座660的底面660a具有滑槽662。准直透镜360组装于调整机构540内，且准直透镜360具有限位件362以及卡扣件364。限位件362突出于上盖640的限位槽642，而卡扣件364滑设于滑槽662内，以使准直透镜360与光源模组160之间具有相对运动，如图3B所示，其相对运动包括移动、转动或移动与转动。

如图3B中所示，当分光镜240反射蓝色光线182至光源模组160的预定位置发生偏差时，即蓝色光线182并未投射在光源模组160的预定位置，而例如是投射在光源模组偏离预定位置时，可藉由调整机构540来调整准直透镜360的位置，例如对准直透镜360突出于上盖640之限位槽642的限位件362施力，使准直透镜360可以在上盖640的限位槽642以及底座660的滑槽662中进行移动、转动或移动与转动，使得准直透镜360与光源模组160之间具有相对运动。如此一来，蓝色光线182可投射在光源模组160的预定位置，以确保光源模组160的激发效率不会过大损失。

图4A绘示为本发明的另一实施例的一种调整机构与图1中的分光镜及准直透镜的立体分解示意图。图4B绘示为图4A的俯视示意图。图4C至4D绘示为图4A的调整机构调整分光镜的位置的示意图。

请同时参照图4A至图4B，本实施例的调整机构560与图3A至图3B的调整结构540相似，惟二者主要差异之处在于：上盖640的顶面640a具有限位槽644，而底座660的底面660a具有滑槽664。分光镜240组装于调整机构560内，且分光镜240具有限位件242以及卡扣件244。限位件242突出于上盖640的限位槽644，而卡扣件244滑设于滑槽664内，以使分光镜240与光源模组160之间具有相对运动，其相对运动包括移动(请参考图4C)、转动(请参考图4D)或移动与转动(请参考图4B)。

简言之，由于本实施例的合光模组10中具有调整机构520(或调整机构540、或调整机构560)的设计，使得合光模组10可利用调整机构520(或调整机构540、或调整机构560)来调整光源模组160的位置、分光镜240的位置或准直透镜360的位置，以确保蓝色光线182反射至光源模组160的预定位置没有过大偏差，以达到较佳的激发效率。

需说明的是，上述的实施例中是以具有四个光源模组120、140、160、180、二个分光镜220、240、五个准直透镜320、340、360、380、390以及一个调整机构520(或调整机构540、或调整机构560)的合光模组10来作为举例说明。但于其他实施例中，若合光模组需要提升所配置的光源膜组的萤光粉层的激发效率，则合光模组至少要有二个光源模组，如光源模组160、180，一个分光镜，如分光镜240，二个准直透镜360、380以及一个调整机构520(或调整机构540、或调整机构560)，如此一来，则可如本发明实施例中的合光模组，具有较高的亮度及提高应用于投影机上的成像品质的功效。

[公差分析]

以下将针对第一型号LED与第二型号LED进行公差分析，以评估当蓝色光线182投射在光源模组160的位置发生偏差时，所造成的激发效率损失程度。接着，由于位置的偏差可同时发生在准直透镜360短轴与长轴上，因此，将分别针对短轴偏差的位置偏差量与长轴偏差的位置偏差量，来评估其对于有效激发面积及激发效率损失的影响，如表一及表二所示。其中，表一为第一型号LED的评估结果，表二为第二型号LED的评估结果。

[表一]

[表二]

由表一及表二的评估结果可知，在准直透镜360的不同方向(即短轴或长轴)上的位置偏差，将会造成不同的激发效率损失。由于第二型号LED的有效激发面积较第一型号LED的有效激发面积小，以至于在同样的位置偏差量下，第二型号LED的激发效率损失更为明显。若利用调整机构520(或调整机构540、560)来调整光源模组160的位置、分光镜240的位置或准直透镜360的位置，以确保蓝色光线182反射至光源模组160的预定位置没有偏差，即位置偏差量为0mm时，则可大幅减小累积公差，以增加有效激发面积，并解决激发效率损失的问题。

综上所述，由于本发明实施例的合光模组设置有调整机构，因此可利用调整机构的设计来调整光源模组的位置、分光镜的位置或准直透镜的位置，以改变分光镜反射光线至光源模组的位置，来达到较佳的激发效率。简言之，本发明实施例的合光模组可具有较高的亮度表现及应用于投影机上的成像品质。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (9)

1.一种合光模组，其特征在于，包括：

一第一光源，用以输出一第一光线；

一第二光源，用以输出一第二光线；

一第一分光镜，设置于所述第一光线与所述第二光线的传输路径上，其中所述第一光线经由所述第一分光镜而入射至所述第二光源；以及

一第一调整机构，调整所述第二光源的位置，且所述第一调整机构包括一第一弹性机件以及一第一锁固机件，其中所述第一弹性机件位于一第一方向上，所述第一锁固机件抵接所述第一弹性机件，使所述第二光源在所述第一方向上移动。

2.如权利要求1所述的合光模组，其特征在于，所述第一光源包括一蓝色发光二极体，设置于一第一光源模组，而所述第二光源包括一覆盖有一可激发绿光萤光层的蓝色发光二极体，设置于一第二光源模组。

3.如权利要求2所述的合光模组，其特征在于，所述第二光源模组更包括一准直透镜。

4.如权利要求3所述的合光模组，其特征在于，所述第二光源模组满足下列条件之一：

(1)所述第二光源模组设置于所述第一调整机构；以及

(2)所述合光模组更包括一散热器，设置于所述第一调整机构，且所述第二光源模组设置于所述散热器。

5.如权利要求1至2中任一项所述的合光模组，其特征在于，所述第一调整机构更包括多个第一弹性机件，所述这些第一弹性机件位于一第一方向上，所述第一锁固机件抵接所述这些第一弹性机件，使所述第二光源模组在所述第一方向上移动。

6.如权利要求5所述的合光模组，其特征在于，所述第一调整机构还包括多个第二弹性机件以及一第二锁固机件，所述这些第二弹性机件位于一第二方向上，所述第二锁固机件抵接所束这些第二弹性机件，使所述第二光源模组在所述第二方向上移动，所述第一方向不同于所述第二方向。

7.一种合光模组，其特征在于，包括：

一第一光源模组，用以输出一第一蓝光；

一第二光源模组，用以输出一绿光；

一第三光源模组，用以输出一第二蓝光；

一第四光源模组，用以输出一红光；

一第一分光镜，设置于所述第一蓝光、所述第二蓝光与所述绿光的传输路径上，其中所述第一蓝光经由所述第一分光镜而入射至所述第二光源模组；

一第二分光镜，设置于所述红光、所述第二蓝光与所述绿光的传输路径上；以及

一第二调整机构，用以改变所述第一蓝光入射至所述第二光源模组的位置；

其中所述第二光源模组更包括一准直透镜，且所述第二调整机构包括一底座，而所述底座的一底面具有一滑槽，所述第一分光镜或所述准直透镜具有一卡扣件，而所述卡扣件滑设于所述滑槽。

8.如权利要求7所述的合光模组，其特征在于，所述第一光源模组与所述第三光源模组分别为一蓝色发光二极体，而所述第二光源模组为一覆盖有一可激发绿光萤光层的蓝色发光二极体，且所述第四光源模组为一红色发光二极体。

9.如权利要求7所述的合光模组，其特征在于，所述第二调整机构还包括一上盖，而所述上盖的一顶面具有一限位槽，所述第一分光镜或所述准直透镜具有一限位件，而所述限位件突出于所述上盖的所述限位槽。

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