光源模块与光学投影系统

1.一种光源模块，其特征在于包括：
反射体；
光源，设置于该反射体内，且该光源用于发出的光线包括白光；
透明盖，该透明盖与该反射体包覆该光源；
荧光材料层，设置于该透明盖的中心区域上，其中所述的光源所发射 的紫外光激发荧光材料层以发出红光；以及光学镜片，设置于该光源之光径上，且该光学镜片与该光源分别位于 该透明盖两侧，其中荧光材料层介于该透明盖与该光学镜片之间。
2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的光源所发射的 光线在通过该光学镜片反射之后，激发该荧光材料层，以发出红光。
3.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的光学镜片与该 透明盖之间的距离是介于11.8至36.8厘米之间。
4.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的荧光材料层之 设置范围的直径是介于4至10厘米之间。
5.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的荧光材料层所 激发出的红光的波长是介于630至800纳米之间。
6.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的光学镜片包括 紫外光-红外光滤光镜。
7.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的光源包括高压 汞灯。
8.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的透明盖之材质 包括玻璃。
9.一种光学投影系统，其特征在于包括：
光源模块，包括：
反射体；
光源，设置于该反射体内，且该光源用于发出之光线包括白光；
透明盖，该透明盖与该反射体包覆该光源；
荧光材料层，设置于该透明盖的中心区域上，其中所述的光源所 发射的紫外光激发荧光材料层以发出红光；
光学镜片，设置于该光源之光径上，且该光学镜片与该光源分别 位于该透明盖两侧，其中荧光材料层介于该透明盖与该光学镜片之 间；
分光模块，设置于该光源模块之光径上，用以将该光源模块所发出的 光分成多个色光；
多个空间光调制器，分别设置于上述这些色光之光径上，上述这些空 间光调制器使得对应之上述这些色光带有图像信号；
合光模块，设置于带有图像信号之上述这些色光之光径上，用以对于 带有图像信号之上述这些色光进行合光；以及投影镜头，设置于该合光模块后之带有图像信号之上述这些色光的光 径上，用以投影带有图像信号之上述这些色光而形成图像。
10.根据权利要求9所述的光学投影系统，其特征在于所述的光源所发 射的光线在通过该光学镜片反射之后，激发该荧光材料层，以发出红光。
11.根据权利要求9所述的光学投影系统，其特征在于所述的光学镜 片与该透明盖之间的距离是介于11.8至36.8厘米之间。
12.根据权利要求9所述的光学投影系统，其特征在于所述的荧光材 料层之设置范围的直径是介于4至10厘米之间。
13.根据权利要求9所述的光学投影系统，其特征在于所述的荧光材 料层所激发出的红光的波长是介于630至800纳米之间。
14.根据权利要求9所述的光学投影系统，其特征在于所述的光学镜 片包括紫外光-红外光滤光镜。
15.根据权利要求9所述的光学投影系统，其特征在于所述的光源包 括高压汞灯。
16.根据权利要求9所述的光学投影系统，其特征在于所述的透明盖 之材质包括玻璃。
17.根据权利要求9所述的光学投影系统，其特征在于所述的分光模 块至少包括分色镜。
18.根据权利要求9所述的光学投影系统，其特征在于所述的空间光 调制器包括反射式空间光调制器或穿透式空间光调制器。
19.根据权利要求9所述的光学投影系统，其特征在于所述的空间光 调制器包括液晶面板。
20.根据权利要求9所述的光学投影系统，其特征在于所述的合光模 块至少包括双向棱镜。

技术领域\n本发明涉及一种光学系统，尤其是涉及一种光源模块与光学投影系 统。\n背景技术\n近年来，液晶(liquid crystal)显示技术已经渐渐地广泛应用于日常生 活中，如液晶电视、笔记本电脑(notebook)或台式计算机的液晶显示器 (liquid crystal display，LCD)，以及液晶投影机等。其中，液晶投影机是 大尺寸显示不可或缺的技术之一。由于液晶投影机所使用的液晶显示面板 必须考虑到所投影出的图像分辨率(resolution)，因此大多会采用具有相 当高分辨率的液晶面板。\n传统应用于液晶投影机的液晶面板是一种架构于玻璃基板或硅基底 (silicon substrate)上的液晶显示元件。一般液晶面板以薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)或金属氧化物半导体晶体管 (metal-oxide-semiconductor transistor，MOS transistor)作为主动元件，而 这些主动元件可通过与其电连接的像素电极(pixel electrode)驱动液晶， 以达到显示之目的。由于液晶面板具有体积小与高分辨率等特点，所以液 晶面板十分符合液晶投影机在体积上日益缩减的需求。当然，光学投影系 统的设计优劣，也决定了液晶投影机之效能。\n以公知的反射式液晶投影机中的光学投影系统为例，此种光学投影系 统通常采用高压汞灯(high-pressured mercury lamp)作为光源，然而高压 汞灯的光学特性为绿光的强度大于红光的强度。因此，在做白平衡(white balance)时，对应于绿光的液晶显示面板的驱动电压就必须调降，以达到 所需的白场。然而，一般的控制电压有其范围，若为了达到白平衡而降低 对应于绿光的液晶显示面板的驱动电压时，灰阶的调整就会受到限制。\n发明内容\n有鉴于此，本发明的目的就是提供一种光源模块，其能够发出较高强 度的红光。\n此外，本发明的另一目的就是提供一种光学投影系统，其具有较高的 亮度。\n基于上述目的或其它目的，本发明提出一种光源模块，其包括反射体、 光源、透明盖、荧光材料层与光学镜片。其中，光源设置于反射体内，且 光源用于发出的光线包括白光。透明盖与反射体包覆光源。荧光材料层设 置于透明盖的中心区域上，其中所述的光源所发射的紫外光激发荧光材料 层以发出红光。光学镜片设置于光源的光径上，且光学镜片与光源分别位 于透明盖两侧，其中荧光材料层介于透明盖与该光学镜片之间。\n依照本发明较佳实施例，上述之光源所发射的部分光线可以是在通过 光学镜片反射之后，激发荧光材料层，以发出红光。\n依照本发明较佳实施例，上述之光学镜片与透明盖之间的距离可以是 介于11.8至36.8厘米之间。\n依照本发明较佳实施例，上述之荧光材料层之设置范围的直径可以是 介于4至10厘米之间。\n依照本发明较佳实施例，上述之荧光材料层所激发出的红光的波长可 以是介于630至800纳米之间。\n依照本发明较佳实施例，上述之光学镜片可以是紫外光-红外光滤光 镜(UV-IR filter)。\n依照本发明较佳实施例，上述之光源可以是高压汞灯。\n依照本发明较佳实施例，上述之透明盖之材质可以是玻璃。\n基于上述目的或其它目的，本发明提出一种光学投影系统，其包括光 源模块、分光模块(light-splitting module)、多个空间光调制器(Spatial Light Modulator，SLM)、合光模块(light-combining module)与投影镜头(projector lens)。其中，光源设置反射体内，且光源用于发出的光线包括白光。透 明盖与反射体包覆光源。荧光材料层设置于透明盖的中心区域上，其中所 述的光源所发射的紫外光激发荧光材料层以发出红光。光学镜片设置于光 源的光径上，且光学镜片与光源分别位于透明盖两侧，其中荧光材料层介 于透明盖与光学镜片之间。分光模块设置于光源模块之光径上，用以将光 源模块所发出的光分成多个色光。这些空间光调制器分别设置于这些色光 之光径上，且这些空间光调制器使得对应之这些色光带有图像信号。合光 模块设置于带有图像信号的色光之光径上，用以对带有图像信号的色光进 行合光。投影镜头设置在合光模块后的带有图像信号的这些色光的光径 上，用以投影带有图像信号的这些色光而形成图像。\n依照本发明较佳实施例，上述之光源所发射的部分光线可以是在通过 光学镜片反射之后，激发荧光材料层，以发出红光。\n依照本发明较佳实施例，上述之光学镜片与透明盖之间的距离可以是 介于11.8至36.8厘米之间。\n依照本发明较佳实施例，上述之荧光材料层的设置范围的直径可以是 介于4至10厘米之间。\n依照本发明较佳实施例，上述之荧光材料层所激发出的红光的波长可 以是介于630至800纳米之间。\n依照本发明较佳实施例，上述之光学镜片可以是紫外光-红外光滤光 镜。\n依照本发明较佳实施例，上述之光源可以是高压汞灯。\n依照本发明较佳实施例，上述之透明盖的材质可以是玻璃。\n依照本发明较佳实施例，上述之分光模块至少包括分色镜(dichroic mirror)。\n依照本发明较佳实施例，上述之这些空间光调制器可以是反射式空间 光调制器或穿透式空间光调制器。\n依照本发明较佳实施例，上述之这些空间光调制器可以是液晶面板。\n依照本发明较佳实施例，上述之合光模块至少包括双向棱镜(X-cube dichroic prism)。\n基于上述，本发明在透明盖上形成荧光材料层，且此荧光材料层在受 到光源所发出的紫外光后便可发出红光，因此与公知技术相比较，本发明 具有较高的亮度。\n为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举 较佳实施例，并结合附图，作详细说明如下。\n附图说明\n图1是依照本发明实施例之光源模块的剖面示意图。\n图2是依照本发明实施例之光学投影系统的剖面示意图。\n主要元件标记说明\n10：光学投影系统\n100：光源模块\n110：反射体\n120：光源\n130：透明盖\n140：荧光材料层\n150：光学镜片\n200：分光模块\n210：偏振转换器\n220a、220b：反射镜\n230a、230b：分色镜\n240r、240g、240b：偏光分光镜\n300r、300g、300b：空间光调制器\n400：合光模块\n500：投影镜头\n具体实施方式\n图1是依照本发明实施例之光源模块的剖面示意图。请参考图1，光 源模块100包括反射体110、光源120、透明盖130、荧光材料层140与光 学镜片150。光源120设置于反射体110内，且光源120用于发出之光线 包括白光。光源120可以是高压汞灯或是其它能够发出白光的光源。另外， 反射体110的材质可以是金属或塑料，其中当反射体110的材质为塑料时， 形成反射体110的方法可以是在反射体110的内壁上形成反射材料层。\n透明盖130与反射体110包覆光源120，其中透明盖130的材质可以 是玻璃或塑料。荧光材料层140设置于透明盖130上，而光源120所发射 的光线用于激发荧光材料层140，以发出红光，其中荧光材料层140可以 是设置于透明盖130之中心区域上。此外，荧光材料层140之设置范围的 直径可以是介于4至10厘米之间。光学镜片150设置于光源120之光径 上，且光学镜片150与光源120分别位于透明盖130侧。另外，光学镜 片150可以是紫外光-红外光滤光镜或其它能够反射光源120所发出之紫 外光的镜片。\n荧光材料层140可以是介于透明盖130与光学镜片150之间。此外， 光学镜片150与透明盖130之间的距离可以是介于11.8至36.8厘米之间。 因此，光源120所发射的部分光线可以是在通过光学镜片150反射之后， 激发荧光材料层140，以发出红光。然而，光源120所发射的光线也可以 直接激发荧光材料层140，以发出红光。举例而言，荧光材料层140可以 是南帝化学工业股份有限公司(nantex industry Corporation)所出产的红光 荧光粉(RU-R604)或者其它能够激发出波长介于630至800纳米之间的 荧光材料。\n由于本实施例在透明盖130上形成荧光材料层140，且此荧光材料层 140在受到紫外光激发后会发出波长介于630至800纳米之间的红光，因 此与公知技术相比较，光源模块100的红光的强度(intensity)较强。换 言之，与公知技术相比较，本实施例之光源模块100具有较高的亮度。值 得一提的是，由于光源120所发射的光不会通过透明盖130的中心区域， 因此本实施例将荧光材料层140设置在透明盖130的中心区域上。此外， 本实施例的光源模块100可以应用至反射式光学投影系统、穿透式光学投 影系统或是其它的光学系统，以下将以反射式光学投影系统为例进行说 明。\n图2是依照本发明实施例之光学投影系统的剖面示意图。请参考图2， 光学投影系统10包括光源模块100、分光模块200、多个空间光调制器 300r、300g、300b、合光模块400与投影镜头500。分光模块200设置于 光源模块100之光径上，用以将光源模块100所发出的光分成多个色光。 此外，分光模块200至少包括分色镜。在本实施例中，分光模块200包括 偏振转换器210(S-P converter)、反射镜220a、220b、分色镜230a、230b 及偏光分光镜(polarization beam splitter)240r、240g、240b。\n这些空间光调制器300r、300g及300b可以是反射式空间光调制器或 穿透式空间光调制器。在本实施例中，这些空间光调制器300r、300g及 300b可以是单晶硅反射液晶面板(Liquid Crystal on Silicon display panel， LCOS display panel)、高温多晶硅液晶面板(High Temperature Polysilicon Liquid Crystal Display panel，HTPS LCD panel)或其它类型的液晶面板。此 外，合光模块400可以是双向棱镜。\n更详细而言，光源模块100所发出的光在通过偏振转换器210之后， 转换成S偏振的光。之后，S偏振的光通过反射面镜220a的作用而改变 行进方向，而入射至分色镜230a。然后，分色镜230a将S偏振的光分为 S偏振的红光以及S偏振的蓝绿光，其中S偏振的红光通过反射面镜220b 的作用而入射至偏光分光镜240r。由于偏光分光镜240r对于不同偏振的 光会分别产生反射与穿透的效果，因此S偏振的红光会被偏光分光镜240r 反射往空间光调制器300r。接着，S偏振的红光再通过空间光调制器300r 的调制而成为搭载图像信号的红光R，且红光R的偏振方向会改变为P偏 振。\nS偏振的蓝绿光在通过分色镜230b之后，分为S偏振的蓝光与S偏 振的绿光。其中，S偏振的蓝光在通过偏光分光镜240b与空间光调制器 300b之后，成为搭载图像信号的蓝光B。同样地，S偏振的绿光在通过偏 光分光镜240g与空间光调制器300g之后，成为搭载图像信号的绿光G。 然后，搭载图像信号的红光R、绿光G与蓝光B分别入射至合光模块400， 以便于进行合光。经过合光后的红光R、绿光G与蓝光B即可通过投影 镜头500而投影在屏幕(图中未标出)上，并于屏幕上显示图像。\n与公知技术相比较，由于光源模块100能够发出较强的红光，因此在 做白平衡时，对应于绿光之空间光调制器300g的驱动电压就不必下降太 多。换言之，在不变更光径系统架构下，本实施例之光学投影系统10能 够具有较高的亮度。\n综上所述，本发明之光源模块与光学投影系统至少具有下列优点：\n一、由于本发明在透明盖上形成荧光材料层，且此荧光材料层在接受 光源所发出的紫外光后便可激发出红光，因此与公知技术相比较，本发明 具有较高的亮度。\n二、由于光源所发出的光线不会通过透明盖的中心区域，因此设置在 此区域上之荧光材料层将不会影响光源所发出的光线。此外，光源所发出 的紫外光也可以在经过光学镜片反射后，激发荧光材料层，以发出红光。\n三、在不变更系统架构与运作方式的情况下，本发明之光学投影系统 具有较高的亮度。\n虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任 何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些 许之改动与改进，因此本发明之保护范围应当以权利要求书所界定者为 准。