波長轉換裝置及投影機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明關于一種光學裝置及具有所述光學裝置的顯示設備，且特別是關于一種波長轉換裝置及具有所述波長轉換裝置的投影機。
【背景技術】
[0002]近年來以發光二極管(light-emittingd1de,LED)和激光二極管(laser d1de)等固態光源為主的投影裝置漸漸在市場上占有一席之地。由于激光二極管具有高于約20%的發光效率，為了突破發光二極管的光源限制，因此漸漸發展了以激光光源激發熒光粉產生投影機所需用的純色光源。此外，激光投影裝置除了可以使用激光光源激發熒光粉發光夕卜，亦可直接以激光作為投影機照明光源，并具有因應亮度需求調整光源數目的優點，以實現各種不同亮度的投影機需求。因此，采用激光光源的光源系統的投影機架構具有非常大的潛力能夠取代傳統高壓汞燈的方式，且成為新一代主流投影機的光源。
[0003]在目前的激光投影機中，一般是將熒光粉涂布于高反射率的金屬基板上來構成熒光粉輪(phosphor wheel)，再通過激光光源所發出的激光激發金屬基板上的熒光粉以產生不同顏色的光(如綠光及黃光)，且激光(如藍光)亦可經由金屬基板上的裸空開槽直接通過熒光輪，藉以產生各種色光。在這種設計方式之下，金屬基板旋轉時會因開槽產生風切噪音。此外，為了避免所述開槽造成金屬基板的結構不對稱使金屬基板旋轉時產生過大的晃動，一些熒光粉輪的金屬基板增設另一裸空開槽以使金屬基板的結構較為對稱，然此舉使得所述風切噪音的問題更加嚴重，且會減少金屬基板的散熱面積且導致熒光粉輪的散熱效率下降。
[0004]美國專利文獻第8157398號揭露一種應用于投影機的光放射輪，光放射輪包括相鄰接的不透光基板及透光的擴散基板，光發射器發出的藍色激發光束可對不透光基板上的熒光粉進行激發或直接穿透擴散基板。中國臺灣專利文獻第200837483號揭露一種應用于投影機的色輪組件，色輪組件包括墊片及濾光片，濾光片嵌合于墊片的溝槽。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種波長轉換裝置，可避免運作時產生風切噪音且具有良好的散熱效率。
[0006]本發明提供一種波長轉換裝置及具有波長轉換裝置的投影機，可節省制造成本并避免風切噪音問題。
[0007]本發明的其它目的和優點可以從本發明所揭露的技術特征中得到進一步的了解。
[0008]為達上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本發明的一實施例提供一種波長轉換裝置，包括一主體及一透光元件。主體具有至少一波長轉換區及一開槽。透光元件配置于開槽內構成一光穿透區，主體與透光元件中的一個具有至少一凹溝，主體與透光元件中的另一個卡合于凹溝以使主體與透光元件相互固定。
[0009]在本發明的一實施例中，上述的凹溝形成于透光元件的一側邊，主體的開槽的一內緣卡入凹溝。
[0010]在本發明的一實施例中，上述的凹溝形成于主體的開槽的一內緣，透光元件的一側邊卡入凹溝。
[0011]在本發明的一實施例中，上述的波長轉換裝置還包括一膠體，主體與透光元件通過膠體相互膠合。
[0012]在本發明的一實施例中，上述的膠體至少部分地位于凹溝內。
[0013]在本發明的一實施例中，上述的至少一凹溝的數量為兩個，透光元件的相對兩側邊分別通過兩凹溝固定于主體。
[0014]在本發明的一實施例中，上述的透光元件的材質包括玻璃，主體為一金屬基板。
[0015]在本發明的一實施例中，上述的透光元件上具有一抗反射層，使透光元件的透光率大于98%。
[0016]在本發明的一實施例中，上述的波長轉換裝置還包括一第一組件及一第二組件，第一組件及第二組件分別配置于主體的相對兩表面，透光元件至少部分地夾置于第一組件與第二組件之間。
[0017]在本發明的一實施例中，上述的透光元件完全覆蓋開槽，使主體與透光元件構成一圓盤狀結構，凹溝沿圓盤狀結構的徑向延伸。
[0018]為達上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本發明的一實施例提供一種投影機，包括一光源、一光閥、一鏡頭及一波長轉換裝置。光源用于提供一照明光束。光閥位于照明光束的傳遞路徑上且用于將照明光束轉換成一影像光束。鏡頭位于影像光束的傳遞路徑上且用于將影像光束轉換成一投影光束。波長轉換裝置配置于照明光束的傳遞路徑上且包括一主體及一透光元件。主體具有至少一波長轉換區及一開槽。透光元件配置于開槽內構成一光穿透區，主體用于運動且使波長轉換區及光穿透區依序地移至照明光束的傳遞路徑上，主體與透光元件中的一個具有至少一凹溝，主體與透光元件中的另一個卡合于凹溝以使主體與透光元件相互固定。
[0019]基于上述，本發明的實施例至少具有以下一個優點，在本發明的上述實施例的波長轉換裝置中，透光元件配置于主體的開槽內，且使所述開槽被透光元件完全覆蓋以避免主體運作時產生風切噪音。由于所述開槽內配置了透光元件，使主體與透光元件構成一圓盤狀結構，因此，波長轉換裝置因設置開槽導致結構不對稱的問題可獲得改善，故不需為了解決所述結構不對稱的問題在主體增設另一開槽，藉以節省波長轉換裝置的制造成本并避免因過多開槽形成于主體加劇風切噪音問題。此外，由于波長轉換裝置的主體如上述般不需額外增設開槽，故可具有較大的散熱面積以使波長轉換裝置具有良好的散熱效率。再者，本發明的波長轉換裝置在主體及透光元件中的一個設有凹溝，并通過主體及透光元件中的另一個與所述凹溝的配合使主體與透光元件相互固定，以使波長轉換裝置的整體結構較為穩固。
[0020]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉多個實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明一實施例的投影機的部分構件示意圖。
[0022]圖2是圖1的波長轉換裝置的部分構件立體圖。
[0023]圖3是圖2的波長轉換裝置的分解圖。
[0024]圖4是圖1的投影機的部分構件示意圖。
[0025]圖5是圖3的透光元件于另一視角的立體圖。
[0026]圖6是圖2的波長轉換裝置沿1-1線的局部剖面圖。
[0027]圖7是圖2的透光元件夾置于第一組件與第二組件之間的示意圖。
[0028]圖8是本發明另一實施例的波長轉換裝置的局部剖面圖。
【具體實施方式】
[0029]有關本發明的前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合附圖的多個實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如上、下、前、后、左、右等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，并非用來限制本發明。
[0030]圖1是本發明一實施例的投影機的部分構件示意圖。請參考圖1，本實施例的投影機100包括一光源110、一光閥120、一鏡頭130及一波長轉換裝置140。光源110用于提供一照明光束LI，光閥120位于照明光束LI的傳遞路徑上且用于將照明光束LI轉換成一影像光束L2，鏡頭130位于影像光束L2的傳遞路徑上且用于將影像光束L2轉換成一投影光束L3，且波長轉換裝置140配置于照明光束LI的傳遞路徑上。舉例來說，光源110例如為激光光源且用于發出藍色激光(即所述照明光束LI)，波長轉換裝置140例如為熒光粉輪(phosphor wheel)且熒光粉輪上設有不同顏色的熒光粉，通過激光(即所述照明光束LI)激發熒光粉且對應產生不同顏色的光束，具體說明如下。
[0031]圖2是圖1的波長轉換裝置的部分構件立體圖。圖3是圖2的波長轉換裝置的分解圖。請參考圖2及圖3，本實施例的波長轉換裝置140包括一主體142及一透光元件144。主體142例如為一金屬基板，且主體142上設置至少一波長轉換區。于本實施例中，主體142設有兩個波長轉換區，分別為波長轉換區140a及波長轉換區140b，主體142還包括一開槽S，主體142的材質例如為鋁或其它具有高導熱性的適當金屬材料，用以將光束反射。波長轉換區140a及波長轉換區140b上分別涂布不同顏色的熒光粉，用以將藍色激光對應轉換為不同波長的色光，且透光元件144配置于主體142的開槽S內構成一光穿透區140c。透光元件144的材質例如為玻璃且透光率例如可約為95%，透光元件144上可涂布抗反射層以提升透光元件144的透光率，使透光元件144的透光率例如大于98%。
[0032]圖4是圖1的投影機的部分構件示意圖。請參考圖2及圖4，光源110提供的照明光束LI (藍色激光)用于穿透分色鏡(dichroic mirror) 152到達波長轉換裝置140，且波長轉換裝置140的主體142用于以一旋轉軸(未示出)為中心轉動使波長轉換區140a、波長轉換區140b及光穿透區140c依序地旋轉至照明光束LI的傳遞路徑上。當波長轉換區140a或波長轉換區140b移至照明光束LI的傳遞路徑上時，照明光束LI激發波長轉換區140a上的熒光粉或波長轉換區140b上的熒光粉對應產生不同顏色的照明光束LI’(綠光或黃光)，且被激發的照明光束LI’被主體142反射回分色鏡152并被分色鏡152反射且往光閥120前進。另一方面，當波長轉換裝置140的光穿透區140c旋轉至照明光束LI的傳遞路徑上時，照明光束LI直接通過透光元件144并通過多個反射鏡154反射并導向至分色鏡152，進而穿過分色鏡后152后朝光閥120傳遞。藉此，多種不同顏色的照明光束可被提供至光閥120。在本實施例中，分色鏡152與光閥120之間還配置一色輪(color filterwheel) 156，穿透過透光元件144的照明光束LI (藍色激光)及照明光束LI’ (綠光或黃光)通過色輪156進行濾光產生紅、綠、黃、藍的各種色光提供至光閥120。
[0033]在本實施例中，請參考圖2及圖3，主體142的開槽S例如為一扇形缺口，且透光元件144的形狀則與開槽S的扇形相同；因此，透光元件144配置于開槽S時，可將扇形缺口完全覆蓋，使主體142與透光元件144形成一完整的圓盤狀結構。在上述配置方式之下，透光元件144配置于主體142的開槽S內，且使開槽S被透光元件144完全覆蓋以避免主體142旋轉時產生風切噪音。由于開槽S內配置了透光元件144，因此波長轉換裝置140因設置開槽S導致結構不對稱的問題可獲得改善，故不需為了解決所述結構不對稱的問題在主體142增設另一開槽，藉以節省波長轉換裝置140的制造成本并避免因過多開槽形成于主體142加劇風切噪音問題。此外，由于波長轉換