[发明专利]荧光剂色轮及其所适用的光源系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种色轮，尤指一种荧光剂色轮及其所适用的光源系统。

背景技术

近年来，各式各样的投影机(Projector)已被广泛地应用于家庭、学校或者各种商务场合中，以用于将一影像信号源所提供的影像信号放大显示于屏幕。为节省电力消耗以及缩小装置体积，目前的投影机的光源系统(Illumination System)已使用固态发光元件，例如发光二极管或激光元件，来取代传统的高密度气体放电灯(HID Lamp)或高压汞灯。

投影机的光源系统需能发出红光、绿光、蓝光(R、G、B)等三原色光，然而固态发光元件的发光效率一般而言为蓝光固态发光元件的发光效率最佳，因此目前的作法大多采用蓝光固态发光元件配合荧光剂色轮(PhosphorWheel)来激发出各种颜色的光，藉此取代红光固态发光元件或绿光固态发光元件直接发出红光或绿光的方式，以提升光源系统整体的发光效率。

举例而言，目前光源系统所使用的荧光剂色轮，大多是透过红色荧光剂及红光滤光片而将蓝光固态发光元件所发出的蓝光激光转换为红光，请参阅图1，其为传统荧光剂色轮的红色荧光剂区段示意图，传统光源系统采用的荧光剂色轮1具有红色荧光剂区段11，包括玻璃111、红色荧光剂112以及红光滤光片113。其中，当光源系统以蓝光固态发光元件发出蓝光2时，穿透荧光剂色轮1的红色荧光剂区段11的玻璃111并投射于涂布于玻璃111的红色荧光剂112，使得红色荧光剂112发出红光3，并与残余的蓝光一同发射至红光滤光片113。此时，由于红光滤光片113的特性使然，可过滤残余的蓝光2而仅使红光3穿透并射出。然而，由于红色荧光剂的转换效率不佳，往往造成光源系统输出的红光亮度较低，于一些传统的光源系统中，虽可以透过于荧光剂色轮上设计较大的红色荧光剂区段，以增加投影机整体的颜色表现，但却会造成输出的白光整体亮度过低，同时，因红色荧光剂价格较为昂贵，亦连带造成投影机的制造成本提高。

此外，前述光源系统于蓝光激光的驱动电流较大时，会产生红光照度及亮度衰减的问题，请参阅图2，其为传统光源系统的蓝光激光驱动电流-红光照度对应图，如图2所示，当蓝光激光的驱动电流较大，例如大于1.3安培(A)时，随着驱动电流不断提升，红光的照度反而不断减弱。换言之，当红光照度到达一极值(Peak Value)后，无论如何增加驱动电流，都无法使红光照度再行提升，故会造成光源系统的红光照度及亮度过低，而使得整体光线明暗度无法有效整合，进而影响色彩鲜明度、对比度等。

因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺陷，并达到降低制造成本、提升红光亮度及白光整体亮度，且提高颜色表现与影像质量等功效的荧光剂色轮及其所适用的光源系统，实为目前尚待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种荧光剂色轮及其所适用的光源系统，以解决现有光源系统由于红色荧光剂转换效率不佳以及价格昂贵，而造成制造成本提高、红光亮度或整体白光亮度过低，以及红光照度于蓝光激光驱动电流较大时产生亮度衰减现象，连带影响颜色表现与影像质量不佳等缺点。

本发明的另一目的为提供一种荧光剂色轮及其所适用的光源系统，通过采用黄色荧光剂及红光滤光片取代传统红色荧光剂及红光滤光片，可达到有效降低制造成本、提升红光亮度并使红光照度随蓝光激光驱动电流增加而增加，进而提高光源系统整体亮度并改善影像质量等功效。

本发明的另一目的为提供一种荧光剂色轮及其所适用的光源系统，通过采用黄色荧光剂及红光滤光片取代传统红色荧光剂及红光滤光片，可于使用相对较小角度红色区段的情况下得到较高亮度的红光，故可达到设计较大角度的蓝色区段、绿色区段以及黄色区段，进而应用于主动式三维影像(3D)投影技术的功效。

为达上述目的，本发明的一较佳实施形式为提供一种荧光剂色轮，至少包括：一玻璃，具有一第一区段；一第一荧光剂，涂布于该第一区段，且构造为将一第一波段光转换为一第二波段光；以及一第一滤光片，邻设于该玻璃的该第一区段，用以过滤部分的该第一波段光以及该第二波段光的一第一光束，以使该第二波段光的一第二光束穿透该第一滤光片而射出；其中，该第二波段光为黄光，该第一荧光剂为黄色荧光剂，且该第一滤光片为红光滤光片。