[发明专利]波长转换模块与照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学模块与光学系统，且特别涉及一种波长转换模块与照明系统。

背景技术

近年来固态照明光源如发光二极管(light-emittingdiode,LED)、激光二极管(Laserdiode)等的发展蓬勃，因而逐渐应用于各式电子设备的照明应用中，以取代传统光源，如汞灯、荧光灯等。固态照明光源相较于传统光源具有发光效率高、体积小、色彩饱和度高以及不含汞等优点。

在投影机的系统中也逐渐导入固态光源作为照明光源。在投影装置中使发光光源(如发光二极管或激光二极管)均匀地投射出红、蓝、绿三原色光的主要技术有下列两种：第一种方式是利用固态光源投射出一白光，并使白光通过具有红、蓝、绿三色滤光片的色轮，从而以个别产生相对应的红、蓝、绿三时序光的方式进行合光输出。第二种方式则为利用固态光源发出蓝色激发光，以激发涂布在旋转盘上的荧光粉以产生红色、蓝色、绿色等光或黄色光，并借着将蓝色、红色、绿色等光或黄光进行合光后输出。

日本专利特开平7-37511号公报提出在等离子显示器面板的排列间距中的表面增加凹凸结构。日本专利特开平2005-277331号公报利用凹状的反射开口结构内侧涂布荧光粉层，以提高从荧光粉层激发出的光利用效率。中国专利第101936505号提出一种荧光轮，其利用一反射面涂布上荧光粉层。中国专利第102073115A号提出一种反射式荧光粉色轮。中国专利第203223862U号揭露一种具有微结构光学薄膜的LED照明装置。中国专利第101651177B号揭露一种具有两层胶体封装的发光二极管。

“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的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的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模块，具有良好的集光效果。

本发明提供一种照明系统，具有良好的光效率。

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模块，其包括一反射基板、一带状波长转换层及一微结构层。带状波长转换层配置于反射基板上，且包括一透光基材及掺杂于透光基材中的波长转换材料。微结构层配置于带状波长转换层上，且包括多个微结构。这些微结构以最密堆积的方式排列于微结构层的表面，且波长转换模块满足n2-0.3≦n1≦n2+0.3，其中n1为透光基材的折射率，且n2为微结构层的折射率。

本发明的一实施例提出一种照明系统，包括上述波长转换模块及激发光源。激发光源用以发出激发光束，其中来自激发光源的激发光束经由微结构层传递至带状波长转换层。

在本发明的一实施例中，每一微结构符合P/4≦h≦P/2，其中h为微结构于垂直反射基板的方向上的高度，且P为微结构于平行反射基板的方向上的节距(pitch)。

在本发明的一实施例中，带状波长转换层为环状波长转换层。

在本发明的一实施例中，波长转换材料为荧光材料。

在本发明的一实施例中，波长转换模块还包括反射杯结构，其配置于反射基板上，其中带状波长转换层配置于反射杯结构中。

在本发明的一实施例中，反射杯结构包括第一环状反射结构及第二环状反射结构。第一环状反射结构配置于环状波长转换层的内侧，且第二环状反射结构配置于环状波长转换层的外侧。

在本发明的一实施例中，第一环状反射结构具有第一反射面，第一反射面相对于反射基板倾斜，且朝向环状波长转换层的外侧。第二环状反射结构具有第二反射面，第二反射面相对于反射基板倾斜，且朝向环状波长转换层的内侧。

在本发明的一实施例中，波长转换模块还包括致动器，用以带动反射基板旋转。

在本发明的一实施例中，当反射基板旋转时，带状波长转换层上的不同位置在不同时间中进入激发光束的照射范围内。

在本发明的一实施例中，微结构层与透光基材为一体成型。

在本发明的一实施例中，这些微结构配置于微结构层的背对带状波长转换层的表面，且这些微结构包括具有球的一部分的形状的结构、具有弧状凹面的结构、三角锥状结构、四面体状结构或其组合。

在本发明的一实施例中，激发光源为激光光源。