[发明专利]合光模组及应用该合光模组的投影机

说明书

本发明提供一种合光模组及投影机，其包含有偏极化分光元件、分光元件、相位延迟单元以及多个光源。该偏极化分光元件用来反射特定光束、以及允许其它光束穿透。该分光元件设置在该偏极化分光元件的一侧，用来反射特定光束、且允许其它光束穿透。该相位延迟单元设置在该分光元件旁，用来转换通过该相位延迟单元的特定光束的偏极态。多个光源分别设置在该偏极化分光元件的不同侧，输出对应光束到该偏极化分光元件。该偏极化分光元件可将部分光束直接传送到光学均匀器；并将其它光束传送到该分光元件与该相位延迟单元进行偏极态的转换，再传送到光学均匀器。本发明提供的合光模组及投影机可以实现结构紧凑，并有效改善发光均匀度。

技术领域

本发明涉及一种合光模组，尤指一种结构紧凑、并能有效改善发光均匀度以应用于投影机的合光模组以及投影机。

背景技术

雷射投影机一般使用蓝光雷射源提供照明光束。照明光束需经由波长转换装置(如：局部涂覆荧光粉/量子点的色轮)转化为其它颜色的受激光束，再与照明光束进行合光以供使用。传统的合光模组利用分光片反射照明光束经由部分的准直透镜而投往色轮，色轮具波长转换材质处相应生成受激光束，且受激光束可经由准直透镜直接投射到收光单元。此外，部份照明光束会穿越色轮无波长转换材质处，且经由另一部分的准直透镜投射到收光单元，并与受激光束合光。纯雷射光源可以获得较纯的颜色与较广的色域。然而，要达到较高的亮度时，雷射投影机光机模组尺寸往往呈几何倍数的增大，光学单元的共用性差，需要针对具体的雷射光源数量重新设计；而且照明光束与受激光束在合光时很难达到混和均匀，进而使传统雷射投影机的投影画面具有较差的色均匀度。

因此，基于体积、亮度和成本的考量，需要开发一种结构紧凑，共用性良好，且颜色均匀度较佳的合光模组，以克服上述问题。

发明内容

本发明提供一种结构紧凑、并能有效改善发光均匀度和共用性以应用于投影机的合光模组，以解决上述问题。

本发明提供一种合光模组，其包含有：

偏极化分光元件，用来反射第一光束和具有第一偏极态的第二光束、以及允许第三光束和具有第二偏极态的该第二光束穿透；

分光元件，设置在该偏极化分光元件的一侧，用来反射该第二光束、且允许该第三光束穿透；

相位延迟单元，设置在该偏极化分光元件与该分光元件之间，该第二光束通过该相位延迟单元而转换其偏极态；

第一光源，设置在该偏极化分光元件的另一侧，输出该第一光束到该偏极化分光元件；

第二光源，设置在该偏极化分光元件相对于该第一光源的该侧，输出该第二光束以使具有第一偏极态的该第二光束抵达该偏极化分光元件；以及

第三光源，设置在该分光元件的相对于该相位延迟单元的一侧，输出该第三光束以经由该分光元件与该相位延迟单元到该偏极化分光元件。

较佳的，还包含有：光学均匀器，设置在该偏极化分光元件的相对于该第三光源的该另一侧，用来接收与匀化该第一光束、该第二光束与该第三光束。较佳的，其中该相位延迟单元为四分之一波片。较佳的，其中该偏极化分光元件的平面法向量与该分光元件的平面法向量的夹角为四十五度，且该偏极化分光元件的平面法向量与该相位延迟单元的平面法向量的一夹角为四十五度。

本发明还提供一种合光模组，其包含有：

第一偏极化分光元件，用来反射具有第一偏极态的第一光束、以及允许一第二光束、第三光束和具有第二偏极态的该第一光束穿透；

分光元件，设置在该第一偏极化分光元件的一侧，用来反射该第一光束、且允许该第二光束和该第三光束穿透；

第一相位延迟单元，设置在该第一偏极化分光元件与该分光元件之间，该第一光束通过该第一相位延迟单元而转换其偏极态；