光源系统及投影设备技术方案

本发明专利技术提供了光源系统及投影设备，光源系统包括至少两个光源，波长转换装置，第一光引导部件和第二光引导部件，所述至少两个光源包括激发光光源和第一补充光源，激发光光源用于发出激发光；第一光引导部件用于将激发光引导至所述波长转换装置，并将波长转换装置出射的受激光引导至匀光装置；波长转换装置用于将激发光转换成受激光，并将受激光出射至所述第一光引导部件；第一补充光源发出第一补充光，第一补充光的光学扩展量小于所述受激光；第二光引导部件用于将第一补充光引导至匀光装置，其中第二光引导部件的尺寸小于第一光引导部件的尺寸。本发明专利技术可以极大的提高第一补充光的光利用率。

【技术实现步骤摘要】
光源系统及投影设备
本专利技术涉及光学
，更具体地说，涉及光源系统及投影设备。
技术介绍
目前，固态光源由于其寿命长、环保等特点，已经在通用照明、特种照明和投影显示中得到了广泛的应用。其中，白光固态光源在照明领域更是有着巨大的发展潜力。现有技术提供了一种利用激光激发荧光粉来实现超高亮度的白光光源，该白光光源采用440nm-455nm波长的蓝紫色激光激发YAG：Ce材料的黄色荧光粉，生成高效率的黄色荧光，再采用波长在440nm-470nm的蓝色激光形成与黄色荧光互补的蓝光激光，黄色荧光和蓝色激光合光后形成白色光源。这种白色光源可以用于需要高亮度光源的投影显示领域。例如3DLP，3LCD，或者3LCOS投影仪等。这种白光光源发出的白光在光谱上被分为红光，绿光和蓝光三种基色光，分别入射到一个或者多个光调制器件，比如DMD，LCD芯片，或者LCOS芯片上。被光调制器件调制后的红绿蓝三种基色光在光谱上再被合并起来通过一个投影镜头输出到屏幕上形成彩色图像。由于蓝紫色激光的效率比较高，热稳定性和长期可靠性好。YAG：Ce材料的荧光粉的发光量子效率高，热稳定性好，所以蓝紫色激光和YAG：Ce荧光粉的结合形成了一个高效率，高可靠性，和高亮度的白光光源。然而，在采用蓝紫色激光激发YAG：Ce材料的荧光粉形成白光的白光光源中，由于YYAG：Ce材料的荧光粉受激发射的黄光光谱强度在红色段是减弱的，所以使得该种白光光源存在白平衡问题，即白光平衡点偏离普朗克黑体曲线，呈现一种偏绿的白色。为了避免白平衡问题，现有技术提供了一种过滤合成的白光中过剩的绿光成分，使得白平衡点恢复到普朗克黑体曲线上，以解决白平衡问题。但这种方法由于过滤了绿光成分，从而降低了该白光光源的出光效率。现有技术提供了另一种在黄色荧光中增加红色激光的方法来解决白光光源的白平衡问题，如在黄色荧光中补充光谱范围在638nm或者650nm附近的激光，以增加合光中的红色成分，从而解决白色平衡问题。如图1所示，为现有技术提供的在黄色荧光中增加红色激光的光源系统的结构。该光源系统包括蓝色激发光源11，红色补充光源12，具有中心区域和边缘区域的分光滤光片13，色轮14，聚光透镜15以及匀光装置16。其中分光滤光片13的中心区域透射蓝光和红光，反射绿光，边缘区域反射红光、绿光和蓝光。这样，蓝色激光光源11发出的蓝色激发光以及红色补充光源12发出的红光经分光滤光片13的中心区域透射至色轮14，色轮14上的黄色荧光粉吸收蓝色激发光同时对红光进行散射，出射黄色荧光和散射后的红光，黄色荧光和散射后的红光经聚光透镜15入射至分光滤光片13，入射至分光滤光片13的中心区域的黄色荧光中的绿光被反射至匀光装置16，入射至分光滤光片13的边缘区域的黄色荧光和红光也被反射至匀光装置16，而入射至分光滤光片13的中心区域的黄色荧光中的红光以及散射后的红光被透射而损失。在上述现有的白光光源中，由于红色补充光源发出的红光被荧光材料散射造成损失，大致损失5％-10％。形成朗伯光分布后被聚光透镜收集造成损失，大致损失10％，再被分光滤光片的中心区域透射而损失一部分光，大致损失10％左右，从而导致红色补充光源发出的红光的损失较大，红光的光利用率较低，大概在60-70％左右。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种光源系统及投影设备，以解决现有技术中红色补充光源发出的红光的光利用效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光源系统，所述光源系统包括至少两个光源，波长转换装置，第一光引导部件和第二光引导部件，所述至少两个光源包括激发光光源和第一补充光源，其中：所述激发光光源用于发出激发光；所述第一光引导部件用于将所述激发光引导至所述波长转换装置，并将所述波长转换装置出射的受激光引导至匀光装置；所述波长转换装置用于将所述激发光转换成受激光，并将所述受激光出射至所述第一光引导部件；所述第一补充光源发出第一补充光，所述第一补充光的光学扩展量小于所述受激光；所述第二光引导部件用于将所述第一补充光引导至所述匀光装置，所述第二光引导部件的尺寸小于所述第一光引导部件的尺寸。本专利技术还提供了一种投影设备，所述投影设备包括上述光源系统。与现有技术相比，本专利技术所提供的技术方案具有以下优点：本专利技术通过在受激光中补充第一补充光，从而可以提高合光中第一补充光的比例，同时由于第一光引导部件直接将第一补充光引导至匀光装置，而没有经过波长转换装置的散射，从而避免了该第一补充光由于波长转换装置的散射而造成的光损失，极大的提高了该第一补充光的光利用率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术提供的光源系统的结构图；图2为本专利技术第一实施例提供的光源系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的滤光片的滤光曲线示意图；图4为本专利技术第二实施例提供的光源系统的结构示意图；图5为本专利技术第三实施例提供的光源系统的结构示意图；图6为本专利技术第四实施例提供的光源系统的结构示意图；图7为本专利技术第五实施例提供的光源系统的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的光源系统的结构示意图；图9为本专利技术第六实施例提供的光源系统的结构示意图；图10为本专利技术第七实施例提供的光源系统的结构示意图；图11为本专利技术第八实施例提供的光源系统的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种光源系统，该光源系统包括至少两个光源，波长转换装置，第一光引导部件和第二光引导部件，其中至少两个光源包括激发光光源和第一补充光源，其中：激发光光源用于发出激发光；第一光引导部件用于将激发光光源发出的激发光引导至波长转换装置，并将波长转换装置出射的受激光引导至匀光装置；波长转换装置用于将该激发光转换成受激光，并将该受激光出射至第一光引导部件；第一补充光源发出第一补充光，该第一补充光的光学扩展量小于受激光；第二光引导部件用于将第一补充光引导至匀光装置，该第二光引导部件的尺寸小于第一光引导部件的尺寸。优选的，该第二光引导部件的尺寸可以根据激发光经第二光引导部件时的光损失量、第一补充光经第二光引导部件时的光损失量、第二补充光经第二光引导部件时的光损失量、受激光经第二光引导部件时的光损失量中的一种或者多种组合进行设置。优选的，该第二光引导部件的面积小于有用光斑面积的50％。其中有用光斑面积是指波长转换装置出射的受激光在第一光引导部件上所形成的光斑的面积。本专利技术还提供了一种投影设备，包括如上所述的光源系统。本专利技术所提供的光源系统包括至少两个光源，该至少两个光源包括激发光光源和第一补充光源，激发光光源发出的激发光通过第一光引导部件引导至波长转换装置，通过波长转换装置转换成受激光，受激光通过第一光引导部件引导至匀光装置，第一补充光源发出的扩展量小于受激光的第一补充光通过第二光引导部件直接引导至匀光装置，得到受激光与第一补充光的合光，这样通过在受激光中补充第一补充光，从而可以提高合光中第一补充光的比例，同时由于第一光引导部件直接将第一补充光引导至匀光装置，而没有经过波长转换装置的散射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源系统，其特征在于，所述光源系统包括至少两个光源，波长转换装置，第一光引导部件和第二光引导部件，所述至少两个光源包括激发光光源和第一补充光源，其中：所述激发光光源用于发出激发光；所述第一光引导部件用于将所述激发光引导至所述波长转换装置，并将所述波长转换装置出射的受激光引导至匀光装置；所述波长转换装置用于将所述激发光转换成受激光，并将所述受激光出射至所述第一光引导部件；所述第一补充光源发出第一补充光，所述第一补充光的光学扩展量小于所述受激光；所述第二光引导部件用于将所述第一补充光引导至所述匀光装置，所述第二光引导部件的尺寸小于所述第一光引导部件的尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种光源系统，其特征在于，所述光源系统包括至少两个光源，波长转换装置，第一光引导部件和第二光引导部件，所述至少两个光源包括激发光光源和第一补充光源，其中：所述激发光光源用于发出激发光；所述第一光引导部件用于将所述激发光引导至所述波长转换装置，并将所述波长转换装置出射的受激光引导至匀光装置；所述波长转换装置用于将所述激发光转换成受激光，并将所述受激光出射至所述第一光引导部件；所述第一补充光源发出第一补充光，所述第一补充光的光学扩展量小于所述受激光；所述第二光引导部件用于将所述第一补充光引导至所述匀光装置，所述第二光引导部件的尺寸小于所述第一光引导部件的尺寸。2.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述第一光引导部件包括滤光片，所述滤光片具有中心膜片和边缘膜片，所述中心膜片透射激发光和第一补充光，反射受激光或者受激光中的一部分或者反射除所述激发光和第一补充光以外的其它光，所述边缘膜片为反射片或者所述边缘膜片反射受激光；所述第二光引导部件为所述滤光片的中心膜片。3.如权利要求2所述的光源系统，其特征在于，所述滤光片设置于所述激发光光源与所述波长转转装置的光路之间，或者设置于所述波长转换装置与所述匀光装置的光路之间。4.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述第一光引导部件为具有通光孔的反射片，所述第二光引导部件为所述通光孔。5.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述第一光引导部件为具有偏振片和边缘膜片的滤光片，所述第二光引导部件为所述偏振片。6.如权利要求2所述的光源系统，其特征在于，所述第一光引导部件还包括：聚光透镜，所述聚光透镜设置于所述滤光片与所述匀光装置的光路之间，用于将所述滤光片出射的受激光会聚至所述匀光装置。7.如权利要求4所述的光源系统，其特征在于，所述第一光引导部件还包括：聚光透镜，所述聚光透镜设置于所述具有通光孔的反射片与所述匀光装置的光路之间，用于将所述具有通光孔的反射片出射的受激光会聚至所述匀光装置。8.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述第一光引导部件包括第一光学元件，所述第一光学元件透射所述激发光，反射所述受激光或者反射除所述激发光以外的其它光；所述第二光引导部件为位于所述第一光引导部件与所述匀光装置的光路之间的第二光学元件，所述第二光学元件反射所述第一补充光至所述匀光装置，透射所述受激光或者部分所述受激光或者除第一补充光以外的其它光至所述匀光装置。9.如权利要求8所述的光源系统，其特征在于，所述第一光引导部...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，侯海雄，
申请(专利权)人：深圳市绎立锐光科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44