光源系统、投影设备及图像显示控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种光源系统、投影设备及图像显示控制方法。所述光源系统包括激发光源、辅助光源、及波长转换装置。所述激发光源发出激发光，所述波长转换装置包括转换区域和反射区域，所述波长转换装置周期性运动，使所述转换区域和反射区域分时地周期性位于所述激发光的光路上；所述转换区域将所述激发光转换为受激光并出射，所述反射区域将所述激发光反射后出射；从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光位于所述波长转换装置的同一侧但光轴不重合，且从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光均被引导至所述出光通道，所述辅助光源用于发出辅助光，所述辅助光与所述受激光的光谱不重合，所述辅助光也被引导至所述出光通道。

Light Source System, Projection Equipment and Image Display Control Method

The invention relates to a light source system, a projection device and an image display control method. The light source system comprises an excitation light source, an auxiliary light source and a wavelength conversion device. The excitation light source emits excitation light, and the wavelength conversion device comprises a conversion region and a reflection region, which periodically moves so that the conversion region and the reflection region are periodically located on the optical path of the excitation light in a time-sharing manner, and the conversion region converts the excitation light into a laser and emits it. The reflected region reflects the excitation light and emits it; the laser and the excitation light emitted from the wavelength conversion device are located on the same side of the wavelength conversion device, but the optical axis does not coincide, and the laser and the excitation light emitted from the wavelength conversion device are guided to the output channel. The auxiliary light source is used to emit auxiliary light, which does not coincide with the spectrum of the received laser, and the auxiliary light is also directed to the output channel.

【技术实现步骤摘要】
光源系统、投影设备及图像显示控制方法
本专利技术涉及一种光源系统、投影设备及可用于投影设备的图像显示控制方法。
技术介绍
目前，在显示(如投影领域)以及照明领域都开始越来越广泛的应用激光源，由于具有能量密度高，光学扩展量小的优势，在高亮度光源领域，激光源已经逐渐取代灯泡和LED光源。而在这其中，采用第一光源激发荧光粉产生所需光线(如蓝光激光激发黄色荧光粉产生白光或特定颜色的光)的光源系统，以其光效高、稳定性好、成本低等优点成为应用的主流。特别是在投影技术中，以空间调制器的数量主要分为单片式系统和三片式系统，在单片式系统中，光源需要时序地提供RGB三种颜色的光进行照明，最终在屏幕上呈现出彩色的画面。而在三片式系统中，光源需要提供白光源，并在光机中进行分光，分别照射三片空间调制器，最终合光在屏幕上呈现出彩色的画面。在使用激光作为光源的三片式投影技术中，采用蓝光激光作为激发光源激发黄色荧光粉产生的白光源，以其光效高、稳定性好、成本低等优点成为应用的主流。在光源系统构成中，可以采用区域镀膜的形式，在区域镀膜处透射或者反射蓝光，激发黄色荧光粉后产生蓝光+黄光得到的白光，经收集的白光经过区域镀膜，部分蓝光会损失，最终形成的白光束角方向上中心缺少蓝光，在应用中会对光束的质量造成影响。请参阅图1及图2，图1是一种现有技术的光源系统100的结构示意图，图2是图1所示的光源系统100的区域分光片106的结构示意图。所述光源系统包括激发光源101、匀光装置103、区域分光片106、收集透镜104、散射粉片105、中继透镜107及方棒108。具体地，所述激发光源101一般为蓝光激光光源，其发出激发光束经过所述匀光装置103匀光后，通过所述区域分光片106，如图2所示，所述区域分光片106中心区域镀膜为透蓝镀膜，区域外为反射镜。所述激发光经过所述收集透镜104收集后入射到所述散射粉片105上，所述激发光经过所述散射粉片105散射后以朗伯光的形式反射，在散射的过程中存在5％左右的散射粉片的自吸收损失，反射的激发光光经所述收集透镜104收集后出射，由于所述收集透镜104的大小有限，因此无法将郎伯发散的光线完全收集，存在5％～10％的损失。所述激发光进一步在所述区域分光片106处被反射，所述激发光在所述中心区域处会透射而损失掉8％～10％的能量(即区域损失)，造成所述光源系统100的光利用率较低。此外，经过所述中继透镜107成像到所述方棒108入口，最终从所述方棒108出口出射。由于入射到所述方棒108的光束中，由于上述区域损失的存在，光束中心部分缺少蓝色激发光，因此，在从方棒108出口出射的光存在颜色不均匀的现象。综上所述，在现有的光源系统100中，激发光(即蓝色光)的利用率较低，有散射粉片105自吸收损失、收集效率的损失以及区域镀膜的损失，并且区域镀膜损失对光源系统的均匀性也造成影响。
技术实现思路
针对以上技术问题，有必要提供一种可改善上述问题的光源系统及投影设备，也有必要提供一种可用于投影设备的图像显示控制方法。一种光源系统，其包括激发光源、辅助光源、及波长转换装置。所述激发光源用于发出激发光，所述波长转换装置包括转换区域和反射区域，所述波长转换装置周期性运动，使得所述转换区域和反射区域分时地周期性位于所述激发光的光路上；所述转换区域用于将所述激发光转换为受激光并出射，所述反射区域用于将所述激发光反射后出射；从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光位于所述波长转换装置的同一侧但光轴不重合，且从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光均被引导至所述出光通道，所述辅助光源用于发出辅助光，所述辅助光与所述受激光的光谱不重合，所述辅助光也被引导至所述出光通道。一种投影设备，所述投影设备包括光源系统，所述光源系统包括激发光源、辅助光源、及波长转换装置。所述激发光源用于发出激发光，所述波长转换装置包括转换区域和反射区域，所述波长转换装置周期性运动，使得所述转换区域和反射区域分时地周期性位于所述激发光的光路上；所述转换区域用于将所述激发光转换为受激光并出射，所述反射区域用于将所述激发光反射后出射；从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光位于所述波长转换装置的同一侧但光轴不重合，且从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光均被引导至所述出光通道，所述辅助光源用于发出辅助光，所述辅助光与所述受激光的光谱不重合，所述辅助光也被引导至所述出光通道。一种投影设备，所述投影设备包括光源系统，所述光源系统包括激发光源、红外光源、及波长转换装置。所述光源系统包括激发光源、辅助光源、及波长转换装置。所述激发光源用于发出激发光，所述波长转换装置包括转换区域和反射区域，所述波长转换装置周期性运动，使得所述转换区域和反射区域分时地周期性位于所述激发光的光路上；所述转换区域用于将所述激发光转换为受激光并出射，所述反射区域用于将所述激发光反射后出射；从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光位于所述波长转换装置的同一侧但光轴不重合，且从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光均被引导至所述出光通道，所述红外光源用于发出红外光，所述红外光被用于调制红外图像，所述红外光与所述受激光的光谱不重合，所述红外光也被引导至所述出光通道。一种图像显示控制方法，其包括如下步骤：接收图像数据，基于图像数据产生图像显示数据信号；提供第一颜色光、第二颜色光、第三颜色光及红外光；基于图像显示数据信号对所述第一颜色光进行图像调制产生第一颜色图像光；基于图像显示数据信号对所述第二颜色光进行图像调制产生第二颜色图像光；基于图像显示数据信号对所述第三颜色光进行图像调制产生第三颜色图像光；及基于图像显示数据信号对所述红外光进行图像调制产生红外图像光。进一步地，所述第一、第二及第三颜色分别为红绿蓝三基色。进一步地，所述方法还包括如下步骤：提供第四颜色光，基于图像显示数据信号对所述第四颜色光进行图像调制产生第四颜色图像光。进一步地，所述图像显示控制方法中，所述图像显示数据信号包括第一颜色数据信号、第二颜色数据信号、第三颜色数据信号及第四颜色数据信号，其中，所述方法中，基于所述第一颜色数据信号对所述第一颜色光进行图像调制产生第一颜色图像光、基于所述第二颜色数据信号对所述第二颜色光进行图像调制产生第二颜色图像光、基于所述第三颜色数据信号对所述第三颜色光进行图像调制产生第三颜色图像光、基于所述第四颜色数据信号对所述第四颜色光进行图像调制产生第四颜色图像光、及基于所述四个颜色数据信号其中的至少一个对所述红外光进行图像调制产生红外图像光。进一步地，所述图像显示控制方法中，进行一帧图像的调制时段包括四个不同的时间段，分别为第一子帧图像调制时段、第二子帧图像调制时段、第三子帧图像调制时段及第四子帧图像调制时段，所述方法中，在所述第一子帧图像调制时段基于所述第二颜色数据信号对所述第二颜色光进行图像调制产生第二颜色图像光、在所述第二子帧图像调制时段基于所述第四颜色数据信号对所述第四颜色光进行图像调制产生第四颜色图像光、在所述第三子帧图像调制时段基于所述第三颜色数据信号对所述第三颜色光进行图像调制产生第三颜色图像光、及在所述第四子帧图像调制时段基于所述第一颜色数据信号对所述第一颜色光及所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光源系统，其特征在于，该光源系统包括激发光源、辅助光源、及波长转换装置，其中：所述激发光源用于发出激发光，所述波长转换装置包括转换区域和反射区域，所述波长转换装置周期性运动，使得所述转换区域和反射区域分时地周期性位于所述激发光的光路上；所述转换区域用于将所述激发光转换为受激光并出射，所述反射区域用于将所述激发光反射后出射；从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光位于所述波长转换装置的同一侧但光轴不重合，且从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光均被引导至所述出光通道，所述辅助光源用于发出辅助光，所述辅助光与所述受激光的光谱不重合，所述辅助光也被引导至所述出光通道。

【技术特征摘要】
1.一种光源系统，其特征在于，该光源系统包括激发光源、辅助光源、及波长转换装置，其中：所述激发光源用于发出激发光，所述波长转换装置包括转换区域和反射区域，所述波长转换装置周期性运动，使得所述转换区域和反射区域分时地周期性位于所述激发光的光路上；所述转换区域用于将所述激发光转换为受激光并出射，所述反射区域用于将所述激发光反射后出射；从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光位于所述波长转换装置的同一侧但光轴不重合，且从所述波长转换装置出射的所述受激光及所述激发光均被引导至所述出光通道，所述辅助光源用于发出辅助光，所述辅助光与所述受激光的光谱不重合，所述辅助光也被引导至所述出光通道。2.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述辅助光包括红外光，所述红外光被用于调制红外图像。3.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述辅助光包括紫外光，所述紫外光被用于紫外光曝光。4.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述光源系统还包括区域分光装置，所述区域分光装置包括第一区域与第二区域：所述区域分光装置的第一区域将所述激发光源发出的激发光引导至所述波长转换装置，所述反射区域将所述激发光反射至所述区域分光装置的第二区域，所述区域分光装置的第二区域用于将所述反射区域反射的激发光引导至所述出光通道，所述区域分光装置还用于将所述转换区域发出的所述受激光引导至所述出光通道。5.如权利要求4所述的光源系统，其特征在于：所述光源系统还包括合光装置，所述合光装置包括合光元件，所述合光元件接收所述辅助光源发出的辅助光及所述激发光源发出的激发光，并将所述辅助光及所述激发光中的一种透射以及将所述辅助光及所述激发光中的另外一种反射从而将所述辅助光及所述激发光合光，所述合光后的辅助光及所述激发光被提供至所述波长转换装置，其中所述合光后的辅助光及所述激发光的光路通道重合。6.如权利要求5所述的光源系统，其特征在于：所述区域分光装置包括分光片及反射镜，所述分光片对应所述第一区域设置，所述反射镜对应所述第二区域设置，所述第一区域的分光片接收所述激发光及所述辅助光并将所述激发光及所述辅助光透射至所述波长转换装置，所述波长转换装置将所述激发光及所述辅助光反射至所述反射镜，所述反射镜将所述激发光及所述辅助光反射至所述出光通道，所述第一区域的分光片还将所述受激光反射至所述出光通道。7.如权利要求5所述的光源系统，其特征在于：所述光源系统还包括引导装置，所述出光通道包括第一出光通道及第二出光通道，所述区域分光装置将所述波长转换装置发出的光经由所述第一出光通道引导至所述引导装置，所述引导装置将所述第一出光通道中的光引导至所述第二出光通道。8.如权利要求7所述的光源系统，其特征在于：所述引导装置包括分光片及反射镜，所述分光片接收所述区域分光装置经由所述第一出光通道出射的所述受激光并将所述受激光反射至所述第二出光通道，所述反射镜接收所述区域分光装置经由所述第一出光通道出射的所述激发光及所述辅助光并将所述激发光及所述辅助光反射至所述第二出光通道。9.如权利要求4所述的光源系统，其特征在于：所述光源系统还包括引导装置，所述出光通道包括第一出光通道及第二出光通道，所述区域分光装置将所述波长转换装置发出的光经由所述第一出光通道引导至所述引导装置，所述引导装置将所述第一出光通道中的光引导至所述第二出光通道，所述受激光在所述第一出光通道中的光路通道将所述激发光在所述第一出光通道中的光路通道包围，所述引导装置接收所述辅助光，并将所述辅助光透射至所述第二出光通道，所述受激光在所述第二出光通道中的光路通道将所述激发光与所述辅助光在所述第二出光通道中的光路通道包围。10.如权利要求9所述的光源系统，其特征在于：所述区域分光装置包括分光片及反射镜，所述分光片对应所述第一区域设置，所述反射镜对应所述第二区域设置，所述第一区域的分光片的第一表面接收所述激发光及所述辅助光并将所述激发光及所述辅助光反射至所述波长转换装置，所述波长转换装置将所述激发光反射至所述第二区域的反射镜，所述反射镜将所述激发光反射至所述第一区域的分光片的与所述第一表面相背的第二表面，所述第一区域的分光片的第二表面将所述激发光反射至所述出光通道，所述波长转换装置还将所述受激光反射至所述出光通道。11.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述光源系统还包括散射装置，所述散射装置用于接收所述出光通道的光并对所述出光通道出射的光进行散射。12.如权利要求11所述的光源系统，其特征在于：所述光源系统还包括第一收集系统，所述第一收集系统用于将所述波长转换装置发出的光进行收集并将收集后的光提供至所述区域分光装置；所述光源系统还包括第二收集系统，所述第二收集系统用于接收所述出光通道的光并将所述出光通道的光进行收集后提供至所述散射装置；所述光源系统还包括匀光装置，所述匀光装置用于接收所述散射装置出射的光并对所述散射装置出射的光进行匀光及合光；所述匀光装置包括方棒，所述光源系统还包括第三收集系统，所述第三收集系统将所述出光通道发出的光收集至所述方棒的入口。13.如权利要求11所述的光源系统，其特征在于：所述散射装置包括散射区域与滤光区域，所述散射区域用于对所述出光通道出射的激发光进行散射，所述滤光区域用于对所述出光通道出射的所述受激光进行过滤，所述散射区域与所述滤光区域沿圆周方向设置。14.如权利要求13所述的光源系统，其特征在于：所述转换区域包括第一转换区域及第二转换区域，所述第一转换区域用于将接收到的激发光转换为所述第一受激光，所述第二转换区域用于将接收到的激发光转换为所述第二受激光，所述第一受激光与所述第二受激光颜色不同。15.如权利要求14所述的光源系统，其特征在于：所述反射区域包括第一反射区域与第二反射区域，所述第一反射区域将所述第一部分激发光反射至所述区域分光装置的第二区域，所述第二反射区域将所述红外光反射至所述区域分光装置的第二区域，所述第一反射区域、所述第二反射区域、所述第一转换区域及第二转换区域沿圆周方向相接设置，所述滤光区域包括第一滤光区域及第二滤光区域，所述散射区域包括第一散射区域及第二散射区域，所述第一滤光区域、所述第一散射区域、所述第二滤光区域、及所述第二散射区域沿圆周方向相接设置，所述第一滤光区域用于对所述出光通道出射的所述第一受激光进行过滤，所述第二滤光区域用于对所述出光通道出射的所述第二受激光进行过滤，所述第一散射区域用于对所述出光通道出射的第一部分激发光进行散射，所述第二散射区域用于对所述红外光进行散射。16.如权利要求14所述的光源系统，其特征在于：所述转换区域还包括第三转换区域，所述第三转换区域用于将接收到的激发光转换为所述第三受激光，所述第一、第二及第三受激光颜色均不同；所述滤光区域还第三滤光区域，所述第一滤光区域、第二滤光区域及第三滤光区域及所述散射区域沿圆周方向相接设置，所述第一滤光区域用于对所述出光通道出射的所述第一受激光进行过滤，所述第二滤光区域用于对所述出光通道出射的所述第二受激光进行过滤，所述第三滤光区域用于对所述出光通道出射的所述第三受激光进行过滤。17.如权利要求13所述的光源系统，其特征在于：所述散射装置与所述波长转换装置为一体结构，所述散射区域及所述滤光区域位于所述反射区域及所述转换区域的内侧。18.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述反射区域包括反射表面，所述反射表面包括半弧形凸面。19.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述光源系统还包括补充光源，所述补充光源用于发出补充光，所述补充光被引导至所述转换区域，所述转换区域将所述补充光反射，所述补充光被引导至所述出光通道，所述补充光与所述受激光具有至少部分相同的颜色成分，且所述补充光在所述出光通道中的光路通道与所述受激光在所述出光通道中的光路通道重合。20.如权利要求19所述的光源系统，其特征在于：所述受激光包括第一受激光与第二受激光，所述补充光包括第一补充光与第二补充光，所述补充光源包括用于发出第一补充光的第一补充光源及用于发出所述第二补充光的第二补充光源，所述第一补充光与所述第一受激光具有至少部分相同的颜色成分，所述第二补充光...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭祖强，杜鹏，李屹，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44