光源系统及显示设备技术方案

一种光源系统包括激发光源、收集系统、波长转换装置、中继系统、光机系统、检测机构和距离调节机构。激发光源发出激发光，激发光经收集系统后照射至波长转换装置，波长转换装置包括转换区域和反射区域，波长转换装置周期性运动使转换区域和反射区域分时位于激发光的光路上；转换区域将激发光转换为受激光并出射，反射区域将激发光反射后出射；从波长转换装置出射的受激光和激发光光轴不重合，收集系统还收集受激光及激发光，被收集的受激光及激发光经由中继系统被引导至光机系统，检测机构检测光机系统出射的光的亮度和/或色坐标信息，距离调节机构调节收集系统与波长转换装置之间的距离以使光机系统出射的光的亮度和/或色坐标满足预设条件。

Light Source System and Display Equipment

A light source system includes an excitation light source, a collection system, a wavelength conversion device, a relay system, an optical-mechanical system, a detection mechanism and a distance adjustment mechanism. Excited light source emits excitation light, which is irradiated to wavelength conversion device after collecting system. Wavelength conversion device includes conversion area and reflection area. Periodic movement of wavelength conversion device makes conversion area and reflection area time-sharing on the path of excitation light; conversion area converts excitation light into laser and emits, reflecting. The emission area will reflect the excitation light and emit it; the laser and the excitation light axes emitted from the wavelength conversion device do not coincide. The collection system also collects the laser and excitation light. The collected laser and excitation light are guided to the optical system through the relay system. The detection mechanism detects the brightness and/or color coordinates of the light emitted from the optical system. Information. The distance adjustment mechanism adjusts the distance between the collection system and the wavelength conversion device so that the brightness and/or color coordinates of the light emitted by the optical-mechanical system meet the preset conditions.

【技术实现步骤摘要】
光源系统及显示设备
本专利技术涉及一种光源系统及显示设备。
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，采用第一光源激发受激光粉产生所需光线(如蓝光激光激发黄色受激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。请参阅图1及图2，图1是一种现有技术光源系统100的结构示意图，图2是图1所示光源系统100的区域分光片103的结构示意图。所述光源系统包括激发光源101、匀光器件102、区域分光片103、收集系统104、波长转换装置105、中继透镜106与108、反射镜107、光机方棒109。所述激发光源101一般为蓝色激光光源，其发出蓝色激发光，所述蓝色激发光经过所述匀光器件102匀光后，再通过所述区域分光片103，如图2所示，所述区域分光片103的中心为透蓝反黄性质的区域镀膜，周围是反射镜，所述蓝色激发光从所述区域分光片103的区域镀膜处透射，经过所述收集系统104(如收集透镜)汇聚于所述波长转换装置105上，激发所述波长转换装置105产生受激光(如红色受激光、绿色受激光、或黄色受激光)，部分未转换的蓝色激发光与受激光以朗伯光的形式出射，经过所述收集系统104收集后，在所述区域分光片103处被反射，其中所述部分蓝色激发光在区域镀膜处会因透射而损失，造成所述光源系统100的光利用率较低。此外，所述区域分光片103反射的蓝色激发光与受激光依序经过所述中继透镜106、所述反射镜107、中继透镜108成像到所述光机方棒109入口，最终从所述光机方棒109出口出射。然而，入射到所述光机方棒109的光束中，由于上述区域镀膜处的激发光损失的存在，光束中心部分缺少蓝色激发光，造成在从光机方棒109出口出射的光中心部分偏黄，即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)因区域镀膜的损失造成光利用率较低，并且区域镀膜处的损失对光源系统100的出光均匀性也造成影响。
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显示设备。一种光源系统，其包括激发光源、收集系统、波长转换装置、中继系统、光机系统、检测机构和距离调节机构，其中：所述激发光源用于发出激发光；所述收集系统设置于所述激发光源及所述波长转换装置之间；所述激发光经所述收集系统收集后照射至所述波长转换装置；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和激发光位于所述波长转换装置的同一侧但光轴不重合；所述收集系统还用于收集从所述波长转换装置出射的所述受激光及激发光；所述中继系统用于将所述收集的受激光及激发光引导至所述光机系统，并使得所述受激光及激发光的光轴在预设误差范围内大致重合地进入所述光机系统；所述光机系统，用于将所述受激光和所述激发光进行匀光以及提供至用于调制图像光的空间光调制器；当所述收集系统与所述波长转换装置之间的距离发生变化时，从所述光机系统出射的光的亮度和色坐标发生变化；所述检测机构用于检测所述光机系统出射的光的亮度和/或色坐标信息；所述距离调节机构用于配合所述检测机构检测的信息而调节所述收集系统与波长转换装置之间的距离，使得所述光机系统出射的光的亮度和/或色坐标满足预设条件。与现有技术相比较，所述光源系统及显示设备中，从所述波长转换装置出射的所述受激光和激发光位于所述波长转换装置的同一侧但光轴不重合，即由于经所述反射区域反射后，所述激发光的光路相较于入射光路发生了偏移，从而所述激发光从所述波长转换装置返回至所述区域分光装置的区域与所述激发光的入射区域是不同的，进而在不增加额外元件的情况下可以避免所述入射区域产生的损耗，提高所述光源系统的光利用率以及减少区域镀膜处损失造成的出光不均。进一步地，所述光源系统及显示设备还包括检测机构与距离调节机构，所述检测机构用于检测所述光机系统出射的光的亮度和/或色坐标信息；所述距离调节机构用于配合所述检测机构检测的信息而调节所述收集系统与波长转换装置之间的距离，使得所述光机系统出射的光的亮度和/或色坐标满足预设条件，进而所述光源系统与显示设备的亮度和/或色坐标更满足使用者的需要，用户体验更好。附图说明图1是一种现有技术光源系统的结构示意图。图2是图1所示光源系统的区域分光片的结构示意图。图3是图1所示光源系统的收集系统与波长转换装置之间的距离变化对所述光源系统的光通量的影响曲线。图4是本专利技术第一实施方式的光源系统的结构示意图。图5是图4所示光源系统的分光片的结构示意图。图6是图4所示光源系统的波长转换装置及散射装置的结构示意图。图7是本专利技术第二实施方式的光源系统的结构示意图。图8是图7所示光源系统的收集系统与波长转换装置之间的距离变化对所述光源系统的光通量的影响曲线。图9是图7所示光源系统的收集系统与波长转换装置之间的距离变化对所述光源系统的色坐标的影响曲线。图10是图7所示光源系统的亮度及色坐标调节方法的流程图。图11是本专利技术第三实施方式的光源系统的结构示意图。图12是本专利技术第四实施方式的光源系统的结构示意图。图13是本专利技术第五实施方式的光源系统的结构示意图。图14是图13所示光源系统的区域分光装置的结构示意图。图15是本专利技术第六实施方式的光源系统的结构示意图。图16是本专利技术第七实施方式的光源系统的结构示意图。图17是曲面反射镜的光路原理示意图。主要元件符号说明光源系统200、200’、300、400、500、600、700、激发光源201、501波长转换装置207、407、707中继系统203匀光器件204区域分光装置205、305、405、505、705引导装置212、512、612散射装置210、710光机系统230、730收集系统206a、406a中继透镜206b、206c、234、235、706c第一区域205a、505a第二区域205b、505b反射区域215转换区域214散射区域217滤光区域218出光通道216、316、416、716分光片205c、305c、405c、508、608、705c反射镜205d、305d、405d、509、609、705d第一出光通道216a、516a、616a第二出光通道216b、516b、616b距离调节机构202光源控制器250空间光调制器240光机系统230第一光阑231第二光阑232第三光阑233检测机构260如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式请参阅图4，图4是本专利技术第一实施方式的光源系统200的结构示意图。该光源系统200包括激发光源201、收集系统206a、波长转换装置207、中继系统203、光机系统230、和距离调节机构202。所述激发光源201用于发出激发光。所述收集系统206a设置于所述激发光源201及所述波长转换装置207之间；所述激发光经所述收集系统206a收集后照射至所述波长转换装置2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，包括激发光源、收集系统、波长转换装置、中继系统、光机系统、检测机构和距离调节机构，其中：所述激发光源用于发出激发光；所述收集系统设置于所述激发光源及所述波长转换装置之间；所述激发光经所述收集系统收集后照射至所述波长转换装置；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和激发光位于所述波长转换装置的同一侧但光轴不重合；所述收集系统还用于收集从所述波长转换装置出射的所述受激光及激发光；所述中继系统用于将所述收集的受激光及激发光引导至所述光机系统，并使得所述受激光及激发光的光轴在预设误差范围内大致重合地进入所述光机系统；所述光机系统，用于将所述受激光和所述激发光进行匀光以及提供至用于调制图像光的空间光调制器；当所述收集系统与所述波长转换装置之间的距离发生变化时，从所述光机系统出射的光的亮度和色坐标发生变化；所述检测机构用于检测所述光机系统出射的光的亮度和/或色坐标信息；所述距离调节机构用于配合所述检测机构检测的信息而调节所述收集系统与波长转换装置之间的距离，使得所述光机系统出射的光的亮度和/或色坐标满足预设条件。...

【技术特征摘要】
1.一种光源系统，其特征在于，包括激发光源、收集系统、波长转换装置、中继系统、光机系统、检测机构和距离调节机构，其中：所述激发光源用于发出激发光；所述收集系统设置于所述激发光源及所述波长转换装置之间；所述激发光经所述收集系统收集后照射至所述波长转换装置；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和激发光位于所述波长转换装置的同一侧但光轴不重合；所述收集系统还用于收集从所述波长转换装置出射的所述受激光及激发光；所述中继系统用于将所述收集的受激光及激发光引导至所述光机系统，并使得所述受激光及激发光的光轴在预设误差范围内大致重合地进入所述光机系统；所述光机系统，用于将所述受激光和所述激发光进行匀光以及提供至用于调制图像光的空间光调制器；当所述收集系统与所述波长转换装置之间的距离发生变化时，从所述光机系统出射的光的亮度和色坐标发生变化；所述检测机构用于检测所述光机系统出射的光的亮度和/或色坐标信息；所述距离调节机构用于配合所述检测机构检测的信息而调节所述收集系统与波长转换装置之间的距离，使得所述光机系统出射的光的亮度和/或色坐标满足预设条件。2.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述检测机构用于检测所述光机系统出射的受激光、所述激发光或所述受激光和激发光的混合光的亮度；所述距离调节机构将所述收集系统与波长转换装置之间的距离调节至所述检测机构所检测到的最大亮度所对应的距离。3.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述检测机构用于检测所述光机系统出射的受激光和激发光的混合光的色坐标和亮度；所述距离调节机构还用于依据所述检测机构检测到的色坐标调节所述收集系统与波长转换装置之间的距离，以使得所述检测机构检测到的色坐标达到目标色坐标；所述光源系统还包括：光源控制器，用于依据所述检测机构检测到的亮度调节所述激发光源发出的激发光强度，以使得所述检测机构检测到的亮度达到目标亮度。4.如权利要求3所述的光源系统，其特征在于：当所述检测机构检测到的色坐标大于目标色坐标，所述距离调节机构将所述波长转换装置与所述收集系统之间的距离调小；当所述检测机构检测到的色坐标小于目标色坐标，所述距离调节机构将所述波长转换装置与所述收集系统之间的距离调大。5.如权利要求3所述的光源系统，其特征在于：当所述检测机构检测到的亮度大于目标亮度，所述光源控制器将所述激发光源的驱动电流降低；当所述检测机构检测到的亮度小于目标亮度，所述光源控制器将所述激发光源的驱动电流提高。6.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述光机系统包括匀光装置、第一光阑、第二光阑、第三光阑、第一中继透镜、及第二中继透镜，所述第一光阑设置于所述匀光装置的入口处，所述中继系统发出的受激光及激发光经由所述第一光阑入射至所述匀光装置，所述第一中继透镜设置于所述匀光装置及所述第二光阑之间，所述第二中继透镜设置于所述第二光阑与所述第三光阑之间。7.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述中继系统包括区域分光装置，所述区域分光装置位于所述收集系统与所述激发光源之间，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收集系统，使得所述激发光经所述收集系统收集后被引导至所述波长转换装置，所述激发光包括入射到所述反射区域的第一部分激发光及入射到所述转换区域的第二部分激发光，所述第一部分激发光与所述第二部分激发光时分时且周期性地入射至所述反射区域所述转换区域，所述反射区域将所述第一部分激发光反射至所述收集系统，且所述第一部分激发光经由所述收集系统收集后被引导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第一部分激发光引导至出光通道；所述转换区域将所述第二部分激发光转换为受激光并将所述受激光...

【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