光源系统及显示设备技术方案

一种光源系统包括光源装置、第一分光合光装置、波长转换装置、及光处理装置，光源装置发出第一激发光及第二激发光，第一激发光具有第一偏振态，第二激发光具有不同于第一偏振态的第二偏振态，第一分光合光装置包括至少一透明基板，至少一透明基板将所述第二激发光中的第一预设比例的激发光引导至光处理装置与波长转换装置其中的一个，以及将第二激发光中的另一部分激发光以及第一激发光引导至光处理装置与波长转换装置中的另外一个，第一预设比例与透明基板的数量相适应；光处理装置将接收到的激发光进行散射并发出第三激发光；波长转换装置将接收到的激发光转换为受激光；第三激发光和所述受激光还被引导至出光通道。

【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。在白光光源构成中，一般采用蓝光+黄光两路的形式，即光源具有两个独立的光路，最终合光，该方式使得系统复杂，成本高；另外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。因此，需要一种紧凑的、均匀的白光光源，其既能够高效地生成白光，同时白光光束又具有较高的质量。请参阅图1，图1是采用蓝光+黄光两路形式的光源系统的光路结构示意图。所述光源系统工作时，两组激光器发出蓝光激光，其中一路蓝光激光经过中继系统1和作用为透蓝反黄的分光镜片后、经收集透镜成像到黄色荧光粉表面，蓝光激光激发黄色荧光粉产生黄色荧光，反射后经收集透镜收集在分光镜片处被反射，在传播过程中经过反射镜后；另外一路蓝光激光，经中继系统2出射，经过中继系统2的蓝光与黄色荧光在分光镜片处合光，形成白光出射。该光源能够得到较好的白光，但系统过于复杂，体积大，成本高，很难做到小型化，而且体积较大也一定程度降低了光利用率。请参阅图2及图3，图2是采用区域膜片的光源系统的光路结构示意图，图3是图2所示的区域膜片的平面结构示意图。所述光源系统工作时，激光器发出蓝光激光，经过中继系统到达区域膜片处，区域膜片中心区域镀膜为反蓝光透黄光，边缘为全透。蓝光在中心部分被反射，通过收集透镜在黄色荧光粉表面成像，激发产生蓝光与黄色荧光的混合光，经收集透镜收集后出射，在通过区域膜片的时候，中心部分的蓝光会被反射而损失掉，最终其光束的远场形成如图3所示的分布，中心部分缺少蓝光，从而出光不均匀，这对于白光光束的某些应用领域是不利的。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种体积较小的光源系统，也有必要提供一种采用上述光源系统的显示设备。一种光源系统，其包括光源装置、第一分光合光装置、波长转换装置、及光处理装置，所述光源装置用于发出第一激发光及第二激发光，其中，所述第一激发光具有第一偏振态，所述第二激发光具有不同于所述第一偏振态的第二偏振态，所述第一激发光与所述第二激发光的光通量之比为预设值；所述第一分光合光装置包括至少一透明基板，所述至少一透明基板用于将所述第二激发光中的第一预设比例的激发光引导至所述光处理装置与所述波长转换装置其中的一个，以及将所述第二激发光中的另一部分激发光以及所述第一激发光引导至所述光处理装置与所述波长转换装置中的另外一个，所述第一预设比例与所述透明基板的数量相适应；所述光处理装置用于将接收到的激发光进行散射并发出第三激发光；所述波长转换装置用于将接收到的激发光转换为受激光；所述第三激发光和所述受激光还被引导至出光通道，从出光通道出射的合光满足预定的亮度和色温。一种显示设备，其包括光源系统，所述光源系统包括光源装置、第一分光合光装置、波长转换装置、及光处理装置，所述光源装置用于发出第一激发光及第二激发光，其中，所述第一激发光具有第一偏振态，所述第二激发光具有不同于所述第一偏振态的第二偏振态，所述第一激发光与所述第二激发光的光通量之比为预设值；所述第一分光合光装置包括至少一透明基板，所述至少一透明基板用于将所述第二激发光中的第一预设比例的激发光引导至所述光处理装置与所述波长转换装置其中的一个，以及将所述第二激发光中的另一部分激发光以及所述第一激发光引导至所述光处理装置与所述波长转换装置中的另外一个，所述第一预设比例与所述透明基板的数量相适应；所述光处理装置用于将接收到的激发光进行散射并发出第三激发光；所述波长转换装置用于将接收到的激发光转换为受激光；所述第三激发光和所述受激光还被引导至出光通道，从出光通道出射的合光满足预定的亮度和色温。与现有技术相比较，本专利技术光源系统与显示设备中，所述第一分光合光装置包括至少一透明基板，通过所述至少一透明基板对所述第一激发光与所述第二激发光进行分光，以使得所述光处理装置与所述波长转换装置分别针对所述激发光产生散射后的激发光与所述受激光，并使得散射后的激发光与所述受激光最终在所述出光通道中合光，所述至少一透明基板可以利用不同偏振态光的透射反射特性对所述第一激发光与第二激发光进行分光，不仅体积较小、光利用率较高，而且分光均匀从而不会出现区域分光造成出光不均的现象，使得所述光源系统的体积较小、光利用率较高及出光均匀，采用所述光源系统的显示设备的显示效果也较好。附图说明图1是采用蓝光+黄光两路形式的光源系统的光路结构示意图。图2是采用区域膜片的光源系统的光路结构示意图。图3是图2所示的区域膜片的平面结构示意图。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所示光源系统的第一分光合光装置的结构示意图。图6是本专利技术第二实施方式的光源系统的第一分光合光装置的结构示意图。图7是本专利技术第三实施方式的光源系统的第一分光合光装置的结构示意图。图8是本专利技术第四实施方式的光源系统的第一分光合光装置的结构示意图。图9是本专利技术第五实施方式的光源系统的第一分光合光装置的结构示意图。图10是本专利技术第六实施方式的光源系统的结构示意图。图11是本专利技术第七实施方式的光源系统的结构示意图。图12是本专利技术第八实施方式的光源系统的结构示意图。图13是本专利技术第九实施方式的光源系统的结构示意图。图14是本专利技术第十实施方式的光源系统的结构示意图。图15是本专利技术第十一实施方式的光源系统的结构示意图。图16是本专利技术第十二实施方式的光源系统的结构示意图。图17是本专利技术第十三实施方式的光源系统的结构示意图。图18是本专利技术第十四实施方式的光源系统的结构示意图。图19是图18所示的光源系统的第一分光合光装置的平面结构示意图。图20是本专利技术第十五实施方式的光源系统的第一分光合光装置的平面结构示意图。图21是本专利技术一较佳实施方式的显示设备的方框示意图。主要元件符号说明光源系统10、40、40’、60、60’、70、70’、70”、10’、91光源装置100第一分光合光装置104、404、6041、7041、1104、1104’第二分光合光装置6042、7042波长转换装置107、406、1107光处理装置106、405、606、705光源101、401、601、701、1101第一光源101a第二光源101b合光装置102、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，所述光源系统包括光源装置、第一分光合光装置、波长转换装置、及光处理装置，所述光源装置用于发出第一激发光及第二激发光，其中，所述第一激发光具有第一偏振态，所述第二激发光具有不同于所述第一偏振态的第二偏振态，所述第一激发光与所述第二激发光的光通量之比为预设值；所述第一分光合光装置包括至少一透明基板，所述至少一透明基板用于将所述第二激发光中的第一预设比例的激发光引导至所述光处理装置与所述波长转换装置其中的一个，以及将所述第二激发光中的另一部分激发光以及所述第一激发光引导至所述光处理装置与所述波长转换装置中的另外一个，所述第一预设比例与所述第一分光合光装置的透明基板的数量相适应；所述光处理装置用于将接收到的激发光进行散射并发出第三激发光；所述波长转换装置用于将接收到的激发光转换为受激光；所述第三激发光和所述受激光还被引导至出光通道，从出光通道出射的合光满足预定的亮度和色温。

【技术特征摘要】
1.一种光源系统，其特征在于，所述光源系统包括光源装置、第一分光合光装置、波长转换装置、及光处理装置，所述光源装置用于发出第一激发光及第二激发光，其中，所述第一激发光具有第一偏振态，所述第二激发光具有不同于所述第一偏振态的第二偏振态，所述第一激发光与所述第二激发光的光通量之比为预设值；所述第一分光合光装置包括至少一透明基板，所述至少一透明基板用于将所述第二激发光中的第一预设比例的激发光引导至所述光处理装置与所述波长转换装置其中的一个，以及将所述第二激发光中的另一部分激发光以及所述第一激发光引导至所述光处理装置与所述波长转换装置中的另外一个，所述第一预设比例与所述第一分光合光装置的透明基板的数量相适应；所述光处理装置用于将接收到的激发光进行散射并发出第三激发光；所述波长转换装置用于将接收到的激发光转换为受激光；所述第三激发光和所述受激光还被引导至出光通道，从出光通道出射的合光满足预定的亮度和色温。2.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述光源装置包括第一光源与第二光源，所述第一光源用于发出第一激发光，所述第二光源用于发出第二激发光，所述光源系统包括光源控制器，所述光源控制器用于控制所述第一光源与所述第二光源发出的第一激发光与所述第二激发光的光量比例等于所述预设值。3.如权利要求2所述的光源系统，其特征在于：所述第一光源与所述第二光源均包括发光元件，所述光源控制器通过控制所述第一光源与所述第二光源的发光元件的开启与关闭的数量来控制所述第一激发光与所述第二激发光的光量比例等于所述预设值。4.如权利要求2所述的光源系统，其特征在于：所述第一光源与所述第二光源均包括发光元件，所述光源控制器通过控制所述第一光源与所述第二光源的发光元件的发光功率来控制所述第一激发光与所述第二激发光的光量比例等于所述预设值。5.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述第一分光合光装置包括一片透明基板，所述一片透明基板用于将所述第二激发光中的第一预设比例的激发光引导至所述光处理装置与所述波长转换装置其中的一个，以及将所述第二激发光中的另一部分激发光和所述第一激发光引导至所述光处理装置与所述波长转换装置中的另外一个。6.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述第一分光合光装置包括至少两片层叠设置的透明基板，所述第一分光合光装置还包括增透膜，所述增透膜设置于其中一透明基板邻近所述光源装置的表面。7.如权利要求6所述的光源系统，其特征在于：所述增透膜设置于距离所述光源装置最远的透明基板的邻近前一透明基板的表面。8.如权利要求7所述的光源系统，其特征在于：所述至少一透明基板接收所述第一激发光与所述第二激发光的表面包括第一区域与位于所述第一区域外围的第二区域，所述增透膜设置于所述第一区域。9.如权利要求8所述的光源系统，其特征在于：所述第一激发光及所述第二激发光在所述至少一透明基板接收所述第一激发光与所述第二激发光的表面形成有多个光斑，所述第一区域的数量为多个，所述第一区域与所述光斑一一对应。10.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述透明基板为白玻璃。11.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述第一分光合光装置还包括第一分光膜，所述第一分光膜设置于所述至少一透镜基板远离所述光源装置的一侧，所述第一分光膜用于将所述至少一透明基板引导的所述第二激发光中的另一部分激发光以及所述第一激发光的透射。12.如权利要求11所述的光源系统，其特征在于：所述第一分光膜还用于将所述波长转换装置发出的受激光反射以将所述受激光引导至所述出光通道，所述第一分光合光装置还将所述第三激发光透射以将所述第三激发光引导至所述出光通道。13.如权利要求12所述的光源系统，其特征在于：所述光处理装置对所述第二激发光中的一部分激发光进行散射以及偏振态的转换从而将所述第二激发光中的一部分激发光转换为所述第三激发光，所述第三激发光具有第一偏振态，所述光处理装置将所述第三激发光引导至所述第一分光合光装置，所述波长转换装置还将所述受激光引导至所述第一分光合光装置，所述至少一透明基板及分光膜还将所述光处理装置发出的第三激发光透射至所述出光通道，所述分光膜还将所述波长转换装置发出的受激光反射至所述出光通道。14.如权利要求13所述的光源系统，其特征在于：所述光处理装置包括散射元件与偏振转换元件，所述至少一透明基板将所述第二激发光中的一部分激发光引导至所述偏振转换元件，所述偏振转换元件对所述第二激发光中的一部分激发光进行第一次偏振转换后将所述已进行第一次偏振转换的所述第二激发光中的一部分激发光引导至所述散射元件，所述散射元件对所述已进行第一次偏振转换的所述第二激发光中的一部分激发光进行散射并将散射后且已进行第一次偏振转换的所述第二激发光中的一部分激发光引导至所述偏振转换元件，所述偏振转换元件将所述散射后且已进行第一次偏振转换的所述第二激发光中的一部分激发光进行第二次偏振转换得到所述第三激发光。15.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述光处理装置对所述第二激发光中的一部分激发光进行透射及散射以将所述第二激发光中的一部分激发光转换为所述第三激发光，所述波长转换装置为透射式波长转换装置，所述光源系统还包括引导装置，所述引导装置接收所述光处理装置发出的所述第三激发光及所述波长转换装置发出的受激光并将所述第三激发光及所述受激光均引导至所述出光通道。16.如权利要求15所述的光源系统，其特征在于：所述引导装置包括第一引导元件、第二引导元件、及合光元件，所述第一引导元件接收所述第三激发光并将所述第三激发光引导至所述合光元件，所述第二引导元件将所述受激光引导至所述合光元件，所述合光元件将所述第三激发光及所述受激光合光...

【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