光源装置及投影系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光源装置，包括用于产生激发光的激发光源、聚光装置和荧光腔体，所述荧光腔体包括腔室和荧光层，所述腔室具有允许光线进出的光窗以及与所述光窗相对设置的底壁，所述底壁表面设有荧光层，所述激发光经过所述聚光装置进行汇聚后自所述光窗入射至所述荧光层表面形成光斑并激发所述荧光层产生受激光，所述光窗的面积小于所述光斑的面积，所述受激光能够自所述光窗出射。本发明专利技术提供的光源装置的激发光在激发所述荧光层产生受激光时，所述激发光的功率密度降低了很多，激发效率提高，实现高效的照明或投影系统。同时本发明专利技术还提供一种投影系统。

Light Source Device and Projection System

The invention relates to a light source device, which includes an excitation light source, a concentrating device and a fluorescent cavity for generating excitation light. The fluorescent cavity comprises a cavity and a fluorescent layer. The cavity has a light window allowing light to enter and exit, and a bottom wall opposite the light window. The bottom wall surface is provided with a fluorescent layer. The excitation light comes from the light after being condensed by the concentrating device. The window incident on the surface of the fluorescent layer forms a light spot and excites the fluorescent layer to generate a laser, the area of the light window is smaller than the area of the light spot, and the laser can be emitted from the light window. When the excitation light of the light source device provided by the invention excites the fluorescent layer to generate a laser, the power density of the excitation light is greatly reduced, the excitation efficiency is improved, and an efficient lighting or projection system is realized. The invention also provides a projection system.

【技术实现步骤摘要】
光源装置及投影系统
本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种光源装置及投影系统。
技术介绍
目前，光源装置通过大多采用激光激发荧光粉产生白光光源，这样稳定性好，成本较低。但是，荧光粉的激发效率与激发光的功率及功率密度、荧光粉温度有关，激发光汇聚于荧光粉表面时，由于激发光的能量密度较大，荧光粉的激发效率较低。而没有被荧光粉转化的光能量大多以热的形式传播，使得激发光光斑照射区域的荧光粉温度上升，进一步降低荧光粉的激发效率。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种高效的光源装置及投影系统。一种光源装置，包括用于产生激发光的激发光源、聚光装置和荧光腔体，所述荧光腔体包括腔室和荧光层，所述腔室具有允许光线进出的光窗以及与所述光窗相对设置的底壁，所述底壁表面设有荧光层，所述荧光层位于所述聚光装置聚焦后的光路上，所述激发光经过所述聚光装置进行汇聚后自所述光窗入射至所述荧光层表面形成光斑并激发所述荧光层产生受激光，所述光窗的面积小于所述光斑的面积，所述受激光能够自所述光窗出射。一种投影系统，包括如上所述的光源装置。本专利技术提供的光源装置包括具有光窗的腔室，在激发光入射荧光腔体的过程中，激发光的能量没有改变，相对于荧光腔体的光窗的面积，所述荧光层的光斑面积增大，因此激发光在激发所述荧光层产生受激光时，所述激发光的功率密度降低，激发效率提高。附图说明图1是本专利技术提供的实施例一的光源装置的结构示意图。图2是图1中的光源装置的荧光腔体的一种替换结构示意图。图3是图1中的光源装置的荧光腔体的另一种替换结构示意图。图4是图1中的光源装置的荧光腔体的另一种替换结构示意图。图5是图1中的光源装置的荧光腔体的另一种替换结构示意图。图6是本专利技术提供的实施例二的光源装置的结构示意图。图7是图6中所示的光源装置的图案盘的结构示意图。图8是本专利技术提供的实施例三的光源装置的结构示意图。图9是本专利技术提供的实施例四的光源装置的结构示意图。图10是本专利技术提供的实施例五的光源装置的结构示意图。图11是图10中所示的光源装置的滤光轮的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术的光源装置可应用在投影机、激光电视、影院机等产品上。实施例一：请参阅图1，是本专利技术提供的实施例一的光源装置的结构示意图。所述光源装置100包括激发光源10、匀光元件11、分光元件12、聚光装置13及荧光腔体14。所述激发光源10用于产生激发光。所述激发光依次经过匀光元件11、分光元件12、聚光装置13后入射到所述荧光腔体14内。所述荧光腔体14内的荧光物质受所述激发光的激发产生受激光，所述受激光自所述荧光腔体14内射出，并经过所述聚光装置13，最后从所述分光元件12透射出光。所述激发光源10用于发出激发光，其可以为半导体二极管或者半导体二极管阵列，如激光二极管(LD)或者发光二极管(LED)等。所述激发光可以为蓝色光、紫色光或者紫外光等，但并不以上述为限。在本实施方式中，所述激发光源10产生的激发光为455nm的蓝色激发光。所述匀光元件11位于所述激发光源10产生的激发光的光路上，用于对所述激发光进行匀光处理，以便将匀光后的激发光提供到后续的分光元件12、聚光装置13等进行处理与使用。所述分光元件12位于自所述匀光元件11出射的激发光的光路上，其能够对到达所述分光元件12表面的所述激发光中的至少一部分进行反射。在本实施方式中，所述分光元件12为蓝色分光镜片。所述蓝色分光镜片能够反射蓝色激发光。所述聚光装置13位于所述分光元件12的反射的激发光的光路上，所述聚光装置13用于对所述分光元件12反射的激发光进行汇聚，经过所述聚光装置13汇聚的激发光入射至所述荧光腔体14内。优选的，所述聚光装置13可以将照射到其上的所述激发光进行聚焦并形成焦点。所述聚光装置13由多个透镜组配形成，在本实施方式中，所述聚光装置13由三个透镜组成。当然，在其他的实施方式中，所述聚光装置13中的透镜还可以为其他个数，本专利技术对此不做限定。所述荧光腔体14包括壳体140、腔室141和荧光层145。所述腔室141形成于所述壳体140内部。所述荧光层145设置于所述腔室141内。所述腔室141具有光窗142、底壁143和侧壁144。所述光窗142与所述底壁143相对设置。所述侧壁144设置于所述光窗142和所述底壁143之间，并且连接所述光窗142和所述底壁143。在本实施方式中，所述底壁143的面积大于所述光窗142的面积，所述腔室141的形状大致为圆锥体形。请同时参阅图2至图5，在其它可替代的实施方式中，所述腔室141还可以为棱锥体形、球形、椭球形、圆柱体形或棱柱体形等形状，本专利技术对此不做限定。所述光窗142位于所述壳体140的顶部，当然，所述光窗142也位于所述腔室141的顶部。所述光窗142即为光线进出所述腔室141的出入口。在本实施例中，所述光窗142为圆形。当然，在可替代的实施方式中，所述光窗142还可以为正方形、长方形或椭圆形，本专利技术对此不做限定。具体地，所述激发光经过所述聚光装置汇聚后通过所述光窗142入射至所述腔室141内，所述受激光均通过所述光窗142自所述腔室141向外出射。在本实施方式中，所述光窗142所处的平面与经过所述分光元件12反射的激发光的方向垂直。所述光窗142处于所述聚光装置13汇聚所述激发光形成的焦点附近。在本实施方式中，所述焦点处于所述光窗142内。进一步地，所述焦点正好处于所述光窗142的中心处。所述底壁143位于所述腔室141的底部。所述底壁143与所述光窗142相对设置。在本实施方式中，所述底壁143的面积远大于所述光窗142的面积。所述侧壁144包括反射层(图未示)，所述反射层设施与所述侧壁114表面，所述反射层用于反射受激光，从而使所述受激光从所述光窗142发射出去；或者将所述受激光经过一次或者多次反射后重新到达荧光层145并再次激发所述荧光层145产生受激光。所述荧光层145设置于所述底壁143表面。所述荧光层145受到照射至其表面的激发光的激发并产生受激光。所述荧光粉层145同样与所述光窗142相对设置，所述激发光通过所述光窗142进入所述腔室内，并直接照射于所述荧光层145表面并激发所述荧光层145并产生受激光。可以理解，所述荧光粉层145的面积可以与所述底壁145相同或者小于所述底壁143。所述受激光经过所述光窗142后到达所述荧光层145并产生光斑，可以理解，所述光斑的面积远大于所述焦点的面积。另外，所述光斑位于所述荧光粉层145的范围内。优选的，所述荧光粉层145的面积与所述底壁143的面积相同。为了更好的理解所述光源装置100的发光原理，下面对所述光源装置100的发光过程进行整体描述。首先由所述激发光源10产生激发光。所述激发光依次经过所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光源装置，其特征在于，包括用于产生激发光的激发光源、聚光装置和荧光腔体，所述荧光腔体包括腔室和荧光层，所述腔室具有允许光线进出的光窗以及与所述光窗相对设置的底壁，所述底壁表面设有荧光层，所述激发光经过所述聚光装置进行汇聚后自所述光窗入射至所述荧光层表面形成光斑并激发所述荧光层产生受激光，所述光窗的面积小于所述光斑的面积，所述受激光能够自所述光窗出射。

【技术特征摘要】
1.一种光源装置，其特征在于，包括用于产生激发光的激发光源、聚光装置和荧光腔体，所述荧光腔体包括腔室和荧光层，所述腔室具有允许光线进出的光窗以及与所述光窗相对设置的底壁，所述底壁表面设有荧光层，所述激发光经过所述聚光装置进行汇聚后自所述光窗入射至所述荧光层表面形成光斑并激发所述荧光层产生受激光，所述光窗的面积小于所述光斑的面积，所述受激光能够自所述光窗出射。2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述腔室还包括侧壁，所述侧壁连接所述光窗和所述底壁，且所述侧壁包括能够反射所述受激光的反射层，经过所述反射层一次或多次反射的受激光能够自所述光窗出射。3.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述腔室为圆锥体形、棱锥体形、球形、椭球形、圆柱体形或棱柱体形中的一种。4.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还包括匀光元件，所述匀光元件将激发光源发出的激发光进行匀光。5.如权利要求4所述的光源装置，其特征在于，还包括分光元件，所述分光元件接收经过所述匀光元件匀光处理的激发光，其用于反射部分所述激发光并透射所述受激光。6.如权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述聚光装置对所述激发光进行汇聚并形成焦点，并且所述焦点位于所述光窗位置处，所述聚光装置还用于收集所述受激光并输出至所述分光元件，最终自所述分光元件透射。7.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还包括图案盘，所述图案盘设置于所述聚光装置与所述光窗之间，所述图案盘能够将出射的受激光限制为所述图案盘的图案的形状。8.如权利要求7所述的光源装置，其特征在于，所述图案盘包括第一区域和第二区域，所述第一区域镀有增透膜，所述增透膜用于透过所述激发光并减少所述激发光的反射，所述第二区域镀有滤光膜，所述滤光膜用于反射所述受激...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，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