光源装置及投影系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光源装置及投影系统，所述光源装置包括光源和波长转换元件，所述波长转换元件包括像素单元阵列，所述像素单元阵列包括与图像像素一一对应的像素单元，所述光源发出照射至所述像素单元的一条或多条激发光光束，其中一条激发光光束在一个时刻仅照射至一个所述像素单元，所述像素单元设置有波长转换材料，所述波长转换材料吸收照射至其上的激发光，并产生受激光。所述光源装置减小了激发光的损失，提高了所述激发光及所述波长转换材料的利用率。

Light Source Device and Projection System

The invention provides a light source device and a projection system. The light source device includes a light source and a wavelength conversion element. The wavelength conversion element includes a pixel unit array, which includes a pixel unit corresponding to an image pixel one by one. The light source emits one or more exciting beams illuminated to the pixel unit, one of which excites a beam in one. Only one pixel unit is irradiated at a time, and the pixel unit is provided with a wavelength conversion material which absorbs the excitation light irradiated thereon and generates a laser. The light source device reduces the loss of excitation light and improves the utilization ratio of the excitation light and the wavelength conversion material.

【技术实现步骤摘要】
光源装置及投影系统
本专利技术涉及显示
，特别是涉及一种光源装置及投影系统。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的具体实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。在目前的显示领域中，显示方法主要利用DMD(DigitalMicro-mirrorDevice，微反射晶片)或LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶屏)作为光调制器，对照明光进行调制从而得到图像光。此外，以DMD或LCD为技术基础的显示设备在使用时，损失大量光，制约了光亮度显示的上限。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种光利用率高的光源装置及投影系统。一种光源装置，包括：光源和波长转换元件，所述波长转换元件包括像素单元阵列，所述像素单元阵列包括与图像像素一一对应的像素单元，所述光源发出照射至所述像素单元的一条或多条激发光光束，其中一条激发光光束在一个时刻仅照射至一个所述像素单元，所述像素单元设置有波长转换材料，所述波长转换材料吸收照射至其上的激发光，并产生受激光。一种投影系统，包括如上所述的光源装置。本专利技术提供所述光源装置及所述投影系统，所述光源发出的其中一条激发光光束在一个时刻仅照射至一个所述像素单元，并且每个所述像素单元与图像像素一一对应，减小了激发光的损失，提高了所述激发光及所述波长转换材料的利用率。附图说明图1为本专利技术提供的第一实施例中光源装置的结构示意图。图2为如图1所示的波长转换元件的剖视图。图3为如图1所示的光源出射的光源光发光截面发散角分布曲线示意图。图4为如图1所示的第一柱面微透镜出射的第一校正光发光截面发散角分布曲线示意图。图5为如图1所示的第二柱面微透镜出射的第二校正光发光截面发散角分布曲线示意图。图6为如图1所示的光源出射的光源光光通量随驱动电流变化曲线。图7为如图1所示的波长转换元件出射的受激光光通量随激发光光通量变化曲线。图8为本专利技术提供的第二实施例中的波长转换元件的剖视图。图9为本专利技术提供的第三实施例中光源装置的结构示意图。图10为本专利技术提供的第四实施例中光源装置的结构示意图。图11为本专利技术提供的第五实施例中光源装置的结构示意图。主要元件符号说明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。具体实施方式第一实施例请参阅图1，图1为本专利技术提供的第一实施例中光源装置100的结构示意图。光源装置100能够应用于投影系统以提供照明光。所述光源装置100包括光源110和波长转换元件130。光源110产生激发光光束阵列L4，激发光光束阵列L4激发波长转换元件130得到受激光L5。请结合图1进一步参阅图2，图2为如图1所示的波长转换元件130的剖视图。波长转换元件130包括基板131、像素单元阵列和光学膜片133。基板131在紫外/可见光区域具有高反射率，可以为镜面反射材料如高反铝、银等高反射率金属，也可以为漫反射材料如含有散射粒子的硅胶、陶瓷等。基板131的主延伸平面上设置有阵列化的通孔，所述通孔贯穿基板131的厚度方向，所述通孔的截面形状可以为矩形、圆形、三角形或其他形状。本实施例中，像素单元阵列包括10行10列的像素单元132，待显示图像具有10行10列的图像像素，像素单元132与图像像素一一对应。每行像素单元132在波长转换元件130表面的延伸方向为第一方向，每列像素单元132在波长转换元件130表面的延伸方向为第二方向。像素单元阵列中每个像素单元132包括波长转换材料，所述波长转换材料可吸收具有第一波长分布的入射光，并将其转换为第二波长分布的光。所述第一波长分布的光对应激发光光束阵列L4的颜色光，所述第二波长分布的光对应受激光L5的颜色光。本实施例中，激发光光束阵列L4为蓝色光，受激光L5为黄色光，所述第一波长分布的光为蓝色光但不限于蓝色光，所述第二波长分布的光为黄色光但不限于黄色光。在其他优选实施例中，不同像素单元132发出的受激光L5的波长分布可以相同或不同。即像素单元阵列可以分区段设置对应发出不同颜色受激光L5的波长转换材料，激发光光束阵列L4激发像素单元阵列并能够得到至少一种颜色的受激光L5。所述波长转换材料包括荧光粉、荧光陶瓷、单晶、量子点等发光材料中的一种或多种。另外像素单元132与所述通孔也是一一对应的，包含所述波长转换材料的像素单元132容置于对应通孔中。每个像素单元132被基板131包围，基板131反射激发光光束阵列L4及像素单元阵列发出的受激光L5，提高激发光光束阵列L4的利用率，并防止相邻的像素单元132之间的光相互串扰。本实施例中，像素单元132填满对应通孔，在其他优选实施例中，像素单元132填充对应通孔的一部分。进一步地，基板131的激发光光束阵列L4入射的一侧表面覆盖有光学膜片133，光学膜片用于透射激发光光束阵列L4并反射受激光L5。即光学膜片133透射第一波长分布的光反射第二波长分布的光，以提高光利用率，提高了所述波长转换元件130的转换效率。本实施例中，光学膜片133为分光片，透射蓝色光，反射黄色光。在其他优选实施例中，对应像素单元阵列中发出不同颜色受激光的各个区段，光学膜片133包括与各个区段一一对应的多个分光片，以透射不同波长分布的受激光L5。激发光光束阵列L4照射波长转换元件130上，激发光光束阵列L4经过光学膜片133透射至基板131与像素单元阵列上。激发光光束阵列L4经过基板131的反射及光学膜片133的透射自波长转换元件130的入光面出射；激发光光束阵列L4激发像素单元132并得到受激光L5，受激光L5经过基板131与光学膜片133的反射得到自波长转换元件130出光面出射的阵列化的受激光L5。受激光L5包括与像素单元132一一对应的第二波长分布的荧光光束。请再次参阅图1，光源110包括电路板111及设置于电路板111上的发光体阵列112与控制系统。发光体阵列112与控制系统工作时容易容易出现高温，电路板111在对应位置设置有散热片以提高光源110的散热性能。具体地，发光体阵列112为激光光源阵列并发出光源光L1。本实施例中，像素单元阵列包括100个像素单元132，发光体阵列112包括100个发光体122a，发光体122a为激光器，发光体122a与像素单元132一一对应。所述激光光源阵列中的激光器为蓝色激光器。发光体112a的发光面为长方形，尺寸为微米级。可以理解的是，光源110不限于蓝色光源光源110也可以是紫光光源、红光光源或绿光光源。发光体阵列112可以包括LD阵列(LaserDiodeArray，简写LDA，激光二极管阵列)、LED阵列(LEDArray，发光二极管阵列)或OLED阵列(OrganicLight-EmittingDiode，UIVOLED，有机发光二极管)中的一种。请结合图1进一步参阅图3-图5，图3为如图1所示的光源出射的光源光发光截面发散角分布曲线示意图。图4为如图1所示的第一柱面微透镜出射的第一校正光发光截面发散角分布曲线示意图。图5为如图1所示的第二柱面微透镜出射的第二校正光发光截面发散角分布曲线示意图。光源110包括聚集透镜组件115，一个发光体112a发出的光源光经过聚集透镜组件115的会聚后得到一条激发光光束。聚集透镜组件115包括依序设置的第一柱面微透镜阵列1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：光源和波长转换元件；所述波长转换元件包括像素单元阵列，所述像素单元阵列包括与图像像素一一对应的像素单元；所述光源发出照射至所述像素单元的一条或多条激发光光束，其中一条激发光光束在一个时刻仅照射至一个所述像素单元；所述像素单元设置有波长转换材料，所述波长转换材料吸收照射至其上的激发光，并产生受激光。

【技术特征摘要】
1.一种光源装置，其特征在于，包括：光源和波长转换元件；所述波长转换元件包括像素单元阵列，所述像素单元阵列包括与图像像素一一对应的像素单元；所述光源发出照射至所述像素单元的一条或多条激发光光束，其中一条激发光光束在一个时刻仅照射至一个所述像素单元；所述像素单元设置有波长转换材料，所述波长转换材料吸收照射至其上的激发光，并产生受激光。2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源发出包含多条激发光光束的激发光光束阵列，其中一条激发光光束对应一个所述像素单元。3.如权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述光源包括发光体阵列与聚集透镜组件，所述发光体阵列与所述像素单元阵列均为M行N列矩阵，所述发光体阵列中的发光体与所述像素单元阵列的像素单元一一对应，一个发光体发出的光源光经过所述聚集透镜组件的会聚后得到一条激发光光束。4.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述发光体阵列包括激光光源阵列，所述激光光源阵列包括与所述像素单元一一对应的激光光源，每行像素单元在所述波长转换元件表面的延伸方向为第一方向，每列像素单元在所述波长转换元件表面的延伸方向为第二方向，所述聚集透镜组件包括依序设置的第一柱面微透镜阵列、第二柱面微透镜阵列及中继透镜，所述第一柱面微透镜阵列邻近所述发光体阵列设置，所述第一柱面微透镜阵列包括N个第一柱面镜，所述第一柱面镜的轴向与所述第一方向同向，所述第二柱面微透镜阵列包括M个第二柱面镜，所述第二柱面镜的轴向与所述第二方向同向，一个第一柱面镜对应一行激发光光源，一个第二柱面镜对应一列激发光光源，一个激发光光源发出的光源光光束照射至对应第一柱面镜上的光斑呈椭圆形，所述光源光光束依序通过对应第一柱面镜、对应第二柱面镜分别得到第一校正光与第二校正光，所述第二校正光照射到所述中继透镜上的光斑呈圆形，所述第二校正光经过所述中继透镜后得到一条激发光光束，所述中继透镜调整所述一条激发光光束照射至像素单元上的光斑大小，以使所述光斑尺寸与所述对应像素单元匹配。5.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述发光体阵列包括LED光源阵列，所述聚集透镜组件包括M行N列准直透镜阵列，所述LED光源阵列包括与所述像素单元阵列一一对应的LED光源，所述准直透镜阵列包括与所述LED光源一一对应的准直透镜，一个LED光源发出的光源光经过对应准直透镜准直后得到所述一条激发光光束。6.如权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述激发光光束照射在所述像素单元上的光斑为圆形。7.如权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述光源包括发光体与空间光调制器，所述空间光调制器包括与所述像素单元一一对应的多个调制单元，所述发光体发出的光源光经过所述空间光调制器调制后形成所述激发光光束阵列。8.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源包括发光体与震镜组件，所述发光体发出一条或多条光源光光束，所述震镜组件反射及偏转所述发光体发出的至少一条光源光光束得到至少一条激发光光束，并使得所述激发光光束依序扫描多个像素单元。9.如权利要求8所述的光源装置，其特征在于，所述光源包括一发光体，所述震镜组件包括两个震镜，所述发光体发出一条光源光光束，所述两个震镜依次反射及偏转所述发光体发出的一条光源光光束得到所述一条激发光光束，并使得所述一条激发光光束依序扫描所述多个像素单元。10.如权利要求8所述的光源装置，其特征在于，所述光源包括多个发光体，其中一个发光体对应一行或一列像素单元，所述震镜组件包括与所述多个发光体一一对应的多个震镜，每个发光体发出一条光源光光束，与所述发光体对应的震镜反射及偏转所述一条光源光光束得到所述一条激发光光束，并使得所述一条激发光光束依序扫描一行或一列像素单元。11.如权利要求1所述的光源装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，郭祖强，徐梦梦，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