滤波装置、波长转换装置、光引擎装置及投影系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种滤波装置、波长转换装置、光引擎装置及投影系统，涉及光学技术领域，该滤波装置和波长转换装置均采用曲面滤波元件，与现有技术中色轮采用的平面滤波膜片相比，曲面滤波元件可以减少滤波时对光锥角度的依赖，提高输出光的色准度，实现高色彩出光，从而缓解用户的高色彩显示需求。

Filtering device, wavelength conversion device, optical engine device and projection system

【技术实现步骤摘要】
滤波装置、波长转换装置、光引擎装置及投影系统
本专利技术涉及光学
，尤其是涉及一种滤波装置、波长转换装置、光引擎装置及投影系统。
技术介绍
随着数字芯片技术的发展，投影显示越来越在大众生活及工作中得到普及，其中DLP(DigitalLightProcessing，数字光处理技术)投影技术是利用DMD(DigitalMicromirrorDevice，数字微镜器件)芯片分时分色的技术原理来实现色彩的展示，在DLP技术中，色轮是很重要的一个分时分色元件。色轮包括不同透射光谱的滤波膜片，经过滤波膜片滤波输出的光在很大程度上决定了DLP投影机显示的色彩好坏。随着液晶等显示器的发展，市场对各种显示技术都提出了较高的色彩还原能力的要求。为了实现投影机的体积微小化，一般色轮均处于光路中的聚光位置，即色轮的滤波膜片位于光路中会聚光的焦点或其附近。不管是激光光源投影机，还是传统的灯泡光源投影机，均是采用光源搭配色轮来实现高色彩的显示。然而光源发出的光以光锥的形式入射在色轮上时，光锥的角度越大，所获得的光的色准度(即色彩还原精准度)越差，现有的色轮已经无法满足用户日益提高的高色彩显示需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种滤波装置、波长转换装置、光引擎装置及投影系统，以提高输出光的色准度，实现高色彩出光，从而缓解用户的高色彩显示需求。本专利技术实施例提供了一种滤波装置，包括曲面滤波元件，所述曲面滤波元件的曲率中心位于所述曲面滤波元件的出光侧。进一步地，所述曲面滤波元件的曲率中心位于待滤波的入射光的光轴上。进一步地，所述曲面滤波元件的曲率中心靠近所述入射光的会聚点设置。进一步地，所述曲面滤波元件的曲率中心与所述入射光的会聚点重合。进一步地，所述滤波装置还包括连接件和第一驱动部件，所述曲面滤波元件通过所述连接件与所述第一驱动部件连接；所述第一驱动部件用于带动所述曲面滤波元件旋转。进一步地，所述连接件呈圆盘状或圆环状；所述曲面滤波元件为多个，各个所述曲面滤波元件沿所述连接件的圆周设置。进一步地，所述滤波装置被设置成：当所述第一驱动部件带动各个所述曲面滤波元件旋转时，由各个所述曲面滤波元件的曲率中心所形成的圆的圆心位于所述第一驱动部件的转动轴上。进一步地，所述曲面滤波元件的径向横截面所形成的圆弧的圆心角小于或等于180°。本专利技术实施例还提供了一种波长转换装置，包括沿激发光的传播方向上设置的曲面滤波元件、波长转换层和反射基板，还包括与所述反射基板连接的第二驱动部件；所述曲面滤波元件的曲率中心位于所述曲面滤波元件的所述波长转换层所在的一侧；所述第二驱动部件用于带动所述曲面滤波元件和所述波长转换层同步运动。进一步地，所述曲面滤波元件的曲率中心位于所述激发光的光轴上。进一步地，所述曲面滤波元件的曲率中心与所述激发光在所述波长转换层上形成的光斑的中心组成一条直线，所述直线与所述第二驱动部件的转动轴平行或垂直。进一步地，所述反射基板呈圆盘状或圆环状；所述曲面滤波元件为多个，各个所述曲面滤波元件沿所述反射基板的圆周设置。进一步地，所述波长转换装置被设置成：当所述第二驱动部件带动各个所述曲面滤波元件旋转时，由各个所述曲面滤波元件的曲率中心所形成的圆的圆心位于所述第二驱动部件的转动轴上。进一步地，所述曲面滤波元件的曲率中心位于所述激发光的光轴上，且靠近所述波长转换层设置。本专利技术实施例还提供了一种光引擎装置，包括上述的滤波装置或者上述的波长转换装置。本专利技术实施例还提供了一种投影系统，包括上述的光引擎装置。本专利技术实施例提供的滤波装置、波长转换装置、光引擎装置及投影系统中，滤波装置包括曲面滤波元件，曲面滤波元件的曲率中心位于曲面滤波元件的出光侧。波长转换装置包括沿激发光的传播方向上设置的曲面滤波元件、波长转换层和反射基板，还包括与反射基板连接的第二驱动部件；曲面滤波元件的曲率中心位于曲面滤波元件的波长转换层所在的一侧；第二驱动部件用于带动曲面滤波元件和波长转换层同步运动。上述滤波装置和波长转换装置均采用曲面滤波元件，与现有技术中色轮采用的平面滤波膜片相比，曲面滤波元件可以减少滤波时对光锥角度的依赖，提高输出光的色准度，实现高色彩出光，从而缓解用户的高色彩显示需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有色轮中的一种红光滤波膜片对不同入射角光的透射光谱；图2为本专利技术实施例提供的一种滤波装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种滤波装置的出光原理示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种光引擎装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种波长转换装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种波长转换装置的出光原理示意图；图7为本专利技术实施例提供的另一种光引擎装置的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的另一种波长转换装置的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的另一种波长转换装置的出光原理示意图；图10为本专利技术实施例提供的另一种光引擎装置的结构示意图。图标：100-滤波装置；101、301、501-曲面滤波元件；102-连接件；103-第一驱动部件；201-光源；202-会聚透镜；203、407-光导管；300、500-波长转换装置；302、502-波长转换层；303-反射层；304-基板；305、504-第二驱动部件；401-激发光源；402-准直缩束透镜；403-匀光元件；404-二向色镜；405-第一透镜；406-第二透镜；503-反射基板。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。现有技术中，色轮通常利用不同透射光谱的滤波膜片组成360°的一个圆，滤波膜片呈平面状，即色轮的滤光面为一水平面，该水平面垂直或接近垂直于光轴，采用高转速马达驱动其高速运转；色轮的滤波膜片位于光路中会聚光的焦点或其附近，使得入射光通常以光锥的形式入射在色轮的滤波膜片上。专利技术人发现，光源发出的光以光锥的形式入射在现有的色轮上时存在以下两个问题：1、光锥中的小角度光(即入射角较小的光)的透过率较好，但大角度光(即入射角较大的光)的透过率较差，导致光能量的损失较大；2、光锥的角度越大，经过色轮后所获得的光的色准度越差，因为滤波膜片是针对某个特定角度进行镀膜设计的，入射角小于该设定角度的光透射过滤波膜片时会往长波偏移，入射角大于该设定角度的光透射过滤波膜片时会往短波偏移，从而获得较差的色点。如图1所示，红光滤波膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤波装置，其特征在于，包括曲面滤波元件，所述曲面滤波元件的曲率中心位于所述曲面滤波元件的出光侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种滤波装置，其特征在于，包括曲面滤波元件，所述曲面滤波元件的曲率中心位于所述曲面滤波元件的出光侧。


2.根据权利要求1所述的滤波装置，其特征在于，所述曲面滤波元件的曲率中心位于待滤波的入射光的光轴上。


3.根据权利要求2所述的滤波装置，其特征在于，所述曲面滤波元件的曲率中心靠近所述入射光的会聚点设置。


4.根据权利要求3所述的滤波装置，其特征在于，所述曲面滤波元件的曲率中心与所述入射光的会聚点重合。


5.根据权利要求1所述的滤波装置，其特征在于，所述滤波装置还包括连接件和第一驱动部件，所述曲面滤波元件通过所述连接件与所述第一驱动部件连接；所述第一驱动部件用于带动所述曲面滤波元件旋转。


6.根据权利要求5所述的滤波装置，其特征在于，所述连接件呈圆盘状或圆环状；所述曲面滤波元件为多个，各个所述曲面滤波元件沿所述连接件的圆周设置。


7.根据权利要求6所述的滤波装置，其特征在于，所述滤波装置被设置成：当所述第一驱动部件带动各个所述曲面滤波元件旋转时，由各个所述曲面滤波元件的曲率中心所形成的圆的圆心位于所述第一驱动部件的转动轴上。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的滤波装置，其特征在于，所述曲面滤波元件的径向横截面所形成的圆弧的圆心角小于或等于180°。


9.一种波长转换装置，其特征在于，包括沿激发光的传播方向上设置的曲面滤波元件、波长转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金根，陈龙，刘飞，
申请(专利权)人：无锡视美乐激光显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32