一种光源系统及投影设备技术方案

本发明专利技术涉及显示技术领域，公开了一种光源系统及投影设备，光源系统包括：第一光源，用于产生第一波长的光；第一分光元件，用于使入射至第一分光元件的第一波长的光经第一分光元件透射和/或反射，将第一波长的光分成第一激发光和第二激发光；对第二波长的光进行反射，对第三波长的光进行透射；第一波长转换装置，用于将第一激发光转换为第二波长的光并导向投射方向；第二波长转换装置，用于将第二激发光转换为第三波长的光并导向投射方向。本发明专利技术采用一路激发光源可以同时提升两种光色的光效和亮度贡献；且在分别激发两种荧光粉层的同时，不会削弱对单种光荧光粉层的激发强度和激发效率，光源结构简单紧凑，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种光源系统及投影设备


[0001]本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种光源系统及投影设备。

技术介绍

[0002]在投影显示产品中，投影显示光源是非常重要的部件，它的功能在于将不同颜色、不同角度分布、不同亮度和不同形状的光线，转换成照射到显示芯片有效区域的均匀光斑。
[0003]在投影显示领域，传统的灯泡由于其自身的缺陷已越来越不被采用，而LED、激光荧光粉和三色激光等新型光源在亮度、色彩、寿命、能耗等方面表现出优异的特性，逐渐成为投影显示用光源的主流。在三种新型光源技术中，LED光源难以实现高亮度，而三激光光源存在散斑困扰，无法得到理想的画质。

技术实现思路

[0004]传统的光源中，无法通过一个激发光源同时增强红光和绿光的发光效率；常规的通过分光方式来同时激发红光和绿光光效的方案中，通常会削弱单种光的激发强度，降低单种光的利用效率。
[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种光源系统，可以用于投影显示，能够显著增强传统LED光源的亮度，扩大LED光源的应用范围，且光路简单，体积紧凑。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种光源系统，包括：
[0007]第一光源，用于产生第一波长的光；
[0008]第一分光元件，用于使入射至第一分光元件的第一波长的光经第一分光元件透射和/或反射，将第一波长的光分成第一激发光和第二激发光；对第二波长的光进行反射，对第三波长的光进行透射；
[0009]第一波长转换装置，用于将第一激发光转换为第二波长的光并导向投射方向；
[0010]第二波长转换装置，用于将第二激发光转换为第三波长的光并导向投射方向。
[0011]本专利技术通过一路光源即第一光源可以同时激发两个波长转换装置表面的荧光粉层，同时提升两种光色的光效和亮度贡献。
[0012]在一种可能的实现方式中，还包括：第一滤光元件，用于使入射至第一滤光元件的光经第一滤光元件透射或反射以进行合光；第二波长的光经第一分光元件反射至第一滤光元件；第三波长的光经第一分光元件透射至第一滤光元件。
[0013]通过第一滤光元件可以改变第二波长的光和第三波长的光的方向，使其在需要的方向上进行合光。
[0014]在一种可能的实现方式中，还包括：第二光源，用于产生第四波长的光，第四波长的光经第一滤光元件透射或反射以进行合光。
[0015]当第二波长的光和第三波长的光不可合成所需光色，如白光时，可引入第二光源产生第四波长的光，选择合适的第四波长，使第二波长的光、第三波长的光和第四波长的光能合成所需光色，如白光。
[0016]在一种可能的实现方式中，还包括：第二分光元件，用于使入射至第二分光元件的第一波长的光经第二分光元件部分透射或反射至第一分光元件，部分反射或透射至第二滤光元件；第二滤光元件，用于使入射至第二滤光元件的第一波长的光经第二滤光元件透射或反射至第一滤光元件。
[0017]当第二波长的光和第三波长的光不可合成所需光色，如白光时，可对第一波长的光进行两次分光，使第一波长的光与第二波长的光和第三波长的光进行合光以形成所需光色，这样可以省去一个光源，节省成本。此时需要对第一波长、第二波长和第三波长进行合理选择，既能使第一波长的光激发相应波长转换材料产生第二波长的光和第三波长的光，又能使第一波长的光、第二波长的光和第三波长的光能合成所需光色。
[0018]在一种可能的实现方式中，第一波长的光为线偏振或近似线偏振的偏振光；第一分光元件包括透明基底，透明基底上形成有分光滤光膜，所述分光滤光膜用于透射第一偏振方向的第一波长的光，反射第二偏振方向的第一波长的光，并透射第一波长的光和第三波长的光，反射第二波长的光。
[0019]利用线偏振光的特性，在透明基底上形成分光滤光膜，即可将入射的线偏振光分成第一激发光和第二激发光，从而同时激发两个波长转换装置表面的荧光粉层，同时提升两种光色的光效和亮度贡献。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述分光滤光膜包括偏振分光膜和滤光膜，其中，偏振分光膜用于透射第一偏振方向的第一波长的光，反射第二偏振方向的第一波长的光；滤光膜用于透射第一波长的光和第三波长的光，反射第二波长的光。
[0021]在一种可能的实现方式中，还包括：偏振转换器，用于控制入射至偏振转换器的第一波长的光的偏振方向，并将第一波长的光导向第一分光元件。优选地，所述偏振转换器为电控偏振转换器。
[0022]通过偏振转换器对入射至偏振转换器的第一波长的光的偏振方向进行控制，根据需要控制第一波长的光的偏振方向，其控制时序周期与整个光源的时序周期进行匹配，在特定时间内第一波长的光的基本全部用于激发产生某一波长的光，在分别激发两种荧光粉层的同时，不会削弱对单种光荧光粉层的激发强度和激发效率，且整个光源的结构简单紧凑。
[0023]在一种可能的实现方式中，第一波长转换装置和/或第二波长转换装置包括光源和波长转换材料层，该光源的光束与第一激发光或第二激发光的光束分别从波长转换材料层的两侧对其进行照射，进一步提升了第二波长的光和/或第三波长的光的光效和亮度。
[0024]在一种可能的实现方式中，第一波长转换装置和/或第二波长转换装置为表面形成有波长转换材料层的装置。
[0025]在一种可能的实现方式中，第一光源和/或第二光源为LED光源或激光光源。
[0026]激光光源的激发功率比LED光源的激发功率更大，能够将亮度提升到更高的水平，避免因分光造成的单色光激发不足。优选地，激光光源的出射光可先经过一个扩散片，对激光进行匀化，避免高功率密度对波长转换材料的损伤。
[0027]可选地，第一波长转换装置和/或第二波长转换装置的光束入射方向和/或光束出射方向设置有透镜组，第一光源和/或第二光源的光束出射方向设置有透镜组。通过透镜组对入射到第一波长转换装置和/或第二波长转换装置的光束进行汇聚，对第一波长转换装
置和/或第二波长转换装置的出射光，以及第一光源和/或第二光源的出射光进行准直。
[0028]在一种可能的实现方式中，第一波长的光为蓝光或紫光。蓝光和紫光的波长均比较短，适用于作为激发光。
[0029]在一种可能的实现方式中，第二波长的光和第三波长的光的光色不同并在红光和绿光，或，黄光和蓝光中选择。
[0030]在一种可能的实现方式中，第四波长的光为蓝光。
[0031]第二方面，本申请提供一种投影设备，包括第一方面及第一方面可能的实现方式中任一项所述的光源系统。
[0032]本专利技术可以同时激发两个波长转换装置(如红光和绿光LED光源)表面的荧光粉层，采用一路激发光源，可以同时提升两种光色(如红光和绿光)的光效和亮度贡献；相对于常规的分光方案，本专利技术在分别激发两种荧光粉层的同时，不会削弱对单种光荧光粉层的激发强度和激发效率，且整个光源的结构简单紧凑，成本低。
附图说明
[0033]通过结合附图对本专利技术实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光源系统，其特征在于，包括：第一光源，用于产生第一波长的光；第一分光元件，用于使入射至第一分光元件的第一波长的光经第一分光元件透射和/或反射，将第一波长的光分成第一激发光和第二激发光；对第二波长的光进行反射，对第三波长的光进行透射；第一波长转换装置，用于将第一激发光转换为第二波长的光并导向投射方向；第二波长转换装置，用于将第二激发光转换为第三波长的光并导向投射方向。2.根据权利要求1所述的一种光源系统，其特征在于，还包括：第一滤光元件，用于使入射至第一滤光元件的光经第一滤光元件透射或反射以进行合光；第二波长的光经第一分光元件反射至第一滤光元件；第三波长的光经第一分光元件透射至第一滤光元件。3.根据权利要求2所述的一种光源系统，其特征在于，还包括：第二光源，用于产生第四波长的光，第四波长的光经第一滤光元件透射或反射以进行合光。4.根据权利要求2所述的一种光源系统，其特征在于，还包括：第二分光元件，用于使入射至第二分光元件的第一波长的光经第二分光元件部分透射或反射至第一分光元件，部分反射或透射至第二滤光元件；第二滤光元件，用于使入射至第二滤光元件的第一波长的光经第二滤光元件透射或反射至第一滤光元件。5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种光源系统，其特征在于，第一波长的光为线偏振或近似线偏振的偏振光；第一分光元件包括透明基底，透明基底上形成有分光滤光膜，所述分光滤光膜用于透射第一偏振方向的第一波长的光，反射第二偏振方向的第一波长的光，并透射第一波长的光和第三波长的光，反射第二波长的光。6.根据权利要求5所述的一种光源系统，其特征在于，所述分光滤光膜包括偏振分光膜和滤光膜，其中，偏振分光膜用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怡学，尹蕾，
申请(专利权)人：成都极米科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：