光源系统及投影设备技术方案

本发明专利技术提供一种光源系统以及采用该光源系统的投影设备，光源系统包括光源、分光器件、波长转换装置、设置在波长转换装置与分光器件之间的均匀化器件以及用于调节光路的光路调节装置；光路调节装置与分光器件相向设置，用于调整从分光器件出射的光束的方向；激发光经均匀化器件均匀化后到波长转换装置转换成受激光，受激光沿与激发光的入射方向反向进入均匀化器件均匀化，经均匀化器件均匀化的受激光经分光器件和光路调节装置形成出射光，均匀化器件同时对激发光和受激光进行匀光。本发明专利技术的光源系统通过光路的设计，只采用一个均匀化器件实现光路的两次均匀化，可以节省空间，降低成本，有效提高投影效果，使光线均匀，具有良好的用户体验。的用户体验。的用户体验。

【技术实现步骤摘要】
光源系统及投影设备
[0001]本申请是：申请号为201811103141.0、申请日2018年09月20日、名称为光源系统及投影设备的分案申请。


[0002]本专利技术涉及光学
，特别是涉及一种投影显示领域。

技术介绍

[0003]目前，投影显示应用到生活当中的各个方面，其核心部分为空间光调制器。通常的空间光调制器有MEMS(MEMS,Micro Electro Mechanical System，微机电系统)技术数字微镜器件DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜元件)，HTPS(High Temperature Poly
‑
Silicon高温多晶硅)LCD显示芯片和反射型LCD器件LCOS。根据投影系统中空间光调制器的数目不同，一般分为单片式和三片式投影系统。单片式投影系统以其结构简单，成本较低，占据了中低端市场的大部分。目前大多数的空间光调制器都是被动式，需要一个颜色及亮度均匀性较高的照明光照射。因此必须设计较为复杂的光学系统以及光源的组合来得到均匀且亮度足够的光源系统。以单片式DMD系统为例，光源需要时序地提供RGB的照明光。因此光源系统中需要时序开启的单色光或通过滤光片实现时序变化的透射波段。为了提供均匀的照明，光源系统中还必须提供方棒等均匀化器件对光线进行均匀化处理。
[0004]在现有技术的投影系统中，通常需要多个均匀化器件分别对激发光、受激光等不同光路进行光束的均匀化，如在激光激发荧光粉的光路中，需要加入均匀化器件将高斯分布的激光光束整形为均匀分布的几何光斑，激发荧光粉产生高亮度的荧光；在空间光调制器照明光路中，需要由均匀化器件对照明光进行均匀化，在空间光调制器表面成像出均匀的照明光斑，以获得均匀的投影图像。而这些器件的引入不仅仅增加了系统的成本，还增加了光学设计的难度及系统的空间体积。
[0005]因此，实有必要提供一种新的光源系统以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种光源系统及投影设备，其可以节省空间，降低成本，且可以有效提高投影效果，使得光线均匀，具有良好的用户体验。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种光源系统，所述光源系统包括用于发出激发光的光源、设置在光源前的分光器件、设置在激发光光路上的波长转换装置、设置在所述波长转换装置与所述分光器件之间的均匀化器件以及用于调节光路的光路调节装置；所述光路调节装置与所述分光器件相向设置，用于调整从所述分光器件出射的光束的方向；所述激发光经所述均匀化器件均匀化后到所述波长转换装置转换成受激光，所述受激光沿与激发光的入射方向相反的方向进入所述均匀化器件均匀化，经所述均匀化器件均匀化的所述受激光经所述分光器件和所述光路调节装置形成出射光，所述均匀化器件同时对所述激发光和所述受激光进行匀光。
[0008]优选的，所述波长转换装置包括时序经过激发光光路的至少两个荧光粉区以及镜面反射区。
[0009]优选的，所述分光器件的中心区域设置有使得所述激发光通过的镀膜，所述分光器件的周侧区域为高反射透镜，所述激发光经所述分光器件的中心区域透射到所述波长转换装置，所述受激光经过所述分光器件进行反射。
[0010]优选的，所述均匀化器件为复眼透镜，其上设置有微透镜单元，所述微透镜单元将远离所述波长转换装置一侧表面光斑的面分布转化为出射光处的角分布。
[0011]优选的，经所述均匀化器件均匀化后出射的激发光光线与所述受激光的角度分布相同。。
[0012]优选的，所述光源还包括用于调整光路的中继系统，所述中继系统包括设置在所述分光器件与所述光路调节装置之间的第一中继透镜以及设置在所述接收装置与所述光路调节装置之间的第二中继透镜。
[0013]优选的，所述光收集系统包括至少一个凸透镜。
[0014]优选的，进入所述均匀化器件的所述激发光的光路与从所述均匀化器件出射的激发光的光路相互平行且不重合。
[0015]优选的，所述光源包括发出第一激发光的第一光源和发出第二激发光的第二光源，所述第一激发光和所述第二激发光的偏振态不同。
[0016]优选的，所述分光器件包括反射第二激发光透射第一激发光的第一偏振区域和反射第一激发光透射第二激发光的第二偏振区域。
[0017]优选的，所述均匀化器件与所述分光器件之间还设置有四分之一波片，所述镜面反射区涂覆有保偏的散射材料。
[0018]优选的，所述光源系统还包括发出第二光的第二光源以及和反射镜，所述第二光源产生用于提高显示色域的第二光通过所述反射镜与所述受激光混合提高所述光源系统的显示色域，所述反射镜用于将所述第二光引导到所述均匀化器件。
[0019]为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种投影设备，该投影设备包括前文所述的任一项的光源系统。
[0020]本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术提供一种光源系统以及采用该光源系统的投影设备，所述光源系统包括用于发出激发光的光源、设置在光源前的分光器件、设置在激发光光路上的波长转换装置、设置在所述波长转换装置与所述分光器件之间的均匀化器件以及用于调节光路的光路调节装置；所述光路调节装置与所述分光器件相向设置，用于调整从所述分光器件出射的光束的方向；所述激发光经所述均匀化器件均匀化后到所述波长转换装置转换成受激光，所述受激光沿与激发光的入射方向相反的方向进入所述均匀化器件均匀化，经所述均匀化器件均匀化的所述受激光经所述分光器件和所述光路调节装置形成出射光，所述均匀化器件同时对所述激发光和所述受激光进行匀光。本专利技术的光源系统通过光路的设计，受激光的光路和激发光的光路重合且经过同一个均匀化器件，只采用一个均匀化器件实现光路的两次均匀化，可以节省空间，降低成本，且可以有效提高投影效果，使得光线均匀，具有良好的用户体验。
附图说明
[0021]图1是本专利技术光源系统的第一种实施方式的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术光源系统的第一种实施方式的波长转换装置的结构示意图；
[0023]图3是本专利技术光源系统的第一种实施方式的分光器件的结构示意图；
[0024]图4是本专利技术光源系统的第一种实施方式在空间光调制器上的角分布示意图；
[0025]图5是本专利技术光源系统的第二种实施方式的结构示意图；
[0026]图6是本专利技术光源系统的第二种实施方式的分光器件的结构示意图；
[0027]图7是本专利技术光源系统的第二种实施方式在空间光调制器上的角分布示意图；
[0028]图8是本专利技术光源系统的第三种实施方式的结构示意图；
[0029]图9是本专利技术光源系统的第四种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
[0030]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]实施例一
[0032]请参阅图1至图4所示，本专利技术提供的光源系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光源系统，其特征在于，包括光源，所述光源用于发出激发光；分光器件，设置在所述光源的出射光路上，所述光源出射的激发光入射到所述分光器件的下半部分；均匀化器件，设置在所述分光器件的出射光路上，所述均匀化器件的下半部分用于对经所述分光器件后的激发光进行匀光；波长转换装置，设置在所述均匀化器件的出射光路上，用于将经过所述均匀化器件下半部分匀光后的激发光转换为受激光并反射所述受激光；以及光路调节装置，设置在所述均匀化器件与所述波长转换装置之间，用于调整从所述均匀化器件下半部分出射的激发光的光束方向，并调节从所述波长转换装置反射的未被激发的激发光至所述均匀化器件的上半部分，所述未被激发的激发光经所述均匀化器件的上半部分均匀化后照射至所述分光器件的上半部分并被所述分光器件的上半部分反射后形成出射光；所述光路调节装置还用于调整所述受激光的方向，使其入射至所述均匀化器件，经所述均匀化器件均匀化的所述受激光经所述分光器件反射后与所述未被激发的激发光共同形成所述出射光。2.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述分光器件、所述均匀化器件以及所述光路调节装置的中心位于同一条直线上，所述光源出射的所述激发光的传输方向与所述直线平行但不重合。3.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，经所述均匀化器件下半部分匀光的所述激发光与经所述均匀化...

【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：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：