[發明專利]用于光源的棱鏡裝置

無效

• 申請號: 201310280811.7
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN104280890A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 丁毅
• 申請（專利權）人: 歐司朗有限公司
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28;G03B21/14
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術領域

本發明涉及一種用于光源的棱鏡裝置。

背景技術

在現有的投影機所應用的技術中，例如在DLP，LCD或者LCoS類型的投影機中，使用了使得具有不同波長的來自光源的光經過出射口出射的技術。但在該過程中，例如應用到DLP類型的投影機中的技術，為了使得不同波長的光能經過出射口出射，這些光是按照時間順序被出射到出射口的，而非在同一時間經過出射口，這樣的設計并不能充分發揮三片式LCD或者LCoS投影機的優勢。此外，因為不存在一個能有效回收利用未轉換光束的機制或者裝置，所以在出射的過程中，未轉換光束由于未能從出射口出射所以未能得到充分利用而被浪費，這樣也會使得投影機的光源的光效率被大大降低。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明提供一種用于光源的棱鏡裝置，可利用分合色立方棱鏡X-cube來形成一個緊湊的光學系統，實現光源的光的處理。此外，經過根據本發明的棱鏡裝置處理，所形成的具有不同波長的光束之間的功率比可得到合適的控制，而且轉換光束和未轉換光束皆可被利用到，從而改善和提高了光源系統的光的使用效率。并且，具有不同波長的光源的光，可同時出射到出射口從而順利進入下一個可能的光學系統。

本發明的第一個目的通過這樣一種用于光源的棱鏡裝置來實現，即包括光源和位于光源下游的棱鏡箱，棱鏡箱包括第一、第二、第三和第四表面，來自光源的原光束經過第一表面進入棱鏡箱，其特征在于，棱鏡裝置還包括光路調整裝置和設置于第二、第三以及第四表面中的至少一個表面的下游的至少一個光轉換裝置，光路調整裝置設計為將原光束中的第一部分經過第二、第三以及第四表面中的至少一個引導至光轉換裝置上，以及將原光束中的第二部分經作為出射面的第二、第三以及第四表面中的至少一個其它表面出射，并設計為將來自光轉換裝置的轉換光束引導以在平行于經過出射面的出射方向的方向上出射，并將來自光轉換裝置的未轉換的原光束的至少一部分引導以在平行于經過出射面的出射方向的方向上出射。根據這樣的設計，在利用轉換光的基礎上，實現了使用該棱鏡裝置對部分未轉換的原光束的回收并再利用的可能性。

所述的光源包括所有種類的輻射散發源，這樣的輻射散發源可用于激發發光的和/或熒光的材料（“激發輻射”），借此以發射出轉換的輻射（“轉換輻射”）。優選的是，激發輻射包括具有特定波長的偏振光，例如從405nm至470nm波長的偏振光，但是同樣包括其他波長和/或多種波長的組合（包括紅外和/或紫外輻射）。優選的是，一個或多個具有較小光束發散度的偏振光源被用作激發源，特別是激光二極管或者超發光二極管。

根據本發明的優選方案，光路調整裝置包括設置在棱鏡箱中的具有第一涂層的第五表面和具有第二涂層的第六表面，第五表面和第六表面形成為棱鏡箱的內表面。通過具有不同屬性涂層的兩個表面，可實現對原光束處理，以實現例如分光并且改變光路的可能性。

優選的是，光路調整裝置還包括與棱鏡箱連接的光回收裝置，光回收裝置至少用于將未轉換的原光束的一部分引導以在平行于經過出射面的出射方向的方向上出射。這樣，可實現將未轉換的原光束引導至與原出射面一致的方向進行出射，從而實現對未轉換的原光束的再利用的可能性。

優選的是，光回收裝置在光路上設置在第五表面和第六表面的下游。這樣，經過光轉換裝置轉換的轉換光和未轉換的原光束都可在設置在下游的光回收裝置處得到再次利用和處理，以實現改善光源效率的可能性。

優選的是，光回收裝置將未轉換的原光束的一部分進行偏振轉換后引導以在平行于經過出射面的出射方向的方向上出射。這樣，可實現改變未轉換的原光束的偏振態的可能性，以滿足對出射光在偏振態方面的要求。

優選的是，第二表面外側設置有一個光轉換裝置。這樣的設計有利于形成緊湊和簡潔的光路，以得到最終緊湊的棱鏡裝置和在光路的下游對未轉換的原光束的再利用的可能性。

優選的是，第五表面的法線和第六表面的法線成彼此垂直設置。這樣，根據實際應用環境的需求，所述兩個表面可以多種不同的方式垂直設置在棱鏡箱內，以實現例如原光束的光以45度角入射到其中一個表面，并且轉換后的光束也以45度角入射到另一個表面，以最終實現對光束朝特定方向的引導和分光的目的。

優選的是，從棱鏡箱的截面上看，第五表面和第六表面分別從棱鏡箱的一角延伸至對角，使得彼此成垂直設置。這樣的設計可滿足上述的入射角的要求，以實現引導光束和分光的目的。