[發(fā)明專利]光源系統(tǒng)和投影儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410182983.5
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN105025280B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王則欽;葉紅
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市光峰光電技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31;G03B21/20
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 李志剛,吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光源系統(tǒng)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光源系統(tǒng)和投影儀。

背景技術(shù)

目前投影機(jī)中使用的白光光源主要是UHP(Ultra High Pressure，超高壓汞燈)燈泡，它亮度很高，但是壽命僅有3000小時(shí)，而且換燈的價(jià)格昂貴，所以不能滿足長期使用的需求。

近年來，隨著半導(dǎo)體光源技術(shù)的發(fā)展，采用半導(dǎo)體光源來代替UHP燈泡是一個(gè)重要的技術(shù)發(fā)展方向。如圖1為現(xiàn)有技術(shù)的光源系統(tǒng)，激光光源101作為激發(fā)光源，激發(fā)光入射到反射式熒光輪102上，該熒光輪的結(jié)構(gòu)如圖2所示，在一個(gè)圓環(huán)上有不同顏色的熒光材料。激發(fā)光入射到熒光輪102的熒光材料上，可以產(chǎn)生受激光，受激光經(jīng)熒光輪102反射后，散射到反光碗103上，再會聚到勻光裝置104上，從勻光裝置104出射后，入射到色輪105上，該色輪105設(shè)置成與熒光輪同顏色同扇區(qū)的濾光片如圖2所示，此濾光片可將入射的光進(jìn)行濾波，可得到設(shè)計(jì)的顏色。再入射到透鏡或透鏡組107，經(jīng)透鏡107后入射到TIR透鏡108，先經(jīng)TIR透鏡108反射，入射到數(shù)字鏡像器件(Digital Micromirror Device，簡稱DMD)109上，經(jīng)DMD109進(jìn)行調(diào)制后返回到TIR108，再透射出TIR108，最后入射到投影鏡頭110。上述的熒光輪102和色輪105一同安裝于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置106上，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述光源系統(tǒng)，通過驅(qū)動裝置驅(qū)動熒光輪和色輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生不同顏色的交替變化，采用發(fā)光效率高的激光作為光源，且激光的光學(xué)擴(kuò)展量小，大大提高了能效。但是，現(xiàn)有技術(shù)中光源系統(tǒng)中受激光路徑較長，各個(gè)光學(xué)元件之間的結(jié)構(gòu)不緊湊，造成光源系統(tǒng)占用空間較大。

針對現(xiàn)有技術(shù)中光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不緊湊導(dǎo)致占用空間較大的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種光源系統(tǒng)和投影儀，以解決現(xiàn)有技術(shù)中光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不緊湊導(dǎo)致占用空間較大的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光源系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的光源系統(tǒng)包括：波長轉(zhuǎn)換裝置，濾光裝置和勻光裝置，其中：所述波長轉(zhuǎn)換裝置包括至少兩個(gè)熒光區(qū)，其中所述至少兩個(gè)熒光區(qū)中設(shè)置有波長轉(zhuǎn)換材料，所述波長轉(zhuǎn)換材料用于接收激發(fā)光并產(chǎn)生受激光，不同熒光區(qū)中設(shè)置有不同的波長轉(zhuǎn)換材料，不同波長轉(zhuǎn)換材料產(chǎn)生的受激光的波長覆蓋范圍不同；所述濾光裝置具有沿所述受激光的出射光路方向依次排列的N個(gè)光處理膜片，所述光處理膜片與所述波長轉(zhuǎn)換裝置中的熒光區(qū)為一一對應(yīng)關(guān)系，每個(gè)所述光處理膜片反射所述波長轉(zhuǎn)換裝置中與其對應(yīng)的熒光區(qū)產(chǎn)生的受激光至所述勻光裝置，且所述N個(gè)光處理膜片中的前N-1個(gè)光處理膜片透射所述波長轉(zhuǎn)換裝置中與所述光處理膜片不對應(yīng)的熒光區(qū)產(chǎn)生的受激光，其中，N最小為所述波長轉(zhuǎn)換裝置包括的熒光區(qū)的個(gè)數(shù)。

進(jìn)一步地，所述光源系統(tǒng)還包括：第一透鏡，設(shè)置在所述波長轉(zhuǎn)換裝置和所述濾光裝置的光路之間，用于將所述不同熒光區(qū)出射的受激光導(dǎo)向?qū)?yīng)的光處理膜片。

進(jìn)一步地，所述N個(gè)光處理膜片中任意兩個(gè)光處理膜片之間存在楔角。

進(jìn)一步地，所述光源系統(tǒng)還包括：至少兩個(gè)用于出射激發(fā)光的光源，每個(gè)光源對應(yīng)所述波長轉(zhuǎn)換裝置中的一個(gè)熒光區(qū)，不同光源對應(yīng)不同的熒光區(qū)；其中，所述至少兩個(gè)光源中每個(gè)光源出射的激發(fā)光的波長覆蓋范圍相同、部分相同或者完全不同。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述波長轉(zhuǎn)換裝置為反射式波長轉(zhuǎn)換裝置時(shí)，所述N個(gè)光處理膜片均為濾光膜，所述濾光裝置還包括：M個(gè)增透膜，一個(gè)增透膜對應(yīng)一種波長覆蓋范圍的激發(fā)光，不同增透膜對應(yīng)不同波長覆蓋范圍的激發(fā)光，每個(gè)增透膜用于將所述光源出射的與其對應(yīng)的波長覆蓋范圍的激發(fā)光導(dǎo)向所述第一透鏡，所述第一透鏡將所有光源出射的激發(fā)光入射至所述波長轉(zhuǎn)換裝置的對應(yīng)熒光區(qū)；其中，M最小為所述光源出射的激發(fā)光中具有不同波長覆蓋范圍的激發(fā)光的個(gè)數(shù)。

進(jìn)一步地，所述濾光裝置包括至少((N+M)/2)個(gè)濾光片，所述至少((N+M)/2)個(gè)濾光片中的每個(gè)濾光片均具有兩個(gè)表面，所述N個(gè)濾光膜和所述M個(gè)增透膜設(shè)置于所述至少((N+M)/2)個(gè)濾光片的表面，且每個(gè)表面至多設(shè)置一個(gè)濾光膜或者一個(gè)增透膜。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述M大于或者等于2時(shí)，所述M個(gè)增透膜分別設(shè)置在不同濾光片的表面上。