[發明專利]激發光源系統及投影設備

在審

• 申請號: 201710306859.9
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN108803217A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 郭祖強;杜鵬;李屹
• 申請（專利權）人: 深圳市光峰光電技術有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 陳巍巍

本發明公開了一種激發光源系統以及采用該激發光源系統的投影設備，無需采用現有產品的色輪和方棒等裝置，通過設置中繼系統、微透鏡陣列、空間光調制器和散射粉陣列，使得各激發光經空間光調制器調制入射至射散射粉陣列并從所述射散粉陣列散射后經微透鏡陣列收集后出射成像，實現了顏色及亮度均勻性較高的照明光照射，具有良好的用戶體驗。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，特別是涉及一種投影顯示領域。

背景技術

目前，投影顯示應用到生活當中的各個方面，其核心部分為空間光調制器。通常的空間光調制器有MEMS技術數字微鏡器件DMD，HTPS LCD顯示芯片和反射型LCD器件LCOS。根據投影系統中空間光調制器的數目不同，一般分為單片式和三片式投影系統。單片式投影系統以其結構簡單，成本較低，占據了中低端市場的大部分。目前大多數的空間光調制器都是被動式，需要一個顏色及亮度均勻性較高的照明光照射。因此必須設計較為復雜的光學系統以及激發光源的組合來得到均勻且亮度足夠的激發光源系統。以單片式DMD系統為例，激發光源需要時序地提供RGB的照明光。因此激發光源系統中需要時序開啟的單色光或通過濾光片實現時序變化的透射波段。為了提供均勻的照明，激發光源系統中還必須提供方棒等勻光裝置對光線進行均勻化處理。

如圖1所示為現有的單片式DMD投影系統，半導體激光器激發光源101經過收集透鏡102聚焦到旋轉的色輪103上，色輪103為如圖2所示的熒光粉色輪，經過色輪后形成時序上的紅，綠，藍三基色光，經過方棒104勻光后，再經過光中繼系統入射到TIR棱鏡105上，反射到DMD芯片106上進行調制，經過投影鏡頭107最終輸出圖像。激光激發熒光粉得到三基色熒光，受限于激發光的能量密度，熒光粉熱飽和會導致激發光源亮度受限。

由于上述原因使得現有技術中的激發光源系統結構復雜度高，所占體積大，限制了鏡頭的后工作距離，影響了產品的性能。因此實有必要提供一種新的激發光源系統以解決上述問題。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種激發光源系統及投影方法，采用簡單的系統即可以實現顏色及亮度均勻性較高的照明光照射，具有良好的用戶體驗。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種激發光源系統，所述激發光源系統包括：多個激發光源、中繼系統、微透鏡陣列、空間光調制器和顯示系統，其中，

所述激發光源包括至少一個發出綠色激發光的綠光激光器、至少一個發出紅色激發光的紅光激光器以及至少一個發出藍色激發光的藍光激光器；

所述中繼系統位于所述激發光的光路上，用于收集激發光源發出的各激發光；

所述微透鏡陣列包括位于空間光調制器之前起到匯聚各激發光作用的第一微透鏡陣列及第二微透鏡陣列，所述第一微透鏡陣列及所述第二微透鏡陣列包括多個微透鏡單元；

所述空間光調制器用于調制各激發光，所述各激發光經第一微透鏡陣列入射所述空間光調制器；

所述顯示系統為散射粉陣列，用于對各激發光進行散射；

所述激發光經空間光調制器調制入射至所述射散射粉陣列并從所述射散粉陣列散射后經所述第二微透鏡陣列收集后出射成像。

優選的，所述空間光調制器包括用于調制不同激發光的多個像素單元，所述散射粉陣列包括多個散射粉單元，所述散射粉單元與所述像素單元一一對應。

優選的，所述激發光源系統包括所述激發光源和中繼系統之間用于匯聚激發光的收集系統。

優選的，所述收集系統對各激發光進行聚焦后，各激發光在收集系統形成的焦點組成一第一焦平面，各所述激發光在所述第一焦平面上形成面分布。