[實用新型]光源裝置及投影系統

有效

• 申請號: 201720245956.7
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN206671745U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及投影技術領域，特別是涉及一種光源裝置及投影系統。

背景技術

現有投影技術領域中，采用半導體藍光激光器激發熒光粉產生紅光和綠光，并利用半導體藍光激光器本身發射的藍光與紅光和綠光形成三基色光以調制圖像，是常用的一種方法。

現有技術中，如圖1所示，光源裝置10包括第一光源101，勻光器件102，區域分光片103，收集透鏡104，熒光粉色輪105，第一中繼透鏡106和第二中繼透鏡108，反射鏡107及方棒109。

第一光源101為藍光激光器，其發出的藍光激發光經過勻光器件102的均勻化后，入射于區域分光片103，并經區域分光片103的透藍反黃區域透射。該藍光沿收集透鏡104的中心軸入射于收集透鏡104，被收集透鏡104收集后入射到熒光粉色輪105上。熒光粉色輪105包括涂覆有紅色熒光粉的第一區段、涂覆有綠色熒光粉的第二區段以及具有散射反射功能的第三區段。熒光粉色輪105周期性轉動，從而第一區段、第二區段和第三段分時位于藍光的光路上。藍光激發紅色熒光粉產生紅熒光(受激光)、藍光激發綠色熒光粉產生綠熒光(受激光)，紅熒光以及綠熒光以朗伯光的形式出射；以及藍光經第三區段散射反射，也以朗伯光的形式出射，光學擴展量變大。紅熒光和綠熒光經過收集透鏡104，由區域分光片103反射；而以朗伯光形式出射的藍光，入射到透藍反黃區域1031的藍光會因透射而損失掉。紅光、綠光及剩余的藍光經過中繼透鏡106、反射鏡107和中繼透鏡108進入到方棒109，最終從方棒109的出口端出射。由于入射到方棒109的光束中，中心部分缺少藍光，因此，在從方棒109出射后，其出口的光斑面分布存在顏色不均勻的現象，中心部分偏黃，這會導致最終投影出來的畫面顏色不均勻。

在另一現有技術CN105278226A中，如圖2所示，光源裝置100包括光源110、波長轉換模塊120、合光單元130、光傳遞模塊140和積分柱150，其中合光單元130包括分光部131和反射部133。光源110發出的藍色激光BL經分光部131入射至光傳遞模塊140，經光傳遞模塊140以θ角入射至波長轉換模塊120，被反射后經光傳遞模塊140傳遞至反射部133，而后經透鏡被收集引導至積分柱150。在該技術方案中，入射的藍光和出射的藍光分別經過同一部件合光單元130的兩個部分——分光部131和反射部133的透射和反射，導致藍光的主光軸偏離出射光的主光軸方向，從而從合光單元130出射的紅綠光與藍光的主光軸不重合，將導致積分柱150出口的光斑顏色不均勻，導致最終投影出來的畫面顏色不均勻。

此外，波長轉換模塊120設置在光傳遞模塊140的焦點上，以使紅綠光能夠平行出射。在該情況下，由于光源110發出的光不可能是嚴格的平行光，總會有一定的發散角，因此光源110經過光傳遞模塊140必然在某一位置會聚成像，而藍光光束在光傳遞模塊140的焦平面則必然處于離焦狀態。該離焦狀態下的光必然形成面分布不均勻的光斑，而該光斑不僅導致光源裝置最終出射的藍光不均勻，也會因激發光密度不同而造成紅綠受激光面分布不均勻。進一步的，當入射藍光的主光軸稍有偏斜時，將導致藍光在波長轉換模塊120上的光斑中心偏離光傳遞模塊140的光軸，導致出射的紅綠藍光光分布都不均勻。

因此，現有技術CN105278226A的技術方案不具有實用性，這也是該技術遲遲未能應用到實際產品中的原因。

實用新型內容

針對上述現有技術的光源裝置顏色均勻性差的缺陷，本實用新型提供一種出射光顏色分布均勻的光源裝置。

本實用新型的基本構思為：在激發光斜入射到波長轉換裝置的前提下，利用復眼透鏡對的勻光和成像原理，在波長轉換裝置上形成均勻、穩定的光斑，一旦從復眼透鏡對到波長轉換裝置的成像關系建立，即使入射到復眼透鏡對的光發生偏斜也不會對波長轉換裝置表面的光斑位置和均勻性產生影響。該構思解決了光束斜入斜出情況下的光斑均勻性問題。

該構思是在激發光光束斜入射的背景下產生的，這是由于，以往一般的激發光垂直入射到波長轉換裝置的技術方案中，光斑中心始終處于各透鏡等光學元件的光軸上，不需要考慮光斑在垂直于光軸方向偏移的問題；而激發光光束斜入射產生了新的問題，即在沿透鏡光軸方向的不同位置，垂直于該光軸的截面上的光斑偏移光軸的距離不同，而且從透鏡不同位置入射的光線的偏折角度不同，使得在波長轉換裝置表面獲得均勻光斑成為難題。