[發明專利]一種光源裝置及投影系統

有效

• 申請號: 202011306877.5
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112394606B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 葛明星;陳龍
• 申請（專利權）人: 無錫視美樂激光顯示科技有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 譚小容

本發明公開了一種光源裝置，包括激發光源、縮束組件、散射片、二向色元件、透鏡組和波長轉換裝置，激發光源采用光源陣列，縮束組件包括凸透鏡和凹透鏡，凸透鏡由至少一個子凸透鏡組成，凹透鏡由至少一個子凹透鏡組成，子凸透鏡和子凹透鏡的總數為至少三個，使激發光源的激發光經縮束組件整形后，形成至少兩種不同角度的光束射出，各組光束依次經散射片、二向色元件和透鏡組后，在波長轉換裝置上形成對應的激發光斑，各激發光斑呈直線排列。本發明還公布了一種投影系統。本發明的光源裝置形成的激發光斑與光導管的矩形孔相適應，當激發光的功率增加時，能夠在降低功率密度的同時不影響受激發光的收集效率，有效提高系統效率。

技術領域

本發明屬于激光投影技術領域，具體涉及一種光源裝置及投影系統。

背景技術

如圖1和圖2所示，現有的激光投影系統通常包括激發光源1、縮束組件、散射片2、二向色元件3、透鏡組4、波長轉換裝置5、會聚透鏡組6和光導管12組成，激發光源1產生的激發光依次經縮束組件整形、散射片2散射、二向色元件3反射和透鏡組4準直后，在波長轉換裝置5上形成激發光斑9，激發光斑9激發波長轉換裝置5上的波長轉換材料，產生受激發光，受激發光再依次經透鏡組4會聚、二向色元件3透射和會聚透鏡組6會聚后，入射到光導管12內。縮束組件通常由一個凸透鏡7和一個凹透鏡8組成，激發光斑9呈圓形的彌散斑分布，光導管12上開設有矩形孔12a，矩形孔12a的長寬比為16:9，受激發光源的利用率由矩形孔12a的短邊所決定，圖2中矩形框為矩形孔12a在波長轉換裝置5上的像，根據成像原理，要使得受激發光能進入光機系統，那么激發光斑9就應該在該矩形框之內，但是當激發光功率增加時，由于激發光斑9的大小不變，就會造成激發光斑9的單位面積功率提高，受激發光的產生效率降低，所以為了降低激發光斑9的單位面積功率，提升激發效率，使最終進入光導管12內的有效受激發光增加，就不得不增大激發光斑9的尺寸，但現有的激發光斑9只能是圓形，激發光斑9尺寸增大后，部分激發光位于矩形框之外，導致其激發的受激發光無法進入光導管12，系統效率就會降低。

發明內容

針對上述技術問題，本發明旨在提供一種激光光斑的形狀與矩形孔的形狀相適宜，從而提高系統效率的光源裝置以及投影系統。

為此，本發明所采用的技術方案為：一種光源裝置，包括激發光源、縮束組件、散射片、二向色元件、透鏡組和波長轉換裝置，所述激發光源采用光源陣列，所述縮束組件包括凸透鏡和凹透鏡，所述凸透鏡由至少一個子凸透鏡組成，所述凹透鏡由至少一個子凹透鏡組成，所述子凸透鏡和子凹透鏡的總數為至少三個，使所述激發光源的激發光經縮束組件整形后，形成至少兩種不同角度的光束射出，各組所述光束依次經散射片、二向色元件和透鏡組后，在波長轉換裝置上形成對應的激發光斑，各所述激發光斑呈直線排列。

作為優選，各所述子凸透鏡均能夠通過凸透鏡調整裝置調整各自位置。采用以上結構，通過凸透鏡調整裝置調整各子凸透鏡的位置，能夠調整激發光源經縮束組件整形后的出射光角度，從而調整各激發光斑的位置，改變整體橢圓光斑的大小和位置，以適應不同孔徑大小的光導管，使激發光源的適用范圍更廣，降低成本。

作為優選，各所述子凹透鏡均能通過凹透鏡調整裝置調整各自位置。采用以上結構，通過凹透鏡調整裝置調整各子凹透鏡的位置，能夠調整激發光源經縮束組件整形后的出射光角度，從而調整各激發光斑的位置，改變整體橢圓光斑的大小和位置，以適應不同孔徑大小的光導管，使激發光源的適用范圍更廣，降低成本。

作為優選，所述激發光源包括至少兩個光源陣列。采用以上結構，便于提高激發光源的功率。

作為優選，各所述子凸透鏡和各所述子凹透鏡的排列方向均與激發光源的光源陣列的排列方向一致。采用以上結構，各子凸透鏡、各子凹透鏡與激光光源的光源陣列的排列方向相對應，提高激發光源的光源利用率。

作為優選，各所述子凸透鏡、各所述子凹透鏡和各所述激發光源均以光軸呈中心對稱分布。采用以上結構，使光束對稱，分布均勻。