CN104421747A - 光源装置 - Google Patents

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    • F21—LIGHTING
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    • F21V14/04—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of reflectors
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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Abstract

一种光源装置，包括激光光源、面向激光光源设置的背光模组和投影模组，该光源装置还包括位于该激光光源与背光模组和投影模组之间的光路转换器，该光路转换器相对该激光光源在第一位置和第二位置之间转动，当该光路转换器处于第一位置时，该激光光源的出射光束直接射向该背光模组以使背光模组工作，当该光路转换器处于第二位置时，该激光光源的出射光束经过该光路转换器后光束传播方向发生偏折并射向该投影模组以使该投影模组工作。与现有技术相比，该光源装置的激光光源与背光模组和投影模组之间设置有光路转换器，该光路转换器相对激光光源在第一位置和第二位置间转动以调节该激光光源的出射光束的方向，光源装置的通用性强、切换操作简单。

Description

光源装置
技术领域
本发明涉及照明领域，尤其涉及一种应用于照明领域的光源装置。
背景技术
激光二极管（Laser Diode，LD）作为一种高效的发光源，具有单色性好、光束发射角度小、发光强度高、体积小、寿命长的等诸多特点，故激光二极管又常用作投影系统中的光源。
但由于该激光二极管的光束发散角度较小，该激光二极管的光束的照射面积有限，这也使得该激光二极管不能直接作为背光模组的光源使用，从而限制了激光二极管在背光领域中的应用。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够同时在背光系统和投影系统中使用的光源装置。
一种光源装置，包括激光光源、面向该激光光源设置的背光模组以及投影模组，该光源装置还包括位于该激光光源与背光模组和投影模组之间的光路转换器，该光路转换器相对该激光光源在第一位置和第二位置之间转动以调节该激光光源发出的光束出射后的方向，当该光路转换器处于第一位置时，该激光光源的出射光束直接射向该背光模组以使背光模组工作，当该光路转换器处于第二位置时，该激光光源的出射光束经过该光路转换器后光束传播方向发生偏折并射向该投影模组以使该投影模组工作。
与现有技术相比，该光源装置的激光光源与背光模组和投影模组之间设置有光路转换器，该光路转换器相对该激光光源在第一位置和第二位置之间转动以调节该激光光源的出射光束的方向，从而使得该光源装置既可以应用在投影模组中也可以应用在背光模组中，大大提升了光源装置通用性，同时这种背光和投影功能之间的切换操作也十分的便捷。
附图说明
图1为本发明第一实施例的光源装置的元件示意图。
图2为图1中的光源装置处于另一使用状态的元件示意图。
图3为图1中所示光源装置的激光光源的结构示意图。
图4为本发明第二实施例的光源装置的元件示意图。
主要元件符号说明
光源装置 1
激光光源 10
第一激光二极管 11
第二激光二极管 12
第三激光二极管 13
光路转换器 20
可转动反射镜 21
马达 22、31
投影模组 30
反射式扫描镜 32
背光模组 40
导光板 41
反射镜 42
聚焦透镜 43
第一全反射镜 111
第二滤波片 112
第三滤波片 113
出射面 411
入射面 412
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1至图3，本发明第一实施例的光源装置1包括激光光源10、背光模组40、投影模组30以及位于该激光光源10与背光模组40和投影模组30之间的光路转换器20。该光路转换器20相对该激光光源10在第一位置I和第二位置II之间转动以调节该激光光源10光束出射后的方向。其中，图1显示该光路转换器20位于第一位置I时的状态，图2显示该光路转换器20位于第二位置II时的状态。
该激光光源10包括第一激光二极管11、第二激光二极管12和第三激光二极管13。该第一激光二极管11辐射红色可见光，第二激光二极管12辐射蓝色可见光，第三激光二极管13辐射绿色可见光。
该第一激光二极管11辐射的红色可见光经过第一全反射镜111反射后光束发生90度偏折而沿水平方向射入该第二滤波片112，由于该第二滤波片112仅可以让红色可见光穿透而反射其他波长的可见光，故该红色可见光直接穿透该第二滤波片112而射入该第三滤波片113，而该第二激光二极管12辐射的蓝色可见光经过第二滤波片112反射后光束发生90度偏折而沿水平方向射入该第三滤波片113，该第三滤波片113仅可以让红色可见光和蓝色可见光穿透而反射其他波长的可见光，故该红色和蓝色可见光直接穿透该第三滤波片113，而该第三激光二极管13辐射的绿色可见光经过第三滤波片113反射后光束发生90度偏折而沿水平方向传播。
该第一激光二极管11辐射的红色可见光与第二激光二极管12辐射的蓝色可见光和第三激光二极管13辐射的绿色可见光在激光光源10内部混合为白光后从该激光光源10射出。由于混合为白光的红色可见光、蓝色可见光和绿色可见光均沿水平方向同向传播，故从该激光光源10射出的激光光束为准直光束。
该光路转换器20包括马达22和可转动反射镜21。该可转动反射镜21在马达22的驱动下相对该激光光源10在第一位置I和第二位置II之间转动。
该投影模组30包括马达31和反射式扫描镜32，该反射式扫描镜32在马达31的驱动下相对该光路转换器20均匀旋转以使得射向该投影模组30的激光光束的入射角和反射角作连续性改变，射向该反射式扫描镜32的激光光束经过均匀旋转的反射式扫描镜32的作用后可以形成扫描光束。
该背光模组40包括聚焦透镜43、导光板41以及位于该聚焦透镜43和导光板41之间的反射镜42。该导光板41包括一入射面412以及与该入射面412邻接的出射面411。该入射面412自导光板41的一顶角朝向该导光板41内部凹陷。在本实施例中，该入射面412为一内凹的弧面。在其他实施例该入射面412为一柱面。
请再次参阅图1，当该光路转换器20处于第一位置I时，该光路转换器20的可转动反射镜21与激光光源10平行设置，该激光光源10的出射光束未被该可转动反射镜21遮挡而直接射向该背光模组40。
该激光光源10的出射光束经过聚焦透镜43汇聚后光束被限制在较小的立体角内以使得汇聚后的光束均能射入该导光板41中。在本实施例中，该导光板41位于激光光源10的一侧，该激光光源10的出射光束经过聚焦透镜43汇聚后射向该反射镜42中，光束经过反射镜42反射后传播方向发生偏折并从入射面412折射进入该导光板41中。该激光光源10的出射光束经过反射镜42反射后以立体角θ射向该导光板41的入射面412。
请再次参阅图2，当该光路转换器20处于第二位置II时，该光路转换器20的可转动反射镜21相对该激光光源10旋转45度角，该激光光源10的出射光束经过光路转换器20的可转动反射镜21反射后传播方向发生90度角偏折而射向该投影模组30。
该投影模组30的反射式扫描镜32位于该激光光源10的一侧，该激光光源10的出射光束经过该光路转换器20后传播方向发生90度角偏折并射向该投影模组30的反射式扫描镜32，激光光束经该均匀旋转的反射式扫描镜32作用后形成扫描光束。
请参阅图4，与图1所述的光源装置1不同的是，本发明第二实施例的光源装置1中的该背光模组40包括聚焦透镜43和导光板41。该导光板41面向该激光光源10设置。
该激光光源10的出射光束经过聚焦透镜43汇聚后以立体角θ直接射向该导光板41的入射面412。在本实施例中，该聚焦透镜43的焦点P不在该导光板41的入射面412内，这样通过控制该入射面412与该聚焦透镜43的焦点P之间的间距就能使得立体角θ内的光束均能进入导光板41中。
在本发明中，该光源装置1的激光光源10与背光模组40和投影模组30之间设置有光路转换器20，该光路转换器20相对该激光光源10在第一位置I和第二位置II之间转动以调节该激光光源10的出射光束的方向，从而使得该光源装置1既可以应用在投影模组30中也可以应用在背光模组40中，大大提升了光源装置1通用性，同时这种背光和投影功能之间的切换操作也十分的便捷，另外该激光光源10的出射光束为白光，该白光是通过红色可见光、蓝色可见光和蓝色可见光混合而成，这使得光源装置1的显示色域较发光二极管更广，不论是应用在背光模组40还是投影模组30中该光源装置1的显色性都十分优异。
在实际应用使用时，该光源装置1应用于手持设备如手机和笔记型电脑中时，当使用者需要通过手持设备的屏幕显示内容时，该光路转换器20相对该激光光源10处于第一位置I处，该激光光源10的出射光束直接射向该背光模组40形成面光源作为手持设备的背光源使用；当使用者需要将内容通过投影光路与他人进行分享时，通过手动操作按键或按钮来控制该光路转换器20相对该激光光源10旋转特定角度而处于第二位置II处，此时该激光光源10的出射光束经过该光路转换器20后传播方向发生偏折而射向该投影模组30，成为微型的投影光源使用。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种像应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光源装置，包括激光光源、面向该激光光源设置的背光模组以及投影模组，其特征在于：该光源装置还包括位于该激光光源与背光模组和投影模组之间的光路转换器，该光路转换器相对该激光光源在第一位置和第二位置之间转动以调节该激光光源发出的光束出射后的方向，当该光路转换器处于第一位置时，该激光光源的出射光束直接射向该背光模组以使背光模组工作，当该光路转换器处于第二位置时，该激光光源的出射光束经过该光路转换器后光束传播方向发生偏折并射向该投影模组以使该投影模组工作。
2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：该光路转换器包括马达和可转动反射镜，该可转动反射镜在马达的驱动下相对该激光光源在第一位置和第二位置之间转动。
3.如权利要求2所述的光源装置，其特征在于：当该光路转换器处于第一位置时，该光路转换器的可转动反射镜与激光光源平行设置，该激光光源的出射光束未被该可转动反射镜遮挡而直接射向该背光模组。
4.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于：当该光路转换器处于第二位置时，该光路转换器的可转动反射镜在马达的驱动下相对该激光光源旋转45度角，该激光光源的出射光束经该光路转换器的可转动反射镜反射后传播方向发生90度角偏折而射向位于该激光光源一侧的该投影模组。
5.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：该激光光源包括第一激光二极管、第二激光二极管和第三激光二极管，该第一激光二极管辐射出红色可见光，该第二激光二极管辐射蓝色可见光，该第三激光二极管辐射绿色可见光，该第一激光二极管辐射的红色可见光与第二激光二极管辐射的蓝色可见光和第三激光二极管辐射的绿色可见光在激光光源内部混合为白光后从该激光光源射出。
6.如权利要求5所述的光源装置，其特征在于：该背光模组包括一聚焦透镜和导光板，当该光路转换器处于第一位置时，该激光光源的出射光束经过该背光模组的聚焦透镜汇聚后光束被限制在预定的立体角内以使得汇聚后的光束均能进入该导光板中。
7.如权利要求6所述的光源装置，其特征在于：该背光模组还包括设置于该聚焦透镜与导光板之间的反射镜，该导光板位于该激光光源的一侧，该激光光源的出射光束经聚焦透镜汇聚后射向该反射镜，光束经该反射镜反射后传播方向发生偏折而进入该导光板中。
8.如权利要求6所述的光源装置，其特征在于：该导光板包括入射面以及与该入射面邻接的出射面，该聚焦透镜的焦点不在该导光板的入射面内。
9.如权利要求8所述的光源装置，其特征在于：该导光板的入射面自该导光板的一顶角朝向该导光板凹陷，该入射面为内凹的弧面或柱面。
10.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：该投影模组包括马达和反射式扫描镜，该反射式扫描镜在马达的驱动下相对该光路转换器均匀旋转，该光路转换器处于第二位置时，该激光光源的出射光束经过该光路转换器后传播方向发生偏折并射向该投影模组的反射式扫描镜，激光光束经该均匀旋转的反射式扫描镜作用后形成扫描光束。
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