CN105022213A - 光源系统和投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光源系统和投影仪。其中，该光源系统包括波长转换装置、滤光装置和匀光装置，其中：波长转换装置包括至少两个荧光区，其中，不同荧光区中设置有不同的波长转换材料，不同波长转换材料产生的受激光的波长覆盖范围不同；滤光装置具有沿受激光的出射光路方向依次排列的N个光处理膜，光处理膜与波长转换装置中的荧光区为一一对应关系，每个光处理膜反射波长转换装置中与其对应的荧光区产生的受激光至匀光装置，其中，N最小为波长转换装置包括的荧光区的个数，光处理膜为曲面膜。通过本发明，解决了现有技术中光源系统的结构不紧凑导致占用空间较大的问题。

Description

光源系统和投影仪

技术领域

本发明涉及光源系统领域，具体而言，涉及一种光源系统和投影仪。

背景技术

目前投影机中使用的白光光源主要是UHP(Ultra High Pressure，超高压汞灯)灯泡，它亮度很高，但是寿命仅有3000小时，而且换灯的价格昂贵，所以不能满足长期使用的需求。

近年来，随着半导体光源技术的发展，采用半导体光源来代替UHP灯泡是一个重要的技术发展方向。如图1为现有技术的光源系统，激光光源101作为激发光源，激发光入射到反射式荧光轮102上，该荧光轮的结构如图2所示，在一个圆环上有不同颜色的荧光材料。激发光入射到荧光轮102的荧光材料上，可以产生受激光，受激光经荧光轮102反射后，散射到反光碗103上，再会聚到匀光装置104上，从匀光装置104出射后，入射到色轮105上，该色轮105设置成与荧光轮同颜色同扇区的反光碗如图2所示，此滤波片可将入射的光进行滤波，可得到设计的颜色。再入射到透镜或透镜组107，经透镜107后入射到TIR透镜108，先经TIR透镜108反射，入射到数字镜像器件(Digital Micromirror Device，简称DMD)109上，经DMD109进行调制后返回到TIR108,再透射出TIR108，最后入射到投影镜头110。上述的荧光轮102和色轮105一同安装于驱动旋转装置106上，可实现同时旋转。

发明人发现，上述光源系统，通过驱动装置驱动荧光轮和色轮转动产生不同颜色的交替变化，采用发光效率高的激光作为光源，且激光的光学扩展量小，大大提高了能效。但是，现有技术中光源系统中受激光路径较长，各个光学元件之间的结构不紧凑，造成光源系统占用空间较大。

针对现有技术中光源系统的结构不紧凑导致占用空间较大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光源系统和投影仪，以解决现有技术中光源系统的结构不紧凑导致占用空间较大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光源系统。根据本发明的光源系统包括：波长转换装置、滤光装置和匀光装置，所述波长转换装置包括至少两个荧光区，其中，所述至少两个荧光区中设置有波长转换材料，所述波长转换材料用于接收激发光并产生受激光，不同荧光区中设置有不同的波长转换材料，不同波长转换材料产生的受激光的波长覆盖范围不同；所述滤光装置具有沿所述受激光的出射光路方向依次排列的N个光处理膜，所述光处理膜与所述波长转换装置中的荧光区为一一对应关系，每个所述光处理膜反射所述波长转换装置中与其对应的荧光区产生的受激光至所述匀光装置，且所述N个光处理膜中的前N-1个光处理膜透射所述波长转换装置中与所述光处理膜不对应的荧光区产生的受激光，其中，N最小为所述波长转换装置包括的荧光区的个数，所述光处理膜为曲面膜。

进一步地，所述光处理膜具有对称轴，其中，所述光处理膜对应的荧光区与所述匀光装置相对于所述对称轴对称设置。

进一步地，所述光源系统还包括：至少两个用于出射激发光的光源，每个光源对应所述波长转换装置中的一个荧光区，不同光源对应不同的荧光区；其中，所述至少两个光源中每个光源出射的激发光的波长覆盖范围相同、部分相同或者完全不同。

进一步地，所述波长转换装置为反射式波长转换装置，所述N个光处理膜均为滤光膜，所述滤光装置还包括：M个增透膜，一个增透膜对应一种波长覆盖范围的激发光，不同增透膜对应不同波长覆盖范围的激发光，每个增透膜用于将所述光源出射的与其对应的波长覆盖范围的激发光导向所述波长转换装置的对应荧光区；其中，M最小为所述光源出射的激发光中具有不同波长覆盖范围的激发光的个数，所述增透膜为曲面膜。

进一步地，所述滤光装置包括至少((N+M)/2)个反光碗，所述至少((N+M)/2)个反光碗中的每个反光碗均具有两个表面，N个所述滤光膜和所述M个增透膜设置于所述至少((N+M)/2)个反光碗的表面，且每个表面至多设置一个滤光膜或者一个增透膜。

进一步地，当M大于或者等于2时，所述M个增透膜分别设置在不同反光碗的表面上。

进一步地，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗和第二反光碗，其中：所述第一反光碗的两个表面均镀制滤光膜，所述第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个面镀制增透膜；或者，所述第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，所述第二反光碗的两个表面均镀制滤光膜，其中，所述第一反光碗和所述第二反光碗的碗口均处于所述波长转换装置的表面所在的平面。

进一步地，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗，其中：所述第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；所述第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；所述第三反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，其中，所述第一反光碗、所述第二反光碗和所述第三反光碗的碗口均处于所述波长转换装置表面所在的平面上。

进一步地，当所述波长转换装置为透射式波长转换装置时，所述N个光处理膜中的前N-1个光处理膜为滤光膜，剩余一个光处理膜为滤光膜或者反射膜。

进一步地，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的至少(N/2)个反光碗，所述至少(N/2)个反光碗中的每个反光碗均具有两个表面，N-1个所述滤光膜和所述反射膜设置在所述至少(N/2)个反光碗的各表面，且每个表面至多设置一个滤光膜或者一个反射膜，且所述反射膜设置在沿所述受激光的出射光路方向上所有滤光膜所在表面的下游表面。

进一步地，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗和第二反光碗，其中：所述第一反光碗的两个表面均镀制滤光膜，所述第二反光碗的任意一个表面镀制反射膜；或者，所述第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，所述第二反光碗的内表面镀制滤光膜，所述第二反光碗的外表面镀制反射膜。

进一步地，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗，其中：所述第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；所述第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；所述第三反光碗的任意一个表面镀制反射膜。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种投影仪。该投影仪包括上述任意一种光源系统。

通过本发明，采用波长转换装置、滤光装置和匀光装置，波长转换装置包括至少两个荧光区，其中，至少两个荧光区中设置有波长转换材料，波长转换材料用于接收激发光并产生受激光，不同荧光区中设置有不同的波长转换材料，不同波长转换材料产生的受激光的波长覆盖范围不同；滤光装置具有沿受激光的出射光路方向依次排列的N个光处理膜，光处理膜与波长转换装置中的荧光区为一一对应关系，每个光处理膜反射波长转换装置中与其对应的荧光区产生的受激光至匀光装置，且N个光处理膜中的前N-1个光处理膜透射波长转换装置中与光处理膜不对应的荧光区产生的受激光，其中，N最小为波长转换装置包括的荧光区的个数，光处理膜为曲面膜。利用波长转换装置得到多个波长覆盖范围的受激光，滤光装置中的光处理膜片分别处理不同波长覆盖范围的受激光，使得光处理膜既能过滤不同波长覆盖范围的受激光，还能将过滤得到的受激光反射至匀光装置，避免了复杂的光路，另外，由于光处理膜为曲面膜，可以收集由波长转换装置反射的受激光，并将受激光反射至匀光装置，解决了现有技术中现有技术中光源系统的结构不紧凑导致占用空间较大的问题，进而达到了缩小光源系统占用空间的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的光源系统的示意图；

图2是根据现有技术的光源系统中荧光轮的示意图；

图3是根据本发明第一实施例的光源系统的示意图；

图4是根据本发明实施例的光源系统中波长转换装置的示意图；

图5是根据本发明实施例的光源系统中又一波长转换装置的示意图；

图6是根据本发明第二实施例的光源系统的示意图；

图7是根据本发明优选实施例的光源系统中滤光装置的示意图；

图8是根据本发明又一优选实施例的光源系统中滤光装置的示意图；以及

图9是根据本发明又一优选实施例的光源系统的滤光装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本发明实施例提供了一种光源系统。

图3是根据本发明实施例的光源系统的示意图。如图所示，该光源系统包括波长转换装置407，滤光装置40和匀光装置409，其中：

波长转换装置包括至少两个荧光区，其中，至少两个荧光区中设置有波长转换材料，波长转换材料用于接收激发光并产生受激光，不同荧光区中设置有不同的波长转换材料，不同波长转换材料产生的受激光的波长覆盖范围不同。

如图所示，该波长转换装置407为荧光轮，包括如图4所示的荧光区4071、荧光区4072和荧光区4073，这三个荧光区形成同心圆环，在荧光轮上依次设置。本发明实施例中采用的波长转换装置还可以为矩形的荧光区，如图5所示，荧光区4081、荧光区4082和荧光区4083两两相邻设置。无论是图4所示的波长转换装置，还是图5所示的波长转换装置，荧光区4071、荧光区4072和荧光区4073分别为不同的波长转换材料，能够在接收到激发光之后，分别发出不同波长覆盖范围的受激光。在进行波长合光时，通常采用三种波长覆盖范围的光，则波长转换装置407上设置有三个荧光区，图4和图5均示出了具有三个荧光区的波长转换装置，需要说明的是，本发明实施例中的波长转换装置可以根据对受激光的需要选择对应个数的荧光区，至少为两个荧光区，下述的实施例中也是如此，不再一一赘述。

滤光装置具有沿受激光的出射光路方向依次排列的N个光处理膜，光处理膜与波长转换装置中的荧光区为一一对应关系，每个光处理膜反射波长转换装置中与其对应的荧光区产生的受激光至匀光装置，且N个光处理膜中的前N-1个光处理膜透射波长转换装置中与光处理膜不对应的荧光区产生的受激光，其中，N最小为波长转换装置包括的荧光区的个数，光处理膜为曲面膜，该曲面膜可将预定光出射区域出射的光汇聚至预定光入射区域，其中曲面为任意规则的或者不规则的曲面，如曲面包括但不限于球面的一部分、椭球面的一部分等。

即N个光处理膜中的前N-1个光处理膜透射波长转换装置407中与光处理膜不对应的荧光区产生的受激光，其中，图3所示的光源系统具有三个荧光区，对应的滤光装置40具有三个光处理膜，当然，在具有三个荧光区的光源系统中，还可以设置三个以上的光处理膜。其中，光处理膜为曲面膜，能够将经由荧光区反射的受激光均反射至匀光装置。

如图3所示，荧光区4071、荧光区4072和荧光区4073发出的受激光分别为受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4。滤光装置40包括光处理膜片404、光处理膜405和光处理膜406组成，每个光处理膜反射对应荧光区产生的受激光，如图3所示，光处理膜404反射荧光区4071反射的受激光λ2，光处理膜405反射荧光区4072反射的受激光λ3，光处理膜406反射荧光区4073反射的受激光λ4，为了将受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4反射至匀光装置409，且光处理膜不遮挡其他光处理膜反射至匀光装置409的受激光，光处理膜404透射经由光处理膜405反射的受激光λ3，且透射经由光处理膜406反射的受激光λ4，光处理膜405透射经由光处理膜406反射的受激光λ4。

同理，如图6所示，荧光区4071、荧光区4072和荧光区4073发出的受激光分别为受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4。滤光装置由光处理膜604、光处理膜605和光处理膜606组成，每个光处理膜反射对应荧光区产生的受激光，例如图6所示，光处理膜604反射荧光区4071反射的受激光λ2，光处理膜605反射荧光区4072反射的受激光λ3，光处理膜606反射荧光区4073反射的受激光λ4，为了将受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4反射至匀光装置409，且光处理膜不遮挡其他光处理膜反射至匀光装置409的受激光，光处理膜604透射经由光处理膜605反射的受激光λ3，且透射经由光处理膜606反射的受激光λ4，光处理膜605透射经由光处理膜606反射的受激光λ4。

优选地，为了使得经过光处理膜反射的受激光准确入射到匀光装置中，光处理膜具有对称轴，其中，光处理膜对应的荧光区与匀光装置相对于对称轴对称设置。

如图3所示，光处理膜404具有对称轴410，光处理膜405具有对称轴411，光处理膜406具有对称轴412，其中，荧光区4071与匀光装置的入口4091相对于光处理膜404的对称轴410对称，同理，荧光区4072与匀光装置的入口4091相对于光处理膜405的对称轴411对称，荧光区4073与匀光装置的入口4091相对于光处理膜406的对称轴412对称。

如图6所示，光处理膜604具有对称轴410，光处理膜605具有对称轴411，光处理膜606具有对称轴412，其中，荧光区4071与匀光装置的入口4091相对于光处理膜604的对称轴410对称，同理，荧光区4072与匀光装置的入口4091相对于光处理膜605的对称轴411对称，荧光区4073与匀光装置的入口4091相对于光处理膜606的对称轴412对称。

优选地，光源系统还包括：至少两个用于出射激发光的光源，每个光源对应波长转换装置中的一个荧光区，不同光源对应不同的荧光区；其中，至少两个光源中每个光源出射的激发光的波长覆盖范围相同、部分相同或者完全不同。

每个光源对应波长转换装置中的一个荧光区，如图3或图6所示，由于激发光的波长范围可能会有重合部分，则每个光源出射的受激光的波长覆盖范围相同、部分相同或者完全不同。

优选地，当光源401、光源402和光源403发出的激发光的波长覆盖相同时，这三个光源发出的激发光为λ1，可以在滤光片406上设置开口413，使得激发光λ1从开口412入射到波长转换装置407上，开口的个数取决于激发光的波长覆盖范围具有几个，如果多个光源发出的激发光处于相同的波长覆盖范围内，则只需一个开口即可，如果多个光源发出的激发光处于不同的波长的覆盖范围，则需在不同的滤光片上分别设置一个对应波长覆盖范围的开口。另外，波长转换装置407可以设置在驱动装置408上，从而驱动波长转换装置407旋转，从而避免激发光照射而产生的猝灭现象。

本发明实施例中的波长转换装置407包括反射式波长转换装置和透射式波长转换装置，其中，运用反射式波长转换装置的光源系统如图3所示，运用透射式波长转换装置的光源系统如图6所示，以下结合图3对本发明实施例中利用反射式波长转换装置的光源系统进行说明。

当波长转换装置为反射式波长转换装置时，N个光处理膜均为滤光膜，滤光装置还包括：M个增透膜，一个增透膜对应一种波长覆盖范围的激发光，不同增透膜对应不同波长覆盖范围的激发光，每个增透膜用于将光源出射的与其对应的波长覆盖范围的激发光导向波长转换装置的对应荧光区；其中，M最小为光源出射的激发光中具有不同波长覆盖范围的激发光的个数，增透膜为曲面膜。

波长转换装置407为反射式波长转换装置时，激发光需要通过滤光装置40再入射到波长转换装置407上，因此，需要滤光装置40能够透射激发光。如图3所示，光源401、光源402和光源403，如果光源401、光源402和光源403发出的激发光的波长覆盖相同，则仅需一个增透膜即可将激发光导向波长转换装置407，如果光源401、光源402和光源403发出的激发光的覆盖范围不同，则需要与覆盖范围对应个数的增透膜，例如，激发光的覆盖范围是两个，则需要两个增透膜使得不同覆盖范围的激发光入射至波长转换装置407，即M为2。

进一步地，滤光装置包括至少((N+M)/2)个反光碗，至少((N+M)/2)个反光碗中的每个反光碗均具有两个表面，反光碗的两个表面均具有曲面膜，N个滤光膜和M个增透膜设置于至少((N+M)/2)个反光碗的表面，且每个表面至多设置一个滤光膜或者一个增透膜。

为了使得光源系统的结构更加紧凑，占用的空间更小，滤光装置40包括至少((N+M)/2)个反光碗，反光碗的两个表面均具有曲面膜，曲面膜可以是光处理膜(即滤光膜)，还可以是增透膜，如图3所示，滤光装置40包括反光碗404、反光碗405和反光碗406。每个反光碗均具有两个表面，每个表面设置一个滤光膜或者一个增透膜，其中，滤光膜用于反射受激光，增透膜能够透射激发光或者不被增透膜所在的反光碗反射的受激光。

优选地，为了使得经过滤光装置反射的受激光准确入射到匀光装置的入口4091中，当M大于或者等于2时，M个增透膜分别设置在不同反光碗的表面上。

具体地，波长转换装置包括3个荧光区，至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，滤光装置包括沿受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗和第二反光碗，其中：第一反光碗的两个表面均镀制滤光膜，第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个面镀制增透膜；或者，第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，第二反光碗的两个表面均镀制滤光膜，其中，第一反光碗和第二反光碗的碗口均处于波长转换装置的表面所在的平面。

为了便于放置反光碗，使得经由不同反光碗反射的受激光都能入射至匀光装置，第一反光碗和第二反光碗的碗口均处于波长转换装置的表面所处的平面上，并且，第一反光碗和第二反光碗叠置，也使得滤光装置的结构更加紧凑，减少光源系统的占用空间。如图7所示，滤光装置40包括沿受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗901和第二反光碗902。图7所示的滤光装置可以设置在图3所示的光源系统中，图3所示的光源系统中波长转换装置反射三个受激光。第一反光碗901的两个面均镀制滤光膜，用于分别反射两个不同的受激光。第二反光碗902的一个面镀制滤光膜，另外一个面镀制增透膜，第二反光碗902上的滤光膜用于反射三个受激光中不被第一反光碗901反射的受激光，第二反光碗902上的增透膜用于透射光源发出的激发光。

例如，图3所示的光源系统中波长转换装置反射的受激光分别为受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4，其中，第一反光碗901的面9011和面9012均镀制滤光膜，分别反射受激光λ2和受激光λ3，第二反光碗902的面9022镀制滤光膜，面9021镀制增透膜，面9022反射受激光λ4，面9021透射激发光。

如图8所示，滤光装置40包括沿受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗1001和第二反光碗1002。图8所示的滤光装置可以设置在图3所示的光源系统中，图3所示的光源系统中波长转换装置反射三个受激光。第二反光碗1002的两个面均镀制滤光膜，用于分别反射两个不同的受激光。第一反光碗1001的一个面镀制滤光膜，另外一个面镀制增透膜，第一反光碗1001上的滤光膜用于反射三个受激光中不被第二反光碗1002反射的受激光，第一反光碗1001上的增透膜用于透射光源发出的激发光。

例如，图3所示的光源系统中波长转换装置反射的受激光分别为受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4，其中，第二反光碗1002的面10021和面10022均镀制滤光膜，分别反射受激光λ2和受激光λ3，第一反光碗1001的面10012镀制增透膜，面10011镀制滤光膜，面10012透射激发光，面10011反射受激光λ4。

具体地，波长转换装置包括3个荧光区，至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，滤光装置包括沿受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗，其中：第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；第三反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，其中，第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗的碗口均处于波长转换装置表面所在的平面上。

第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗的碗口均处于波长转换装置表面所在的平面上，这样使得经过反光碗能够尽量多的收集经过波长转换装置发射的受激光，并将收集到的受激光反射至匀光装置。并且，第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗叠置，也使得滤光装置的结构更加紧凑，减少光源系统的占用空间。

如图9，第一反光碗801、第二反光碗802和第三反光碗803沿受激光的出射光路方向依次排列，第一反光碗801、第二反光碗802和第三反光碗803均具有两个面，且第一反光碗801两个面的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，第二反光碗802两个面的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，第三反光碗803两个面的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜。

例如，图9所示的滤光装置用在图3所示的光源系统中。反光碗801的面8011镀制滤光膜，面8012镀制增透膜，反光碗802的面8021镀制滤光膜，面8022镀制增透膜，反光碗803的面8031镀制滤光膜，面8032镀制增透膜。那么，面8011、面8021和面8031分别反射受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4。

又例如，反光碗801的面8012镀制滤光膜，面8011镀制增透膜，反光碗802的面8022镀制滤光膜，面8021镀制增透膜，反光碗803的面8032镀制滤光膜，面8031镀制增透膜。那么，面8012、面8022和面8032分别反射受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4。

通过碗口处于同一个平面的反光碗，利用反光碗收集经由波长转换装置反射的受激光，并分别利用不同反光碗上滤光膜的将受激光反射至匀光装置，使得具有反光碗的光源系统的结构更加紧凑。

本发明实施例中的波长转换装置407包括反射式波长转换装置和透射式波长转换装置，其中，运用反射式波长转换装置的光源系统如图3所示，运用透射式波长转换装置的光源系统如图6所示，以下结合图6对本发明实施例中利用透射式波长转换装置的光源系统进行说明。

如图6所示，透射式波长转换装置的光源系统中，光源不通过滤光装置40即可入射到透射式波长转换装置上，为了简化制作反光碗的工艺，当波长转换装置为透射式波长转换装置时，N个光处理膜中的前N-1个光处理膜为滤光膜，剩余一个光处理膜为滤光膜或者反射膜。

优选地，滤光装置包括沿受激光的出射光路方向依次排列的至少(N/2)个反光碗，至少(N/2)个反光碗中的每个反光碗均具有两个表面，N-1个滤光膜和反射膜设置在至少(N/2)个反光碗的各表面，且反射膜位于沿受激光的出射光路方向上设置的所有滤光膜的下游。

为了使得光源系统的结构更加紧凑，占用的空间更小，滤光装置40包括至少(N/2)个反光碗，如图6所示，滤光装置40包括反光碗604、反光碗605和反光碗606。每个反光碗均具有两个表面，在不需要透射受激光的反光碗上设置反射膜，将受激光反射至匀光装置。在下述实施例中有详细描述，此处不做赘述。

具体地，波长转换装置包括3个荧光区，至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，滤光装置包括沿受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗和第二反光碗，其中：

第一反光碗的两个表面均镀制滤光膜，第二反光碗的任意一个表面镀制反射膜；或者，第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，第二反光碗的内表面镀制滤光膜，第二反光碗的外表面镀制反射膜。

如图7所示，滤光装置40包括沿受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗901和第二反光碗902。图7所示的滤光装置可以设置在图6所示的光源系统中。第一反光碗901的两个面均镀制滤光膜，用于分别反射两个不同的受激光。第二反光碗902的任意一个面镀制反射膜。第二反光碗902上的反射膜用于反射不被第一反光碗901反射的受激光。

例如，图6所示的光源系统中波长转换装置反射的受激光分别为受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4，其中，第一反光碗901的面9011和面9012均镀制滤光膜，分别反射受激光λ2和受激光λ3，第二反光碗902的面9022镀制反射膜，或者面9021镀制反射膜，第二反光碗902上的反射膜反射受激光λ4。

如图8所示，滤光装置40包括沿受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗1001和第二反光碗1002。图8所示的滤光装置可以设置在图6所示的光源系统中，图6所示的光源系统中波长转换装置反射三个受激光。第一反光碗1001的一个面镀制滤光膜，另外一个面镀制增透膜，第一反光碗1001上的滤光膜用于反射三个受激光中不被第二反光碗1002反射的受激光，第一反光碗1001上的增透膜用于透射光源发出的激发光。第二反光碗1002处于受激光出射光路上游的面镀制滤光膜，处于受激光出射光路下游的面镀制反射膜。

例如，图6所示的光源系统中波长转换装置反射的受激光分别为受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4，其中，第一反光碗1001的面10012镀制增透膜，面10011镀制滤光膜，面10012透射激发光，面10011反射受激光λ2，第二反光碗1002的面10021镀制滤光膜，用于反射受激光λ3，第二反光碗1002的面10022镀制反射膜，用于反射受激光λ4。

具体地，波长转换装置包括3个荧光区，至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，滤光装置包括沿受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗，其中：

第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；

第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；

第三反光碗的任意一个表面镀制反射膜。

如图9，第一反光碗801、第二反光碗802和第三反光碗803沿受激光的出射光路方向依次排列，第一反光碗801、第二反光碗802和第三反光碗803均具有两个面，且第一反光碗801两个面的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，第二反光碗802两个面的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，第三反光碗803两个面的任意一个表面镀制反射膜。

例如，图9所示的滤光装置用在图6所示的光源系统中。反光碗801的面8011镀制滤光膜，面8012镀制增透膜，反光碗802的面8021镀制滤光膜，面8022镀制增透膜，反光碗803的面803或面8032镀制反射膜。那么，面8011、面8021和面8031分别反射受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4，或者，面8011、面8021和面8032分别反射受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4。

又例如，反光碗801的面8012镀制滤光膜，面8011镀制增透膜，反光碗802的面8022镀制滤光膜，面8021镀制增透膜，反光碗803的面8032或面8031镀制反射膜。那么，面8012、面8022和面8032分别反射受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4，或者，面8012、面8022和面8031分别反射受激光λ2、受激光λ3和受激光λ4。

通过碗口处于同一个平面的反光碗，利用反光碗收集经由波长转换装置反射的受激光，并分别利用不同反光碗上滤光膜的将受激光反射至匀光装置，使得具有反光碗的光源系统的结构更加紧凑，从而减小了光源系统的占用空间。

通过在两个反光碗的内表面和外表面分别镀制不同的光学膜，使得两个反光碗也能将三种不同波长的光反射至匀光装置，解决了现有技术中光源系统减少光源系统的空间占用。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种光源系统，所述光源系统包括波长转换装置、滤光装置和匀光装置，其中：

所述波长转换装置包括至少两个荧光区，其中，所述至少两个荧光区中设置有波长转换材料，所述波长转换材料用于接收激发光并产生受激光，不同荧光区中设置有不同的波长转换材料，不同波长转换材料产生的受激光的波长覆盖范围不同；

所述滤光装置具有沿所述受激光的出射光路方向依次排列的N个光处理膜，所述光处理膜与所述波长转换装置中的荧光区为一一对应关系，每个所述光处理膜反射所述波长转换装置中与其对应的荧光区产生的受激光至所述匀光装置，且所述N个光处理膜中的前N-1个光处理膜透射所述波长转换装置中与所述光处理膜不对应的荧光区产生的受激光，其中，N最小为所述波长转换装置包括的荧光区的个数，所述光处理膜为曲面膜。

2.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述光处理膜具有对称轴，其中，所述光处理膜对应的荧光区与所述匀光装置相对于所述对称轴对称设置。

3.根据权利要求2所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统还包括：

至少两个用于出射激发光的光源，每个光源对应所述波长转换装置中的一个荧光区，不同光源对应不同的荧光区；

其中，所述至少两个光源中每个光源出射的激发光的波长覆盖范围相同、部分相同或者完全不同。

4.根据权利要求1至3任一项所述的光源系统，其特征在于，所述波长转换装置为反射式波长转换装置，所述N个光处理膜均为滤光膜，所述滤光装置还包括：

M个增透膜，一个增透膜对应一种波长覆盖范围的激发光，不同增透膜对应不同波长覆盖范围的激发光，每个增透膜用于将所述光源出射的与其对应的波长覆盖范围的激发光导向所述波长转换装置的对应荧光区；

其中，M最小为所述光源出射的激发光中具有不同波长覆盖范围的激发光的个数，所述增透膜为曲面膜。

5.根据权利要求4所述的光源系统，其特征在于，所述滤光装置包括至少(N+M)/2个反光碗，所述至少(N+M)/2个反光碗中的每个反光碗均具有两个表面，N个所述滤光膜和所述M个增透膜设置于所述至少(N+M)/2个反光碗的表面，且每个表面至多设置一个滤光膜或者一个增透膜。

6.根据权利要求5所述的光源系统，其特征在于，当M大于或者等于2时，所述M个增透膜分别设置在不同反光碗的表面上。

7.根据权利要求5所述的光源系统，其特征在于，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗和第二反光碗，其中：

所述第一反光碗的两个表面均镀制滤光膜，所述第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个面镀制增透膜；或者，

所述第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，所述第二反光碗的两个表面均镀制滤光膜，

其中，所述第一反光碗和所述第二反光碗的碗口均处于所述波长转换装置的表面所在的平面。

8.根据权利要求5所述的光源系统，其特征在于，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗，其中：

所述第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；

所述第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；

所述第三反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，

其中，所述第一反光碗、所述第二反光碗和所述第三反光碗的碗口均处于所述波长转换装置表面所在的平面上。

9.根据权利要求1至3任一项所述的光源系统，其特征在于，当所述波长转换装置为透射式波长转换装置时，所述N个光处理膜中的前N-1个光处理膜为滤光膜，剩余一个光处理膜为滤光膜或者反射膜。

10.根据权利要求9所述的光源系统，其特征在于，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的至少N/2个反光碗，所述至少N/2个反光碗中的每个反光碗均具有两个表面，N-1个所述滤光膜和所述反射膜设置在所述至少N/2个反光碗的各表面，且每个表面至多设置一个滤光膜或者一个反射膜，且所述反射膜设置在沿所述受激光的出射光路方向上所有滤光膜所在表面的下游表面。

11.根据权利要求10所述的光源系统，其特征在于，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗和第二反光碗，其中：

所述第一反光碗的两个表面均镀制滤光膜，所述第二反光碗的任意一个表面镀制反射膜；或者，

所述第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，所述第二反光碗的内表面镀制滤光膜，所述第二反光碗的外表面镀制反射膜。

12.根据权利要求11所述的光源系统，其特征在于，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗，其中：

所述第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；

所述第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；

所述第三反光碗的任意一个表面镀制反射膜。

13.一种投影仪，其特征在于，包括权利要求1至12中的任一项所述的光源系统。