CN105700281B - 光源组件及投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供的光源组件包括转动轮，荧光粉轮、第一光源、第二光源、二向色镜及准直镜；荧光粉轮包括依次层叠设置的荧光粉层、选择性反射膜层及基板，二向色镜朝向所述荧光粉层并倾斜设置，准直镜位于所二向色镜与荧光粉轮之间，荧光粉轮设有基板的一侧连接所述转动轮上并可随所述转动轮旋转；第一光源的激励光经过二向色镜反射穿过所述准直镜进入荧光粉层，第二光源激励光由基板一侧入射到所述荧光粉层，第一光源、第二光源在所述荧光粉层的激发点相同；第一光源的激励光及第二光源的激励光被荧光粉层吸收后发射出黄色荧光并由选择性反射膜层反射通过所述准直镜由二向色镜汇聚至同一光路射出。本发明还提供一种投影仪。

Description

光源组件及投影仪

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种光源组件及投影仪。

背景技术

传统的投影仪采用灯泡作为光源，但是灯泡的寿命比较短，一般只有2000 到4000个小时，近年来出现了以激光作为投影仪光源的技术，其寿命可以达到 25000小时以上。目前最常用的方案是使用蓝色激光激发荧光粉产生黄光，黄光和蓝光合成白光，再通过滤色而形成红、绿、蓝三色光。

在某些场合需要高亮度的投影显示，高亮度的投影显示可以增加蓝色激发光源的数量来实现，但是当增加蓝色激光器的数量时光斑也随之增大，在一定的角度下，被激发的荧光光斑也随之增大，但是在特定的投影仪中显示芯片的尺寸大小是一定的，因此通过增加蓝色激光器的数量来提升亮度具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光源组件及投影仪，减小光斑且可以提升亮度。

本申请所述的光源组件包括转动轮，荧光粉轮、第一光源、第二光源、二向色镜及准直镜；所述荧光粉轮包括依次层叠设置的荧光粉层、选择性反射膜层及基板，所述二向色镜朝向所述荧光粉层并倾斜设置，所述准直镜位于所二向色镜与荧光粉轮之间，所述荧光粉轮设有基板的一侧连接所述转动轮上并可随所述转动轮旋转；所述第一光源的激励光经过所述二向色镜反射穿过所述准直镜进入所述荧光粉层，所述第二光源激励光由基板一侧入射到所述荧光粉层，其中，所述第一光源、第二光源在所述荧光粉层的激发点相同；第一光源的激励光及第二光源的激励光被荧光粉层吸收后发射出黄色荧光并由选择性反射膜层反射通过所述准直镜由二向色镜汇聚至同一光路射出。

其中，所述光源组件还包括第一光线调节组件，所述第一光线调节组件包括第一透镜组及第一扩散片，所述第一光源与第一透镜组及第一扩散片光路相同，所述第一光源的激励光经由所述第一透镜组及所述第一扩散片后入射至所述二向色镜。

其中，所述光源组件还包括第二光线调节组件，所述第二光线调节组件包括第二透镜组及第二扩散片，所述第二光源与第二透镜组及第二扩散片光路相同，所述第二光源的激励光经由所述第一透镜组及所述第二扩散片后由基板一侧入射到所述荧光粉层。

其中，所述第一光源与第一透镜组及第一扩散片光路相同且与所述直准镜光路垂直。

其中，所述光源组件还包括第三光源及与所述第三光源相对设置的第三扩散板，所述第三光源及第三扩散板位于所述二向色镜背向所述第一光源及第一光线调节组件的一侧。

其中，所述荧光粉为硅酸盐、氯硅酸盐、铝酸盐、氮氧化物、氮化物、钨酸盐、钼酸盐、硫氧化物中的一种制成。

其中，所述基板为玻璃或者晶体。

其中，所述第一光源、第二光源及第三光源均为蓝光激光器。

其中，所述蓝光激光器的波长可以是450nm或405nm。

本申请提供一种投影仪，所述投影仪包括壳体，装于壳体内的光机、镜头和所述光源组件，所述镜头装于所述光机上，所述光源组件为所述光机提供光源。

本申请的光源组件把蓝光激发光路分为两部分，第一光源在荧光粉轮的正面入射，第二光源在荧光粉轮的反面入射，通过选择性反射膜层对蓝光高透对其他光高反射的性能，所述第一光源的激励光及第二光源的激励光被荧光粉层吸收后发射出黄色荧光并由选择性反射膜层反射通过所述准直镜由二向色镜汇聚至同一光路射出。这两部分的荧光可以合为一束，从而在不增加光斑尺寸的前提下使得亮度得到提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明实施例的光源组件的示意图。

图2是图1所述的光源组件的荧光粉轮侧面示意图。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1与图2，本发明佳实施方式提供的光源组件用于投影仪中，为投影仪提供光源。所述光源组件包括转动轮10，荧光粉轮、第一光源30、第二光源40、二向色镜50及准直镜60。所述荧光粉轮包括依次层叠设置的荧光粉层 21、选择性反射膜层22及基板23。所述二向色镜50朝向所述荧光粉层21并倾斜设置。所述准直镜60位于所二向色镜50与荧光粉轮之间，所述荧光粉轮设有基板23的一侧连接所述转动轮10上并可随所述转动轮10旋转。所述第一光源30的激励光1经过所述二向色镜50反射穿过所述准直镜60进入所述荧光粉层21，所述第二光源40激励光2由基板23一侧入射到所述荧光粉层21。其中，所述第一光源30、第二光源40在所述荧光粉层21的激发点相同。第一光源30 的激励光1及第二光源40的激励光2被荧光粉层21吸收后发射出黄色荧光并由选择性反射膜层22反射通过所述准直镜60由二向色镜50汇聚至同一光路射出。

本实施例中，所述荧光粉轮为圆盘状，所述荧光粉层21、选择性反射膜层 22及基板23依次层叠设置且互相覆盖。所述荧光粉层21为硅酸盐、氯硅酸盐、铝酸盐、氮氧化物、氮化物、钨酸盐、钼酸盐、硫氧化物中的一种制成。也可以是发射黄色的荧光粉，发射绿色的荧光粉，发射红色的荧光粉，只要其被激发的波长比蓝色激光的波长长即可。所述基板23为玻璃或者晶体。本实施例中为玻璃板。第一光源30、第二光源40均为蓝光激光器。其中，所述蓝光激光器的波长可以是450nm或405nm。所述选择性反射膜层22对蓝光高透，对其他光高反射。所述转动轮10可以带动所述荧光粉轮旋转，当第一光源30、第二光源 40的蓝光激入荧光粉层21时，会对荧光粉层产生高温，为例避免同一入射位置被激励光连续多次激入而造成对荧光粉层21的高温烧坏，因此通过转动轮10 带动荧光粉轮高速旋转可以改变入射位置，避免烧坏荧光粉层21。

所述二向色镜50朝向所述荧光粉层21，并且远离所述荧光粉层21方向倾斜。所述准直镜60位于所二向色镜50与荧光粉轮之间，第一光源30的光线经二向色镜50反射后直接进入所述准直镜60。

进一步的，所述光源组件还包括第一光线调节组件，所述第一光线调节组位于荧光粉轮设有荧光粉层21的一侧。所述第一光线调节组件包括第一透镜组 31及第一扩散片32，所述第一光源30与第一透镜组31光路相同且与所述直准镜60光路垂直，所述第一光源30的激励光1经由所述第一透镜组31及所述第一扩散片32后入射至所述二向色镜50。本实施例中，所述第一透镜组31位于第一扩散片32与第一光源30之间并与第一光源30同光轴设置。而二向色镜50 镀有对蓝光高反对其他光高透的膜层，所述第一光源30的激励光1经由所述第一透镜组31及所述第一扩散片32后入射至所述二向色镜50，由二向色镜50反射后进入准直镜60，其中反射角为90度，通过准直镜60聚焦的激励光直射向所述荧光粉层21，定义该进入点为A。

所述光源组件还包括第二光线调节组件，所述第二光线调节组件位于所述荧光粉轮的设有基板23的一侧，其包括第二透镜组41及第二扩散片42，所述第二光源40与第二透镜组41及准直镜光路60光路相同。第二透镜组41位于第二扩散片42与第二光源40之间，所述第二光源40的激励光2经由所述第一透镜组41及所述第二扩散片42后由基板23一侧入射到所述荧光粉层2，进入点即为所述A点。

所述第一透镜组31及第二透镜组41的目的是压缩发出的激励光线使得光斑变小。所述第一扩散片32及第二扩散片42的作用是使得光线的轴向分布的光强度均匀。所述第一光源30的激励光1及第二光源40的激励光2被荧光粉层21吸收后发射出黄色荧光并由选择性反射膜层22反射通过所述准直镜60由二向色镜50汇聚至同一光路射出。再此过程中，可以通过旋转荧光粉轮合理调整位置使得第一光源30的激励光1和第二光源40的激励光2在荧光粉层21上的激发点相同，这样由激励光1和激励光2激发的荧光基本重合，其重合的光线穿透通过二向色镜射出。如果激励光1和激励光2的两组蓝光激光器的数量相同且功率相同，那么在光斑大小不变的情况下其亮度可以增加一倍。

把蓝光激发光路分为两部分，一个是在荧光粉轮的正面入射，一个在荧光粉轮的反面入射，通过选择性反射膜层22对蓝光高透对其他光高反射的性能，所述第一光源30的激励光1及第二光源40的激励光2被荧光粉层21吸收后发射出黄色荧光并由选择性反射膜层22反射通过所述准直镜60由二向色镜50汇聚至同一光路射出。这两部分的荧光可以合为一束，从而在不增加光斑尺寸的前提下使得亮度得到提升。

其中，所述光源组件还包括第三光源70及与所述第三光源70相对设置的第三扩散板71，所述第三光源70及第三扩散板71位于所述二向色镜50背向所述第一光源30及第一光线调节组件的一侧。第三光源70的光线经第三扩散板 71扩散后射入二向色镜50，与第一光源30及第二光源40的激励光由二向色镜 50汇聚射出。所述第三光源均为蓝光激光器。其中，所述蓝光激光器的波长可以是450nm或405nm。

本申请提供一种投影仪，所述投影仪包括壳体，装于壳体内的光机、镜头和所述光源组件，所述镜头装于所述光机上，二向色镜50汇聚射出的光束入射到所述光机中，光机给入射光线图像信号并通过所述投影镜头而投射到屏幕上。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种光源组件，其特征在于，包括荧光粉轮、第一光源、第二光源、二向色镜及准直镜；所述荧光粉轮包括依次层叠设置的荧光粉层、选择性反射膜层及基板，所述二向色镜朝向所述荧光粉层并倾斜设置，所述准直镜位于所二向色镜与荧光粉轮之间，所述第一光源的激励光经过所述二向色镜反射穿过所述准直镜进入所述荧光粉层，所述第二光源激励光由基板一侧入射到所述荧光粉层，其中，所述第一光源、第二光源在所述荧光粉层的激发点相同；第一光源的激励光及第二光源的激励光被荧光粉层吸收后发射出黄色荧光并由选择性反射膜层反射通过所述准直镜由二向色镜汇聚至同一光路射出。

2.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括第一光线调节组件，所述第一光线调节组件包括第一透镜组及第一扩散片，所述第一光源与第一透镜组光轴相同，所述第一光源的激励光经由所述第一透镜组及所述第一扩散片后入射至所述二向色镜。

3.如权利要求2所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括第二光线调节组件，所述第二光线调节组件包括第二透镜组及第二扩散片，所述第二光源与第二透镜组光轴相同，所述第二光源的激励光经由所述第一透镜组及所述第二扩散片后由基板一侧入射到所述荧光粉层。

4.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括转动轮，所述荧光粉轮设有基板的一侧连接所述转动轮上，所述荧光粉轮可随所述转动轮旋转。

5.如权利要求3所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括第三光源及与所述第三光源相对设置的第三扩散板，所述第三光源及第三扩散板位于所述二向色镜背向所述第一光源及第一光线调节组件的一侧。

6.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述荧光粉层为硅酸盐、氯硅酸盐、铝酸盐、氮氧化物、氮化物、钨酸盐、钼酸盐、硫氧化物中的一种制成。

7.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述基板为玻璃或者晶体。

8.如权利要求5所述的光源组件，其特征在于，所述第一光源、第二光源及第三光源均为蓝光激光器。

9.如权利要求8所述的光源组件，其特征在于，所述蓝光激光器的波长可以是450nm或405nm。

10.一种投影仪，其特征在于，所述投影仪包括壳体，装于壳体内的光机、镜头和权利要求1～9任一项所述光源组件，所述镜头装于所述光机上，所述光源组件为所述光机提供光源。