CN106773483A - 一种高光效的朗伯体光源收光光路系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高光效的朗伯体光源收光光路系统，包括第一光源单元、二向色镜、非球面透镜、聚光镜一、荧光粉色轮；第一光源单元发出激发光的平行光束，依次经过非球面透镜、聚光镜一的透射，照射至处于旋转状态的荧光粉色轮上，使得荧光粉色轮上的荧光粉轮流发出对应波长的光，荧光粉发出的光依次经过聚光镜一、非球面透镜的透射，再进入设备的下一光路处理单元；非球面透镜的镀膜在450～470nm范围的激光损伤阈值为大于45W/㎝²；聚光镜一两面的曲率半径分别为100～180㎜、10～20㎜，其镀膜在450～470nm范围的激光损伤阈值为大于45W/㎝²；聚光镜一的中心与荧光粉表面间距为0.5～2㎜。整体而言，该收光光路系统，具有高功效、安全性能高的优点，值得在内业推广。

Description

一种高光效的朗伯体光源收光光路系统

技术领域

本发明属于激光投影仪制造技术领域，具体涉及一种高光效的朗伯体光源收光光路系统。

背景技术

荧光粉色轮为朗伯体光源，如何高效的激发荧光并有效收光是激光投影仪的关键技术。荧光粉色轮要求入射光斑大小集中在1.5～3㎜时，荧光粉的激发效率最高，激发的荧光功率最高。但由于荧光为朗伯体光源，在180°发光亮度分布均匀，理论上最佳收光角度为180°。收光光路除了要让激发光光斑聚焦为合适大小，同时要尽可能的让激发出的被反射的荧光汇聚到光路上，因此，此部分的设计难度要求较高。另外，激光系统中能量集中，设计上镀膜要求的激光损伤阈值也非常关键，否则会导致镜片被烧裂烧炸而系统失效。因此收光光路不仅涉及到系统是否能高效工作，同时关系到系统可否正常工作。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种光效高的高光效的朗伯体光源收光光路系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种高光效的朗伯体光源收光光路系统，其特征在于：包括第一光源单元、二向色镜、非球面透镜、聚光镜一、荧光粉色轮；

所述第一光源单元发出激发光的平行光束，依次经过非球面透镜、聚光镜一的透射，照射至处于旋转状态的荧光粉色轮上，使得荧光粉色轮上的荧光粉轮流发出对应波长的光，荧光粉发出的光依次经过聚光镜一、非球面透镜的透射，再进入设备的下一光路处理单元；

所述非球面透镜的两镜面分别为平面和非球面，其非球面满足下面的条件：

其中，Y为透镜的口径；X是透镜纵向；K是二次曲面常数，K＜0；R是曲率半径，-12≤R≤-17；B至E是非球面系数，B＜0，1e-008≤C≤1e-004，1e-10≤D≤1e-4，E＜0；

所述非球面透镜的镀膜在450～470nm范围的激光损伤阈值为大于45W/㎝²；

所述聚光镜一为凸透镜，两面的曲率半径分别为100～180㎜、10～20㎜，镜片中心厚度为5～10㎜，其镀膜在450～470nm范围的激光损伤阈值为大于45W/㎝²；

所述聚光镜一的中心与荧光粉色轮上的荧光粉表面间距为0.5～2㎜。

优选地，所述荧光粉色轮处还设置有调谐装置，所述调谐装置用于调整荧光粉色轮的相对位置。

优选地，该收光光路系统还包括一个设置于第一光源单元和非球面透镜之间的二向色镜，第一光源单元发出激发光的平行光束经二向色镜到达非球面透镜，所述二向色镜对激发光进行反射时，则对荧光粉发出的光进行透射，所述二向色镜对激发光进行透射时，则对荧光粉色轮发出的光进行反射。

优选地，该收光光路系统还包括第二光源单元，所述第二光源单元发出激发光的平行光束到达二向色镜，经二向色镜与荧光粉发出的光一同进入设备的下一光路处理单元。

优选地，所述第二光源单元包括第二激光器和第二准直组件，所述第二激光器发出的激发光经第二准直组件后形成激发光的平行光束。

优选地，所述荧光粉色轮上还设有可透射激发光的透射段，该收光光路系统还包括设置于荧光粉色轮透射方向的激发光准直调整单元，从荧光粉色轮透射过的激发光经激发光准直调整单元的准直调整后再次到达二向色镜，经二向色镜与荧光粉发出的光一同进入设备的下一光路处理单元。

优选地，所述激发光准直调整单元包括整形准直组件和激发光光路调整组件，所述整形准直组件包括聚光镜二、聚光镜三，用于对透射过荧光粉色轮的激发光整形准直，从荧光粉色轮透射过的激发光依次经聚光镜二、聚光镜三的透射，再经激发光光路调整组件后照射至二向色镜。

优选地，所述激发光光路调整组件包括依次设置的反光镜二、聚光镜七、反光镜三、聚光镜八、反光镜四、聚光镜九，用于对经过整形准直组件的激发光再次进行整形准直且对其光路路线进行调整，从荧光粉色轮透射过的激发光经聚光镜二、聚光镜三的透射后，再依次经过反光镜二的反射、聚光镜七的透射、反光镜三的反射、聚光镜八的透射、反光镜四的反射、聚光镜九的透射后照射至二向色镜。

优选地，所述设备的下一光路处理单元为光路汇聚单元包括聚光镜四、滤色色轮以及光棒，经二向色镜反射/透射而来的激发光/荧光粉发出的光经过聚光镜四的透射到达滤色色轮，经滤色色轮对其进行滤波后，进入光棒。

优选地，所述第一光源单元包括第一激光器和第一准直组件，所述第一激光器发出的激发光经第一准直组件后形成激发光的平行光束。

本发明提供的高光效的朗伯体光源收光光路系统的有益效果是：本发明人经过长期大量的光学设计研究以及实验探索，通过对荧光粉色轮前设置的聚光镜以及非球面透镜的参数优化，再配合荧光粉色轮的装配位置，极大地的提高了对朗伯体光源的收光效率，尤其是在激光投影仪中对荧光粉色轮的高效激发和收光。其中，本发明中选择的聚光镜以及非球面透镜的曲面参数可使平行光束可聚焦为合适大小的光斑，荧光粉色轮的激发效率最高，同时选择的激光损伤阈值参数，可有效防止系统发生玻璃炸裂导致的失效，保证系统长期稳定高效使用。进一步的，在荧光粉色轮处设置调谐装置，可用于纠正系统中各种偏差带来的光路偏移，从而保证系统可手动调整到最高光效位置，对于批量生产至关重要。光效的定义是系统输出到屏幕上的光通量/光源的光功率，单位lm/W(流明每瓦)。业界一般为20～30lm/W，而采用本发明提供的收光光路设计后光效可高达30～40lm/W。整体而言，本发明提供的高光效的朗伯体光源收光光路系统，具有高功效、安全性能高的优点，适用于批量生产，值得在内业推广。

附图说明

图1是实施例1中高光效的朗伯体光源收光光路系统的结构框图；

图2是本发明中第一光源单元一种实施方式的结构框图；

图3是本发明第一光源单元再一种实施方式的结构框图；

图4是实施例2中高光效的朗伯体光源收光光路系统的结构框图；

图5是实施例3中高光效的朗伯体光源收光光路系统的结构框图；

图6是实施例4中高光效的朗伯体光源收光光路系统的结构框图；

附图标记说明：1、第一光源单元；101、第一激光器；102、聚光镜五；103、反光镜一；104、聚光镜六；105、扩散片；2、二向色镜；3、非球面透镜；4、聚光镜一；5、荧光粉色轮；6、整形准直组件；601、聚光镜二；602、聚光镜三；7、第二光源单元；701第二激光器；702、第二准直组件；701、第二8、激发光光路调整组件；801、反光镜二；802、聚光镜七；803、、反光镜三；804聚光镜八；805、反光镜四；806、聚光镜九；9、光路汇聚单元；901、聚光镜四；902、滤色色轮；903、光棒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如图1-6所示，本发明提供的高光效的朗伯体光源收光光路系统，包括第一光源单元1、非球面透镜3、聚光镜一4、荧光粉色轮5。第一光源单元1发出激发光的平行光束，依次经过非球面透镜3、聚光镜一4的透射，照射至处于旋转状态的荧光粉色轮上，使得荧光粉色轮上的荧光粉轮流发出对应波长的光，荧光粉发出的光依次经过聚光镜一4、非球面透镜3的透射，再进入设备的下一光路处理单元。

非球面透镜3的两镜面分别为平面和非球面，其非球面满足下面的条件：

其中，Y为透镜的口径；X是透镜纵向；K是二次曲面常数，K＜0；R是曲率半径，-12≤R≤-17；B至E是非球面系数，B＜0，1e-008≤C≤1e-004，1e-10≤D≤1e-4，E＜0；

非球面透镜3其镀膜在450～470nm范围的激光损伤阈值为大于45W/㎝²。

聚光镜一4为凸透镜，两面的曲率半径分别为100～180㎜、10～20㎜，镜片中心厚度为5～10㎜，其镀膜在450～470nm范围的激光损伤阈值为大于45W/㎝²。为保证聚焦后光斑的大小，聚光镜一4的中心与荧光粉色轮5上的荧光粉表面间距为0.5～2㎜。

作为本发明的创新点，荧光粉色轮前的非球面透镜3和聚光镜一4，对光效影响较大。非球面透镜3和聚光镜一4实现功能较多，要求设计难度很高：(a)激发光需汇聚为合适大小光斑，光斑太大荧光粉的激发效率低，产生的荧光照度低，输出光通量低，光斑太小则荧光粉局部温度过高，出现饱和现象，效率急剧下降，同样也会导致输出光通量低；(b)激发的荧光(红光、绿光等)为朗伯体光源，在180度范围内光强度均匀，必须有效地让光汇聚，聚光镜一4与荧光粉色轮间距越小，收光角度越大，但间距越小时荧光粉色轮运动时极易碰伤，聚光镜一4越大收光越多，但会导致整体系统体积过大；(c)在汇聚荧光粉发出的光的同时需对其进行整形；(d)激光功率高，汇聚为小光斑后，能量高度集中，则要求非球面透镜3和聚光镜一4抗强激光，镀膜指标要求也很高，否则会导致玻璃炸裂系统失效等严重后果。经过本发明人对光学设计的不断钻研，设计出本发明提供的收光光路系统。

收光光路系统作为激光投影仪的重要组成部分，在基于本发明提供的上述技术特征的基础上，可以与本领域常规收光光路系统中其它零部件任意组合，形成完整的更完善的收光光路系统或收光光路系统。

进一步的，荧光粉色轮5处还设置有调谐装置，如腰型槽，调谐装置用于调整荧光粉色轮5的相对位置，即荧光粉色轮的位置是可以移动的。该调谐装置可纠正结构件的加工公差，系统装配引起的误差，镀膜的偏差以及温度引起的漂移，激光器的个体差异等等。。此部分对系统光效也有非常重要的影响。

实施例1

如图1所示，该高光效的朗伯体光源收光光路系统包括第一光源单元1、二向色镜2、非球面透镜3、聚光镜一4、荧光粉色轮5、激发光准直调整单元以及光路汇聚单元9。光路汇聚单元9即为前述设备的下一光路处理单元。

第一光源单元1发出激发光的平行光束。激发光一般采用蓝激光。第一光源单元1由第一激光器101和第一准直组件。如图1所示，第一准直组件由依次设置的聚光镜五102、反光镜一103、聚光镜六104、扩散片105组成，聚光镜五102、反光镜一103从右到左依次设置第一激光器101的传播方向上，聚光镜六104、扩散片105从下及上依次设置于反光镜的反射方向上。

如图2所示，第一准直组件还可以该种实施方式，为便于说明，相似功能的部件采用相同的附图标记。第一准直组件由依次设置的第一激光器101传播方向上的聚光镜五102、聚光镜六104、扩散片105组成，第一激光器101发出的激发光依次经聚光镜五102、聚光镜六104透射后再进入扩散片105，形成平行光束照射至二向色镜2。

如图3所示，第一准直组件还可以该种实施方式。第一准直组件由设置在第一激光器101传播方向上的反光镜一103，依次设置于反光镜一103反射方向上的聚光镜五102、聚光镜六104、扩散片105组成，第一激光器101发出的激发光依次经反光镜一103反射、聚光镜五102和聚光镜六104透射后再进入扩散片105，形成平行光束照射至二向色镜2。

值得说明的是，第一光源单元1并不限于上述实施方式，在满足发出激发光的平行光束的目的下，可采用本领域常规激光光源中的任意形式。激发光通常采用蓝激光。

二向色镜2设置于第一光源单元1和非球面透镜3之间。第一光源单元1发出激发光的平行光束经二向色镜2到达非球面透镜3。二向色镜2对激发光进行反射时，则对荧光粉发出的光进行透射，二向色镜2对激发光进行透射时，则对荧光粉色轮5发出的光进行反射。在本实施例中，二向色镜2倾斜设置于第一光源单元1的传播方向上。二向色镜2对激发光进行反射，对荧光粉发出的光进行透射。

非球面透镜3、聚光镜一4、荧光粉色轮5、激发光准直调整单元从右到左依次设置于二向色镜2左侧，该左侧为二向色镜2对直接来自于第一光源单元1的平行光束的反射方向。二向色镜2、非球面透镜3、聚光镜一4、荧光粉色轮5、激发光准直调整单元中的光路整体形成一个方形回合。从荧光粉色轮透射过的激发光经激发光准直调整单元的准直调整后再次到达二向色镜2，经二向色镜2的反射与荧光粉发出的光一同进入光路汇聚单元9。

荧光粉色轮5分段涂覆有不同发射光谱的荧光粉，且设有可透射激发光的透射段。在激发光的激发下荧光粉轮流发出对应波长的光。透射段为白玻璃、扩散片或对荧光粉色轮的挖空。需要说明的是，荧光粉可以涂覆色轮边缘也可以涂覆整个色轮，荧光粉色轮上关于荧光粉具体涂覆的位置以及透射段具体设置的位置采用本领域常规设置即可，并无特殊限制。荧光粉色轮的转速不小于7200转/分。

激发光准直调整单元由整形准直组件6和激发光光路调整组件8组成。整形准直组件6用于对透射过荧光粉色轮5的激发光整形准直，包括依次设置于荧光粉色轮5透射方向上的聚光镜二601、聚光镜三602。聚光镜二601为凸透镜，其两镜面的曲率半径分别为20～30㎜、5～10㎜，镜片中心厚度为5～10㎜，其镀膜在450～470nm范围的激光损伤阈值为大于45W/㎝²。聚光镜三602为凸透镜，其两镜面的曲率半径分别为10～20㎜、120～160㎜，镜片中心厚度为5～10㎜。激发光光路调整组件8用于对经过整形准直组件6的激发光再次进行整形准直且对其光路进行调整，激发光依次经聚光镜二601、聚光镜三602的透射以及激发光光路调整组件8的调整后照射至二向色镜2。在本实施例中，激发光光路调整组件8包括反光镜二801、聚光镜七802、反光镜三803、聚光镜八804、反光镜四805、聚光镜九806。反光镜二801设置于整形准直组件6透射方向上；聚光镜七802、反光镜三803依次设置于反光镜二801的反射方向上；聚光镜八804、反光镜四805依次设置于反光镜三803的反射方向上；聚光镜九806设置于反光镜四805的反射方向上。激发光经聚光镜二601、聚光镜三602的透射后被整形准直，再依次经过反光镜二801的反射、聚光镜七802的透射、反光镜三803的反射、聚光镜八804的透射、反光镜四805的反射、聚光镜九806的透射，照射至二向色镜2，经二向色镜2的反射后进入光路汇聚单元9。

需要说明的是，激发光光路调整组件8的目的是透射过荧光粉色轮的激发光，回到二向色镜2的另一面，从而进入光路汇聚单元9。显然在满足该目的的基础上，可以采用本领域中常规光路调整实施方式中的任意方式。

光路汇聚单元9设置于二向色镜2的右侧，该右侧为二向色镜2对来自于荧光粉色轮5发出的光的透射方向。光路汇聚单元9包括聚光镜四901、滤色色轮902以及光棒903。聚光镜四901、滤色色轮902以及光棒903从左至右依次设置于二向色镜2的右侧，该右侧为二向色镜2对来自于荧光粉色轮5发出的绿光/红光的透射方向。经二向色镜2反射/透射而来的激发光/荧光粉发出的光经过聚光镜四901的透射到达滤色色轮902，经滤色色轮902对其进行滤波后，进入光棒。

本实施例中，该高光效的朗伯体光源收光光路系统的光路过程如下：第一激光器101发出的激发光依次经聚光镜五102透射、反光镜一103反射、聚光镜六104透射后再进入扩散片105，形成平行光束照射至二向色镜2。平行光束经过二向色镜2的反射，依次进入非球面透镜3、聚光镜一4汇聚成尺寸为1～3㎜的光斑，光斑照射在处于旋转状态的荧光粉色轮上。激发光为连续光，荧光粉色轮5上的荧光粉轮流发出对应波长的光，荧光粉发出的光依次经过聚光镜一4、非球面透镜3、二向色镜2的透射到达聚光镜四901。荧光粉色轮5上的透射段透射激发光，激发光在荧光粉色轮处汇聚为极小的点后会以大角度发散，因此需要聚光镜5和聚光镜6对其进行整形准直。激发光经聚光镜二601、聚光镜三602的透射后被整形准直，再依次经过反光镜二801的反射、聚光镜七802的透射、反光镜三803的反射、聚光镜八804的透射、反光镜四805的反射、聚光镜八804的透射，照射至二向色镜2，经二向色镜2的反射后到达聚光镜四901。聚光镜七802、聚光镜八804以及聚光镜八804对激发光有整形准直的作用，经二向色镜2反射的激发光以及经二向色镜2透射而来的荧光粉发出的光经过聚光镜四901汇聚为平行光，照射至滤色色轮902。因荧光粉色轮是不停旋转的，所以这几种颜色的光是分时的，即在不同时刻只有一种光。经滤色色轮902对其进行滤波，得到更好的颜色，最后汇聚为合适大小的光斑进入光棒。该收光光路系统可视为一个分时提供红绿蓝等颜色的光源，后续通过照明系统进入DMD芯片和镜头，配合电路和软件控制，实现最终在镜头的视频输出。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1中所涉及到的各个模块单元的零部件组成均相同，在本实施例中，二向色镜2对激发光进行透射，对荧光粉发出的光进行反射，因而，非球面透镜3、聚光镜一4、荧光粉色轮5、激发光准直调整单元设置的位置与实施例1略有不同。

本实施例中，球面透镜3、聚光镜一4、荧光粉色轮5、激发光准直调整单元由下及上依次设置于二向色镜2上侧，该上侧为二向色镜2对直接来自于第一光源单元1的平行光束的透射方向。二向色镜2、非球面透镜3、聚光镜一4、荧光粉色轮5、激发光准直调整单元中的光路整体依然形成一个方形回合。第一光源单元1发出的平行光束经过二向色镜2的透射，依次进入非球面透镜3、聚光镜一4汇聚成尺寸为1～3㎜的光斑，光斑照射在处于旋转状态的荧光粉色轮上。激发光为连续光，荧光粉色轮5上的荧光粉轮流发出对应波长的光，荧光粉发出的光依次经过聚光镜一4、非球面透镜3、二向色镜2的反射到达聚光镜四901。从荧光粉色轮透射过的激发光经激发光准直调整单元的准直调整后再次到达二向色镜2，经二向色镜2的透射照射至聚光镜四901。

实施例3

如图5所示，该高光效的朗伯体光源收光光路系统包括第一光源单元1、二向色镜2、非球面透镜3、聚光镜一4、荧光粉色轮5、第二光源单元7以及光路汇聚单元9。光路汇聚单元9即为前述设备的下一光路处理单元。

在本实施例中，第一激光单元1和第二激光单元7设置于二向色镜2的上下(或前后)两边，二向色镜2倾斜放置。二向色镜2对激发光进行反射，对荧光粉发出的光进行透射。非球面透镜3、聚光镜一4、荧光粉色轮5、从右到左依次设置于二向色镜2左侧，该左侧为二向色镜2对直接来自于第一光源单元1的平行光束的反射方向。

第一激光单元1和光路汇聚单元9的具体实施方式与实施例1中相同。第二激光单元7有第二激光器701和第二准直组件702组成。第二准直组件702可以采用与第一准直组件完全相同的实施方式，也可以采用本领域中其它常规实施方式，准直组件的目的是对激光器发出的激发光进行整形准直，形成激发光的平行光束。只要满足上述目的的实施方式均可采用。显然也可以不设置准直组件。

本实施例中，该高光效的朗伯体光源收光光路系统的光路过程如下：第一激光器101发出的激发光依次经聚光镜五102透射、反光镜一103反射、聚光镜六104透射后再进入扩散片105，形成平行光束照射至二向色镜2。平行光束经过二向色镜2的反射，依次进入非球面透镜3、聚光镜一4汇聚成尺寸为1～3㎜的光斑，光斑照射在处于旋转状态的荧光粉色轮上。激发光为连续光，荧光粉色轮5上的荧光粉轮流发出对应波长的光，荧光粉发出的光依次经过聚光镜一4、非球面透镜3、二向色镜2的透射到达聚光镜四901。

第二激光器701发出的激发光经第二准直组件702整形准直后形成激发光的平行光束，照射至二向色镜2，平行光束经过二向色镜2的反射后到达聚光镜四901。经二向色镜2反射的激发光以及经二向色镜2透射而来的荧光粉发出的光经过聚光镜四901汇聚为平行光，照射至滤色色轮902。因荧光粉色轮是不停旋转的，所以这几种颜色的光是分时的，即在不同时刻只有一种光。经滤色色轮902对其进行滤波，得到更好的颜色，最后汇聚为合适大小的光斑进入光棒。该收光光路系统可视为一个分时提供红绿蓝等颜色的光源，后续通过照明系统进入DMD芯片和镜头，配合电路和软件控制，实现最终在镜头的视频输出。

实施例4

如图6所示，本实施例与实施例3中所涉及到的各个模块单元的零部件组成均相同，在本实施例中，二向色镜2对激发光进行透射，对荧光粉发出的光进行反射，因而，非球面透镜3、聚光镜一4、荧光粉色轮5、第二光源单元7设置的位置与实施例3略有不同。

本实施例中，球面透镜3、聚光镜一4、荧光粉色轮5、激发光准直调整单元由下及上依次设置于二向色镜2上侧，该上侧为二向色镜2对直接来自于第一光源单元1的平行光束的透射方向。第二光源单元7设置于二向色镜2的左侧。第一光源单元1发出的平行光束经过二向色镜2的透射，依次进入非球面透镜3、聚光镜一4汇聚成尺寸为1～3㎜的光斑，光斑照射在处于旋转状态的荧光粉色轮上。激发光为连续光，荧光粉色轮5上的荧光粉轮流发出对应波长的光，荧光粉发出的光依次经过聚光镜一4、非球面透镜3、二向色镜2的反射到达聚光镜四901。从第二光源单元7发出的激发光直接照射至二向色镜2，经二向色镜2的透射照射至聚光镜四901。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高光效的朗伯体光源收光光路系统，其特征在于：包括第一光源单元(1)、二向色镜(2)、非球面透镜(3)、聚光镜一(4)、荧光粉色轮(5)；

所述第一光源单元(1)发出激发光的平行光束，依次经过非球面透镜(3)、聚光镜一(4)的透射，照射至处于旋转状态的荧光粉色轮上，使得荧光粉色轮上的荧光粉轮流发出对应波长的光，荧光粉发出的光依次经过聚光镜一(4)、非球面透镜(3)的透射，再进入设备的下一光路处理单元；

所述非球面透镜(3)的两镜面分别为平面和非球面，其非球面满足下面的条件：

$X=\frac{Y^2/R}{1+{\{1-(1+K){(Y/R)}^2\}}^{1/2}}+{\mathrm{BY}}^4+{\mathrm{CY}}^6+{\mathrm{DY}}^8+{\mathrm{EY}}^{10}$

其中，Y为透镜的口径；X是透镜纵向；K是二次曲面常数，K＜0；R是曲率半径，-12≤R≤-17；B至E是非球面系数，B＜0，1e-008≤C≤1e-004，1e-10≤D≤1e-4，E＜0；

所述非球面透镜(3)的镀膜在450～470nm范围的激光损伤阈值为大于45W/㎝²；

所述聚光镜一(4)为凸透镜，两面的曲率半径分别为100～180㎜、10～20㎜，其镀膜在450～470nm范围的激光损伤阈值为大于45W/㎝²；

所述聚光镜一(4)的中心与荧光粉色轮(5)上的荧光粉表面间距为0.5～2㎜。

2.根据权利要求1所述的高光效的朗伯体光源收光光路系统，其特征在于：所述荧光粉色轮(5)处还设置有调谐装置，所述调谐装置用于调整荧光粉色轮(5)的相对位置。

3.根据权利要求1所述的高光效的朗伯体光源收光光路系统，其特征在于：该收光光路系统还包括一个设置于第一光源单元(1)和非球面透镜(3)之间的二向色镜(2)，第一光源单元(1)发出激发光的平行光束经二向色镜(2)到达非球面透镜(3)，所述二向色镜(2)对激发光进行反射时，则对荧光粉发出的光进行透射，所述二向色镜(2)对激发光进行透射时，则对荧光粉色轮(5)发出的光进行反射。

4.根据权利要求3所述的高光效的朗伯体光源收光光路系统，其特征在于：该收光光路系统还包括第二光源单元，所述第二光源单元发出激发光的平行光束到达二向色镜(2)，经二向色镜(2)与荧光粉发出的光一同进入设备的下一光路处理单元。

5.根据权利要求4所述的高光效的朗伯体光源收光光路系统，其特征在于：所述第二光源单元包括第二激光器和第二准直组件，所述第二激光器发出的激发光经第二准直组件后形成激发光的平行光束。

6.根据权利要求3所述的高光效的朗伯体光源收光光路系统，其特征在于：所述荧光粉色轮(5)上还设有可透射激发光的透射段，该收光光路系统还包括设置于荧光粉色轮透射方向的激发光准直调整单元，从荧光粉色轮透射过的激发光经激发光准直调整单元的准直调整后再次到达二向色镜(2)，经二向色镜(2)与荧光粉发出的光一同进入设备的下一光路处理单元。

7.根据权利要求6所述的高光效的朗伯体光源收光光路系统，其特征在于：所述激发光准直调整单元包括整形准直组件(6)和激发光光路调整组件(8)，所述整形准直组件(6)包括聚光镜二(601)、聚光镜三(602)，用于对透射过荧光粉色轮(5)的激发光整形准直，从荧光粉色轮透射过的激发光依次经聚光镜二(601)、聚光镜三(602)的透射，再经激发光光路调整组件(8)后照射至二向色镜(2)。

8.根据权利要求7所述的高光效的朗伯体光源收光光路系统，其特征在于：所述激发光光路调整组件(8)包括依次设置的反光镜二(801)、聚光镜七(802)、反光镜三(803)、聚光镜八(804)、反光镜四(805)、聚光镜九(806)，用于对经过整形准直组件(6)的激发光再次进行整形准直且对其光路路线进行调整，从荧光粉色轮透射过的激发光经聚光镜二(601)、聚光镜三(602)的透射后，再依次经过反光镜二(801)的反射、聚光镜七(802)的透射、反光镜三(803)的反射、聚光镜八(804)的透射、反光镜四(805)的反射、聚光镜九(806)的透射后照射至二向色镜(2)。

9.根据权利要求1-8任一所述的高光效的朗伯体光源收光光路系统，其特征在于：所述设备的下一光路处理单元为光路汇聚单元(9)包括聚光镜四(901)、滤色色轮(902)以及光棒(903)，经二向色镜(2)反射/透射而来的激发光/荧光粉发出的光经过聚光镜四(901)的透射到达滤色色轮(902)，经滤色色轮(902)对其进行滤波后，进入光棒。

10.根据权利要求1-8任一所述的高光效的朗伯体光源收光光路系统，其特征在于：所述第一光源单元(1)包括第一激光器(101)和第一准直组件，所述第一激光器(101)发出的激发光经第一准直组件后形成激发光的平行光束。