CN108535943B - 一种光源装置及其投影显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发提供了一种光源装置及其投影显示系统，该光源装置，包括：第一光源，用于发出第一光；波长转换单元，具有至少两个区域，为第一区域和第二区域，所述第一区域接收所述第一光并将所述第一光发散后出射，所述第二区域接收所述第一光并激励产生受激光，第一区域和第二区域以时分方式出射第一光和受激光；第二光源，用于发出第二光，所述第二光的波长范围介于所述受激光的波长范围内；分光合光组件，用于引导第一光、受激光以及第二光，使得第一光分时入射到波长转换单元的至少两个区域，且使得从波长转换单元出射的第一光和受激光以及第二光汇聚后沿同一方向出射。该光源装置在提高亮度的情况下保持了白光的平衡。

Description

一种光源装置及其投影显示系统
技术领域
本发明属于投影技术领域，尤其涉及一种光源装置及其投影显示系统。
背景技术
现有投影技术中，使用蓝色的激发光激发荧光轮产生受激光，如图1所示，光源1发出蓝色的激发光，荧光轮2接收激发光并产生时序的红色、绿色和红色的受激光，受激光经过整形后再入射到光调制器上。该荧光轮2至少包括三个区域，用于将蓝色透射蓝色激发光的区域、用于接收激发光并转换产生绿色受激光的区域和用于接收激光发并转换产生红色受激光的区域。由于图像画面中需要较多的红色图像光，采用该光源会使得红色图像光的亮度不足。
为了弥补红色图像不足的问题，使用了双光源的发光装置，如图2所示，包括发出蓝色激发光的第一光源11、发出红色激发光的第二光源12、荧光轮2、第一二向色镜3和第二二向色镜4。第一光源11产生的激发光入射到荧光轮2上，荧光轮2接收激发光并转换产生绿色的受激光。从荧光轮表面出射的绿色的受激光以及没有被荧光轮上荧光粉吸收且在荧光轮上被反射的蓝色激发光一起出射到第一二向色镜3上。第一二向色镜3上的该面上设置有旋转或扰乱偏振光的功能，使得从荧光轮2表面上反射的蓝色激发光能够被第一二向色镜3有效反射。从第一二向色镜3出射的蓝色激发光和绿色的受激光从第二二向色镜4透射，第二光源12产生的红色激发光经过第二二向色镜4发生反射后与蓝色激发光、绿色的受激光沿同一光路方向出射。该光源能够有效弥补图像光中红色光亮度不足的问题，但同时也带来了另一个问题，从第二二向色镜4出射的白光的白平衡难以调节。
投影光源中，现有技术的光源会出现出射的白光的白平衡无法很好的调节。一方面，由于绿光偏多，当调整绿光的通过量时，整体的亮度偏低。另一方面，当保持绿光的通过量不变，通过调节电流使得红光增多时，容易出现光源长时间在高电流高负荷下工作的情况，使得光源寿命降低。再者，通过增加红光的数量来增加红光的量，会导致光源的体积增加，从而导致整体的体积增大，并且增加了产品的成本。因此，在提高亮度的情况下如何保持白平衡是目前投影需要解决的棘手的技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种光源装置及其投影显示系统，旨在解决白光的平衡问题。
本发明是这样实现的，一种光源装置，包括：
第一光源，用于发出第一光；
波长转换单元，具有至少两个区域，所述至少两个区域为第一区域和第二区域，所述第一区域接收所述第一光并将所述第一光发散后出射，所述第二区域接收所述第一光并激励产生受激光；所述第一区域和所述第二区域以时分方式出射所述第一光和所述受激光；
第二光源，用于发出第二光，所述第二光的波长范围介于所述受激光的波长范围内；
分光合光组件，用于引导所述第一光、所述受激光以及所述第二光，使得所述第一光分时入射到所述波长转换单元的至少两个区域，且使得从所述波长转换单元出射的第一光和所述受激光以及所述第二光汇聚后沿同一方向出射。
进一步地，所述受激光包括与所述第二光相同颜色的光以及与所述第二光不同颜色的光；
所述分光合光组件将所述第一光和所述第二光从所述波长转换单元的第一侧引导至所述波长转换单元，所述波长转换单元将发散后的第一光、与所述第二光相同颜色的受激光以及所述第二光从所述波长转换单元的不同于所述第一侧的第二侧出射，以及所述波长转换单元将与所述第二光不同颜色的受激光从波长转换单元的所述第一侧出射；
所述分光合光组件将从所述波长转换单元的第一侧和第二侧出射的光进行波长合光。
进一步地，所述受激光包括与所述第二光相同颜色的光以及与所述第二光不同颜色的光；
所述分光合光组件将所述第一光从所述波长转换单元的第一侧引导至所述波长转换单元，所述波长转换单元将发散后的第一光从所述波长转换单元的不同于所述第一侧的第二侧出射，所述波长转换单元还将激励产生的受激光从所述波长转换单元的第一侧出射；
所述分光合光组件将从所述波长转换单元的第一侧出射的光以及所述第二光进行光学扩展量合光后，再将进行光学扩展量合光后的光与从所述波长转换单元的第二侧出射的光进行波长合光。
进一步地，所述受激光包括与所述第二光相同颜色的光以及与所述第二光不同颜色的光；
所述分光合光组件将所述第一光和所述第二光从所述波长转换单元的第一侧引导至所述波长转换单元，所述波长转换单元将发散后的第一光、与所述第二光相同颜色的受激光以及所述第二光从所述波长转换单元的第一侧出射，以及所述波长转换单元将与所述第二光不同颜色的受激光从所述波长转换单元的不同于所述第一侧的第二侧出射；
所述分光合光组件将从所述波长转换单元的第一侧和第二侧出射的光进行合光。
进一步地，所述分光合光组件包括分光元件、光引导元件和合光元件；
所述分光元件置于所述第一光的出射光路上，用于透射所述第一光并反射从所述波长转换单元的第一侧出射的光，或者，透射所述第一光和所述第二光并反射从所述波长转换单元的第一侧出射的光；
所述光引导元件将从所述分光元件经过反射后出射的光引导到所述合光元件；
所述合光元件将所述光引导元件引导进入的光和从所述波长转换单元的第二侧出射的光汇聚成一束光后沿同一方向出射；
所述波长转换单元将发散后的第一光出射到所述分光元件或者所述合光元件上，以及将所述受激光出射到所述分光元件或者将所述受激光的至少部分出射到所述分光元件上，其余部分出射到所述合光元件上。
进一步地，所述分光元件包括第一透射区、第二透射区和第一反射区；
所述第一光从所述第一透射区透射进入到所述波长转换单元，所述第二光从所述第二透射区透射进入到所述波长转换单元，所述第一反射区将从所述波长转换单元的第一侧出射的光反射至所述光引导元件。
进一步地，所述光引导元件包括第一反射元件和第二反射元件，所述第一光从所述分光元件透射入射到所述波长转换单元，所述第二光从所述第二反射元件透射进入所述合光元件；
所述第一反射元件置于所述分光元件出射的至少部分受激光的光路上，将所述至少部分受激光反射进入所述第二反射元件；
所述第二反射元件包括第三透射区和第二反射区，所述第三透射区将所述第二光透射进入到所述合光元件，所述第二反射区将从所述第一反射元件反射的至少部分受激光反射到所述合光元件。
进一步地，所述光源装置还包括控制单元，所述控制单元用于控制所述第一光源和所述第二光源时序打开或关闭。
进一步地，在所述波长转换单元的一个旋转周期内，所述控制单元控制所述第一光源在一个周期内均处于打开状态，所述控制单元控制所述第二光源仅在所述波长转换单元的部分第二区域对应的期间内处于打开状态。
进一步地，所述第二区域至少包括第一子区域和第二子区域，所述第一子区域设置红色荧光材料，所述第二子区域设置绿色荧光材料；
在所述波长转换单元的一个旋转周期内，所述控制单元控制所述第一光源在一个周期内均处于打开状态，所述控制单元控制所述第二光源在所述波长转换单元的第一子区域对应的期间内处于打开状态，且在所述波长转换单元的部分第二子区域对应的期间处于打开状态。
进一步地，所述第二区域至少包括第一子区域和第二子区域，所述第一子区域和所述第二子区域分别设置不同的波长转换材料。
进一步地，所述第一子区域接收所述第一光并激励产生第一波长范围的受激光，所述第一波长范围的受激光从所述第一子区域透射；所述第二子区域接收所述第一光并激励产生第二波长范围的受激光，所述第二波长范围的受激光从所述第二子区域反射出射；
或者，所述第一子区域接收所述第一光并激励产生第一波长范围的受激光，所述第一波长范围的受激光以及所述第二光从所述第一子区域透射，所述第二子区域接收所述第一光并激励产生第二波长范围的受激光，所述第二波长范围的受激光从所述第二子区域反射出射。
进一步地，所述第二子区域包括透射子区域和反射子区域，所述透射子区域用于透射所述第二光，所述反射子区域用于反射所述第二波长范围的受激光。
进一步地，所述光源装置还包括滤光单元，所述滤光单元置于所述分光合光组件的出射光方向上，将汇聚后的光进行过滤并出射。
本发明还提供一种投影显示系统，包括上述任一所述的光源装置。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：所述的光源装置，采用第一光源入射到波长转换单元上激励产生受激光，所述受激光和第一光的合光为白光，即所述受激光和第一光的合光包含了图像成像中所需要的三基色光，所述第二光源出射的第二光的波长范围介于所述受激光的波长范围内，能够对受激光中一种波长范围的光进行补充，从而提高了亮度，又由于从波长转换单元中出射的受激光、第一光和第二光一起组合成白光，在白光的平衡上能够调节得比较好，既保证了亮度，又有效控制了光源的数量及光源打开的时间。
附图说明
图1是现有技术提供的光源的结构示意图；
图2是现有技术提供的光源的另一结构示意图；
图3是本发明实施例提供的光源装置的结构示意图；
图4是图3的光源装置中波长转换单元的一种结构示意图；
图5是图3的光源装置中第一光源和第二光源点亮的一种时序示意图；
图6是图3的光源装置中第一光源和第二光源点亮的另一种时序示意图；
图7是本发明实施例提供的光源装置的另一种结构示意图；
图8是图7的光源装置中反射元件的示意图；
图9是图7的光源装置中波长转换单元的一种结构示意图；
图10是图7的光源装置中波长转换单元的一种结构示意图；
图11是本发明实施例提供的光源装置的又一种结构示意图；
图12是图11的光源装置中分光元件的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的光源装置采用两种光源，该两种光源分别为第一光源和第二光源，其中，第一光源产生激发光，激发光激励波长转换单元产生受激光，从波长转换单元出射的时序光在一个周期内出射的光合光为白光。第二光源产生第二光，第二光用作补充光，从波长转换单元出射的时序光与第二光合光，从而补充图像光中某一波长范围的光。第一光源发出的第一光与第二光源发出的第二光可以均经过波长转换单元后出射；或者，也可以第一光源发出的第一光经过波长转换单元，而第二光源发出的第二光不经过波长转换单元。该两种设置方式的光源发出的光都通过分光合光组件进行合光。由于从波长转换单元出射的时序光在一个周期内出射的光的合光为白光，使得该白光与第二光合光后的白平衡更好。
本发明的光源装置包括第一光源、第二光源、波长转换单元和分光合光组件。具体的，第一光源用于发出第一光；波长转换单元，具有至少两个区域，至少两个区域为第一区域和第二区域，第一区域接收第一光并将第一光发散后出射，第二区域接收第一光并激励产生受激光，第一区域和第二区域以时分方式出射第一光和受激光；第二光源用于发出第二光，第二光的波长范围介于受激光的波长范围；分光合光组件用于引导第一光、受激光以及第二光，使得第一光分时入射到波长转换单元的至少两个区域，且使得从波长转换单元出射的第一光和受激光以及第二光汇聚后沿同一方向出射。
第二光的波长范围介于受激光的波长范围，也就是说，第二光的颜色与至少部分受激光的颜色相同，比如，第二光的颜色为红色，受激光的颜色可以为黄色、红色与绿色或者品红色。又如，第二光的颜色为绿色，受激光的颜色可以为黄色、红色与绿色或者青色。
该发光装置从波长转换单元出射的受激光和激发光进行时序合光后能够提供所需要显示的图像的基色光，在此基础上，再增加第二光作为补充光，能使补充的光与受激光、第一光达到更好的白平衡，弥补了图像中某种成份的光的亮度和色度。
在上述光源装置的基础上，波长转换单元激励产生的受激光包括与第二光相同颜色的光以及与第二光不同颜色的光。所述分光合光组件将所述第一光和所述第二光从所述波长转换单元的第一侧引导至所述波长转换单元，所述波长转换单元将发散后的第一光、与所述第二光相同颜色的受激光以及所述第二光从所述波长转换单元的不同于所述第一侧的第二侧出射，以及所述波长转换单元将与所述第二光不同颜色的受激光从波长转换单元的所述第一侧出射。所述分光合光组件将从所述波长转换单元的第一侧和第二侧出射的光进行波长合光。
波长合光基于的思想是根据入射的光的不同波长范围的特性将各光束合成一束光。具体的，也就是某些波段范围的光能够从一个光学器件上透射、某些波段范围的光能够从该光学器件上反射，从而使得从不同方向入射的光最终从同一个方向出射。
对上述技术方案进行适当变形，可以得到：
所述分光合光组件将所述第一光从所述波长转换单元的第一侧引导至所述波长转换单元，所述波长转换单元将发散后的第一光从所述波长转换单元的不同于所述第一侧的第二侧出射，所述波长转换单元还将激励产生的受激光从所述波长转换单元的第一侧出射。所述分光合光组件将从所述波长转换单元的第一侧出射的光以及所述第二光进行光学扩展量合光后，再将进行光学扩展量合光后的光与从所述波长转换单元的第二侧出射的光进行波长合光。
光学扩展量合光也就是将几种光通过光学扩展守恒的原理进行合光，比如可以是让其中一种光从一个光学元件的某一区域出射，其它的光从该光学元件的除了某一区域的其它区域出射，从而使得所有的光经过该光学元件后都汇聚成一束光出射。
对上述技术方案进行适当的变形，可以得到：
所述分光合光组件将所述第一光和所述第二光从所述波长转换单元的第一侧引导至所述波长转换单元，所述波长转换单元将发散后的第一光、与所述第二光相同颜色的受激光以及所述第二光从所述波长转换单元的第一侧出射，所述波长转换单元还将与所述第二光不同颜色的受激光从所述波长转换单元的不同于所述第一侧的第二侧出射。所述分光合光组件将从所述波长转换单元的第一侧和第二侧出射的光进行合光。
具体的，分光合光组件将第一光和第二光从波长转换单元的第一侧引导至波长转换单元时，可以利用光学扩展量分光，也就是，根据光学扩展量的原理，让第一光和第二光从光学器件的某一小区域透射，从波长转换单元的第一侧出射的光从该光学器件的其它区域反射。
在上述实施例的基础上，对本发明的光源装置进行细化，可以演变出诸多具体的实施例，具体如下：
请参阅图3，一种光源装置，包括：第一光源301、第二光源302、波长转换单元303和分光合光组件304。第一光源301，用于发出第一光。波长转换单元303，具有至少两个区域，所述至少两个区域为第一区域和第二区域，所述第一区域接收所述第一光并将所述第一光发散后出射，所述第二区域接收所述第一光并激励产生受激光。第二光源302，用于发出第二光，所述第二光的波长范围介于所述受激光的波长范围内。分光合光组件304，用于将第一光、第二光以及从波长转换单元的一侧出射的光进行分光，分成至少两个互不相同的光路进行传播，还用于将从所述波长转换单元出射的光和所述第二光进行汇聚，使汇聚后的光沿同一方向出射。
分光合光组件304包括分光元件305、光引导元件和合光元件306。所述分光元件305置于所述第一光的出射光路上，用于透射所述第一光并反射至少部分受激光，或者，透射所述第一光和所述第二光并反射至少部分受激光。所述光引导元件将所述分光元件305反射后出射的受激光引导到所述合光元件306。所述合光元件306将所述光引导元件引导进入的受激光、所述第二光以及从所述波长转换单元303透射的光汇聚成一束光后沿同一方向出射。
具体的，光引导元件可以包括第一反射元件307和第二反射元件308。所述第一反射元件307置于所述分光元件305出射的至少部分受激光的光路方向上，将所述至少部分受激光反射进入所述第二反射元件308。第二反射元件308将从所述第一反射元件307反射的至少部分受激光反射到所述合光元件306。
第一光源301、第二光源302可以为激光光源、LED光源等，例如，第一光源301采用蓝色的激光光源，第二光源302采用红色的激光光源。
参阅图3和图4，波长转换单元303具有两个区域，分别为第一区域3031、和第二区域，第二区域包括第一子区域3032和第二子区域3033，所述第一区域3031接收所述第一光并将所述第一光发散后出射，所述第一子区域3032接收所述第一光并激励产生一种波长范围的受激光，第二子区域3033接收所述第一光并激励产生另一种波长范围的受激光。例如，第一区域3031为透射区域，且设置有散射材料，第一区域3031接收第一光并将该第一光进行发散，经过发散后的第一光从该区域以透射的方式出射，当第一光为蓝色的激发光时，从第一区域3031以透射的方式出射的为蓝色的激发光；第一子区域3032设置有红色荧光材料，该区域为透射区域，第一子区域3032接收第一光并激励产生红色的受激光，该红色的受激光从该区域以透射的方式出射；第二子区域3033设置有绿色荧光材料，该区域为反射区域，第二子区域3033接收第一光并激励产生绿色的受激光，该绿色的受激光从该区域以反射的方式出射。
与上述各实施例相结合，所述光源装置还包括控制单元，所述控制单元用于控制所述第一光源301和所述第二光源302时序打开或关闭。在满足图像光颜色和亮度的情况下，控制单元控制第一、第二光源301、302时序打开可以节约电能，并且能够延长光源的使用寿命。
与上述各个实施例相结合，波长转换单元303的第二区域至少包括两个子区域，分别为第一子区域3032和第二子区域3033，所述第一子区域3032和所述第二子区域3033分别设置不同的波长转换材料。所述第一子区域3032接收所述第一光并激励产生第一波长范围的受激光，所述第一波长范围的受激光从所述第一子区域3032透射；所述第二子区域3033接收所述第一光并激励产生第二波长范围的受激光，所述第二波长范围的受激光从所述第二子区域3033反射。或者，所述第一子区域3032接收所述第一光并激励产生第一波长范围的受激光，所述第一波长范围的受激光以及所述第二光从所述第一子区域3032透射，所述第二子区域3033接收所述第一光并激励产生第二波长范围的受激光，所述第二波长范围的受激光从所述第二子区域3033反射。
为了进一步增加亮度，可以将反射式的第二子区域进行改进，将反射式的第二子区域设置部分透射区域，即所述第二子区域包括透射子区域和反射子区域，第二区域中小部分区域为透射子区域，其它部分均为反射子区域。所述透射子区域用于透射所述第二光，所述反射子区域用于反射所述第二波长范围的受激光。
如图5所示为光源装置中第一光源301和第二光源302点亮的一种时序示意图，在所述波长转换单元303的一个旋转周期内，所述控制单元控制所述第一光源301在一个周期内均处于打开状态，所述控制单元控制所述第二光源302仅在所述波长转换单元303的部分第二区域对应的期间内处于打开状态。
具体地，结合图3至图5并以第一光源301发出蓝色激发光、第二光源302发出红色激发光为例进行说明，控制单元控制第一光源301在波长转换单元303的三个区域均处于打开状态；控制单元控制第二光源302仅在所述波长转换单元的部分第二区域对应的期间内处于打开状态，其它区域对应的期间处于关闭状态。在波长转换单元303旋转一周的时间周期T内，第一区域3031对应的时间段内，第一光源301发出的蓝色激发光入射到分光元件305并从分光元件305透射进入到第一区域3031，蓝色激发光在第一区域3031经过散射后以透射的方式出射。第一子区域3032对应的时间段内，第一光源301发出的蓝色激发光入射到分光元件305并从分光元件305透射进入到第一子区域3032，第一子区域3032接收蓝色激发光并激励产生红色受激光，红色受激光从第一子区域3032透射出射；第二光源302发出的红色激发光入射到分光元件305并从分光元件305透射进入到第一子区域3032，第一子区域3032将红色激发光发散后以透射的方式出射。第二子区域3033对应的时间段内，第一光源301发出的蓝色激发光入射到分光元件305并从分光元件305透射进入到第二子区域3033，第二子区域3033接收蓝色激发光并激励产生绿色受激光，绿色受激光从第二子区域3033以反射的方式出射到分光元件305，分光元件305将绿色受激光反射进入第一反射元件307，绿色受激光经过第一、第二反射元件307、308反射后进入合光元件306。从合光元件306出射的光经过滤光单元309过滤后进入空间光调制器进行调制。
如图6所示为光源装置中第一光源301和第二光源302点亮的另一种时序示意图。波长转换单元303包括第一区域3031、第一子区域3032和第二子区域3033，第一子区域3032设置红色荧光材料，所述第二子区域3033设置绿色荧光材料。在所述波长转换单元303的一个旋转周期T内，所述控制单元控制所述第一光源301在一个周期内均处于打开状态，所述控制单元控制所述第二光源302在所述波长转换单元303的第一子区域3032对应的期间内处于打开状态，且在所述波长转换单元303的部分第二子区域3033对应的期间处于打开状态。由于第一光源301在波长转换单元303的一个周期内均处于打开状态，在实际应用中可以通过调节第一光源301的驱动电流来控制受激光的激发量，即在波长转换单元303的各个区域、或者各个子区域对应的期间内，第一光源301的驱动电流值不同。
在波长转换单元303旋转一周的时间周期T内，第一区域3031对应的时间段内，第一光源301发出的蓝色激发光入射到分光元件305并从分光元件305透射进入到第一区域3031，蓝色激发光在第一区域3031经过散射后以透射的方式出射。第一子区域3032对应的时间段内，第一光源301发出的蓝色激发光入射到分光元件305并从分光元件305透射进入到第一子区域3032，第一子区域3032接收蓝色激发光并激励产生红色受激光，红色受激光从第一子区域3032透射出射；第二光源302发出的红色激发光入射到分光元件305并从分光元件305透射进入到第一子区域3032，第一子区域3032将红色激发光发散后以透射的方式出射。第二子区域3033对应的时间段内，第一光源301发出的蓝色激发光入射到分光元件305并从分光元件305透射进入到第二子区域3033，第二子区域3033接收蓝色激发光并激励产生绿色受激光，绿色受激光从第二子区域3033以反射的方式出射到分光元件305，分光元件305将绿色受激光反射进入第一反射元件307，绿色受激光经过第一、第二反射元件307、308反射后进入合光元件306；第二光源302发出的红色激发光在部分第二子区域3033对应的期间内入射到分光元件305并从分光元件305透射进入到第二子区域3033，红色激发光进入的第二子区域3033对应的区域透射该红色激发光。可以理解的是，第二子区域3033的部分区域设置为透射区域，部分区域设置为反射区域，透射区域将红色激发光透射，反射区域将绿色受激光反射。
参阅图7和图8，图7为本发明实施例提供的光源装置的另一种结构示意图，图8为反射元件的结构示意图。该实施例中第一光源401和第二光源402的位置不在同一平面上，第二光源402发出的第二光不经过波长转换单元303直接进入合光元件406。上述描述的控制单元控制第一光源和第二光源的时序打开方式同样适用于该实施例。该光源装置包括第一光源401、第二光源402、波长转换元件403和分光合光组件。分光合光组件包括分光元件405、合光元件406和光引导元件。
第一光源401发出的第一光从分光元件405透射进入波长转换单元403，波长转换单元403具有至少两个区域，所述至少两个区域为第一区域和第二区域，所述第一区域接收所述第一光并将所述第一光发散后以透射的方式出射，所述第二区域接收所述第一光并激励产生至少一种波长范围的受激光。至少部分受激光从波长转换单元403反射进入分光元件405，进入分光元件405的受激光发生反射并进入光引导元件，光引导元件将至少部分受激光引导进入到合光元件406。波长转换单元403激励产生的受激光也可以从波长转换单元403透射进入合光元件406。第二光源402发出的第二光由光引导元件引导进入到合光元件406，合光元件406将入射的第一光、第二光和受激光进行汇聚后沿同一方向出射。
在上述实施例的基础上，光引导元件可以包括第一反射元件407和第二反射元件408，所述第一光从所述分光元件405透射进入到所述波长转换单元403，所述第二光从所述第二反射元件408透射进入所述合光元件406。所述第一反射元件407置于所述分光元件405出射的至少部分受激光的光路方向上，将所述至少部分受激光反射进入所述第二反射元件408。所述第二反射元件408包括第三透射区4081和第二反射区4082，所述第三透射区4081将所述第二光透射进入到所述合光元件406，所述第二反射区4082将从所述第一反射元件407反射的至少部分受激光反射到所述合光元件406。
与上述各实施例相结合，光源装置还包括滤光单元409，所述滤光单元409置于所述分光合光组件406的出射光方向上，将汇聚后的光进行过滤并出射。
与上述各实施例相结合，波长转换单元403具有两个区域，如图9所示，波长转换单元403的两个区域分别为第一区域4031和第二区域4032。第一区域4031设置蓝色荧光材料，从该区域入射的光以透射的方式出射；或者，第一区域4031设置散射材料，将入射到该区域的光进行发散并以反射的方式出射。第二区域4032设置黄色荧光材料，从该区域入射的光激励产生黄色的受激光，该黄色的受激光以反射的方式出射；或者，入射到第二区域4032的光经过反射后直接出射，不产生受激光。
如图10所示，波长转换单元403具有四个区域，波长转换单元403的四个区域分别为第一区域4031、第三区域4033、第四区域4034和第五区域4035。第一区域4031设置蓝色荧光材料，从该区域入射的光以透射的方式出射；或者，第一区域4031设置散射材料，将入射到该区域的光进行发散并以反射的方式出射。第三区域4033设置红色荧光材料，从该区域入射的光激励产生红色的受激光，该红色的受激光以反射的方式出射。第四区域4034设置绿色荧光材料，从该区域入射的光激励产生绿色的受激光，该绿色的受激光以反射的方式出射。第五区域4035设置黄色荧光材料，从该区域入射的光激励产生黄色的受激光，该黄色的受激光以反射的方式出射。
请参阅图11，图11为光源装置的又一种结构示意图。该光源装置包括第一光源501、第二光源502、波长转换单元503和分光合光组件。第一光源501，用于发出第一光。波长转换单元503，具有至少两个区域，所述至少两个区域为第一区域和第二区域，所述第一区域接收所述第一光并将所述第一光发散后出射，所述第二区域接收所述第一光并激励产生至少一种波长范围的受激光。例如，波长转换单元503的第二区域接收第一光并激励产生黄色的受激光。又如，波长转换单元503的第二区域接收第一光并激励产生红色的受激光和绿色的受激光。可以理解，红色的受激光为一种波长范围的受激光，绿色的受激光为另一种波长范围的受激光，黄色的受激光为又一种波长范围的受激光。即对产生的受激光进行波长范围划分时，以该受激光所显示的颜色为界线进行划分。第二光源502，用于发出第二光，所述第二光的波长范围介于所述受激光的波长范围内。也就是说，第一光以及第一光激励产生的受激光包含了图像显示所需要的红、绿、蓝三基色光，第二光源502发出的第二光用于对图像光进行补充。分光合光组件，用于将从所述波长转换单元503出射的光和所述第二光进行汇聚，使汇聚后的光沿同一方向出射。
分光合光组件包括分光元件505、合光元件506和第一反射元件507和第二反射元件508。所述分光元件505置于所述第一光的出射光路上，用于透射所述第一光和所述第二光并反射至少部分受激光。第一、第二反射元件507、508将所述分光元件305以反射方式出射的受激光引导到所述合光元件306。具体的，所述第一反射元件507置于所述分光元件505出射的至少部分受激光的光路方向上，将所述至少部分受激光反射进入所述第二反射元件508。第二反射元件508将从所述第一反射元件507反射的至少部分受激光反射到所述合光元件506。所述合光元件506将入射的第一光、受激光以及第二光汇聚成一束光后沿同一方向出射。
请参阅图12，分光元件505包括第一透射区5051、第二透射区5052和第一反射区5053，第一光源501发出的第一光从第一透射区5051透射进入波长转换单元503，第二光源502发出的第二光从第二透射区5052透射进入波长转换单元503，第一反射区5053用于反射至少部分受激光。从波长转换单元503以反射方式出射的受激光入射到第一反射区5053并以反射的方式出射。
与上述各实施例相结合，光源装置还可以包括滤光单元509和调光单元510，所述滤光单元509置于所述合光元件506的出射光方向上，将合光元件506汇聚后的光进行过滤并出射。调光单元510置于分光元件505透射光的出射方向上，将入射的光进行聚焦后出射到波长转换单元503，并将波长转换单元503反射的光平行出射到分光元件505。调光单元510可以为透镜。
本发明实施例还提供一种投影显示系统，该投影显示系统包括上述任一实施例的光源装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种光源装置，其特征在于，包括：
第一光源，用于发出第一光；
波长转换单元，具有至少两个区域，所述至少两个区域为第一区域和第二区域，所述第一区域接收所述第一光并将所述第一光发散后出射，所述第二区域接收所述第一光并激励产生受激光；所述第一区域和所述第二区域以时分方式出射所述第一光和所述受激光；
第二光源，用于发出第二光，所述第二光的波长范围介于所述受激光的波长范围内；
分光合光组件包括分光元件、光引导元件和合光元件，所述分光元件设置在所述第一光和所述第二光的光路上，用于引导所述第一光和所述第二光，以使所述第一光和所述第二光入射到所述波长转换单元的第一侧，所述合光元件位于所述波长转换单元第一侧相对应的第二侧，所述光引导元件用于将从所述波长转换单元第一侧出射的光束引导至所述合光元件，所述合光元件用于将所述光引导元件引导进入的光和第二侧出射的光束进行合光，以使得从所述波长转换单元出射的第一光和所述受激光以及所述第二光汇聚后沿同一方向出射。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述受激光包括与所述第二光相同颜色的光以及与所述第二光不同颜色的光；
所述分光合光组件将所述第一光和所述第二光从所述波长转换单元的第一侧引导至所述波长转换单元，所述波长转换单元将发散后的第一光、与所述第二光相同颜色的受激光以及所述第二光从所述波长转换单元的不同于所述第一侧的第二侧出射，以及所述波长转换单元将与所述第二光不同颜色的受激光从波长转换单元的所述第一侧出射；
所述分光合光组件将从所述波长转换单元的第一侧和第二侧出射的光进行波长合光。
3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述受激光包括与所述第二光相同颜色的光以及与所述第二光不同颜色的光；
所述分光合光组件将所述第一光从所述波长转换单元的第一侧引导至所述波长转换单元，所述波长转换单元将发散后的第一光从所述波长转换单元的不同于所述第一侧的第二侧出射，所述波长转换单元还将激励产生的受激光从所述波长转换单元的第一侧出射；
所述分光合光组件将从所述波长转换单元的第一侧出射的光以及所述第二光进行光学扩展量合光后，再将进行光学扩展量合光后的光与从所述波长转换单元的第二侧出射的光进行波长合光。
4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述受激光包括与所述第二光相同颜色的光以及与所述第二光不同颜色的光；
所述分光合光组件将所述第一光和所述第二光从所述波长转换单元的第一侧引导至所述波长转换单元，所述波长转换单元将发散后的第一光、与所述第二光相同颜色的受激光以及所述第二光从所述波长转换单元的第一侧出射，以及所述波长转换单元将与所述第二光不同颜色的受激光从所述波长转换单元的不同于所述第一侧的第二侧出射；
所述分光合光组件将从所述波长转换单元的第一侧和第二侧出射的光进行合光。
5.根据权利要求2至4任一所述的光源装置，其特征在于，
所述分光元件，用于透射所述第一光并反射从所述波长转换单元的第一侧出射的光，或者，透射所述第一光和所述第二光并反射从所述波长转换单元的第一侧出射的光；
所述光引导元件将从所述分光元件经过反射后出射的光引导到所述合光元件；
所述波长转换单元将发散后的第一光出射到所述分光元件或者所述合光元件上，以及将所述受激光出射到所述分光元件或者将所述受激光的至少部分出射到所述分光元件上，其余部分出射到所述合光元件上。
6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述分光元件包括第一透射区、第二透射区和第一反射区；
所述第一光从所述第一透射区透射进入到所述波长转换单元，所述第二光从所述第二透射区透射进入到所述波长转换单元，所述第一反射区将从所述波长转换单元的第一侧出射的光反射至所述光引导元件。
7.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述光引导元件包括第一反射元件和第二反射元件，所述第一光从所述分光元件透射入射到所述波长转换单元，所述第二光从所述第二反射元件透射进入所述合光元件；
所述第一反射元件置于所述分光元件出射的至少部分受激光的光路上，将所述至少部分受激光反射进入所述第二反射元件；
所述第二反射元件包括第三透射区和第二反射区，所述第三透射区将所述第二光透射进入到所述合光元件，所述第二反射区将从所述第一反射元件反射的至少部分受激光反射到所述合光元件。
8.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括控制单元，所述控制单元用于控制所述第一光源和所述第二光源时序打开或关闭。
9.根据权利要求8所述的光源装置，其特征在于，在所述波长转换单元的一个旋转周期内，所述控制单元控制所述第一光源在一个周期内均处于打开状态，所述控制单元控制所述第二光源仅在所述波长转换单元的部分第二区域对应的期间内处于打开状态。
10.根据权利要求8所述的光源装置，其特征在于，所述第二区域至少包括第一子区域和第二子区域，所述第一子区域设置红色荧光材料，所述第二子区域设置绿色荧光材料；
在所述波长转换单元的一个旋转周期内，所述控制单元控制所述第一光源在一个周期内均处于打开状态，所述控制单元控制所述第二光源在所述波长转换单元的第一子区域对应的期间内处于打开状态，且在所述波长转换单元的部分第二子区域对应的期间处于打开状态。
11.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第二区域至少包括第一子区域和第二子区域，所述第一子区域和所述第二子区域分别设置不同的波长转换材料。
12.根据权利要求11所述的光源装置，其特征在于，所述第一子区域接收所述第一光并激励产生第一波长范围的受激光，所述第一波长范围的受激光从所述第一子区域透射；所述第二子区域接收所述第一光并激励产生第二波长范围的受激光，所述第二波长范围的受激光从所述第二子区域反射出射；
或者，所述第一子区域接收所述第一光并激励产生第一波长范围的受激光，所述第一波长范围的受激光以及所述第二光从所述第一子区域透射，所述第二子区域接收所述第一光并激励产生第二波长范围的受激光，所述第二波长范围的受激光从所述第二子区域反射出射。
13.根据权利要求12所述的光源装置，其特征在于，所述第二子区域包括透射子区域和反射子区域，所述透射子区域用于透射所述第二光，所述反射子区域用于反射所述第二波长范围的受激光。
14.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括滤光单元，所述滤光单元置于所述分光合光组件的出射光方向上，将汇聚后的光进行过滤并出射。
15.一种投影显示系统，其特征在于，包括权利要求1至14任一所述的光源装置。
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