CN109991800B - 光源装置及投影系统 - Google Patents

Abstract

一种光源装置，包括：激发光源，用于发出激发光；色轮，所述色轮包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分为用于接收所述激发光并产生受激光的转换区域；第二部分为用于接收所述激发光并出射所述激发光的非转换区域，所述非转换区域为透射区、空置区或镂空区，所述转换区域设置荧光粉层和反射层；光优化元件，用于优化所述受激光；光引导组件，用于引导所述激发光、经所述光优化元件优化后的受激光从相同的出射通道出射；光处理及输出元件，用于处理及输出经所述出射通道出射的激发光及受激光。本发明还涉及一种投影系统。所述光源装置及投影系统能够在获得好的光源性能的同时降低光源的厚度。

Description

光源装置及投影系统

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种光源装置及采用该光源装置的投影系统。

背景技术

在目前的投影光源中，常常采用激光+荧光粉的方式获得三原色，其中，B基色光常常直接由蓝色激光构成，而G基色光和R基色光则是通过荧光粉受激产生的受激光构成。通常，荧光粉被放置在色轮上，激光照射在旋转的色轮上，色轮的不同区域放置不同的荧光粉，产生不同颜色的受激光。一般而言，为了得到颜色较好的基色光，需要加入滤光片对受激光进行修色。现有技术中，主要有三种添加滤光片的方案。第一种方案是将荧光粉和滤光片结合做在一个色轮的内外圈，这种方案较为简单，但色轮上呈环形分布的一圈荧光粉和一圈滤光片使得体积较大，难以实现光源的小型化；第二种方案是将滤光片单独做一个色轮，构成双色轮，这种方案需要两个色轮以相同的频率和初始位置旋转，否则出光的颜色和亮度都会受到影响。第三种方案则是将滤光片覆盖在色轮荧光粉层上，这种方案的色轮体积小，且是单色轮控制简单，但是，这种色轮难以处理激发受激光中残留的蓝色激光，滤光片既要使蓝光透过，就难以滤除掉残留的蓝色激光，这样受激光的颜色质量会下降；通过镀膜的方式可以处理一部分残留的蓝光，但是会带来光斑扩散的问题。

发明内容

为解决现有技术投影光源的技术问题，本发明提供一种能够在获得好的光源性能的同时降低光源的厚度的光源装置及投影系统。

一种光源装置，包括：

激发光源，用于发出激发光；

色轮，所述色轮包括两部分，其中第一部分为用于接收所述激发光并产生受激光的转换区域，第二部分为用于接收所述激发光并出射所述激发光的非转换区域；所述转换区域设置荧光粉层和反射层，所述非转换区域为透射区或镂空区或空置区；

光优化元件，用于优化所述受激光；

光引导组件，用于引导所述激发光、经所述光优化元件优化后的受激光从相同的出射通道出射；所述光引导组件包括合光元件，所述合光元件设置在所述激发光源与所述色轮之间；

光处理及输出元件，用于处理及输出经所述出射通道出射的激发光及受激光。

在一些实施例中，所述光优化元件为设置在所述色轮的转换区域的滤光层，用于对所述荧光粉层被激发后产生的受激光进行滤光。

在一些实施例中，所述合光元件及所述光处理及输出元件之间设置有中继透镜。

在一些实施例中，所述光引导组件包括光学引导元件，所述光学引导元件包括设置在所述色轮的透射方向上的第一光学镜片，设置在所述第一光学镜片的反射方向上的第二光学镜片及设置在所述第二光学镜片的反射方向上的第三光学镜片，所述合光元件位于所述第三光学镜片的反射方向上。

在一些实施例中，所述光学引导元件的光路中设置至少一中继透镜，用于对所述光学引导元件的光路中的激发光进行整形处理。

在一些实施例中，所述光优化元件包括设置在所述合光元件光路中的补光光路，用于对所述荧光粉层被激发后产生的受激光进行补光。

在一些实施例中，所述色轮还包括第三部分，所述第三部分为非转换区域，所述非转换区域为透射区或镂空区或空置区。

在一些实施例中，所述补光光路设置在所述第一光学镜片的透射方向上，补光光路产生的光束从所述第三部分透射或直射后入射至所述合光元件，其中在所述第三部分，所述激发光源停止发射激光。

在一些实施例中，所述补光光路设置在所述第三光学镜片的透射方向上，所述补光光路产生的光束从所述第三光学镜片透射后入射至所述合光元件。

一种投影系统，包括：

上所述的光源装置；

图像数据处理装置，用于输出根据待显示图像的图像数据；

光调制装置，用于依据所述光源装置发出的光线及所述图像数据处理装置输入的图像数据调制图像而输出调制图像光线；及

投影镜头，用于依据所述调制图像光线进行投影而显示投影图像。

与现有技术相比较，所述光源装置、投影系统，能减少系统厚度，且能提供良好的光源性能。

附图说明

图1是本发明第一实施例的光源装置的结构示意图。

图2是图1所示投影光源的色轮结构示意图。

图3是本发明第二实施例的光源装置的结构示意图。

图4是图3所示投影光源的色轮结构示意图。

图5是本发明第三实施例的光源装置的结构示意图。

图6是本发明一实施例的投影系统的结构示意图。

主要元件符号说明

光源装置 1000、3000、5000、60

激发光源 10、30、50

合光元件 12、32、52

色轮 14、34、54

光处理及输出元件 16、36、56

光学引导元件 18、38、58

第一光学镜片 180、380、580

第二光学镜片 182、382、582

第三光学镜片 184、384、584

第一中继透镜 19、39、59

第二中继透镜 110、310、510

收集透镜 112、312、512

散光片 513

第三中继透镜 314、514

投影系统 6

光调制装置 62

图像数据处理装置 64

投影镜头 66

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

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似应用，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。

下面通过具体的实施方式进一步详细描述本发明。

本发明实施例揭示一种光源装置，所述光源装置包括激发光源、色轮、光引导元件、光处理及输出元件。其中所述激发光源用于发出激发光(例如红、绿、蓝三基色激发光或其他指定颜色的激发光)。所述色轮，包括用于接收所述激发光并产生受激光的转换区域，以及用于接收所述激发光并出射所述激发光的非转换区域；其中转换区域设置荧光粉层和反射层，所述非转换区域为透射区或镂空区或空置区。所述光引导元件用于引导未被转换的激发光及转换后的受激光从相同的出射通道出射。所述光处理及输出元件用于处理及输出经所述出射通道出射的激发光及受激光。为了提升转换后的受激光性能，本发明还提供一种光优化元件，所述光优化元件用于优化所述受激光。经过所述光优化元件优化后的受激光与所述未被转换的激发光一起经过所述光引导组件引导从从相同的出射通道出射至所述光处理及输出元件。

请参阅图1，图1是本发明第一实施例的光源装置的结构示意图。所述光源装置1000包括激发光源10，光引导组件，色轮14及光处理及输出元件16，所述激发光源10能够发射激发光，例如红、绿、蓝三基色激发光或其他指定颜色的激发光。

所述光引导组件包括合光元件12及光学引导元件18。所述合光元件12设置在所述激发光源10的出光方向上，用于通过透射和反射的方式把入射至所述合光元件12的激发光和受激光合在同一光路中输出。在本实施例中，所述合光元件12能够透射所述激发光源10发出的激发光。

在所述激发光源10与所述合光元件12之间还可设置光处理元件，用于对所述激发光源10发出的激发光进行光束压缩和整形及会聚等处理。

所述色轮14设置在所述合光元件12的透射方向上。所述色轮14可以包括转换区域和非转换区域，其中非转换区域能够将入射至所述色轮14的激发光透射或直射出去，所述转换区域能够将入射至所述色轮14的激发光转换成受激光后反射出去。在本实施例中，所述转换区域可以设置荧光粉层和反射层，所述荧光粉层被入射至所述色轮14的激发光激发发出预定颜色的受激光。例如，红色荧光粉层被激发后反射出红色受激光。本实施例中，所述色轮14包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分为转换区域，所述第二部分为非转换区域，所述非转换区域可为透射区、镂空区或空置区。在一些实施例中，所述色轮14包括三段，分别对应第一基色、第二基色及第三基色。可以理解的是，所述色轮14也可以根据实际需要设置成其他配置。一种实施例的色轮如图2所示，所述色轮14包括R、G、B三段，沿着所述色轮14的圆周方向分布。其中R、G段为第一部分，所述第一部分分别由荧光粉层以及反射层构成，所述荧光粉层受激发光激发后能够产生受激光，所述受激光经所述反射层反射至所述合光元件12。所述B段为第二部分，所述第二部分为非转换区域，所述非转换区域可为透射区、镂空区或空置区。

所述光处理及输出元件16设置在所述合光元件12的反射方向上。所述光处理及输出元件16用于对经由所述合光元件12出射的激发光及受激光进行处理及输出，所述处理包括，但不限于，匀光、调节光斑大小等。在一些实施例中，所述光处理及输出元件16可以是方棒、光积分棒等。

所述光学引导元件18设置在所述色轮14的透射方向上，用于将经过所述色轮14透射或直射的激发光引导入射至所述合光元件12。所述光学引导元件18包括设置在所述色轮14透射方向上的第一光学镜片180、设置在所述第一光学镜片180的反射方向上的第二光学镜片182、及设置在所述第二光学镜片182的反射方向上的第三光学镜片184。所述合光元件12位于所述第三光学镜片184的反射方向上。

所述光源装置1000还包括设置在所述光学引导元件18中的第一中继透镜19和设置在所述合光元件12与所述光处理及输出元件16之间的第二中继透镜110。所述光源装置1000还包括设置在所述色轮14与所述合光元件12之间的收集透镜112。

为便于描述，如下以所述激发光源10发出第三基色(例如蓝色)激发光为例进行说明所述光源装置1000的工作原理。所述激发光源10发出第三基色透过所述合光元件12聚焦在所述色轮14上。聚焦在所述色轮14上的第三基色激发光在转换区域(例如第一基色部、第二基色部)激发荧光粉层产生第一基色、第二基色受激光，受激光经所述收集透镜112收集后出射在所述合光元件12上，被所述合光元件12反射，经所述第二中继透镜110整形后进入所述光处理及输出元件16。而受激光中残留的第三基色光则透过所述合光元件12，不会进入所述光处理及输出元件16中。所述色轮14的第二部分为透射区、镂空区或空置区，所述第三基色激发光直接从所述第二部分透射或直射出去。在一些实施例中，为了使透射或直射出去的第三基色激发光更均匀，可在所述第二部分或所述色轮14的透射方向上设置散射片，所述第三基色激发光经散射片散光后，呈发散角发射至所述收集透镜112后出射在所述合光元件12上，被所述合光元件12反射，经所述第二中继透镜110整形后进入所述光处理及输出元件16。由于第三基色激发光本身是会聚在所述色轮14上，经过所述色轮14后将呈发散状，再经过散射片散射，其发散角会更大。为避免光束照射到色轮马达上导致漏光，在所述色轮14后方较近的位置放置第一光学镜片180，所述第一光学镜片180将光束反射至所述第一中继透镜19，经过所述第一中继透镜19整形后，再经过所述第二光学镜片182、所述第三光学镜片184反射后，透射过所述合光元件12，以与上述色轮14反射的受激光相同的发散角通过所述第二中继透镜110，进入所述光处理及输出元件16。

在一些实施例中，所述色轮14的第二部分镂空，经镂空区出射的激发光的发散角会相对小一些，此外，还可以在所述光学引导元件18的光路中添加散射片来进一步调整第三基色激发光的角度。

所述第一中继透镜19和所述第二中继透镜110的设置均是为了对光路中的光进行整形、会聚等处理。可以理解的是，所述第一中继透镜19和所述第二中继透镜110的设置也不限于上所述实施例中的位置。例如，所述第一中继透镜19也可以设置在所述第二光学镜片182与所述第三光学镜片之间，或者在所述第一光学镜片180和所述第二光学镜片182之间、所述第二光学镜片182与所述第三光学镜片184之间均设置一中继透镜。

所述散射片的设置是为了使得入射的激发光更均匀，发射角度更符合预期，可以理解的是，所述散射片也可以采用其他匀光元件代替，例如匀光棒、复眼透镜等，只要能使得入射的激发光更均匀，发射角度更符合预期即可。

该光路设计结构紧凑，光源的体积较小。在所述色轮14的后方较近的位置设置所述第一光学镜片17能很好地避免因光束照射到色轮马达上导致的漏光现象，从而进一步提高光利用率。在该实施例中，为了对激发光激发荧光粉层产生的受激光的颜色进行修正，加入了光优化元件，所述光优化元件为在所述色轮14的反射段设置的滤光片层。在一些实施例中，所述光优化元件还可以包括在光路设计中加入的补光光路，以对所述受激光的颜色进行修正。

请参阅图3，图3是本发明第二实施例的光源装置的结构示意图。

所述第二实施例的光源装置3000在第一实施例的光源装置1000的基础上加入了补光光路。所述补光光路设置在合光元件前的光路中，所述补光光路发出的光经过所述合光元件透射或反射后，对入射至所述合光元件12的激发光、受激光进行补光。例如对所述色轮14反射的受激光进行补光以修正所述受激光的颜色。

所述光源装置3000包括激发光源30，光引导组件，色轮34及光处理及输出元件36，所述激发光源30能够发射激发光，例如红、绿、蓝三基色激发光或其他指定颜色的激发光。

所述光引导组件包括合光元件32及光学引导元件38。所述合光元件32设置在所述激发光源30的出光方向上，用于通过透射和反射的方式把入射至所述合光元件32的激发光和受激光合在相同的出射通道中输出。在本实施例中，所述合光元件32能够透射所述激发光源32发出的激发光。

在所述激发光源30与所述合光元件32之间还可设置光处理元件，用于对所述激发光源30发出的激发光进行光束压缩和整形及会聚等处理。

所述色轮34设置在所述合光元件32的透射方向上。所述色轮34可以包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分为转换区域，所述转换区域能够将入射至所述色轮34的激发光转换成受激光反射出去；第二部分为非转换区域，所述非转换区域可为透射区、空置区或镂空区，能够将入射至所述色轮34的激发光透射或直射出去。在本实施例中，所述转换区域可以设置荧光粉层和反射层，所述荧光粉层被入射至所述色轮34的激发光激发发出预定颜色的受激光。例如，红色荧光粉层被激发后反射出红色受激光。在一些实施例中，所述色轮34包括三段，分别对应第一基色、第二基色及第三基色。可以理解的是，所述色轮34也可以根据实际需要设置成其他配置。在一些实施例中，可以在所述色轮34上对应所述补光光路设置第三部分，所述第三部分为非转换区域，所述非转换区域可为透射区、空置区或镂空区。所述第三部分可作为入射至所述合光元件32的激发光或受激光的补光段，例如第一基色补光部，第二基色补光部。一种实施例的色轮如图4所示，所述色轮34可以分为R、G、B、R’、G’五段，沿着所述色轮34的圆周方向分布。其中R、G段为第一部分，所述第一部分分别由荧光粉层以及反射层构成，所述荧光粉层受激发光激发后能够产生受激光，所述受激光经所述反射层反射至所述合光元件32。B段为第二部分，所述第二部分为透射区、空置区或镂空区。所述R’、G’为第三部分，所述第三部分为透射区、空置区或镂空区。R’设置在所述B段与所述R段之间，所述G’设置在所述B段与所述G段之间。可以理解的是，所述色轮34的分布也可以是其他分布方式，例如将R’、G’设置在所述R段与所述G段之间。

所述光处理及输出元件36设置在所述合光元件32的反射方向上。所述光处理及输出元件36用于对经由所述合光元件32出射的激发光及受激光进行处理及输出，所述处理包括，但不限于，匀光、调节光斑大小等。在一些实施例中，所述光处理及输出元件36可以是方棒、光积分棒等。

所述光学引导元件38设置在所述色轮34的透射方向上，用于将经过所述色轮34透射或直射的激发光引导入射至所述合光元件32。所述光学引导元件38包括设置在所述色轮34透射方向上的第一光学镜片380、设置在所述第一光学镜片380的反射方向上的第二光学镜片382、及设置在所述第二光学镜片382的反射方向上的第三光学镜片384。所述合光元件32位于所述第三光学镜片384的反射方向上。

所述光源装置3000还包括设置在所述光学引导元件38中的第一中继透镜39和设置在所述合光元件32与所述光处理及输出元件36之间的第二中继透镜310。所述光源装置3000还包括设置在所述色轮34与所述合光元件32之间的收集透镜312。

在本实施例中，所述补光光路可以为第一基色、第二基色合光光路，用于对第一基色受激光、第二基色受激光进行补光。所述第一基色、第二基色合光光路包括用于发射第一基色激发光的第一基色激光激发器(未示出)和用于发射第二基色激光的第二基色激光激发器(未示出)，及设置在所述第一基色激光激发器出光方向上的反射镜(未示出)和二向色片(未示出)，及第三中继透镜314。

第一基色激光激发器和第二基色激光激发器发出的第一基色、第二基色激发光先经过反射镜和二向色片合为一路，然后经所述第三中继透镜314整形后，透过所述第一光学镜片380，从所述色轮34的R’、G’段透射并经所述合光元件32反射后与第三基色激发光、第一基色、第二基色受激光合光，继而通过所述第二中继透镜进入所述光处理及输出元件36。

在此结构中，所述色轮34的第三部分为透射区或镂空区或空置区，所述第三部分也可设置散射片。在所述第三部分，第三基色激光关闭，顺次开关第一基色、第二基色激光。由于添加了2段色轮，如果光源应用于数字光处理的光机上，对DMD的控制方式也需要做相应的更改。以3段式的色轮为例，在色轮旋转一圈的周期中，DMD需要时序的处理R、G、B三基色，微镜需要根据R、G、B的灰阶翻转3次。对于这种5段的色轮，DMD需要处理R、G、B和R’、G’五种色光，需要控制微镜翻转5次。处理器需要根据图像的R、G、B灰阶，给出R、G、B和R’、G’五段的微镜翻转信号。以R段为例，微镜翻转时间按以下公式给出：

式中，r是R段在色轮上所占的角度，m是图像的红光灰阶阶数，t₀是色轮旋转一圈的时间。其他色段的翻转时间同理。

在该实施例中，加入第一基色、第二基色激光后，取消滤光片也能获得质量高的颜色，整个光源因此能够做得很薄，并且没有了滤光片造成的光能损耗，亮度会更高。

可以理解的是，图2和图4所示的色轮以红色为第一基色、绿色为第二基色，蓝色为第三基色为例进行说明，在其他实施例中，并不局限于此，三基色顺序可以调换，还可以根据需要设置成其他颜色。

请参阅图5，图5是本发明第三实施例的光源装置的结构示意图。

所述第三实施例的光源装置5000在第一实施例的光源装置1000的基础上加入了另一实施例的补光光路。

所述光源装置5000包括激发光源50，光引导组件，色轮54及光处理及输出元件56，所述激发光源50能够发射激发光，例如红、绿、蓝三基色激发光或其他指定颜色的激发光。

所述光引导组件包括合光元件52及光学引导元件58。所述合光元件52设置在所述激发光源50的出光方向上，用于通过透射和反射的方式把入射至所述合光元件52的激发光和受激光合在同一光路中输出。在本实施例中，所述合光元件52能够透射所述激发光源52发出的激发光。

在所述激发光源50与所述合光元件52之间还可设置光处理元件，用于对所述激发光源50发出的激发光进行光束压缩和整形及会聚等处理。

所述色轮54设置在所述合光元件52的透射方向上。所述色轮54可以包括第一部分和第二部分，其中第一部分为转换区域，第二部分为非转换区域，所述非转换区域可为透射区、镂空区或空置区。其中所述非转换区域能够将入射至所述色轮54的激发光透射或直射出去，所述转换区域能够将入射至所述色轮54的激发光转换成受激光后反射出去。在本实施例中，所述转换区域可以设置荧光粉层和反射层，所述荧光粉层被入射至所述色轮54的激发光激发发出预定颜色的受激光。例如，红色荧光粉层被激发后反射出红色受激光。在一些实施例中，所述色轮54包括三段，分别对应第一基色、第二基色及第三基色。可以理解的是，所述色轮54也可以根据实际需要设置成其他配置。一种实施例的色轮如图2所示，所述色轮14包括R、G、B三段，沿着所述色轮54的圆周方向分布。其中R、G段为第一部分，所述第一部分为转换区域，分别由滤光片层、荧光粉层以及反射层构成，所述荧光粉层受激发光激发后能够产生受激光，所述受激光经所述反射层反射至所述合光元件52。所述B段为第二部分，所述第二部分为非转换区域，可为透射区、镂空区或空置区。

所述光处理及输出元件56设置在所述合光元件52的反射方向上。所述光处理及输出元件56用于对经由所述合光元件52出射的激发光及受激光进行处理及输出，所述处理包括，但不限于，匀光、调节光斑大小等。在一些实施例中，所述光处理及输出元件56可以是方棒、光积分棒等。

所述光学引导元件58设置在所述色轮54的透射方向上，用于将经过所述色轮54透射或直射的激发光引导入射至所述合光元件52。所述光学引导元件58包括设置在所述色轮54透射方向上的第一光学镜片580、设置在所述第一光学镜片580的反射方向上的第二光学镜片582、及设置在所述第二光学镜片582的反射方向上的第三光学镜片584。所述合光元件52位于所述第三光学镜片584的反射方向上。

所述光源装置5000还包括设置在所述光学引导元件58中的第一中继透镜59和设置在所述合光元件52与所述光处理及输出元件56之间的第二中继透镜510。所述光源装置5000还包括设置在所述色轮54与所述合光元件52之间的收集透镜512。

为便于描述，如下以所述激发光源50发出第三基色(例如蓝色)激发光为例进行说明所述光源装置5000的工作原理。所述激发光源50发出第三基色透过所述合光元件52聚焦在所述色轮54上。聚焦在所述色轮54上的第三基色激发光在转换区域(例如第一基色部、第二基色部)激发荧光粉层产生第一基色受激光、第二基色受激光，第一基色、第二基色受激光经所述收集透镜512收集后出射在所述合光元件52上，被所述合光元件52反射，经所述第二中继透镜510整形后进入所述光处理及输出元件56。而受激光中残留的第三基色光则透过所述合光元件52，不会进入所述光处理及输出元件56中。所述色轮54的第二部分设置成非转换区域(透射区或镂空区或空置区)，所述第三激发光直接从所述第二部分透射或直射出去。在一些实施例中，为了使透射出去的第三基色激发光更均匀，可在所述第二部分或所述色轮54的透射方向上设置散射片，所述第三基色激发光经散射片散光后，呈发散角发射至所述收集透镜512后出射在所述合光元件52上，被所述合光元件52反射，经所述第二中继透镜510整形后进入所述光处理及输出元件56。由于第三基色激发光本身是会聚在所述色轮54上，经过所述色轮54后将呈发散状，再经过散射片散射，其发散角会更大。为避免光束照射到色轮马达上导致漏光，在所述色轮54后方较近的位置放置第一光学镜片580，所述第一光学镜片580将光束反射至所述第一中继透镜59，经过所述第一中继透镜59整形后，再经过所述第二光学镜片582、所述第三光学镜片584反射后，透射过所述合光元件52，以与上述色轮54反射的受激光相同的发散角通过所述第二中继透镜510，进入所述光处理及输出元件56。

在一些实施例中，所述色轮54的第二部分镂空，经过镂空区出射的激发光的发散角会相对小一些，此外，还可以在所述光学引导元件58的光路中添加散射片来进一步调整第三基色激发光的角度。

所述第一中继透镜59和所述第二中继透镜510的设置均是为了对光路中的光进行整形、会聚等处理。可以理解的是，所述第一中继透镜59和所述第二中继透镜510的设置也不限于上所述实施例中的位置。例如，所述第一中继透镜59也可以设置在所述第二光学镜片582与所述第三光学镜片之间，或者在所述第一光学镜片580和所述第二光学镜片582之间、所述第二光学镜片582与所述第三光学镜片584之间均设置一中继透镜。

所述散射片的设置是为了使得入射的激发光更均匀，发射角度更符合预期，可以理解的是，所述散射片也可以采用其他匀光元件代替，例如匀光棒、复眼透镜等，只要能使得入射的激发光更均匀，发射角度更符合预期即可。

所述补光光路以第一基色、第二基色合光光路为例进行说明。所述第一基色、第二基色包括用于发射第一基色激光的第一基色激光激发器(未示出)和用于发射第二基色激光的第二基色激光激发器(未示出)，及设置在所述第一基色激光激发器出光方向上的反射镜(未示出)和二向色片(未示出)，散光片513及第三中继透镜514。

第一基色激光激发器和第二基色激光激发器发出的第一基色、第二基色激光先经过反射镜和二向色片合为一路，然后经所述散光片513和所述第三中继透镜514散射、整形后，透过所述第三光学镜片584，并在所述合光元件52处聚焦于一点。通过在所述合光元件52上进行区域镀膜的方式使得第一基色、第二基色激光透过，然后通过所述第二中继透镜510，进入所述光处理及输出元件56。

与实施例二的方案相比，这种光路无需对色轮进行改动，色轮的效率更高，最终能获得的亮度也更大，而且处理光信号的时候也更简单。

上述第二实施例和第三实施例中，所述补光光路均以第一基色、第二基色激光合光光路为例进行说明，可以理解的是，所述补光光路并不仅限于对第一基色、第二基色激光进行补光。例如，所述补光光路可以选择仅对其中一种颜色的受激光进行补光，或对入射至所述合光元件的激光、受激光均进行补光等。所述补光光路可以根据实际需要及所述色轮的色段配置及激发光源的配置进行相应改变。

另外，需要说明的是，可以理解，所述第一至第三实施例的结构图中，所述激光、受激光所在的光路上也可以设置其他光处理元件，对所述激光、受激光进行匀光及/或改变光路，及/或对所述激光、受激光进行收集、扩散、整形等以使所述激光、受激光按照预设光斑大小照射到所述匀光元件上。所述光处理元件可以包括匀光元件(如匀光棒、复眼透镜)、收集透镜、中继透镜等元件中的至少一种或一种，具体可依据实际需要确定，此处就不再赘述。

本发明还提供一种投影系统，所述投影系统可以应用于投影机、LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)显示等。如图6所示，为本发明一实施例的投影系统结构示意图。所述投影系统6可以包括光源装置60、光调制装置62、图像数据处理装置64及投影镜头66，所述光源装置60采用上述实施方式中的光源装置1000、3000或5000。所述光调制装置62用于依据所述光源装置60发出的光线及所述图像数据处理装置64输入的图像数据调制图像而输出调制图像光线，所述投影镜头66用于依据所述调制图像光线进行投影而显示投影图像。采用上述光源装置1000、3000或5000的投影系统的光源厚度更小，结构更紧凑，光源亮度更大。

另外，可以理解，本发明光源装置1000、3000或5000还可以用于舞台灯系统、车载照明系统及手术照明系统等，并不限于上述的投影系统。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种光源装置，其特征在于：所述光源装置包括：

激发光源，用于发出激发光；

色轮，所述色轮包括两部分，其中第一部分为用于接收所述激发光并产生受激光的转换区域；所述转换区域设置荧光粉层和反射层，第二部分为用于接收所述激发光并出射所述激发光的非转换区域，所述非转换区域为透射区或镂空区或空置区；

光优化元件，用于优化所述受激光；

所述光优化元件为设置在所述色轮的转换区域的滤光层，用于对所述荧光层被激发后的受激光进行滤光；

光引导组件，用于引导所述激发光、经所述光优化元件优化后的受激光从相同的出射通道出射；所述光引导组件包括合光元件，所述合光元件设置在所述激发光源与所述色轮之间；

光处理及输出元件，用于处理及输出经所述出射通道出射的激发光及受激光。

2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述合光元件及所述光处理及输出元件之间设置有中继透镜。

3.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光引导组件包括光学引导元件，所述光学引导元件包括设置在所述色轮的透射方向上的第一光学镜片，设置在所述第一光学镜片的反射方向上的第二光学镜片及设置在所述第二光学镜片的反射方向上的第三光学镜片，所述合光元件位于所述第三光学镜片的反射方向上。

4.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述光学引导元件的光路中设置至少一中继透镜，用于对所述光学引导元件的光路中的激发光进行整形处理。

5.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述光优化元件包括设置在所述合光元件前的光路中的补光光路，用于对所述荧光粉层被激发后产生的受激光进行补光。

6.如权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述色轮还包括第三部分，所述第三部分为非转换区域，所述非转换区域为透射区、镂空区或空置区。

7.如权利要求6所述的光源装置，其特征在于，所述补光光路设置在所述第一光学镜片的透射方向上，补光光路产生的光束从所述第三部分透射或直射后入射至所述合光元件，其中在所述第三部分，所述激发光源停止发射激发光。

8.如权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述补光光路设置在所述第三光学镜片的透射方向上，所述补光光路产生的光束从所述第三光学镜片透射后入射至所述合光元件。

9.一种投影系统，其特征在于，所述投影系统包括：

权利要求1至8任一项所述的光源装置；

图像数据处理装置，用于输出根据待显示图像的图像数据；

光调制装置，用于依据所述光源装置发出的光线及所述图像数据处理装置输入的图像数据调制图像而输出调制图像光线；及

投影镜头，用于依据所述调制图像光线进行投影而显示投影图像。

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