CN110389487A - 光源装置及显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种光源装置包括激发光源、第一色轮、第二色轮、第一修色片，所述第一色轮包括第一波长转换区，所述第二色轮包括第二波长转换区与光处理区，所述激发光源用于发出激发光，所述第一波长转换区用于接收所述激发光并进行波长转换产生第一光，所述第二波长转换区用于接收所述激发光并进行波长转换产生第二光，所述第一修色片位于所述第一色轮与所述第二色轮之间或位于所述第一色轮上，所述第一修色片对应所述第二波长转换区且用于接收所述第二波长转换区发出的所述第二光并滤除所述第二光中的部分以对所述第二光进行修色，所述光处理区还用于接收所述激发光并发出第三光，所述第一光、所述修色后的第二光及所述第三光被引导至出光通道。

Description

光源装置及显示设备
技术领域
本发明涉及照明、显示技术领域，特别地，涉及一种光源装置及显示设备。
背景技术
目前，在显示(如投影领域)以及照明领域都开始越来越广泛的应用激光光源，由于具有能量密度高，光学扩展量小的优势，在高亮度光源领域，激光光源已经逐渐取代灯泡和LED光源。
在当前的投影显示技术中，利用激光光源+荧光轮(色轮)构成RGB三原色光源的方案被广泛的采用。然而，激光激发设置在旋转的色轮上的荧光材料来产生荧光时，荧光材料一方面受激产生荧光，另一方面也会产生一定的损耗功率，这种损耗功率会导致荧光材料的升温。荧光材料的转换效率会随着温度的升高而降低，因此，这种方案的散热问题需要被考虑，此外，由于荧光粉产生的荧光可能颜色不足从而难以达到目前的色域标准，需进一步考虑设置与色轮区段对应的修色轮片来改善荧光颜色，然而修色轮片与色轮的同步控制也是一个难题。如何兼顾色轮散热及其同步控制是现有激光光源+色轮的光源结构设计的一个重要课题。
发明内容
针对以上技术问题，有必要提供一种可改善色轮散热及同步控制的问题的光源装置以及使用上述光源装置的显示设备。
一种光源装置，其包括激发光源、位于所述激发光源发出的激发光的光路上的依序设置的两个色轮、第一修色片，所述两个色轮包括第一色轮、第二色轮，所述第一色轮包括第一波长转换区，所述第二色轮包括第二波长转换区与光处理区，所述激发光源用于发出激发光，所述第一波长转换区用于接收所述激发光并进行波长转换产生第一光，所述第二波长转换区用于接收所述激发光并进行波长转换产生第二光，所述第一修色片位于所述第一色轮与所述第二色轮之间或位于所述第一色轮上，所述第一修色片对应所述第二波长转换区且用于接收所述第二波长转换区发出的所述第二光并滤除所述第二光中的部分以对所述第二光进行修色，所述光处理区还用于接收所述激发光并发出第三光，所述第一光、所述修色后的第二光及所述第三光被引导至出光通道。
一种显示设备，其包括光源装置，所述光源装置包括激发光源、位于所述激发光源发出的激发光的光路上的依序设置的两个色轮、第一修色片，所述两个色轮包括第一色轮、第二色轮，所述第一色轮包括第一波长转换区，所述第二色轮包括第二波长转换区与光处理区，所述激发光源用于发出激发光，所述第一波长转换区用于接收所述激发光并进行波长转换产生第一光，所述第二波长转换区用于接收所述激发光并进行波长转换产生第二光，所述第一修色片位于所述第一色轮与所述第二色轮之间或位于所述第一色轮上，所述第一修色片对应所述第二波长转换区且用于接收所述第二波长转换区发出的所述第二光并滤除所述第二光中的部分以对所述第二光进行修色，所述光处理区还用于接收所述激发光并发出第三光，所述第一光、所述修色后的第二光及所述第三光被引导至出光通道。
与现有技术相比较，本发明光源装置及显示设备中，所述光源装置设置两个色轮，所述两个色轮依序位于所述激发光的光路上且分别具有波长转换区进行波长转换，即通过两个色轮分摊热量增强散热能力，使得所述光源装置具有较好的散热效果；进一步地，所述光源装置还包括所述第一修色片，所述第一修色片对应所述第二波长转换区且用于接收所述第二波长转换区发出的所述第二光并滤除所述第二光中的部分以对所述第二光进行修色，所述第一修色片不仅对所述第二色轮产生的第二光进行滤光修色使其达到色域的要求，而且由于所述第一修色片位于所述第一色轮与所述第二色轮之间或位于所述第一色轮上，从而无需考虑修色装置与所述两个色轮的同步控制的问题，所述光源装置的同步控制难度较低。
附图说明
图1是一种可用于单片空间光调制器的激光荧光光源的光路示意图。
图2为另一种采用激发光源+双色轮发出RGB三色光的光源方案示意图。
图3是本发明第一实施方式的光源装置的结构示意图。
图4是图3所示的第一色轮的结构示意图。
图5是图3所示的第二色轮的结构示意图。
图6是本发明第二实施方式的光源装置的结构示意图。
图7是图6所示的第一色轮的结构示意图。
图8是图6所示的第二色轮的结构示意图。
图9是本发明第三实施方式的光源装置的结构示意图。
图10是本发明第四实施方式的光源装置的结构示意图。
图11是本发明第五实施方式的光源装置的结构示意图。
图12是图11所示的第一色轮的结构示意图。
图13是图11所示的第二色轮的结构示意图。
图14是本发明第六实施方式的光源装置的结构示意图。
主要元件符号说明
光源装置 100、200、300、400、500、600
激发光源 101、201、301、401、601
第一色轮 106、206、306、406、506、606
第二色轮 107、207、307、407、507、607
第一修色片 106-2、206-2、412、506-2
分光片 104、204、304、404、504
引导元件 109、110、209、210、313、309、409、410、609、
610
合光元件 111、211、315、411、611
中继透镜系统 102、202、302、402、602
匀光装置 103、203、303、403、603
第一波长转换区 106-1、206-1、506-1
第二波长转换区 107-2、207-2、507-2
光处理区 107-3、207-3、507-3
散热区 107-1、207-1、507-1
透镜系统 105、108、205、208、305、308、405、408、605、
608
第二修色区 207-1
补充光源 310
第一补充光源 310a
第二补充光源 310b
第一区域 313a
第二区域 313b
透射区 406-2
第三波长转换区 507-4
连接轴 612
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
如背景技术所述，现有激光+荧光光源中一般具有荧光轮(色轮)和修色片轮，前者用于接收激光产生荧光，后者用于对荧光进行滤波，使其颜色满足现有的色域标准，一般这两种装置在光源中是区分开来的。
对于荧光轮的散热问题，一般需要通过散热装置维持荧光材料在一个稳定的工作温度。现有技术中，会通过在色轮的一个表面或是其它区域进行设置诸如鳍片等散热结构，但随着投影装置亮度的进一步提升，散热能力的提升需要增大色轮的尺寸，因为这样提供了更大的面积用于散热，而这样会导致光源以及投影系统的整体尺寸增大。基于上述散热及尺寸的问题，可以考虑通过设置两个小型的色轮装置，分别用于激发不同颜色的荧光，以实现热量的平均。
进一步地，对于荧光粉产生的荧光颜色不足以达到目前的色域标准的问题，可以考虑设置修色装置来改善荧光颜色。具体地，可以在光源装置的出口设置修色片来作为修色装置，特别是对于单片空间光调制器的系统，可以设置一个与荧光色轮独立的分段的修色片轮，每一段修色片分别对应色轮相应的荧光段，用于对荧光进行滤波，使光源装置发出的光源光颜色满足现有的色域标准。
具体来说，请参阅图1，图1是一种可用于单片空间光调制器的激光荧光光源的光路示意图。在这种结构中，荧光从色轮上产生后，经过透镜系统组收集，然后被透蓝反黄的分色片反射进入方棒，传导进入光机(未示出)。在分色片和方棒之间，设置了修色片轮，来对荧光的颜色进行改善，但是这种方案的色轮产生的热量较高，存在一定的散热困难。
进一步地，请参阅图2，图2为另一种采用激发光源+双色轮发出RGB(红绿蓝)三色光的光源方案示意图，在这种方案中，采用了两个小型的色轮(如图2所示的色轮1及色轮2)来分摊激发荧光产生的热量，但是进一步加上修色的装置(如修色轮片)后，需要对三个轮子进行同步的控制，其控制难度较高。
针对以上问题，本发明进一步提出一种可改善色轮散热及同步控制的问题的光源装置。请参阅图3，图3是本发明第一实施方式的光源装置100的结构示意图。所述光源装置100包括激发光源101、位于所述激发光源101发出的激发光的光路上的依序设置的两个色轮106与107、第一修色片106-2、分光片104、引导元件109与110、合光元件111、中继透镜系统102、匀光装置103、透镜系统105、108。
所述激发光源101用于发出激发光，所述激发光可以为激光。所述激发光源101可以包括一个激光器、两个激光器或多个激光器，本实施方式中，所述激发光源101包括多个激光器，所述多个激光器可以构成激光器阵列。每个激光器可以为一个半导体激光二极管。进一步地，所述激发光也可以为蓝色激发光或紫外线激发光，本实施方式中主要以所述激发光为蓝色激发光(即所述激发光源为蓝色激光光源)为例进行说明。
所述中继透镜系统102及所述匀光装置103依序位于所述激发光源发出的激发光的光路上。所述中继透镜系统102用于对所述激发光源发出的激发光进行收集、准直，所述匀光装置103用于对所述中继透镜系统发出的激发光进行匀光。所述中继透镜系统102可以包括一个、两个或多个中继透镜。所述匀光装置103可以为复眼透镜或匀光方棒等。可以理解，在变更实施方式中，所述中继透镜系统102及所述匀光装置103也可以被省略。
所述两个色轮包括第一色轮106与第二色轮107，其中，所述两个色轮106与107的中心轴在同一条直线上，且所述第一色轮106和所述第二色轮107同步旋转。具体地，可以将所述第一色轮106和所述第二色轮107设置为同一马达/电机驱动，从而使得马达运动时能够同时驱动所述第一色轮106和所述第二色轮107同步旋转；或者可以使用两个马达/电机针对所述第二色轮106和所述第二色轮107分别驱动，同时设置所述两个马达/电机为相同运动方向和转速，从而使得所述第一色轮106和所述第二色轮107能够实现同步旋转。请参阅图4，图4是图3所示的第一色轮106的结构示意图。所述第一色轮106包括第一波长转换区106-1，本实施方式中，所述第一修色片106-2为位于所述第一色轮上的第一修色区，所述第一波长转换区106-1与所述第一修色片106-2构成圆环区域，且所述第一波长转换区106-1与所述第一修色片106-2分别圆环区域的一部分区段，可以理解，在变更实施方式中，所述第一波长转换区106-1与所述第一修色片106-2之间可以具有间隔区域、或者其他波长转换、滤光等区域。
请参阅图5，图5是图3所示的第二色轮107的结构示意图。所述第二色轮107包括第二波长转换区107-2、光处理区107-3及散热区107-1。所述第二波长转换区107-2、光处理区107-3及散热区107-1构成圆环区域，且所述第二波长转换区107-2、光处理区107-3及散热区107-1分别圆环区域的一部分区段，可以理解，在变更实施方式中，所述第二波长转换区107-2、光处理区107-3及散热区107-1之间可以具有间隔区域、或者其他波长转换、滤光等区域。
所述第一波长转换区106-1用于接收所述激发光并进行波长转换产生第一光，可以理解，所述第一波长转换区106-1上可以设置有第一波长转换材料，如绿色荧光材料、红色荧光材料或黄色荧光材料等，本实施方式中，主要以所述第一波长转换材料为绿色荧光材料进行示例性说明。进一步，所述第一波长转换区106-1还为反射区域，用于接收所述激发光并将产生的所述第一光反射。
所述第二波长转换区107-2用于接收所述激发光并进行波长转换产生第二光，可以理解，所述第二波长转换区107-2上可以设置第二波长转换材料，如绿色荧光材料、红色荧光材料或黄色荧光材料等，所述第二波长转换材料可以不同于所述第一波长转换材料，本实施方式中，主要以所述第二波长转换材料为红色荧光材料进行示例性说明，即，所述第二光为红色光，但是可以理解，在变更实施方式中，所述第一波长转换材料为红色荧光材料时，所述第二波长转换材料可以为绿色荧光材料。进一步，本实施方式中，所述第二波长转换区107-2也为反射区域，用于接收所述激发光并将产生的所述第二光反射。
所述光处理区107-3还用于接收所述激发光并发出第三光，本实施方式中，所述光处理区107-3为散射区，其上设置有散射材料，用于接收所述激发光并发出散射后的激发光作为所述第三光。可以理解，所述第三光可以为蓝光，如蓝色激光。进一步地，本实施方式中，所述光处理区107-3为透射的散射区，即，所述激发光经由所述光处理区107-3透射且被散射。
所述散热区107-1的位置对应所述第一波长转换区106-1，所述散热区可以为金属材料，也可以设置有散射鳍片等散热结构，用于对所述第二色轮107上的产生的热量进行散热，避免所述第二波长转换区107-2的第二波长转换材料受热而产生的不利影响。
本实施方式中，所述第一修色片106-2位于所述第一色轮106上，所述第一修色片106-2对应所述第二波长转换区107-2及光处理区107-3，所述第一修色片106-2经由所述分光片104、所述匀光装置103、所述中继透镜系统102接收所述激发光源101发出的激发光，并将接收到所述激发光引导(如透射)至所述第二色轮107的第二波长转换区107-2及光处理区107-3，使得所述第二波长转换区107-2及所述光处理区107-3接收到所述激发光。所述第一修色片106-2还用于接收所述第二波长转换区107-2发出的所述第二光并滤除所述第二光中的部分以对所述第二光进行修色。具体地，所述第一修色片106-2可以滤除部分波长较短的第二光，如所述第二光为红光，所述第一修色片可以滤除部分波长较短的红光(如部分黄色光或橙色光)，经所述第一修色片106-2修色后，所述第二光可以满足特定色域标准。
所述分光片104位于所述激发光源101与所述第一色轮106之间，所述分光片104经由所述匀光装置103及中继透镜系统102接收所述激发光源101发出的激发光并将所述激发光提供至所述第一色轮106，本实施方式中，所述第一波长转换区106-1还发出的所述第一光至所述分光片104，所述第一修色片106-2还发出的所述修色后的第二光至所述分光片104。具体地，所述分光片104还用于将所述第一光及所述修色后的第二光经由第一光路引导至出光通道，所述光处理区107-3朝向远离所述第一色轮106的方向发出所述第三光，且所述第三光经由不同于所述第一光路的第二光路被引导至所述出光通道。具体地，所述分光片104可以为透射激发光且反射所述第一光及所述第二光的分色片，如透蓝反黄(即透蓝反绿且反红)的分色片。
进一步地，所述透镜系统105、108分别位于所述分光片104与所述第一色轮106之间、所述第一色轮106与所述第二色轮107之间、所述第二色轮107的光处理区107-3远离所述第一色轮106的一侧且用于对光线进行收集与准直。具体地，所述透镜系统105可以为至少两片透镜形成的透镜组，所述透镜系统108可以为一片中继透镜。可以理解，在一种变更实施方式中，所述透镜系统105、108也可以被省略。
所述引导元件109、110用于将所述分光片104发出的所述第一光与第二光及/或所述光处理区107-3发出的所述第三光引导至所述合光元件111，所述合光元件111用于将接收到所述第一光、所述修色后的第二光及所述第三光进行合光。具体地，所述引导元件110及所述合光元件111位于所述第一光路，用于将所述第一光及第二光引导至所述出光通道。所述引导元件109及所述合光元件111位于所述第二光路，用于将所述第三光引导至所述出光通道。具体地，本实施方式中，所述引导元件110可以反射所述第一光及所述第二光的反射镜，如黄光反射镜(即反射红光及绿光的反射镜)，所述引导元件109可以为反射所述第三光的反射镜，如蓝光反射镜。所述合光元件111可以为二向色片，如为透黄反蓝的二向色片。
所述光源装置100工作时，所述第一色轮106与所述第二色轮107各自绕其轴心旋转，且所述第一色轮106与所述第二色轮107同步旋转，其中，所述第一波长转换区106-1对应所述散热区107-1，所述第一修色片106-2对应所述第二波长转换区107-2及所述光处理区107-3。所述激发光源101发出的蓝色激光的激发光经由所述中继透镜系统102与所述匀光装置103进行准直及匀光处理后到达所述分光片104，所述分光片104将所述激发光进一步透射至所述第一色轮106；所述第一色轮106的第一波长转换区106-1将接收到的激发光转换为绿荧光，所述绿荧光作为所述第一光并被反射至所述分光片104，所述分光片104将所述第一光反射至所述引导元件110，所述引导元件110将所述第一光进一步反射至所述合光元件111，所述合光元件111将所述第一光透射至所述出光通道；同时，所述第一色轮106的第一修色片106-2将接收到的激发光透射至所述第二色轮107。所述第二色轮107的第二波长转换区107-2将接收到的激发光转换为红荧光，所述红荧光作为所述第二光且被反射至所述第一修色片106-2，所述第一修色片106-2透射滤除所述第二光中的部分并将滤光后的所述第二光提供至所述分光片104，所述分光片104将所述第二光反射至所述引导元件110，所述引导元件110将所述滤光后的第二光进一步反射至所述合光元件111，所述合光元件111将所述第二光透射至所述出光通道；所述第二色轮107的光处理区107-3将接收到激发光进行散射与透射，所述散射与透射后的所述激发光与所述红荧光及所述绿荧光的光学扩展量相当，所述散射与透射后的所述激发光作为所述第三光被提供至所述引导元件109，所述引导元件109将所述第三光反射至所述合光元件111，所述合光元件111将所述第三光反射至所述出光通道。经由所述合光元件111，所述第一光、第二光及第三光在出光通道中合光，从而形成所述光源装置100的光源光，如白光。
与现有技术相比较，本发明光源装置100中，所述光源装置100设置两个色轮106、107，所述两个色轮106、107依序位于所述激发光的光路上且分别具有波长转换区106-1、107-2进行波长转换，即通过两个色轮106-107分摊热量增强散热能力，使得所述光源装置100具有较好的散热效果，并且相较于图2所示的光源装置，所述光源装置100的尺寸(如厚度)基本不变；进一步地，所述光源装置100还包括所述第一修色片106-2，所述第一修色片106-2对应所述第二波长转换107-2区且用于接收所述第二波长转换区107-2发出的所述第二光并滤除所述第二光中的部分以对所述第二光进行修色，所述第一修色片106-2不仅对所述第二色轮107产生的第二光进行滤光修色使其达到色域的要求，而且由于所述第一修色片106-2位于所述第一色轮106上，从而无需考虑修色装置与所述两个色轮106、107的同步控制的问题，所述光源装置100的同步控制难度较低。
进一步地，本实施方式中，主要利用所述第一修色片106-2对所述第二光(即红荧光)进行了修色，所述第一光(即绿荧光)并未进行修色，其中一个原因在于：现有的绿色荧光材料中，有绿色荧光材料产生的绿荧光可以满足标准色域(如Rec.709)，因此，当所述第二光可以满足色域标准时，可以不对其进行修色处理。
请参阅图6、图7及图8，图6是本发明第二实施方式的光源装置200的结构示意图，图7是图6所示的第一色轮206的结构示意图，图8是图6所示的第二色轮207的结构示意图。所述光源装置200与第一实施方式的光源装置100大致相同，也就是说，上述对所述第一实施方式的光源装置100的描述基本均可以适用于所述第二实施方式的光源装置200，二者的区别主要在于：第二色轮207包括第二修色区207-1，所述第二修色区207-1对应所述第一波长转换区206-1且用于接收所述第一波长转换区206-1发出的所述第一光并滤除所述第一光中的部分以对所述第一光进行修色，所述修色后的第一光被引导至出光通道。具体地，与第一实施方式相比，所述第二修色区207-1可以位于所述第一实施方式的散热区107-1所在的位置，从而将所述散热区107-1取代。
所述第二实施方式中，所述第一波长转换区206-1与所述第二修色区207-1均为透射区，合光元件111对所述第一光的透反射属性也不同(本实施方式中，所述合光元件111用于将接收到所述第一光反射)，因此所述光源装置200的光路原理与第一实施方式中有所不同。
具体来说，所述光源装置200工作时，所述第一色轮206与所述第二色轮207各自绕其轴心旋转，且所述第一色轮206与所述第二色轮207同步旋转，其中，所述第一波长转换区206-1对应所述第二修色区207-1，所述第一修色片206-2对应第二波长转换区207-2及光处理区207-3。激发光源201发出的蓝色激光的激发光经由所述中继透镜系统202与所述匀光装置203进行准直及匀光处理后到达所述分光片204，所述分光片204将所述激发光进一步透射至所述第一色轮206；所述第一色轮206的第一波长转换区206-1将接收到的激发光转换为绿荧光，所述绿荧光作为所述第一光并被透射至所述第二修色区207-1，所述第二修色区207-1将修色后的所述第一光透射至引导元件209，所述引导元件206将所述第一光进一步反射至所述合光元件211，所述合光元件211将所述第一光反射至出光通道；同时，所述第一色轮206的第一修色片206-2将接收到的激发光透射至所述第二色轮207。所述第二色轮207的第二波长转换区207-2将接收到的激发光转换为红荧光，所述红荧光作为所述第二光且被反射至所述第一修色片206-2，所述第一修色片206-2透射滤除所述第二光中的部分并将滤光后的所述第二光提供至所述分光片204，所述分光片204将所述第一光反射至所述引导元件210，所述引导元件210将所述滤光后的第二光进一步反射至所述合光元件211，所述合光元件211将所述第二光透射至所述出光通道；所述第二色轮207的光处理区207-3将接收到激发光进行散射与透射，所述散射与透射后的所述激发光与所述红荧光及所述绿荧光的光学扩展量相当，所述散射与透射后的所述激发光作为所述第三光被提供至所述引导元件209，所述引导元件209将所述第三光反射至所述合光元件211，所述合光元件211将所述第三光反射至所述出光通道。经由所述合光元件211，所述第一光、第二光及第三光在出光通道中合光，形成所述光源装置200的光源光，如白光。
所述第二实施方式中，利用所述第二修色区207-1，所述第一光进一步被滤光修色，从而所述光源装置200发出的光源光中的第二光可以满足更高的色域标准。但是，需要说明的是，所述第二实施方式中，由于所述第一波长转换区206-1为透射区，其相较于第一实施方式的反射式的第一波长转换区106-1来说荧光转换效率会稍微有所降低。另外，第三实施方式中的透镜系统205、208可以分别与第一实施方式中的透镜系统105、108，此处就不再赘述。
请参阅图9，图9是本发明第三实施方式的光源装置300的结构示意图。所述光源装置300与第一实施方式的光源装置100大致相同，也就是说，上述对所述第一实施方式的光源装置100的描述基本均可以适用于所述第三实施方式的光源装置300，二者的区别主要在于：所述光源装置300还包括补充光源310，所述补充光源310对应313引导元件设置，所述补充光源310用于发出第一补充光及/或第二补充光以拓宽所述光源装置300的色域，所述第一补充光及/或所述第二补充光经由所述引导元件313引导至合光元件315，所述合光元件315将所述第一补充光及/或所述第二补充光引导至出光通道，其中，所述第一补充光与所述第一光颜色相同，所述第二补充光与所述第二光颜色相同，具体来说，所述补充光源310可以包括激光器，所述第一补充光及/或第二补充光包括激光，其中，所述第一补充光可以为绿激光，所述第二补充光可以为红激光，从而所述补充光源310可以包括发出绿激光的第一补充光源310a及发出红激光的第二补充光源310b。所述引导元件313可以将所述第一补充光及/或第二补充光透射至所述合光元件315，所述合光元件315可以进一步将所述第一补充光及/或第二补充光透射至所述出光通道。具体地，所述引导元件313可以具有第一区域313a及第二区域313b，所述第二区域313b可以位于所述第一区域313a外围，所述第二区域313b可以将所述第一光与所述第二光反射至所述合光元件315，所述第一区域313a可以将所述第一补充光及/或第二补充光透射至所述合光元件315。
进一步地，本实施方式中，所述光源装置300还包括散射及消散斑装置311及聚光透镜312，所述补充光源311发出的所述第一补充光及/或第二补充光经由所述散射及消散斑装置311及聚光透镜312被提供至所述引导元件313。
可以理解，在变更实施方式中，所述第一补充光及/或所述第二补充光也可以对应所述分光片304或所述引导元件309设置，从而经由所述分光片304及所述引导元件309或所述引导元件引导至所述合光元件315，所述合光元件315将所述第一补充光及/或所述第二补充光反射至所述出光通道；或者所述第一补充光源310a与所述第二补充光源310b可以设置在不同位置，如一个对应所述分光片304设置，另一个对应所述引导元件309或313设置，只要通过所述分光片304及/或引导元件309或313可以将所述第一补充光及/或所述第二补充光引导至所述出光通道即可。
具体来说，相较于第一实施方式，所述第三实施方式中，所述光源装置300进一步包括所述补充光源310，所述补充光源310发出补充光拓宽所述光源装置300的色域，使得所述光源装置300可以满足更高的色域标准。此外，激发光源301、收集透镜系统302、匀光装置303、第一色轮306、第二色轮307、透镜系统305、308等与第一实施方式中的对应元件基本相同，此处就不再赘述。
请参阅图10，图10是本发明第四实施方式的光源装置400的结构示意图。所述光源装置400与第一实施方式的光源装置100大致相同，也就是说，上述对所述第一实施方式的光源装置100的描述基本均可以适用于所述第四实施方式的光源装置400，二者的区别主要在于：第一修色片412位于第一色轮406与所述第二色轮407之间，所述第一色轮406还包括对应所述第一修色片412的透射区406-2，分光片404发出的激发光经由所述透射区406-2引导至所述第一修色片412，所述第一修色片412还接收第二色轮407发出的第二光且发出的所述修色后的第二光经由所述透射区406-2引导至所述分光片404。进一步地，所述透射区406-2可以为设置有增透膜的玻璃，用于平衡所述第一色轮406上的重量分布且提高透射率来减少光损失，可以理解，所述透射区406-2与第一实施方式中的第一修色片106-2的位置对应。
具体来说，所述第四实施方式中，所述第一修色片412设置于所述两个色轮406与407之间，在所述第一修色片412形成的所述第二光的光斑相较于在第一实施方式中在所述第一色轮106的第一修色区形成的光斑的发散角较小，特别是，所述第一修色片412位于所述两个色轮406、407之间的两个透镜系统405与405之间，其修色效果会比较好，同时，所述第一修色片412的制造也相对较为容易。此外，激发光源401、收集透镜系统402、匀光装置403、第二色轮407、透镜系统405、408、引导元件409、410、合光元件411等与第一实施方式中的对应元件可以基本相同，此处就不再赘述。
请参阅图11、图12及图13，图11是本发明第五实施方式的光源装置500的结构示意图，图12是图11所示的第一色轮的结构示意图，图13是图11所示的第二色轮的结构示意图。所述光源装置500与第一实施方式的光源装置100大致相同，也就是说，上述对所述第一实施方式的光源装置100的描述基本均可以适用于所述第五实施方式的光源装置500，二者的区别主要在于：第二色轮507还包括第三波长转换区507-4，所述第三波长转换区507-4用于接收激发光并进行波长转换产生第四光，第一修色片506-2还对应所述第三波长转换区507-4且用于接收所述第三波长转换区507-4发出的所述第四光且发出所述第四光，分光片504还用于将所述第四光经由第一光路引导至出光通道。具体地，所述第三波长转换区507-4可以设置有第三波长转换材料，如黄色荧光材料，所述第四光包括黄光，用于提高所述光源装置500发出的白光的白场亮度。可以理解，所述第一修色片506-2也可以滤除所述第四光中的部分光或者不进行滤除，使用者可以依据实际需要做设定。此外，第一色轮506、第一波长转换区506-1、第二波长转换区507-2、散热区507-1、光处理区507-3可以与第一实施方式中基本相同，此处就不再赘述。
请参阅图14，图14是本发明第六实施方式的光源装置600的结构示意图。所述光源装置600与第一实施方式的光源装置100大致相同，也就是说，上述对所述第一实施方式的光源装置100的描述基本均可以适用于所述第六实施方式的光源装置600，二者的区别主要在于：所述光源装置600还包括连接轴612，所述连接轴612连接第一色轮606与第二色轮607使得所述第一色轮606与所述第二色轮607同步旋转。
具体来说，所述第六实施方式中，由于所述两个色轮606、607通过连接轴连接于一体后，所述两个色轮606、607相当于一个结构特别的色轮，且所述两个色轮606、607可以共用一个马达，且可以同步旋转，减小对两个色轮606、607同步旋转控制上的难度。此外，激发光源601、收集透镜系统602、匀光装置603、第一色轮606、第二色轮607、透镜系统605、608、引导元件609、610、合光元件611等与第一实施方式中的对应元件可以基本相同，此处就不再赘述。
本发明还提供一种显示设备，所述显示设备可以应用于投影机、LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)显示等，所述显示设备可以包括光源装置、空间光调制器及投影镜头，所述光源装置采用上述实施方式中的括光源装置100、200、300、400、500、600及其变更实施方式的括光源装置。所述空间光调制器用于依据所述光源装置发出的光及输入图像数据调制图像而输出图像光，所述投影镜头用于依据所述图像光进行投影而显示投影图像。采用上述实施方式中的括光源装置100、200、300、400、500、600及其变更实施方式的包括光源装置的显示设备，具有亮度较高、结构紧凑、体积较小等技术效果。
另外，可以理解，本发明上述实施方式中的光源装置100、200、300、400、500、600及其变更实施方式的光源装置还可以用于舞台灯系统、车载照明系统及手术照明系统等，并不限于上述的显示设备。
可以理解，上述各个实施方式中，所述各种元件(如分光元件、引导元件及合光元件)对各种光的“引导”可以为“透射式”，也可以为“反射式”，通过波长分光/合光、偏振分光/合光、及/或区域分光/合光等均可以实现，因不能一一穷举各种变更实施方式，此处就不再一一赘述各种变更实施方式，但是，所属领域的一般技术人员基于本案记载的内容完成可以完成多种变更实施方式，来实现对所述各种光的“引导”。
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 (18)

1.一种光源装置，其特征在于：所述光源装置包括激发光源、位于所述激发光源发出的激发光的光路上的依序设置的两个色轮、第一修色片，所述两个色轮包括第一色轮、第二色轮，所述第一色轮包括第一波长转换区，所述第二色轮包括第二波长转换区与光处理区，
所述激发光源用于发出激发光，所述第一波长转换区用于接收所述激发光并进行波长转换产生第一光，所述第二波长转换区用于接收所述激发光并进行波长转换产生第二光，所述第一修色片位于所述第一色轮与所述第二色轮之间或位于所述第一色轮上，所述第一修色片对应所述第二波长转换区且用于接收所述第二波长转换区发出的所述第二光并滤除所述第二光中的部分以对所述第二光进行修色，所述光处理区还用于接收所述激发光并发出第三光，所述第一光、所述修色后的第二光及所述第三光被引导至出光通道。
2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：所述第一修色片还对应所述光处理区，所述第一修色片还接收所述激发光源发出的激发光并将接收到所述激发光引导至所述第二色轮的第二波长转换区及光处理区。
3.如权利要求2所述的光源装置，其特征在于：所述光源装置还包括分光片，所述分光片位于所述激发光源与所述第一色轮之间，所述分光片接收所述激发光源发出的激发光并将所述激发光提供至所述第一色轮，所述第一修色片发出的所述修色后的第二光至所述分光片，所述分光片还用于将所述修色后的第二光经由第一光路引导至所述出光通道，所述光处理区朝向远离所述第一色轮的方向发出所述第三光，且所述第三光经由不同于所述第一光路的第二光路被引导至所述出光通道。
4.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于：所述第一波长转换区发出所述第一光至所述分光片，所述分光片还用于将所述第一光经由所述第一光路引导至所述出光通道。
5.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于：所述第二色轮还包括第二修色区，所述第二修色区对应所述第一波长转换区且用于接收所述第一波长转换区发出的所述第一光并滤除所述第一光中的部分以对所述第一光进行修色，所述修色后的第一光被引导至出光通道。
6.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于：所述第二色轮还包括第三波长转换区，所述第三波长转换区用于接收所述激发光并进行波长转换产生第四光，所述第一修色片还对应所述第三波长转换区且用于接收所述第三波长转换区发出的所述第四光且发出所述第四光，所述分光片还用于将所述第四光经由所述第一光路引导至出光通道，所述第四光包括黄光。
7.如权利要求3项任意一项所述的光源装置，其特征在于：所述第一修色片为位于所述第一色轮上的第一修色区。
8.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于：所述第一色轮还包括对应所述第一修色片的透射区，所述第一修色片位于所述第一色轮与所述第二色轮之间，所述分光片发出的激发光经由所述透射区引导至所述第一修色片，所述第一修色片发出的所述修色后的第二光经由所述透射区引导至所述分光片。
9.如权利要求8所述的光源装置，其特征在于：所述透射区设置有增透膜。
10.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于：所述光源装置还包括引导元件及合光元件，所述引导元件用于将所述分光片发出的第二光、所述第一光及/或所述光处理区发出的第三光引导至所述合光元件，所述合光元件用于将接收到的所述第一光、第二光及第三光进行合光并引导至所述出光通道。
11.如权利要求10所述的光源装置，其特征在于：所述光源装置还包括补充光源，所述补充光源对应所述引导元件或分光片设置，所述补充光源用于发出第一补充光及/或第二补充光以拓宽所述光源装置的色域，所述第一补充光及/或所述第二补充光经由所述分光片或所述引导元件引导至所述合光元件，所述合光元件将所述第一补充光及/或所述第二补充光引导至所述出光通道，其中，所述第一补充光与所述第一光颜色相同，所述第二补充光与所述第二光颜色相同。
12.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于：所述光源装置还包括中继透镜系统及匀光装置，所述中继透镜系统及所述匀光装置位于所述激发光源与所述分光片之间；所述光源装置还包括透镜系统，所述透镜系统位于所述分光片与所述第一色轮之间、所述第一色轮与所述第二色轮之间、所述第二色轮的光处理区远离所述第一色轮的一侧且用于对光线进行收集与准直。
13.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：所述光处理区为散射区，所述光处理区接收所述激发光并对所述激发光进行散射，所述散射后的所述激发光作为所述第三光。
14.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：所述第二色轮还包括散热区，所述散热区的位置对应所述第一波长转换区。
15.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：所述第一色轮和所述第二色轮的中心轴在同一直线上，且所述第一色轮和所述第二色轮同步旋转。
16.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：所述光源装置还包括连接轴，所述连接轴连接所述第一色轮与所述第二色轮使得所述第一色轮与所述第二色轮同步旋转。
17.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于：所述第一光为绿光，所述第二光为红光，所述第三光为蓝光；或者所述第一光为红光，所述第二光为绿光，所述第三光为蓝光。
18.一种显示设备，所述显示设备包括光源装置，其特征在于：所述光源装置采用如权利要求1-17项任意一项所述的光源装置。
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Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020109821A1 (en) * 2001-02-09 2002-08-15 Reflectivity, Inc., A California Corporation Projection display with multiply filtered light
JP2006064730A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Nec Viewtechnology Ltd 照明装置及び投写型表示装置
JP2007057848A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Sharp Corp 倍率色収差補正方法及びプロジェクタ
CN1981539A (zh) * 2004-07-06 2007-06-13 汤姆森特许公司 大屏幕数字图像投影仪
JP2010204565A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Sanyo Electric Co Ltd 投射型映像表示装置
CN101988630A (zh) * 2009-07-31 2011-03-23 深圳市光峰光电技术有限公司 舞台灯光照明系统及其提供高亮度白光的方法
CN102645822A (zh) * 2011-11-28 2012-08-22 深圳市光峰光电技术有限公司 投影装置及其控制方法
US20130088690A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Benq Corporation Light source module and projector using the same
CN103062672A (zh) * 2011-10-21 2013-04-24 中强光电股份有限公司 照明系统与投影装置
CN203786454U (zh) * 2014-01-08 2014-08-20 扬明光学股份有限公司 照明系统及投影装置
CN104020634A (zh) * 2013-03-01 2014-09-03 欧司朗有限公司 具有泵浦光源和至少两个荧光材料轮的照明装置
CN104081114A (zh) * 2012-01-27 2014-10-01 欧司朗有限公司 具有荧光材料轮的发光装置
CN104298059A (zh) * 2014-10-20 2015-01-21 海信集团有限公司 一种激光光源和投影显示装置
CN104298057A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 海信集团有限公司 光源组件及投影仪
WO2016058816A1 (de) * 2014-10-17 2016-04-21 Osram Gmbh Lichtmodul für eine beleuchtungsvorrichtung, leuchtstoffrad für ein entsprechendes lichtmodul und optisches system
CN206321930U (zh) * 2016-12-09 2017-07-11 深圳市光峰光电技术有限公司 色轮组件、光源装置及投影设备
US20170371150A1 (en) * 2016-06-27 2017-12-28 Carl Zeiss Ag Illumination device for a projector comprising a light modulator
CN107703705A (zh) * 2016-08-09 2018-02-16 深圳市光峰光电技术有限公司 光源系统及投影设备
CN207232511U (zh) * 2017-04-10 2018-04-13 美题隆精密光学（上海）有限公司 组合轮及包括组合轮的装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5842162B2 (ja) * 2011-03-23 2016-01-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光源装置及びそれを用いた画像表示装置
CN108255006B (zh) * 2015-12-18 2020-03-24 海信集团有限公司 一种扩散片

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020109821A1 (en) * 2001-02-09 2002-08-15 Reflectivity, Inc., A California Corporation Projection display with multiply filtered light
CN1981539A (zh) * 2004-07-06 2007-06-13 汤姆森特许公司 大屏幕数字图像投影仪
JP2006064730A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Nec Viewtechnology Ltd 照明装置及び投写型表示装置
JP2007057848A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Sharp Corp 倍率色収差補正方法及びプロジェクタ
JP2010204565A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Sanyo Electric Co Ltd 投射型映像表示装置
CN101988630A (zh) * 2009-07-31 2011-03-23 深圳市光峰光电技术有限公司 舞台灯光照明系统及其提供高亮度白光的方法
US20130088690A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Benq Corporation Light source module and projector using the same
CN103062672A (zh) * 2011-10-21 2013-04-24 中强光电股份有限公司 照明系统与投影装置
CN102645822A (zh) * 2011-11-28 2012-08-22 深圳市光峰光电技术有限公司 投影装置及其控制方法
CN104081114A (zh) * 2012-01-27 2014-10-01 欧司朗有限公司 具有荧光材料轮的发光装置
CN104020634A (zh) * 2013-03-01 2014-09-03 欧司朗有限公司 具有泵浦光源和至少两个荧光材料轮的照明装置
CN104298057A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 海信集团有限公司 光源组件及投影仪
CN203786454U (zh) * 2014-01-08 2014-08-20 扬明光学股份有限公司 照明系统及投影装置
WO2016058816A1 (de) * 2014-10-17 2016-04-21 Osram Gmbh Lichtmodul für eine beleuchtungsvorrichtung, leuchtstoffrad für ein entsprechendes lichtmodul und optisches system
CN104298059A (zh) * 2014-10-20 2015-01-21 海信集团有限公司 一种激光光源和投影显示装置
US20170371150A1 (en) * 2016-06-27 2017-12-28 Carl Zeiss Ag Illumination device for a projector comprising a light modulator
CN107703705A (zh) * 2016-08-09 2018-02-16 深圳市光峰光电技术有限公司 光源系统及投影设备
CN206321930U (zh) * 2016-12-09 2017-07-11 深圳市光峰光电技术有限公司 色轮组件、光源装置及投影设备
CN207232511U (zh) * 2017-04-10 2018-04-13 美题隆精密光学（上海）有限公司 组合轮及包括组合轮的装置

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