CN111856860B - 光源系统和显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明揭露了一种光源系统和显示设备，包括分别发出第一光和第二光的第一光源和第二光源；波长转换装置，用于对所述第一光进行波长转换并得到第三光；第一分光器，包括第一区域和第二区域，所述第一分光器时序运动以使所述第一区域和所述第二区域依次位于预设光路上，所述第一区域用于引导所述第一光至所述波长转换装置，及用于引导所述第二光至第一合光器件，所述第二区域用于引导的所述第一光至所述第一合光器件，所述第一分光器的一侧表面用于对出射至所述第一合光器件的第一光和第二光进行匀光；以及所述第一合光器件，用于引导所述第二区域出射的第一光、所述第一区域出射的第二光及所述波长转换装置出射的第三光沿同一光路出射得到照明光。

Description

光源系统和显示设备

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种光源系统和显示设备。

背景技术

对于使用激光荧光混合光源的双片式DMD投影系统来说，光源通常分时地呈现蓝光和黄光两种基色光，传统技术中通常使用蓝色激光照射色轮，色轮上分区设置有黄色荧光粉区和散射区，当色轮转动时，蓝色激光在黄色荧光粉区激发黄色荧光，在散射区透射出射蓝光，蓝色激光作为蓝光显示时透射波长转换装置会带来光学损失，且经过的光学元件较多，蓝光的光效受到影响。黄光进入光机后黄光分光为红光和绿光，红光和绿光分别进入两个DMD被同时处理。蓝光根据产品的实际需求选用相应的DMD进行调制。

激光激发荧光粉产生的黄色荧光利用率高，然而，随着黄光利用率的提升，在配比为同样色坐标的白光的情况下需要的蓝光也随之变多，便存在蓝光不足的问题。

如图1所示的黄色荧光光谱中，黄色荧光a分光得到的绿色荧光c较红色荧光b偏少，配比为白光时为保证白光色坐标必须滤掉多余的绿色荧光，如此导致黄色荧光的光效变低。此外，由于荧光光谱较宽，黄色荧光分光后得到的红色荧光和绿色荧光的色纯度较低，投影显示的色域范围较小，不适用于激光电视和数字影院等色域要求高的应用场合。

发明内容

本发明第一方面提供一种光源系统，包括：

第一光源，用于发出第一光；

第二光源，用于发出第二光；

波长转换装置，用于对所述第一光进行波长转换并得到第三光；

第一分光器，包括第一区域和第二区域，所述第一分光器时序运动以使所述第一区域和所述第二区域依次位于预设光路上，所述第一区域用于引导所述第一光至所述波长转换装置，以及用于引导所述第二光至第一合光器件，所述第二区域用于引导的所述第一光至所述第一合光器件，所述第一分光器的一侧表面用于对出射至所述第一合光器件的第一光和第二光进行匀光；以及

所述第一合光器件，用于引导所述第二区域出射的第一光、所述第一区域出射的第二光及所述波长转换装置出射的第三光沿同一光路出射得到照明光。

本发明第二方面提供了一种显示设备，所述显示设备包括上述光源系统。

本发明提供的光源系统和显示设备通过第一分光器对第一光源发出的第一光时序分光，使第一光分别作为照明光及作为波长转换装置的入射光激发产生组成照明光的第三光，提高了光源系统和显示设备的光效，第二光源的发出的第二光扩展了投影系统的色域范围。第一光作为照明光时经第一分光器件分光及匀光后可直接作为照明光出射，光程较短，相比传统技术无需经过波长转换装置进行分光及消散斑，降低了光路传播路径上的损耗；第二光进入了与第一光相同的第一分光器进行引导及进行匀光，使得光路更加紧凑，光源系统的光学器件尽可能地少。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例/方式技术方案，下面将对实施例/方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例/方式，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为黄色荧光光谱曲线。

图2为本发明第一实施例提供的光源系统的结构示意图。

图3为本发明第一实施例提供的光源系统中第一分光器的结构示意图。

图4为本发明第一实施例提供的光源系统中第一分光器的第一区域运动到预设光路时的光路示意图。

图5为本发明第一实施例提供的光源系统中第一分光器的第二区域运动到预设光路时的光路示意图。

图6为本发明第一实施例提供的光源系统中第一合光器件的正面结构示意图。

图7为本发明第一实施例提供的光源系统中第一合光器件的剖面结构示意图。

图8为本发明第一实施例提供的光源系统中第一合光器件出射的荧光在出光光路上任一虚拟成像平面可接收到的光斑的示意图。

图9为本发明第二实施例提供的光源系统的结构示意图。

图10为本发明第三实施例提供的光源系统的第一分光器的第一区域的剖面结构示意图。

图11为本发明第四实施例提供的光源系统的结构示意图。

图12为本发明第五实施例提供的光源系统的结构示意图。

图13为本发明第六实施例提供的光源系统的结构示意图。

图14为本发明第六实施例提供的光源系统的第一合光器件的剖面结构图。

图15为本发明第七实施例提供的显示设备的结构示意图。

主要元件符号说明

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

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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，所描述的实施例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做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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明提供的光源系统中第一光源发出的第一光经波长转换装置后产生的第三光和第二光源发出的第二光在第一合光器件上进行合光，有利于校正照明光包含的各基色光的色纯度和比例，第二光源的发出的第二光有利于扩展照明光的色域范围。第二光进入了与第一光相同的第一分光器进行引导及进行匀光，使得光路更加紧凑，光源系统的光学器件尽可能地少。本发明提供的显示设备可为投影显示设备，例如工程投影机、影院投影仪等，本发明提供的光源系统可应用于上述显示设备之中。

第一实施例

请参阅图2，本发明第一实施例提供的光源系统100包括第一光源111、第二光源112、波长转换装置150以及第一分光器120。其中第一光源111，用于发出第一光；第二光源112，用于发出第二光；波长转换装置150，用于对第一光进行波长转换并得到第三光，第三光相比第二光具有较宽的波长范围；第一分光器120，用于对第一光源111发出的第一光进行时序分光，以及用于引导所述第二光与部分第一光以相同的光路出射。

本实施例中，第一光源111为蓝色激光光源，发出蓝色激光作为第一光，第一光经聚光透镜汇聚入射至第一分光器120；第二光源112包括红色激光器和绿色激光器，分别发出红色激光和绿色激光，红色激光和绿色激光合光后得到黄色激光作为第二光，第二光经聚光透镜汇聚入射至第一分光器120。在其他实施例中，第一光源111和第二光源112的种类不局限于激光光源，第一光源111和第二光源112还可以为发光二极管光源、弧光灯光源等。在其他实施例中，第二光源112可仅出射红光或仅出射绿光，可校正照明光中红光或绿光的比例；第一光源111的颜色不局限于蓝色、第二光源112中激光器的颜色不局限于红色和绿色，第一光源111和第二光源112还可发出橙色、紫色、黄色等颜色光。可以理解，第一光源111和第二光源112中激光器的颜色和数目可根据实际需求进行调整。第一光源111和第二光源112分别设置在第一分光器120的两侧。第一分光器120包括相对设置的第一表面120a和第二表面120b，具体地，本实施例中第一表面120a为抛光面，第二表面120b为散射面，散射面可以对入射到该面的第一光和第二光进行匀光。第一分光器120还至少包括第一区域121和第二区域122，第一区域121和第二区域122分别时序地位于预设光路上。第一区域121用于反射第一光至波长转换装置150以及用于反射第二光，第二区域122用于透射第一光，使透射第二区域122的第一光和被第一区域121反射的第二光沿同一光路出射得到照明光。

请参阅图3，本实施例中第一分光器120包括一圆盘，第一区域121和第二区域122设置于所述圆盘上。本实施例中第一分光器120还包括第一驱动单元，所述第一驱动单元用于驱动所述圆盘周期性旋转，使得第一区域121和第二区域122时序地位于第一光和第二光的光路上。在其它实施例中，第一分光器120可例如为片状结构，所述第一驱动单元控制第一分光器120的倾斜角度，以使第一光和第二光入射至第一分光器120的不同区域从而实现分光；第一分光器120还例如为光栅结构。具体地，请一并参阅图4和图5，第一区域121的第一表面120a镀有高反膜123，第一区域121的第二表面120b镀有增透膜124a，第二区域122的第一表面120a和第二表面120b均分别镀有增透膜124b和增透膜124c。请参阅图4，当第一区域121旋转到第一光和第二光的光路上时，第一光源111发出的第一光经第一区域121的第一表面120a上的高反膜123反射至波长转换装置150以激发产生第三光，同时第二光源112发出的第二光从第一区域121的第二表面120b入射，并被第一区域121的第一表面120a上的高反膜123反射，进而自第一区域121的第二表面120b出射。请参阅图5，当第二区域122旋转到第一光的光路上时，第一光源111发出的第一光先后透射第二区域122的增透膜124b、第一表面120a、第二表面120b、增透膜124c后，与自第一区域121的第二表面120b出射的第二光以相同的光路出射，同时第二光源112不发光。

在另一实施例中第一分光器120包括一圆盘，第一区域121和第二区域122设置于所述圆盘上。第一区域121的第一表面120a设有反射层，第一区域121的第二表面120b包括两个子区域，分别为第一子区域和第二子区域，第一子区域用于将第二光中的红光进行散射并引导出射，第二子区域用于将第二光中的绿光进行散射并引导出射。该第一分光器120可以将第二光源112出射的第二光中包括的红光和绿光进行时序出射，以使该光源系统适应于一片光调制器的设计。当第二光源112包括红光光源和绿光光源时，在上述的各个实施例的基础上，也可以控制第二光源112中红光和绿光打开的时序，以使红光和绿光时序出射，以方便一片光调制器时序调制红光和绿光。在该光源系统对应一片光调制器时波长转换装置150可以采用本实施例中的结构出射黄色荧光作为第三光。当然，波长转换装置150也可以采用其它结构，例如，波长转换装置150包括第一波长转换区和第二波长转换区，在第一光的激发下，分别产生第一受激光和第二受激光，第一受激光和第二受激光时序进入光调制器进行调制。

在实际应用中，入射至第一分光器120的第一区域121和第二区域122的交界区域的第一光和第二光的光斑非常小，为保证光源系统100的光效，可将所述交界区域与所述圆盘的中心形成的开口根据实际需求做小。本实施例中第一光源111发出的第一光与第二光源112发出的第二光分别以45度角度入射至第一分光器120。

请参阅图4，由于实际工艺过程中散射面对入射角度较大的入射光的透过率难以接近100％，因此第二光入射至第一区域121的第二表面120b时，少量第二光在第二表面120b被反射，剩余的第二光透射第二表面120b后在第一表面120a被反射，第一表面120a反射回的第二光再透射第二表面120b后出射，同时存在少量第二光再被第二表面120b反射回第一表面120a，以此类推，第一分光器120的第二表面120b最终可出射多束第二光，经计算最先出射的三束第二光的能量占比约为99％，其中有一束为第二光入射至第一表面120a被反射后透射第二表面120b出射的，该束第二光集中了入射的第二光的大部分能量；除此以外还有两束出射的第二光是由于第二光被第二表面120b反射得到的，之后第二光被第二表面120b反射得到的出射光束的能量逐渐变小。因此，第二表面120b出射的多束第二光中能量占比较大的光束都可被利用起来，提升了第一分光器120的第二表面120b出射的第二光的光效。另外，由于第二光在第一分光器120上两次经过第二表面120b(散射面)，有利于提升第二光(黄色激光)的消散斑效果。

光源系统100还包括控制装置，所述控制装置与第一分光器120电连接以控制所述第一驱动单元驱动第一分光器120上的第一区域121和第二区域122周期性运动，使得第一区域121和第二区域122周期性位于第一光和第二光的光路上。另外，所述控制装置还分别与第一光源111和第二光源112电连接，使得第一区域121运动至预设光路上时，所述控制装置控制第一光源111和第二光源112发出第一光和第二光，以及第二区域122运动至预设光路上时，所述控制装置控制第一光源111发出第一光。

请再参阅图2，波长转换装置150用于对第一分光器120出射的第一光进行波长转换并得到第三光。本实施例中，波长转换装置150为色轮，本实施例中波长转换装置150上涂覆有黄色荧光粉，当第一分光器120的第一区域121位于第一光的光路上时，第一区域121的第一表面120a出射的第一光入射至波长转换装置150，激发黄色荧光粉产生黄色荧光作为第三光。

本实施例中波长转换装置150还包括第二驱动单元，所述控制装置还用于控制所述第二驱动单元驱动波长转换装置150，使第二驱动单元转动以达到散热的目的，避免荧光粉因热量积聚过多导致的荧光转换效率下降。在其他实施例中，波长转换装置150上可涂覆其他颜色的荧光粉，例如红色、绿色、蓝色、橙色等，波长转换装置150上的区段可以为一段、两段、三段、四段等，具体可根据实际情况进行选择。例如，当波长转换装置设置为一段时，其上可以设置黄色荧光粉或者橙色荧光粉；当波长转换装置设置为两段时，其中一段可以设置为红色荧光粉，另一段设置为绿色荧光粉，或者，其中一段设置为黄色荧光粉，另一段设置为绿色荧光粉。当波长转换装置150上设置两段或两段以上时，在相邻的两段的交界处，控制装置控制光源关闭，以避免光照射在交界处出现两种颜色的光。

请一并参阅图2、图6和图7，光源系统100还包括第一合光器件130，第一合光器件130包括第三区域131和第四区域132，第三区域131和第四区域132相邻设置，本实施例中第三区域131包围第四区域132。第三区域131用于透射波长转换装置150产生的第三光，第四区域132用于引导第一分光器120出射的第一光、第二光与第三光沿同一光路出射。具体地，第一合光器件130包括相对设置的第三表面130a和第四表面130b，第三区域131的第三表面130a和第四表面130b分别设置有增透膜134a和增透膜134b，第四区域132的第四表面130b设置有高反膜133b。波长转换装置150发出的第三光先后透射第三区域131的增透膜134a、第三表面130a、第四表面130b、增透膜134b后出射，第一分光器件120先后出射的第一光和第二光经第四区域132的第四表面130b上的高反膜133b反射后出射，进而与第三区域131出射的第三光进行合光形成照明光。在一种实施方式中，第四区域132的第三表面130a设置有高反膜133a，用于进一步对透射第四区域132的第四表面130b的少量第一光和第二光进行反射。

在一种实施例中，第一合光器件130的第四区域132可用于透射所述第二光源112发出的第二光，第三区域131可用于反射波长转换装置150发出的第三光，经第一合光器件130透射的第二光和反射的第三光合光后出射。请再参阅图2，本实施例中，第一分光器120的第一表面120a出射的第一光入射至匀光元件220进行匀光，匀光元件220可为光棒、复眼或散射片。经匀光后的第一光被反射元件231引导至中继透镜213，第一光经中继透镜213的补偿后入射至二向色片140。在其他实施例中，匀光元件220、反射元件231和所述中继透镜213可根据实际需要进行删减。

光源系统100还包括设置于波长转换装置150和第一合光器件130之间的二向色片140，二向色片140用于透射波长转换装置150产生的第三光(黄色荧光)以及反射第三光中掺杂的未被吸收的第一光(蓝色激光)。在实际工艺中二向色片140对蓝色激光的反射率可达99％以上，故而自二向色片140出射的蓝色激光对黄色荧光的色坐标影响较小。波长转换装置150产生的黄色荧光被光收集组件151收集后投射至二向色片140，黄色荧光透射二向色片140后在第一合光器件130所在的平面形成中间像A。黄色荧光在第一合光器件130的第三区域131透射，自第一分光器120的第二表面120b出射的第二光(黄色激光)经过中继透镜211和中继透镜212后与第一合光器件130出射的黄色荧光进行合光。

请参阅图8，图中无荧光分布区域S1对应的方框区域是由于第一合光器件130的第四区域132对荧光的遮挡形成的，该方框区域对应于第二光的分布区域。当自第一合光器件130出射的荧光在任一虚拟成像平面上接收到的光斑扩展范围为半径较小的分界线A1内时，荧光的光学扩展量对应的分布区域为除S1区域以外分界线A1所包围的区域；当光斑的扩展范围为半径较大的分界线A2内时，荧光的光学扩展两对应的分布区域为除S1区域以外分界线A2所包围的区域，此时荧光经过第一合光器件130后的光损失减小。可以理解，当荧光在中间像A处的光学扩展量对应的面分布增大时，可降低第三光透过第一合光器件130时被第四区域132遮挡造成的荧光损失，因此可通过在设计第三光的光路时允许黄色荧光投射至中间像A处的面分布和角分布有一定程度的光学扩展量稀释，从而使第三光和第二光进行光学扩展量合光以减少第三光的损失，进而提升第三光的光效。

光源系统100还包括匀光组件160，匀光组件160用于对第一合光器件130出射的第三光、第一光和第二光混合后的照明光进行匀光，匀光后的照明光自光源系统100出射。本实施例中，匀光组件160包括中继透镜161和复眼162，自第一合光器件130出射的黄色荧光、黄色激光和蓝色激光合光后经中继透镜161入射至复眼162。在实际应用中，还可以通过对中继透镜161的器件选择、参数选取进行优化以保证入射至复眼162的光学扩展量守恒较好。

可以理解，当第一分光器120的第一区域121位于第一光和第二光的光路上时，第一光激发产生的黄色荧光和第二光(黄色激光)合光，相比于只使用第一光源111的光源系统，增加第二光源112可校正光源系统100的出射光束中红光和绿光的比例，有利于提高红光和绿光的色纯度且扩展了光源系统100的出射光束形成的显示图像的色域范围；当第一分光器120的第二区域122位于第一光的光路上时，第一光源111产生的蓝色激光经过转动的第一分光器120的第二表面120b(散射面)出射，相比于静止的散射面转动的第一分光器120的第二表面120b(散射面)具有更好的消散斑效果。当第一分光器120的第一区域121和第二区域122的周期性运动足够快时，由于人眼存在视觉暂留现象(即光进入人眼产生的视觉在光停止作用后仍保留一段时间)，人眼可接收到光源系统100先后出射的黄色荧光、黄色激光和蓝色激光时序合光形成照明光。

第二实施例

请参阅图9，本发明第二实施例提供的光源系统200与光源系统100的主要区别在于：波长转换装置150还可为固定式荧光片，例如使用无机材料(例如陶瓷)的黄色荧光粉片，有利于在可承受较高温度的前提下减小光源系统200的体积。

第三实施例

请参阅图10，本发明第三实施例提供的第一分光器120A与第一分光器120的主要区别在于：第一分光器120A的第一区域121的第二表面120b镀有用于反射蓝色激光且透射黄色激光的分光膜125，使得第一分光器120A的第一区域121的第二表面120b反射第一光源111发出的第一光，有利于减小第一光透射第一区域121后对第一区域121出射的第二光的色坐标造成影响。

在实际应用过程中，第一光源111发出的第一光入射至第一表面120a(抛光面)被反射时，少量第一光会透射第一分光器120A，例如第一表面120a的高反膜123对第一光的反射率约为98.5％，约有1.5％的蓝色激光会透射第一分光器120A。但由于蓝色激光坐标在色域图中的x值和y值较小，1.5％的蓝色激光对第一分光器120A同时出射的第二光的色坐标影响较大，大约会导致0.08的色坐标偏差，这远远超过了DCI色域标准的公差范围，影响了光源系统100的出射光束的显示质量，本实施例提供的光源系统300有利于减少蓝色激光对黄色激光的色坐标的影响。

第四实施例

请参阅图11，本发明第四实施例提供的光源系统300与光源系统100的主要区别在于：匀光组件160包括透镜组163和光棒164，自第一合光器件130出射的黄色荧光、黄色激光和蓝色激光合光后经透镜组163汇聚进入光棒164进行匀光。

第五实施例

请参阅图12，本发明第五实施例提供的光源系统400与光源系统300的主要区别在于：光源系统500还包括偏振装置170，偏振装置170可设置于照明光的出光光路上，用于将入射的所述第一光、所述第二光和所述第三光转换为具有一种或两种偏振态的光束出射形成所述照明光，本实施例中偏振装置170为偏振分光器(Polarization Beam Splitter，PBS)，设置于所述光棒的入光处，用于将第一合光器件130出射的具有非偏振态的黄色荧光转换为传播方向相互垂直的两束线偏振光出射。由于PBS在平行光路或会聚角较小的会聚光路中具有较好的偏振分光效果，故而本实施例更适用于会聚角较小的照明光光路。可以理解，在其他实施例中，偏振装置170还例如为偏振光转换器(Polarization conversionsystem，PCS)，用于将入射的照明光转换为具有一种偏振态的光束出射，有利于提高照明光的利用率。本实施例可应用于3D显示。

第六实施例

请参阅图13，本发明第六实施例提供的光源系统500与光源系统100的主要区别在于：二向色片141设置于第一分光器120的出光光路上，同时还设置于波长转换装置150的入光光路及出光光路上，用于透射第一分光器120出射的第一光以及反射波长转换装置150产生的第三光。自第一分光器120的第一表面120a反射的第一光经过匀光元件220和中继透镜213后透射二向色片141，自二向色片141透射的蓝色激光入射至波长转换装置150激发产生黄色荧光，产生的黄色荧光经二向色片141反射后，被反射元件231和聚光透镜引导至第一合光器件130。

请参阅图14，本实施例中第一合光器件130的第三区域131的第三表面130a镀有用于透射第三光且反射掺杂在第三光中的第一光的分光膜135，二向色片141出射的黄色荧光入射至第一合光器件130后，第一合光器件130的第三区域131透射黄色荧光，并且反射掺杂在黄色荧光中未被吸收的蓝色激光，有利于避免未被荧光粉吸收的蓝色激光对黄色荧光的色坐标产生的影响。相比于第一实施例中黄色荧光经由二向色片140透射后入射至第一合光器件130，由于在实际应用过程中薄膜对黄色荧光的反射率可比对黄色荧光的透射率更高，因此本实施例中黄色荧光经由二向色片141反射后入射至第一合光器件130能够提高黄色荧光的光效。

第七实施例

请参阅图15，本发明第七实施例提供一种包括上述任意一种光源系统的显示设备10。以显示设备10为双片式DMD投影仪为例进行说明，显示设备10还包括第二分光器180，第二分光器180用于对光源系统100出射的照明光进行分光得到第四光和第五光。本实施例中光源系统100出射的黄色激光和黄色荧光经第二分光器分光后得到红光和绿光。显示设备10还包括第一光调制装置191和第二光调制装置192，本实施例中第一光调制装置191和第二光调制装置192为DMD芯片，第一光调制装置191和第二光调制装置192分别用于对第二分光器180出射的红光和绿光进行调制得到第二调制光和第三调制光，第一光调制装置191和第二光调制装置192中的至少一个对光源系统100出射的第一光进行调制得到第一调制光，第一调制光、第二调制光和第三调制光经第二合光器件181合光后投射出投影镜头800形成调制图像。

在一种实施例中，实施例一至实施例六所述的光源系统可应用于单片式投影仪中，此时第一分光器120中第一区域121的第二表面120b包括红光区和绿光区，当所述红光区位于所述第二光的光路上时，所述第二光源112发出红色激光作为补充光；当所述绿光区位于所述第二光的光路上时，所述第二光源112发出绿色激光作为补充光，红色补充光和绿色补充光先后经由第一区域121的第二表面120b与第一合光器件130的第二表面120b反射后时序地与照明光自光源系统100出射，以时序地进入同一片光调制器进行调制。

在一种实施例中，实施例一至实施例六所述的光源系统可应用于三片式DMD投影仪中，此时显示设备10还包括第三光调制装置(图未示)，自光源系统100出射的黄光经分光后得到红光和绿光，红光、绿光和蓝光分别进入第一光调制装置191、第二光调制装置192和所述第三光调制装置进行调制。

现有技术中双片式DMD投影系统通常在波长转换装置150上设置一散射区，使第一光源111直接透射波长转换装置150的散射区得到光源系统100出射的蓝色激光。本发明实施例提供的显示设备10相比上述现有技术，第一光源111发出的第一光无需透射波长转换装置150进行分光，而是通过在第一分光器120的不同区域发生透射和反射以产生两种光路，第一光经由第一分光器120消散斑后可直接作为照明光的组成光，减少了传统技术中第一光透射波长转换装置150带来的光学损失，提升了第一光(蓝光)的光效，有利于改善解决双片DMD投影系统中蓝光不足的问题。

本发明提供的光源系统中第二光源112发出的第二光和波长转换装置150产生的第三光经第一合光器件130后合光，有利于校正照明光包含的各基色光的色纯度和比例，扩展照明光的色域范围。

需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于第一实施例中的光源系统100的实施方案也可以相应地适用于第二实施例至第七实施例，为节省篇幅及避免重复，在此就不再赘述。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个装置也可以由同一个装置或系统通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种光源系统，其特征在于，包括：

第一光源，用于发出第一光；

第二光源，用于发出第二光；

波长转换装置，用于对所述第一光进行波长转换并得到第三光；

第一分光器，包括第一区域和第二区域，所述第一分光器时序运动以使所述第一区域和所述第二区域依次位于预设光路上，所述第一区域用于反射第一光，引导所述第一光至所述波长转换装置，以及用于反射第二光，引导所述第二光至第一合光器件，所述第二区域用于透射第一光，引导所述第一光至所述第一合光器件，所述第一分光器的一侧表面用于对出射至所述第一合光器件的第一光和第二光进行匀光；以及

所述第一合光器件，用于引导所述第二区域出射的第一光、所述第一区域出射的第二光及所述波长转换装置出射的第三光沿同一光路出射得到照明光。

2.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述第一分光器包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面为抛光面，所述第二表面为散射面。

3.如权利要求2所述的光源系统，其特征在于，所述第一区域的第一表面设置有高反膜，所述第一区域的第二表面设置有增透膜或用于反射所述第一光且透射所述第二光的分光膜，所述第二区域的第一表面和第二表面设置有增透膜。

4.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统还包括偏振装置，所述偏振装置设置于所述照明光的出光光路上，用于将入射的所述第一光、所述第二光和所述第三光转换为具有一种或两种偏振态的出射光。

5.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述第一合光器件包括第三区域和被所述第三区域包围的第四区域，所述第三区域用于引导所述波长转换装置发出的第三光出射，所述第四区域用于引导所述第一分光器出射的所述第一光和所述第二光与所述第三区域出射的第三光以同一光路出射形成所述照明光。

6.如权利要求5所述的光源系统，其特征在于，所述第一合光器件包括相对设置的第三表面和第四表面，所述第三区域的第三表面设置有增透膜或用于透射所述第三光且反射所述第一光的分光膜，所述第三区域的第四表面设置有增透膜，所述第四区域的第四表面设置有高反膜。

7.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统还包括二向色片，所述二向色片用于引导所述波长转换装置出射的第三光至所述第一合光器件，及引导所述波长转换装置出射的第一光重新入射所述波长转换装置，或

所述二向色片用于引导所述第一分光器出射的第一光至所述波长转换装置，及引导所述第三光至所述第一合光器件。

8.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统还包括匀光组件，所述匀光组件用于对所述照明光进行匀光，匀光后的所述照明光自所述光源系统出射。

9.如权利要求8所述的光源系统，其特征在于，所述匀光组件包括中继透镜和复眼，或包括透镜组和光棒。

10.如权利要求1-9任意一项所述的光源系统，其特征在于，所述波长转换装置为色轮或固定式荧光片。

11.如权利要求1-9任意一项所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一光源和所述第二光源电连接，当所述第一分光器的第一区域运动至所述预设光路上时，所述控制装置控制所述第一光源和所述第二光源分别发出所述第一光和所述第二光，当所述第二区域运动至所述预设光路上时，所述控制装置仅控制所述第一光源发出所述第一光。

12.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括如权利要求1-11任意一项所述的光源系统。

13.如权利要求12所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备还包括第二分光器，当所述第一区域位于所述预设光路上时，所述第二分光器用于对所述光源系统出射的所述照明光中的第二光和第三光进行分光得到第四光和第五光；当所述第二区域位于所述预设光路上时，所述第二分光器用于引导所述照明光中的第一光沿所述第四光或所述第五光的出光光路出射。

14.如权利要求13所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备还包括第一光调制装置和第二光调制装置，所述第一光调制装置和所述第二光调制装置分别用于对所述第四光和所述第五光进行调制得到第二调制光和第三调制光，所述光源系统出射的所述第一光经由所述第一光调制装置和所述第二光调制装置中的至少一个进行调制得到第一调制光，所述第一调制光、所述第二调制光和所述第三调制光合光后出射形成调制图像。

Images