CN113132698A - 光源装置和投影设备 - Google Patents
光源装置和投影设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113132698A CN113132698A CN201911414083.8A CN201911414083A CN113132698A CN 113132698 A CN113132698 A CN 113132698A CN 201911414083 A CN201911414083 A CN 201911414083A CN 113132698 A CN113132698 A CN 113132698A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- laser
- region
- light source
- fluorescent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3155—Modulator illumination systems for controlling the light source
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3161—Modulator illumination systems using laser light sources
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
本申请实施例提供了一种光源装置,包括光源、光学扩展组件以及合光组件,光源包括激光模组和荧光模组,激光模组用于发射激光光线,荧光模组用于发射荧光光线。光学扩展组件用于扩展激光光线的光学扩展量,使经扩展后的激光光线的光学扩展量与荧光光线的光学扩展量的差值小于或等于预设阈值。合光组件用于用于将荧光光线与经光学扩展组件扩展后的激光光线合光并出射。通过将光学扩展量小,能量较集中的激光线进行光学扩展,提高激光光线的光学扩展量,避免激光的热量过于集中,以免对光源装置中的零部件产生灼伤或者老化,提高光源装置的可靠性。同时,本申请实施例还提供了一种投影设备。
Description
技术领域
本申请涉及光源技术领域,具体涉及一种光源装置和投影设备。
背景技术
在投影显示中,按照投影显示使用的空间光调制器不同可以分为LCD投影显示、LCOS投影显示和DLP投影显示。透射式LCD显示器件和反射式硅基LCOS显示器件都是在偏振光下工作,白光光源为非偏振的自然光,不能直接照明这两种显示器件,因此需要借助起偏器件将自然光转变为偏振光。DLP投影显示系统的空间光调制器虽然不用要求为偏振光,但应用于3D显示时,如果从镜头出射的光进行偏振转换,会损失掉一半的光。
常用的起偏器件有PBS(Polarizing Beam Splitter,偏振分光棱镜)和PCS(polarization conversion system,偏振转换系统),偏振分光棱镜PBS能把入射的非偏振光分成两束垂直的线偏光。其中P偏振光完全通过,S偏振光以45度角被反射,出射方向与P光成90度角。偏振光转换器PCS是将多个PBS棱镜连接在一起,并在各个P光路处设置1/2玻片,将P偏振态光转换成S偏振态光,从而使得从偏振光转换器出射的光只有一种偏振态。由于各PBS之间、1/2玻片等需要使用胶粘接,而胶为有机材料不能耐受高温,温度过高时会加快胶的老化,从而会使得PCS的可靠性变差。
发明内容
本申请的目的在于提供一种光源装置和投影设备,能够避免激光光线的能量过于集中,降低光源装置中的零部件被激光光线损坏的可能性。
第一方面,本申请实施例提供了一种光源装置,包括光源、光学扩展组件以及合光组件,光源包括激光模组和荧光模组,激光模组用于发射激光光线,荧光模组用于发射荧光光线。光学扩展组件用于扩展激光光线的光学扩展量,使经扩展后的激光光线的光学扩展量与荧光光线的光学扩展量的差值小于或等于预设阈值。合光组件用于将荧光光线与经光学扩展组件扩展后的激光光线合光并出射。
在一些实施方式中,光学扩展组件包括匀光组件和透镜,匀光组件用于匀化激光模组发射的激光光线,透镜用于汇聚匀化后的激光光线并出射。
在一些实施方式中,光学扩展组件还包括反射镜,反射镜用于反射汇聚后的激光光线至合光组件。
在一些实施方式中,光源装置还包括起偏器件,起偏器件接收由合光组件出射的光线并转换为一种偏振态的光出射。
在一些实施方式中,合光组件包括相互背离的第一表面和第二表面,荧光光线入射于第二表面并透过合光组件经第一表面出射,经光学扩展后的激光光线入射于第一表面。
在一些实施方式中,荧光光线在第一表面的光学扩展量与激光光线在第一表面的光学扩展量相同。
在一些实施方式中,光源装置还包括第一透镜组,第一透镜组设置于合光组件与匀光组件之间,且位于合光组件与激光模组之间。
在一些实施方式中,第一表面覆有反射膜,反射膜包括第一区域以及第二区域,第二区域环绕第一区域,第二区域透射高于预设波长的光线,且反射低于预设波长的光线,第一区域反射所有波长的光线,经光学扩展后的激光光线入射于第一区域以及第二区域,荧光光线入射于第二表面并从第二区域透过。
在一些实施方式中,荧光模组包括波长转换装置、荧光模组包括波长转换装置以及第二激光模组,第二激光模组发射S偏振态的第二激光光线,波长转换装置用于将第二激光模组发散的第二激光光线转换为荧光光线。
在一些实施方式中,荧光模组还包括引导装置,引导装置用于将第二激光光线引导至波长转换装置,并将荧光光线引导出射。
在一些实施方式中,波长转换装置将未被转换为荧光的激光光线中的至少一部分转换为P偏振态的激光光线,荧光与P偏振态的激光光线经引导装置合光后出射。
在一些实施方式中,第一表面覆有反射膜,反射膜包括第一区域以及第二区域,第二区域环绕第一区域,非蓝光光线入射于第一区域,第一区域透射具有P偏振态的光线,且反射具有S偏振态的光线,第二区域透射具有P偏振态的光线,且反射小于预设波长的具有S偏振态的光线。
第二方面,本申请实施例还提供一种投影设备,其安装有上述的光源装置。
本申请提供的光源装置和投影设备,通过将光学扩展量小,能量较集中的激光线进行光学扩展,提高激光光线的光学扩展量,避免激光的热量过于集中,以免对光源装置中的零部件产生灼伤或者老化,提高光源装置的可靠性。安装有上述光源装置的投影设备的使用寿命更长,且可靠性更高。
本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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是本申请第一实施例提供的一种光源装置的结构示意图;
图2是本申请中实施例中提供的合光组件的结构示意图;
图3是第一实施例中提供的一种合光组件的第一区域的镀膜曲线图;
图4是第一实施例中提供的一种合光组件的第二区域的镀膜曲线图;
图5是第一实施例中提供的另一种合光组件的第二区域的镀膜曲线图;
图6是本申请第二实施例提供的一种光源装置的结构示意图;
图7是本申请第三实施例提供的一种光源装置的结构示意图;
图8是本申请第四实施例提供的一种光源装置的局部结构示意图;
图9是第四实施例中提供的一种合光组件的第一区域的镀膜曲线图;
图10是第四实施例中提供的另一种合光组件的第一区域的镀膜曲线图;
图11是第四实施例中提供的一种合光组件的第二区域的镀膜曲线图;
图12是第四实施例中提供的另一种合光组件的第二区域的镀膜曲线图;
图13是本申请第五实施例提供的一种投影设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
荧光模组产生的荧光相比于激光模组发射的激光,通常具有较大的光学扩展量,其中光学扩展量是指光源发出的光线沿其轴线方向传播时,沿垂直于轴线方向的截面的截面面积。其中激光模组例如可以包括蓝光激光光源以及非蓝光激光光源,非蓝光激光光源可以是红光光源、绿光光源等。由于蓝光的波长较红光以及绿光的波长短,其能量更高。当蓝光汇聚时会使照射区域的局部升温,若被照射区域存在有胶合的情况,可能使得胶熔化或者加快了胶的老化速度。因此,发明人提出了本申请实施例中的光源装置和投影设备。下面将结合附图具体描述本申请的各实施例。
第一实施例
参阅图1,本实施例提供一种光源装置10a,包括光源100、光学扩展组件200以及合光组件300,其中光源100包括荧光模组103以及激光模组101,荧光模组103用于发射荧光光线,激光模组101用于发射激光光线,光学扩展组件200用于扩展光源100中的激光光线的光学扩展量,合光组件300用于对经光学扩展后的激光光线以及荧光光线进行合光处理。
具体的,本实施例中,激光模组101包括蓝光光源1011,用于产生蓝色激光,蓝色激光相比于其他颜色的激光的波长更短,能量更高,因此更容易对光源装置10a中的其他零部件产生不利影响。在其他的一些实施方式中,激光模组101也可以是其他颜色的激光光源。并且在一些实施方式中,激光模组101可以包括两种或两种以上颜色的激光光源,并且此时,光学扩展组件200可以选择性的仅对其中一部分的激光光源发出的激光光线进行光学扩展,当然光学扩展组件200也可以对所有激光光线进行光学扩展。
本实施例中,激光模组101还包括一个或多个红光光源1021和一个或多个绿光光源1022。在一些实施方式中,激光模组101中的各个颜色的光源发出的激光光线可以相互平行的入射于合光组件300。在其他的一些实施方式中,激光模组101中的发出的各个不同颜色的激光光线的光路也可以不相互平行,而是通过一次或多次的反射后入射至合光组件300。可以理解,在一些实施方式中,激光模组101中的各个激光光源发射的各种颜色的激光光线在出射时的光学扩展量是相同的。
作为一种实施方式,本实施例中,红光光源1021和绿光光源1022的光路相互平行,从蓝光光源1011的出射的激光光线的光路与从红光光源1021以及绿光光源1022出射的激光光线的光路大致相互垂直。
光学扩展组件200用于扩展激光光线的光学扩展量,光学扩展组件200设置于激光模组101与合光组件300之间,具体的,本实施例中,光学扩展组件200设置于蓝光光源1011与合光组件300之间,并用于对蓝光光源1011发射的蓝色激光光线进行光学扩展,红光光源1021和绿光光源1023发射的激光光线不经光学扩展组件200进行光学扩展。经过光学扩展组件200的扩展后,蓝光光源1011发射的蓝色激光光线的光学扩展量增大,进而使得经光学扩展后的蓝色激光线的光学扩展量可以大于其他颜色的激光光线的光学扩展量。
作为一种实施方式,光学扩展组件200包括匀光组件201和透镜202,匀光组件201用于匀化蓝光光源1011发射的激光光线,本实施例中,匀光组件201为单复眼透镜,且单复眼透镜的透镜单元朝向蓝光光源1011方向。
透镜202接收用于汇聚经匀光组件201匀化后的蓝光线并出射,经过匀光组件201和透镜202的作用,蓝光光源1011发出的蓝色激光光线的光学扩展量增大。
本实施例中,光学扩展组件200还包括反射镜203,反射镜203可以设置于透镜202与合光组件300之间,可以理解,此处的反射镜203设置于透镜202与合光组件300之间,是指反射镜203位于从透镜202至合光组件300的光路中。反射镜203用于反射汇聚后的蓝色激光光线至合光组件300。反射镜203可以改变蓝色激光光线的角度,并使得蓝色激光光线在被反射后达到预定的光学扩展量,因此可以通过改变反射镜203的设置角度,调节蓝色激光光线的光学扩展量。
本实施例中,光源装置10a还包括第一透镜组400,第一透镜组400设置于合光组件300与匀光组件201之间,且位于合光组件300与红光光源1021和绿光光源1022之间,第一透镜组400可以包括一个或多个透镜202,第一透镜组400可以透过各种颜色的激光光线,例如本实施例中,第一透镜组400透过经光学扩展后的蓝色激光光线以及红色激光光线和绿色激光光线,并将红色激光光线和绿色激光光线汇聚,使得红色激光光线和绿色激光光线在合光组件300上的入射区域尽可能的小。同时,第一透镜组400可以调节经光学扩展后的蓝色激光光线在合光组件300上的入射区域。
请一并参阅图1和图2,合光组件300用于将激光光线汇合后出射,合光组件300包括相互背离的第一表面301和第二表面302,其中,第一表面301用于接收并反射激光光线。其中第一表面301覆有反射膜310,反射膜310包括第一区域311以及第二区域312,第二区域312环绕第一区域311,其中第二区域312的面积大于第一区域311的面积。未经光学扩展的激光光线入射于第一区域311,经光学扩展后的激光光线同时入射于第一区域311以及第二区域312。具体到本实施例中,蓝色激光光线同时入射于第一区域311和第二区域312,红色激光光线和绿色激光光线入射于第一区域311。
荧光模组103用于发射荧光光线,由荧光模组103出射的荧光光线入射至合光组件300,其中荧光模组103例如可以包括激光光源以及波长转换装置,其中激光光源用于产生第二激光光线,第二激光光线入射于波长转换装置后激发波长转换装置并被转换成荧光,波长转换装置例如可以是荧光色轮,荧光色轮上可以设置预定颜色的荧光粉,当第二激光光线入射至波长转换装置时,激发荧光粉形成与荧光粉对应颜色的荧光。
本实施例中,荧光模组103发射的荧光光线入射于第二表面302并透过合光组件300经第一表面301出射,合光组件300将荧光光线、激光光线合光后一并出射。本实施例中,荧光光线照射于第二表面302的全部或部分区域,其中至少包括与第一区域311对应的部分和至少部分的与第二区域312对应的部分。并且第一表面301上覆的反射膜310在第一区域311将绝大部分的荧光反射,被反射的荧光损失,而在第二区域312透射荧光。为了提高荧光的利用率,可以尽量减小第一区域311的面积,降低荧光被反射的比例。例如第一区域311的区域面积与第二区域312的区域面积的比例可以小于面积阈值,面积阈值例如可以是5-25%等,当然面积阈值也可以是其他数值。
经光学扩展后的激光光线的光学扩展量与荧光光线的光学扩展量的差值小于或等于预设阈值,其中,荧光在第一表面的光学扩展量与经光学扩展后的激光光线在第一表面的光学扩展量的差值是指荧光在第一表面的光学扩展量,与经光学扩展后的激光光线在第一表面的光学扩展量的差值的绝对值。预设阈值例如可以是0-1单位的光学扩展量。仅作为一种示例,例如荧光的光学扩展量为1单位,经光学扩展后的激光光线的光学扩展量为0.97单位,此时两者的光学扩展量的差值为(1-0.97)=0.03单位,其中单位可以是面积单位,如1单位可以是指1dm2,1cm2,1mm2等。作为一种实施方式,荧光的光学扩展量可以大于经光学扩展后的激光光线的光学扩展量。
特别的,在一些实施方式中,当预设阈值为0时,荧光在第一表面的光学扩展量与经光学扩展后的激光光线在第一表面的光学扩展量相同。这样经光学扩展后的激光光线和荧光混合后,既能提高激光光线的成像质量以及色彩均匀性,又能降低激光光线的能量密度。
为了使得非蓝色的激光光线全部被反射膜310反射,且荧光光线可以从第二区域312透过,在一些实施方式中,反射膜310的镀膜曲线如图3所示,第一区域311反射所有波长的光线,仅作为一种示例,蓝色激光光线的平均波长大致为465nm,绿光光线的平均波长大致为525nm,红色激光光线的平均波长大致为638nm。需要说明的是,此处的反射所有波长的激光光线是指:所有波长的激光光线在第一区域311的透过率均小于或等于最小透过率阈值,最小透过率阈值可以小于0.1,例如最小透过率阈值可以是0.02。
如图4所示,第二区域312透射高于预设波长的光线,且反射低于预设波长的光线。预设波长可以与荧光光线的波长相匹配,以使得第二区域312可以透过荧光光线,而反射蓝色激光光线,例如预设波长可以设置为大于蓝色激光光线的波长小于荧光的波长的形式,例如预设波长可以是470nm。可以理解的是,透射高于预设波长的光线是指对于高于预设波长的光线的透过率大于或等于最大透过率阈值,最大透过率阈值可以是1。
在另一种实施方式中,第二区域312的镀膜曲线也可以按如图5所示的形式进行:第二区域312透过低于第一预设波长的光线,以及高于第二预设波长的光线,其中第一预设波长小于第二预设波长,且第一预设波长可以小于蓝光线的最小波长,第二预设波长可以大于蓝光线的最大波长。例如第一预设波长可以是460nm,第二预设波长可以是470nm。此时也可以使得蓝光线在入射到第二区域312时被反射,而不会透过合光组件300,同时荧光可以透过第二区域312。
在一些实施方式中,光源装置10a还可以选择性的包括第二透镜组500、复眼透镜组600以及起偏器件700。其中经合光组件300出射的光线可以依次经第二透镜组500、复眼透镜组600以及起偏器件700出射。
可以理解的是,第二透镜组500可以包括一个或多个的透镜,光线经过第二透镜组500之后被拉直,拉直后的光线进入复眼透镜组600,复眼透镜组600可以是双复眼结构,且双复眼呈镜像设置。光线经过复眼透镜组600后,可以增大光斑的扩展量,同时使光能量密度更为均匀。起偏器件700接收由合光组件300出射并透过复眼透镜组600之后的光线并转换为一种偏振态的光出射,例如转换为P偏振态或S偏振态。起偏器件700例如可以是PCS(偏振转换系统,polarization conversion system),起偏器件700上通常设置有用于粘接的粘胶。经过光学扩展后的蓝光线入射于复眼透镜组600时,扩散角得以增大,因此当光线通过复眼透镜组后进入起偏器件700时,光能量密度减小,不会在起偏器件700上形成局部高温,因此降低了起偏器件700上的粘胶融化或者老化的风险,有效的提高起偏器件700的可靠性。
本实施例提供的光源装置10a,通过对激光模组101发射的激光光线进行光学扩展,使得激光光线不会过于集中,避免集中的激光光线在透过器件时,产生的高温对其他零部件产生不利影响,例如使胶老化、变形等。同时,由于激光光线经过匀光组件201匀光后,增大了激光光线的出射光斑的角度。通过光学系统的整形中继使激光的光斑尺寸在合光组件300上变大且分布均匀,激光光线的光斑尺寸变大,使得分布在起偏器件700单位面积的光功率密度降低。起偏器件700单位面积上承受的能量降低,避免了局部温度过高使胶老化加速的问题。进而提高起偏器件700的可靠性。也会使得激光光线的成像质量提高,并且色彩均匀性改善。
本实施例中提供的光源装置10a例如可以应用于各类型的投影设备中,作为投影设备的光源使用。
第二实施例
参阅图6,本实施例提供一种光源装置10c,与第一实施例的不同之处在于,本实施例中,匀光组件201为散射片,其他部分的结构可具体参阅第一实施例,在此不再赘述。
由于激光光源101中的蓝光光源1011出射的激光光线的角度很小,经过散射片扩大发散角,经过透镜202的作用,将扩大发散角的蓝色激光光线的角分布转换为面分布,使得成像到合光组件300上的光斑面分布变大,最后转换为入射到起偏器件700上的光斑面积变大,同样可以达到与第一实施例中提供的光源装置10a相同或相近的技术效果。并且由于散热片的加工成本相比于单复眼透镜更低,因此可以降低光源装置10c的成本。
第三实施例
参阅图7,本实施例提供一种光源装置10d,与第一实施例不同之处在于,本实施例中,匀光组件201为散射轮,其他部分的结构可具体参阅第一、第二实施例,在此不再赘述。
散射轮对激光光源101中的蓝光光源1011出射的激光光线进行扩束,使蓝色激光光线的扩展量变大且分布均匀。通过控制散射轮的散射程度使蓝色激光光线经过散射轮进行扩束后,蓝色激光光线的扩展量与荧光光线的扩展量一致,有利于后续的合光和匀光,也使得投影显示系统的颜色显示效果更佳。并且具有更好地蓝光消散斑的效果。
第四实施例
参阅图8,本实施例提供一种光源装置10e,本实施例中的光源装置10e与第一实施例中的光源装置10a相比,荧光模组103的结构不同。本实施例中,荧光模组103包括波长转换装置1033、引导装置1032以及第二激光模组1031,第二激光模组1031发射具有S偏振态的第二激光光线,具体到本实施例中第二激光模组1031发射的是具有S偏振态的蓝色激光光线作为第二激光光线,引导装置1032接收第二激光模组1031发射的第二激光光线并反射,波长转换装置1033接收经引导装置1032反射的第二激光光线,并产生受激光作为荧光,荧光重新透过引导装置1032并经引导装置1032出射。其中引导装置1032可以透过与产生的受激光的波长对应的光线以及具有P偏振态的第二激光光线。
波长转换装置1033例如可以是荧光轮,其可以在第二激光光线的激发下产生荧光。
由于波长转换装置1033在转换蓝色的第二激光光线时,可能存在部分第二激光光线未被转换的情形。因此在一些实施方式中,波长转换装置1033还用于将其中的至少一部分未被转换为荧光的第二激光光线转换为P偏振态的第二激光光线,被转换为P偏振态的第二激光光线入射于引导装置1032,荧光光线与P偏振态的第二激光光线经引导装置1032合光后出射。这样可以提高第二激光模组1031发出的第二激光光线的利用率,减少光线的损失,同时在荧光中混合具有P偏振态的第二激光光线,可以提高后续与激光光线合光后的光线均匀性。
其经过多次散射后将至少一部分的未被波长转换装置1033转换的激光光线转换为具有P偏振态的激光光线。在一些实施方式中,荧光模组103还可以选择性地包括第一透镜1035,第一透镜1035位于散射装置1034与引导装置1032之间,其可以起到对荧光以及P偏振态的激光光线的汇聚作用,荧光以及P偏振态的激光光线入射到引导装置1032后,透过引导装置1032出射。
荧光模组103出射的荧光光线的光路上,还可以设置第二透镜1036,第二透镜1036将从引导装置1032出射后的荧光光线引导至合光组件300上,第二透镜1036还可以将从荧光模组103出射的荧光光线拉直。
本实施例中,激光模组101中的蓝光光源1011、红光光源1021以及绿光光源1022均出射S偏振态的光线,其中激光模组101的设置方式可以参考第一实施例中的相关内容。合光组件300可以透过与荧光光线的波长相对应的光线以及具有P偏振态的激光光线。
作为一种实施方式,合光组件300的第一表面301覆有反射膜310,反射膜310包括第一区域311以及第二区域312,第二区域312环绕第一区域311,未经光学扩展的激光光线入射于第一区域311。参阅图9,第一区域311透射小于预设波长的具有P偏振态的光线,且反射具有S偏振态的光线。由于本实施例中,荧光模组103中的具有P偏振态的第二激光光线仅为蓝光光线,因此仅需要可以透过其中的蓝光光线即可,因此预设波长可以是大于或等于蓝光光线的最大波长即可,作为一种实施方式,预设波长可以是470nm。
可以理解的是,此处的透射光线是指对光线的透射率高于最大透射率阈值,例如对光线的透射率为1。最大透射率阈值也可以是0.9、0.95等数值。此处的反射光线是指对光线的透射率小于或等于最小透射率阈值,其中最小透射率阈值例如可以是0.1、0.05等。
这样荧光模组103发出的荧光以及具有P偏振态的蓝色第二激光光线均可以从第一区域311透过。而激光模组101发出的激光光线由于为S偏振态,会被第一区域311全部反射而无法透过第一区域311。
在其他的一些实施方式中,参阅图10,第一区域311也可以透射所有波长的具有P偏振态的光线,此时也可以实现上述的技术效果。
参阅图11,第二区域312透射具有P偏振态的光线,且反射小于预设波长的具有S偏振态的光线。即第二区域312同样可以透射荧光光线以及具有P偏振态的第二激光光线,对于小于预设波长的具有S偏振态的光线进行反射。由于非蓝光光线仅入射于第一区域311,因此只需防止S偏振态的蓝色激光光线透过合光组件300即可,此时预设波长可以与蓝色激光光线的波长相匹配,例如预设波长设置为大于或等于蓝色激光光线的最大波长,作为一种实施方式,预设波长可以是470nm。
参阅图12,在一些实施方式中,第二区域312还可以反射大于第一预设波长,小于第二预设波长的具有S偏振态的激光光线,其中第一预设波长可以小于或等于蓝色激光光线的最小波长,第二预设波长可以大于或等于蓝色激光光线的最大波长。作为一种实施方式,第一预设波长可以是460nm,第二预设波长可以是470nm。
由于反射膜310采用根据光线的偏振状态进行反射或透射的方式设置,这就避免了荧光光线在第一区域311不能透射合光组件300,引起的荧光的损失,进而提高荧光的利用率。
需要说明的是,本实施例中的其他零部件的结构以及设置方式可以参阅前述各实施例的相关内容,在此不再赘述。
本实施例提供的光源装置10e,通过对第二激光模组1031发出的蓝色第二激光光线进行转换得到荧光,可以提高荧光的均匀性。同时进一步使用散射装置1034将未被转换的S偏振态蓝色第二激光光线转换为P偏振态的蓝色第二激光光线,提高光线的利用率,同时由于在荧光中混有蓝色第二激光光线,因此可以提高荧光、蓝色激光光线以及其他颜色的激光光线的混合均匀性,进而提高色彩均匀性。
第五实施例
参阅图13,本实施例提供一种投影设备1,其内设置有光源装置10a,可以理解的是,尽管图13中并未示出,投影设备1还可以选择性的包括处理器、连接端口、蓝牙模块等元器件。
需要说明的是,本实施例中的光源装置10b也可以由前述任意实施例中公开的光源装置或者其实施方式所替换,本实施例不做限定。
本实施例中的投影设备1由于使用了光源装置10a,其光源装置10a的稳定性更好,使用寿命更长。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种光源装置,其特征在于,包括:
光源,所述光源包括激光模组和荧光模组,所述激光模组用于发射激光光线,所述荧光模组用于发射荧光光线;
光学扩展组件,所述光学扩展组件用于扩展所述激光光线的光学扩展量,使经扩展后的激光光线的光学扩展量与所述荧光光线的光学扩展量的差值小于或等于预设阈值;以及
合光组件,所述合光组件用于将荧光光线与经所述光学扩展组件扩展后的激光光线合光并出射。
2.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述光学扩展组件包括:
匀光组件,所述匀光组件用于匀化所述激光光线;以及
透镜,所述透镜用于汇聚匀化后的所述激光光线并出射。
3.根据权利要求2所述的光源装置,其特征在于,所述光学扩展组件还包括:反射镜,所述反射镜用于反射汇聚后的所述激光光线至所述合光组件。
4.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起偏器件,所述起偏器件接收由所述合光组件出射的光线并转换为一种偏振态的光出射。
5.根据权利要求1-4任一项所述的光源装置,其特征在于,所述合光组件包括相互背离的第一表面和第二表面,所述荧光光线入射于所述第二表面并透过所述合光组件经所述第一表面出射,经光学扩展后的所述激光光线入射于所述第一表面。
6.根据权利要求5所述的光源装置,其特征在于,所述荧光光线在所述第一表面的光学扩展量与所述激光光线在所述第一表面的光学扩展量相同。
7.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第一透镜组,所述第一透镜组设置于所述合光组件与所述匀光组件之间,且位于所述合光组件与所述激光模组之间。
8.根据权利要求5所述的光源装置,其特征在于,所述第一表面覆有反射膜,所述反射膜包括第一区域以及第二区域,所述第二区域环绕所述第一区域,所述第二区域透射高于预设波长的光线,且反射低于所述预设波长的光线,所述第一区域反射所有波长的光线,经光学扩展后的所述激光光线入射于所述第一区域以及所述第二区域,所述荧光光线入射于所述第二表面并从所述第二区域透过。
9.根据权利要求5所述的光源装置,其特征在于,所述荧光模组包括波长转换装置以及第二激光模组,所述第二激光模组发射S偏振态的第二激光光线,所述波长转换装置用于将所述第二激光模组发散的第二激光光线转换为荧光光线。
10.根据权利要求9所述的光源装置,其特征在于,所述荧光模组还包括引导装置,所述引导装置用于将所述第二激光光线引导至所述波长转换装置,并将所述荧光光线引导出射。
11.根据权利要求9所述的光源装置,其特征在于,所述波长转换装置将未被转换为荧光的激光光线中的至少一部分转换为P偏振态的激光光线,所述荧光与所述P偏振态的激光光线经所述引导装置合光后出射。
12.根据权利要求11所述的光源装置,其特征在于,所述第一表面覆有反射膜,所述反射膜包括第一区域以及第二区域,所述第二区域环绕所述第一区域,所述第一区域透射具有P偏振态的光线,且反射具有S偏振态的光线,所述第二区域透射具有P偏振态的光线,且反射小于预设波长的具有S偏振态的光线。
13.一种投影设备,其特征在于,所述投影设备安装有如权利要求1-12任一项所述的光源装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911414083.8A CN113132698A (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 光源装置和投影设备 |
PCT/CN2020/137093 WO2021135961A1 (zh) | 2019-12-31 | 2020-12-17 | 光源装置和投影设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911414083.8A CN113132698A (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 光源装置和投影设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113132698A true CN113132698A (zh) | 2021-07-16 |
Family
ID=76687319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911414083.8A Pending CN113132698A (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 光源装置和投影设备 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113132698A (zh) |
WO (1) | WO2021135961A1 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113655487A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-11-16 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种连续视场激光近程探测前端装置 |
CN114280882A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-05 | 歌尔光学科技有限公司 | 一种照明系统及投影光机 |
CN116560172A (zh) * | 2022-07-08 | 2023-08-08 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光学引擎 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013224768B4 (de) * | 2013-12-03 | 2023-07-27 | Coretronic Corporation | Lichtmodul für eine Projektionsvorrichtung und DLP-Projektor |
CN107479311B (zh) * | 2014-06-23 | 2020-10-20 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光源系统及投影设备 |
US9946142B2 (en) * | 2015-02-02 | 2018-04-17 | Nichia Corporation | Light source device and projector having the light source device |
CN109557751B (zh) * | 2017-09-26 | 2021-07-23 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光源系统及应用所述光源系统的投影系统 |
CN109870871A (zh) * | 2017-12-04 | 2019-06-11 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光源系统及投影系统 |
CN109991803B (zh) * | 2018-01-03 | 2022-02-22 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 色轮组件、光源装置及投影系统 |
-
2019
- 2019-12-31 CN CN201911414083.8A patent/CN113132698A/zh active Pending
-
2020
- 2020-12-17 WO PCT/CN2020/137093 patent/WO2021135961A1/zh active Application Filing
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113655487A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-11-16 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种连续视场激光近程探测前端装置 |
CN114280882A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-05 | 歌尔光学科技有限公司 | 一种照明系统及投影光机 |
CN116560172A (zh) * | 2022-07-08 | 2023-08-08 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光学引擎 |
CN116560172B (zh) * | 2022-07-08 | 2024-03-29 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光学引擎 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021135961A1 (zh) | 2021-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6383937B2 (ja) | 光源装置および投写型映像表示装置 | |
US6902310B2 (en) | Illumination system and projection display device employing the same | |
US9188709B2 (en) | Optical multiplexing apparatus and projector | |
WO2021135961A1 (zh) | 光源装置和投影设备 | |
CN110632815B (zh) | 光源装置和投影仪 | |
JP2008003125A (ja) | 照明装置及びプロジェクタ | |
US10649321B2 (en) | Light source device and projector | |
WO2020216263A1 (zh) | 光源系统和显示设备 | |
US10599025B2 (en) | Light source device and projector | |
CN110389486B (zh) | 光源装置及显示设备 | |
CN116794919B (zh) | 一种光源系统及投影设备 | |
CN112147836A (zh) | 一种光源系统及显示设备 | |
TW201430474A (zh) | 光學系統 | |
WO2021143438A1 (zh) | 波长转换装置、光源装置及投影系统 | |
US8050300B2 (en) | Laser beam source device, lighting device, image display apparatus, and monitoring apparatus | |
CN219302861U (zh) | 光学系统和投影设备 | |
TWI730146B (zh) | 光學系統 | |
CN114153117B (zh) | 一种光源系统及投影设备 | |
WO2021143444A1 (zh) | 复眼透镜组、光源装置及投影设备 | |
US7560710B2 (en) | Method and apparatus for increasing illuminator brightness in a liquid crystal on silicon (LCoS) based video projection system | |
JP2002214706A (ja) | 画像表示用照明装置、投射型表示装置及び画像表示方法 | |
CN109459906B (zh) | 光学系统 | |
JP2020071296A (ja) | 波長変換ユニット、光源装置および投射型表示装置 | |
JP7108901B2 (ja) | 照明装置及び投写型表示装置 | |
CN113126404B (zh) | 光源装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |