CN115343905A - 一种光源装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种光源装置，包括：第一光源、第二光源、第三光源、第四光源、第一分光元件、第二分光元件、第三分光元件、分光轮、第一收集透镜、第二收集透镜、第三收集透镜、第四收集透镜、波长转换元件、光接收部件。本发明有如下优点：（1）采用不同波长的蓝光组合，不同的波长差使得合光损失少，提高了合光效率；（2）采用了深蓝光激发产生绿光，提升了绿光占比；（3）采用了分光轮控制深蓝光的透射与反射，使激发产生绿光的同时，提供更多的蓝光，蓝光功率大幅提升，使让出蓝光的占空比给到红绿光，从而提升系统亮度；（4）分光轮作为分光轮及散射轮使用，能提升亮度同时又能消除激光散斑。

Description

一种光源装置
技术领域
本发明涉及投影仪技术领域，具体涉及一种投影仪风扇转速智能控制方法及装置。
背景技术
在投影显示领域，现有技术的光源以LED、激光、激光荧光光源为主，其中，LED光源有着寿命长、效率高、颜色好等优点。在光学投影显示中最常采用采用红绿蓝三种颜色的光组合作为投影光源，而常规的LED光源架构由于扩展量、电流、温度的限制到其亮度提升有限，现有技术中通常采用4灯架构再加一颗额外的深蓝色LED去照射到绿灯表面进行双面激发以此获得更多绿光，以此提升系统亮度。但是由于红光和蓝光没有提升，所以在保证白平衡的情况下会提升红光和蓝光的占比，从而导致绿光并没有得到充分利用，亮度提升不明显。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于如何根据现有技术红蓝光的占比高，绿光利用率低的缺陷，从而提供一种光源装置。
为解决上述技术问题，本发明公开实施例至少提供光源装置。
本发明公开实施例提供了一种光源装置，包括：第一光源、第二光源、第三光源、第四光源、第一分光元件、第二分光元件、第三分光元件、分光轮、第一收集透镜、第二收集透镜、第三收集透镜、第四收集透镜、波长转换元件、光接收部件；
其中，所述第一光源用于出射第一波段光；所述第二光源用于出射第二波段光；所述第三光源用于出射第三波段光；所述第四光源用于出射第四波段光。
优选地，所述第一波段光为红光；所述红光依次经过所述第一收集透镜、所述第一分光元件和所述第三分光元件后入射至所述光接收部件。
优选地，所述第二波段光为蓝光，所述蓝光经所述波长转换元件激发为绿光，并经过所述第二收集透镜、所述第一分光元件及所述第三分光元件后入射至所述光接收部件。
优选地，所述第三波段光为深蓝光；所述深蓝光经过第三收集透镜后射入所述分光轮；当处于绿光时序时，所述深蓝光经所述分光轮透射后射入第一分光元件及第二收集透镜，再经过波长转换元件激发为绿光，最后依次经过第一分光元件及第三分光元件后入射至所述光接收部件；
当处于蓝光时序时，所述深蓝光经所述分光轮反射后射入第二分光元件及第三分光元件，再入射至所述光接收部件。
优选地，所述第四波段光为浅蓝光；所述浅蓝光依次经过所述第四收集透镜、所述第二分光元件和所述第三分光元件后入射至所述光接收部件。
优选地，所述分光轮包括反射面、散射面、透射段及反射段。
优选地，所述分光轮为圆环形结构。
优选地，所述透射段及所述反射段沿着所述分光轮的圆周区域沿角度方向排列。
优选地，所述透射段包括镀有增透膜的镜片或镂空段。
优选地，所述反射段包括镀有透过膜的镜片。
本发明的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：（1）本发采用不同波长的蓝光组合，使用了激发效率更高的深蓝，并选择具有护眼效果的浅蓝光，由于不同蓝光的波长差使得两者合光损失更少，从而提高了合光效率；（2）采用了深蓝光去激发产生绿光，大幅提升了系统的绿光占比；（3）采用了转动的分光轮控制深蓝光的透射与反射，使得深蓝光激发产生更多绿光的同时，为蓝基色提供更多的蓝光，蓝光由入射时的一路变为两路，成倍增加的蓝光使得其功率大幅提升，以使得让出蓝光的占空比给到红绿光，从而大幅度提升系统亮度；（4）转动的分光轮同时作为分光轮及散射轮使用，不仅能提升亮度又能起到消除激光散斑的效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术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示出了本发明公开第一实施例所提供的一种光源装置的结构示意图；
图2示出了本发明公开第一实施例所提供的一种光源装置的光束的信号时序图；
图3示出了本发明公开第二实施例所提供的一种光源装置的结构示意图；
图4示出了本发明公开第二实施例所提供的一种光源装置的光束的信号时序图；
图5示出了本发明公开第三实施例所提供的一种光源装置的结构示意图；
图6示出了本发明公开第四实施例所提供的一种分光轮的侧面图；
图7示出了本发明公开第四实施例所提供的一种分光轮的平面示意图；
图8示出了本发明公开第五实施例所提供的一种分光轮的平面示意图；
1-第一光源； 2-第二光源； 3-第三光源；
4-第四光源； 5-第一收集透镜； 6-第二收集透镜；
7-第三收集透镜； 8-第四收集透镜； 9-第一分光片；
10-第二分光片； 11-第三分光片； 12-分光轮；
13-波长转换元件； 14-光接收部件； 121-反射面；
122-散射面； 123-反射段； 124-透射段。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
参照图1，本发明公开实施例所提供的一种光源装置，包括：第一光源1、第二光源2、第三光源3、第四光源4、第一收集透镜5、第二收集透镜6、第三收集透镜7、第四收集透镜8、第一分光元件9、第二分光元件10、第三分光元件11、分光轮12、波长转换元件13、光接收部件14。
具体地，第一光源1出射第一波段光；本实施例中，第一波段光为红光，红光由第一光源1射出后，进入第一收集透镜5及第一分光元件9，经第一分光元件9反射后射入第三分光元件11，最后经第三分光元件11透射后射入光接收部件14。
具体地，第二光源2出射第二波段光；本实施例中，第二波段光为蓝光，蓝光由第二光源2射出后进入波长转换元件13，蓝光经波长转换元件13激发为绿光，再进入第二收集透镜6及第一分光元件9，经第一分光元件9透射后射入第三分光元件11，最后经第三分光元件11透射后射入光接收部件14。
具体地，第三光源3出射第三波段光；本实施例中，第三波段光为深蓝光，深蓝光由第三光源3射出后进入分光轮12，当处于绿光时序时，所述深蓝光经所述分光轮12透射后射入第一分光元件9及第二收集透镜6，再经过波长转换元件13激发为绿光，再进入第二收集透镜6及第一分光元件9，接着经第一分光元件9透射后射入第三分光元件11，最后经第三分光元件11透射后射入光接收部件14；当处于蓝光时序时，深蓝光经分光轮12反射后进入第二分光元件10，经第二分光元件10反射后进入第三分光元件11，最后经第三分光元件11反射后进入光接收部件14。其中，深蓝光经波长转换元件13激发产生出绿光，大幅提升了系统的绿光占比，会使得光源系统的亮度明显提升。
其中，光束的信号时序图参见图2，当处于绿光时序时，第二光源出射的蓝光及第三光源出射的深蓝光共同激发出绿光；当处于蓝光时序时，深蓝光经过光路后入射至光接收部件14。其中，时间轴的1/60秒或者1/120秒为信号周期，当周期为1/60秒时，分光轮一圈为一个周期设置，例如图7的分光轮结构；当周期为1/120秒时，分光轮一圈为两个周期设置，例如图8的分光轮结构。其中，R表示分光轮的反射，T表示分光轮的透射。
具体地，第四光源4出射第四波段光；本实施例中，第四波段光为浅蓝光，浅蓝光具有很好的护眼效果；其中，浅蓝光由第四光源4射出后，进入第四收集透镜8及第二分光元件10，经第二分光元件10透射后射入第三分光元件11，最后经第三分光元件11反射后射入光接收部件14。
具体地，第一光源、第二光源、第三光源及第四光源可以是LED光源或激光光源。
具体地，波长转换元件13包括波长转换材料层。波长转换材料层用于接收第二光源2发射的第二波段光及经分光轮12透射的第三波段光，并将至少部分第二波段光转换成第一受光后出射，同时，波长转换材料层也用于将经分光轮透射后的部分第三波段光转换为第二受光后射出。
优选地，波长转换材料层可以为荧光陶瓷层，接收到第二波段光及第三波段光时，用于将至少部分第二波段光及第三波段光转换成荧光出射。本实施例中，第二波段光为蓝光，第三波段光为深蓝光，荧光陶瓷层中包含绿色荧光物质，接收到蓝色光时受激激发，出射绿色荧光。
可选地，上述波长转换元件13呈圆筒状或圆盘状。更进一步地，根据结构要求，波长转换元件13可以采用水平或竖直的方式放置。本发明不作具体说明。
实施例2
参照图3，本发明公开实施例所提供的一种光源装置，包括：第一光源1、第二光源2、第三光源3、第四光源4、第一收集透镜5、第二收集透镜6、第三收集透镜7、第四收集透镜8、第一分光元件9、第二分光元件10、第三分光元件11、分光轮12、波长转换元件13、光接收部件14。
具体地，第三光源3出射第三波段光；本实施例中，第三波段光包括深蓝光，深蓝光由第三光源3射出后进入分光轮12，当处于绿光时序时，所述深蓝光经所述分光轮12透射后射入第一分光元件9及第二收集透镜6，再经过波长转换元件13激发为绿光，再进入第二收集透镜6及第一分光元件9，接着经第一分光元件9透射后射入第三分光元件11，最后经第三分光元件11透射后射入光接收部件14；当处于蓝光时序时，深蓝光经分光轮12反射后进入第二分光元件10，经第二分光元件10反射后进入第三分光元件11，最后经第三分光元件11反射后进入光接收部件14。其中，深蓝光经波长转换元件13激发产生出绿光，大幅提升了系统的绿光占比，会使得光源系统的亮度明显提升。
本实施例中，第三波段光还包括深红光，深红光由第三光源3射出后进入分光轮12，经分光轮12反射后进入第二分光元件10，再经第二分光元件10反射后进入第三分光元件11，最后经第三分光元件11反射后进入光接收部件14。
其中，光束的信号时序图参见图5，当处于绿光时序时，第二光源出射的蓝光及第三光源出射的深蓝光共同激发出绿光；当处于蓝光时序时，深蓝光经过光路后入射至光接收部件14。其中，时间轴的1/60秒或者1/120秒为信号周期，当周期为1/60秒时，分光轮一圈为一个周期设置，例如图7的分光轮结构；当周期为1/120秒时，分光轮一圈为两个周期设置，例如图8的分光轮结构。其中，R表示分光轮的反射，T表示分光轮的透射。
本实施例中，在第三光源3中加入深红光，可以提高红色纯度与亮度，弥补系统红光不足的缺陷，深红光在光路上与一部分深蓝光共路，共用同一个分光轮可以实现消散斑的效果。
实施例3
参照图4，本发明公开实施例所提供的一种光源装置，包括：第一光源1、第二光源2、第三光源3、第四光源4、第一收集透镜5、第二收集透镜6、第三收集透镜7、第四收集透镜8、第一分光元件9、第二分光元件10、第三分光元件11、分光轮12、波长转换元件13、光接收部件14。
具体地，第一光源1出射第一波段光；本实施例中，第一波段光为红光，红光由第一光源1射出后，进入第一收集透镜5及第一分光元件9，经第一分光元件9反射后射入第三分光元件11，最后经第三分光元件11透射后射入光接收部件14。
本实施例中，第一波段光还包括深红光，深红光由第一光源1射出后进入第一收集透镜5及第一分光元件9，经第一分光元件9反射后射入第三分光元件11，最后经第三分光元件11透射后射入光接收部件14。
本实施例中，在第一光源中加入深红光，可以提高系统的红色纯度与亮度，用于弥补红光不足的缺陷，深红光在光路上与第一光源1射出的红光共路，进入相同的分光器件实现不同的效果，可以减少分光片设计难度，并减少系统体积，达到节约成本的目的。
实施例4
参照图6和7，本发明，本发明实施例还提供一种分光轮12，包括反射面121、散射面122、反射段123及透射段124。
可选地，上述分光轮12包括马达和由反射段123及透射段124构成的圆环形结构，反射段123及透射段124可以是多个扇形片，马达与圆环形结构连接，马达用于带动圆环形结构转动。其中，扇形片可以包括镀有不同选择性透过膜的镜片和/或镀有增透膜的镜片，这些镜片用于透射激发光或反射激发光，从而实现激发光的分离。
同时，分光轮12中设置有散射面122，使得转动的分光轮同时作为分光轮及散射轮使用，不仅能提升亮度减少又能起到消除激光散斑的效果。
在一些优选的实施例中，参照图8，透射段可以不设置扇形片，直接镂空设计，让光自由透过，从而实现透光的效果。具体地，反射段123和透射段124设置为两个周期。
综上，本发明的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：（1）本发采用不同波长的蓝光组合，使用了激发效率更高的深蓝，并选择具有护眼效果的浅蓝光，由于不同蓝光的波长差使得两者合光损失更少，从而提高了合光效率；（2）采用了深蓝光去激发产生绿光，大幅提升了系统的绿光占比；（3）采用了转动的分光轮控制深蓝光的透射与反射，使得深蓝光激发产生更多绿光的同时，为蓝基色提供更多的蓝光，蓝光由入射时的一路变为两路，成倍增加的蓝光使得其功率大幅提升，以使得让出蓝光的占空比给到红绿光，从而大幅度提升系统亮度；（4）转动的分光轮同时作为分光轮及散射轮使用，不仅能提升亮度又能起到消除激光散斑的效果。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种光源装置，其特征在于，包括：第一光源、第二光源、第三光源、第四光源、第一分光元件、第二分光元件、第三分光元件、分光轮、第一收集透镜、第二收集透镜、第三收集透镜、第四收集透镜、波长转换元件、光接收部件；
其中，所述第一光源用于出射第一波段光；所述第二光源用于出射第二波段光；所述第三光源用于出射第三波段光；所述第四光源用于出射第四波段光。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第一波段光为红光；所述红光依次经过所述第一收集透镜、所述第一分光元件和所述第三分光元件后入射至所述光接收部件。
3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第二波段光为蓝光，所述蓝光经所述波长转换元件激发为绿光，并经过所述第二收集透镜、所述第一分光元件及所述第三分光元件后入射至所述光接收部件。
4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第三波段光为深蓝光；
所述深蓝光经过第三收集透镜后射入所述分光轮；当处于绿光时序时，所述深蓝光经所述分光轮透射后射入第一分光元件及第二收集透镜，再经过波长转换元件激发为绿光，最后依次经过第一分光元件及第三分光元件后入射至所述光接收部件；
当处于蓝光时序时，所述深蓝光经所述分光轮反射后射入第二分光元件及第三分光元件，再入射至所述光接收部件。
5.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第四波段光为浅蓝光；所述浅蓝光依次经过所述第四收集透镜、所述第二分光元件和所述第三分光元件后入射至所述光接收部件。
6.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述分光轮包括反射面、散射面、透射段及反射段。
7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，所述分光轮为圆环形结构。
8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，所述透射段及所述反射段沿着所述分光轮的圆周区域沿角度方向排列。
9.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，所述透射段包括镀有增透膜的镜片或镂空段。
10.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，所述反射段包括镀有透过膜的镜片。
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