CN116430662A - 一种光源系统及投影设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及显示技术领域,公开了一种光源系统及投影设备,光源系统中,通过光源与聚焦透镜组离轴,即光源产生的激发光在经光引向元件的目标透光区射入聚焦透镜组时,激发光光斑的光轴与聚焦透镜组的光轴之间相距一定距离,且激发光经聚焦透镜组聚焦后在焦点位置的光斑形状为椭圆形,再考虑到激发光光斑和受激发光的光斑大小和相对位置,光引向元件的位置等来设置目标透光区的大小,可以减少激发光以及受激发光在光引向元件上的损失,提升光的利用率,从而可以提高投影设备亮度。
Description
技术领域
本申请涉及投影显示技术领域,尤其涉及一种光源系统及投影设备。
背景技术
在投影显示产品中,光源系统是非常重要的部件,它的功能在于将不同颜色、不同角度分布、不同亮度和不同形状的光线,转换成照射到显示芯片有效区域的均匀光斑。
在投影显示领域,传统的灯泡由于其自身的缺陷已越来越不被采用,而LED、荧光粉和激光等新型光源在亮度、色彩、寿命、能耗等方面表现出优异的特性,逐渐成为投影显示用光源的主流。激光器作为光源具有高亮度高光效的优点,常用蓝激光激发荧光来作为光源。但在现有系统中,因分光元件需要镀有透射蓝光反射荧光的膜层,同时分光片厚度一般0.5~1.1mm,对蓝光具有吸收作用,最终镀膜和吸收导致蓝激光的亮度损失2%~5%,导致投影光机光源亮度损失,光利用率下降。同时,常规系统中蓝激光的聚焦光斑一般为圆形,而投影系统中的空间光调制器一般为长方形,比如16:9的长宽比例,根据光学拓展量的匹配而言激光聚焦光斑为椭圆形,将会大幅提升系统效率。
发明内容
在本申请提供一种光源系统,可以用于投影设备,可以减少由于镀膜和吸收导致的激发光的损失,同时聚焦光斑为椭圆形更匹配投影光机中的空间光调制器,从而提高投影光机中的光利用率,从而可以提高投影设备的亮度。
第一方面,本申请提供一种光源系统,光源系统包括光源、光引向元件、第一聚焦透镜组和波长变换元件,波长变换元件包括激发区,光引向元件包括目标透光区;
光源,用于产生激发光;
光引向元件,用于将光源产生的激发光透过目标透光区射入第一聚焦透镜组;
激发区,用于被激发光激发产生受激发光;
第一聚焦透镜组,用于将激发光进行聚焦后射入激发区,将激发区出射的受激发光射入光引向元件;
其中,第一聚焦透镜组射出的受激发光的光斑为椭圆形;目标透光区的目标边的长度L满足下式:
其中,D1表示光引向元件的长边长度,L1表示从光引向元件射向第一聚焦透镜组的激发光的光轴与第一聚焦透镜组的光轴之间相距的距离为第一距离,D2表示从光源射向光引向元件的激发光的光斑的长轴长度,θ表示光引向元件与第一聚焦透镜组的光轴之间形成的夹角。
在一些实施例中,波长变换元件包括反射区,光源产生的激发光经第一聚焦透镜组聚焦后射入反射区,反射区反射激发光并经第一聚焦透镜组射回光引向元件;其中,反射区反射到光引向元件的激发光的光斑大小大于等于激发光在透过目标透光区时的光斑大小。
在一些实施例中,光源与光引向元件之间还设置有缩束透镜组,光源产生的激发光经缩束透镜组进行缩束后射入光引向元件;和/或,光源与光引向元件之间还设置有扩散元件,光源产生的激发光或缩束后的激发光经扩散元件进行扩散匀化后射入光引向元件;其中扩散元件的扩散角度为第一角度。和/或,光引向元件的面向光源侧设置有光阑,光源产生的激发光或缩束后激发光或扩散匀化后的激发光经光阑射入光引向元件。
在一些实施例中,第一聚焦透镜组中包括至少一个非球面镜和至少一个球面镜;非球面镜的一个面的曲率半径范围在-30mm~30 mm内,曲面系数范围在-20~20内,另一个面曲率半径在-30 mm ~30 mm内,曲面系数范围在-10~10内;球面镜的一个面的曲率半径范围在10 mm ~20 mm内,另一个面的曲率半径大于等于100 mm。
在一些实施例中,第一聚焦透镜组中最靠近波长变换元件的透镜与波长变换元件之间相距的距离为第二距离;
和/或,光引向元件与波长变换元件之间的夹角为第二角度;
和/或,从第一聚焦透镜组射向波长变换元件的激发光的中心光线与波长变换元件的法线之间的夹角大于等于预设角度;
和/或,光引向元件中包括目标透光区,目标透光区为通孔、扩散区域、增透区域、偏振分光区域、二向色区域中的任一项。
在一些实施例中,光源系统还包括光路调整元件、导光组件、滤光元件和匀光元件;
入射至光引向元件的受激发光或反射区反射的激发光经光引向元件、光路调整元件和导光组件射入滤光元件,经滤光元件进行滤光后射入匀光元件,经匀光元件进行匀光后出射;
其中,激发光的光斑以及受激发光的光斑均是对称的射向匀光元件,且受激发光和/或激发光的光斑的长轴和短轴与匀光元件的长边和短边分别对应;和/或,光路调整元件与光引向元件或分光合光元件之间相距的距离为第三距离,导光组件中包括分光合光元件。
在一些实施例中,导光组件包括第二聚焦透镜组、分光合光元件和第三聚焦透镜组,光引向元件反射激发光和受激发光,分光合光元件透射激发光反射受激发光;经光引向元件反射的受激发光,透过第二聚焦透镜组射入分光合光元件,经分光合光元件反射至第三聚焦透镜组,经第三聚焦透镜组射入滤光元件;经光引向元件反射的激发光,透过第二聚焦透镜组和分光合光元件射入光路调整元件,经光路调整元件反射后透过分光合光元件入射至第三聚焦透镜组,经第三聚焦透镜组射入滤光元件。
在一些实施例中,导光组件包括第二聚焦透镜组、分光合光元件和第三聚焦透镜组;光引向元件反射激发光和受激发光,光路调整元件透射受激发光反射激发光;经光引向元件反射的激发光,透过第二聚焦透镜组射入光路调整元件,经光路调整元件反射至第三聚焦透镜组,经第三聚焦透镜组射入滤光元件;经光引向元件反射的受激发光,透过第二聚焦透镜组和光路调整元件射入分光合光元件,经分光合光元件反射至第三聚焦透镜组,经第三聚焦透镜组射入滤光元件。
在一些实施例中,导光组件包括第三聚焦透镜组,光引向元件透射激发光反射受激发光;透过光引向元件的激发光射入光路调整元件,经光路调整元件反射回光引向元件,透过光引向元件和第三聚焦透镜组射入滤光元件;经光引向元件反射的受激发光,透过第三聚焦透镜组射入滤光元件。
在一些实施例中,导光组件包括第二聚焦透镜组、分光合光元件和第三聚焦透镜组;光引向元件透射激发光反射受激发光;透过光引向元件的激发光射入光路调整元件,经光路调整元件反射回光引向元件,透过光引向元件和第二聚焦透镜组射入分光合光元件,经分光合光元件和第三聚焦透镜组射入滤光元件;经光引向元件反射的受激发光,透过第二聚焦透镜组射入分光合光元件,经分光合光元件和第三聚焦透镜组射入滤光元件。
在一些实施例中,光源系统还包括辅助光源组件,光源系统中包括分光合光元件,分光合光元件反射激发光和受激发光;分光合光元件中包括辅透光区,辅透光区透射辅助光源组件产生的辅助光。
在一些实施例中,辅助光源组件中包括第一辅助光源和第二辅助光源,辅助光中包括激发光源产生的光和受激发光源产生的光;
辅透光区中包括第一透光区和第二透光区,第一透光区透射第一辅助光源产生的光,第二透光区透射第二辅助光源产生的光。
在一些实施例中,辅助光源组件中包括偏振合光元件,辅助光源组件中包括第一辅助光源和第二辅助光源,第一辅助光源和第二辅助光源产生具有不同偏振态的光;
第一辅助光源和第二辅助光源产生的具有不同偏振态的光经偏振合光元件合光后,射入辅透光区。
在一些实施例中,辅透光区反射第一偏振态的光、透射第二偏振态的光,辅助光中包括能激发激发区产生受激发光的目标光,目标光为第一偏振态的光;光源系统还包括滤光元件,滤光元件中包括能反射目标光的区域,滤光元件与分光合光元件之间设置有相位转换元件;
当激发光经第一聚焦透镜组聚焦后射入激发区时,目标光经辅透光区、相位转换元件射入滤光元件,经滤光元件反射后,再次经相位转换元件转换为第二偏振态的光,射入辅透光区,经辅透光区反射后最终射入激发区。
第二方面,本申请提供一种投影设备,包括第一方面及第一方面可能的实现方式中任一项所述的光源系统。
本申请提供的光源系统中,通过光源与聚焦透镜组离轴,即光源产生的激发光在经光引向元件射入聚焦透镜组时,激发光光斑的光轴与聚焦透镜组的光轴之间相距一定距离;且激发光经聚焦透镜组聚焦后作为激发区的激发光,激发区被激发出来的受激发光为椭圆形,再考虑到光引向元件、激发光光斑和受激发光的光斑大小以及相对位置等来设置目标透光区的大小,可以减少激发光以及受激发光在光引向元件上的损失,提升光的利用率;并且可以使被激发出来的受激发光在最终射入匀光元件时,形成的光斑是长短边的椭圆形,与匀光元件的长短边对应,提升光的利用率。并且还可以在光源射入激发区之前设置扩散元件,可以使在激发区上的光线能量密度降低,提升波长转换材料的激发效率;光引向元件上可以是通孔,激发光通过通孔射入聚焦透镜组,可减少激发光的穿透时损失;同时,通过在光源射入光引向元件之前设置缩束透镜组,可以使通孔的面积较小,从而该通孔与受激发光的光斑重叠面积较小,受激发光的损失较少;由上本实施例的光源系统可以提高光的利用率,从而可以提高投影设备的亮度。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述,本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。其中:
图1为本申请的一实施例中的光源系统的结构示意图;
图2为本申请的一实施例中的光引向元件的结构示意图;
图3为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图4为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图5为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图6为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图7为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图8为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图9为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图10为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图11为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图12为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图13为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图14为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图15为本申请的另一实施例中的光源系统的结构示意图;
图16为本申请的一实施例中的投影设备的结构示意图。
具体实施方式
在为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,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。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。此外,虽然本申请中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍,但应理解,可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整技术方案。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请实施例中,“示例地”、“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用示例的一词旨在以具体方式呈现概念。
除非另外定义,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而是仅用于区分描述。 “包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。
为了彻底理解本申请,将在下面提供详细的描述,以便阐释本申请的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本申请还可以具有其他实施方式。
本实施例提供一种光源系统,如图1所示,光源系统包括光源01、光引向元件02、第一聚焦透镜组03和波长变换元件04,波长变换元件04包括激发区,光引向元件02包括目标透光区;
光源,用于产生激发光;
光引向元件,用于将光源产生的激发光透过目标透光区射入第一聚焦透镜组;
激发区,用于被激发光激发产生受激发光;
第一聚焦透镜组,用于将激发光进行聚焦后射入激发区,将激发区出射的受激发光射入光引向元件;
其中,第一聚焦透镜组射出的受激发光的光斑为椭圆形;目标透光区的目标边的长度L满足下式:
其中,D1表示光引向元件的长边长度,L1表示从光引向元件射向第一聚焦透镜组的激发光的光轴与第一聚焦透镜组的光轴之间相距的距离为第一距离,D2表示从光源射向光引向元件的激发光的光斑的长轴长度,θ表示光引向元件与第一聚焦透镜组的光轴之间形成的夹角。
第一距离不做限制,可以根据实际应用情况自定义设置,例如第一距离的取值可以在2~12mm范围内。目标边可以是与受激发光的长轴或光引向元件的长边平行的边,以光引向元件的面向光源01侧为例。
可选地,,L2为图16所示的投影光机中空间光调制器的长轴长度,D3表示第一聚焦透镜组出射的受激发光的光斑的长轴长度,α是受激发光射入光引向元件之前的光斑的发散角,β是照明F数对应的角度(射入空间光调制器的光线的角度)。
例如,目标透光区的大小可以在11 mm *15mm~ 9.4 mm *4.5mm范围内,即目标边的长度在9.4mm~ 15mm范围内。
可选地,目标透光区可以是通孔、扩散区域、增透区域、偏振分光区域、二向色区域中的任一项;扩散区域可以是扩散片,增透区域可以是透光基板镀增透膜,偏振分光区域可以是透光基板镀偏振分光膜(如反射或透射S光,透射或反射P光)或偏振分光片;目标透光区也可以是透光基板镀二向色膜,该二向色膜透射激发光反射受激发光,例如该二向色膜透射蓝光反射红绿光,可以反射波段至少包括500~680nm,透射波段至少包括440~470nm。如图2中的(2)所示,E表示受激发光在光引向元件上形成的光斑区域,D表示目标透光区。可选地,目标透光区可以位于光引向元件的任一端。目标透光区为通孔,可以使激发光在透过光引向元件时无损失或损失较少。激发光光斑的光轴与聚焦透镜组的光轴之间相距一定距离,激发区被激发出来的受激发光为椭圆形,再考虑到光引向元件、激发光光斑和受激发光的光斑大小以及相对位置等来设置目标透光区的大小,可以减少激发光以及受激发光在光引向元件上的损失,提升光的利用率。
可选地,目标透光区与受激发光在光引向元件上形成的光斑区域之间的重叠面积小于等于预设比例的目标透光区的面积。预设比例不做限制,可以根据实际应用情况自定义设置,例如比例在0~10%内。目标透光区的形状可以不做限制,可以是矩形、圆形、椭圆形等。
可选地,光源01产生的激发光也可以避开光引向元件02,从光引向元件02的侧边直接射入第一聚焦透镜组,可以减少激发光在光引向元件上的损失。可选地,光引向元件02也可以是一端为L型的元件,激发光从L型端射入第一聚焦透镜组。
光源01和激发光不做限制,可以是LED光源或激光LD光源以及其他新型光源;光源中发光芯片的数量不做限制,可以是单个发光芯片也可以是发光芯片阵列;例如光源01可以是产生蓝激光的LD光源等,激发光可以是蓝激光、UV光等。
激发区中具有波长转换材料,该波长转换材料可以是荧光体或荧光粉,例如可以具有被激发射出黄色光的黄荧光体,如作为活化剂而含有铈(Ce)的钇铝石榴石(YAG)系荧光体,也可以是绿荧光粉、红荧光粉、青荧光粉等。激发区中可以包括至少一个子区,每个子区对应一种波长转换材料,可以产生至少一种波段与激发光的波段不同的色光,即受激发光中包括至少一种波段与激发光的波段不同的色光,例如受激发光可以是红光、绿光、黄光、蓝光中的至少一种。
可选地,光引向元件02与波长变换元件04之间的夹角为第二角度;第二角度可以根据实际应用情况自定义设置,例如第二角度的取值可以在30~45度内。例如光引向元件相对水平线为45度设置,则设置波长变换元件的倾斜角度范围在0~15度之间,从而使光引向元件02与波长变换元件04之间的夹角为30~45度内。
可选地,第一聚焦透镜组03中包括至少一个非球面镜和至少一个球面镜;例如,非球面镜的一个面的曲率半径范围在在-30mm~30 mm内,曲面系数范围在-20~20内,另一个面曲率半径在-30 mm ~30 mm内,曲面系数范围在-10~10内;球面镜的一个面的曲率半径范围在10 mm ~20 mm内,另一个面的曲率半径大于等于100 mm。例如,如图1所示,第一聚焦透镜组03中的C1为非球面镜和C2为球面镜,或者C2为非球面镜和C1为球面镜。通过合理设置聚焦透镜组的曲率参数(曲率半径和曲面系数等),可以使得产生的受激发光的光斑为椭圆形,更匹配后续匀光元件的形状,可以提高光的利用率。
可选地,第一聚焦透镜组03中最靠近波长变换元件04的透镜与波长变换元件04之间相距的距离为第二距离;第二距离不做限制,可以根据实际应用情况自定义设置;例如第二距离的取值可以在0.5~1.5mm范围内,如图1所示即透镜C1的表面与波长变换元件04的面向透镜C1侧的表面之间的距离在0.5~1.5mm内。
可选地,从第一聚焦透镜组03射向波长变换元件04的激发光的中心光线与波长变换元件的法线之间的夹角大于等于预设角度。预设角度不做限制,预设角度可以根据第一距离和第一聚焦透镜组的曲率参数确定;例如可以为51度。可选地,激发光与波长变换元件的法线的夹角范围为25~75度。通过合适的入射到波长变换元件的角度,经反射区反射的激发光在经第一聚焦透镜组、光引向元件等后射向匀光元件时,光斑射入匀光元件时是对称射入的,可以提高光的利用率。
在一些实施例中,波长变换元件包括反射区,光源产生的激发光经第一聚焦透镜组聚焦后射入反射区,反射区反射激发光并经第一聚焦透镜组射回光引向元件;其中,反射区反射到光引向元件的激发光的光斑大小大于等于激发光在透过目标透光区时的光斑大小。即激发光在透过目标透光区时光斑大小尽可能的小,可以减小目标透光区的大小,从而进一步减小受激发光在光引向元件上的损失。
其中,反射区具有反射所有光线的特性,例如可以是反射镜、磨光的金属层或者金属板、基板镀反射膜、具有漫反射的粒子、微结构反射层中的任一项。
例如,如图1所示,光源01产生的激发光,经光引向元件02射入第一聚焦透镜组03,或光源01产生的激发光射入所述第一聚焦透镜组03;当激发光经第一聚焦透镜组03聚焦后射入激发区,激发区被激发光激发出射受激发光,受激发光射入第一聚焦透镜组03,经第一聚焦透镜组03射入光引向元件。当激发光经第一聚焦透镜组03聚焦后射入反射区,反射区反射激发光并经第一聚焦透镜组03射入光引向元件。
在一些实施例中,如图1所示,光源01与光引向元件02之间还设置有缩束透镜组05,光源01产生的激发光经缩束透镜组05进行缩束后射入光引向元件02。通过缩束透镜组使射入光引向元件的光斑的大小尽可能小,从而可以减小射入光引向元件的受激发光在目标透光区处的损失,提高光的利用率。可选地,缩束透镜组中也可以包括准直透镜,或者缩束透镜组可以替换为准直透镜。
在一些实施例中,如图1所示,光源与光引向元件之间还设置有扩散元件06,光源产生的激发光或缩束后的激发光经扩散元件06进行扩散匀化后射入光引向元件;其中扩散元件的扩散角度为第一角度,扩散角度可以是指扩散半角或扩散全角;第一角度可以根据实际应用情况自定义设置,例如,扩散全角的取值可以是3~6度。可选地,扩散元件与光引向元件之间的距离小于目标距离,目标距离可以根据实际应用情况自定义设置,即扩散元件与光引向元件之间的距离尽可能的短。扩散后的激发光射入激发区,降低射在激发区上的能量密度,可以提高激发区的激发效率;例如使能量密度小于等于150W/mm2。可选地,扩散元件与缩束透镜组的位置也可以调换,即激发光先经过扩散元件,再经缩束透镜组。可选地,缩束透镜组也可以替换为扩束透镜组,通过扩束透镜组扩束和扩散元件扩散后再经光阑射入光引向元件。
在一些实施例中,光引向元件02的面向光源侧设置有光阑,光源产生的激发光或扩散匀化后的激发光或缩束后的激发光经光阑射入光引向元件。光阑可以使激发光的光线不射入目标透光区以外的区域,减少了激发光的损耗,可以有效提升光的利用率;且通过第一聚焦镜组射到激发区,能量密度较低,可以提高激发区的激发效率。
可选地,经第一聚焦透镜组射出的受激发光为椭圆形光斑,是由第一聚焦透镜组的曲率参数、激发光的光斑大小、离轴程度(激发光的光轴与第一聚焦透镜组的光轴之间的第一距离)、扩散元件的扩散角度等因素确定的。
在一些实施例中,光源系统还包括光路调整元件07、导光组件、滤光元件11和匀光元件12;入射至光引向元件的受激发光或反射区反射的激发光经光引向元件、光路调整元件和导光组件射入滤光元件,经滤光元件进行滤光后射入匀光元件,经匀光元件进行匀光后出射;其中,激发光的光斑以及受激发光的光斑均是对称的射向匀光元件,且受激发光和/或激发光的光斑的长轴和短轴与匀光元件的长边和短边分别对应;如射向匀光元件时,激发光的光斑和受激发光的光斑的光轴与匀光元件的中心轴重合,即光斑的中心离匀光元件长轴的任一端的距离相等,离短轴的任一端的距离也相等,激发光和受激发光共轴或近轴的射入匀光元件。例如,匀光元件为光棒时,受激发光和/或激发光的光斑的长轴和短轴与光棒的长边和短边对应;或者,匀光元件为复眼时,受激发光和/或激发光的光斑的长轴和短轴与复眼的每个小单元格的长边和短边对应。由此,可以使得光斑的形状为椭圆形,更匹配匀光元件的形状,且对称的入射到匀光元件;从而更匹配投影光机中的空间光调制器,可以使光的利用率较高。
可选地,光路调整元件与光引向元件或分光合光元件之间相距的距离为第三距离;第三距离可根据实际应用情况自定义设置,例如,第三距离的取值在3~10mm范围内。可选地,光路调整元件和/或分光合光元件与水平线的夹角可以在40-50度之间,或者光路调整元件与从光引向元件射来的激发光的光轴之间的夹角在40-50度之间。
滤光元件可以是滤光轮,包括多个滤光区,分别对激发光、受激发光和辅助光进行滤光;例如滤光元件包括对蓝光、红光、绿光进行滤光的滤光区。滤光元件可以一面镀二向色膜,一面为扩散片;或者为双层结构,一层为扩散片,一层为滤光片。滤光元件11与波长变换元件04共用一个驱动装置驱动,也可以采用不同的驱动装置驱动;匀光元件可以是复眼或光棒等。
在一些实施例中,如图1所示,导光组件包括第二聚焦透镜组08、分光合光元件09和第三聚焦透镜组10,滤光元件11与波长变换元件04共用一个驱动装置;光引向元件02透射激发光反射受激发光;例如,光引向元件透射蓝光反射红绿光,可以反射波段至少包含500~680nm,透射波段至少包含440~470nm。第二聚焦透镜组和第三聚焦透镜组中的透镜的数量、曲率半径、曲率系数等可以根据实际应用情况自定义设置,例如可以都为球面镜。光路调整元件07可以是反射镜或反射式扩散片。
反射区反射的激发光射入光引向元件02,透过光引向元件02后射入光路调整元件07,经光路调整元件07反射回光引向元件02,透过光引向元件02和第二聚焦透镜组08射入分光合光元件09,经分光合光元件09和第三聚焦透镜组10射入滤光元件11;受激发光经第一聚焦透镜组03射入光引向元件02,经光引向元件02反射后,透过第二聚焦透镜组08射入分光合光元件09,经分光合光元件09和第三聚焦透镜组10射入滤光元件11。
可选地,光引向元件02中包括区域A、区域B、区域C和目标透光区D。区域A和区域B透射激发光反射受激发光;区域C为反射镜或镀反射膜,可以增强对受激发光的反射,减少光的损耗;目标透光区D参照上述,这里不再赘述。例如,如图2中的(1)所示,激发光可以从区域A透射至光路调整元件07,从光路调整元件07反射回光引向元件02的激发光从区域B透射至第二聚焦透镜组08。
可选地,如图3所示,也可以不设置第二聚焦透镜组,此时第三聚焦透镜组中至少包括一个非球面镜;其余可参照图1所示,这里不再赘述。
在一些实施例中,如图4所示,导光组件包括第二聚焦透镜组08、分光合光元件09和第三聚焦透镜组10,滤光元件11与波长变换元件04共用一个驱动装置。光引向元件02反射激发光和受激发光;光路调整元件07反射激发光,光路调整元件07可以是反射镜或反射式扩散片;分光合光元件09透射激发光反射受激发光。例如,光引向元件02反射蓝光、红光和绿光,光引向元件可以是具有目标透光区的反射镜或反射式扩散片;分光合光元件09反射红绿光透射蓝光;透射波段范围至少为450~470nm反射波段至少为510~680nm;光路调整元件07反射蓝光,光路调整元件07可以是反射镜或反射式扩散片。可选地,光路调整元件与分光合光元件之间相距第三距离。
受激发光经第一聚焦透镜组03射入所述光引向元件02,经光引向元件02反射后,透过第二聚焦透镜组08射入分光合光元件09,经分光合光元件09反射至第三聚焦透镜组10,经第三聚焦透镜组10射入滤光元件11;反射区反射的激发光射入光引向元件02,经光引向元件02反射后,透过第二聚焦透镜组08和分光合光元件09射入光路调整元件07,经光路调整元件07反射后透过分光合光元件09入射至第三聚焦透镜组10,经第三聚焦透镜组10射入滤光元件11。
在一些实施例中,如图5所示,导光组件包括第三聚焦透镜组10,光引向元件02透射激发光反射受激发光;滤光元件11与波长变换元件04采用不同的驱动装置。反射区反射的激发光射入所述光引向元件02,透过光引向元件后射入光路调整元件07,经光路调整元件07反射回光引向元件02,透过光引向元件02和第三聚焦透镜组10射入滤光元件11;受激发光经第一聚焦透镜组03射入光引向元件02,经光引向元件02反射后,透过第三聚焦透镜组10射入滤光元件11。光路调整元件07可以是反射镜或反射式扩散片。可选地,第三聚焦透镜组10中至少包括一个非球面镜。
在一些实施例中,如图6所示,导光组件包括第二聚焦透镜组08、分光合光元件09和第三聚焦透镜组10,滤光元件11与波长变换元件04共用一个驱动装置;光引向元件02反射激发光和受激发光,光路调整元件07透射受激发光反射激发光;例如,光引向元件02反射蓝光、红光和绿光,光路调整元件透射红绿光反射蓝光,反射波段范围至少为450~470nm透射波段至少为510~680nm。光引向元件02可以是具有目标透光区的反射镜或反射式扩散片;光路调整元件07可以是反射镜或反射式扩散片。可选地,光路调整元件与分光合光元件之间相距第三距离。
反射区反射的激发光射入光引向元件02,经光引向元件02反射后,透过第二聚焦透镜组08射入光路调整元件07,经光路调整元件07反射至第三聚焦透镜组10,经第三聚焦透镜组10射入滤光元件11;受激发光经第一聚焦透镜组03射入所述光引向元件02,经光引向元件02反射后,透过第二聚焦透镜组08和光路调整元件07射入分光合光元件09,经分光合光元件09反射至第三聚焦透镜组10,经第三聚焦透镜组10射入滤光元件11。
在一些实施例中,如图7所示,导光组件包括第二聚焦透镜组08、分光合光元件09和第三聚焦透镜组10;光路调整元件07反射激发光透射受激发光,光引向元件02反射受激发光,如光路调整元件07反射蓝光透射红光和/或绿光,光引向元件02反射蓝光,可以是具有目标透光区的反射镜或反射式扩散片等;滤光元件与波长变换元件采用同一个的驱动装置;光引向元件与光路调整元件之间设置为非平行状态;例如,光引向元件相对水平线设置为45度,则光路调整元件相对水平线设置为非45度。
反射区反射的激发光射入光路调整元件02,经光路调整元件02反射至第二聚焦透镜组08,经第二聚焦透镜组08射入分光合光元件09,经分光合光元件09和第三聚焦透镜组10射入滤光元件11;受激发光经第一聚焦透镜组03射入光路调整元件07,透过光路调整元件07后射入光引向元件02,经光引向元件02反射后射入第二聚焦透镜组08,透过第二聚焦透镜组08射入分光合光元件09,经分光合光元件09和第三聚焦透镜组10射入滤光元件11。
在一些实施例中,如图8所示,导光组件包括第三聚焦透镜组10;光路调整元件07反射激发光透射受激发光,光引向元件02反射受激发光,滤光元件与波长变换元件采用不同的驱动装置;光引向元件02和光路调整元件07可参照图7。
反射区反射的激发光射入光路调整元件07,经光路调整元件07反射至第三聚焦透镜组10,经第三聚焦透镜组10射入滤光元件11;受激发光经第一聚焦透镜组03射入光路调整元件07,透过光路调整元件07后射入光引向元件02,经光引向元件02反射后射入第三聚焦透镜组10,经第三聚焦透镜组10射入滤光元件11。
可选地,光路调整元件07、光引向元件02、分光合光元件09中的一个或多个元件可以是具有一定曲率的元件,通过设置该曲率使射入匀光元件的激发光和受激发光共轴;此时,可以不设置第二聚焦透镜组和/或第三聚焦透镜组。例如,图3所示的光路调整元件07为具有一定曲率的反射镜,则可以不设置第二聚焦透镜组和/或第三聚焦透镜组,光路调整元件07反射的激发光与光引向元件02反射的受激发光则可以共轴,最终射入匀光元件。
在一些实施例中,光源系统还包括辅助光源组件13,辅助光源组件13产生的辅助光可以经过光引向元件的目标透光区合入光源系统的光路中;可以增加光源系统的色域和亮度。
其中,辅助光源组件13中可以包括至少一个辅助光源,该辅助光源可以是LED光源或LD光源,每个光源中可以是单个发光芯片也可以是发光芯片阵列;辅助光中包括至少一种波段的辅助光。辅助光的偏振态不做限制,可以是P态或S态,或P态和S态。例如,辅助光源组件13中包括一个产生红激光的LD光源,辅助光为红激光。可选地,辅助光源组件13中包括产生红激光、绿激光和蓝激光中至少两种的LD光源,辅助光为红激光、绿激光和蓝激光中的至少两种。可选地,辅助光源组件13中还可以适应性的设置聚焦准直透镜组。
例如,如图9所示,辅助光源组件13包括辅助光源131,辅助光源131产生的辅助光可以通过光引向元件02的目标透光区射入第三聚焦透镜组10,经第三聚焦透镜组10射入滤光元件11,经所述滤光元件11进行滤光后射入匀光元件12,经匀光元件12进行匀光后出射。
在一些实施例中,光源系统还包括辅助光源组件13,波长变换元件上包括辅透光区,辅助光源组件13产生的辅助光经波长变换元件的辅透光区合入光源系统的光路中。其中,该辅透光区可以是通孔、扩散区域、增透区域中的任一项;扩散区域可以是扩散片,增透区域可以是透光基板镀增透膜。可选地,辅助光源组件13产生的辅助光也可以经波长变换元件的一端的侧边合入光源系统的光路中,不经过波长变换元件。
如图10所示,辅助光源组件13包括辅助光源131,光路调整元件07透射受激发光和辅助光、反射激发光,光引向元件02反射受激发光和辅助光,例如受激发光为绿光和/或红光,辅助光为红激光和/或绿激光;辅助光源131产生的辅助光可以通过波长变换元件04射入第一聚焦透镜组03;经第一聚焦透镜组03和光路调整元件07后射入光引向元件02,经光引向元件02反射后经第三聚焦透镜组10射入滤光元件11,经所述滤光元件11进行滤光后射入匀光元件12,经匀光元件12进行匀光后出射。
在一些实施例中,光源系统还包括辅助光源组件13,光源系统中包括分光合光元件,分光合光元件反射激发光和受激发光透射辅助光源组件13产生的辅助光。可选地,分光合光元件可以设置在滤光元件与光引向元件之间。辅助光经分光合光元件和第三聚焦透镜组射入滤光元件,经所述滤光元件进行滤光后射入匀光元件,经匀光元件进行匀光后出射。
可选地,分光合光元件可以具有二向色特性,如镀二向色膜,使分光合光元件反射激发光和受激发光,透射辅助光源组件13产生的辅助光。例如,激发区被激发产生的绿光,辅助光源131产生的辅助光为红激光,光源组件中还包括与辅助光源对应的聚焦准直透镜组134,则分光合光元件反射蓝光和绿光和/或红光(荧光)透射红激光,反射波段至少包含420~620nm,透射波段至少包含635~680nm。
可选地,分光合光元件中包括辅透光区,辅透光区透射辅助光源组件13产生的辅助光;其中,辅透光区可以是通孔、扩散区域、增透区域、偏振分光区域、二向色区域中的任一项;扩散区域可以是扩散片,增透区域可以是透光基板镀增透膜,偏振分光区域可以透光基板镀偏振分光膜(如反射或透射S光,透射或反射P光)或偏振分光片;目标透光区也可以是透光基板镀二向色膜,该二向色膜反射激发光和受激发光透射辅助光。例如,如图11所示,假设激发区被激发产生的绿光和红光,辅助光源131产生的辅助光为红光,光源组件中还包括与辅助光源对应的聚焦准直透镜组134,则分光合光元件反射红光、蓝光和绿光,辅助光红光从辅透光区透射,辅透光区对应可以是扩散片、通孔、透光基板镀增透膜等;辅透光区大小不做限制,例如大小在8mm*8mm范围以内,如5.5mm*3.6mm。
再如,如图12所示,光路调整元件07可以反射激发光、透射辅助光,例如反射蓝激光、透射红激光和/或绿激光;进而透过光路调整元件07的辅助光可以经分光合光元件09的辅透光区射入第三聚焦透镜组10。
在一些实施例中,辅助光源组件13中包括第一辅助光源和第二辅助光源,辅助光中包括激发光源产生的光和受激发光源产生的光,第一辅助光源和第二辅助光源可以产生相同波段的光也可以产生不同的波段的光,例如都产生红光,或一个产生红光一个产生蓝光等;辅透光区中包括第一透光区和第二透光区,第一透光区透射第一辅助光源产生的光,第二透光区透射第二辅助光源产生的光。例如,如图13所示,靠近分光合光元件的两端分别设置有第一透光区和第二透光区,第一辅助光源LD1和第二辅助光源LD2均为产生红激光的LD光源,分别从第一透光区和第二透光区透射。
在一些实施例中,辅助光源组件13中包括偏振合光元件,辅助光源组件13中包括第一辅助光源和第二辅助光源,第一辅助光源和第二辅助光源产生具有不同偏振态的光。第一辅助光源和第二辅助光源产生的具有不同偏振态的光经偏振合光元件合光后,射入辅透光区。可选地,第一辅助光源和第二辅助光源也可以产生相同偏振态的光,其中一个光源产生的光经过相位转换元件(如1/4波片)转为不同偏振态的光后,经偏振合光元件合光。
其中,偏振合光元件可以是偏振光分光器(PBS)或偏振分光片,可以利用PBS的偏振特性对具有不同偏振态的光进行合光,对应辅透光区可以为通孔或透光基板或扩散片或偏振分光片。例如,如图14所示,第一辅助光源LD1和第二辅助光源LD2具有不同偏振态的光可以通过PBS合光后射入辅透光区。例如,分光合光元件09反射蓝激光和红绿荧光透射红、绿激光,红、绿激光具有不同的偏振态,反射波段为420~620nm,透射波段为635~680nm,辅助光红、绿激光从辅透光区透射。
在一些实施例中,辅透光区反射第一偏振态的光、透射第二偏振态的光,辅助光中包括能激发激发区产生受激发光的目标光,目标光为第一偏振态的光;光源系统中的滤光元件11中包括能反射目标光的区域;如图15所示,滤光元件11与分光合光元件09之间设置有相位转换元件14。其中,第一偏振态和第二偏振态不做限制,例如可以第一偏振态为P态,第二偏振态为S态;目标光可以是蓝光(如蓝激光)、UV光等;相位转换元件可以是1/4波片。
当激发光经第一聚焦透镜组聚焦后射入激发区时,目标光经辅透光区、相位转换元件14射入滤光元件11,经滤光元件11反射后,再次经相位转换元件14转换为第二偏振态的光,射入辅透光区,经辅透光区反射后最终射入激发区。可以充分利用光源产生的激发光以及辅助光源组件13中产生的目标光,提高光的利用率。
举例来说,假设激发光为P态的蓝激光,目标光为S态的蓝激光,辅透光区透射S态的光反射P态的光;辅助光源还产生红激光和绿激光;激发区包括产生红光子区1和产生绿光的子区2。如图15所示,其中:
当需要光源系统产生蓝光时,光源01产生P态的蓝激光,辅助光源组件13产生S态的蓝激光;光源01产生的蓝激光透过缩束透镜组05、扩散元件06、光引向元件02的辅透光区和第一聚焦透镜组03射入波长变换元件04的反射区,反射区反射蓝激光并透过第一聚焦透镜组03和光引向元件02射入光路调整元件07,经光路调整元件07反射回光引向元件02,透过光引向元件02和第二聚焦透镜组08射入分光合光元件09,经分光合光元件09反射后,与分光合光元件09的辅透光区透射的辅助光源组件13产生的S态的蓝激光合光,合光后射入第三聚焦透镜组10,经第三聚焦透镜组10聚焦后射入滤光元件11;经滤光元件11中蓝光对应的滤光区进行滤光后射入匀光元件12,经匀光元件12进行匀光后出射。
当需要光源系统产生红光时,光源01产生P态的蓝激光,辅助光源组件13产生S态的蓝激光和红激光。光源01产生的蓝激光透过缩束透镜组05、扩散元件06、光引向元件02的目标透光区和第一聚焦透镜组03射入波长变换元件04的子区1,子区1被蓝激光激发产生红光。辅助光源组件13产生S态的蓝激光经辅透光区、相位转换元件14射入滤光元件11,经滤光元件11中除蓝光对应的滤光区之外的区域的反射后,再次经相位转换元件14转换为P态的蓝激光,射入辅透光区,经辅透光区反射后最终射入波长变换元件04的子区1,激发子区1产生红光。激发出来的红光射入第一聚焦透镜组03,经第一聚焦透镜组03射入光引向元件02,经光引向元件02反射并透过第二聚焦透镜组08射入分光合光元件09,经分光合光元件09反射并透过第三聚焦透镜组10射入滤光元件11,经滤光元件11中的红光对应的滤光区进行滤光后射入匀光元件12,经匀光元件12进行匀光后出射。当需要光源系统产生绿光时,与上述产生红光同理,这里不再赘述。
由上可知,本实施例提供的光源系统中,通过光源与聚焦透镜组离轴,即光源产生的激发光在经光引向元件或避开光引向元件直接射入聚焦透镜组时,光斑的光轴与聚焦透镜组的光轴之间相距一定距离;且激发光经聚焦透镜组聚焦后作为激发区的激发光,激发区被激发出来的受激发光为椭圆形,再考虑到光引向元件、激发光光斑和受激发光的光斑大小以及相对位置等来设置目标透光区的大小,可以减少激发光以及受激发光在光引向元件上的损失,提升光的利用率;并且可以使被激发出来的受激发光在最终射入匀光元件时,形成的光斑是长短边的椭圆形,与匀光元件的长短边对应,提升光的利用率。并且还可以在光源射入激发区之前设置扩散元件,可以使在激发区上的光线能量密度降低,提升波长转换材料的激发效率;光引向元件上可以是通孔,激发光通过通孔射入聚焦透镜组,可减少激发光的穿透时损失;同时,通过在光源射入光引向元件之前设置缩束透镜组,可以使通孔的面积较小,从而该通孔与受激发光的光斑重叠面积较小,受激发光的损失较少;由上本实施例的光源系统可以提高光的利用率,从而可以提高投影设备的亮度。
图16为本申请提供的一种投影设备的功能模块示意图。如图16所示,投影设备包括图像处理器101和投影光机102。其中:
图像处理器101可以是微控制器、专用图像处理芯片等,微控制器可以是ARM芯片、微控制单元(Microcontroller Unit;MCU) 等;专用图像处理芯片可以是图像信号处理器(Image Signal Processing,ISP)、图形处理器(graphics processing unit ,GPU)、嵌入式神经网络处理器(neural-network process units,NPU)等。图像处理器101可以用于视频解码、画质处理等。
投影光机102可以包括驱动芯片、空间光调制器和上述实施例所述的光源系统等。其中,空间光调制器可以是数字微镜器件(Digtial Micromirror Devices,DMD)、液晶器件(Liquid Crystal Display,LCD)、硅基液晶器件(Liquid Crystal on Silicon,LCOS)等;驱动芯片与空间光调制器对应,例如数字微镜器件可以采用数字光处理元件(DigitalLight Processing,DLP)驱动。投影光机102用于将需要投影的图像投射成投影画面。
在一些实施例中,投影设备还包括一个或者一个以上处理核心的中央控制器103,该中央控制器可以是CPU、ARM、MCU等控制器。中央控制器103是该投影设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个投影设备的各个部分,可以运行或执行存储在存储器104内的软件程序和/或操作系统,以及调用存储在存储器104内的数据。可选地,图像处理器101和中央控制器103可集成为一个处理器。
在一些实施例中,投影设备还包括一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器104、输入模块105以及通信模块106、电源107等部件。本领域技术人员可以理解,图16中示出的投影设备结构并不构成对投影设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。其中:
存储器104可用于存储软件程序和操作系统,中央控制器103通过运行存储在存储器104的软件程序和操作系统,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器104可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据投影设备的使用所创建的数据等。此外,存储器104可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地,存储器104还可以包括存储器控制器,以提供中央控制器103对存储器104的访问。
该投影设备还可包括输入模块105,该输入模块105可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与用户设置以及功能控制有关的遥控器、键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。
该投影设备还可包括通信模块106,在一些实施例中通信模块106可以包括无线模块,投影设备可以通过该通信模块106的无线模块进行短距离无线传输,从而为用户提供了无线的宽带互联网访问。比如,该通信模块106可以用于帮助用户访问流式媒体等。
投影设备还包括给各个部件供电的电源107,在一些实施例中,电源107可以通过电源管理系统与中央控制器103逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源107还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种光源系统,其特征在于,所述光源系统包括光源、光引向元件、第一聚焦透镜组和波长变换元件,所述波长变换元件包括激发区,所述光引向元件包括目标透光区;
所述光源,用于产生激发光;
所述光引向元件,用于将所述光源产生的激发光透过所述目标透光区射入所述第一聚焦透镜组;
所述激发区,用于被所述激发光激发产生受激发光;
所述第一聚焦透镜组,用于将所述激发光进行聚焦后射入所述激发区,将所述激发区出射的受激发光射入所述光引向元件;
其中,所述第一聚焦透镜组射出的受激发光的光斑为椭圆形;所述目标透光区的目标边的长度L满足下式:
其中,D1表示所述光引向元件的长边长度,L1表示从所述光引向元件射向所述第一聚焦透镜组的激发光的光轴与所述第一聚焦透镜组的光轴之间相距的距离为第一距离,D2表示从所述光源射向所述光引向元件的激发光的光斑的长轴长度,θ表示所述光引向元件与所述第一聚焦透镜组的光轴之间形成的夹角。
2.根据权利要求1所述的光源系统,其特征在于,所述波长变换元件包括反射区,所述光源产生的激发光经所述第一聚焦透镜组聚焦后射入所述反射区,所述反射区反射所述激发光并经所述第一聚焦透镜组射回所述光引向元件;其中,所述反射区反射到所述光引向元件的激发光的光斑大小大于等于所述激发光在透过目标透光区时的光斑大小。
3.根据权利要求1所述的光源系统,其特征在于,所述光源与所述光引向元件之间还设置有缩束透镜组,所述光源产生的激发光经所述缩束透镜组进行缩束后射入所述光引向元件;和/或,所述光源与所述光引向元件之间还设置有扩散元件,所述光源产生的激发光或缩束后的激发光经所述扩散元件进行扩散匀化后射入所述光引向元件;其中所述扩散元件的扩散角度为第一角度;和/或,所述光引向元件的面向所述光源侧设置有光阑,所述光源产生的激发光或缩束后激发光或扩散匀化后的激发光经所述光阑射入所述光引向元件。
4.根据权利要求1所述的光源系统,其特征在于,所述第一聚焦透镜组中包括至少一个非球面镜和至少一个球面镜;所述非球面镜的一个面的曲率半径范围在-30mm~30 mm内,曲面系数范围在-20~20内,另一个面曲率半径在-30 mm ~30 mm内,曲面系数范围在-10~10内;所述球面镜的一个面的曲率半径范围在10 mm ~20 mm内,另一个面的曲率半径大于等于100mm。
5.根据权利要求1所述的光源系统,其特征在于,所述第一聚焦透镜组中最靠近所述波长变换元件的透镜与所述波长变换元件之间相距的距离为第二距离;
和/或,所述光引向元件与所述波长变换元件之间的夹角为第二角度;
和/或,从所述第一聚焦透镜组射向所述波长变换元件的激发光的中心光线与所述波长变换元件的法线之间的夹角大于等于预设角度;
和/或,所述光引向元件中包括目标透光区,所述目标透光区为通孔、扩散区域、增透区域、偏振分光区域、二向色区域中的任一项。
6.根据权利要求2所述的光源系统,其特征在于,所述光源系统还包括光路调整元件、导光组件、滤光元件和匀光元件;
入射至所述光引向元件的受激发光或所述反射区反射的激发光经所述光引向元件、所述光路调整元件和所述导光组件射入所述滤光元件,经所述滤光元件进行滤光后射入所述匀光元件,经所述匀光元件进行匀光后出射;
其中,所述激发光的光斑以及所述受激发光的光斑均是对称的射向所述匀光元件,且所述受激发光和/或激发光的光斑的长轴和短轴与所述匀光元件的长边和短边分别对应;和/或,所述光路调整元件与所述光引向元件或分光合光元件之间相距的距离为第三距离,所述导光组件中包括分光合光元件。
7.根据权利要求6所述的光源系统,其特征在于,所述导光组件包括第二聚焦透镜组、分光合光元件和第三聚焦透镜组,光引向元件反射激发光和受激发光,分光合光元件透射激发光反射受激发光;经光引向元件反射的受激发光,透过第二聚焦透镜组射入分光合光元件,经分光合光元件反射至第三聚焦透镜组,经第三聚焦透镜组射入滤光元件;经光引向元件反射的激发光,透过第二聚焦透镜组和分光合光元件射入光路调整元件,经光路调整元件反射后透过分光合光元件入射至第三聚焦透镜组,经第三聚焦透镜组射入滤光元件。
8.根据权利要求6所述的光源系统,其特征在于,所述导光组件包括第二聚焦透镜组、分光合光元件和第三聚焦透镜组;所述光引向元件反射激发光和受激发光,所述光路调整元件透射受激发光反射激发光;经所述光引向元件反射的激发光,透过所述第二聚焦透镜组射入所述光路调整元件,经所述光路调整元件反射至所述第三聚焦透镜组,经所述第三聚焦透镜组射入所述滤光元件;经所述光引向元件反射的受激发光,透过所述第二聚焦透镜组和所述光路调整元件射入所述分光合光元件,经所述分光合光元件反射至所述第三聚焦透镜组,经所述第三聚焦透镜组射入所述滤光元件。
9.根据权利要求6所述的光源系统,其特征在于,所述导光组件包括第三聚焦透镜组,所述光引向元件透射激发光反射受激发光;透过所述光引向元件的激发光射入所述光路调整元件,经所述光路调整元件反射回所述光引向元件,透过所述光引向元件和所述第三聚焦透镜组射入所述滤光元件;经所述光引向元件反射的受激发光,透过所述第三聚焦透镜组射入所述滤光元件。
10.根据权利要求6所述的光源系统,其特征在于,所述导光组件包括第二聚焦透镜组、分光合光元件和第三聚焦透镜组;所述光引向元件透射激发光反射受激发光;透过所述光引向元件的激发光射入所述光路调整元件,经所述光路调整元件反射回所述光引向元件,透过所述光引向元件和所述第二聚焦透镜组射入所述分光合光元件,经分光合光元件和所述第三聚焦透镜组射入所述滤光元件;经所述光引向元件反射的受激发光,透过所述第二聚焦透镜组射入所述分光合光元件,经分光合光元件和所述第三聚焦透镜组射入所述滤光元件。
11.根据权利要求1所述的光源系统,其特征在于,所述光源系统还包括辅助光源组件,所述光源系统中包括分光合光元件,所述分光合光元件反射激发光和受激发光;所述分光合光元件中包括辅透光区,所述辅透光区透射所述辅助光源组件产生的辅助光。
12.根据权利要求11所述的光源系统,其特征在于,所述辅助光源组件中包括第一辅助光源和第二辅助光源,所述辅助光中包括激发光源产生的光和受激发光源产生的光;
所述辅透光区中包括第一透光区和第二透光区,所述第一透光区透射所述第一辅助光源产生的光,所述第二透光区透射所述第二辅助光源产生的光。
13.根据权利要求11所述的光源系统,其特征在于,所述辅助光源组件中包括偏振合光元件,所述辅助光源组件中包括第一辅助光源和第二辅助光源,所述第一辅助光源和所述第二辅助光源产生具有不同偏振态的光;
所述第一辅助光源和所述第二辅助光源产生的具有不同偏振态的光经所述偏振合光元件合光后,射入所述辅透光区。
14.根据权利要求11所述的光源系统,其特征在于,所述辅透光区反射第一偏振态的光、透射第二偏振态的光,所述辅助光中包括能激发所述激发区产生受激发光的目标光,所述目标光为第一偏振态的光;所述光源系统还包括滤光元件,所述滤光元件中包括能反射所述目标光的区域,所述滤光元件与所述分光合光元件之间设置有相位转换元件;
当所述激发光经所述第一聚焦透镜组聚焦后射入所述激发区时,所述目标光经所述辅透光区、所述相位转换元件射入所述滤光元件,经所述滤光元件反射后,再次经所述相位转换元件转换为第二偏振态的光,射入所述辅透光区,经所述辅透光区反射后最终射入所述激发区。
15.一种投影设备,其特征在于,包括权利要求1-14中任一项所述的光源系统。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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