CN116594250A - 光源装置和投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光源装置和投影设备，涉及光电技术领域。本发明通过对第一波段光的偏振状态的转换，实现反射后照射到波长转换装置产生受激发光，或者将第一波段光透射形成出射光，从而可将第一波段光同时作为输出光和激发光，光路利用效率高。

Description

光源装置和投影设备

技术领域

本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种光源装置和投影设备。

背景技术

在显示产品中，显示光源是非常重要的部件，它的功能在于将不同波长、不同角度分布、不同亮度光，经过光学系统合束整形后照射到显示芯片上，且要求在芯片有效区域上形成均匀光斑。在投影显示领域，目前光源采用的一般是发光二极管(LED)、激光荧光粉和三色激光等新型光源，在亮度、色彩、寿命、能耗等方面表现出优异的特性。在三种新型光源技术中，LED光源难以实现高亮度，对于LED光源的合光，光源出光角度大，合光准直时需要较大数值孔径的透镜对光源进行准直，所以多LED光源投影系统合光部分需要的透镜数量较多；激光光源因其具有色彩纯度高、色域广和亮度高等优点，被广泛应用于投影显示领域。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种光源装置和投影设备，可将某一光源同时作为输出光源和激发光源，大幅提升光路的利用效率。

第一方面，本发明提供一种光源装置，包括第一光源、波长转换装置、第一分光元件、偏振转换元件、光处理装置和匀光元件，其中，

所述第一光源用于出射第一光束，所述第一光束至少包括第一波段光；

所述波长转换装置用于将第一波段光转换为第二波段光；

所述第一分光元件包括膜层，所述膜层用于将所述第一光源出射的第一光束引导至第一方向；

所述偏振转换元件、所述光处理装置和所述匀光元件均设置在所述第一方向上，所述偏振转换元件用于转换第一波段光的偏振状态；所述光处理装置用于将第一波段光反射回所述第一分光元件或者将第一波段光透射至所述匀光元件；

所述膜层还用于将经所述光处理装置反射且经所述偏振转换元件转换偏振状态的第一波段光引导至所述波长转换装置，并将所述波长转换装置出射的至少部分第二波段光引导至所述第一方向。

第二方面，本发明提供一种光源装置，包括第一光源、波长转换装置、第一分光元件、偏振转换元件、光处理装置和匀光元件，其中，

所述第一光源用于出射第一光束，所述第一光束至少包括第一波段光；

所述波长转换装置用于将第一波段光转换为第二波段光；

所述第一分光元件包括第一区域和第二区域，所述第一区域用于将所述第一光源出射的第一光束引导至第一方向，其中，所述第一区域和所述第二区域从透射区域和反射区域中选择，且所述第一区域和所述第二区域不同；

所述偏振转换元件、所述光处理装置和所述匀光元件均设置在所述第一方向上，所述偏振转换元件用于转换第一波段光的偏振状态；所述光处理装置用于将第一波段光反射回所述第一分光元件或者将第一波段光透射至所述匀光元件；

所述第二区域用于将经所述光处理装置反射且经所述偏振转换元件转换偏振状态的至少部分第一波段光引导至所述波长转换装置，并将所述波长转换装置出射的至少部分第二波段光引导至所述第一方向。

第三方面，本发明提供一种投影设备，包括第一方面或第二方面所述的光源装置。

本发明通过对第一波段光的偏振状态的转换，实现反射后照射到波长转换装置产生受激发光，或者将第一波段光透射形成出射光，从而可将第一波段光同时作为输出光和激发光，光路利用效率高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种投影设备的功能模块示意图；

图2为本发明实施例提供的一种投影设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种光源装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种光源装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种光源装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种光源装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明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发明一部分实施例，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发明，并不用于限定本发明。虽然本发明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。

在本发明实施例中，“多个”是指两个或两个以上。“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。需要理解的是，“上”、“下”、“内”、“外”、“正面”、“背面”等术语，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是具备暗示或指示意义，因此不能理解为对本发明的限制。

为了彻底理解本发明，将在下面提供详细的描述，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

图1为本发明实施例提供的一种投影设备的功能模块示意图。如图1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、空间光调制器和光源等。其中，光源可以包括激光光源、LED光源、荧光光源等；空间光调制器可以是数字微镜器件(Digtial MicromirrorDevices，DMD)、液晶器件(Liquid Crystal Display，LCD)、硅基液晶器件(Liquid Crystalon Silicon，LCOS)等，用于将光源光进行调制以产生图像光；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(Digital Light 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多个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模块104内的软件程序和/或操作系统，以及调用存储在存储模块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模块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1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：

存储模块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模块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。存储模块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，存储模块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，存储模块104还可以包括存储器控制器，以提供中央控制器103对存储模块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。

图2为本发明实施例提供的一种投影设备的结构示意图。如图2所示，投影设备包括光源装置201、照明系统202和成像系统203。其中，光源装置201包括一个或多个光源；照明系统202包括用于将光源装置201出射的光进行处理的光学元件；光源装置201出射的光束经由照明系统202照射至空间光调制器(图中未示出)，空间光调制器将其入射光线照射进入成像系统203，最终将图像光成像到屏幕等被投影体，成像系统203一般为镜头系统，如投影镜头。

此外，投影设备还可包括光源控制模块(图中未示出)，光源控制模块可对光源装置201中的一个或多个光源的动作进行控制，使得光源装置201出射生成图像时所要求的规定波段的光。进一步地，光源装置201、照明系统202和成像系统203均可包括在投影光机102中。

图3为本发明实施例提供的一种光源装置的结构示意图。如图3所示，光源装置包括第一光源110、第一分光元件120、波长转换装置130、1/4波片140、滤色轮150和匀光元件160。本实施例中，第一光源110出射的第一波段光经第一分光元件120传递至1/4波片140和滤色轮150，经滤色轮150透射至匀光元件160，或经1/4波片140转换偏振状态，并经滤色轮150反射传递至波长转换装置130，波长转换装置130在第一波段光的照射下产生第二波段光，第二波段光经第一分光元件120传递至匀光元件160。本实施例实现了将第一波段光同时作为输出光和激发光，光路利用效率高。

第一光源110用于出射第一光束，第一光束至少包括第一波段光。第一光源110可为激光光源、LED光源或荧光光源等，如第一光源110为蓝色激光二极管，则第一波段光为蓝光。具体地，激光光源可为蓝色激光光源或红色激光光源等等，LED光源可为蓝色LED光源或UV-LED光源等。进一步地，第一光源110可为单一发光元件或是发光元件阵列，且发光元件阵列可包括不同颜色的发光元件，示例地，第一光源110为多色激光器，即第一光源110为包含有多种激光器的发光元件阵列，如第一光源110可包含有蓝激光器和红激光器，或者包含有蓝激光器和绿激光器，或者同时包含有蓝激光器、红激光器和绿激光器。本发明实施例中以第一波段光为蓝光为示例进行说明。

可选地，第一光源110的出光侧可设置消散元件170，对第一光源110出射的激光进行消散处理，如图3所示。示例地，消散元件170可为静置的扩散片、扩散轮(旋转运动的扩散片)、LSR(二维平面运动的扩散片)等。

第一分光元件120设置在第一光源110的出光侧，用于将第一光源110出射的第一光束引导至1/4波片140、滤色轮150和匀光元件160所在的第一方向。在一些实施例中，第一分光元件120包括透明基板，所述透明基板上设有膜层，通过膜层的特性实现光的引导。示例地，第一光源110出射的第一波段光为蓝光，第一分光元件120的膜层对P态蓝光进行透射，对S态蓝光进行反射。

1/4波片140用于转换第一波段光的偏振状态，经过两次1/4波片140则会从P态转换为S态，或从S态转换为P态，主要用于对第一波段光进行偏振态处理，以便可经过2次后偏振态改变，从第一分光元件120透射。可选地，1/4波片140可粘在光路中的镜片上，或表面局部特性(比蓝光光路中光斑大)，也可与滤色轮150组合，如滤色轮150上的某个区域一面是1/4波片特性，另一面是反射蓝光透射红光或绿光。在其他一些实施例中，1/4波片也可为其他类型的偏振转换元件，如液晶元件，只要能将P态转换为S态(或将S态转换为P态)即可。

波长转换装置130用于将第一波段光转换为第二波段光。波长转换装置130可包括一种或多种波长转换材料，如包括多种波长转换材料，则第二波段光包括多种颜色的光。可选地，波长转换装置130可以为荧光轮，可通过马达带动旋转，进一步地，荧光轮可划分为多个分区，至少包含有红色荧光区域和绿色荧光区域中的一个，其中，红色荧光区域设置有红色荧光粉，在蓝光的激发下产生红光；绿色荧光区域设置有绿色荧光粉，在蓝光的激发下产生绿光。如荧光轮同时包括红色荧光区域和绿色荧光区域，则波长转换装置130产生的红光和绿光与第一光源110出射的蓝光可合成白光。

在一些实施例中，波长转换装置130也可以是静态装置，如陶瓷荧光片，具有成本低、无噪音的优点。该实施例中，波长转换装置130通常只包括一种波长转换材料，如黄色荧光粉，则波长转换装置130产生的黄光与第一光源110出射的蓝光可合成白光。应理解，波长转换装置130产生的第二波段光与第一光源110出射的第一波段光可不合成为白光，可通过光源产生的其他波段光与第一波段光和第二波段光合成白光，如第一波段光为蓝光、第二波段光为绿光，则可通过其他光源产生红光，从而合成白光。

滤色轮150至少包括两个分区，如可包括一个对波长转换装置130产生的受激发光进行过滤并反射蓝光的滤色区域和一个对蓝光进行透射的透射区域，利用滤色区域将第一分光元件120引导过来的蓝光反射回第一分光元件120以照射至波长转换装置130，并对波长转换装置130产生的受激发光进行过滤；利用透射区域将第一分光元件120引导过来的蓝光透射至匀光元件160形成出射光。如波长转换装置130包括多个荧光区域，则滤色轮150包括与荧光区域个数对应的滤色区域和一个对蓝光进行透射的透射区域。可选地，滤色轮150也可单独设置一个反射蓝光的分区，利用该分区将第一光源110出射的蓝光反射回第一分光元件120。

在其他一些实施例中，如色域要求较低时，滤色轮150也可不对波长转换装置130产生的受激发光进行过滤，即滤色轮150上针对波长转换装置130产生的受激发光时，可镀膜为反射蓝光透射其余可见光，进一步地，如滤色轮150上设有专门反射蓝光的分区，则滤色轮150上针对波长转换装置130产生的受激发光时，可透射所有可见光，即滤色轮150上可包括一个反射蓝光的区域和一个透明区域即可。可选地，滤色轮150可以是以平动、转动、快门式等多种动态方案，如平板玻璃上镀膜反射蓝光透射其余可见光，在需要红绿光时则出现在光路中，将蓝光反射回第一分光元件120，而在不需要时则移出光路，使蓝光传递至匀光元件160，减少光路中穿透镜片时的损失。

在一个具体实施例中，第一光源110为包含有蓝激光器、红激光器和绿激光器的发光元件阵列，其中，蓝激光器出射的蓝光的中心波长可为445nm、455nm或465nm，红激光器出射的红光的中心波长可为639nm、642nm或647nm，绿激光器出射的绿光的中心波长可为515nm、525nm或535nm，各激光的波长宽度大约为4nm。波长转换装置130包含有红色荧光区域和绿色荧光区域。

第一分光元件120对蓝激光的P态进行透射，S态进行反射，对绿激光和红激光进行反射，对激发的红色和绿色荧光进行透射，如透蓝色440-470nm之间的P光，反射S光，反射波长在510-540nm之间的绿光，透射波长在545-625nm之间的光，反射波长在635-650nm之间的红光；T50分别为450±10nm，500±10nm，540±20nm，640±20nm，本发明实施例中，T50是指镀膜的透过率为50％对应的波长。应理解，根据激发的荧光粉特性不同，镀膜特性可能略有区别。示例地，第一分光元件120的膜层包括第一膜层和第二膜层，该第一膜层和第二膜层分别设置在透明基板的两侧，其中，第一膜层为偏振膜层，用于透射S态蓝光，反射P态蓝光，并透射其余光，第二膜层为二向色膜层，用于反射第一光源110出射的红激光和绿激光，并透射波长转换装置130出射的红色荧光和绿色荧光。

可选地，第一分光元件120上也可以分区镀膜，因激光在第一分光元件120上光斑较小，或通过光路缩束减少光斑大小，只在特定区域镀上述膜层；而在其余区域的镀膜属性与上述镀膜相比让绿色波段全透，具体为：对蓝激光的P态进行透射，S态进行反射，对绿色波段进行透射，对红激光波段进行反射，对红色荧光进行透射。

在一些实施例中，也可在光路中设置聚焦镜片组对光束进行整形，如图3所示。

滤色轮150包括红色分区、绿色分区和透射分区，其中，红色分区用于对红光进行过滤，得到更纯的红色，光谱为透射红色反射其他，T50为590±20nm，透射波段至少包含610-650nm，并反射波长在440-470nm之间的光，为消除红激光散斑，可为一面镀膜另一面为具有微结构的毛面(类似扩散片的作用)，也可为二向色片和扩散片；绿色分区用于对绿光进行过滤，得到更纯的绿色，光谱为透射绿色反射其他，T50为500±20nm和590±20nm，其透射波段至少包含520-560nm，并反射波长在440-470nm之间的光，为消除绿激光散斑，可为一面镀膜另一面为具有微结构的毛面(类似扩散片的作用)，也可为二向色片和扩散片；透射分区用于对蓝光进行透射，其透射波段至少包含440-470nm，为消除散斑，也可以是扩散片。

当红激光器点亮时，蓝激光器点亮产生的S态蓝光经第一分光元件120反射至1/4波片140和滤色轮150，并经滤色轮150的红色分区反射回1/4波片140，S态蓝光两次通过1/4波片140转换为P态蓝光，P态蓝光通过第一分光元件120照射波长转换装置130的红色荧光区域产生红色荧光，波长转换装置130产生的红色荧光和红激光器产生的红色激光在第一分光元件120处合光，经滤色轮150的红色分区过滤传递至匀光元件160；当绿激光器点亮时，蓝激光器点亮产生的S态蓝光经第一分光元件120反射至1/4波片140和滤色轮150，并经滤色轮150的绿色分区反射回1/4波片140，S态蓝光两次通过1/4波片140转换为P态蓝光，P态蓝光通过第一分光元件120照射波长转换装置130的绿色荧光区域产生绿色荧光，波长转换装置130产生的绿色荧光和绿激光器产生的绿色激光在第一分光元件120处合光，经滤色轮150的绿色分区过滤传递至匀光元件160；当只有蓝激光器点亮时，蓝激光器点亮产生的S态蓝光经第一分光元件120反射至1/4波片140和滤色轮150，并经滤色轮150的透射分区透射至匀光元件160。本实施例中，荧光轮上可只设置红色和绿色两个荧光区域，不需要蓝色荧光区域，可设置为散热鳍片，以便进行散热。

在时序控制上，可采用常规的RGB按顺序显示，其中，R代表红光，G代表绿光，B代表蓝光，也可以按照五段时序显示，如R——RG——G——GB——B，或者B——BG——G——GR——R，即一个周期内通过匀光元件160的光的顺序为红光、红绿光、绿光、蓝绿光和蓝光或者为蓝光、蓝绿光、绿光、红绿光和红光，从而大幅增加G的点亮时间，提升亮度。

对于蓝光光路，蓝激光器是常亮，用于提供蓝光和激发荧光。从第一光源110发出时偏振态为S态(可通过摆放位置或采用半波片来实现)，经第一分光元件120反射，经聚焦镜片组和1/4波片140后，在滤色轮150位置处，当遇到红色或绿色滤光分区时被反射，反射后经过1/4波片140后变为P态，再次经聚焦镜片组后在第一分光元件120处透射，经聚焦镜片组后聚焦到波长转换装置130，激发产生荧光；当遇到蓝色透射分区时直接透射或经过扩散片后消除散斑，进入到匀光元件160中，匀光元件160可为光棒、复眼等。

对于红绿激光光路，分时发光，在需要红光或绿光时才发光，从第一光源110发出后经第一分光元件120反射后，依次经过聚焦镜片组和1/4波片140后，在滤色轮150处经红色或绿色滤光分区后穿透和消散后进入到匀光元件160中。

对于荧光光路，蓝激光反射后照射到波长转换装置130，激发荧光如红色或绿色(此时红激光或绿激光同时在发光)，经聚焦镜片组、第一分光元件120、聚焦镜片组、1/4波片140后到达滤色轮150，经对应的红色或绿色滤光分区后被过滤得到更纯的颜色，与红激光或绿激光同时进入到匀光元件160中。需要说明的是，如1/4波片组合到滤色轮150，激发荧光可不通过1/4波片。本实施例混合激光和荧光，可大幅度降低散斑度，并提升色域，且本实施例可适用于采用光棒作为匀光元件的光路系统，利用蓝激光激发荧光的小光学拓展量，在实现收光效率高的同时具有低成本的优势。

图4为本发明实施例提供的另一种光源装置的结构示意图。与图3所示实施例不同的是，第一分光元件120为开孔合光，即第一分光元件120上开孔，第一光源110出射的第一光束通过开孔通过，第一分光元件120的其余区域为反光区域，对所有光进行反射，波长转换装置130出射的光经反光区域反射。在其他一些实施例中，第一分光元件120上的开孔区域和反光区域的功能可对调，即第一光源110出射的第一光束通过反光区域反射，波长转换装置130出射的光经开孔区域透射。

在一些实施例中，可在第一分光元件120远离波长转换装置130的一侧设置反射镜310，且可与波长转换装置130平行设置，如图4所示。未被波长转换装置130吸收的蓝光穿透第一分光元件120，经反射镜310反射后再次通过第一分光元件120照射至波长转换装置130，再次激发荧光，提高激发效率。

图5为本发明实施例提供的又一种光源装置的结构示意图。图5所示的光源装置在图3所示实施例的基础上增加第二光源210，第二光源210用于出射第二光束，如蓝光光束，对波长转换装置130进行同时激发，提高激发效率。可选地，第一光源110出射的蓝光的中心波长为455nm，第二光源210出射的蓝光的中心波长为445nm，在提高激发效率的同时，提升用户体验。

因光路需要时序同步，所以在第一光源110的红激光器点亮时，第一光源110和第二光源210的蓝激光器点亮，第一光源110出射的蓝光经第一分光元件120透射，经滤色轮150反射且经1/4波片140转换偏振状态，再经第一分光元件120反射到达波长转换装置130，第二光源210出射的蓝光经第一分光元件120透射到达波长转换装置130，波长转换装置130受蓝光激发产生黄色或红色(包含有红光光谱的荧光)；当第一光源110的绿激光器亮时，第一光源110和第二光源210的蓝激光器点亮，第一光源110出射的蓝光经第一分光元件120透射，经滤色轮150反射且经1/4波片140转换偏振状态，再经第一分光元件120反射到达波长转换装置130，第二光源210出射的蓝光经第一分光元件120透射到达波长转换装置130，波长转换装置130受蓝光激发产生黄色或绿色(包含有绿光光谱的荧光)；当第一光源110和第二光源210的蓝激光器点亮时，第一光源110出射的蓝光直接通过第一分光元件120和滤色轮150穿透出去，第二光源210的蓝光可经过波长转换装置130上局部反射区域反射出去。因此对应波长转换装置130上，需要红色和绿色两个荧光粉段，蓝色段设置为1/4波片，往返经两次后改变蓝激光的偏振态，从而在第一分光元件120处反射。

图6为本发明实施例提供的又一种光源装置的结构示意图。图6所示的光源装置在图3所示实施例的基础上增加第三光源230和第二分光元件400，第三光源230用于出射第三光束，如蓝光光束，第三光源230出射的蓝光经第二分光元件400引导至波长转换装置130激发产生受激发光，受激发光依次经第二分光元件400和第一分光元件120引导至滤色轮150。可选地，波长转换装置130上还可设置反射区域，用于反射蓝光，在蓝光时段，除第一光源110出射的蓝光入射至匀光元件160外，第三光源230出射的蓝光经波长转换装置130的反射区域、第二分光元件400和第一分光元件120传递至滤色轮150，最终入射至匀光元件160，提升亮度。

图6所示实施例中，第一光源110的原理与图3所示实施例类似，不同之处在于，经滤色轮150反射且经1/4波片140转换偏振状态的第一波段光依次经第一分光元件120和第二分光元件400引导至波长转换装置130，波长转换装置130产生的受激发光依次经第二分光元件400和第一分光元件120引导至滤色轮150。

本实施例可同时兼容多个光源激发荧光，同时可以将波长转换装置130和滤色轮150作为一体式荧光轮，缩小体积，降低成本。

在一些实施例中，第二分光元件400可通过镀有相应光学特性的膜层实现上述功能。示例地，第二分光元件400透射P态蓝光，反射S态蓝光，并反射波长转换装置130产生的红色荧光和绿色荧光，该实施例中，第一分光元件120与图3所示实施例类似，第一光源110和第三光源230均出射P态蓝光。红光时段，第一光源110出射的P态蓝光通过第一分光元件120传递至滤色轮150，经滤色轮150反射并经1/4波片140转换为S态，S态蓝光依次经第一分光元件120和第二分光元件400反射至波长转换装置130的红色荧光区域产生红色荧光，红色荧光依次经第二分光元件400和第一分光元件120反射至滤色轮150，经滤色轮150的红色滤光分区过滤后入射至匀光元件160。绿光时段，第一光源110出射的P态蓝光通过第一分光元件120传递至滤色轮150，经滤色轮150反射并经1/4波片140转换为S态，S态蓝光依次经第一分光元件120和第二分光元件400反射至波长转换装置130的绿色荧光区域产生绿色荧光，绿色荧光依次经第二分光元件400和第一分光元件120反射至滤色轮150，经滤色轮150的绿色滤光分区过滤后入射至匀光元件160。蓝光时段，第一光源110出射的P态蓝光通过第一分光元件120传递至滤色轮150，经滤色轮150透射至匀光元件。

在其他一些实施例中，第二分光元件400可包括二向色元件410和反射元件420，如图6所示，其中，二向色元件410用于透射蓝光，反射波长转换装置130产生的受激发光；反射元件420用于反射蓝光，如可为反射镜。该实施例中，经滤色轮150反射并经1/4波片140转换偏振状态的第一光源110出射的蓝光通过二向色元件410传递至反射元件420，经反射元件420反射至波长转换装置130；第三光源230出射的蓝光通过二向色元件410传递至波长转换装置130，波长转换装置130产生的受激发光经二向色元件410反射至第一分光元件120，再经第一分光元件120反射传递至匀光元件160。如果波长转换装置130上设置有反射区域，则经波长转换装置130的反射区域反射的第三光源230出射的蓝光通过二向色元件410传递至反射元件420，经反射元件420反射至第一分光元件120，再经第一分光元件120反射传递至匀光元件160。

需要说明的是，可将上述实施例中对应的透射功能改为反射，反射功能改为透射，不影响整体光路的功能实现，本发明实施例不再详细介绍。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种光源装置，其特征在于，包括第一光源、波长转换装置、第一分光元件、偏振转换元件、光处理装置和匀光元件，其中，

所述第一光源用于出射第一光束，所述第一光束至少包括第一波段光；

所述波长转换装置用于将第一波段光转换为第二波段光；

所述第一分光元件包括膜层，所述膜层用于将所述第一光源出射的第一光束引导至第一方向；

所述偏振转换元件、所述光处理装置和所述匀光元件均设置在所述第一方向上，所述偏振转换元件用于转换第一波段光的偏振状态；所述光处理装置用于将第一波段光反射回所述第一分光元件或者将第一波段光透射至所述匀光元件；

所述膜层还用于将经所述光处理装置反射且经所述偏振转换元件转换偏振状态的第一波段光引导至所述波长转换装置，并将所述波长转换装置出射的至少部分第二波段光引导至所述第一方向。

2.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述第一波段光为蓝光，所述膜层用于透射具有第一偏振态的波长在440-470nm之间的光，并反射具有第二偏振态的波长在440-470nm之间的光。

3.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述波长转换装置包括绿色荧光区域、红色荧光区域和黄色荧光区域中的至少一者，所述膜层用于透射波长在545-625nm之间的光。

4.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述第一光源包括第一激光器和第二激光器，所述第一激光器为蓝激光器，用于出射所述第一波段光；所述第二激光器包括红激光器和绿激光器中的至少一者；

如果所述第二激光器包括红激光器，则所述膜层还用于反射波长在635-650nm之间的光，如果所述第二激光器包括绿激光器，则所述膜层还用于反射波长在510-540nm之间的光。

5.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述第一分光元件还包括透明基板，所述膜层包括第一膜层和第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层分别设置在所述透明基板的两侧，其中，所述第一膜层用于反射具有第二偏振态的第一波段光，并透射具有第一偏振态的第一波段光；所述第二膜层用于反射所述第一光束中第一波段以外的光，并透射所述第二波段光。

6.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述光处理装置为滤色轮，所述滤色轮包括红色分区、绿色分区和透射分区，其中，所述红色分区用于对红光进行过滤，其透射波段至少包含610-650nm，并反射波长在440-470nm之间的光；所述绿色分区用于对绿光进行过滤，其透射波段至少包含520-560nm，并反射波长在440-470nm之间的光；所述透射分区用于对所述第一波段光进行透射，其透射波段至少包含440-470nm。

7.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，还包括第三光源和第二分光元件，其中，

所述第三光源用于出射第三光束；

所述第二分光元件用于将所述第三光束引导至所述波长转换装置，并将所述波长转换装置出射的光引导至所述第一分光元件；

经所述光处理装置反射且经所述偏振转换元件转换偏振状态的第一波段光依次经所述第一分光元件和所述第二分光元件引导至所述波长转换装置。

8.根据权利要求7所述的一种光源装置，其特征在于，所述第三光束至少包括第一波段光，所述第二分光元件包括二向色元件和反射元件，其中，

所述二向色元件用于透射所述第一波段光，反射所述第二波段光；

所述反射元件用于反射所述第一波段光。

9.根据权利要求7所述的一种光源装置，其特征在于，所述波长转换装置包括反射分区，所述反射分区用于反射第一波段光，经所述反射分区反射的第一波段光依次经所述第二分光元件和所述第一分光元件引导至所述匀光元件。

10.根据权利要求7所述的一种光源装置，其特征在于，所述波长转换装置和所述光处理装置为一体式装置。

11.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，一个周期内通过所述匀光元件的光的顺序为红光、红绿光、绿光、蓝绿光和蓝光或者为蓝光、蓝绿光、绿光、红绿光和红光。

12.一种光源装置，其特征在于，包括第一光源、波长转换装置、第一分光元件、偏振转换元件、光处理装置和匀光元件，其中，

所述第一光源用于出射第一光束，所述第一光束至少包括第一波段光；

所述波长转换装置用于将第一波段光转换为第二波段光；

所述第一分光元件包括第一区域和第二区域，所述第一区域用于将所述第一光源出射的第一光束引导至第一方向，其中，所述第一区域和所述第二区域从透射区域和反射区域中选择，且所述第一区域和所述第二区域不同；

所述偏振转换元件、所述光处理装置和所述匀光元件均设置在所述第一方向上，所述偏振转换元件用于转换第一波段光的偏振状态；所述光处理装置用于将第一波段光反射回所述第一分光元件或者将第一波段光透射至所述匀光元件；

所述第二区域用于将经所述光处理装置反射且经所述偏振转换元件转换偏振状态的至少部分第一波段光引导至所述波长转换装置，并将所述波长转换装置出射的至少部分第二波段光引导至所述第一方向。

13.根据权利要求12所述的一种光源装置，其特征在于，所述第一光源包括第一激光器和第二激光器，所述第一激光器为蓝激光器，用于出射所述第一波段光；所述第二激光器包括红激光器和绿激光器中的至少一者；所述波长转换装置包括绿色荧光区域、红色荧光区域和黄色荧光区域中的至少一者。

14.根据权利要求12所述的一种光源装置，其特征在于，所述光处理装置为滤色轮，所述滤色轮包括红色分区、绿色分区和透射分区，其中，所述红色分区用于对红光进行过滤，其透射波段至少包含610-650nm，并反射波长在440-470nm之间的光；所述绿色分区用于对绿光进行过滤，其透射波段至少包含520-560nm，并反射波长在440-470nm之间的光；所述透射分区用于对所述第一波段光进行透射，其透射波段至少包含440-470nm。

15.根据权利要求12所述的一种光源装置，其特征在于，还包括第三光源和第二分光元件，其中，

所述第三光源用于出射第三光束；

所述第二分光元件用于将所述第三光束引导至所述波长转换装置，并将所述波长转换装置出射的光引导至所述第一分光元件；

经所述光处理装置反射且经所述偏振转换元件转换偏振状态的第一波段光依次经所述第一分光元件和所述第二分光元件引导至所述波长转换装置。

16.根据权利要求15所述的一种光源装置，其特征在于，所述第三光束至少包括第一波段光，所述第二分光元件包括二向色元件和反射元件，其中，

所述二向色元件用于透射所述第一波段光，反射所述第二波段光；

所述反射元件用于反射所述第一波段光。

17.根据权利要求15所述的一种光源装置，其特征在于，所述波长转换装置包括反射分区，所述反射分区用于反射第一波段光，经所述反射分区反射的第一波段光依次经所述第二分光元件和所述第一分光元件反射至所述匀光元件。

18.根据权利要求15所述的一种光源装置，其特征在于，所述波长转换装置和所述光处理装置为一体式装置。

19.根据权利要求12所述的一种光源装置，其特征在于，一个周期内通过所述匀光元件的光的顺序为红光、红绿光、绿光、蓝绿光和蓝光或者为蓝光、蓝绿光、绿光、红绿光和红光。

20.一种投影设备，其特征在于，包括权利要求1-19中任一项所述的光源装置。