CN208819007U - 照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种照明系统，包括发出第一激发光的第一光源、发出第二激发光的第二光源、将第一激发光转换成转换光的色轮、以及反射激发光和透射转换光的二向色片，所述第一激发光、第二激发光为蓝光，所述色轮上设置有吸收第一激发光以转换成转换光的波长转换材料，所述第一激发光的波长与转换光的波长不同；所述二向色片具有第一面和第二面；所述第一面朝向第一光源和色轮，所述二向色轮将第一光源所发出的第一激发光反射至所述色轮的波长转换材料上，所述色轮将转换光投射至所述二向色片的第一面；所述第二面朝向第二光源并将所述第二激发光反射。

Description

照明系统

技术领域

本实用新型涉及一种照明系统。

背景技术

现有激光投影仪光路模组中，一般采用蓝光作为主光源，蓝光发出的光线通过荧光光源转化为黄光和绿光，然后和未经转化的蓝光合光一起经过滤色轮转化为红绿蓝三色投射在DMD芯片上，从而形成人眼所看到的图像。但是，目前的照明系统中，通常为如下设置：1、现有激光光源采用的方案大多是蓝色激光在荧光轮上激发出黄色光与绿光；荧光轮上会有一个区域是非激发区,使蓝光透过；2、现有激光光源多采用蓝光透过二向色片激发荧光轮上的荧光粉；3、荧光轮上设计至少分激发区与非激发区；4、现有多激光的排列方式是采用阵列反光镜的方式。但是，现有的照明系统普遍存在如下问题：

1、蓝光透过荧光轮，这一路蓝光需要增加透镜与反光镜等单独的光路系统，使蓝光与荧光轮转化出来的光会合，增加了成本，使整体的光源体积变大；

2、采用蓝光透射方式激发荧光粉，产生的激发光需要通过二向色片反射后进入光导管，激发光角度与光谱范围大，受结构与光学材料公差影响大；

3、色轮非激发区没有荧光粉，整个荧光轮失衡，需要做额外的补偿，整个色轮的平衡性与平面度较差；

4、采用阵列反光镜的方式，为了使输出与光机芯片形状匹配，无法多组排列，并且中间的结构间隔也会非常大，从而导致光斑大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够实现高功率和高亮度，且体积小并能提供更好的蓝色如465nm和/或红色630nm红光的单色和/或双色照明系统。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种照明系统，包括发出第一激发光的第一光源、发出第二激发光的第二光源、将第一激发光转换成转换光的色轮、以及反射激发光和透射转换光的二向色片，所述第一激发光、第二激发光为蓝光，所述色轮上设置有吸收第一激发光以转换成转换光的波长转换材料，所述第一激发光的波长与转换光的波长不同；

所述二向色片具有第一面和第二面；所述第一面朝向第一光源和色轮，所述二向色轮将第一光源所发出的第一激发光反射至所述色轮的波长转换材料上，所述色轮将转换光投射至所述二向色片的第一面；所述第二面朝向第二光源并将所述第二激发光反射。

进一步的，所述照明系统还包括设置在所述光源矩阵内的滤光片。

进一步的，所述照明系统还包括光导管，所述光导管接收所述二向色片反射的第二激发光、透射的转换光。

进一步的，所述照明系统还包括滤色轮，经所述二向色片透射的转换光、经所述二向色片反射的第二激发光先通过所述滤色轮后再进入所述光导管。

进一步的，所述照明系统还包括陷波滤波膜，经所述二向色片透射的转换光、经所述二向色片反射的第二激发光先通过所述陷波滤波膜后再进入所述光导管。

进一步的，所述照明系统还包括发出第三激发光的第三光源，所述第三激发光为红光；所述第三光源发出第三激发光至所述二向色轮的第二面，并由所述二向色轮的第二面反射。

进一步的，所述第一光源、第二光源交替发光或同时发光，所述第二光源、第三光源同时发光。

进一步的，所述第一光源、第二光源交替发光或同时发光。

进一步的，所述色轮上形成有闭合的环形结构，所述波长转换材料形成在环形结构内。

进一步的，所述环形结构内的波长转换材料为一种，或者，所述环形结构内的波长转换材料为两种或两种以上。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的照明系统通过第一光源、二向色片和色轮形成第一光路，通过第二光源和二向色片形成第二光路，通过两个光路以使得整个照明系统能够实现高功率，高亮度和更鲜艳的色彩；且体积小，从而能提供更好的蓝色如465nm和/或红色630nm红光的单色和/或双色照明系统。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所示的照明装置的结构示意图；

图2为应用在图1所示的照明装置中的色轮的平面示意图；

图3为应用在图1所示的照明装置中的X型滤光片的剖视图；

图4为用于图1所示的照明装置的激光发光时序图；

图5为陷波滤波膜的滤波示意图；

图6为本实用新型另一种实施例所示的照明装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

请参见图1并结合图2，本实用新型一实施例所示的照明系统包括发出第一激发光的第一光源1、发出第二激发光的第二光源4、将第一激发光转换成转换光的色轮3、以及反射第一激发光和透射转换光的二向色片2。所述色轮3上设置有吸收第一激发光以转换成转换光的波长转换材料，所述第一激发光的波长与转换光的波长不同。所述二向色片2具有偏向色轮3和第一光源1的第一面(未标号)和背向色轮3的第二面(未标号)。所述二向色轮3的第一面将第一光源1所发出的第一激发光反射至所述色轮2的波长转换材料上，由波长转换材料将第一激发光转换成转换光，所述色轮3将转换光投射至所述二向色片2的第一面；所述二向色片2的第二面朝向第二光源4并将所述第二激发光反射。在本实施例中，该二向色片为反蓝红透黄绿。该第一光源1为光源矩阵。所述照明系统还包括设置在所述光源矩阵(第一光源1)内的滤光片(未标号)。该第一光源1可以采用9个激光灯，9个激光灯形成三路激光。当然，在实际使用中多于或者少于9个激光灯皆可。在本实施例中，滤光片采用X型滤光片，当然，在其他实施方式中，可以根据实际需求采用其他类型的滤光片，如L型滤光片。通过该X型滤光片可将三路激光合成，请参见图3，通过在X型滤光片上镀不同膜层，实现不同位置的蓝光反射与透过，从而实现合成。该第二光源4在实际使用中也可以采用光源矩阵。所述第一光源1、第二光源4交替发光或同时发光，当第一光源1、第二光源4交替发光时，其所形成的激光发光时序如图4所示。

请参见图2，所述色轮3上形成有闭合的环形结构31，所述波长转换材料形成在环形结构31内。本实施例中，波长转换材料该波长转换材料仅为一种，为将第一激发光转换成黄光的黄色波长转换材料。在其他实施方式中，该波长转换材料也可以为其他，如将第一激发光转换成绿光的绿色波长转换材料，或者，该波长转换材料可以为两种，如一种为将第一激发光转换成黄光的黄色波长转换材料，另一种为将第一激发光转换成绿光的绿色波长转换材料，当然，也可以根据实际需求设置更多种不同的波长转换材料，波长转换材料的设置与二向色片2相关，在本实施例中，二向色片设置成反蓝红透黄绿，所以，将波长转换材料设置成黄色波长转换材料和/或绿色波长转换材料，如在其他实施方式中，将二向色片设置成反蓝透红黄绿，则可以将波长转换材料设置成黄色波长转换材料、绿色波长转换材料、红色波长转换材料。当波长转换材料为多种时，环形结构31可分区，相邻两个区内所设置的波长转换材料不同，如相邻两个区内分别设置黄色波长转换材料和绿色波长转换材料。

请结合图1，所述照明系统还包括光导管9，经所述二向色片2透射的转换光、经所述二向色片2反射的由第二光源4发射的第二激发光所述光导管9传输至外部，所述光导管9将所接收到的转换光和第二激发光混合。

所述照明系统还包括设置在所述光导管9与二向色片2之间的第一透镜7。所述照明系统还包括位于所述第一光源1与二向色片2之间的第一透镜模组5、设置在所述二向色片2与色轮3之间的第二透镜模组6、以及设置在所述二向色片2与第二光源4之间的第三透镜模组8。所述第一光源1所发出蓝光经第一透镜模组5传递至所述二向色片2的第一面上，所述第一透镜模组5包括沿光路的传播方向依次设置的凸透镜、凹透镜和扩散片。所述第二透镜模组6包括至少两个平行排列的凸透镜。所述第三透镜模组8包括沿光路的传播方向依次设置的凸透镜、凹透镜和扩散片。诚然，所述第一透镜模组5可以包括至少一个凸透镜；所述第三透镜模组8可以包括至少一个凸透镜。

在其他实施例中，所述照明系统还包括发出第三激发光的第三光源，所述第三激发光为红光；所述第三光源发出第三激发光至所述二向色轮的第二面，并由所述二向色轮的第二面反射至导光管。导光管将所接收到的转换光、第二激发光、第三激发光混合，若转换光为黄光和绿光，则导光管可以将黄光、绿光、蓝光和红光在该位置混合成白光。所述第一光源、第二光源交替发光或同时发光，所述第二光源、第三光源同时发光。

所述照明系统还可以包括滤色轮或陷波滤波膜，该滤色轮或陷波滤波膜安装在所述光导管之前。

若设置有滤色轮，则经所述二向色片透射的转换光、经所述二向色片反射的第二激发光先通过所述滤色轮后再进入所述光导管。通过该滤色轮可以获得更好的颜色，可根据客户要求定制。当安装有滤色轮时，可以同时设置第三光源，该第三光源为红光，第三光源将二向色片反射先通过滤色轮后再进入光导管。

请参见图6，若设置有陷波滤波膜11，则经所述二向色片2透射的转换光、经所述二向色片2反射的第二激发光先通过所述陷波滤波膜11后再进入所述光导管9。该陷波滤波膜11是一种更好的代替滤色轮的静态滤波器，请参见图5，陷波滤波膜11可以把黄色光分割成绿光和红光，从而替代滤色轮，而由于该陷波滤波膜11无转动部件，所以，相对更经济。根据实际需求，可以同时设置第三光源，该第三光源为红光，第三光源将二向色片2反射先通过陷波滤波膜11后再进入光导管9。

本实用新型的照明系统具有如下优点：

1、通过第一光源1、二向色片2和色轮3形成第一光路，通过第二光源4和二向色片2形成第二光路，通过两个光路以使得整个照明系统能够实现高功率和高亮度，和更好的颜色(通过引入红色激光和更长波长的蓝色激光)；

2、本照明系统相对其他照明系统整体体积更小；

3、通过第一光源采用9个激光灯和X型滤光片，从而实现9组激光合成，提高总的光功率，提高光源亮度，且提升光效。

4、通过将色轮设置成闭合的环形结构，可使色轮设计成全区域激发，整个色轮的平衡性与稳定性增加。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种照明系统，其特征在于，包括发出第一激发光的第一光源、发出第二激发光的第二光源、将第一激发光转换成转换光的色轮、以及反射激发光和透射转换光的二向色片，所述第一激发光、第二激发光为蓝光，所述色轮上设置有吸收第一激发光以转换成转换光的波长转换材料，所述第一激发光的波长与转换光的波长不同；

所述二向色片具有第一面和第二面；所述第一面朝向第一光源和色轮，所述二向色轮将第一光源所发出的第一激发光反射至所述色轮的波长转换材料上，所述色轮将转换光投射至所述二向色片的第一面；所述第二面朝向第二光源并将所述第二激发光反射。

2.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统还包括设置在所述光源矩阵内的滤光片。

3.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统还包括光导管，所述光导管接收所述二向色片反射的第二激发光、透射的转换光。

4.如权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统还包括滤色轮，经所述二向色片透射的转换光、经所述二向色片反射的第二激发光先通过所述滤色轮后再进入所述光导管。

5.如权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统还包括陷波滤波膜，经所述二向色片透射的转换光、经所述二向色片反射的第二激发光先通过所述陷波滤波膜后再进入所述光导管。

6.如权利要求1或4或5所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统还包括发出第三激发光的第三光源，所述第三激发光为红光；所述第三光源发出第三激发光至所述二向色轮的第二面，并由所述二向色轮的第二面反射。

7.如权利要求6所述的照明系统，其特征在于，所述第一光源、第二光源交替发光或同时发光，所述第二光源、第三光源同时发光。

8.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一光源、第二光源交替发光或同时发光。

9.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述色轮上形成有闭合的环形结构，所述波长转换材料形成在环形结构内。

10.如权利要求9所述的照明系统，其特征在于，所述环形结构内的波长转换材料为一种，或者，所述环形结构内的波长转换材料为两种或两种以上。