CN217767174U - 一种光源装置和投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光源装置和投影系统，光源装置包括：第一激光光源阵列、荧光转换部件、第二激光光源阵列和合光镜。其中，第一激光光源阵列出射第一波段的激光，激发荧光转换部件出射第二波段的光线和第三波段的光线，第二激光光源阵列用于出射第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光，合光镜对荧光转部件出射的光线和第二激光光源阵列出射的激光进行合光，从而使光源装置出射的三基色光中，红色光为红色荧光和红色激光的混合光线，绿色光为绿色荧光和绿色激光混合光线，由于激光具有较大的色域，因此可以提高投影系统的色彩表现能力，并且混合光线中的荧光成分减弱了散斑的现象。

Description

一种光源装置和投影系统

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种光源装置和投影系统。

背景技术

投影显示是由平面图像信息控制光源，利用光学系统和投影空间把图像放大并显示在投影屏幕上的技术。随着投影显示技术的发展，投影显示逐渐应用于商务活动、会议展览、科学教育、军事指挥、交通管理、集中监控和广告娱乐等领域，其显示画面尺寸较大、显示清晰等优点同样适应于大屏幕显示的要求。

激光因为高亮度、单色性强、色域宽广等优点被应用于投影显示领域。目前激光投影系统主要包括两种光源方案。其中一种方案是利用单色的高能激光束激发荧光粉轮发光的方式出射三色光，从而实现彩色图像显示，该种方案由于荧光粉轮受激出射的光线光谱较宽，色彩纯度较低，显示图像难以获得较高的色彩饱和度。另外一种方案是直接采用三色激光器件出色三色激光进行彩色图像显示，由于激光束具有较强的干涉性，因此采用该方案进行投影显示，显示图像中会出现散斑。

实用新型内容

本实用新型的第一方面，提供一种光源装置，包括：

第一激光光源阵列，用于出射第一波段的激光；

荧光转换部件，位于第一激光光源阵列的出射光路径上；荧光转换部件用于在第一波段的激光的激发下出射第二波段的光线和第三波段的光线；

第二激光光源阵列，用于出射第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光；

合光镜，位于荧光转换部件的出射光与第二激光光源阵列的出射光的交汇处；合光镜用于将荧光转换部件的出射光与第二激光光源阵列的出射光进行合光。

光源装置通过设置第一激光光源阵列出射第一波段的激光用于激发荧光转换部件出射第二波段的光线和第三波段的光线，通过设置第二激光光源阵列用于出射第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光，并通过合光镜荧光转部件出射的光线和第二激光光源阵列出射的激光进行合光，从而使光源装置出射的三基色光中，红色光为红色荧光和红色激光的混合光线，绿色光为绿色荧光和绿色激光混合光线，由于激光具有较大的色域，因此可以提高投影系统的色彩表现能力，并且混合光线中的荧光成分减弱了散斑的现象，优化了显示效果。

本实用新型一些实施例中，光源装置还包括：二向色镜和聚焦透镜组。二向色镜位于第一激光光源阵列的出光路径上；二向色镜包括第一透射部和第一反射部；第一透射部用于透射第一激光光源阵列出射的第一波段的激光；第一反射部用于反射第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线；聚焦透镜组，位于二向色镜和荧光转换部件之间，用于会聚二向色镜透射的光线。

本实用新型一些实施例中，光源装置还包括：反射镜组，位于第一激光光源阵列的出光侧；反射镜组用于接收第一激光光源阵列出射的第一波段的激光，向二向色镜的第一透射部反射。

本实用新型一些实施例中，合光镜位于二向色镜的第一反射部的反射路径上；合光镜包括第二透射部和第二反射部；第二透射部用于透射第二激光光源阵列出射的第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光；第二反射部用于反射第一反射部反射的第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线。光源装置还包括滤光部件和匀光部件：滤光部件位于合光镜的出光侧用于过滤出第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线；匀光部件位于滤光部件背离合光镜的一侧，用于接收和传导滤光部件出射的光线。

本实用新型一些实施例中，光源装置还包括：第一会聚透镜组和第二会聚透镜组。第一会聚透镜组位于第二激光光源阵列的出光侧，用于将第二激光光源阵列的出射光会聚到合光镜的第二透射部上；第二会聚透镜组，位于合光镜和滤光部件之间，用于会聚合光镜出射的光线。

本实用新型一些实施例中，光源装置还包括：第一反射镜、滤光部件、第一匀光部件、第二匀光部件、第二反射镜。第一反射镜位于二向色镜的反射路径上；滤光部件位于第一反射镜的反射路径上；第一匀光部件位于滤光部件背离第一反射镜的一侧；第二匀光部件位于第二激光光源阵列的出光侧；第二反射镜位于第二匀光部件背离第二激光光源阵列的一侧。合光镜位于第一匀光部件的出射路径与第二反射镜的反射路径的交汇处；合光镜包括第二透射部和第二反射部，第二透射部用于透射第二反射镜反射的第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光；第二反射部用于反射第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线。

本实用新型一些实施例中，光源装置还包括：第三会聚透镜组、第四会聚透镜组和第五会聚透镜组。第三会聚透镜组，位于第一反射镜和滤光部件之间；第四会聚透镜组，位于第二激光光源阵列的出光侧；第五会聚透镜组，位于合光镜的出光侧。

本实用新型一些实施例中，荧光转换部件为荧光粉轮；荧光粉轮包括第一荧光转换区、第二荧光转换区和反射区；第一荧光转换区用于在第一波段的激光的激发下出射第二波段的光线；第二荧光转换区用于在第一波段的激光的激发下出射第三波段的光线，或者第二荧光转换区用于在第一波段的激光的激发下出射第二波段和第三波段的光线；反射区用于反射第一波段的激光。滤光部件包括第一滤光区、第二滤光区和透射区；透射区用于透射第一波段的激光；第一滤光区用于过滤出第二波段的光线；第二滤光区用于过滤出第三波段的光线。

本实用新型一些实施例中，第一波段的光为蓝色光，第二波段的光为绿色光，第三波段的光为红色光。

本实用新型的第二方面，提供一种投影系统，包括上述任一光源装置、光阀调制部件和投影镜头。其中，光阀调制部件位于光源装置的出光侧，光阀调制部件用于对入射光线进行调制后反射；投影镜头位于光阀调制部件的反射光路上，投影镜头用于对光阀调制部件的出射光进行成像。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的荧光转换部件的俯视结构示意图之一；

图3为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之二；

图4为本实用新型实施例提供的荧光转换部件的俯视结构示意图之二；

图5为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之三；

图6为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之四；

图7为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之五；

图8为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之六；

图9为本实用新型实施例提供的滤光部件的俯视结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的投影系统的结构示意图。

其中，101-第一激光光源阵列，1011-激光光源，102-荧光转换部件，103第二激光光源阵列，1031-激光光源，1031a-第一激光光源，1031b-第二激光光源，1031c-第三激光光源，104-合光镜，1041-第二透射部，1042-第二反射部，105-二向色镜，1021-第一荧光转换区，1022-第二荧光转换区，106-聚焦透镜组，1023-反射区，1051-第一透射部，1052-第一反射部，107-反射镜组，1071-反射镜，108-滤光部件，109-匀光部件，110-第一会聚透镜组，111-第二会聚透镜组，112-第一反射镜，113-第一匀光部件，114-第二匀光部件，115-第二反射镜，116-第三会聚透镜组，117-第四会聚透镜组，118-第五会聚透镜组，1081-第一滤光区，1082-第二滤光区，1083-透射区，100-光源装置，200-光阀调制部件，300-投影镜头。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。本实用新型的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

投影显示是由平面图像信息控制光源，利用光学系统和投影空间把图像放大并显示在投影屏幕上的技术。随着投影显示技术的发展，投影显示逐渐应用于商务活动、会议展览、科学教育、军事指挥、交通管理、集中监控和广告娱乐等领域，其显示画面尺寸较大、显示清晰等优点同样适应于大屏幕显示的要求。

激光因为高亮度、单色性强、色域宽广等优点被应用于投影显示领域。目前激光投影系统主要包括两种光源方案。其中一种方案是利用单色的高能激光束激发荧光粉轮发光的方式出射三色光，从而实现彩色图像显示，该种方案由于荧光粉轮受激出射的光线光谱较宽，色彩纯度较低，显示图像难以获得较高的色彩饱和度。另外一种方案是直接采用三色激光器件出色三色激光进行彩色图像显示，由于激光束具有较强的干涉性，因此采用该方案进行投影显示，显示图像中会出现散斑。

有鉴于此，本实用新型提供一种光源装置，可以有效克服上述问题。

图1为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之一。

如图1所示，本实用新型实施例中，光源装置包括：第一激光光源阵列101，荧光转换部件102、第二激光光源阵列103和合光镜104。

第一激光光源阵列101包括多个呈阵列排布的激光光源1011，各激光光源1011均用于出射第一波段的激光。具体实施时，第一激光光源阵列101可以采用激光器阵列也可以采用包括多个激光光源的激光器，如MCL激光器，在此不做限定。

荧光转换部件102位于第一激光光源阵列101的出射光路径上，用于在第一波段的激光的激发下出射第二波段的光线和第三波段的光线。

荧光转换部件102中通常设置有荧光粉，荧光粉在受到第一波段的激光的激发可以出射第二波段和第三波段的光线。具体实施时，荧光转换部件102可以包括一种荧光粉，也可以包括多种荧光粉，根据实际需要进行选择和设置，在此不做限定。

第二激光光源阵列103包括多个呈阵列排布的激光光源1031，其中激光光源1031中包括出射第一波段的激光的第一激光光源1031a、用于出射第二波段的激光的第二激光光源1031b和用于出射第三波段的激光的第三激光光源1031c。具体实施时，第二激光光源阵列103可以采用激光器阵列也可以采用包括多个激光光源的激光器，如MCL激光器，在此不做限定。

合光镜104位于荧光转换部件102的出射光与第二激光光源阵列103的出射光的交汇处。合光镜104用于将荧光转换部件102的出射光与第二激光光源阵列103的出射光进行合光，使合并后的光线沿设定方向出射。

具体实施时，第一波段的光可以为蓝色光，第二波段的光可以为绿色光，第三波段的光可以为红色光。在采用本实用新型提供的光源装置进行投影显示的过程中，由第一激光光源阵列101出射的第一波段的激光激发荧光转换部件102出射的第二波段的光线和第三波段的光线，以及第二激光光源阵列103出射的第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光经过合光镜104进行合光，使合并后的光线沿设定方向出射用作投影显示的光源，从而实现三基色光的出射。

本实用新型实施例中，用于投影显示的光源中既包括了荧光转换部件102受激出射的光谱较宽的荧光成分，又包括了第二激光光源阵列103出射的纯度较高的激光成分。具体地，光源装置出射的红色光为红色荧光和红色激光的混合光线，出射的绿色光为绿色荧光和绿色激光混合光线，由于激光具有较大的色域，因此可以提高投影系统的色彩表现能力，并且混合光线中的荧光成分减弱了散斑的现象，可以优化显示效果。

在一些实施例中，如图1所示，荧光转换部件102用于接收第一激光光源阵列出射的第一波段的激光，激发产生第二波段的光线和第三波段的光线，并将激发产生的光线向入射光的一侧反射。荧光转换部件102可以采用反射式荧光粉轮。

图2为本实用新型实施例提供的荧光转换部件的俯视结构示意图之一。

如图2所示，荧光粉轮包括第一荧光转换区1021和第二荧光转换区1022。当第一波段的激光照射到第一荧光转换区1021时，可以激发出射第二波段的光线；当第一波段的激光照射第二荧光转换区1022时，可以激发出射第三波段的光线。在荧光粉轮高速旋转的过程中，第一荧光转换区1021和第二荧光转换区1022分时的接受第一波段的激光的照射，从而时序的出射第二波段的光线和第三波段的光线。荧光转换区可以通过在荧光粉轮的基体表面的对应区域涂布荧光粉末进行制作，在此不做限定。在一些实施例中，荧光转换部件102也可以通过直线往复运动等形式实现不同荧光光线的转换，在此不做限定。

本实用新型实施例中，第一波段的光可以为蓝色光，第二波段的光可以为绿色光，第三波段的光可以为红色光。现有的荧光材料中，直接通过蓝色激光激发红色荧光材料产生红色光线的转换效率较低。因此可以通过蓝色激光激发产生黄色荧光，黄色荧光由绿色光线和红色光线复合而成，通过蓝色激光激发产生黄色荧光从而获得红色光线的效率相较于直接通过蓝色激光激发产生红色光线的效率更高，并且从黄色荧光中还可以获得绿色光线，可以大大的提高蓝色激光的利用率。

在一些实施例中，第一荧光转换区1021可以用于在第一波段的激光的激发下出射第二波段的光线，即绿色光线；第二荧光转换区1022可以用于在第一波段的激光的激发下出射第二波段和第三波段的光线，即黄色光线。此时，第一荧光转换区1021可以设置绿色荧光粉，第二荧光转换区1022可以设置黄色荧光粉。

在一些实施例中，荧光转换部件102也可以只包括一个荧光转换区域，该荧光转换区域在第一波段的激光照射下可以同时出射第二波段的光线和第三波段的光线，即黄色光线，从而可以从黄色光线中直接获得第二波段的绿色光线和第三波段的红色光线，从而降低荧光转换部件的制作难度。此时，荧光转换部件中可以只包含黄色荧光粉。

为了使激发出的荧光可以向设定方向出射，在本实用新型实施例中，如图1所示，光源装置还包括：二向色镜105。

如图1所示，二向色镜105位于第一激光光源阵列101的出光路径上。二向色镜105用于透射第一波段的激光，并反射第二波段的光线和第三波段的光线。具体实施时，第一激光光源阵列101出射的第一波段的激光透过二向色镜105入射到荧光转换部件102，荧光转换部件102出射的第二波段的光线和第三波段的光线经过二向色镜105的反射后沿设定方向传播。由于该实施例中二向色镜105反射的光线中只包含第二波段的光线和第三波段的光线，因此，该实施例中激光光源装置应用于投影显示时，需要第二激光光源阵列出射第一波段的激光用于实现全彩显示。

图3为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之二。

在一些实施例中，光源装置还包括：聚焦透镜组106。

如图3所示，聚焦透镜组106位于二向色镜105和荧光转换部件102之间。聚焦透镜106用于将二向色镜105透射的光线会聚到荧光转换部件102上，从而降低光学拓展量。相应地，如图2所示，荧光粉轮的荧光转换区域可以制作为环形，从而减少荧光粉的用量，节约成本。具体实施时，荧光粉轮的荧光转换区域也可以制作为扇形，在此不做限定。

荧光转换部件102接收第一波段的激光并出射第二波段的光线和第三波段的光线，需要配合第二激光光源阵列103出射第一波段的激光才可以实现全彩显示。因此，即使在一些对色域要求不高的使用场景中，除了需要开启第一激光光源阵列101的光源以提供用于激发荧光转换部件102的第一波段的激光以外，第二激光光源阵列103也需要同步开启以提供第一波段的激光用于三基色光的出射。

图4为本实用新型实施例提供的荧光转换部件的俯视结构示意图之二；图5为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之三。

在一些实施例中，如图4所示，荧光粉轮除包括第一荧光转换区1021和第二荧光转换区1022以外，还包括反射区1023。其中，当第一波段的激光照射到第一荧光转换区1021时，可以激发出射第二波段的光线；当第一波段的激光照射第二荧光转换区1022时，可以激发出射第三波段的光线；当第一波段的激光照射到反射区1023时，反射区1023可以直接对第一波段的激光进行反射。此处仅通过第一荧光转换区1021受激出射第二波段的光线、第二荧光转换区1022受激出射第三波段的光线进行举例说明，实际实施过程中，第二荧光转换区1022也可以受激同时出射第二波段的光线和第三波段的光线，在此不做限定。

相应地，如图5所示，二向色镜105包括第一透射部1051和第一反射部1052其中，第一透射部1051用于透射第一波段的激光，第一反射部1052用于反射第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线。具体实施时，根据第一激光光源阵列101的光源排布情况，二向色镜105可以包括多个第一透射部1051和多个第一反射部1052，第一透射部1051和第一反射部1052交替并列排布，从而使第一激光光源阵列101出射的激光得以透射第一透射部1051得到利用。

实际实施过程中，聚焦透镜组106除了用于会聚二向色镜105透射的第一波段的激光，还用于将荧光转换部件102出射的光线传导至二向色镜105的第一反射部1052。第一反射部1052接收荧光转换部件102出射的第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段，并将接收的光线沿设定的方向反射。

具体实施时，聚焦透镜组106包括至少一个透镜，通过合理的光学设计，可以控制光线的传播路径，从而可以控制由不同的第一透射部1051透射光线经过聚焦透镜组106会聚到荧光转换部件上，而荧光转换部件受激发射的光线经过聚焦透镜组106可以入射到二向色镜105的第一反射部1052。

需要注意的是，由于光线从聚焦透镜组106的光轴入射时，入射光线并不会发生折射而改变传播路径，导致部分光线无法被二向色镜105反射而得到有效利用，因此在设置二向色镜105和聚焦透镜106的相对位置时，需要确保二向色镜105的第一透射部1051透射的光线与聚焦透镜106的光轴不重合。

采用上述光源装置进行投影图像显示，在一些对色域要求低，而对消散斑效果要求高的使用场景中，用户可以关闭第二激光光源阵列103，仅通过二向色镜105反射的第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线进行三基色的全彩显示；在一些对色域要求高，而对消散斑效果要求不高的使用场景中，用户可以关闭第一激光光源阵列101，仅通过第二激光光源阵列103出射的光线进行三基色的全彩显示；在一些对色域和消散斑效果均有较高要求的使用场景中，可以同时开启第一激光光源阵列101和第二激光光源阵列103进行三基色的全彩显示。本实用新型实施例提供的光源装置可以提供多种使用模式以满足不同的使用需求，从而达到降低光源装置的功率，同时优化显示效果的目的。

本实用新型实施例中，第一激光光源阵列101可以包括多个激光光源1011，在具体实施时，每个激光光源1011的位置与二向色镜105的第一透射部1051的位置难以进行一一对应的设置，因此难以确保每个激光光源1011出射的光线均可以穿过第一透射部1051进行透射。

图6为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之四。

有鉴于此，如图6所示，光源装置还包括：反射镜组107。

反射镜组107位于第一激光光源阵列101的出光侧，用于接收第一激光光源阵列101出射的第一波段的激光，向二向色镜105的第一透射部1051反射。具体实施时，反射镜组107可以包括多个反射镜1071，每个反射镜根据第一激光光源阵列101和二向色镜105的具体位置进行设置，从而保证第一激光光源阵列101出射的所有激光束经过反射镜组107反射后，均可以向二向色镜105的第一透射部1051入射，提高光源的利用率。

图7为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之五。

在一些实施例中，如图1和图7所示，合光镜104位于二向色镜105的反射路径上。

具体实施时，如7所示，合光镜104位于二向色镜105的第一反射部1052的反射路径上。合光镜104包括第二透射部1041和第二反射部1042。其中，第二透射部1041用于透射第二激光光源阵列出射的第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光；第二反射部1042用于反射第一反射部1052反射的第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线，从而实现将荧光转换部件102的出射光与第二激光光源阵列103的出射光进行合光。

如图7所示，光源装置还包括：滤光部件108和匀光部件109。

滤光部件108位于合光镜104的出光侧。滤光部件108包括多个滤光区域，用于分时的过滤出第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线，从而时序的出射三基色光。在一些实施例中，滤光部件还可以同时过滤出第二波段的光线和第三波段的光线，作为辅助成像光线，从而时序的出射三基色光以及辅助成像光线，优化显示效果。

匀光部件109位于滤光部件108背离合光镜104的一侧，用于接收滤光部件108出射的光线，对光线进一步匀化。具体实施时，匀光部件109可以采用光棒、导光管等，在此不做限定。

进一步地，如图7所示，光源装置还包括：第一会聚透镜组110和第二会聚透镜组111。

第一会聚透镜组110位于第二激光光源阵列103的出光侧，用于将第二激光光源阵列103的出射光会聚到合光镜104的第二透射部1041上，从而使第二激光光源阵列103出射的激光透过合光镜104进行合光。具体实施时，第一会聚透镜组110可以包括至少一个透镜以满足光路设计的需求，在此不做限定。

第二会聚透镜组111位于合光镜104和滤光部件108之间，用于将光线会聚到滤光部件108上。在具体实施时，由于经过滤光部件108过滤后的光线需要进一步入射至匀光部件109中进行传导，匀光部件109通常为入光面较小的光棒或者导光管，因此可以通过第二会聚透镜111将光线会聚到滤光部件108上较小的区域以缩小滤光部件108的出射光线形成的光斑尺寸，使滤光部件108出射的光线可以完全入射至匀光部件109中进行传导，提高光线的利用率。并且将滤光部件108的入射光线会聚后，可以适当减小滤光部件108的滤光区域的面积，减少滤光材料的使用量，降低成本。具体实施时，第二会聚透镜组111可以包括至少一个透镜以满足光路设计的需求，在此不做限定。

图8为本实用新型实施例提供的光源装置结构示意图之六。

在一些实施例中，如图8所示，光源装置还包括：第一反射镜112、滤光部件108、第一匀光部件113、第二匀光部件114和第二反射镜115。

第一反射镜112位于二向色镜105的反射路径上，用于将二向色镜105的反射光线向设定方向进行反射。

滤光部件108位于第一反射镜112的反射路径上，用于接收第一反射镜112的反射光线，并过滤出第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线，实现三基色光的出射。

第一匀光部件113位于滤光部件108背离第一反射镜112的一侧，用于接收经滤光部件108滤出的光线进一步匀化。

第二匀光部件114位于第二激光光源阵列103的出光侧，用于接收第二激光光源阵列103出射的激光进一步匀化。

第二反射镜115位于第二匀光部件114背离第二激光光源阵列103的一侧，用于接收第二匀光部件114出射的光线，并向设定的方向进行传导。

如图8所示，合光镜104位于第一匀光部件113的出射光路径与第二反射镜115的反射光路径的交汇处。合光镜104包括第二透射部1041和第二反射部1042，第二透射部1041用于透射第二反射镜115反射的第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光；第二反射部1042用于反射第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线，从而实现将荧光转换部件102的出射光与第二激光光源阵列103的出射光进行合光。

进一步地，如图8所示，光源装置还包括：第三会聚透镜组116、第四会聚透镜组117和第五会聚透镜组118。

第三会聚透镜组116，位于第一反射镜112和滤光部件108之间。第三会聚透镜组116用于将第一反射镜112反射的光线会聚到滤光部件108上，缩小滤光部件108出射的光线的光斑尺寸，以确保更多的光线入射至第一匀光部件113中进行传导。并且更小的光斑尺寸有利于减小滤光部件108的滤光区域的面积，减少滤光材料的使用量，降低成本。具体实施时，第三会聚透镜组116可以包括至少一个透镜以满足光路设计的需求，在此不做限定。

第四会聚透镜组117，位于第二激光光源阵列103的出光侧，用于会聚第二激光光源阵列103出射的激光，使更多的光线进入第二匀光部件114中进行传导，提高光线的利用率。具体实施时，第四会聚透镜组117可以包括至少一个透镜以满足光路设计的需求，在此不做限定。

第五会聚透镜组118，位于合光镜104的出光侧。第五会聚透镜组118用于汇聚合光镜104出射的光线，以缩小光源装置出射的光线的光斑尺寸，降低出射光线的光学拓展量，提高出射光的能量。具体实施时，第五会聚透镜组118可以包括至少一个透镜以满足光路设计的需求，在此不做限定。

图9为本实用新型实施例提供的滤光部件的俯视结构示意图。

在一些实施例中，滤光部件108为滤光轮。如图9所示，滤光部件108包括第一滤光区1081、第二滤光区1082和透射区1083。其中，透射区1083用于透射第一波段的激光；第一滤光区1081用于过滤出第二波段的光线；第二滤光区1082用于过滤出第三波段的光线。具体实施时，滤光区可以通过在透明基底上的对应区域涂布滤光材料进行制作，在此不做限定。

在实际实施过程中，通过驱动滤光部件108进行旋转，从而使入射光线分时的照射到滤光部件108的第一滤光区1081、第二滤光区1082和透射区1083，从而使光源装置时序的出射第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线，实现三基色光的出射。

在一些实施例中，滤光部件108也可以通过直线往复运动实现透射不同波段的光线，在此不做限定。

具体实施时，在如图7和图8所示的实施例中，在投影显示过程中，可以通过控制程序实现第二激光光源阵列103时序的出射第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光，使第二激光光源阵列103出射的激光的波段与滤光部件108当前透过的光线的波段相同，从而实现光源装置时序的出射第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线。采用该方法进行投影显示，第二激光光源阵列103的光源只在需要时开启，可以降低光源装置的功率，降低发热和能耗。

在如图7所示的实施例中，在投影显示过程中，还可以保持第二激光光源阵列103中各激光光源常开，并通过滤光部件108的滤光作用实现光源装置时序的出射第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线，从而降低光源装置控制程序的编写难度。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种投影系统，图10为本实用新型实施例提供的投影系统的结构示意图。

如图10所示，投影系统包括上述任一光源装置100、光阀调制部件200和投影镜头300。其中，光阀调制部件200位于光源装置100的出光侧，投影镜头300位于光阀调制部件200的反射光路上。

光源装置100包括第一激光光源阵列、荧光转换部件、第二激光光源阵列和合光镜。其中，第一激光光源阵列出射第一波段的激光，激发荧光转换部件出射第二波段的光线和第三波段的光线，第二激光光源阵列用于出射第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光，合光镜对荧光转部件出射的光线和第二激光光源阵列出射的激光进行合光，从而使光源装置出射的三基色光中，红色光为红色荧光和红色激光的混合光线，绿色光为绿色荧光和绿色激光混合光线，由于激光具有较大的色域，因此可以提高投影系统的色彩表现能力，并且混合光线中的荧光成分减弱了散斑的现象，优化了显示效果。

光阀调制部件200用于对入射光线进行调制后反射。在具体实施时光阀调制部件200可以采用数字微镜(Digital Micromirror Device，简称DMD)。DMD表面包括成千上万个微小反射镜，每个小反射镜可单独受驱动进行偏转，通过控制DMD的偏转角度使反射光入射到投影镜头300。

投影镜头300用于对光阀调制部件200的出射光进行成像，经过投影镜头300的成像之后用于投影成像。

根据第一实用新型构思，光源装置包括第一激光光源阵列、荧光转换部件、第二激光光源阵列和合光镜。其中，第一激光光源阵列出射第一波段的激光，激发荧光转换部件出射第二波段的光线和第三波段的光线，第二激光光源阵列用于出射第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光，合光镜对荧光转部件出射的光线和第二激光光源阵列出射的激光进行合光，从而使光源装置出射的三基色光中，红色光为红色荧光和红色激光的混合光线，绿色光为绿色荧光和绿色激光混合光线，由于激光具有较大的色域，因此可以提高投影系统的色彩表现能力，并且混合光线中的荧光成分减弱了散斑的现象，优化了显示效果。

根据第二实用新型构思，光源装置还包括：二向色镜和聚焦透镜组。二向色镜位于第一激光光源阵列的出光路径上；二向色镜包括第一透射部和第一反射部；第一透射部用于透射第一激光光源阵列出射的第一波段的激光；第一反射部用于反射第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线；聚焦透镜组，位于二向色镜和荧光转换部件之间，用于会聚二向色镜透射的光线。

根据第三实用新型构思，光源装置还包括：反射镜组，位于第一激光光源阵列的出光侧；反射镜组用于接收第一激光光源阵列出射的第一波段的激光，向二向色镜的第一透射部反射。

根据第四实用新型构思，合光镜位于二向色镜的第一反射部的反射路径上；合光镜包括第二透射部和第二反射部；第二透射部用于透射第二激光光源阵列出射的第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光；第二反射部用于反射第一反射部反射的第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线。光源装置还包括滤光部件和匀光部件：滤光部件位于合光镜的出光侧用于过滤出第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线；匀光部件位于滤光部件背离合光镜的一侧，用于接收滤光部件出射的光线并进一步匀光。

根据第五实用新型构思，光源装置还包括：第一会聚透镜组和第二会聚透镜组。第一会聚透镜组位于第二激光光源阵列的出光侧，用于将第二激光光源阵列的出射光会聚到合光镜的第二透射部上；第二会聚透镜组，位于合光镜和滤光部件之间，用于会聚合光镜出射的光线。

根据第六实用新型构思，光源装置还包括：第一反射镜、滤光部件、第一匀光部件、第二匀光部件、第二反射镜。第一反射镜位于二向色镜的反射路径上；滤光部件位于第一反射镜的反射路径上；第一匀光部件位于滤光部件背离第一反射镜的一侧；第二匀光部件位于第二激光光源阵列的出光侧；第二反射镜位于第二匀光部件背离第二激光光源阵列的一侧。合光镜位于第一匀光部件的出射路径与第二反射镜的反射路径的交汇处；合光镜包括第二透射部和第二反射部，第二透射部用于透射第二反射镜反射的第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光；第二反射部用于反射第一波段的激光、第二波段的光线和第三波段的光线。

根据第七实用新型构思，光源装置还包括：第三会聚透镜组、第四会聚透镜组和第五会聚透镜组。第三会聚透镜组，位于第一反射镜和滤光部件之间；第四会聚透镜组，位于第二激光光源阵列的出光侧；第五会聚透镜组，位于合光镜的出光侧。

根据第八实用新型构思，荧光转换部件为荧光粉轮；荧光粉轮包括第一荧光转换区、第二荧光转换区和反射区；第一荧光转换区用于在第一波段的激光的激发下出射第二波段的光线；第二荧光转换区用于在第一波段的激光的激发下出射第三波段的光线，或者第二荧光转换区用于在第一波段的激光的激发下出射第二波段和第三波段的光线；反射区用于反射第一波段的激光。滤光部件包括第一滤光区、第二滤光区和透射区；透射区用于透射第一波段的激光；第一滤光区用于过滤出第二波段的光线；第二滤光区用于过滤出第三波段的光线。

根据第九实用新型构思，第一波段的光为蓝色光，第二波段的光为绿色光，第三波段的光为红色光。

根据第十实用新型构思，投影系统包括上述任一光源装置、光阀调制部件和投影镜头。其中，光阀调制部件位于光源装置的出光侧，光阀调制部件用于对入射光线进行调制后反射；投影镜头位于光阀调制部件的反射光路上，投影镜头用于对光阀调制部件的出射光进行成像。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种光源装置，其特征在于，包括：

第一激光光源阵列，用于出射第一波段的激光；

荧光转换部件，位于所述第一激光光源阵列的出射光路径上；所述荧光转换部件用于在所述第一波段的激光的激发下出射第二波段的光线和第三波段的光线；

第二激光光源阵列，用于出射第一波段的激光、第二波段的激光和第三波段的激光；

合光镜，位于所述荧光转换部件的出射光与所述第二激光光源阵列的出射光的交汇处；所述合光镜用于将所述荧光转换部件的出射光与所述第二激光光源阵列的出射光进行合光。

2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还包括：

二向色镜，位于所述第一激光光源阵列的出光路径上；所述二向色镜包括第一透射部和第一反射部；所述第一透射部用于透射所述第一激光光源阵列出射的第一波段的激光；所述第一反射部用于反射所述第一波段的激光、所述第二波段的光线和所述第三波段的光线；

聚焦透镜组，位于所述二向色镜和所述荧光转换部件之间。

3.如权利要求2所述的光源装置，其特征在于，还包括：

反射镜组，位于所述第一激光光源阵列的出光侧；所述反射镜组用于接收所述第一激光光源阵列出射的所述第一波段的激光，向所述二向色镜的第一透射部反射。

4.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述合光镜位于所述二向色镜的所述第一反射部的反射路径上；所述合光镜包括第二透射部和第二反射部；所述第二透射部用于透射所述第二激光光源阵列出射的所述第一波段的激光、所述第二波段的激光和所述第三波段的激光；所述第二反射部用于反射所述第一反射部反射的所述第一波段的激光、所述第二波段的光线和所述第三波段的光线；

所述光源装置还包括：

滤光部件，位于所述合光镜的出光侧；

匀光部件，位于所述滤光部件背离所述合光镜的一侧。

5.如权利要求4所述的光源装置，其特征在于，还包括：

第一会聚透镜组，位于所述第二激光光源阵列的出光侧，用于将所述第二激光光源阵列的出射光会聚到所述合光镜的所述第二透射部上；

第二会聚透镜组，位于所述合光镜和所述滤光部件之间。

6.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，还包括：

第一反射镜，位于所述二向色镜的反射路径上；

滤光部件，位于所述第一反射镜的反射路径上；

第一匀光部件，位于所述滤光部件背离所述第一反射镜的一侧；

第二匀光部件，位于所述第二激光光源阵列的出光侧；

第二反射镜，位于所述第二匀光部件背离所述第二激光光源阵列的一侧；

所述合光镜位于所述第一匀光部件的出射路径与所述第二反射镜的反射路径的交汇处；所述合光镜包括第二透射部和第二反射部，所述第二透射部用于透射所述第二反射镜反射的所述第一波段的激光、所述第二波段的激光和所述第三波段的激光；所述第二反射部用于反射所述第一波段的激光、所述第二波段的光线和所述第三波段的光线。

7.如权利要求6所述的光源装置，其特征在于，还包括：

第三会聚透镜组，位于所述第一反射镜和所述滤光部件之间；

第四会聚透镜组，位于所述第二激光光源阵列的出光侧；

第五会聚透镜组，位于所述合光镜的出光侧。

8.如权利要求4或6所述的光源装置，其特征在于，所述荧光转换部件为荧光粉轮；

所述荧光粉轮包括第一荧光转换区、第二荧光转换区和反射区；

所述第一荧光转换区用于在所述第一波段的激光的激发下出射所述第二波段的光线；所述第二荧光转换区用于在所述第一波段的激光的激发下出射所述第三波段的光线，或者所述第二荧光转换区用于在所述第一波段的激光的激发下出射所述第二波段和所述第三波段的光线；所述反射区用于反射所述第一波段的激光；

所述滤光部件包括第一滤光区、第二滤光区和透射区；

所述透射区用于透射所述第一波段的激光；所述第一滤光区用于过滤出所述第二波段的光线；所述第二滤光区用于过滤出所述第三波段的光线。

9.如权利要求8所述的光源装置，其特征在于，所述第一波段的光为蓝色光，所述第二波段的光为绿色光，所述第三波段的光为红色光。

10.一种投影系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的光源装置、光阀调制部件和投影镜头；

其中，所述光阀调制部件位于所述光源装置的出光侧，所述光阀调制部件用于对入射光线进行调制后反射；所述投影镜头位于所述光阀调制部件的反射光路上，所述投影镜头用于对所述光阀调制部件的出射光进行成像。

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