CN218896285U - 光源装置和投影装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光源装置和投影装置。所述光源装置包括第一红光光源、第二红光光源、第一绿光光源、第二绿光光源、蓝光光源和合光装置，其中，第一红光光源用于产生第一红光，第二红光光源用于产生第二红光，且所述第一红光与所述第二红光的波段范围不同；第一绿光光源用于产生第一绿光，第二绿光光源用于产生第二绿光，且所述第一绿光与所述第二绿光的波段范围不同；蓝光光源用于产生蓝光；合光装置用于引导所述第一红光、所述第二红光、所述第一绿光、所述第二绿光和所述蓝光从同一方向出射。本实用新型通过增强红光和绿光，提升光源装置或投影装置的整体亮度。

Description

光源装置和投影装置

技术领域

本实用新型涉及光学领域，尤其涉及一种光源装置和投影装置。

背景技术

在目前的RGB发光二极管或激光二极管投影装置架构中，其合光系统上常使用三个RGB独立光源作为主要架构。为了满足更高亮度的需求，通常会额外加入短波长蓝光激发光源去激发产生绿光，因而增加整体输出亮度。在追求提高整体亮度时，相较于色彩上的平衡及色亮度的提升也是进一步须作考量及加强的。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种光源装置和投影装置，提升光源装置或投影装置的整体亮度。

第一方面，本实用新型提供一种光源装置，包括第一红光光源、第二红光光源、第一绿光光源、第二绿光光源、蓝光光源和合光装置，其中，

第一红光光源用于产生第一红光，第二红光光源用于产生第二红光，且所述第一红光与所述第二红光的波段范围不同；

第一绿光光源用于产生第一绿光，第二绿光光源用于产生第二绿光，且所述第一绿光与所述第二绿光的波段范围不同；

蓝光光源用于产生蓝光；

合光装置用于引导所述第一红光、所述第二红光、所述第一绿光、所述第二绿光和所述蓝光从同一方向出射。

一种可能的实现方式中，所述第一绿光的波段范围与所述第二绿光的波段范围不重叠，或者所述第一绿光的波段范围包括所述第二绿光的波段范围。

一种可能的实现方式中，所述第一红光的波段范围与所述第二红光的波段范围不重叠。

一种可能的实现方式中，所述第一红光的波段落在620纳米至740纳米范围内，且所述第二红光的波段落在740纳米至780纳米范围内。

一种可能的实现方式中，所述第一绿光的波段落在490纳米至530纳米范围内，且所述第二绿光的波段落在540纳米至580纳米范围内；或者所述第一绿光的波段落在490纳米至580纳米范围内，所述第二绿光的波段包括525纳米至530纳米的范围。

一种可能的实现方式中，所述合光装置包括第一合光元件、第二合光元件、第三合光元件和第四合光元件，其中，

第一合光元件用于将所述第一红光和所述第二红光合并成红光光束，并引导所述红光光束至第四合光元件；

第二合光元件用于将所述第一绿光和所述第二绿光合并成绿光光束，并引导所述绿光光束至第三合光元件；

第三合光元件用于将所述绿光光束和所述蓝光引导至所述第四合光元件；

第四合光元件用于引导所述红光光束、所述绿光光束和所述蓝光从同一方向出射。

一种可能的实现方式中，还包括激发光源，所述激发光源用于产生激发光；

所述第一绿光光源包括波长转换元件，所述激发光依次经所述第三合光元件和所述第二合光元件引导至所述波长转换元件后，至少部分被所述波长转换元件转换为所述第一绿光。

一种可能的实现方式中，所述第二合光元件是带通滤波元件，且所述带通滤波元件用于透射第一绿光所在波段范围的光，并反射第二绿光所在波段范围的光；或者所述带通滤波元件用于反射第一绿光所在波段范围的光，并透射第二绿光所在波段范围的光；或者，

所述带通滤波元件用于反射第二绿光所在波段范围的光，并透射所述第二绿光所在波段范围外的绿光；或者所述带通滤波元件用于透射第二绿光所在波段范围的光，并反射所述第二绿光所在波段范围外的绿光。

一种可能的实现方式中，从所述第一合光元件出射的红光光束的方向与从所述第二合光元件出射的绿光光束的方向相互平行，且所述蓝光光源出射的蓝光的方向与从所述第二合光元件出射的绿光光束的方向相互垂直。

一种可能的实现方式中，所述第二合光元件包括第一区域和第二区域，其中，第一区域用于引导第一绿光，第二区域用于引导第二绿光，且第一区域为通孔区域或透光区域或散射区域或相位差区域。

一种可能的实现方式中，所述第一红光光源和所述第一绿光光源中的至少一者是LED光源；所述第二红光光源和所述第二绿光光源中的至少一者是激光光源。

第二方面，本实用新型提供一种投影装置，包括上述第一方面所述的光源装置。

本实用新型通过增强红光和绿光，提升光源装置或投影装置的整体亮度。进一步地，通过混合光源合光，在提升亮度的同时降低光损。

附图说明

通过结合附图对本实用新型实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件。其中：

图1为本实用新型实施例提供的一种光源装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另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实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，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实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。此外，虽然本实用新型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。

在本实用新型实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。本实用新型中使用的“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。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实用新型和简化描述，而不是具备暗示或指示意义，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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

图1为本实用新型实施例提供的一种光源装置的结构示意图。如图1所示，光源装置包括第一红光光源1、第二红光光源2、第一绿光光源3、第二绿光光源4、蓝光光源5和合光装置。各光源均可以是发光二极管元件或激光二极管元件，且可为单一发光元件或是发光元件阵列。进一步地，同一芯片上的发光元件阵列可包括不同颜色的发光元件，如第一红光光源1和蓝光光源5可设置在同一芯片上，又如第二红光光源2和第二绿光光源4可设置在同一芯片上。

第一红光光源1用于产生第一红光，第二红光光源2用于产生第二红光，且所述第一红光与所述第二红光的波段范围不同。示例地，第一红光为正常红光，第二红光为深红色红光，如第一红光的波段落在620纳米至740纳米范围内，第二红光的波段落在740纳米至780纳米范围内。优选地，第一红光光源1和第二红光光源2中的一个是LED(发光二极管)光源，另一个是LD(激光二极管)光源，集合LED光源和LD光源二者的优点，同时还可降低光损。

第一绿光光源3用于产生第一绿光，第二绿光光源4用于产生第二绿光，且第一绿光与第二绿光的波段范围不同。优选地，第一绿光的波段范围与所述第二绿光的波段范围不重叠，或者第一绿光的波段范围包括所述第二绿光的波段范围，可在对第一绿光和第二绿光进行波长合光时，减少光损，提高第一绿光和第二绿光的合光效率。如第一绿光的波段落在490纳米至530纳米范围内，第二绿光的波段落在540纳米至580纳米范围内，或者第一绿光的波段落在490纳米至580纳米范围内，第二绿光的波段包括520纳米至530纳米的范围。优选地，第一绿光光源3和第二绿光光源4中的一个是LED(发光二极管)光源，另一个是LD(激光二极管)光源，集合LED光源和LD光源二者的优点，同时还可降低光损。

在一些实施例中，继续参阅图1，第一绿光光源1包括波长转换元件，该波长转换元件在激发光源6产生的激发光(如蓝光、紫外光)的照射下产生绿色荧光，即第一绿光。进一步地，波长转换元件可为设置在光源表面的荧光粉层或荧光片，即第一绿光光源1包括光源和荧光粉层(或荧光片)，此时，荧光粉层(或荧光片)可接受正反两侧光源的激发，提升激发效率。

合光装置用于引导所述第一红光、所述第二红光、所述第一绿光、所述第二绿光和所述蓝光从同一方向出射。示例地，如图1所示，合光装置包括第一合光元件13、第二合光元件14、第三合光元件15和第四合光元件16，其中，第一合光元件13用于将第一红光和第二红光合并成红光光束，并引导红光光束至第四合光元件16；第二合光元件14用于将第一绿光和第二绿光合并成绿光光束，并引导绿光光束至第三合光元件15；第三合光元件15用于将绿光光束和蓝光光源5产生的蓝光引导至第四合光元件16；第四合光元件16用于引导入射的红光光束、绿光光束和蓝光从同一方向出射。

在一些实施例中，第一红光光源1为LED红色光源，第二红光光源2为LD深红色光源，第一合光元件13具有透射/反射红色光源光谱且反射/透射深红色光源光谱的特性，由于LED红色光源和LD深红色光源光谱不重叠，比如红色光源波长范围为625纳米至740纳米，深红色光源波长范围为740纳米至780纳米，因此可采用波长合光。在其他一些实施例中，第一合光元件13也可对第一红光和第二红光采用偏振特性合光。

在一些实施例中，第一绿光的波段范围与所述第二绿光的波段范围不重叠，第二合光元件14可采用带通滤波元件，设置为部分波段透射部分波段反射，比如第一绿光的波段范围为492纳米至530纳米，第二绿光的波段范围为540纳米至577纳米，带通滤波元件可设置为透射第一绿光而反射第二绿光，提高合光效率。

在其他一些实施例中，第一绿光的波段范围可包括所述第二绿光的波段范围。示例地，第一绿光光源3为表面设置有荧光粉层的蓝色光源，第二绿光光源4为LD绿色光源，则第一绿光光源3产生的绿色荧光的波段范围较宽，而LD绿色光源产生的绿色激光的波段范围较窄，绿色激光的波段范围通常会落入绿色荧光的波段范围内。比如绿色荧光的波段范围为492纳米至577纳米，绿色激光的波段范围为525纳米至530纳米，第二合光元件14若采用带通滤波元件，则可设置为反射的波段范围为525纳米至530纳米，其他波段范围的绿光则全部透射，降低光损。

可选地，若想进一步降低光损，第二合光元件14可设置通孔，如第二合光元件14包括中心通孔区域和圆环滤波区域，中心通孔透射LD光源，圆环滤波区域反射LED光源，如图2所示。中心通孔的直径与LD光源光斑匹配。中心通孔区域也可设置为透光区域或者散射区域或者相位差区域，降低激光光源的相干性，减少散斑，如果是相位差区域，可进一步降低光损，将原来损失的第一绿光的一半加以利用。

继续参阅图1，第一红光光源1产生的第一红光和第二红光光源2产生的第二红光各自经过聚焦元件汇聚后，经过第一合光元件13进行合光产生红色光束，红色光束经过第四合光元件16透射入射至后续光路。可选地，第一红光光源1和第二红光光源2垂直设置，第一合光元件13与入射的第一红光和第二红光呈45度角设置，优化合光光路。

蓝色激发光源6产生的蓝色激发光经过汇聚元件汇聚后，依次经过第三合光元件15和第二合光元件14透射后照射至第一绿光光源3表面的荧光粉层，荧光粉层在正面的蓝色激发光和背面的蓝光的激发下产生绿色荧光，绿色荧光经过汇聚元件汇聚后，与经过汇聚元件汇聚后的第二绿光在第二合光元件14进行合光产生绿色光束，绿色光束经过第三合光元件15反射入射至第四合光元件16，并经第四合光元件16反射入射至后续光路。可选地，第一绿光光光源3和第二绿光光源4垂直设置，第二合光元件14与入射的第一绿光和第二绿光呈45度角设置，优化合光光路。

蓝光光源5产生的蓝光经过汇聚元件汇聚后，依次经过第三合光元件15透射和第四合光元件16反射后，入射至后续光路。因此第四合光元件16具有透射红色且反射其他颜色的特性。可选地，从第一合光元件13出射的红光光束的方向与从第二合光元件14出射的绿光光束的方向相互平行，且蓝光光源5出射的蓝光的方向与从第二合光元件14出射的绿光光束的方向相互垂直。进一步地，第三合光元件15与入射的绿色光束和蓝光呈45度角设置，第四合光元件16与入射的红色光束、绿色光束和蓝光呈45度角设置，优化合光光路。

红色光束、绿色光束和蓝光混合为白光入射至后续光路。

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，本实用新型不再详细介绍。

本实用新型实施例还提供一种投影装置，包括上述实施例涉及的光源装置，投影装置中还可包括其他组件，如至少一光阀和投影镜头，光源装置用以提供照明光束，所述至少一光阀配置于所述照明光束的传递路径上，用以将所述照明光束转换成影像光束，所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上，用以将所述影像光束投射出所述投影装置。

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

Claims (12)

1.一种光源装置，其特征在于，包括第一红光光源、第二红光光源、第一绿光光源、第二绿光光源、蓝光光源和合光装置，其中，

第一红光光源用于产生第一红光，第二红光光源用于产生第二红光，且所述第一红光与所述第二红光的波段范围不同；

第一绿光光源用于产生第一绿光，第二绿光光源用于产生第二绿光，且所述第一绿光与所述第二绿光的波段范围不同；

蓝光光源用于产生蓝光；

合光装置用于引导所述第一红光、所述第二红光、所述第一绿光、所述第二绿光和所述蓝光从同一方向出射。

2.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述第一绿光的波段范围与所述第二绿光的波段范围不重叠，或者所述第一绿光的波段范围包括所述第二绿光的波段范围。

3.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述第一红光的波段范围与所述第二红光的波段范围不重叠。

4.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述第一红光的波段落在620纳米至740纳米范围内，且所述第二红光的波段落在740纳米至780纳米范围内。

5.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述第一绿光的波段落在490纳米至530纳米范围内，且所述第二绿光的波段落在540纳米至580纳米范围内；或者所述第一绿光的波段落在490纳米至580纳米范围内，所述第二绿光的波段包括525纳米至530纳米的范围。

6.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述合光装置包括第一合光元件、第二合光元件、第三合光元件和第四合光元件，其中，

第一合光元件用于将所述第一红光和所述第二红光合并成红光光束，并引导所述红光光束至第四合光元件；

第二合光元件用于将所述第一绿光和所述第二绿光合并成绿光光束，并引导所述绿光光束至第三合光元件；

第三合光元件用于将所述绿光光束和所述蓝光引导至所述第四合光元件；

第四合光元件用于引导所述红光光束、所述绿光光束和所述蓝光从同一方向出射。

7.根据权利要求6所述的一种光源装置，其特征在于，还包括激发光源，所述激发光源用于产生激发光；

所述第一绿光光源包括波长转换元件，所述激发光依次经所述第三合光元件和所述第二合光元件引导至所述波长转换元件后，至少部分被所述波长转换元件转换为所述第一绿光。

8.根据权利要求6所述的一种光源装置，其特征在于，所述第二合光元件是带通滤波元件，且所述带通滤波元件用于透射第一绿光所在波段范围的光，并反射第二绿光所在波段范围的光；或者所述带通滤波元件用于反射第一绿光所在波段范围的光，并透射第二绿光所在波段范围的光；或者，

所述带通滤波元件用于反射第二绿光所在波段范围的光，并透射所述第二绿光所在波段范围外的绿光；或者所述带通滤波元件用于透射第二绿光所在波段范围的光，并反射所述第二绿光所在波段范围外的绿光。

9.根据权利要求6所述的一种光源装置，其特征在于，从所述第一合光元件出射的红光光束的方向与从所述第二合光元件出射的绿光光束的方向相互平行，且所述蓝光光源出射的蓝光的方向与从所述第二合光元件出射的绿光光束的方向相互垂直。

10.根据权利要求6所述的一种光源装置，其特征在于，所述第二合光元件包括第一区域和第二区域，其中，第一区域用于引导第一绿光，第二区域用于引导第二绿光，且第一区域为通孔区域或透光区域或散射区域或相位差区域。

11.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述第一红光光源和所述第一绿光光源中的至少一者是LED光源；所述第二红光光源和所述第二绿光光源中的至少一者是激光光源。

12.一种投影装置，其特征在于，包括权利要求1-11中任一项所述的光源装置。

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