CN219831603U - 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。红色激光即使经过复眼进行匀光,也会在投影画面上形成横条纹。因此如何实现高亮度的优质画质是亟需解决的问题。红色、绿色、蓝色激光照射在光源系统中元件上的同一个位置可能导致能量密度过高,元件存在衰减、损坏的高风险。本申请提供的光源装置可以用于投影设备,可以提升红光的光路效率和均匀性,且消除投影画面上的散斑现象,从而提供更优质的画质;并且可以降低光源系统中元件上的能量密度,从而提升系统的稳定性。
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
投影设备被广泛应用于各种生活场景中,例如,办公简报、播放影视、装置艺术等等,若投影设备可以提供高亮度和高色域的优质画质,可以极大的提高用户体验。目前LED、荧光粉和激光等光源在亮度、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。但是红色激光即使经过复眼进行匀光,也会在投影画面上形成横条纹。因此如何实现高亮度的优质画质是亟需解决的问题。红色、绿色、蓝色激光照射在光源系统中元件上的同一个位置可能导致能量密度过高,元件存在衰减、损坏的高风险。
发明内容
在本申请提供一种光源系统,可以用于投影设备,可以提升红光的光路效率和均匀性,且消除投影画面上的散斑现象,从而提供更优质的画质;并且可以降低光源系统中元件上的能量密度,从而提升系统的稳定性。
第一方面,本申请提供一种光源系统,光源系统包括第一光源组件、第二光源组件和合光组件,第一光源组件中包括光源、第一光引导组件、第二光引导组件、扩束组件,其中:
光源产生的红色激光经第一光引导组件引导至扩束组件,经扩束组件进行散斑抑制后,射入合光组件与第二光源组件产生的光束合光后出射;
光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二光引导组件引导至扩束组件,经扩束组件进行散斑抑制后,射入合光组件与第二光源组件产生的光束合光后出射;
红色激光与蓝色激光和/或绿色激光在合光组件中的元件上的光斑并排排列。
在一些实施例中,扩束组件包括第一扩散元件和/或第一透镜组件,第一扩散元件的扩散半角大于等于第一预设角度阈值,其中:光源产生的红色激光经第一光引导组件引导至第一扩散元件,经第一扩散元件进行散斑抑制后,射入第一透镜组件进行光束放大后出射。
或者,扩束组件包括第一扩散元件、第一透镜组件和第二扩散元件,第一扩散元件和第二扩散元件的扩散半角都小于等于第二预设角度阈值,其中:光源产生的红色激光经第一光引导组件引导至第一扩散元件,经第一扩散元件进行散斑抑制后,射入第一透镜组件进行光束放大,放大后的光束射入第二扩散元件再次进行散斑抑制后出射。
在一些实施例中,扩束组件还包括第三扩散元件,其中:光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二光引导组件引导至第三扩散元件,经第三扩散元件进行散斑抑制后出射;
或者,扩束组件还包括第三扩散元件和第二透镜组件,其中:光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二光引导组件引导至第三扩散元件,经第三扩散元件进行散斑抑制后,射入第二透镜组件进行光束放大后出射。
在一些实施例中,第一透镜组件和/或第二透镜组件中包括球面镜一和球面镜二,球面镜一为双凹球面镜或平凹球面镜,球面镜二为平凸球面镜或凹凸球面镜。
在一些实施例中,扩束组件中包括一动态扩散元件,其中:
光源产生的红色激光经第一光引导组件引导至动态扩散元件,经动态扩散元件进行散斑抑制后出射;
光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二光引导组件引导至动态扩散元件,经动态扩散元件进行散斑抑制后出射。
在一些实施例中,合光组件中还包括第一匀光元件,第一光引导组件中包括第一反射元件,第二光引导组件中包括第二反射元件;其中:
光源产生的红色激光经第一反射元件反射至扩束组件,经第一扩散元件和第一透镜组件射入第一匀光元件的第一区域;
光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二反射元件反射至第三扩散元件,经第三扩散元件和第二透镜组件射入第一匀光元件的第二区域,第一区域和第二区域位于第一匀光元件短边方向的上下方。
在一些实施例中,合光组件中还包括第一匀光元件,第一光引导组件中包括第一反射元件和第三反射元件,第二光引导组件中包括第二反射元件和第四反射元件,其中:
光源产生的红色激光经第一反射元件反射至第三反射元件,经第三反射元件反射至扩束组件,经第一扩散元件和第一透镜组件射入第一匀光元件的第三区域;
光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二反射元件反射至第四反射元件,经第四反射元件反射至第三扩散元件,经第三扩散元件射入第一匀光元件的第四区域,第三区域和第四区域位于第一匀光元件短边方向的左右方。
在一些实施例中,合光组件中包括第一合光元件、第二合光元件,合光组件位于第一匀光元件的入光侧,其中:
第一光源组件出射的红色激光与第二光源组件出射的红光在第一合光元件处合光,合光后的光束经第二合光元件射入第一匀光元件进行匀光;
第一光源组件出射的蓝色激光和/或绿色激光经第一合光元件后射入第二合光元件,与第二光源组件出射的蓝光和/或绿光在第二合光元件处合光,合光后的光束射入第一匀光元件进行匀光后出射。
在一些实施例中,合光组件中包括一合光元件,合光元件位于第一匀光元件的入光侧,其中:
第一光源组件出射的红色激光、蓝色激光和/或绿色激光与第二光源组件出射的红光、蓝光和/或绿光在合光元件处合光,合光后射入第一匀光元件进行匀光后出射。
在一些实施例中,合光组件还包括第一匀光元件、第二匀光元件和合光元件,合光元件位于第一匀光元件的出光侧,其中:
第一光源组件出射的红色激光、蓝色激光和/或绿色激光经第一匀光元件进行匀光后射入合光元件,第二光源组件出射的红光、蓝光和/或绿光经第二匀光元件进行匀光后射入合光元件,在合光元件处合光后出射。
在一些实施例中,第二光源组件中包括第二光源、第三光源以及激发光源,合光组件中包括目标合光元件,其中:
激发光源产生的光束经目标合光元件射入第三光源,第三光源被激发产生受激发光,受激发光经目标合光元件出射;
第二光源产生的光束经目标合光元件出射。
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,通过扩束组件对光源产生的红色激光进行散斑抑制,从而可以提升红光的光路效率和均匀性,且消除投影画面上的散斑现象,从而提供更优质的画质;并且蓝色、绿色激光则通过第二光引导组件引导,与红色激光错开位置,可以降低光源系统中元件上的能量密度,从而提升系统的稳定性。
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第一光源组件的结构示意图;
图2为本申请的另一实施例中的第一光源组件的结构示意图;
图3为本申请的另一实施例中的第一光源组件的结构示意图;
图4为本申请的一实施例中的目标分光元件的位置示意图
图5为本申请的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。
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。
本申请提供的光源系统包括第一光源组件、第二光源组件和合光组件,第一光源组件中包括光源、第一光引导组件、第二光引导组件、扩束组件,其中:光源产生的红色激光经第一光引导组件引导至扩束组件,经扩束组件进行散斑抑制后,射入合光组件与第二光源组件产生的光束合光后出射;光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二光引导组件引导至扩束组件,经扩束组件进行散斑抑制后,射入合光组件与第二光源组件产生的光束合光后出射;红色激光与蓝色激光和/或绿色激光在合光组件中的元件上的光斑并排排列。
其中,光源可以为激光器,至少包含红色激光器,可以包含红色激光器、绿色激光器和蓝色激光器,也可以包含红色激光器和绿色激光器,或红色激光器和蓝色激光器。光源还用于产生蓝色激光和/或绿色激光。
可选地,红色激光与蓝色激光和/或绿色激光在合光组件中的元件上的光斑的重叠部分所占的比例小于等于预设比例,预设比例可以根据实际应用情况自定义设置,例如可以为30%,当预设比例为0时,即光斑完全不重叠。
在一些实施例中,扩束组件包括第一扩散元件和/或第一透镜组件,第一扩散元件的扩散半角大于等于第一预设角度阈值,其中:光源产生的红色激光经第一光引导组件引导至第一扩散元件,经第一扩散元件进行散斑抑制后,射入第一透镜组件进行光束放大后出射。第一扩散元件可以是静态扩散片,第一预设角度阈值可以根据实际应用情况自定义设置,例如可以是3度。假设扩散半角为,则,其中,是指扩散元件出射的光斑的半径,是指射入扩散元件的光斑的半径,光斑的半径(HWHM)定义为光斑的强度从最大下降到50%时对应的半高。通过大角度的扩散片,更有利于散斑消除,从而防止投影画面出现横条纹。
在一些实施例中,扩束组件包括第一扩散元件、第一透镜组件和第二扩散元件,第一扩散元件和第二扩散元件的扩散半角都小于等于第二预设角度阈值,其中:光源产生的红色激光经第一光引导组件引导至第一扩散元件,经第一扩散元件进行散斑抑制后,射入第一透镜组件进行光束放大,放大后的光束射入第二扩散元件再次进行散斑抑制后出射。第二扩散元件可以为扩散片,通过两个小角度的扩散片进行散斑抑制,可以降低光路效率损失。第二预设角度阈值可以根据实际应用情况自定义设置,例如可以是4度。
在一些实施例中,扩束组件还包括第三扩散元件;其中:光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二光引导组件引导至第三扩散元件,经第三扩散元件进行散斑抑制后出射。第三扩散元件可以为扩散片或扩散轮。
在一些实施例中,扩束组件还包括第三扩散元件和第二透镜组件,其中:光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二光引导组件引导至第三扩散元件,经第三扩散元件进行散斑抑制后,射入第二透镜组件进行光束放大后出射。
可选地,第一透镜组件和/或第二透镜组件中包括球面镜一和球面镜二,球面镜一为双凹球面镜或平凹球面镜,球面镜二为平凸球面镜或凹凸球面镜。即第一球面镜为负焦距透镜,第二球面镜为正焦距透镜。负焦距透镜和正焦距透镜的组合可以使红色激光的光束放大,同时光线角度基本不放大,照射到匀光元件的光斑较大,投影画面的均匀性较好。
在一些实施例中,扩束组件中包括一动态扩散元件,其中:光源产生的红色激光经第一光引导组件引导至动态扩散元件,经动态扩散元件进行散斑抑制后出射;光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二光引导组件引导至动态扩散元件,经动态扩散元件进行散斑抑制后出射。动态扩散元件可以是扩散轮。
在一些实施例中,合光组件中还包括第一匀光元件,第一匀光元件可以是复眼或光棒等;第一光引导组件中包括第一反射元件,第二光引导组件中包括第二反射元件,第一反射元件和第二反射元件可以是反射镜、基底镀反射膜等;其中:光源产生的红色激光经第一反射元件反射至扩束组件,经第一扩散元件和第一透镜组件射入第一匀光元件的第一区域;光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二反射元件反射至第三扩散元件,经第三扩散元件和第二透镜组件后射入第一匀光元件的第二区域,第一区域和第二区域位于第一匀光元件短边方向的上下方,例如,第一区域在第一匀光元件的短边方向的上方,第二区域在第一匀光元件的短边方向的下方。
举例来说,如图1所示,为一种第一光源组件10的结构示意图。如图1所示,第一光源组件10中包括光源1、第一反射元件2、第一扩散元件3、第一透镜组件4和5、第二扩散元件6、第二反射元件7和第三扩散元件8;光源1中包括产生红色激光的红色激光器、产生蓝色激光的蓝色激光器和/或产生绿色激光的绿色激光器。
光源1产生的红色激光经第一反射元件2反射至第一扩散元件3,经第一扩散元件3进行散斑抑制后,射入第一透镜组件4和5进行光束放大,放大后的光束射入第二扩散元件6再次进行散斑抑制后出射,射入第一匀光元件(图中未示出)的第一区域。光源1产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二反射元件7反射至第三扩散元件8,经第三扩散元件8进行散斑抑制后出射,射入第一匀光元件的第二区域。
举例来说,如图2所示,为另一种第一光源组件10的结构示意图。如图2所示,第一光源组件10中包括光源1、第一反射元件2、第一扩散元件3、第一透镜组件4和5、第二反射元件7和第三扩散元件8和第二透镜组件13和14;光源1中包括产生红色激光的红色激光器、产生蓝色激光的蓝色激光器和/或产生绿色激光的绿色激光器.
光源1产生的红色激光经第一反射元件2反射至第一扩散元件3,经第一扩散元件3进行散斑抑制后,射入第一透镜组件4和5进行光束放大后出射,射入第一匀光元件(图中未示出)的第一区域。光源1产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二反射元件7反射至第三扩散元件8,经第三扩散元件8进行散斑抑制后,射入第二透镜组件13和14进行光束放大后出射,射入第一匀光元件的第二区域。
在一些实施例中,合光组件中还包括第一匀光元件,第一光引导组件中包括第一反射元件和第三反射元件,第二光引导组件中包括第二反射元件和第四反射元件,第三反射元件和第四反射元件可以为反射镜、基底镀反射膜等;其中:光源产生的红色激光经第一反射元件反射至第三反射元件,经第三反射元件反射至扩束组件,经第一扩散元件和第一透镜组件射入第一匀光元件的第三区域;光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经第二反射元件反射至第四反射元件,经第四反射元件反射至第三扩散元件,经第三扩散元件射入第一匀光元件的第四区域,第三区域和第四区域位于第一匀光元件短边方向的左右方,例如,第三区域在第一匀光元件的短边方向的左方,第四区域在第一匀光元件的短边方向的右方。
举例来说,如图3所示,为一种第一光源组件10的结构示意图。如图3所示,第一光源组件10中包括光源1、第一反射元件2、第三反射元件9、第一扩散元件3、第一透镜组件4和5、第二反射元件7、第四反射元件11和第三扩散元件8;光源1中包括产生红色激光的红色激光器、产生蓝色激光的蓝色激光器和产生绿色激光的绿色激光器。
光源1产生的红色激光经第一反射元件2反射至第三反射元件9,经第三反射元件2反射至第一扩散元件3,经第一扩散元件3进行散斑抑制后,射入第一透镜组件4和5进行光束放大,放大后的光束射入第一匀光元件的第三区域。光源1产生的蓝色激光和绿色激光经第二反射元件7反射至第四反射元件11,经第四反射元件11反射至第三扩散元件8,经第三扩散元件8进行散斑抑制后出射,射入第一匀光元件(图中未示出)的第四区域。
可选地,当光源1产生蓝色激光和绿色激光时,在光源1与第二反射元件之间还设置有目标分光元件,该目标分光元件具有透射或反射绿色激光,反射或透射蓝色激光的特性。例如,如图4所示,为一种目标分光元件的位置示意图;光源1产生蓝色激光经目标分光元件12反射至第四反射元件11,光源1产生绿色激光经目标分光元件12透射至第二反射元件7,经第二反射元件7反射至第四反射元件11。其余光路参照图2所述的第一光源组件,从而绿色和蓝色激光的光斑进一步压缩合束。
在一些实施例中,合光组件中包括第一合光元件、第二合光元件,合光组件位于第一匀光元件的入光侧,其中:第一光源组件出射的红色激光与第二光源组件出射的红光在第一合光元件处合光,合光后的光束经第二合光元件射入第一匀光元件;第一光源组件出射的蓝色激光和/或绿色激光经第一合光元件后射入第二合光元件,与第二光源组件出射的蓝光和/或绿光在第二合光元件处合光,合光后的光束射入第一匀光元件进行匀光。
在一些实施例中,第二光源组件中包括第二光源、第三光源以及激发光源,合光组件中包括目标合光元件,其中:激发光源产生的光束经目标合光元件射入第三光源,第三光源被激发产生受激发光,受激发光经目标合光元件出射;第二光源产生的光束经目标合光元件出射。
其中, 第二光源组件中可以包括产生红光的第一光源(如R LED光源)、产生蓝光的第二光源(如B LED)、产生绿光的第三光源(如受激发产生绿光的CG LED光源,以及激发光源,如产生蓝光的B LED)中的至少一种。可选地,还包括将各光源进行合光的目标合光组件。
第一合光元件具有透射或反射蓝色激光和/或绿色激光,反射或透射第二光源组件出射的红光的光学特性;第一合光元件中包括目标区域,该目标区域用于透射或反射红色激光,目标区域可以是AR镀膜的区域或透射式扩散片,也可以是通光孔;例如该目标区域可以是通光孔,可以用于透射红色激光。
第二合光元件具有反射或透射蓝色激光和/或绿色激光,以及透射或反射红光(第二光源组件出射的红光和红色激光合光后的光束)的光学特性;第二合光元件中包括目标区域,目标区域用于透射或反射蓝色激光和/或绿色激光。通过将激光分为红色激光光路和其他颜色(蓝色激光和/或绿色激光)光路,可提升红光的光路效率和均匀性,且消除投影画面上的横条纹现象;同时其他颜色光路合光时可减小开孔区域的大小,减少开孔区域导致的LED光效的损失,也可降低匀光元件上的能量密度,提升可靠性。
可选地,第二光引导组件也可在引导蓝色激光和/或绿色激光的同时缩小蓝色激光和/或绿色激光的光斑大小,从而缩小合光组件中元件的开孔或反射区域大小,提升合光效率。
可选地,光源系统在各光源出光侧和/或合光元件的入光侧等位置可以适当设置聚焦透镜组(聚焦透镜、准直透镜等)。
举例来说,如图5为一种光源系统100的结构示意图。如图5所示,光源系统100包括第一光源组件10、第二光源组件20、第一合光元件40、第二合光元件50和第一匀光元件60,其中第一光源组件10可以参照图1和图2所述,第二光源组件20中包括第一光源R LED21及对应的聚焦透镜组件22、第二光源B LED23及对应的聚焦透镜组件24、激发光源BP LED25及对应的聚焦透镜组件26、第三光源CG LED27及对应的聚焦透镜组件、目标合光元件29及对应的聚焦透镜30。
当需要光源系统射出红光时,R LED21产生的红光经聚焦透镜组件22后,与第一光源组件10出射的红色激光与R LED21出射的红光在第一合光元件40处合光,第一合光元件40中的目标区域(如图中40的填充区域)透射红色激光,第一合光元件40反射R LED21出射的红光,从而合光;合光后的光束经聚焦透镜41和第二合光元件50透射后,射入第一匀光元件60的上方,也可以射入第一匀光元件的下方、左方、右方等,这里不进行示例性描述。
当需要光源系统射出蓝光时,第二光源组件中的B LED23产生的蓝光经对应的聚焦透镜组件24和目标合光元件29和聚焦透镜30透射后,射入第二合光元件50;第一光源组件10出射的蓝色激光经第一合光元件40透射后射入第二合光元件50,与B LED23出射的蓝光在第二合光元件50处合光,第二合光元件50反射B LED23出射的蓝光,第二合光元件50中的目标区域(如图中50的填充区域)透射蓝色激光从而合光;合光后的光束射入第一匀光元件60进行匀光。
当需要光源系统射出绿光时,第二光源组件中的BP LED25产生的蓝光经对应的聚焦透镜组件26和目标合光元件29和聚焦透镜组件28透射后,射入CG LED27,CG LED27被激发产生绿光,经透镜组件28透射后射入目标合光元件29,经目标合光元件29反射、聚焦透镜30透射后,射入第二合光元件50;第一光源组件10出射的绿色激光经第一合光元件40透射后射入第二合光元件50,与CG LED27出射的绿光在第二合光元件50处合光,第二合光元件50反射CG LED27出射的绿光,第二合光元件50中的目标区域(如图中50的填充区域)透射绿色激光从而合光;合光后的光束射入第一匀光元件60进行匀光。
在一些实施例中,合光组件中包括一合光元件,合光元件位于第一匀光元件的入光侧,其中:第一光源组件出射的红色激光、蓝色激光和/或绿色激光与第二光源组件出射的红光、蓝光和/或绿光在合光元件处合光,合光后射入第一匀光元件进行匀光后出射。
其中,合光元件具有反射或透射第二光源组件出射的红光、蓝光和/或绿光的光学特性,合光元件可以包括目标区域,目标区域可以是AR镀膜的区域或透射式扩散片,也可以是通光孔,目标区域可以透射或反射红色激光、蓝色激光和/或绿色激光。
在一些实施例中,合光组件还包括第一匀光元件、第二匀光元件和合光元件,第二匀光元件可以是复眼、光棒等;合光元件位于第一匀光元件的入光侧;其中:第一光源组件出射的红色激光、蓝色激光和/或绿色激光经第一匀光元件进行匀光后射入合光元件,第二光源组件出射的红光、蓝光和/或绿光经第二匀光元件进行匀光后射入合光元件,在合光元件处合光后出射。
举例来说,如图6为一种光源系统100的结构示意图。如图6所示,光源系统100包括第一光源组件10、第一匀光元件13、第二光源组件20、第二匀光元件42和合光元件50,其中第一光源组件10可以参照图1和图2所述,第二光源组件20中包括第一光源R LED21及对应的聚焦透镜组件22、第二光源B LED23及对应的聚焦透镜组件24、激发光源BP LED25及对应的聚焦透镜组件26、第三光源CG LED27及对应的聚焦透镜组件、目标合光元件29及对应的聚焦透镜30、目标合光元件40。
当需要光源系统射出红光时,R LED21产生的红光经聚焦透镜组件22后,射入目标合光元件40,经目标合光元件40反射后射入第二匀光元件42,匀光后经聚焦透镜41射入合光元件50,被合光元件50反射;第一光源组件射出的红色激光经第一匀光元件13进行匀光后射入合光元件50的目标区域,经该目标区域透射后与R LED21产生的红光合光后射出。
当需要光源系统射出蓝光时,第二光源组件中的B LED23产生的蓝光经对应的聚焦透镜组件24和目标合光元件29和聚焦透镜30、目标合光元件40透射后,射入第二匀光元件42进行匀光,匀光后经聚焦透镜41射入合光元件50,被合光元件50反射;第一光源组件10出射的蓝色激光经第一匀光元件13进行匀光后射入合光元件50的目标区域,经该目标区域透射后与B LED23产生的蓝光合光后射出。
当需要光源系统射出绿光时,第二光源组件中的BP LED25产生的蓝光经对应的聚焦透镜组件26和目标合光元件29和聚焦透镜组件28透射后,射入CG LED27,CG LED27被激发产生绿光,经透镜组件28透射后射入目标合光元件29,经目标合光元件29反射、聚焦透镜30、目标合光元件40透射后,射入第二匀光元件42进行匀光,匀光后经聚焦透镜41射入合光元件50,被合光元件50反射;第一光源组件10出射的绿色激光经第一匀光元件13进行匀光后射入合光元件50的目标区域,经该目标区域透射后与B LED23产生的蓝光合光后射出。
本申请提供的光源系统中,通过大扩散角度的扩散片或两个小扩散角度的扩散片对光源产生的红色激光进行散斑抑制,并采用透镜组对红色激光的光束进行扩大,从而可以提升红光的光路效率和均匀性,且消除投影画面上的横条纹现象,从而提供更优质的画质。
本申请的光源系统可以应用于任何需要合成光的应用场景中,包括但不限于应用于投影仪,如单DLP投影仪、三DLP投影仪。
本申请实施例还提供一种投影设备,包括上述实施例涉及的光源系统,投影设备中还包括其他组件,如投影镜头等,这些组件的设置可参见相关技术,在此不再赘述。
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 (12)
1.一种光源系统,其特征在于,所述光源系统包括第一光源组件、第二光源组件和合光组件,所述第一光源组件中包括光源、第一光引导组件、第二光引导组件、扩束组件,其中:
所述光源产生的红色激光经所述第一光引导组件引导至所述扩束组件,经所述扩束组件进行散斑抑制后,射入所述合光组件与所述第二光源组件产生的光束合光后出射;
所述光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经所述第二光引导组件引导至所述扩束组件,经所述扩束组件进行散斑抑制后,射入所述合光组件与所述第二光源组件产生的光束合光后出射;
所述红色激光与所述蓝色激光和/或绿色激光在所述合光组件中的元件上的光斑并排排列。
2.根据权利要求1所述的一种光源系统,其特征在于,
所述扩束组件包括第一扩散元件和/或第一透镜组件,所述第一扩散元件的扩散半角大于等于第一预设角度阈值,其中:所述光源产生的红色激光经所述第一光引导组件引导至所述第一扩散元件,经所述第一扩散元件进行散斑抑制后,射入所述第一透镜组件进行光束放大后出射;
或者,所述扩束组件包括第一扩散元件、第一透镜组件和第二扩散元件,第一扩散元件和第二扩散元件的扩散半角都小于等于第二预设角度阈值,其中:所述光源产生的红色激光经所述第一光引导组件引导至所述第一扩散元件,经所述第一扩散元件进行散斑抑制后,射入所述第一透镜组件进行光束放大,放大后的光束射入所述第二扩散元件再次进行散斑抑制后出射。
3.根据权利要求2所述的一种光源系统,其特征在于,
所述扩束组件还包括第三扩散元件,其中:所述光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经所述第二光引导组件引导至所述第三扩散元件,经所述第三扩散元件进行散斑抑制后出射;
或者,所述扩束组件还包括第三扩散元件和第二透镜组件,其中:所述光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经所述第二光引导组件引导至所述第三扩散元件,经所述第三扩散元件进行散斑抑制后,射入所述第二透镜组件进行光束放大后出射。
4.根据权利要求3所述的一种光源系统,其特征在于,所述第一透镜组件和/或所述第二透镜组件中包括球面镜一和球面镜二,所述球面镜一为双凹球面镜或平凹球面镜,所述球面镜二为平凸球面镜或凹凸球面镜。
5.根据权利要求1所述的一种光源系统,其特征在于,所述扩束组件中包括一动态扩散元件,其中:
所述光源产生的红色激光经所述第一光引导组件引导至所述动态扩散元件,经所述动态扩散元件进行散斑抑制后出射;
所述光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经所述第二光引导组件引导至所述动态扩散元件,经所述动态扩散元件进行散斑抑制后出射。
6.根据权利要求3所述的一种光源系统,其特征在于,所述合光组件中还包括第一匀光元件,所述第一光引导组件中包括第一反射元件,所述第二光引导组件中包括第二反射元件;其中:
所述光源产生的红色激光经所述第一反射元件反射至所述扩束组件,经所述第一扩散元件和所述第一透镜组件射入所述第一匀光元件的第一区域;
所述光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经所述第二反射元件反射至所述第三扩散元件,经所述第三扩散元件和所述第二透镜组件射入所述第一匀光元件的第二区域,所述第一区域和第二区域位于所述第一匀光元件短边方向的上下方。
7.根据权利要求3所述的一种光源系统,其特征在于,所述合光组件中还包括第一匀光元件,所述第一光引导组件中包括第一反射元件和第三反射元件,所述第二光引导组件中包括第二反射元件和第四反射元件,其中:
所述光源产生的红色激光经所述第一反射元件反射至所述第三反射元件,经所述第三反射元件反射至所述扩束组件,经所述第一扩散元件和所述第一透镜组件射入所述第一匀光元件的第三区域;
所述光源产生的蓝色激光和/或绿色激光经所述第二反射元件反射至所述第四反射元件,经所述第四反射元件反射至所述第三扩散元件,经所述第三扩散元件射入所述第一匀光元件的第四区域,所述第三区域和第四区域位于所述第一匀光元件短边方向的左右方。
8.根据权利要求6或7所述的一种光源系统,其特征在于,所述合光组件中还包括第一合光元件、第二合光元件,所述合光组件位于所述第一匀光元件的入光侧,其中:
所述第一光源组件出射的红色激光与所述第二光源组件出射的红光在所述第一合光元件处合光,合光后的光束经所述第二合光元件射入所述第一匀光元件进行匀光;
所述第一光源组件出射的蓝色激光和/或绿色激光经所述第一合光元件后射入所述第二合光元件,与所述第二光源组件出射的蓝光和/或绿光在所述第二合光元件处合光,合光后的光束射入所述第一匀光元件进行匀光后出射。
9.根据权利要求6或7所述的一种光源系统,其特征在于,所述合光组件还中包括一合光元件,所述合光元件位于所述第一匀光元件的入光侧,其中:
所述第一光源组件出射的红色激光、蓝色激光和/或绿色激光与所述第二光源组件出射的红光、蓝光和/或绿光在所述合光元件处合光,合光后射入所述第一匀光元件进行匀光后出射。
10.根据权利要求1所述的一种光源系统,其特征在于,所述合光组件还包括第一匀光元件、第二匀光元件和合光元件,所述合光元件位于所述第一匀光元件的出光侧,其中:
所述第一光源组件出射的红色激光、蓝色激光和/或绿色激光经所述第一匀光元件进行匀光后射入所述合光元件,所述第二光源组件出射的红光、蓝光和/或绿光经所述第二匀光元件进行匀光后射入所述合光元件,在所述合光元件处合光后出射。
11.根据权利要求1所述的一种光源系统,其特征在于,第二光源组件中包括第二光源、第三光源以及激发光源,所述合光组件中包括目标合光元件,其中:
所述激发光源产生的光束经所述目标合光元件射入所述第三光源,所述第三光源被激发产生受激发光,所述受激发光经所述目标合光元件出射;
所述第二光源产生的光束经所述目标合光元件出射。
12.一种投影设备,其特征在于,包括权利要求1-11中任一项所述的光源系统。
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CN202320194236.8U CN219831603U (zh) | 2023-02-06 | 2023-02-06 | 一种光源系统及投影设备 |
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2023
- 2023-02-06 CN CN202320194236.8U patent/CN219831603U/zh active Active
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