CN220691247U - 混合光源装置、混合光源模组及投影机 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种混合光源装置、混合光源模组以及投影机,所述混合光源装置包括:第一光源、二向色镜、第一双凸透镜、第二光源、第二光源准直透镜、第二双凸透镜、平面反射镜以及散射片;所述第一光源用于发射三色激光,并通过所述二向色镜将所述三色激光引导至所述第一双凸透镜;所述平面反射镜上有开孔;所述第一双凸透镜将所述三色激光汇聚至位于所述平面反射镜的开孔处的所述散射片上;所述散射片以设定的发散全角出射所述三色激光;所述第二光源为LED光源,所述第二光源的出射光被所述第二光源准直透镜引导至所述平面反射镜;所述平面反射镜反射所述第二光源的出射光,并使所述第二光源的出射光与所述三色激光合光;所述第二双凸透镜对所述三色激光以及所述第二光源的出射光的混合光进行准直。
Description
技术领域
本申请涉及投影仪技术领域,具体地涉及混合光源装置、混合光源模组及投影系统。
背景技术
目前在智能投影市场持续扩容的背景下,不同光源技术在市场上走向备受关注。最常见的投影仪按照光源类型分包括:发光二极管(light-emitting diode,LED)投影仪与激光投影仪。其中LED投影仪亮度低,色域小,光效低。激光投影仪亮度高,色域大,但因激光光源的天然相干性和极窄光谱的基本特性,图像会出现散斑、颜色分离等问题,虽然现有技术中普遍使用散射片、屏幕抖动等方法改善,但效果甚微,依旧会影响观看体验。为了避免LED光源和激光光源的短板,混合光源应运而生。混合光源就是在纯色激光中混入宽光谱的光源,它被证明能够有效解决三色激光缺陷,其中最常见的宽光谱光源就是LED,为了把LED光源和激光光源的优势整合在一起,在光路上增加一个或多个特殊波段的LED光源进行合光,实现了两种类型光源完美结合,混合光源有散斑小、无彩边、低功耗等优势,同时又具备高亮度、色域广的特性,还能有效避免两种光源的短板,从而实现超高亮度及最佳色彩还原。
虽然,混合光源有助于解决散斑问题,但因其与三色激光波段重合,在合光的时候会遇到一些难题。现有技术中如图1所示,合光方式为用镀膜分光元件进行合光,这样不仅会提高成本还会使LED的能量利用率降低。如何提高三色激光与LED混光之后的光斑均匀度,提高合光利用率是亟需解决的技术问题。
本背景技术描述的内容仅为了便于了解本领域的相关技术,不视作对现有技术的承认。
实用新型内容
因此,本申请实施例意图提供一种混合光源装置、混合光源模组以及投影系统,以提高三色激光与LED混光之后的光斑均匀度,提高合光利用率。改变现有合光光路中匀光效果不良,能量利用率低的现状。提供一种便于三色激光与LED的混合光源装置。与传统合光方式不同,该方式易装调实现,原理简单,成本低廉。
三色激光和LED结合后会对两种光源造成一定的损失,如:三色激光光谱和LED光谱一些波段重合,用传统镀膜元件难以实现合光。然而用反射镜合光时,会遇到合光后光源损失以及混光后不均匀等诸多难题。这是因为入射光斑要大要尽可能覆盖多的复眼单元才能实现高效匀光。本实用新型就提供一种混合光源装置、混合光源模组以及投影机,在激光光路中汇聚激光光斑,让反射镜开较小的孔,提高LED光效,同时利用散射片去高斯化减小合光后激光光源损失,提高LED和激光的能量利用率及均匀度。
在第一方面,本申请实施例提供了一种混合光源装置,包括:第一光源、二向色镜、第一双凸透镜、第二光源、第二光源准直透镜、第二双凸透镜、平面反射镜以及散射片;
所述第一光源用于发射三色激光,并通过所述二向色镜将所述三色激光引导至所述第一双凸透镜;
所述平面反射镜上有开孔;
所述第一双凸透镜将所述三色激光汇聚至位于所述平面反射镜的开孔处的所述散射片上;
所述散射片以设定的发散全角出射所述三色激光;
所述第二光源为LED光源,所述第二光源的出射光被所述第二光源准直透镜引导至所述平面反射镜;
所述平面反射镜反射所述第二光源的出射光,并使所述第二光源的出射光与所述三色激光合光;
所述第二双凸透镜对所述三色激光以及所述第二光源的出射光的混合光进行准直。
可选的,所述第二光源与所述第二光源准直透镜位于所述平面反射镜的一侧,并且所述第二光源准直透镜比所述第二光源更靠近所述平面反射镜。
可选的,所述平面反射镜上的开孔直径根据激光光斑大小设置,所述平面反射镜上的开孔直径大于激光光斑直径。
可选的,所述二向色镜、所述第一双凸透镜、所述第二光源准直透镜、所述第二双凸透镜以及平面反射镜的镜面为球面。
可选的,所述二向色镜、所述第一双凸透镜、所述第二光源准直透镜、所述第二双凸透镜、所述平面反射镜以及所述散射片的材料为石英玻璃。
可选的,所述混合光源装置还包括:复眼透镜、中继系统、数字微镜器件、全反射棱镜以及投影物镜;所述复眼透镜及所述中继系统对所述第二双凸透镜的出射的光线进行匀光,均匀光经过所述数字微镜器件、全反射棱镜以及投影物镜投射出去。
在本申请实施例中,在第二方面,本申请实施例提供了一种混合光源模组,所述混合光源模组包括:第一光源、第一准直系统、至少一个第二光源、与所述至少一个第二光源相对应的二向色镜及第二准直系统、散射片以及汇聚透镜;
其中,所述至少一个第二光源中的离所述汇聚透镜最近的第二光源对应的二向色镜为开孔二向色镜;
所述第一光源用于发射三色激光,并通过所述第一准直系统将所述三色激光引导至二向色镜;
所述散射片位于所述开孔二向色镜的开孔处,并以设定的发散全角出射所述三色激光;
所述至少一个第二光源为非集成的三色LED光源,所述至少一个第二光源的出射光被对应的第二准直系统引导至对应的二向色镜,以实现对应的第二光源的出射光与所述三色激光合光;
所述汇聚透镜对所述三色激光以及所述第二光源的出射光的混合光进行准直。
可选的,所述混合光源模组还包括复眼透镜、中继系统、数字微镜器件、全反射棱镜以及投影物镜;所述复眼透镜及所述中继系统对经过所述汇聚透镜出射的光线进行匀光,均匀光经过所述数字微镜器件、全反射棱镜以及投影物镜投射出去。
可选的,所述开孔二向色镜上的开孔直径根据激光光斑大小设置,所述开孔二向色镜上的开孔直径大于激光光斑直径。
在第三方面,本申请实施例提供一种投影机,包括上述实施例中的混合光源装置,或者上述实施例中的混合光源模组。
本申请实施例中使用的混合光源装置中双凸透镜对散射片散射的激光光束进行准直,平面反射镜下方为第二光源及其透镜,双凸透镜同样对平面反射镜反射的第二光源光束进行准直,平面反射镜的小孔可以减少第二光源效率损失,散射片可以增大激光准直光斑,提高了激光光效和光斑均匀度(复眼透镜对入射光的准直度有要求,要在复眼所允许的范围内。且入射光斑占复眼透镜单元越多,光斑均匀度越好)。本申请实施例提供的合光源装置有利于降低成本,增加光路光效,提高光斑均匀度,在激光数字投影显示领域中有极大的应用空间。
本申请实施例的其他可选特征和技术效果一部分在下文描述,一部分可通过阅读本文而明白。
附图说明
以下,结合附图来详细说明本申请的实施例,所示出的元件不受附图所显示的比例限制,附图中相同或相似的附图标记表示相同或类似的元件,其中:
图1示出了一种现有技术的混合光源装置示意图;
图2示出了一种可以实施本申请实施例的光源装置的示意图;
图3示出了一种可以实施本申请实施例的第一光源装置示意图;
图4示出了一种可以实施本申请实施例的第二光源装置示意图;
图5示出了一种可以实施本申请实施例的混合光源装置的示意图;
图6示出了一种可以实施本申请实施例的反射镜开孔的示意图;
图7示出了一种可以实施本申请实施例的混合光源模组示意图;
图8示出了另一种可以实施本申请实施例的混合光源模组示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合具体实施方式和附图,对本申请做进一步详细说明。在此,本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请,但并不作为对本申请的限定。
在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括,即“包括但不限于”。除非特别申明,术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
在本申请的实施例中,双凸透镜对散射片散射的激光光束进行准直。平面反射镜下方为第二光源及其透镜,双凸透镜同样对平面反射镜反射的第二光源光束进行准直,平面反射镜的小孔可以减少第二光源效率损失,散射片可以增大激光准直光斑,提高了激光光效和光斑均匀度(复眼透镜对入射光的准直度有要求,要在复眼所允许的范围内。且入射光斑占复眼透镜单元越多,光斑均匀度越好)。本申请实施例提供的合光源装置有利于降低成本,增加光路光效,提高光斑均匀度,在激光数字投影显示领域中有极大的应用空间。
图2示出了一种可以实施本申请实施例的光源装置的示意图。如图2所示的光源装置包括:第一光源101、二向色镜102、双凸透镜103、第二光源104、第二光源准直透镜105、双凸透镜106、复眼透镜107、中继系统108、反射镜109、平面反射镜110、散射片111、数字微镜器件(Digital Micro mirror Devices,DMD)芯片112、TIR(Total Internal Reflection,即全反射)棱镜113以及投影物镜114。
在本实施例中,二向色镜102安置在第一光源101之后,所述二向色镜102可以为两个平行的二向色镜,双凸透镜103安置在二向色镜102之后,平面反射镜110处于双凸透镜103之后,散射片111处于平面反射镜110的开孔处,第二光源104与第二光源准直透镜105处于平面反射镜110的一侧,并且第二光源准直透镜105比第二光源104更靠近平面反射镜110,图2所示实施例中第二光源104与第二光源准直透镜105处于平面反射镜110的下方只是为了示意说明,并不做具体限制,双凸透镜106处于平面反射镜110之后,复眼透镜107处于双凸透镜106之后,中继系统108处于复眼透镜107之后,反射镜109处于中继系统108之后,DMD芯片112、TIR棱镜113以及投影物镜114处于反射镜109的上方,当然所述DMD芯片112、TIR棱镜113以及投影物镜114也可以处于反射镜109的下方或者斜上方或者斜下方,这里只是为了示意说明,本申请不作具体限制。
图3示出了一种可以实施本申请实施例的第一光源装置示意图,如图3所示的第一光源装置示意图包括:第一光源3101、二向色镜3102、双凸透镜3106、平面反射镜3110以及散射片3111。在本实施例中,第一光源3101发射三色激光(三色激光为红色激光,绿色激光和蓝色激光),三色激光沿光通道到达二向色镜3102,二向色镜3102压缩所述三色激光的光斑尺寸,从而降低整体光路的尺寸以及减小球差,二向色镜3102再将三色激光光源的光线引导至双凸透镜3103聚焦汇聚成点,激光汇聚光斑打到散射片3111,散射片3111将激光汇聚光斑出射为特定发散角度的光线,再将发散的光线加入双凸透镜3106进行准直。
图4示出了一种可以实施本申请实施例的第二光源装置示意图,如图4所示的第二光源装置示意图包括:第二光源4104、第二光源准直透镜4105、双凸透镜4106、平面反射镜4110以及散射片4111。在本实施例中,第二光源4104为LED光源,在本申请实施例中所述LED光源不限波段,并可以使用集成光源。第二光源出射的光在第二光源准直透镜4105处进行汇聚再用平面反射镜110倾斜45°反射LED光源的光束与附图3所示实施例中的激光进行合光,同样双凸透镜106也作用于第二光源光路,即第二光源准直透镜4105和双凸透镜106共同对LED光进行准直。准直后的光束准直后通过复眼透镜107、中继系统108、反射镜109后打到DMD上,再经投影物镜投射出去。实验证明,本实用新型实施例提供的混合光源装置,第一光源与第二光源的合光能量利用率在90%以上,光斑均匀度为97%。
图5示出了一种可以实施本申请实施例的混合光源装置的示意图。图5所示的合光光源装置包括:第一光源5101、二向色镜5102、双凸透镜5103、第二光源5104、第二光源准直透镜5105、双凸透镜5106、平面反射镜5110以及散射片5111。第一光源5101发射三色激光,三色激光沿光通道到达二向色镜5102,在本实施例中,激光光源尺寸较大,二向色镜5102透射红色激光,反射蓝色激光和绿色激光,二向色镜5102使得红色激光和绿色激光以及蓝色激光合光;二向色镜5102的出射光到达正屈光度双凸透镜5103进行汇聚,汇聚在平面反射镜5110中心的小孔处;双凸透镜5103上镀有增透膜,具有正屈光度,对合束后激光光源进行汇聚。平面反射镜5110中间开孔,圆孔直径为1.5mm,开孔直径与激光汇聚光斑有关,孔大于光斑即可,这里的孔径为1.5mm只是为了示意说明不作具体限制,反射镜开孔示意图详见图6所示。透镜5103汇聚后的光线进入到位于平面反射镜5110中心的小孔处的散射片5111后出射,散射片5111的发散全角为20°,出射光线全角为20°,对激光点光斑进行发散,单面刻蚀;在本实施例中发散全角为20°只是为了示意说明,本申请不作具体限制,例如,全角可以为10°或者15°。全角度数可以根据实际的应用场景和光学设计来设定。散射片5111的出射光进入到正光焦度的双凸透镜5106进行准直,输出准直光,其中双凸透镜5106上镀有增透膜,具有正屈光度,对散射片5111出射的散射光线进行汇聚。
第二光源装置处于平面反射镜5110的一侧,第二光源装置包括:第二光源5104与第二光源准直透镜5105,其中第二光源准直透镜5105比第二光源5104更接近平面反射镜5110。本实施例中第二光源可以为LED光源,同理双凸透镜5106对第二光源的光进行准直。
图5未示出双凸透镜5106之后的光路部分与现有技术原理类似,即复眼透镜及中继系统对透镜出射的光线进行匀光;均匀光经过DMD芯片、全反射棱镜再经过投影物镜投射出去。
在本申请的实施例中透镜面型可以为球面,材料均可以石英玻璃,其中复眼透镜的镜面型也可以为球面,复眼透镜及散射片的材料也可以为石英玻璃。一方面,散射片将入射的点激光出射为由一定发散角度的光线,再用透镜进行准直,这样合光后的激光光路准直性满足复眼入射角度要求,同样也能尽可能覆盖更多的复眼透镜单元。另一方面点光源在平面反射镜上所需的通道较小,这样可以很大程度上减小LED光源的损失。
散射片的角度特性由光机光路的结构尺寸决定;复眼透镜的透镜焦距由其面型和材料折射率决定,复眼透镜单元尺寸与DMD芯片有关。复眼透镜后为中继系统透镜,中继系统透镜的焦距根据DMD芯片的感光区域尺寸及复眼透镜入射的光斑尺寸得到,复眼出射光线通过中继系统透镜经反射镜反射到全反射棱镜上,全反射棱镜将光线转折到DMD芯片上,DMD芯片上的开态微镜最终将光通过投影物镜投射出去。
上述实施例可以看出,双凸透镜对散射片散射的激光光束进行准直。平面反射镜下方为第二光源及其透镜,双凸透镜同样对平面反射镜反射的第二光源光束进行准直,平面反射镜的小孔可以减少第二光源效率损失,散射片可以增大激光准直光斑,提高了激光光效和光斑均匀度(复眼透镜对入射光的准直度有要求,要在复眼所允许的范围内。且入射光斑占复眼透镜单元越多,光斑均匀度越好)。本申请实施例提供的合光源装置有利于降低成本,增加光路光效,提高光斑均匀度,在激光数字投影显示领域中有极大的应用空间。
图6示出了一种可以实施本申请实施例的反射镜开孔的示意图。如图6所示反射镜开孔尺寸根据光源汇聚光斑大小可变为直径为2mm、4mm等圆孔,本申请实施例不作具体限制。
当上述实施例中的第二光源不是集成光源而且是三维(RGB三维)三基色(红绿看色)光源时,可以使用图7所示实施例进行第一光源与第二光源的合光,图7示出了一种可以实施本申请实施例的混合光源模组示意图。
如图7所示的混合光源模组包括集成激光光源701(LD(Laser Diode,激光二极管)集成),所述集成激光光源701包括红色激光光源(R(red,红色)LD)、绿色激光光源(G(green,绿色)LD)以及蓝色激光光源(B(blue,蓝色)LD);图7所示的光路结构还包括红色LED光源702、绿色LED光源703、蓝色LED光源704、激光准直系统705、二向色镜706、二向色镜707、开孔二向色镜708、散光片715、汇聚透镜709、复眼透镜710、中继系统711以及TIR(Total Internal Reflection,即全反射)棱镜712;另外图7所示的混合光源模组还包括准直系统715、DMD 713以及投射物镜714。在图7所示实施例中,二向色镜706、二向色镜707以及开孔二向色镜708顺序放置在激光准直系统705与汇聚透镜709之间,其中开孔二向色镜708距离汇聚透镜709最近。在图7所示实施例中集成激光光源701发射三色激光,三色激光沿光通道到达激光准直系统705,激光准直系统705将三色激光引导至二向色镜706处,其中激光准直系统705可以是有正屈光度双凸透镜。在图7所示实施例中二向色镜706透射集成激光反射红色LED光;二向色镜707透射集成激光与红色LED光反射绿色LED光;开孔二向色镜708用于透射集成激光以及红色LED光与绿色LED光,反射蓝色LED光;开孔二向色镜708中间开孔,圆孔直径为1.5mm,开孔直径与激光汇聚光斑有关,孔大于光斑即可,这里的孔径为1.5mm只是为了示意说明不作具体限制。开孔二向色镜708的开孔处设置有散射片716,散射片716的发散全角为20°,出射光线全角为20°,对激光点光斑进行发散,单面刻蚀;在本实施例中发散全角为20°只是为了示意说明,本申请不作具体限制,例如,全角可以为10°或者15°。全角度数可以根据实际的应用场景和光学设计来设定。集成激光和红色LED、绿色LED、蓝色LED光经上述实施例的完成光源合光并经过汇聚透镜709进行汇聚,复眼透镜710用于对混合光进行匀化,中继系统711和TIR棱镜712用于对光路进行整形,以使混合光先入射到DMD 713上,再经DMD 713上的微镜单元反射后,从投影物镜714投射出去。如图7所示红色LED光、绿色LED光以及蓝色LED光首先经过准直系统715,被准直系统715引导至对应的二向色镜。在图7所示实施例中LED光源与相对应的准直系统处于二向色镜的一侧,并且所述准直系统比所述LED光源更接近二向色镜。
散射片的角度特性由光机光路的结构尺寸决定;复眼透镜的透镜焦距由其面型和材料折射率决定,复眼透镜单元尺寸与DMD芯片有关。复眼透镜后为中继系统透镜,中继系统透镜的焦距根据DMD芯片的感光区域尺寸及复眼透镜入射的光斑尺寸得到,复眼出射光线通过中继系统透镜经反射镜反射到全反射棱镜上,全反射棱镜将光线转折到DMD芯片上,DMD芯片上的开态微镜最终将光通过投影物镜投射出去。
在本申请的实施例中透镜面型可以为球面,材料均可以石英玻璃,其中复眼透镜的镜面型也可以为球面,复眼透镜及散射片的材料也可以为石英玻璃。
图8示出了另一种可以实施本申请实施例的混合光源模组示意图,如图8所示的混合光源模组包括集成的激光光源801(LD集成),所述集成激光光源801包括红色激光光源(RLD)、绿色激光光源(G LD)以及蓝色激光光源(B LD);图8所示的光路结构还包括红色LED光源802、绿色LED光源803、激光准直系统804、二向色镜805、开孔二向色镜806、有散光片814、汇聚透镜807、复眼透镜808、中继系统809以及TIR(Total Internal Reflection,即全反射)棱镜810;另外图8所示的混合光源模组还包括准直系统813、DMD 811以及投射物镜812。在图8所示实施例中,二向色镜805、以及开孔二向色镜806顺序放置在激光准直系统804与汇聚透镜807之间,其中开孔二向色镜806距离汇聚透镜807近。在图8所示实施例中集成激光光源801发射三色激光,三色激光沿光通道到达激光准直系统804,激光准直系统804将三色激光引导至二向色镜805处,其中激光准直系统804可以是有正屈光度双凸透镜。在图8所示实施例中二向色镜805透射集成激光反射红色LED光;开孔二向色镜806透射集成激光与红色LED光反射绿色LED光;开孔二向色镜806中间开孔,圆孔直径为1.5mm,开孔直径与激光汇聚光斑有关,孔大于光斑即可,这里的孔径为1.5mm只是为了示意说明不作具体限制。开孔二向色镜806的开孔处设置有散射片814,散射片814的发散全角为20°,出射光线全角为20°,对激光点光斑进行发散,单面刻蚀;在本实施例中发散全角为20°只是为了示意说明,本申请不作具体限制,例如,全角可以为10°或者15°。全角度数可以根据实际的应用场景和光学设计来设定。集成激光和红色LED、绿色LED光经上述实施例后完成光源合光并经过汇聚透镜807进行汇聚,复眼透镜808用于对混合光进行匀化,中继系统809和TIR棱镜810用于对光路进行整形,以使混合光先入射到DMD 811上,再经DMD 811上的微镜单元反射后,从投影物镜812投射出去。如图8所示红色LED光、绿色LED光首先经过准直系统813,被准直系统813引导至对应的二向色镜。在图8所示实施例中LED光源与相对应的准直系统处于二向色镜的一侧,并且所述准直系统比所述LED光源更接近二向色镜。
散射片的角度特性由光机光路的结构尺寸决定;复眼透镜的透镜焦距由其面型和材料折射率决定,复眼透镜单元尺寸与DMD芯片有关。复眼透镜后为中继系统透镜,中继系统透镜的焦距根据DMD芯片的感光区域尺寸及复眼透镜入射的光斑尺寸得到,复眼出射光线通过中继系统透镜经反射镜反射到全反射棱镜上,全反射棱镜将光线转折到DMD芯片上,DMD芯片上的开态微镜最终将光通过投影物镜投射出去。
在本申请的实施例中透镜面型可以为球面,材料均可以石英玻璃,其中复眼透镜的镜面型也可以为球面,复眼透镜及散射片的材料也可以为石英玻璃。
图7与图8所示的实施例中第二光源分别为三基色的三种光源和三基色中的两种光源,这里只是为了示例性的说明,并不作具体限制。
在一些实施例中第二光源可以为一种与一个激光源或两个激光光源进行合光、或者第二光源为多种与一个激光源或多个激光光源进行合光的原理与上述实施例的原理类似,这里就不再赘述。
本实用新型还要求公开了一种投影机,该投影机包括上述各实施例中的混合光源装置或者混合光源模组,通过将混合光源装置或者混合光源模组的光出射形成图像,从而实现投影显示功能。
本实用新型的投影显示系统既可以应用于投影机如影院投影机、工程投影机、微型投影机、教育投影机、拼墙投影机、激光电视等,也可以应用于图像照明如图像投影灯、交通工具(车船飞机)灯、探照灯、舞台灯等场景。
本说明书中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。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,由本申请任意两个或两个以上的实施例的部分或全部技术特征组成的可行的技术方案,都属于本实用新型保护的范围。
以上所述仅为本实用新型的实施方式,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。在本文中,针对本申请的多个实施例进行了描述,但为简明起见,各实施例的描述并不是详尽的,各个实施例之间相同或相似的特征或部分可能会被省略。在本文中,“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”意指适用于根据本申请的至少一个实施例或示例中,而非所有实施例。上述术语并不必然意味着指代相同的实施例或示例。在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
已参考上述实施例具体示出并描述了本申请的示例性系统及方法,其仅为实施本系统及方法的最佳模式的示例。本领域的技术人员可以理解的是可以在实施本系统及/或方法时对这里描述的系统及方法的实施例做各种改变而不脱离界定在所附权利要求中的本申请的精神及范围。
Claims (10)
1.一种混合光源装置,其特征在于,包括:第一光源、二向色镜、第一双凸透镜、第二光源、第二光源准直透镜、第二双凸透镜、平面反射镜以及散射片;
所述第一光源用于发射三色激光,并通过所述二向色镜将所述三色激光引导至所述第一双凸透镜;
所述平面反射镜上有开孔;
所述第一双凸透镜将所述三色激光汇聚至位于所述平面反射镜的开孔处的所述散射片上;
所述散射片以设定的发散全角出射所述三色激光;
所述第二光源为LED光源,所述第二光源的出射光被所述第二光源准直透镜引导至所述平面反射镜;
所述平面反射镜反射所述第二光源的出射光,并使所述第二光源的出射光与所述三色激光合光;
所述第二双凸透镜对所述三色激光以及所述第二光源的出射光的混合光进行准直。
2.根据权利要求1所述的混合光源装置,其特征在于,所述第二光源与所述第二光源准直透镜位于所述平面反射镜的一侧,并且所述第二光源准直透镜比所述第二光源更靠近所述平面反射镜。
3.根据权利要求1所述的混合光源装置,其特征在于,所述平面反射镜上的开孔直径根据激光光斑大小设置,所述平面反射镜上的开孔直径大于激光光斑直径。
4.根据权利要求1所述的混合光源装置,其特征在于,所述二向色镜、所述第一双凸透镜、所述第二光源准直透镜、所述第二双凸透镜以及平面反射镜的镜面为球面。
5.根据权利要求1所述的混合光源装置,其特征在于,所述二向色镜、所述第一双凸透镜、所述第二光源准直透镜、所述第二双凸透镜、所述平面反射镜以及所述散射片的材料为石英玻璃。
6.根据权利要求1所述的混合光源装置,其特征在于,所述混合光源装置还包括:复眼透镜、中继系统、数字微镜器件、全反射棱镜以及投影物镜;所述复眼透镜及所述中继系统对所述第二双凸透镜的出射的光线进行匀光,均匀光经过所述数字微镜器件、所述全反射棱镜以及所述投影物镜投射出去。
7.一种混合光源模组,其特征在于,所述混合光源模组包括:第一光源、第一准直系统、至少一个第二光源、与所述至少一个第二光源相对应的二向色镜及第二准直系统、散射片以及汇聚透镜;
其中,所述至少一个第二光源中离所述汇聚透镜最近的第二光源对应的二向色镜为开孔二向色镜;
所述第一光源用于发射三色激光,并通过所述第一准直系统将所述三色激光引导至二向色镜;
所述散射片位于所述开孔二向色镜的开孔处,并以设定的发散全角出射所述三色激光;
所述至少一个第二光源为非集成的三色LED光源,所述至少一个第二光源的出射光被对应的第二准直系统引导至对应的二向色镜,以实现对应的第二光源的出射光与所述三色激光合光;
所述汇聚透镜对所述三色激光以及所述第二光源的出射光的混合光进行准直。
8.根据权利要求7所述的混合光源模组,其特征在于,所述混合光源模组还包括复眼透镜、中继系统、数字微镜器件、全反射棱镜以及投影物镜;所述复眼透镜及所述中继系统对经过所述汇聚透镜出射的光线进行匀光,均匀光经过所述数字微镜器件、所述全反射棱镜以及所述投影物镜投射出去。
9.根据权利要求7所述的混合光源模组,其特征在于,所述开孔二向色镜上的开孔直径根据激光光斑大小设置,所述开孔二向色镜上的开孔直径大于激光光斑直径。
10.一种投影机,包括权利要求1至6中任一项所述的混合光源装置,或者包括权利要求7-9任一项所述的混合光源模组。
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