一种光源系统及其投影设备、照明装置制造方法及图纸

本申请公开了一种光源系统及其投影设备、照明装置，光源系统包括激发光单元、分光滤光单元、散射单元、受激光单元。激发光单元用于发射激发光；分光滤光单元将激发光的一部分反射到散射单元，散射单元对其进行散射从而产生第一光和第二光，分光滤光单元透射其中的第二光；分光滤光单元还将激发光的另一部分透射到受激光单元，受激光单元在其照射下产生受激光，分光滤光单元反射受激光，从而分光滤光单元将其透射的第二光和反射的受激光合光出射。本实用新型专利技术在分光滤光单元处将激发光分为两路，并最终由激发光和受激光合光出射，由于只需采用一个激发光光源，因此大大简化了光路结构的设计，在光束照明、三片式投影系统等领域具有重要的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及投影及照明领域，具体涉及一种光源系统及其投影设备、照明装置。
技术介绍
目前，在投影及照明领域越来越广泛到应用激光光源，由于激光具有能量密度高、光学扩展量小的优势，在高亮度光源领域，激光光源已经逐渐取代灯泡和LED光源。其中，采用蓝光激光作为激发光源激发黄色荧光粉产生黄光并合光成白光的设计方案，以其光效高、稳定性好等优点成为应用的主流。现有技术通常采用两个独立光源，其中一路光源发出的蓝光激光经过中继处理后成像到黄色荧光粉片处，从而蓝光激光激发黄色荧光粉产生黄色荧光；另外一路光源也发出的蓝光激光，并经中继系统后与黄色荧光合光成白光出射；现有技术的这种方案导致系统结构过于复杂，体积大，光学器件设置过多，且成本高昂，很难做成小型化产品。
技术实现思路
根据本技术的一方面，提供一种光源系统，其包括激发光单元、分光滤光单元、散射单元、受激光单元。激发光单元用于向分光滤光单元发射激发光。分光滤光单元用于将激发光的一部分反射/透射到散射单元，散射单元用于对分光滤光单元反射/透射的这部分激发光进行散射从而产生具有第一偏振态的第一光和具有第二偏振态的第二光并发射到分光滤光单元；分光滤光单元透射/反射来自散射单元的第二光。分光滤光单元还用于将激发光的另一部分透射/反射到受激光单元，受激光单元在分光滤光单元透射/反射的这部分激发光的照射下产生受激光并发射到分光滤光单元；分光滤光单元还反射/透射来自受激光单元的受激光，从而分光滤光单元将其透射/反射的第二光和反射/透射的受激光合光出射。根据本技术的第二方面，提供一种投影设备，其光源采用上述光源系统。根据本技术的第三方面，提供一种照明装置，其光源采用上述光源系统。本技术在分光滤光单元处将一个激发光单元产生的激发光分为两路，并最终由激发光和受激光合光出射，由于只需采用一个激光源，因此大大简化了光路结构的设计，在光束照明、三片式投影系统等领域具有重要的实际应用价值。附图说明图1为本技术实施例一的光源系统结构示意图；图2为本技术实施例二的光源系统结构示意图；图3为本技术实施例三的光源系统结构示意图；图4为本技术实施例四的光源系统结构示意图；图5为本技术实施例五的光源系统结构示意图；图6为本技术实施例六的光源系统结构示意图；图7为本技术实施例七的光源系统结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。实施例一：如图1所示，本实施例的光源系统包括激发光单元、分光滤光单元、散射单元、受激光单元。具体地，激发光单元包括激光光源301和中继透镜303，激光光源301优选地采用蓝光LD。中继透镜303位于激光传播的光路上。分光滤光单元包括至少一片分光片304，本实施例具体为一片，倾斜设置在经中继透镜303后激光传播的光路上；分光片304具有两面，朝向激发光单元与散射单元的面为第一面3041，分光片304朝向受激光单元的面为第二面3042；分光片的第二面3042镀有透射P光及S光、反射受激光功能的膜(AR膜)，其第一面3041未镀膜。散射单元包括第一收集透镜305和散射片306；受激光单元包括第二收集透镜307和荧光粉装置(即旋转反射式色轮)308。光源系统的光路原理详述如下：激光光源301发出线偏振光即S光，中继透镜303对S光进行光处理(例如匀光、整形、汇聚、压缩等处理)使其作为激发光发射到分光滤光单元，利用中继透镜303可以提高后续入射到色轮308上的光斑的能量密度均匀性，从而提高色轮308的光转换效率。在其它的实施方式中，激光光源301发出的也可以是P光。分光片的第一面3041将S光的一部分反射到散射单元(例如分光片的第一面3041对S光的反射率为9％，则9％的S光被反射到散射单元)；第一收集透镜305将分光滤光单元反射的该部分S光汇聚到散射片306，散射片306对该部分S光进行朗伯散射从而产生相同比例的S光和P光并经第一收集透镜305发射到分光片304；分光片304透射其中的P光，反射S光。在其它实施方式中，当根据需要选择特定散射片时，散射片306产生的P光和S光也可以是不同比例。分光片的第一面3041和第二面3042还将S光的另一部分透射到受激光单元，第二收集透镜307将分光滤光单元透射的该部分S光汇聚到色轮308，色轮308具有黄色荧光粉材料，其在该部分S光的照射下产生受激光即黄色荧光并经第二收集透镜307发射到分光滤光单元；分光片的第二面3042反射来自受激光单元的黄色荧光。从而，分光滤光单元将其透射的P光和反射的黄色荧光合光出射，由于P光为蓝光，因此蓝光和黄光合光形成均匀的白光出射。在其它的实施方式中，激光光源301发出的激光不限于蓝色激光，也不限于一种颜色；色轮根据荧光材料的选取，也可以产生黄色荧光之外其它颜色的光，只要分光滤光单元透射的光和反射的荧光合光成白光即可；根据实际需要，分光滤光单元透射的光和反射的荧光也可以合光成其它颜色的光。实施例二：与实施例一的区别在于，本实施例的激发光单元还包括设置于激光光源301与中继透镜303之间光路上的液晶装置302，通过调节液晶装置302使得液晶分子偏转一定的角度，经过液晶装置302的光的偏振方向也会旋转一定的角度，液晶分子偏转角度越大，光的偏振方向也偏转得越大，因此液晶装置302主要用于调节激光的偏振态.本实施例中，激光光源301发射的激光经液晶装置302后形成具有一定比例关系的第一偏振态的S光和第二偏振态的P光，并经中继透镜303发射到分光滤光单元。例如，液晶分子旋转的角度为α，则经过液晶装置302出射的S光为Icosα，P光为Isinα，I为激光的强度，技术人员可以根出射白光的需求来调节液晶装置302的偏转角。本实施例与实施例一的另一区别在于，本实施例的分光片第一面3041镀有PBS(polarizationbeamsplitter，偏振分光器)功能的膜，即反射S光、透射P光；其第二面3042镀有透射P光、反射受激光功能的膜。则，分光片的第一面3041将来自激发光单元的S光反射到散射单元；散射单元对S光进行朗伯散射从而产生相同比例的S光和P光并发射到分光滤光单元；分光片的第一面3041和第二面3042透射其中的P光，其中的S光被第一面3041反射掉。分光片的第一面3041和第二面3042还将来自的激发光单元的P光透射到受激光单元，受激光单元在P光的照射下产生黄色荧光并发射到分光滤光单元；分光片的第二面3042反射黄色荧光。从而，分光滤光单元将其透射的P光和反射的黄色荧光合光成白光出射。实施例三：如图3所示，本实施例的光源系统也包括激光光源301、中继透镜303、分光片304、第一收集透镜305、散射片306、第二收集透镜307、反射式色轮308。与实施例一的区别在于，本实施例的激发光单元还包括设置于激光光源301与中继透镜303之间光路上的液晶装置302。本实施例的分光片的第二面3042镀有透射P光、反射受激光功能的膜，第一面3041未镀膜。根据不镀膜的玻璃性质，分光片的第一面3041可以对S光和P光分别以不同的反射率进行反射，本实施例中，分光片的第一面3041对S光的反射率为9％，对P光的反射率为2％。光源系统的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源系统，其特征在于，包括激发光单元、分光滤光单元、散射单元、受激光单元；所述激发光单元用于向所述分光滤光单元发射激发光；所述分光滤光单元朝向所述激发光单元与所述散射单元的面为第一面，所述分光滤光单元朝向所述受激光单元的面为第二面；所述分光滤光单元用于将来自所述激发光单元的激发光的一部分反射/透射到所述散射单元，所述散射单元用于对所述分光滤光单元反射/透射的这部分激发光进行散射从而产生具有第一偏振态的第一光和具有第二偏振态的第二光并发射到所述分光滤光单元；所述分光滤光单元用于透射/反射来自所述散射单元的第二光；所述分光滤光单元还用于将来自所述激发光单元的激发光的另一部分透射/反射到所述受激光单元，所述受激光单元在所述分光滤光单元透射/反射的这部分激发光的照射下产生受激光并发射到所述分光滤光单元；所述分光滤光单元还用于反射/透射来自所述受激光单元的受激光，从而所述分光滤光单元将其透射的第二光和反射的受激光合光出射，或者将其反射的第二光和透射的受激光合光出射。

【技术特征摘要】
1.一种光源系统，其特征在于，包括激发光单元、分光滤光单元、散射单元、受激光单元；所述激发光单元用于向所述分光滤光单元发射激发光；所述分光滤光单元朝向所述激发光单元与所述散射单元的面为第一面，所述分光滤光单元朝向所述受激光单元的面为第二面；所述分光滤光单元用于将来自所述激发光单元的激发光的一部分反射/透射到所述散射单元，所述散射单元用于对所述分光滤光单元反射/透射的这部分激发光进行散射从而产生具有第一偏振态的第一光和具有第二偏振态的第二光并发射到所述分光滤光单元；所述分光滤光单元用于透射/反射来自所述散射单元的第二光；所述分光滤光单元还用于将来自所述激发光单元的激发光的另一部分透射/反射到所述受激光单元，所述受激光单元在所述分光滤光单元透射/反射的这部分激发光的照射下产生受激光并发射到所述分光滤光单元；所述分光滤光单元还用于反射/透射来自所述受激光单元的受激光，从而所述分光滤光单元将其透射的第二光和反射的受激光合光出射，或者将其反射的第二光和透射的受激光合光出射。2.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述激发光单元包括激光光源和中继透镜；所述激光光源用于发射激光，所述中继透镜用于对所述激光光源发射的激光进行光处理使其作为激发光发射到所述分光滤光单元；所述散射单元包括散射片和第一收集透镜；所述第一收集透镜用于将所述分光滤光单元反射/透射的激发光的一部分汇聚到所述散射片，所述散射片用于对该部分激发光进行朗伯散射从而产生第一光和第二光并经所述第一收集透镜发射到所述分光滤光单元；所述受激光单元包括第二收集透镜和荧光粉装置，所述第二收集透镜用于将所述分光滤光单元透射/反射的激发光的另一部分汇聚到所述荧光粉装置，所述荧光粉装置在该部分激发光的照射下产生受激光并经所述第二收集透镜发射到所述分光滤光单元。3.如权利要求2所述的光源系统，其特征在于，所述荧光粉装置为反射式色轮。4.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述分光滤光单元包括至少一片分光片；所述分光片朝向所述激发光单元与所述散射单元的面为第一面，所述分光片朝向所述受激光单元的面为第二面；所述分光片中至少一片分光片的第二面镀有透射第二光、反射受激光功能的膜；或者，所述分光片中至少一片分光片的第二面镀有反射第二光、透射受激光功能的膜。5.如权利要求4所述的光源系统，其特征在于，所述分光片的设计使得所述激发光以45度的入射角照射到所述分光片上。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭祖强，胡飞，李屹，
申请(专利权)人：深圳市绎立锐光科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44