一种光源装置和投影系统制造方法及图纸

技术编号:36051414 阅读:43 留言:0更新日期:2022-12-21 11:04
本实用新型专利技术公开了一种光源装置和投影系统,包括第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源和至少一个激光光源。激光光源的亮度相较于LED光源更大,在三色LED光源系统中增加激光光源,使激光光源的出射光与相同颜色的LED光源的出射光进行合光后再与其它颜色的LED光源进行合光,可以增加光源装置的出光亮度;激光光源本身具有较大色域,在光源装置中增加激光光源通过调配激光光源与LED光源的配比能够有效增强色彩表现能力、提高色域;目前常见的激光光源的体积和能耗均小于相对应的LED光源,因此在原有的LED光源系统中增加激光光源也不会使得光源装置的体积以及能耗过度增大。使得光源装置的体积以及能耗过度增大。使得光源装置的体积以及能耗过度增大。

【技术实现步骤摘要】
一种光源装置和投影系统


[0001]本技术涉及投影显示
,尤其涉及一种光源装置和投影系统。

技术介绍

[0002]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。
[0003]发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)具有响应快、功耗低、使用寿命长等优点,将LED应用于投影系统可以改变原有光源的复杂光路结构;且LED光源的体积较小,有利于投影系统小型化轻量化设计。
[0004]但是投影过程中对光能量的损失,目前的LED光源投影系统仍然存在亮度低的问题,而且无法进一步提升色画面色彩、增大色域。

技术实现思路

[0005]本技术一些实施例中,光源装置包括:第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源和至少一个激光光源。光源装置设置两个合光组件,第一合光组件位于第一LED光源的出射光与激光光源的出射光的交汇处,第一合光组件用于将第一LED光源的出射光与激光光源的出射光合光;第二合光组件位于第二LED光源的出射光、第三LED光源的出射光和第一合光组件的出射光的交汇处,第二合光组件用于将第一合光组件的出射光与第二LED光源的出射光及第三LED光源的出射光合光。激光光源的亮度相较于LED光源更大,在三色LED光源系统中增加激光光源,使激光光源的出射光与相同颜色的LED光源的出射光进行合光后再与其它颜色的LED光源进行合光,可以增加光源装置的出光亮度;激光光源本身具有较大色域,在光源装置中增加激光光源通过调配激光光源与LED光源的配比能够有效增强色彩表现能力、提高色域;目前常见的激光光源的体积和能耗均小于相对应的LED光源,因此在原有的LED光源系统中增加激光光源也不会使得光源装置的体积以及能耗过度增大。
[0006]本技术一些实施例中,光源装置还包括:第四LED光源。第四LED光源用于照射激发第二LED光源出射第二波段的光。第四LED光源可以通过第二合光组件向第二LED光源出射第三波段的光,从而激发第二LED光源中的荧光粉增加第二波段的光的出射。
[0007]本技术一些实施例中,第一LED光源采用红光LED,第二LED光源采用绿光LED,第三LED光源和第四LED光源采用蓝光LED。激光光源采用红光激光芯片或红光激光器。
[0008]本技术一些实施例中,第二合光组件包括:第一合光镜和第二合光镜。第一合光镜位于第二LED光源的出射光、第三LED光源的出射光和第四LED光源的出射光的交汇处,第一合光镜用于透射第三波段的光,反射第二波段的光。第二合光镜位于第一合光镜的出射光和第一合光组件的出射光的交汇处,第二合光镜用于透射第一波段的光,反射第二波段的光和第三波段的光。第一合光镜和第二合光镜均可以采用二向色镜。
[0009]本技术一些实施例中,为了提高激光强度,可以在光源装置中设置两个或两个以上激光光源。该激光光源可以采用激光芯片或激光器。在各激光光源的出光侧设置会聚透镜组,对各激光光源出射的激光进行会聚,从而使各激光光源的出射光合并为一个激光光斑。
[0010]本技术一些实施例中,第一合光组件包括:反射镜。反射镜设置于第二合光镜上。激光光源出射的激光先入射到反射镜,由反射镜向第二合光镜反射,而第一LED光源的出射光则直接向第二合光镜出射,从而将第一LED光源的出射光与激光光源出射的激光合光。
[0011]本技术一些实施例中,激光光源出射到反射镜的激光光斑关于反射镜的中心点对称,反射镜的中心点与第二合光镜的中心点的连线平行于第一LED光源的光出射方向,这样可以使反射镜反射的激光向第二合光镜的中心点入射,且入射到第二合光镜的激光光斑相对于第二合光镜的中心点对称。而第一LED光源出射光也是向第二合光镜的中心点入射的,这样入射到第二合光镜的光斑也是相对于第二合光镜的中心点对称的,由此使得激光光斑位于合光光斑的中央,以使合光光斑的能量分布更加均匀。由于在第二合光镜上设置反射镜会遮挡一部分第一LED光源的出射光,将反射镜的尺寸设置得尽量小,以可以完全接收激光光源出射的激光光束为准。由于激光相对于LED的出射光具有较大的能量,因此被遮挡的那部分第一LED光源的出射光可以由激光进行补偿,不会造成较大的光损。
[0012]本技术一些实施例中,第一合光组件包括:第三合光镜。第三合光镜位于第一LED光源的出射光和激光光源的出射光的交汇处。第一LED光源的出射光和激光光源的出射光的颜色相同,且第一波段覆盖第四波段。因此第三合光镜可以采用二向色镜,用于对第四波段的光进行反射,对第一波段中除第四波段以外的光进行透射。由激光光源出射的第四波段的光入射到第三合光镜后,被第三合光镜向第二合光镜的方向反射;由第一LED光源出射的第一波段的光入射到第三合光镜后,第一波段中的第四波段的光被第三合光镜反射,而第一波段中除第四波段以外的光被第三合光镜透射,从而使激光光源出射的第四波段的光与第一LED光源出射的第一波段中除第四波段以外的光合光。
[0013]本技术一些实施例中,第三合光镜的中心点与第二合光镜的中心点的连线平行于第一LED光源的光出射方向,垂直于激光光源的光出射方向。激光光源和第一LED光源均向第三合光镜的中心点出射光线,以使激光光源入射到第三合光镜上的激光光斑以及第一LED光源入射到第三合光镜上的光斑相对于第三合光镜的中心点对称,且激光光斑位于合光光斑的中央,以使合光光斑的能量分布更加均匀。由于激光相对于LED的出射光具有较大的能量,因此第一LED光源被第三合光镜反射的第四波段的光的能量与激光相比很小,产生的光损很小。
[0014]本技术一些实施例中,第一合光组件包括:透光镜。透光镜位于第一LED光源与第二合光镜之间;透光镜背离第一LED光源一侧的部分表面设置有反光层。激光光源出射的激光入射到反光层,由反光层向第二合光镜反射,而第一LED光源的出射光则直接透过透光镜向第二合光镜出射,从而将第一LED光源的出射光与激光光源出射的激光合光。
[0015]本技术一些实施例中,反光层位于透光镜的中心位置,透光镜的中心点与第二合光镜的中心点的连线平行于第一LED光源的光出射方向,垂直于激光光源的光出射方向。激光光源出射到反光层的激光光斑关于反光层的中心点对称,第一LED光源入射到透光
镜上的光斑相对于透光镜的中心点对称。由此使得激光光斑位于合光光斑的中央,以使合光光斑的能量分布更加均匀。由于反光层会遮挡一部分第一LED光源的出射光,将反光层的尺寸设置得尽量小,使反光层的面积小于或等于第一LED光源的出射光斑面积的1/10,从而使得被反光层遮挡造成的第一LED光源出射光的能量损失控制在10%以下。由于激光相对于LED的出射光具有较大的能量,因此被遮挡的那部分第一LED光源的出射光可以由激本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光源装置,其特征在于,包括:第一LED光源,用于出射第一波段的光;第二LED光源,用于出射第二波段的光;第三LED光源,用于出射第三波段的光;至少一个激光光源,用于出射第四波段的激光,所述第一波段覆盖所述第四波段;第一合光组件,位于所述第一LED光源的出射光与所述激光光源的出射光的交汇处,所述第一合光组件用于将所述第一LED光源的出射光与所述激光光源的出射光合光;第二合光组件,位于所述第二LED光源的出射、所述第三LED光源的出射光和所述第一合光组件的出射光的交汇处,所述第二合光组件用于将所述第一合光组件的出射光与所述第二LED光源的出射光及所述第三LED光源的出射光合光。2.如权利要求1所述的光源装置,其特征在于,还包括:第四LED光源;所述第四LED光源出射所述第三波段的光,所述第四LED光源用于照射激发所述第二LED光源出射所述第二波段的光。3.如权利要求2所述的光源装置,其特征在于,所述第二合光组件包括:第一合光镜和第二合光镜;所述第一LED光源和所述第二LED光源并列设置,所述第二LED光源和所述第三LED光源垂直设置,所述第二LED光源和所述第四LED光源相对设置;所述第一LED光源和所述激光光源垂直设置;所述第一合光镜位于所述第二LED光源的出射光、所述第三LED光源的出射光和所述第四LED光源的出射光的交汇处,所述第一合光镜用于透射所述第三波段的光,反射所述第二波段的光;所述第二合光镜位于所述第一合光镜的出射光和所述第一合光组件的出射光的交汇处,所述第二合光镜用于透射所述第一波段的光,反射所述第二波段和所述第三波段的光。4.如权利要求3所述的光源装置,其特征在于,所述第一合光组件包括:反射镜,设置于所述第二合光镜上;所述反射镜用于将所述激光光源的出射光向所述第二合光镜反射;所述反射镜的中心点与所述第二合光镜的中心点的连线平行于所述第一LED光源的光出射方向。5.如权利要求3所述的光源装置,其特征在于,所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:王皓冬
申请(专利权)人:青岛海信激光显示股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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