[发明专利]三色混合光源组件及投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及投影显示技术领域，具体涉及用于投影显示的照明光源和使用该照明光源的投影系统。

背景技术

照明光源是LCD液晶、DLP数字微镜和LCOS液晶投影机重要的部件之一，其亮度、光利用率和发热量直接影响到投影图像的质量、投影机的功耗、投影机使用和维护成本等问题。在过去，大多数投影机均采用UHP(超高压汞灯)或金卤灯作为光源，这类光源虽然亮度能满足要求，但是其耗能高寿命短，光转换效率较低，发热量大，而且会对环境造成污染，因此不是很适合用作投影光源，人们积极开发其替代物。

LED(发光二极管)技术近年发展迅速，中国专利库和美国专利库中陆续出现了大量关于红绿蓝三色LED、白光LED以及LED面光源(LED阵列)作为投影照明光源的专利。LED灯具有体积小成本低可靠性好等优点，在投影系统中可以较大提高光利用率，其为投影系统照明光源带来了很好的解决方案。

将激光作为照明光源也越来越引起光学研发人员的瞩目，因为激光具有高亮度、单色性好、发散立体角小等优点，这些是LED光源所无法比拟的。将红绿蓝三色激光耦合入投影系统，可以带来色彩鲜艳亮度佳的显示画面，一些公司也据此申请了含红绿蓝三个激光光源或激光阵列光源的显示专利，例如中国专利200410069055.4、200610042446.6、200620119438.2和美国专利6975659、7296897。

在以上照明光源中，激光技术无疑是最有发展潜力的。但在以红绿蓝三个激光光源照明的投影系统中却存在几个难以解决的问题，例如激光器发热量大，因激光的相干性而引起的图像散斑等。另外采用多个激光器作光源相对于LED灯来说增加了很多成本。

发明内容

本发明提供一种三色混合光源组件及采用该三色混合光源组件的投影系统以克服上述缺陷。该三色混合光源组件由激光光源和LED光源混合而成，其具有良好的亮度且相对于三色全激光光源来说减弱了相干性，也减少了发热量，降低了成本。采用该三色混合光源组件的投影系统可以投射出色彩鲜艳光亮好的图像画面，消除了较多因激光相关性产生的图像散斑。

本发明所述的三色混合光源组件采用以下技术方案：

一种三色混合光源组件，包括红绿蓝三个光源和分别对该光源进行聚焦整形匀化的光学元件，所述红绿蓝三个光源中一个光源为激光光源，一个光源为LED光源，另一个光源为激光光源或LED光源。

其中，所述红色光源为激光光源，绿色光源为激光光源，蓝色光源为LED光源。

或者，所述红色光源为LED光源，绿色光源为激光光源，蓝色光源为激光光源或LED光源。

或者，所述红色光源为激光光源，绿色光源为LED光源，蓝色光源为激光光源或LED光源。

或者，所述红色光源为LED光源，绿色光源为LED光源，蓝色光源为激光光源。

所述激光光源为单个激光器光源或由多个激光发光芯片形成的阵列式光源。

所述LED光源为单个LED光源或由多个LED发光芯片形成的阵列式光源。

所述光学元件中包含有聚焦透镜、微透镜阵列、光导管中的一种或多种。

本发明所述的投影系统采用的技术方案为：

一种投影系统，包括分合光系统、显示芯片和投影透镜，该投影系统还包括以上所述的三色混合光源组件。

其中，所述显示芯片可为LCD、LCOS和DLP三种类型中的任一种。

所述显示芯片数目为单片或两片或三片。

相较于现有技术，本发明的优点在于：

(1)该三色混合光源组件由激光光源和LED光源混合而成，其相对于三色全LED光源来说，具有更高的亮度，提高了光利用率，降低了功耗；其相对于三色全激光光源来说，较大程度地减弱了激光的相干性，减小了光源的发热量，成本也得到了降低。

(2)采用上述三色混合光源组件的投影系统可以投射出色彩鲜艳光亮好的图像画面，这是比三色全LED光源投影系统不能比拟的，更重要是其消除了较多因激光相干性产生的图像散斑，显示质量比三色全激光光源投影系统更佳。

(3)本发明中的LED光源可以为多个LED发光芯片形成的阵列式光源，甚至，激光光源也可以为多个激光发光芯片形成的阵列式光源，这样无疑可取得更高亮度更加均匀的照明光。另外阵列式激光光源可以很好地解决激光相干性的问题。

附图说明

图1为本发明三色混合光源组件实施例一及投影系统(采用单LCOS显示芯片)的示意图。

图2为三色混合光源组件实施例二及投影系统(采用DLP数字微镜装置)的示意图。