[实用新型]一种带激发腔的高效率单色光源封装结构及投影光学引擎

说明书

技术领域

本实用新型涉及单色光源的封装结构及投影显示技术，尤其涉及一种带荧光粉激发腔的高效率单色光源封装结构及使用其的投影光学引擎。

背景技术

光源是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超高压汞灯(UHP)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。如今，越来越多的液晶投影机都开始使用环保、转换效率高的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为光源。

作为显示和照明领域的LED光源，现有的低成本LED光源通常采用荧光转换，即，利用预定波长的发射光来激发荧光粉，产生白光。例如：日本日亚(Nichia)公司的白光专利，就是利用蓝光LED来激发黄色YAG荧光粉来产生白光。然而，如果利用这种荧光转换方式来获得单色光，由于部分未被荧光粉吸收利用的泵浦光会直接射往光源出射面，使这些泵浦光得不到充分利用，降低转换效率，局限了光源的输出亮度；同时，这部分光与荧光粉受激发射出来的荧光混合输出，降低光输出纯度；另外，荧光粉受热往往容易老化，降低光源的发光效率，缩短寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种转换效率高、光源输出亮度及纯度高、散热效果好、寿命长的带激发腔的高效率单色光源封装结构。

另外，还需提供一种成本较低、投影显示效果好的投影光学引擎。

本实用新型的发明目的是通过以下技术方案来实现的：

一种带激发腔的高效率单色光源封装结构，包括线路板，出射泵浦光的至少一个发光芯片，散热反射杯，滤光片，光学透镜以及荧光粉层。散热反射杯设置于所述线路板上，所述散热反射杯中空，所述发光芯片安装于所述散热反射杯内的线路板表面。滤光片设置于所述散热反射杯内，覆盖所述发光芯片。光学透镜设置在散热反射杯的顶部。荧光粉层与所述散热反射杯接触，设置于所述滤光片与光学透镜之间。其中，荧光粉层用于吸收泵浦光，并激发出波长不同与该泵浦光的荧光。所述光学透镜朝向荧光粉层的表面镀有第一薄膜，用于透射荧光，反射泵浦光。所述滤光片朝向荧光粉层的表面镀有第二薄膜，用于透射泵浦光，反射荧光。

一种投影光学引擎，包括微显示面板，投影镜头以及照明装置。其中，微显示面板对入射光进行调制，并调制出携有图像信息的图像光。投影镜头用于将所述微显示面板上的图像信息投影成像到屏幕上。照明装置照射所述微显示面板。该照明装置包括至少一个上述所述的带激发腔的高效率单色光源封装结构。

一种投影光学引擎，包括照明装置，数字微镜器件，全内反射棱镜以及投影镜头。其中，照明装置用于提供入射光线，其包括至少一个上述所述的带激发腔的高效率单色光源封装结构。数字微镜器件选择性的反射所述入射光线以产生影像光线。全内反射棱镜设置于所述照明装置与数字微镜器件之间，将入射光线导入所述数字微镜器件并反射所述数字微镜器件出射的影像光线。投影镜头用于接收该数字微镜器件所出射的影像光线，并将该影像光线投影成影像画面。

本实用新型的封装结构，一方面，通过荧光粉层吸收泵浦光激发出荧光，获得单色的输出光，其利用滤光片、光学透镜上设置的波通特性相反的两种薄膜，形成激发腔，使荧光粉层充分吸收泵浦光，激发出更多的荧光，提高转换效率，从而增加荧光的出射亮度，与传统的大芯片相比，成本低；同时，使得向发光芯片散射的荧光得到利用，由光源的出射面出射，进一步提高光源的输出亮度；另外，还避免了射到荧光粉层上未被吸收利用的泵浦光由光源的出射面出射，提高光输出纯度。

另一方面，通过散热反射杯的反射，使发光芯片发出的一部分光通过散热反射杯的内壁反射出去，优化出射光线角度及光强分布；而荧光粉层与散热反射杯接触，使荧光粉层所产生的热量通过散热反射杯传递出去，解决了荧光粉受热而引起的老化问题，提高单色光光源的发光效率，延长使用寿命。

而使用这种封装结构的投影光学引擎，转换效率高、光源输出亮度及纯度高的光源封装结构出射的光照射微显示面板/数字微镜器件，之后，由微显示面板/数字微镜器件调制出图像光，从投影镜头输出到外部屏幕，光源封装结构散热效果好，寿命长，而整个投影光学引擎的结构简单，亮度高，生产成本较低，投影显示效果好。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本实用新型第一实施方式的带激发腔的高效率单色光源封装结构平面结构示意图。