[发明专利]光源系统及投影装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别是涉及一种光源系统及投影装置。

背景技术

目前，许多应用场合需要用到高亮度的彩色光源，如舞台灯光、投影显示器以及RGB(红绿蓝三基色)背光等。其中，气体放电灯(例如，超高压汞灯)是一种应用于特殊照明及显示领域的传统高亮度光源。然而，由于汞容易造成环境污染，因此业界正在寻求一种环保型光源来代替超高压汞灯。

请参见图1，图1是一种现有技术的光源系统的结构示意图。如图1所示，该光源系统包括激发光光源101、透镜102、色轮103和驱动装置104。激发光光源101用于产生一激发光106。透镜102用于将该激发光106收集且中继到色轮103上。色轮103的不同区段设置有不同的荧光粉。因此，在色轮103在驱动装置104的驱动下绕旋转轴105进行转动的过程中，激发光106依次激发这些荧光粉，进而产生彩色光序列107。例如，荧光粉可以包括红光荧光粉、绿光荧光粉和黄光荧光粉。当色轮103的红光荧光粉区转动到激发光106的传播路径上时，红光荧光粉受到激发光106的激发而产生高亮度的红光。绿光和黄光的产生过程与红光的产生过程相同。

然而，在现有的荧光粉中，红光荧光粉的转换效率远低于其他荧光粉，因此一般需要通过外加光源对红光进行亮度补充。

请参见图2，图2是另一种现有技术的光源系统的结构示意图。如图2所示，该光源系统包括激发光光源201、补充光源202、红光转换装置203以及分光滤光片204。补充光源202产生的红光207与激发光光源201产生的激发光205(例如，蓝光)经分光滤光片204进行合光后入射到红光转换装置203，并经红光转换装置203透射，以对激发光205经红光转换装置203波长转换产生的红光206进行补充。然而，红光转换装置203对红光207具有较大的反射率，通常为50％左右，被红光转换装置203反射的红光207会沿原路返回到补充光源202，从而导致出光效率较低。此外，红光转换装置203以波长转换方式产生的红光206，除一部分正向输出外，另一部分反向入射到分光滤光片204，并被分光滤光片204透射到激发光光源201或反射到补充光源202，同样导致出光效率较低。

综上，需要提供一种光源系统及投影装置，以解决现有技术的光源系统普遍存在的上述技术问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种光源系统及投影装置，以提高光源系统的效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光源系统，包括激发光光源、波长转换装置、第一补充光源、第一光导引装置以及第一光收集装置。激发光光源用于产生一激发光。波长转换装置用于将激发光波长转换成受激光。第一补充光源用于产生第一补充光，第一补充光的光谱范围与受激光的光谱范围重叠。第一光导引装置用于导引第一补充光源产生的第一补充光到波长转换装置。波长转换装置散射且部分反射第一补充光。第一光收集装置用于收集经波长转换装置散射且反射的第一补充光。其中，第一光导引装置和第一光收集装置的尺寸设置成使得波长转换装置散射且反射的第一补充光经第一光导引装置逃逸的光通量小于或等于经第一光收集装置收集的光通量的1/4。

其中，激发光光源产生的激发光与第一补充光源产生的第一补充光在波长转换装置上形成的入射位置至少部分重叠。

其中，受激光与第一补充光的主波长之差小于20纳米。

其中，第一补充光的光谱范围窄于受激光的光谱范围，以提高受激光和第一补充光的混合光的色饱和度。

其中，第一光导引装置进一步导引激发光光源产生的激发光到波长转换装置，第一光收集装置进一步收集经波长转换装置进行波长转换产生的受激光。

其中，第一补充光的光谱范围不同于激发光，光源系统进一步包括合光装置，用于在第一补充光和激发光入射到第一光导引装置之前对第一补充光和激发光进行合光。

其中，光源系统进一步包括设置于波长转换装置的远离第一补充光源一侧的反射衬底，反射衬底反射第一补充光。

其中，反射衬底为分光滤光片，激发光光源产生的激发光从远离波长转换装置的一侧入射到分光滤光片并经分光滤光片透射到波长转换装置。

其中，波长转换装置部分透射第一补充光，光源系统进一步包括第二光收集装置，第二光收集装置收集经波长转换装置透射的第一补充光，第一光收集装置将经波长转换装置散射且反射的第一补充光收集且反射回波长转换装置。