[发明专利]光源系统及应用所述光源系统的投影系统

说明书

本发明涉及一种光源系统与投影系统，光源系统包括第一光源、分光装置、波长转换装置及光引导装置，第一光源出射第一光，波长转换装置至少包括第一色光区域与第二色光区按时序轮流切入第一光的出射路径，第一色光区域在第一光的激发下生成第二光并出射第二光至分光装置，第二色光区域反射第一光至分光装置，分光装置将第一光引导至一光路径上及将第二光引导至光引导装置、或者将第二光引导至所述光路径上并将第一光引导至光引导装置，光引导装置将第一光或第二光反射至分光装置，并由分光装置引导至所述光路径。利用本发明，提高了光源的颜色与亮度且减少了光源体积。

技术领域

本发明涉及投影显示领域，尤其涉及一种光源系统及应用所述光源系统的投影系统。

背景技术

目前，空间光调制器在投影显示领域获得广泛应用，空间光调制器一般包括LCD、LCOS、DMD等，单片式空间光调制器投影系统基于时序切换的基色光来实现彩色投影显示，以其结构简单，成本较低等特点，在中低端市场被广泛应用。在投影系统的光源方面，美国专利US7547114B2提供了一种半导体激光器激发色轮上不同荧光粉色段以形成不同基色光的方法，该方法具有光效高，光学扩展量小的优势，因此发展迅速，成为投影仪光源的理想选择。由于激光激发荧光粉的受激光光谱带宽较宽，因此在光源中通常加入滤光片去截取需要的波段，如从黄光荧光中截取绿光或红光。

随着激光荧光粉技术的快速发展，在荧光粉效率及色纯度上有了逐步的提高。常用的荧光粉有：黄光荧光粉、绿光荧光粉、红光荧光粉，其中黄光荧光粉和绿光荧光粉技术已经相对成熟，而红光荧光粉的饱和现象较为严重，即当激发光功率升高时，红光荧光粉激发效率降低，且发射谱漂移，颜色纯度下降。因此，目前红光常用的形式为从黄光荧光粉中通过滤光片截取红光段。

请参阅图1所示，为现有的一种带双色轮(即色轮+滤光轮)的光源系统，包括激发光源101、分光镜片102、收集系统103、荧光轮104、滤光轮105、蓝光中继透镜106、控制器件107以及匀光棒108。激发光源101一般为蓝光激光，发射激光束在分光镜片102处透射，分光镜片102为透蓝反黄的二向色膜片。激光经过收集透镜103收集汇聚于色轮104表面，激发色轮104上的荧光粉产生受激光并以郎伯光的形式反射，经过收集透镜103收集后在分光镜片102处反射，再经中继透镜汇聚于匀光棒108，滤光轮105对受激光进行修色。

色轮104与滤光轮105结构如图2所示，色轮104的荧光区域R、G、B与滤光轮105滤光区域R、G、B一致对应，控制器件107用于将色轮104与滤光轮105进行同步控制。

对于蓝光而言，激发光在色轮104中的区域B透射，经蓝光中继系统106中继入射分光镜片102，在分光镜片102透射与荧光光路合光进入匀光棒108，而在滤光轮105中的区域B则设置散射片，以扩大蓝光的角度，以及消相干。

请参阅图3所示，为现有的一种带单色轮的光源系统，包括激发光源201、区域分光片202、收集系统203、色轮204以及匀光棒205，色轮204结构如图4所示，与图1中采用双色轮不同的是，色轮204上同时设置有荧光区2041和滤光区2042，因此不需要进行同步控制的装置及程序。并且在荧光区2041中的B区域通常设置为散射粉，激发光经过其散射以郎伯光的形式反射，与荧光光路重合，但对于区域分光片202而言，其中心区域镀膜为透蓝反黄，区域外为全反镜，因此经色轮204反射的蓝光经区域分光片202处存在光效的损失。

在结构上，由于荧光区2041与滤光区2042均设在色轮204上，色轮204的直径将远大于透镜的直径，因此光源的整体体积会受到色轮204直径的限制，无法做到超薄。

综上所述，在现有技术的基础上取消滤光轮，不仅要考虑到荧光粉发射谱的色纯度问题，还要考虑到增大蓝光光学扩展量以及消相干的问题。

发明内容

鉴于上述状况，本发明提供一种取消滤光轮的光源系统与投影系统。