[发明专利]一种双色激光光源光学引擎系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光投影显示领域，特别涉及一种双色激光光源光学引擎系统。

背景技术

随着大屏显示的市场快速发展，液晶显示技术已存在巨大的技术难题及高成本问题，使得激光投影市场愈演愈烈。在过几年内，以蓝色激光作为发光光源的单色激光投影电视技术方案已经成熟，且被广泛应用于家庭、教育、商用等场合。由于以蓝色激光作为主体光源，红色及绿色光需要蓝色激光激发荧光粉发光实现，其荧光粉受激辐射的红色及绿色荧光波长范围不易控制，致使投影画面的红色场偏黄，使得色域值表现偏低，画面效果远不及纯三原色激光投影电视。且由于红色荧光粉受激光辐射发光的光通量因热衰减而大幅下降，若采用红黄绿荧光粉体公用，将因其发光特性差异导致最终整机输出画面白平衡偏离初始值。目前在高功率蓝色激光激发黄绿荧光粉状态下，大多数情况以搭配滤色镜获取所需色坐标的红光，输出红光的光通量和效率偏低。

目前，绿色纯激光光源的技术方案并不成熟，三原色纯激光投影技术方案并未大规模投入市场。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种双色激光光源光学引擎系统，提高输出画面的红色比、色域，增加色彩对比度以及稳定画面的白平衡。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种双色激光光源光学引擎系统，包括双色激光光源模组、荧光轮、滤色轮、蓝光光路组件、第一分光镜、第二分光镜；所述第一分光镜用于透射蓝、红色激光，反射绿色荧光；所述第二分光镜用于透射红色激光，反射蓝色激光；所述双色激光光源模组包括蓝光光源模组和红光光源模组；所述荧光轮包括圆形基板，在所述圆形基板的外圆周附着有圆环，所述圆环包括绿色荧光粉体段、透明玻璃片段；所述蓝光光路组件用于传输从荧光轮透射出来的蓝色激光；

所述红光光源模组产生的红色激光依次经过第二分光镜、第一分光镜透射之后，最终与所述蓝光光源模组产生的蓝色激光、荧光轮上绿色荧光粉体段激发的绿色荧光一同进入滤色轮中。

进一步的，所述第一分光镜还用于反射黄色荧光；所述圆环还包括黄色荧光粉体段，所述黄色荧光粉体段激发的黄色荧光经第一分光镜反射之后，进入滤色轮，实现光通量补偿。

进一步的，由于红光效率较低，仅利用红光光源模组输出红光效率较低，可能无法满足画面要求，因此，所述第一分光镜还可用于反射黄色荧光，所述圆环还包括黄荧光粉体段，所述黄荧光粉体段激发的黄色荧光经第一分光镜反射之后，进入滤色轮，实现光通量补偿。

进一步的，所述蓝光光路组件包括蓝光透镜和蓝光反射镜，蓝光透镜对发散光束进行收光处理，蓝光反射镜用于改变蓝色激光光束的传播方向。

进一步的，在所述蓝光光源模组、荧光轮之间还包括扩束透镜组，扩束透镜组用于对蓝色激光光束进行收光处理。

进一步的，还包括3片散射片，3片散射片分别布于扩束透镜组、蓝光光路组件、红色激光模组后端。

进一步的，还包括荧光轮聚光透镜组，荧光轮聚光透镜组位于荧光轮的前端。

进一步的，荧光轮聚光透镜组包括非球面透镜和球面透镜，非球面透镜位于球面透镜的前端，非球面透镜的非球面面型公式如下：

其中，c为中心曲率，r为光学元件下的极坐标半径，k为圆锥系数，α₁～α₈为八个偶次非球面系数。

进一步的，还包括光棒、光棒聚光透镜，光棒聚光透镜位于滤色轮的前端，光棒位于滤色轮的后端。

本发明的有益效果是：本发明在单色激光投影光学引擎系统中增加红色激光光源，直接利用红色激光光源实现画面的红光输出，并配以荧光轮的黄荧光粉体段产生黄光进行光通量补偿，提高整机输出光通量及颜色丰富度，增加图像再现颜色鲜艳的对比度。

附图说明

图1为实施例的光路及结构图示意图。

图2为本发明的荧光轮的结构示意图。

图3为实施例的荧光轮的结构示意图。