[发明专利]一种高流明光引擎的光路系统

说明书

本发明涉及激光照明技术领域，公开了一种高流明光引擎的光路系统。该光路系统包括合束光路系统、三色照明系统、中继光路系统。合束光路系统通过三个倒置的望远系统组成；三色照明系统包括消散斑、聚焦光组合、蓝光收光镜组合构成；中继照明光路系统包括滤光轮、匀光光棒系统、中继聚光系统组成。该结构可以通过四个列阵的泵浦源，通过三对缩束系统使得四个列阵的光合束在口径在20mm的光斑内，使得该光路系统的三色和中继系统的光组合的口径小，进而缩小光机尺寸。该结构同时使用一个静态消散斑硼砂镜、一个动态消散斑镜和一个背面带有喷砂面的消散斑镜滤色镜，减小投影光的散斑。该光路结构可以达到10000流明的投影亮度且光路紧凑，光路利用高。

技术领域

本发明涉及激光照明技术领域，特别是一种高流明光引擎的光路系统。

背景技术

近几年随着科学技术的发展，传统的投影机在色彩还原度、投影亮度上已 经趋于饱和，激光作为投影光源的兴起成为下一代投影机的发展方向。随着激 光半导体光源的发展，红、绿、蓝三色光的功率不断提高，尤其蓝光的阵列功 率已经达到上百瓦，红、绿光的阵列功率也很高，但是其成本较高，基于蓝光 激发荧光轮的激光投影成为市场的主流趋势，因此基于蓝光激发荧光轮方案的 相关研究变得广泛。如何提供激光投影亮度、减小激光投影的散斑，并使产品 小型化是提高产品质量的关键因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了提高激光投影的亮度，减小激光投影 的散斑，迎合市场小型化的需求，本发明提供了一种高流明光引擎的光路系统。

本发明采用的技术方案如下：一种高流明光引擎的光路系统，包括：光路 合束系统、三色照明系统、中继照明系统；

所述光路合束系统包括第一缩束望远单元、第二缩束望远系统，所述第一 缩束望远单元包括两组平行设置的第一缩束望远系统，每组第一缩束望远系统 分别将两个阵列的半导体光源进行缩束后得到两组平行的输出光，两组平行的 输出光通过第二缩束望远系统输出缩束光束；

所述三色照明系统包括分光镜、荧光轮，所述输出光束通过分光镜后聚焦 到荧光轮上，所述荧光轮诱发产生红绿两色光收光后通过分光镜反射到中继照 明系统，从所述荧光轮透过的蓝光经反射、收光后通过分光镜透射到中继照明 系统；红绿蓝三色光经过中继照明系统后的输出光成像到芯片上。

进一步的，所述第一缩束望远系统包括泵浦单元阵列、梯形反射镜Ⅰ、缩 束望远镜物镜Ⅰ、缩束望远镜目镜Ⅰ，两个泵浦阵列的光源分别通过梯形反射 镜的两个反射面得到两组平行的出射光线Ⅰ，两组平行的出射光线Ⅰ依次通过 缩束望远镜物镜、缩束望远镜目镜后得到出射光线Ⅱ；所述第二缩束望远系统 包括梯形反射镜Ⅱ、缩束望远镜物镜Ⅱ、缩束望远镜目镜Ⅱ，两组第一缩束望 远系统得到的出射光线Ⅱ分别通过一个反射镜6反射到梯形反射镜Ⅱ的两个反 射面，然后依次通过缩束望远镜物镜Ⅱ、缩束望远镜目镜Ⅱ输出缩束光束。

进一步的，所述梯形反射镜的反射面采用梯形的结构将反射镜粘贴在梯形 槽里面，所述梯形槽的宽度大于单颗激光光斑的大小。

进一步的，所述光路合束系统和三色照明系统之间设置动态扩散片，输出 缩束光束通过动态扩散片后传输到三色照明系统的分光镜。

进一步的，所述荧光轮一侧与分光镜依次设置两个蓝光增透红、绿光反射 镜组，荧光轮诱发产生的红绿两色光通过两个蓝光增透红、绿光反射镜组到分 光镜，通过分光镜的反射光线通过第一收光镜后输出到中继照明系统，所述荧 光轮的另一侧依次设置两个蓝光收光镜组，从荧光轮透过的蓝光经过两个蓝光 收光镜组后并依次经过蓝光反射镜、蓝光收光镜、蓝光反射镜、蓝光收光镜、 蓝光反射镜、蓝光收光镜后通过反射镜透射并经第一收光镜到中继照明系统。

进一步的，所述两个蓝光收光镜组和反射镜之间的最后一个蓝光收光镜前 面设置静态扩散片，选用2.5°和4°的扩散片。