[发明专利]一种混合光源装置及投影显示系统

说明书

本发明公开了一种混合光源装置及投影显示系统，所述混合光源装置包括激光光源，散射与荧光转换装置，三色激光光路，蓝色激光回路，荧光光路和合光组件。所述散射与荧光转换装置包括散射部件和荧光转换部件。所述激光光源持续发出蓝色激光，分时发出绿色及红色激光。所述激光光源只发出蓝色激光时，蓝光经激光光路传输到散射部件并透射。所述激光光源同时发出蓝、绿或同时发出蓝、红激光时，绿、红激光透过散射部件；而蓝色激光束被散射部件反射，并经过蓝光回路照射到荧光转换部件，蓝色激光激发荧光粉发出红、绿荧光。荧光光路接收激发出的荧光并传输到合光组件。合光组件可反射红、绿荧光并透过红、绿、蓝激光，实现激光与荧光的合光。

技术领域

本发明涉及投影显示技术领域，具体的说，是一种包含三色激光和激光激发荧光粉发光的混合光源装置，适用于投影显示系统。

背景技术

随着半导体激光器技术的提升，应用于三色纯激光投影产品的激光器阵列越来越小型化，使用的激光器芯片数量也越来越少。这样虽然能降低成本并利于减小投影产品的体积，但是对消散斑带来较大难度。

另外，单片式DLP投影显示系统，采用分时合光方式输出投影画面，红、绿、蓝激光器分时发光的方式也限制了投影产品的亮度提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合光源装置，应用于投影显示领域，用于解决现有技术中三色纯激光显示技术的散斑效果差和光通量低或光效低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种混合光源装置，包括激光光源、第一合光组件、偏振分光组件、四分之一波片、透镜组件、散射与荧光转换装置、反射镜组件、第二合光组件。

所述激光光源包括第一子光源、第二子光源和第三子光源，三者并排排列。其中，第一子光源直流驱动，持续发出第一激光束；第二子光源和第三子光源依次分时发光，分别发出第二激光束和第三激光束；三个激光束的光轴平行，且三个激光束的主波长各不相同；三个激光束的偏振态相同，都为第一偏振光。

所述第一合光组件由若干片反射镜和二向色镜组合而成，用于将第一激光束、第二激光束和第三激光束合成一束光轴重合的光束。

所述偏振分光组件可透过第一偏振光，并反射振动方向与之垂直的第二偏振光。

所述散射与荧光转换装置，包括散射部件、荧光转换部件、散热部件和马达；散射部件、荧光转换部件和散热部件均为圆环形，且三者同心设置并固定于马达转动轴上。

进一步的，所述散射部件包括第一散射区、第二散射区和第三散射区，其中第二散射区和第三散射区的入光面镀有滤光膜，可透过第二激光束和第三激光束，反射第一激光束；第一散射区可透过第一激光束。

进一步的，所述荧光转换部件包括辅助区、第一荧光转换区、第二荧光转换区；所述辅助区作用在于导热及辅助配重。

进一步的，所述第一荧光转换区和第二荧光转换区均包括透明基板、荧光粉层和滤光层。

所述透镜组件包括第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组；第一透镜组和第二透镜组分别位于扩散部件的入光侧和出光侧，分别用于会聚和准直激光光束；第三透镜组和第四透镜组位于荧光转换部件的入光侧和出光侧，分别用于会聚激光束和接收并准直荧光光束。

所述反射镜组件包括第一反射镜和第二反射镜，用于反射光束及光路折叠。

所述第二合光组件为二向色镜，用于反射荧光，并透射激光，使二者合成一束同轴光束。

进一步的，所述第一透镜组、四分之一波片、偏振分光组件、第一反射镜、和第三透镜组依次组成第一激光回路；所述四分之一波片垂直于光轴设置，位于第一透镜组和偏振分光组件中间；所述偏振分光组件与光轴成45°放置。