一種雙激光光源系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及照明及顯示技術領域，特別是涉及一種雙激光光源系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]單片DLP (Digital Light Processor數字光處理器)投影機由于需要在一個成像裝置上同時提供紅、綠、藍三種顏色，其成像原理是通過一個高速旋轉的色輪來產生全色彩的投影圖像，色輪由紅、綠、藍三色塊組成。現有技術中，利用由光源發(fā)射的白色光通過旋轉的色輪后，白色光中的紅綠藍三色會順序交替投射到DMD (Digtal Micromirror Device數字微鏡裝置)芯片表面上，經DMD芯片上的小鏡子反射抵達鏡頭，再由鏡頭投射至屏幕使之呈像。但是燈泡光源的使用壽命有限，并且用其進行投影顯示畫面亮度和色彩的純度都只能算是相對夠用的，不能滿足高亮度、高色彩純度投影顯示，特別是室外投影顯示的要求。
[0003]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的一種雙激光光源系統(tǒng)。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種雙激光光源系統(tǒng)，通過控制分光板的不同反射率的區(qū)域設置于藍色LD的傳播路徑上以及后續(xù)利用旋轉濾光色輪對紅綠藍光進行分時選色，可提高投影顯示畫面的亮度以及光源三基色的色彩純度，進而可提高投影畫面的顯示質量。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是:提供一種雙激光光源系統(tǒng)，包括:
[0006]藍色LD和紅色LD ；
[0007]分光裝置，設置于藍色LD的出光路徑上，用于部分透射部分反射藍光；
[0008]雙反射鏡組，用于反射分光裝置反射的藍光到第一合光裝置上；
[0009]熒光色輪，設置于分光裝置透射的藍光的下游傳播路徑上，至少包括沿其中心軸呈扇環(huán)形分布且不重疊的用于轉換藍光為綠光的第一波長轉換區(qū)，并用于透射新產生的色光到第一合光裝置上；
[0010]第一驅動裝置，用于驅動熒光色輪沿其中心軸轉動；
[0011]第一合光裝置，設置于新產生的色光的下游傳播路徑上，用于反射熒光色輪新產生的色光、透射藍光，進而將熒光色輪新產生的色光和藍光光路合并；
[0012]第二合光裝置，設置于第一合光裝置合并之后的光線的下游傳播路徑上以及紅色LD的出光路徑上，所述第二合光裝置用于反射紅光而透射除紅光之外的色光進而將紅光和除紅光之外的色光光路合并；
[0013]濾光色輪，設置于第二合光裝置輸出的多色光的傳播路徑上，所述濾光色輪包括沿其中心軸呈扇環(huán)形的至少三個區(qū)域，第一區(qū)域用于僅通過藍光，第二區(qū)域用于僅通過紅光，第三區(qū)域用于僅通過綠光；
[0014]第三驅動裝置，用于驅動濾光色輪沿其中心軸轉動；
[0015]控制裝置，用于控制第一驅動裝置、第二驅動裝置、第三驅動裝置以及藍色LD和紅色LD的電源開關，且使得熒光色輪和濾光色輪保持同步，以產生目標光功率各時序色光。
[0016]光收集裝置，用于收集經濾光色輪透射的時序光；
[0017]其中，所述分光裝置包括分光板和第二驅動裝置，所述分光板包括至少3個區(qū)域，且所述至少3個區(qū)域中的不同區(qū)域對藍光的反射率不同、對熒光色輪新產生的色光的透射率相同，所述第二驅動裝置用于驅動分光板運動以使得不同的區(qū)域處于藍光光斑的照射下。
[0018]其中，所述分光板包括的至少3個區(qū)域都呈扇環(huán)形并組成與分光板的中心軸同心的環(huán)狀，第二驅動裝置驅動分光板轉動以使得不同時刻不同的扇環(huán)區(qū)域分布于藍光的傳播路徑上。
[0019]其中，所述分光板包括6個區(qū)域。
[0020]其中，所述分光板呈矩形，且所述至少3個區(qū)域為依次相互平行排布的矩形，所述第二驅動裝置用于驅動分光板平動，使得不同時刻分光板所包括的不同矩形區(qū)域分布于藍光的傳播路徑上。
[0021]其中，所述分光板包括6個區(qū)域。
[0022]其中，所述熒光色輪進一步包括沿熒光色輪中心軸呈扇環(huán)形分布的用于轉換藍光為黃光的第二波長轉換區(qū)，濾光色輪的至少三個區(qū)域進一步包括第四區(qū)域，所述第四區(qū)域用于僅允許黃光通過。
[0023]其中，所述熒光色輪進一步包括沿熒光色輪中心軸呈扇環(huán)形分布的用于轉換藍光為青光第三波長轉換區(qū)，濾光色輪的至少三個區(qū)域進一步包括第五區(qū)域，所述第五區(qū)域用于僅允許青光通過。
[0024]其中，所述藍光的傳播路徑上設置有一擴散片，所述擴散片用于對藍光進行勻光和消除藍光散斑。
[0025]其中，所述第二合光裝置和濾光色輪之間設置有光隔離器。
[0026]根據上述任意一項所述的雙激光光源系統(tǒng)，，所述藍色LD與分光裝置之間依次設置有第一平凸透鏡和第一準直鏡，且第一平凸透鏡的凸面面向藍色LD，第一準直鏡用于對第一平凸透鏡的出射光進行準直，分光裝置和雙反射鏡組之間設置有第二平凸透鏡且第二平凸透鏡的凸面面向雙反射鏡組，雙反射鏡組所包括的兩個反射鏡之間設置有第三平凸透鏡且第三平凸透鏡的凸面面向第二個反射鏡，分光裝置與熒光色輪之間設置有第四平凸透鏡且第四平凸透鏡的凸面面向分光裝置，分光裝置與第一合光裝置之間設置有第五平凸透鏡且第五平凸透鏡的凸面面向第一合光裝置，紅色LD與第二合光裝置之間依次設置有第六平凸透鏡和第二準直鏡，且第六平凸透鏡的凸面面向紅色LD，第二準直鏡用于對第六平凸透鏡的出射光進行準直，所述第二合光裝置之后設置有一個凸透鏡，所述凸透鏡用于匯聚經第二合光裝置合并之后的色光。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現有技術的情況，本發(fā)明提供的雙激光光源系統(tǒng)，通過控制分光板的對藍光不同反射率的區(qū)域設置于藍光的傳播路徑上以及后續(xù)利用旋轉濾光色輪對多色光進行分時選色，可提高投影光源的色飽和度以及基色光的色彩純度，進而可提高投影畫面的顯示質量。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)的一實施例的結構示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)中分光板的第一實施例的結構示意圖；
[0030]圖3是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)中分光板的第二實施例的結構示意圖；
[0031]圖4是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)的熒光色輪的第一實施例的結構示意圖；
[0032]圖5是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)的濾光色輪的第一實施例的結構示意圖；
[0033]圖6是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)的熒光色輪的第二實施例的結構示意圖；
[0034]圖7是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)的濾光色輪的第二實施例的結構示意圖；
[0035]圖8是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)的熒光色輪的第三實施例的結構示意圖；
[0036]圖9是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)的濾光色輪的第三實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0037]請參見圖1，圖1是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)的一實施例的結構示意圖。如圖1所示，本實施例的雙激光光源系統(tǒng)包括:藍色LD11、紅色LD12、分光裝置(包括分光板13和第二驅動裝置(未圖示))、雙反射鏡組(包括第一反射鏡14和第二反射鏡15)、熒光色輪16、第一驅動裝置(未圖不)、第一合光裝置17、第二合光裝置18、濾光色輪19、第三驅動裝置20、控制裝置(未圖示)和光收集裝置21。
[0038]在本實施例中，分光裝置設置于藍色LDll的出光路徑上，部分透射部分反射入射到其上的藍光。藍光被分光裝置反射之后入射到雙反射鏡組上，具體地，藍光首先被反射到第一反射鏡14上，藍光被第一反射鏡14反射之后入射到第二反射鏡15上，藍光被第二反射鏡15反射之后入射到第一合光裝置17上。
[0039]在本實施例中，控制裝置用于控制第一驅動裝置、第二驅動裝置、第三驅動裝置20以及藍色LDll和紅色LD12的電源開關，使得熒光色輪16和濾光色輪19保持同步，以產生目標光功率的各時序色光。
[0040]在本實施例中，藍色LDll發(fā)射的藍光被分光裝置透射之后入射到熒光色輪16上。其中，熒光色輪16上設置有波長轉換材料(熒光材料)，所述波長轉換材料用于將藍光轉換為相應顏色的色光，且熒光色輪16對新產生的色光透射。因此，藍光照射到熒光色輪16之后首先被熒光色輪16轉換，然后新產生的色光經熒光色輪16透射后入射到第一合光裝置17上。
[0041]在本實施例中，分光板13包括至少3個區(qū)域，且所述至少3個區(qū)域中的不同區(qū)域對藍光的反射率不同，第二驅動裝置用于驅動分光板13運動以使得不同的區(qū)域可處于藍光的照射下。
[0042]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，分光板13包括的至少3個區(qū)域都呈扇環(huán)形并組成與分光板13的中心軸同心的環(huán)狀。本發(fā)明的實施例中優(yōu)選所述至少3個區(qū)域包括6個區(qū)域，具體地請參見圖3，圖3是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)中分光板的第一實施例的結構示意圖，當然在本發(fā)明的其他實施例中分光板13可包括其他數目的扇環(huán)形區(qū)域。如圖3所示，分光板13包括6個扇環(huán)形區(qū)域131、132、133、134、135和136，且每個扇環(huán)對藍光的反射率不同?？蓛?yōu)選從扇環(huán)形區(qū)域131到扇環(huán)形區(qū)域136對藍光的反射率遞增/遞減。
[0043]在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，分光板13呈矩形，且所述至少3個區(qū)域為依次相互平行排布的矩形，第二驅動裝置用于驅動分光板13平動，使得分光板13所包括的不同矩形區(qū)域分布于藍光的傳播路徑上。在本實施例中優(yōu)選所述至少3個區(qū)域包括6個區(qū)域，具體地請參見圖4，圖4是本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)分光板的第二實施例的結構示意圖，當然在本發(fā)明的其他實施例中分光板13可包括其他數目的矩形區(qū)域。如圖4所示，分光板13'包括6個矩形區(qū)域131'、132'、133'、134'、135'和136'，且每個矩形區(qū)域對藍光的反射率不同?？蓛?yōu)選從矩形區(qū)域131'到矩形形區(qū)域136'對藍光的反射率遞增/遞減。
[0044]在本發(fā)明的其他實施例中，分光板13可包括至少3個其他形狀的區(qū)域，本發(fā)明對此不做限制。
[0045]在本實施例中，經熒光色輪16透射的色光入射到第一合光裝置17上，第一合光裝置17透射藍光、反射熒光色輪16新產生的色光進而將藍光和新產生的色光的光路合并。紅色LD12發(fā)射的紅光首先入射到第二合光裝置18上，繼而被第二合光裝置18反射，而入射到第二合光裝置18上的新產生的色光和藍光被第二合光裝置18透射，第二合光裝置18通過對紅光反射、對新產生的色光和藍光透射的方式將紅光、新產生的色光和藍光的光路合并，經第二合光裝置18光路合并之后的色光繼而入射到濾光色輪19上。
[0046]請參見圖4，圖4是在本發(fā)明的雙激光光源系統(tǒng)的熒光色輪的第一實施例的結構示意圖。如圖4所示，熒光色輪16包括沿其中心軸呈扇環(huán)形分布的第一波長轉換區(qū)161，第