一种光源装置和投影系统
本发明公开了一种光源装置和投影系统，包括激光光源阵列、二向色镜、动态光学部件、荧光转换部件和散热部件。荧光转换部件采用固定式荧光转换部件，可以大幅提高系统可靠性，没有机械运动，可以减小光源装置结构设计尺寸。荧光材料由原来的环形面积缩小为小面积方形或圆形区域，大幅减小了所用的荧光材料的使用量，减少材料成本。另外，没有高速旋转的动态限制，可以对固定式荧光转换部件进行集中散热。光源装置出射的三基色中，红色光为红色荧光和红色激光的混合光线，绿色光为绿色荧光和绿色激光混合光线，由于激光具有较大的色域，因此可以提高投影系统的色彩表现能力。
发明专利
CN202210756023.X
2022-06-29
CN117348325A
2024-01-05
G03B21/20(2006.01)
青岛海信激光显示股份有限公司
张勇;顾晓强
266555 山东省青岛市经济技术开发区前湾港路218号
北京同达信恒知识产权代理有限公司
刘醒晗
山东;37
1.一种光源装置，其特征在于，包括： 激光光源阵列；所述激光源阵列包括并排设置的第一激光光源组和第二激光光源组；所述第一激光光源组包括多个用于出射第一波段的激光的第一激光光源，所述第二激光光源组包括多个用于出射第二波段的激光的第二激光光源和多个用于出射第三波段的激光的第三激光光源； 二向色镜；所述二向色镜包括并排依次排列的第一部、第二部、第三部和第四部，所述第二部位于所述第一激光光源组的出光路径上，所述第四部位于所述二激光光源组的出光路径上；所述第二部用于透射所述第一波段的光线，所述第四部用于透射所述第二波段和所述第三波段的光线，所述第一部和所述第三部用于反射所述第一波段、所述第二波段和所述第三波段的光线； 动态光学部件，位于所述二向色镜背离所述激光光源阵列的一侧；所述动态光学部件包括反射部和透射部； 荧光转换部件，位于所述动态光学部件背离所述二向色镜的一侧；所述荧光转换部件用于在所述第一波段的光线的激发下出射所述第二波段和所述第三波段的光线； 散热部件，位于所述荧光转换部件背离所述动态光学部件的一侧；所述散热部件用于对所述荧光转换部件进行散热。 2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还包括： 第一反射镜，位于所述第一激光光源组的出光侧；所述第一反射镜用于将所述第一激光光源组的出射光向所述第二部反射； 第二反射镜，位于所述第二激光光源组的出光侧；所述第二反射镜用于将所述第二激光光源组的出射光向所述第四部反射。 3.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述荧光转换部件包括： 荧光转换层，用于在所述第一波段的光线的激发下出射所述第二波段和所述第三波段的光线； 增透层，位于所述荧光转换层面向所述动态光学部件的一侧；所述增透层用于增透所述第一波段的光线； 反射层，位于所述荧光转换层背离所述增透层的一侧；所述反射层用于反射所述第一波段、所述第二波段和所述第三波段的光线。 4.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述荧光转换部件还包括： 导热层，位于所述反射层背离所述荧光转换层的一侧； 连接层，位于所述导热层背离所述反射层的一侧；所述连接层用于连接所述散热部件； 其中，所述连接层包括： 阻焊层，位于所述导热层背离所述反射层的一侧； 第一焊接层，位于所述阻焊层背离所述导热层的一侧；所述第一焊接层用于焊接所述散热部件。 5.如权利要求4所述的光源装置，其特征在于，所述散热部件采用金属散热装置、风冷装置、液冷装置或半导体制冷装置； 其中，所述半层体制冷装置包括： 第二焊接层，位于靠近所述第一焊接层的一侧；所述第二焊接层用于与所述第一焊接层焊接； 第一导热片，位于所述第二焊接层背离所述第一焊接层的一侧； 第二导热片，位于所述第一导热片背离所述第二焊接层的一侧； 多个半导体热电偶，位于所述第一导热片和所述第二导热片之间；所述多个半导体热电偶之间相互串联； 散热器，位于所述第二导热片背离所述第一导热片的一侧。 6.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述动态光学部件中的所述透光部包括第一滤光部和第二滤光部； 所述第一滤光部用于透射所述第一波段和所述第二波段的光线，反射所述第三波段的光线，所述第二滤光部用于透射所述第一波段和所述第三波段的光线，反射所述第二波段的光线；所述动态光学部件中的所述反射部用于反射所述第一波段的光线。 7.如权利要求6所述的光源装置，其特征在于，所述第一滤光部和所述第二滤光部的面积均大于所述反射部的面积；所述第二滤光部的面积大于所述第一滤光部的面积。 8.如权利要求6所述的光源装置，其特征在于，所述第一波段的光为蓝色光，所述第二波段的光为红色光，所述第三波段的光为绿色光。 9.如权利要求1～8任一项所述的光源装置，其特征在于，还包括： 准直透镜组，位于激光光源阵列与所述二向色镜之间； 匀光层；位于所述准直透镜组与所述二向色镜之间； 聚焦透镜组，位于所述二向色镜与所述动态光学部件之间； 会聚透镜组，位于所述二向色镜的反射路径上； 匀光部件，位于所述会聚透镜组背离所述二向色镜的一侧。 10.一种投影系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的光源装置、光阀调制部件和投影镜头； 其中，所述光阀调制部件位于所述光源装置的出光侧，所述光阀调制部件用于对入射光线进行调制后反射；所述投影镜头位于所述光阀调制部件的反射光路上，所述投影镜头用于对所述光阀调制部件的出射光进行成像。