專利名稱：光源裝置及投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光源裝置及投影儀。
背景技術(shù)：
目前便攜式投影顯示產(chǎn)品中的光源裝置使用三原色發(fā)光二級管(light-emittingdiode, LED)發(fā)出白光，具體的，將紅色LED發(fā)出的紅光、藍(lán)色LED發(fā)出的藍(lán)光和綠色LED發(fā)出的綠光進(jìn)行合光處理后輸出白光。由于LED發(fā)出的光的光學(xué)擴(kuò)展量大，導(dǎo)致輸出白光的亮度較低、投影顯示產(chǎn)品的整機(jī)體積較大，隨之也帶來了成本問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種光源裝置和投影儀，用于提高投影顯示產(chǎn)品輸出光源的亮度，減小投影顯示產(chǎn)品的整機(jī)體積。一種光源裝置，該裝置包括第一光源、第二光源、能出射至少兩種顏色的光的熒光粉輪和合光鏡；其中，所述熒光粉輪上涂覆有熒光粉，所述熒光粉在激發(fā)光的照射下發(fā)出對應(yīng)波長的光;所述第一光源發(fā)出的光到達(dá)所述合光鏡、所述第二光源發(fā)出的光到達(dá)所述合光鏡、所述熒光粉發(fā)出的光到達(dá)所述合光鏡后，所述合光鏡輸出白光?！N投影儀，該投影儀包括所述光源裝置。本方案中，采用熒光粉受激發(fā)光的激發(fā)發(fā)光的原理生成白色光源，由于采用激發(fā)光激發(fā)熒光粉，而相同能量下激發(fā)光的光學(xué)擴(kuò)展量低于傳統(tǒng)LED至少一個(gè)數(shù)量級，所以可以把激發(fā)光的光斑點(diǎn)壓縮到非常小，由于照射到熒光粉上的光斑點(diǎn)非常小，所以熒光粉的發(fā)光面積也非常小，因此大大減少了光學(xué)擴(kuò)展量。從而解決了光學(xué)擴(kuò)張量與光源亮度之間的矛盾，在光源亮度不變的情況下可以縮減光源的光學(xué)擴(kuò)展量，有利于整機(jī)體積的壓縮與成本的減少；或者在整機(jī)體積不變的情況下提升光源売度，進(jìn)而可以提聞光源質(zhì)量。


圖1a為本發(fā)明實(shí)施例一的第一種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖1b為本發(fā)明實(shí)施例一的第二種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖1c為本發(fā)明實(shí)施例一的第三種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖1d為本發(fā)明實(shí)施例一的第四種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖1e為本發(fā)明實(shí)施例一的第五種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖1f為本發(fā)明實(shí)施例一的第六種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a為本發(fā)明實(shí)施例二的第一種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為本發(fā)明實(shí)施例二的第二種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2c為本發(fā)明實(shí)施例二的第三種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖2d為本發(fā)明實(shí)施例二的第四種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2e為本發(fā)明實(shí)施例二的第五種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a為本發(fā)明實(shí)施例三的第一種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3b為本發(fā)明實(shí)施例三的第二種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3c為本發(fā)明實(shí)施例三的第三種光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3d為本發(fā)明實(shí)施例三的熒光粉涂覆示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例四的突光粉涂覆不意圖；圖5a為本發(fā)明實(shí)施例的熒光粉輪結(jié)構(gòu)示意圖；圖5b為圖5a所示的突光粉輪上的突光粉涂覆示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)中的色域?qū)Ρ仁疽鈭D；圖7a為本發(fā)明實(shí)施例的第一種熒光粉涂覆示意圖；圖7b為本發(fā)明實(shí)施例的第二種熒光粉涂覆示意圖；圖7c為本發(fā)明實(shí)施例的第三種熒光粉涂覆示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例的光源驅(qū)動(dòng)控制示意圖。
具體實(shí)施例方式為了提高光源裝置輸出光的亮度、減小光源裝置的體積，本發(fā)明實(shí)施例提供一種光源裝置，該裝置包括第一光源、第二光源、能出射至少兩種顏色的光的熒光粉輪和合光鏡;其中，熒光粉輪上涂覆有熒光粉，熒光粉在激發(fā)光的照射下發(fā)出對應(yīng)波長的光；第一光源發(fā)出的光到達(dá)合光鏡、第二光源發(fā)出的光到達(dá)合光鏡、熒光粉發(fā)出的光到達(dá)合光鏡后，合光鏡輸出白光。第一光源可以為紅光光源，第二光源可以為藍(lán)光光源，突光粉輪上涂覆的突光粉可以為綠色熒光粉。當(dāng)然，第一光源并不局限于是紅光光源，第二光源并不局限于是藍(lán)光光源，熒光粉輪上涂覆的熒光粉并不局限于是綠色熒光粉，只要保證第一光源發(fā)出的光、第二光源發(fā)出的光、突光粉發(fā)出的光經(jīng)過合光鏡后能夠發(fā)出白光即可。下面以第一光源為紅光光源，第二光源為藍(lán)光光源，熒光粉輪上涂覆的熒光粉為綠色熒光粉為例進(jìn)行說明。實(shí)施例一:該光源裝置包括一個(gè)熒光粉輪并且還包括一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源；熒光粉輪上分段涂覆有不同發(fā)射光譜的綠色熒光粉，熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光照射到處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的熒光粉輪上，熒光粉輪上的熒光粉輪流發(fā)出對應(yīng)波長的光。具體的，熒光粉輪上分段涂覆有黃綠色對應(yīng)的發(fā)射光譜的熒光粉、以及深綠色對應(yīng)的發(fā)射光譜的熒光粉。例1:如圖1a所示，熒光粉激發(fā)光光源101發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過折射透鏡組和反射透鏡組102后形成激發(fā)光的平行光束，激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡103的透射、第一二向色鏡104的透射、以及第二組透鏡105的透射后，照射在熒光粉輪106上，使得涂覆在熒光粉輪106上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡105的透射、第一二向色鏡104的反射后到達(dá)第二二向色鏡107的反射面；紅光光源108發(fā)出的紅光到達(dá)第二二向色鏡107的透射面；藍(lán)光光源109發(fā)出的藍(lán)光到達(dá)第二二向色鏡107的透射面；第二二向色鏡107的反射面進(jìn)行光發(fā)射、透射面進(jìn)行光透射后輸出白光。具體的:紅光光源108發(fā)出的紅光依次經(jīng)過第三組透鏡110的透射、第三二向色鏡111的反射后到達(dá)第二二向色鏡107的透射面。藍(lán)光光源109發(fā)出的藍(lán)光依次經(jīng)過第四組透鏡112的透射、第三二向色鏡111的透射后到達(dá)第二二向色鏡107的透射面。例2:如圖1b所示，熒光粉激發(fā)光光源120發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過折射透鏡組和反射透鏡組121后形成激發(fā)光的平行光束，激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡122的透射、第一二向色鏡123的透射、以及第二組透鏡124的透射后，照射在熒光粉輪125上，使得涂覆在熒光粉輪125上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡124的透射、第一二向色鏡123的反射后到達(dá)X棱鏡126 ；紅光光源127發(fā)出的紅光到達(dá)X棱鏡126 ;藍(lán)光光源128發(fā)出的藍(lán)光到達(dá)X棱鏡126 ；X棱鏡126進(jìn)行合光處理后輸出白光。具體的:紅光光源127發(fā)出的紅光經(jīng)過第三組透鏡129的透射后到達(dá)X棱鏡126。藍(lán)光光源128發(fā)出的藍(lán)光經(jīng)過第四組透鏡130的透射后到達(dá)X棱鏡126。本實(shí)施例并不局限于上述兩種實(shí)例，還可以采用如圖lc、圖1cU圖1e和圖1f所示的四種結(jié)構(gòu)，其中紅光光源與藍(lán)光光源的入光位置不限，只要能夠保證紅光光源發(fā)出的紅光和藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光、熒光粉發(fā)出的黃綠光和深綠光匯聚在同一二向色鏡上，由該二向色鏡發(fā)出白光即可。本實(shí)施例中，熒光粉激發(fā)光光源為紫色半導(dǎo)體陣列，紅光光源為紅色LED或紅色激光器，藍(lán)光光源為藍(lán)色LED或藍(lán)色激光器。實(shí)施例二: 該光源裝置包括兩個(gè)熒光粉輪并且還包括兩個(gè)熒光粉激發(fā)光光源；—個(gè)熒光粉輪上涂覆有一種發(fā)射光譜的綠色熒光粉，另一個(gè)熒光粉輪上涂覆有另一種發(fā)射光譜的綠色熒光粉；一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光照射到一個(gè)熒光粉輪上，另一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光照射到另一個(gè)熒光粉輪上；各熒光粉輪上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光。例1:如圖2a所示，一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源201發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過折射透鏡組和反射透鏡組202后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡203的透射、第一二向色鏡204的透射、以及第二組透鏡205的透射后，照射在一個(gè)熒光粉輪206上，使得涂覆在該熒光粉輪206上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡205的透射、第一二向色鏡204的反射、第二二向色鏡207的反射后到達(dá)第三二向色鏡208的透射面；另一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源209發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過折射透鏡組和反射透鏡組210后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第三組透鏡211的透射、第四二向色鏡212的透射、以及第四組透鏡213的透射后，照射在另一個(gè)熒光粉輪214上，使得涂覆在該熒光粉輪214上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第四組透鏡213的透射、第四二向色鏡212的反射后到達(dá)第三二向色鏡208的反射面；紅光光源215發(fā)出的紅光到達(dá)第三二向色鏡208的透射面；藍(lán)光光源216發(fā)出的藍(lán)光到達(dá)第三二向色鏡208的透射面；第三二向色鏡208的反射面進(jìn)行光發(fā)射、透射面進(jìn)行光透射后輸出白光。具體的:紅光光源215發(fā)出的紅光依次經(jīng)過第五組透鏡217的透射、第一二向色鏡204的透射、第二二向色鏡207的反射后到達(dá)第三二向色鏡208的透射面。藍(lán)光光源216發(fā)出的藍(lán)光依次經(jīng)過第六組透鏡218的透射、第二二向色鏡207的透射后到達(dá)第三二向色鏡208的透射面。例2:如圖2b所示，一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源220發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過折射透鏡組和反射透鏡組221后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡222的透射后，照射在一個(gè)熒光粉輪223上，使得涂覆在該熒光粉輪223上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡224的透射、第一二向色鏡225的反射、第二二向色鏡226的反射后到達(dá)第三二向色鏡227的透射面；另一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源228發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過折射透鏡組和反射透鏡組229后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第三組透鏡230的透射后，照射在另一個(gè)熒光粉輪231上，使得涂覆在該熒光粉輪231上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第四組透鏡232的透射、第四二向色鏡233的反射后到達(dá)第三二向色鏡227的反射面；紅光光源234發(fā)出的紅光到達(dá)第三二向色鏡227的透射面；藍(lán)光光源235發(fā)出的藍(lán)光到達(dá)第三二向色鏡227的透射面；第三二向色鏡227的反射面進(jìn)行光發(fā)射、透射面進(jìn)行光透射后輸出白光。具體的:紅光光源234發(fā)出的紅光依次經(jīng)過第五組透鏡236的透射、第一二向色鏡225的透射、第二二向色鏡226的反射后到達(dá)第三二向色鏡227的透射面。藍(lán)光光源235發(fā)出的藍(lán)光依次經(jīng)過第六組透鏡237的透射、第二二向色鏡226的透射后到達(dá)第三二向色鏡227的透射面。例3:如圖2c所示，一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源240發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過折射透鏡組和反射透鏡組241后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡242的透射、第一二向色鏡243的透射、第二組透鏡244的透射后，照射在一個(gè)熒光粉輪245上，使得涂覆在該熒光粉輪245上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡244的透射、第一二向色鏡243的反射、第二二向色鏡246的透射后到達(dá)X棱鏡247 ；另一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源248發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過折射透鏡組和反射透鏡組249后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第三組透鏡250的透射、第二二向色鏡246的透射、第四組透鏡251的透射后，照射在另一個(gè)熒光粉輪252上，使得涂覆在該熒光粉輪252上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第四組透鏡251的透射、第二二向色鏡246的反射后到達(dá)X棱鏡247 ；紅光光源253發(fā)出的紅光到達(dá)X棱鏡247 ;藍(lán)光光源254發(fā)出的藍(lán)光到達(dá)X棱鏡247 ；X棱鏡247進(jìn)行合光處理后輸出白光。具體的:紅光光源253發(fā)出的紅光經(jīng)過第五組透鏡255的透射到達(dá)X棱鏡247。藍(lán)光光源254發(fā)出的藍(lán)光經(jīng)過第六組透鏡256的透射到達(dá)X棱鏡247。本實(shí)施例并不局限于上述三種實(shí)例，還可以采用如圖2d和圖2e所示的結(jié)構(gòu)。圖2d和圖2e中，兩個(gè)熒光粉輪可放在四個(gè)位置的任意2個(gè)位置。紅光光源和藍(lán)光光源放置于另外2個(gè)位置。除列出的2種結(jié)構(gòu)外具有以下特性的結(jié)構(gòu)均可以采用:至少具備3片2向向色片，兩兩間或平行或者垂直。與每片2向色片接觸的出射光束的反向延長線上都可以放置一個(gè)光源，初始的2向色片依據(jù)出射光線的反射原理還可添加一個(gè)光源。所以至少3片2向色片的合光結(jié)構(gòu)中至少有4個(gè)光源的位置可以利用。每種光源的具體擺放位置不限，只要能夠保證紅光光源發(fā)出的紅光、藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光、熒光粉發(fā)出的黃綠光和深綠光匯聚在同一二向色鏡上，由該二向色鏡發(fā)出白光即可。本實(shí)施例中，熒光粉激發(fā)光光源為紫色半導(dǎo)體陣列，紅光光源為紅色LED或紅色激光器，藍(lán)光光源為藍(lán)色LED或藍(lán)色激光器。實(shí)施例三:該光源裝置包括一個(gè)熒光粉輪，該熒光粉輪上分段涂覆有不同發(fā)射光譜的綠色熒光粉并且熒光粉輪上留有空白部分，藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光照射到處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的熒光粉輪上；在藍(lán)光照射在熒光粉輪上的熒光粉上時(shí)，熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，在藍(lán)光照射在熒光粉輪上的空白部分時(shí)，熒光粉輪透射出藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光，該藍(lán)光最終到達(dá)合光鏡；在該藍(lán)光到達(dá)合光鏡、紅光光源發(fā)出的紅光到達(dá)合光鏡、熒光粉發(fā)出的光到達(dá)合光鏡后，合光鏡輸出白光。例如，如圖3a所示的結(jié)構(gòu):藍(lán)光光源301發(fā)出的藍(lán)光經(jīng)過折射透鏡組和反射透鏡組302后形成藍(lán)光的平行光束，該藍(lán)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡303的透射、第一二向色鏡304的透射、第二組透鏡305的透射后，照射在熒光粉輪306上；在藍(lán)光的平行光束照射在熒光粉輪306上的熒光粉上時(shí)，熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡305的透射、第一二向色鏡304的反射后到達(dá)第二二向色鏡307的反射面；在藍(lán)光的平行光束照射在熒光粉輪306上的空白部分時(shí)，熒光粉輪306透射出藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光，該藍(lán)光依次經(jīng)過第三組透鏡308的透射、第三二向色鏡309的反射、第四二向色鏡310的反射后到達(dá)第二二向色鏡307的透射面；同時(shí)，紅光光源發(fā)出的紅光依次經(jīng)過第四組透鏡311的透射、第三二向色鏡309的透射、第四二向色鏡310的反射后到達(dá)第二二向色鏡307的透射面；第二二向色鏡307的反射面進(jìn)行光發(fā)射、透射面進(jìn)行光透射后輸出白光。當(dāng)然，具體實(shí)現(xiàn)光路并不局限于圖3a，還可以采用圖3b或圖3c的光路圖，圖3b和圖3c中紅光光源的具體位置不限，只要能夠保證紅光光源發(fā)出的紅光、藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光、熒光粉發(fā)出的黃綠光和深綠光匯聚在同一二向色鏡上，由該二向色鏡發(fā)出白光即可。本實(shí)施例中，紅光光源為紅色LED或紅色激光器，藍(lán)光光源為藍(lán)色LED或藍(lán)色激光器。實(shí)施例四:該光源裝置包括兩個(gè)熒光粉輪和兩個(gè)藍(lán)光光源；一個(gè)熒光粉輪上涂覆有一種發(fā)射光譜的綠色熒光粉，另一個(gè)熒光粉輪上涂覆有另一種發(fā)射光譜的綠色熒光粉；一個(gè)藍(lán)光光源照射到一個(gè)熒光粉輪上，另一個(gè)藍(lán)光光源照射到另一個(gè)熒光粉輪上；兩個(gè)熒光粉輪中的一個(gè)熒光粉輪上留有空白部分或者該兩個(gè)熒光粉輪上均留有空白部分；留有空白部分的熒光粉輪需要處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。在藍(lán)光照射在熒光粉輪上的熒光粉上時(shí)，熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，在藍(lán)光照射在熒光粉輪上的空白部分時(shí)，該熒光粉輪透射出藍(lán)光做為顯示用藍(lán)光源；熒光粉發(fā)出的光、熒光粉輪透射出的藍(lán)光、以及紅光光源發(fā)出的紅光到達(dá)合光鏡后，合光鏡輸出白光。例如:一個(gè)藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光經(jīng)過折射透鏡組和反射透鏡組后形成藍(lán)光的平行光束，該藍(lán)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡的透射、第一二向色鏡的透射、第二組透鏡的透射后，照射在處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的一個(gè)熒光粉輪上(該熒光粉輪上保留有空白部分)；在藍(lán)光的平行光束照射在熒光粉輪上的熒光粉上時(shí)，熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡的透射、第一二向色鏡的反射、第二二向色鏡的反射后到達(dá)第三二向色鏡的透射面；在藍(lán)光的平行光束照射在熒光粉輪上的空白部分時(shí)，熒光粉輪透射出藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光，透射出的藍(lán)光依次經(jīng)過第三組透鏡的透射、第四二向色鏡的反射、第五二向色鏡的反射、第二二向色鏡的透射后到達(dá)第三二向色鏡的透射面；另一個(gè)藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光經(jīng)過折射透鏡組和反射透鏡組后形成藍(lán)光的平行光束，該藍(lán)光的平行光束依次經(jīng)過第四組透鏡的透射、第六二向色鏡的透射、第五組透鏡的透射后，照射在另一個(gè)熒光粉輪上(該熒光粉輪上未保留有空白部分)；另一個(gè)熒光粉輪上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第五組透鏡的透射、第六二向色鏡的反射到達(dá)第三二向色鏡的反射面；紅光光源發(fā)出的紅光依次經(jīng)過第六組透鏡的透射、第二二向色鏡的透射后到達(dá)第三二向色鏡的透射面；第三二向色鏡的反射面進(jìn)行光發(fā)射、透射面進(jìn)行光透射后輸出白光。當(dāng)然，本實(shí)施例的具體實(shí)現(xiàn)光路并不局限于上述描述的光路，能夠保證紅光光源發(fā)出的紅光、藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光、熒光粉發(fā)出的黃綠光和深綠光匯聚在同一二向色鏡上，由該二向色鏡發(fā)出白光的實(shí)現(xiàn)光路均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。上述各實(shí)施例中的折射透鏡組和反射透鏡組還可以使用折射透鏡組或反射透鏡組替代。本發(fā)明中提到的紅光光源不僅可以使用LED而且可以使用紅色半導(dǎo)體激光器、紅色固體激光器；藍(lán)光光源不僅可以使用LED，而且可以使用藍(lán)色半導(dǎo)體激光器與藍(lán)色固體激光器。本發(fā)明中的熒光粉激發(fā)光光源可以使用405nm的半導(dǎo)體激光器也可以使用紫外波段的激光器。本發(fā)明根據(jù)光路需要還可以加入其它的反射與折射鏡片。本發(fā)明中的熒光粉輪的結(jié)構(gòu)除了采用傳統(tǒng)的圓形結(jié)構(gòu)，還可以設(shè)計(jì)成環(huán)形結(jié)構(gòu)，如圖5a所示，可以將熒光粉分段涂覆在熒光粉輪的一個(gè)圓周面501上，涂覆結(jié)果如圖5b所示。熒光粉輪圍繞垂直于紙面的軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，熒光粉輪上的熒光粉在激發(fā)光的照射下輪流發(fā)出對應(yīng)波長的光。
圖6表示了四色色域相比傳統(tǒng)三色色域的變化。實(shí)施例一中的熒光粉輪上熒光粉的涂覆方式可以參見圖7b或圖7c，將兩種顏色的熒光粉按白平衡要求分至少2段涂敷在基片上，也可按需要可以分3段或3段以上。每段的比例按照白平衡的要求可以相同，也可以有差別。熒光粉輪在馬達(dá)的控制下不斷旋轉(zhuǎn)。激發(fā)光輪流打到兩種顏色的熒光粉上，輪流出射對應(yīng)顏色的兩種綠光。實(shí)施例二中的熒光粉輪上熒光粉的涂覆方式可以參見圖7a，對應(yīng)顏色的熒光粉延圓周涂敷。實(shí)施例三中的熒光粉輪上熒光粉的涂覆方式可以參見圖3d。實(shí)施例四中的熒光粉輪上熒光粉的涂覆方式可以參見圖4。四原色的光源裝置的電驅(qū)動(dòng)在芯片控制下，依次開啟，保證一個(gè)周期內(nèi)每種原色輸出一段時(shí)間，開啟關(guān)閉的時(shí)間調(diào)制可以如圖8所示。每種顏色的開啟與關(guān)閉和顯示芯片(比如數(shù)字微鏡像設(shè)備(Digital Micromirror Devices,DMD)、娃型液晶(Liquid crystalon silicon, LCOS)或者液晶顯示器(Liquid Crystal Display, IXD))相關(guān)聯(lián)以實(shí)現(xiàn)輸出彩色的目的。由于固態(tài)激發(fā)光源的固有光學(xué)擴(kuò)展量很小，所以照射到熒光粉上的光斑點(diǎn)非常小，熒光粉的發(fā)光面積也非常小，因此大大減少了光學(xué)擴(kuò)展量。本發(fā)明不僅可以應(yīng)用于數(shù)字光處理(Digital Light Procession,DLP)顯示技術(shù)，而且可以用于LCOS和IXD等投影顯示技術(shù)。本發(fā)明中，采用熒光粉受激發(fā)光的激發(fā)發(fā)光的原理生成白色光源，由于采用激發(fā)光激發(fā)熒光粉，而相同能量下激發(fā)光的光學(xué)擴(kuò)展量低于傳統(tǒng)LED至少一個(gè)數(shù)量級，所以可以把激發(fā)光的光斑點(diǎn)壓縮到非常小，由于照射到熒光粉上的光斑點(diǎn)非常小，所以熒光粉的發(fā)光面積也非常小，因此大大減少了光學(xué)擴(kuò)展量。從而解決了光學(xué)擴(kuò)張量與光源亮度之間的矛盾，在光源亮度不變的情況下可以縮減光源的光學(xué)擴(kuò)展量，有利于整機(jī)體積的壓縮與成本的減少；或者在整機(jī)體積不變的情況下提升光源売度，進(jìn)而可以提聞光源質(zhì)量。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光源裝置，其特征在于，該裝置包括第一光源、第二光源、突光粉輪和合光鏡；其中， 所述熒光粉輪上涂覆有熒光粉，所述熒光粉在激發(fā)光的照射下發(fā)出對應(yīng)波長的光； 所述第一光源發(fā)出的光到達(dá)所述合光鏡、所述第二光源發(fā)出的光到達(dá)所述合光鏡、所述熒光粉發(fā)出的光到達(dá)所述合光鏡后，所述合光鏡輸出白光。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一個(gè)熒光粉輪并且還包括一個(gè)突光粉激發(fā)光光源； 所述熒光粉輪上分段涂覆有不同發(fā)射光譜的熒光粉，所述熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光照射到處于旋轉(zhuǎn)狀 態(tài)的熒光粉輪上，熒光粉輪上的熒光粉輪流發(fā)出對應(yīng)波長的光。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括一個(gè)準(zhǔn)直單元、第一組透鏡、第一二向色鏡、第二組透鏡；所述合光鏡為第二二向色鏡； 所述熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過準(zhǔn)直單元后形成激發(fā)光的平行光束，激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡的透射、第一二向色鏡的透射、以及第二組透鏡的透射后，照射在所述熒光粉輪上，使得涂覆在所述熒光粉輪上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡的透射、第一二向色鏡的反射后到達(dá)第二二向色鏡的反射面； 所述第一光源發(fā)出的光到達(dá)第二二向色鏡的透射面；所述第二光源發(fā)出的光到達(dá)第二二向色鏡的透射面；第二二向色鏡的反射面進(jìn)行光發(fā)射、透射面進(jìn)行光透射后輸出白光。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括一個(gè)準(zhǔn)直單元、第一組透鏡、第一二向色鏡、第二組透鏡；所述合光鏡為X棱鏡； 所述熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過準(zhǔn)直單元后形成激發(fā)光的平行光束，激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡的透射、第一二向色鏡的透射、以及第二組透鏡的透射后，照射在所述熒光粉輪上，使得涂覆在所述熒光粉輪上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡的透射、第一二向色鏡的反射后到達(dá)X棱鏡； 所述第一光源發(fā)出的光到達(dá)X棱鏡；所述第二光源發(fā)出的光到達(dá)X棱鏡；x棱鏡進(jìn)行合光處理后輸出白光。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置包括兩個(gè)熒光粉輪并且還包括兩個(gè)突光粉激發(fā)光光源； 一個(gè)熒光粉輪上涂覆有一種發(fā)射光譜的熒光粉，另一個(gè)熒光粉輪上涂覆有另一種發(fā)射光譜的熒光粉；一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光照射到一個(gè)熒光粉輪上，另一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光照射到另一個(gè)熒光粉輪上；各熒光粉輪上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括兩個(gè)準(zhǔn)直單元、第一組透鏡、第一二向色鏡、第二組透鏡、第二二向色鏡、第三組透鏡、第四二向色鏡、第四組透鏡；所述合光鏡為第三二向色鏡； 一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過一個(gè)準(zhǔn)直單元后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡的透射、第一二向色鏡的透射、以及第二組透鏡的透射后，照射在一個(gè)熒光粉輪上，使得涂覆在該熒光粉輪上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡的透射、第一二向色鏡的反射、第二二向色鏡的反射后到達(dá)第三二向色鏡的透射面； 另一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過另一個(gè)準(zhǔn)直單元的反射后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第三組透鏡的透射、第四二向色鏡的透射、以及第四組透鏡的透射后，照射在另一個(gè)熒光粉輪上，使得涂覆在該熒光粉輪上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第四組透鏡的透射、第四二向色鏡的反射后到達(dá)第三二向色鏡的反射面； 所述第一光源發(fā)出的光到達(dá)第三二向色鏡的透射面；所述第二光源發(fā)出的光到達(dá)第三二向色鏡的透射面；第三二向色鏡的反射面進(jìn)行光發(fā)射、透射面進(jìn)行光透射后輸出白光。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括兩個(gè)準(zhǔn)直單元、第一組透鏡、第一二向色鏡、第二組透鏡、第二二向色鏡、第三組透鏡、第四二向色鏡、第四組透鏡；所述合光鏡為第三二向色鏡； 一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過一個(gè)準(zhǔn)直單元的反射后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡的透射后，照射在一個(gè)熒光粉輪上，使得涂覆在該熒光粉輪上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡的透射、第一二向色鏡的反射、第二二向色鏡的反射后到達(dá)第三二向色鏡的透射面； 另一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過另一個(gè)準(zhǔn)直單元的反射后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第三組透鏡的透射后，照射在另一個(gè)熒光粉輪上，使得涂覆在該熒光粉輪上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第四組透鏡的透射、第四二向色鏡的反射后到達(dá)第三二向色鏡的反射面； 所述第一光源發(fā)出的光到達(dá)第三二向色鏡的透射面；所述第二光源發(fā)出的光到達(dá)第三二向色鏡的透射面；第三二向色鏡的反射面進(jìn)行光發(fā)射、透射面進(jìn)行光透射后輸出白光。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括兩個(gè)準(zhǔn)直單元、第一組透鏡、第 一二向色鏡、第二組透鏡、第二二向色鏡、第三組透鏡、第四組透鏡；所述合光鏡為X棱鏡; 一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過一個(gè)準(zhǔn)直單元的反射后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第一組透鏡的透射、第一二向色鏡的透射、第二組透鏡的透射后，照射在一個(gè)熒光粉輪上，使得涂覆在該熒光粉輪上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第二組透鏡的透射、第一二向色鏡的反射、第二二向色鏡的透射后到達(dá)X棱鏡； 另一個(gè)熒光粉激發(fā)光光源發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過另一個(gè)準(zhǔn)直單元的反射后形成激發(fā)光的平行光束，該激發(fā)光的平行光束依次經(jīng)過第三組透鏡的透射、第二二向色鏡的透射、第四組透鏡的透射后，照射在另一個(gè)熒光粉輪上，使得涂覆在該熒光粉輪上的熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，熒光粉發(fā)出的光依次經(jīng)過第四組透鏡的透射、第二二向色鏡的反射后到達(dá)X棱鏡； 所述第一光源發(fā)出的光到達(dá)X棱鏡；所述第二光源發(fā)出的光到達(dá)X棱鏡；x棱鏡進(jìn)行合光處理后輸出白光。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一個(gè)熒光粉輪，該熒光粉輪上分段涂覆有不同發(fā)射光譜的熒光粉并且該熒光粉輪上留有空白部分，所述第二光源發(fā)出的光照射到處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的該熒光粉輪上；在所述第二光源發(fā)出的光照射在該熒光粉輪上的熒光粉上時(shí)，熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，在所述第二光源發(fā)出的光照射在該熒光粉輪上的空白部分時(shí)，該熒光粉輪透射出所述第二光源發(fā)出的光。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置包括兩個(gè)熒光粉輪和兩個(gè)不同波段的第二光源；一個(gè)熒光粉輪上涂覆有一種發(fā)射光譜的熒光粉，另一個(gè)熒光粉輪上涂覆有另一種發(fā)射光譜的熒光粉；一個(gè)第二光源照射到一個(gè)熒光粉輪上，另一個(gè)第二光源照射到另一個(gè)熒光粉輪上；兩個(gè)熒光粉輪中的一個(gè)熒光粉輪上留有空白部分或者該兩個(gè)熒光粉輪上均留有空白部分； 在第二光源發(fā)出的光照射在熒光粉輪上的熒光粉上時(shí)，熒光粉發(fā)出對應(yīng)波長的光，在第二光源發(fā)出的光照射在熒光粉輪上的空白部分時(shí)，該熒光粉輪透射出第二光源發(fā)出的光。
11.如權(quán)利要求3、4、6、7、8中任一所述的裝置，其特征在于，所述準(zhǔn)直單元包括折射透鏡組和/或反射透鏡組。
12.如權(quán)利要求1-11中任一所述的裝置，其特征在于，所述熒光粉輪為環(huán)形結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求1-12中任一所述的裝置，其特征在于，所述第一光源為紅光光源，所述第二光源為藍(lán)光光源；所述熒光粉為綠色熒光粉。
14.一種投影儀，其特征在于，該投影儀包括如權(quán)利要求1-13中任一所述的光源裝置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種光源裝置和投影儀，涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，用于提高投影顯示產(chǎn)品輸出光源的亮度，減小投影顯示產(chǎn)品的整機(jī)體積。該光源裝置包括第一光源、第二光源、能出射至少兩種顏色的光的熒光粉輪和合光鏡；其中，所述熒光粉輪上涂覆有熒光粉，所述熒光粉在激發(fā)光的照射下發(fā)出對應(yīng)波長的光；所述第一光源發(fā)出的光到達(dá)所述合光鏡、所述第二光源發(fā)出的光到達(dá)所述合光鏡、所述熒光粉發(fā)出的光到達(dá)所述合光鏡后，所述合光鏡輸出白光。采用本發(fā)明，能夠提高投影顯示產(chǎn)品輸出的光源質(zhì)量，減小投影顯示產(chǎn)品的整機(jī)體積。
文檔編號G03B21/20GK103186019SQ20111044519
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者閆國楓, 趙飛, 田有良, 李巍, 陳昱 申請人:海信集團(tuán)有限公司