用于投影設備的光源及包括其的投影設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及投影技術領域，尤其涉及一種用于投影設備的光源及包括其的投影設備。
【背景技術】
[0002]近些年投影機、投影電視等發展迅猛，市場看好。商務用投影機正向著小型、輕量、高效的方向發展。投影電視以其高清晰度、大屏等優勢，正得到世界各大家電企業的大力發展。專業人士預測，隨著產品的普及和成本的下降，投影電視將成為家庭用大屏幕電視的主流。被動發光投影機、投影電視的關鍵部件一光源，也受到相關行業的極大重視。
[0003]激光光源主要指利用激發態粒子在受激輻射作用下發光的電光源。是一種相干光源。自從I960年美國的T.H.梅曼制成紅寶石激光器以來，各類激光光源的品種已達數百種，輸出波長范圍從短波紫外直到遠紅外。激光光源可按其工作物質(也稱激活物質)分為固體激光源(晶體和釹玻璃)、氣體激光源(包括原子、離子、分子、準分子)、液體激光源(包括有機染料、無機液體、螯合物)和半導體激光源4種類型。
[0004]激光光源通常包括工作物質、泵浦激勵源和諧振腔等。工作物質中的粒子(分子、原子或離子)在泵浦激勵源的作用下，被激勵到高能級的激發態，造成高能級激發態上的粒子數多于低能級激發態上的粒子數，即形成粒子數反轉。粒子從高能級躍遷到低能級時，就產生光子，如果光子在諧振腔反射鏡的作用下，返回到工作物質而誘發出同樣性質的躍遷，則產生同頻率、同方向、同相位的輻射。如此靠諧振腔的反饋放大循環下去,往返振蕩,輻射不斷增強，最終即形成強大的激光束輸出。
[0005]現有技術中的用于投影設備的光源僅是將三原色紅、綠、藍三色的發光二極管光源所發出的光線組合以形成白光。然而，由于發光二級管的發光效率有限，一些波長的光線的發光效率較低，導致合成的光中一些顏色比例不足，因此現有技術中的用于投影設備的光源的顏色指標并未達到數字電影倡導聯盟(DCI)的要求。
【發明內容】
[0006]對此，本發明對現有技術中的用于投影設備的光源進行了改進，提出了一種用于投影設備的光源，提升了光源的顏色特性，達到了 DCI的指標要求，使得根據本發明的光源可以進入電影院替換傳統光源。
[0007]本發明提出了一種用于投影設備的光源，包括:藍光光源，發出藍色光；紅光光源，發出紅色光；波長轉換層，具有能夠在所述藍色光激發下發出綠色光的波長轉換材料；分光合光組件，引導部分藍色光激發所述波長轉換材料產生綠色光，并將剩余部分的藍色光、所述紅光光源發出的紅色光以及所述波長轉換層所發出的綠色光合光產生白光。如此可以產生投影設備所需的白光。
[0008]優選地,所述藍光光源包括發出第一波長藍色光的第一藍光光源，還包括發出第二波長藍色光的第二藍光光源，所述第一波長藍色光中的至少一部分用于激發所述波長轉換材料，所述第二波長藍色光中的至少一部分用于合成白光。
[0009]優選地，所述第一波長藍色光的波長處于440nm?450nm的范圍內，所述第二波長藍色光的波長處于455nm?470nm的范圍內。這是為了得到最為標準的白光，彌補由于技術限制而造成的一些波長的光線的強度不足。
[0010]進一步優選地，所述第一波長藍色光的波長為445nm，所述第二波長藍色光的波長為462nm。波長為462nm的光能夠有效提升藍光的顏色指標。
[0011]由此可見，第一波長藍色光的波長選擇最有利于激發波長轉換材料以得到綠光，提升了光能的利用率，并且能夠得到符合標準的綠光顏色指標；而第二波長藍色光的波長選擇有效提升了藍光的顏色指標。
[0012]優選地，所述第一藍光光源包括激光光源，所述第二藍光光源和所述紅光光源包括激光光源或者發光二極管。激光的波長范圍較窄而且顏色的純度高，從而可以極大地提升光源的顏色特性。
[0013]優選地，所述藍光光源和所述紅光光源集成為截頭矩形的光源陣列，且所述紅光光源位于所述光源陣列的四個邊角上。
[0014]優選地，所述第二藍光光源和所述紅光光源位于所述光源陣列的四個邊角上，而所述第一藍光光源位于所述光源陣列的其余部分。然而，陣列也可以采用其它的排布方式，只要能夠達到本發明的目的。
[0015]這樣設置式因為第二藍光光源所發出的第二波長藍色光和紅光光源所發出的紅色光作用一致，都用于作為合成白光的原色光，它們的后續光路可以合并；而第二藍光光源所發出的第一波長藍色光的波長主要用于激發波長轉換材料以得到綠光，需要不同的光路將其引導至波長轉換層。將相同功能、相同光路的光線的光源排布在相近的位置處，是為了結合其光路設計(下面將詳細介紹)達到最優化的光源布局。優選地，所述光源還包括將所述藍色光和紅色光匯聚成一束光的匯聚組件，所述匯聚組件包括設置在所述藍光光源和所述紅光光源前方的反射機構、位于所述反射機構焦點處的勻光兀件。
[0016]優選地，所述勻光元件的出口設置有消相干膜片。
[0017]優選地，所述分光合光組件包括將部分藍色光從所述藍色光中分離出來的第一膜片，還包括引導分離出來的所述部分藍色光激發所述波長轉換材料并將產生的綠色光引導至出光口的第二膜片，以及將所述剩余的藍色光和所述紅色光反射至所述綠色光光路上并與之合光的合光兀件。
[0018]優選地，所述合光元件包括將所述剩余的藍色光和所述紅色光反射至與所述綠色光光路有交點的光路的反射鏡，還包括設置在所述綠色光光路上、透射綠色光反射藍色光和紅色光的第三膜片，經反射后的所述剩余的藍色光和所述紅色光與所述綠色光合光。
[0019]優選地，所述合光元件包括將所述綠色光投射至與所述剩余的藍色光和所述紅色光的光路有交點的光路的反射鏡，還包括設置在所述剩余的藍色光和所述紅色光的光路上、透射藍色光和紅色光并反射綠色光的第三膜片，經反射后的所述綠色光與所述剩余的藍色光和所述紅色光合光。
[0020]優選地，所述第一膜片、第二膜片、第三膜片和反射鏡各元件中，至少其中相鄰兩元件之間設有中繼透鏡。中繼透鏡可以聚焦離散的光線，增強光能的利用率，在光路系統中將光線的損耗最小化，
[0021]優選地，所述第一膜片的透光率如下設置，使得波長430nm-455nm范圍內的光波能夠透過，其余波長范圍內的光波無法透過。
[0022]可以通過調節第一膜片在430nm-455nm范圍內的透光度,來調節用于激發波長轉換材料的藍光，和用于合成白光的藍光二者之間的比例。這可以根據不同的需求進行調節，當需要增加綠光強度時，可以增大該透光度，當需要增加藍光強度時，可以減小該透光度。
[0023]優選地，所述第二膜片的透光率如下設置，使得波長490nm以下范圍內的光波能夠透過，其余波長范圍內的光波無法透過。
[0024]優選地，所述第三膜片的透光率如下設置，使得波長490nm-625nm范圍內的光波能夠透過，其余波長范圍內的光波無法透過。
[0025]本發明還提出了一種投影設備，其包括根據本發明的光源。
[0026]本發明采用激光和通過激光所激發的熒光粉所發出的光線相互組合(例如在進一步優選的實施例中，采用了紅激光、藍激光和藍激光激發綠色熒光粉所發出的綠光)從而產生白光的方式，由于激光的波長范圍較窄而且顏色的純度高，能夠高效率的激發波長轉換材料，從而可以極大地提升光源的顏色特性，達到DCI的指標要求，使得根據本發明的光源可以進入電影院替換傳統光源。
[0027]上述技術特征可以各種技術上可行的方式組合以產生新的實施方案，只要能夠實現本發明的目的。
【附圖說明】
[0028]在下文中將基于僅為非限定性的實施例并參考附圖來對本發明進