光源系統和投影儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光源系統領域，具體而言，涉及一種光源系統和投影儀。
【背景技術】
[0002]目前投影機中使用的白光光源主要是UHP(Ultra High Pressure，超高壓汞燈)燈泡，它亮度很高，但是壽命僅有3000小時，而且換燈的價格昂貴，所以不能滿足長期使用的需求。
[0003]近年來，隨著半導體光源技術的發展，采用半導體光源來代替UHP燈泡是一個重要的技術發展方向。如圖1為現有技術的光源系統，激光光源101作為激發光源，激發光入射到反射式熒光輪102上，該熒光輪的結構如圖2所示，在一個圓環上有不同顏色的熒光材料。激發光入射到熒光輪102的熒光材料上，可以產生受激光，受激光經熒光輪102反射后，散射到反光碗103上，再會聚到勻光裝置104上，從勻光裝置104出射后，入射到色輪105上，該色輪105設置成與熒光輪同顏色同扇區的反光碗如圖2所示，此濾波片可將入射的光進行濾波，可得到設計的顏色。再入射到透鏡或透鏡組107，經透鏡107后入射到TIR透鏡108,先經TIR透鏡108反射,入射到數字鏡像器件(Digital Micromirror Device,簡稱DMD) 109上，經DMD109進行調制后返回到TIR108，再透射出TIR108，最后入射到投影鏡頭110。上述的熒光輪102和色輪105—同安裝于驅動旋轉裝置106上，可實現同時旋轉。
[0004]發明人發現，上述光源系統，通過驅動裝置驅動熒光輪和色輪轉動產生不同顏色的交替變化，采用發光效率高的激光作為光源，且激光的光學擴展量小，大大提高了能效。但是，現有技術中光源系統中受激光路徑較長，各個光學元件之間的結構不緊湊，造成光源系統占用空間較大。
[0005]針對現有技術中光源系統的結構不緊湊導致占用空間較大的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【發明內容】
[0006]本發明的主要目的在于提供一種光源系統和投影儀，以解決現有技術中光源系統的結構不緊湊導致占用空間較大的問題。
[0007]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種光源系統。根據本發明的光源系統包括:波長轉換裝置、濾光裝置和勻光裝置，所述波長轉換裝置包括至少兩個熒光區，其中，所述至少兩個熒光區中設置有波長轉換材料，所述波長轉換材料用于接收激發光并產生受激光，不同熒光區中設置有不同的波長轉換材料，不同波長轉換材料產生的受激光的波長覆蓋范圍不同；所述濾光裝置具有沿所述受激光的出射光路方向依次排列的N個光處理膜，所述光處理膜與所述波長轉換裝置中的熒光區為一一對應關系，每個所述光處理膜反射所述波長轉換裝置中與其對應的熒光區產生的受激光至所述勻光裝置，且所述N個光處理膜中的前N-1個光處理膜透射所述波長轉換裝置中與所述光處理膜不對應的熒光區產生的受激光，其中，N最小為所述波長轉換裝置包括的熒光區的個數，所述光處理膜為曲面膜。
[0008]進一步地，所述光處理膜具有對稱軸，其中，所述光處理膜對應的熒光區與所述勻光裝置相對于所述對稱軸對稱設置。
[0009]進一步地，所述光源系統還包括:至少兩個用于出射激發光的光源，每個光源對應所述波長轉換裝置中的一個熒光區，不同光源對應不同的熒光區；其中，所述至少兩個光源中每個光源出射的激發光的波長覆蓋范圍相同、部分相同或者完全不同。
[0010]進一步地，所述波長轉換裝置為反射式波長轉換裝置，所述N個光處理膜均為濾光膜，所述濾光裝置還包括:M個增透膜，一個增透膜對應一種波長覆蓋范圍的激發光，不同增透膜對應不同波長覆蓋范圍的激發光，每個增透膜用于將所述光源出射的與其對應的波長覆蓋范圍的激發光導向所述波長轉換裝置的對應熒光區；其中，M最小為所述光源出射的激發光中具有不同波長覆蓋范圍的激發光的個數，所述增透膜為曲面膜。
[0011]進一步地,所述濾光裝置包括至少((N+M)/2)個反光碗,所述至少((N+M)/2)個反光碗中的每個反光碗均具有兩個表面，N個所述濾光膜和所述M個增透膜設置于所述至少((N+M)/2)個反光碗的表面，且每個表面至多設置一個濾光膜或者一個增透膜。
[0012]進一步地，當M大于或者等于2時，所述M個增透膜分別設置在不同反光碗的表面上。
[0013]進一步地，所述波長轉換裝置包括3個熒光區，所述至少兩個光源出射的激發光具有相同波長覆蓋范圍，所述濾光裝置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗和第二反光碗，其中:所述第一反光碗的兩個表面均鍛制濾光膜，所述第二反光碗的其中一個表面鍍制濾光膜，另一個面鍍制增透膜；或者，所述第一反光碗的其中一個表面鍍制濾光膜，另一個表面鍍制增透膜，所述第二反光碗的兩個表面均鍍制濾光膜，其中，所述第一反光碗和所述第二反光碗的碗口均處于所述波長轉換裝置的表面所在的平面。
[0014]進一步地，所述波長轉換裝置包括3個熒光區，所述至少兩個光源出射的激發光具有相同波長覆蓋范圍，所述濾光裝置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗，其中:所述第一反光碗的其中一個表面鍛制濾光膜，另一個表面鍍制增透膜；所述第二反光碗的其中一個表面鍍制濾光膜，另一個表面鍍制增透膜；所述第三反光碗的其中一個表面鍍制濾光膜，另一個表面鍍制增透膜，其中，所述第一反光碗、所述第二反光碗和所述第三反光碗的碗口均處于所述波長轉換裝置表面所在的平面上。
[0015]進一步地，當所述波長轉換裝置為透射式波長轉換裝置時，所述N個光處理膜中的前N-1個光處理膜為濾光膜，剩余一個光處理膜為濾光膜或者反射膜。
[0016]進一步地，所述濾光裝置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的至少(N/2)個反光碗,所述至少(N/2)個反光碗中的每個反光碗均具有兩個表面，N-1個所述濾光膜和所述反射膜設置在所述至少(N/2)個反光碗的各表面，且每個表面至多設置一個濾光膜或者一個反射膜，且所述反射膜設置在沿所述受激光的出射光路方向上所有濾光膜所在表面的下游表面。
[0017]進一步地，所述波長轉換裝置包括3個熒光區，所述至少兩個光源出射的激發光具有相同波長覆蓋范圍，所述濾光裝置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗和第二反光碗，其中:所述第一反光碗的兩個表面均鍛制濾光膜，所述第二反光碗的任意一個表面鍍制反射膜；或者，所述第一反光碗的其中一個表面鍍制濾光膜，另一個表面鍍制增透膜，所述第二反光碗的內表面鍍制濾光膜，所述第二反光碗的外表面鍍制反射膜。
[0018]進一步地，所述波長轉換裝置包括3個熒光區，所述至少兩個光源出射的激發光具有相同波長覆蓋范圍，所述濾光裝置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗，其中:所述第一反光碗的其中一個表面鍛制濾光膜，另一個表面鍍制增透膜；所述第二反光碗的其中一個表面鍍制濾光膜，另一個表面鍍制增透膜；所述第三反光碗的任意一個表面鍛制反射膜。
[0019]為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供了一種投影儀。該投影儀包括上述任意一種光源系統。
[0020]通過本發明，采用波長轉換裝置、濾光裝置和勻光裝置，波長轉換裝置包括至少兩個熒光區，其中，至少兩個熒光區中設置有波長轉換材料，波長轉換材料用于接收激發光并產生受激光，不同熒光區中設置有不同的波長轉換材料，不同波長轉換材料產生的受激光的波長覆蓋范圍不同；濾光裝置具有沿受激光的出射光路方向依次排列的N個光處理膜，光處理膜與波長轉換裝置中的熒光區為一一對應關系，每個光處理膜反射波長轉換裝置中與其對應的熒光區產生的受激光至勻光裝置，且N個光處理膜中的前N-1個光處理膜透射波長轉換裝置中與光處理膜不對應的熒光區產生的受激光，其中，N最小為波長轉換裝置包括的熒光區的個數，光處理膜為曲面膜。利用波長轉換裝置得到多個波長覆蓋范圍的受激光，濾光裝置中的光處理膜片分別處理不同波長覆蓋范圍的受激光，使得光處理膜既能過濾不同波長覆蓋范圍的受激光，還能將過濾得到的受激光反射至勻光裝置，避免了復雜的光路，另外，由于光處理膜為曲面膜，可以收集由波長轉換裝置反射的受激光，并將受激光反射至勻光裝置，解決了現有技術中現有技術中光源系統的結構不緊湊導致占用空間較大的問題，進而達到了縮小光源系統占用空間的效果。
【附圖說明】
[0021]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1是根據現有技術的光源系統的示意圖；
[0023]圖2是根據現有技術的光源系統中熒光輪的示意圖；
[0024]圖3是根據本發明第一實施例的光源系統的示意圖；
[0025]圖4是根據本發明實施例的光源系統中波長轉換裝置的示意圖；
[0026]圖5是根據本發明實施例的光源系統中又一波長轉換裝置的示意圖；
[0027]圖6是根據本發明第二實施例的光源系統的示意圖；
[0028]圖7是根據本發明優選實施例的光源系