一种光源系统的制作方法

本发明涉及投影光学系统，尤其涉及一种光源系统。

背景技术：

1、激光光源是投影仪常用的光源类型，有着亮度高，色域广，图像鲜明等优势，其劣势在于相干度高的激光在投影表面反射将产生散斑现象，影响观感。利用短波长激光激发荧光，然后将荧光与三色激光合光是一种常用技术手段，可以补充亮度，降低激光散斑。但现有投影仪所采用的光源系统合光结构复杂，光路较长，占用体积大，影响合光效率。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种光源系统，解决目前技术中的光源系统合光结构复杂，光路较长，占用体积大的问题。

2、为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种光源系统，包括光源部一、光源部二、波长转换组件以及合光组件，所述合光组件包括若干个光学界面，所述光学界面沿一中心点的周向间隔分布，所述光学界面的表面方向沿着径向，各光学界面分别具有不同的透反射特性，所述光源部一发出的光由所述合光组件引导至合光出射方向，所述波长转换组件由光源部二照射以激发产生辐射荧光，所述辐射荧光由所述合光组件引导至合光出射方向。本发明所述的光源系统所采用的合光组件的光学界面集中而有序分布，结构紧凑，占用空间小，光路短，在有限的空间内利用合光组件的各光学界面对光进行透射和/或反射以实现分光以及合光，最终得到需要的合光光束，使得整个光源系统结构精简，减小占用体积，满足小型化发展的需求。

4、进一步的，所述合光组件包括沿中心点的周向依次间隔一定预设角度分布的光学界面一、光学界面二和光学界面三，所述光源部一发出的光倾斜入射光学界面二，所述光源部一发出的光通过所述光学界面二引导至光学界面一，所述光学界面一透射所述光源部一发出的光至合光出射方向，所述波长转换组件激发产生的辐射荧光由光学界面一和光学界面三反射至合光出射方向。结构精简、占用空间小，光路短，只需三个光学界面即可满足分光和合光的需求，既实现荧光激发以产生宽波段的辐射荧光，又实现窄波段的用于合光补充的光与宽波段的辐射荧光有效合光，提高合光效率，提高出光亮度，降低散斑状况，三个光学界面的透反射特性可以根据具体的光路结构布局进行设计，灵活满足各种不同的需求。

5、进一步的，所述光源部二发出的光倾斜入射光学界面二，所述光源部二发出的光全部或者一部分通过所述光学界面二引导至光学界面三，所述光学界面三透射所述光源部二发出的光至所述波长转换组件。合光组件既用于将光源部二发出的光引导至波长转换组件进行荧光激发，也用于将辐射荧光与光源部一发出的进行合光，合光组件具备多重功能，集成度高，占用体积小。

6、进一步的，所述合光组件与波长转换组件之间设置有准直透镜组，光源部二发出的光离轴入射所述准直透镜组，所述波长转换组件动态活动，所述波长转换组件上设置有沿圆周方向分布的波长转换区和反射区，被所述波长转换组件的反射区反射而出的光源部二的光从所述准直透镜组离轴反向出射，从所述准直透镜组出射的光源部二的光由所述合光组件反射引导至合光出射方向。由于光源部二发出的光离轴入射准直透镜组，从而从准直透镜组出射到波长转换组件上的光是倾斜于反射区的，进而被反射区反射而出的光源部二的光也是倾斜的入射到准直透镜组中，经过准直透镜组的准直作用后，从准直透镜组反向出射的光源部二的光也是离轴的，并且相对于原本入射到准直透镜组的光源部二发出的光是发生了平移的，也就是被反射区反射而出的光源部二的光并不会沿原路返回到光源部二处，而是沿着新的光路进行传播，实现了光路的分离，进而被反射区反射而出的光源部二的光可以被有效利用以汇入合光光束中，简言之，被反射区反射而出的光源部二的光是合光光束的组成部分，从而光源部二发出的光一部分用于激发产生辐射荧光，而另一部分用于合光输出，光源部二发出的光起到了双重作用。

7、进一步的，所述光源部二发出的光射向所述合光组件，所述光源部二发出的光中全部或者一部分由所述合光组件引导至波长转换组件以激发产生辐射荧光。合光组件起到多重作用，集成度高，占用体积小。

8、进一步的，所述光源部一包括子光源一、子光源二以及分光扩束组件，所述分光扩束组件包括分光器件一和分光器件二，所述分光器件一包括至少两个分光界面一，各分光界面一对所述子光源二发出的光分别具有不同的反射率，子光源一发出的光依次经过所述分光界面一以分光出若干路的子光线一，所述分光器件二包括至少两个分光界面二，各分光界面二对所述子光源二发出的光分别具有不同的反射率，子光源二发出的光依次经过所述分光界面二以分光出若干路的子光线二，所述子光线一与子光线二合光出射。子光源一与子光源二发出的光先通过分光的方式分出多路以实现扩束，然后子光源一与子光源二发出的光再进行合光，提高合光充分性和均匀性，从而提高光源部一的出光均匀性，并且，子光源一与子光源二通常可以采用窄波段的激光光源，其波段范围窄、发散角小，而波长转换组件产生的辐射荧光的波段范围大、发散角大，两者直接合光较为困难，合光均匀性差，从而先将子光源一与子光源二发出的光进行有效扩束匀光，使得光源部一发出的光能更高效、充分、均匀的与波长转换组件产生的辐射荧光进行合光，提高合光的效率，提高出光均匀性和质量。

9、进一步的，所述子光线一射向所述分光器件二，所述分光界面二透射所述子光源二发出的光以使子光线一与子光线二合光出射。集成度高，分光界面二起到双重作用，分光界面二既用于将子光源二发出的光分光为多路以进行扩束，也用于使子光线一与子光线二进行合光，减小部件数量，减小占用体积，有利于装配，减小实施成本。

10、进一步的，所述分光扩束组件还包括微透镜阵列，所述微透镜阵列设置在所述子光线一从所述分光器件一至分光器件二的光路上，和/或所述微透镜阵列设置在分光器件二的出射光路上。利用微透镜阵列对子光线一进行匀光处理，能使得子光线一与子光线二更加充分而均匀的进行合光，并且能够用于消散，降低投影时的散斑状况。

11、进一步的，所述分光扩束组件还包括消散元件，所述消散元件设置在子光线一与子光线二的合光出射光路上。利用消散元件对子光线一与子光线二的合光进一步的进行消散处理，从而降低投影时的散斑状况。

12、进一步的，所述消散元件为动态活动的扩散片或者微透镜，消散的手段包括扩散处理或者匀光处理，降低出光的相干性，从而有效的降低散斑状况。

13、进一步的，所述分光器件一包括至少一片透光平片，所述透光平片的两侧表面镀膜以构成所述分光界面一，所述分光器件二包括至少一片透光平片，所述透光平片的两侧表面镀膜以构成所述分光界面二。结构简单、紧凑，占用空间小，易于实施，通过镀膜可方便的控制各分光界面的透反射特性，从而灵活的满足需求。

14、进一步的，所述光源部一与光源部二集成为一体以同向出光，集成度高，占用体积小。

15、进一步的，所述光源部一发出的光中包含有与光源部二发出的光同色但波长不同的光，对与光源部二发出的光同颜色的光进行有效合光补充，提高该种颜色光的出光亮度，提升颜色鲜艳性，降低相干性，有利于消除散斑，提升投影画面质量。

16、与现有技术相比，本发明优点在于：

17、本发明所述的光源系统采用的合光组件的光学界面集中有序分布，结构精简、紧凑，占用空间小，光路短，在有限的空间内进行分光和合光，实现小体积高效率的合光照明，降低散斑，提升出光质量，有利于提升投影画面质量。