一种光源系统及投影装置的制作方法

本技术涉及投影装置，特别是涉及一种光源系统及投影装置。

背景技术：

1、在投影显示领域，由于采用发光二极管(led)使得光束比较大，无法实现高亮度，也无法满足动态色域范围；而采用红激光，红激光一方面比较贵，另一方面存在严重散斑问题；无论是单一采用激光还是led都无法完美解决亮度和散斑的问题。

2、为了解决上述问题，一种现有技术是将红led光和红激光合光，但是红激光和红led光共同使用，红激光和红led通过使用合光元件将两束光的主光轴重合并合成一束光，由于红led光的光束大，红激光的光束小，导致投影时，中心光束光密度大，边缘光束密度小，导致红光中心亮两边暗，对于高精密的投影显示设备来说，这将严重影响显示效果。

3、为了解决亮度和散斑的问题，出现了各种各样的技术方案，例如公开号为cn219302865u的专利，用红激光和红led进行波长合光。该技术方案参阅图1所示，第一激光光源110包括第一激光器111和第一匀光元件113。第一激光器111发出红色激光经反射元件112反射至第一匀光元件113，第一匀光元件113可为扩散元件，在经过第一匀光元件113扩散后，然后经第一扩束元件114至合光元件140；第二激光光源120包括第二激光器121和第二匀光元件122，第二激光器121发出蓝色激光，依次经过第二匀光元件122和第二扩束元件123至合光元件140，led光源130发出红色led光，经过透镜后到达合光元件140。所述红色激光、蓝色激光光和led光经过合光元件140合光后，形成一束光在透镜150处聚焦。该技术方案，虽然解决了光亮度的问题，但同样存在光束不均匀的问题，led光束的一半是和红色激光的合光，一半是和蓝色激光的合光。因此，同样存在光分布不均匀的问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术红激光和红led光合光之后光分布不均匀，比如红光中心亮两边暗的缺陷，本实用新型提供一种光源系统及投影装置，本实用新型能够有效解决红光亮度不足、红激光和红led光合光之后光均匀性问题，实现光源系统出射光亮度更高的同时，能够使得光更加均匀。

2、第一方面，本实用新型提供了一种光源系统，包括红色激光光源、红色led光源和合光元件，所述红色激光光源和所述红色led光源分别位于所述合光元件的两侧，所述红色激光光源用于发出红激光，所述红色led光源用于发出红led光；第一散射元件，所述第一散射元件设置在所述红色激光光源的光路上，用于对所述红激光进行散射；扩束元件，设置在所述第一散射元件之后，用于扩大从所述第一散射元件出射的所述红激光的光束的光斑面积；所述红激光的主波长和所述红led光的主波长不同，经过所述扩束元件之后的所述红激光和所述红led光通过所述合光元件进行波长合光；所述红激光的主光轴和所述红led光的主光轴在所述合光元件上的位置近似重合。

3、第二方面，本实用新型提供了一种投影装置，包括如上所述的光源系统。

4、与现有技术相比，本实用新型包括如下有益效果：光源系统、投影装置通过设置红色激光光源、红色led光源和合光元件，所述红色激光光源和所述红色led光源分别位于所述合光元件的两侧，所述红色激光光源用于发出红激光，所述红色led光源用于发出红led光；第一散射元件，所述第一散射元件设置在所述红色激光光源的光路上，用于对所述红激光进行散射；扩束元件，设置在所述第一散射元件之后，用于扩大从所述第一散射元件出射的所述红激光的光束的光斑面积；所述红激光的主波长和所述红led光的主波长不同，经过所述扩束元件之后的所述红激光和所述红led光通过所述合光元件进行波长合光；所述红激光的主光轴和所述红led光的主光轴在所述合光元件上的位置近似重合。通过设置第一散射元件对红激光进行扩散，并通过扩束元件扩大所述红激光的光束的光斑面积，根据红激光和红led光的主波长不同来进行波长合光，设置红激光的主光轴和红led光的主光轴在合光元件上的位置近似重合，使得光源系统以及投影装置能够解决红光亮度不足、红激光和红led光合光之后光分布不均匀，比如红光中心亮两边暗的问题，并能够使得光源系统的出射光更加均匀、提高了红光的亮度、提高图像显示的色域范围、并能够提高光利用率、减少光损失。

技术特征：

1.一种光源系统，其特征在于，包括红色激光光源、红色led光源和合光元件，所述红色激光光源和所述红色led光源分别位于所述合光元件的两侧，所述红色激光光源用于发出红激光，所述红色led光源用于发出红led光；

2.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述红激光经过所述第一散射元件和所述扩束元件到达所述合光元件上形成红激光的光斑，所述红led光在所述合光元件上形成红led光的光斑，所述红激光的光斑和所述红led光的光斑重合率在90％以上。

3.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述红激光到所述合光元件的距离与红led光到所述合光元件的距离相等。

4.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述红激光的主光轴和所述红led光的主光轴近似垂直设置。

5.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述合光元件为分光滤光片，所述合光元件和所述红激光的主光轴呈45度角度设置，所述合光元件和所述红led光的主光轴呈45度角度设置，所述合光元件用于透射所述红激光和反射所述红led光。

6.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述红激光的主波长大于635nm，所述红激光的波长范围在636nm-645nm之间。

7.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述红色led光源至少包括两个红led芯片，所述红led光的主波长在608nm-618nm之间，所述红led光的波长范围在570nm-680nm之间。

8.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，还包括第一透镜、第二透镜、第三透镜，所述第一透镜和所述第二透镜依次设置在所述红色led光源的光路上，用于将所述红led光引导至所述合光元件，所述第三透镜设置在所述扩束元件之后，用于将经过所述扩束元件之后的所述红激光收集至所述合光元件。

9.根据权利要求8所述的光源系统，其特征在于，所述第三透镜比所述第一透镜和所述第二透镜的体积小，所述第三透镜和所述扩束元件之间的距离小于所述第二透镜和所述第一透镜之间的距离。

10.根据权利要求9所述的光源系统，其特征在于，还包括第二散射元件，所述第二散射元件设置在所述第三透镜之后，用于对经过所述第三透镜的所述红激光进行散射，所述红激光的光斑和所述红led光的光斑在所述合光元件上的大小近似。

11.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述红色激光光源和所述红色led光源的电源控制开关同时开启或只开其中之一。

12.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，驱动所述红色激光光源的电流设置为预设的额定电流，驱动所述红色led光源的电流为所述额定电流的30％。

13.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述合光元件为分光滤光片，所述分光滤光片透射所述红led光，反射所述红激光。

14.一种投影装置，其特征在于，包括权利要求1-13中任一项所述的光源系统。

技术总结本技术保护一种光源系统及投影装置，包括红色激光光源、红色LED光源和合光元件，所述红色激光光源和所述红色LED光源分别位于所述合光元件的两侧，所述红色激光光源用于发出红激光，所述红色LED光源用于发出红LED光；第一散射元件，所述第一散射元件设置在所述红色激光光源的光路上，用于对所述红激光进行散射；扩束元件，设置在所述第一散射元件之后，用于扩大从所述第一散射元件出射的所述红激光的光束的光斑面积；所述红激光的主波长和所述红LED光的主波长不同，经过所述扩束元件之后的所述红激光和所述红LED光通过所述合光元件进行波长合光；所述红激光的主光轴和所述红LED光的主光轴在所述合光元件上的位置近似重合。技术研发人员：陈红运,李屹受保护的技术使用者：深圳光峰科技股份有限公司技术研发日：20230921技术公布日：2024/6/11