本實(shí)用新型涉及投影顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種數(shù)字光處理投影顯示系統(tǒng)及其具有的光源裝置。

背景技術(shù)：

在數(shù)字光處理(Digital Light Processing,即DLP)投影顯示系統(tǒng)中，目前常用的光源是燈泡、LED和激光熒光粉。其中，燈泡中的高壓汞燈在投影顯示上的亮度和色域等方面均無優(yōu)勢(shì)，并且高壓汞燈的使用并不符合環(huán)保要求，屬于即將淘汰的產(chǎn)品；而常用于電影放映機(jī)的氙燈應(yīng)用在投影顯示系統(tǒng)時(shí)，雖然氙燈的亮度可以上去，但是，氙燈的能效低、壽命短、色域小，這些是其明顯的缺點(diǎn)；LED則存在亮度局限的瓶頸，其無法應(yīng)用于高亮度的投影顯示系統(tǒng)中作為光源；對(duì)于激光熒光粉技術(shù)，因?yàn)閮H僅用了藍(lán)色激光，基色中的紅色和綠色都是被激發(fā)的熒光，且熒光粉的光轉(zhuǎn)換效率有限，存在亮度低、色域小的缺點(diǎn)。綜合上述針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中投影顯示系統(tǒng)中所應(yīng)用的光源，這些光源的效能、亮度、色域等方面均無法滿足日益發(fā)展的投影顯示系統(tǒng)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種數(shù)字光處理投影顯示系統(tǒng)及其具有的光源裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中投影顯示系統(tǒng)所應(yīng)用的光源的效能、亮度、色域等方面均無法滿足要求的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：提供一種光源裝置，包括：基色光源；匯聚調(diào)節(jié)模組，匯聚調(diào)節(jié)模組設(shè)置在基色光源的光路上，基色光源射出的光線經(jīng)匯聚調(diào)節(jié)模組調(diào)節(jié)后呈匯聚狀態(tài)出射；出光光棒，出光光棒設(shè)置在匯聚調(diào)節(jié)模組的下游位置，且經(jīng)匯聚調(diào)節(jié)模組出射的光線照射至出光光棒的第一端，并由出光光棒傳導(dǎo)光線從其第二端射出。

本實(shí)用新型中，基色光源在匯聚調(diào)節(jié)模組將光能量透射在出光光棒，然后由出光光棒將光導(dǎo)向出射作為顯像背光，從而提供光源的光強(qiáng)能量，使得光源裝置提供的光線能量能夠滿足投影顯示對(duì)光線亮度的要求，并且，通過基色光源直接射出光線進(jìn)行投影顯示的背光，由基色光源符合形成的光線的色域范圍寬，為投影顯示提供了豐富的色域范圍，使得所呈現(xiàn)的投影顯示圖像更加絢麗多彩。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的光源裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的光源裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的光源裝置的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的光源裝置的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的光源裝置的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型的光源裝置的可調(diào)透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。

在附圖中：

10、基色光源； 11、紅基色發(fā)光光源；

12、綠基色發(fā)光光源； 13、藍(lán)基色發(fā)光光源；

20、匯聚調(diào)節(jié)模組； 21、可調(diào)透鏡；

22、擴(kuò)散片； 30、出光光棒；

40、整形模組； 41、第一整形透鏡；

42、第二整形透鏡； 51、第一光路轉(zhuǎn)換鏡組；

52、第二光路轉(zhuǎn)換鏡組； 101、第一光源部；

102、第二光源部； 53、第三光路轉(zhuǎn)換鏡組；

531、第一轉(zhuǎn)換鏡； 532、第二轉(zhuǎn)換鏡；

54、光路反射轉(zhuǎn)換鏡； 551、第一調(diào)節(jié)鏡片；

552、第二調(diào)節(jié)鏡片； 553、第三調(diào)節(jié)鏡片；

561、第一反射調(diào)節(jié)鏡片； 562、第二反射調(diào)節(jié)鏡片；

57、X棱鏡； 211、第一透鏡腔；

212、第二透鏡腔； 213、第三透鏡腔；

214、注入口。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者間接在該另一個(gè)元件上。當(dāng)一個(gè)元件被稱為“連接于”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者間接連接至該另一個(gè)元件上。

還需要說明的是，本實(shí)施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對(duì)概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。

如圖1所示，本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的光源裝置包括基色光源10、匯聚調(diào)節(jié)模組20和出光光棒30，匯聚調(diào)節(jié)模組20設(shè)置在基色光源10的光路上，基色光源10射出的光線經(jīng)匯聚調(diào)節(jié)模組20調(diào)節(jié)后呈匯聚狀態(tài)出射，出光光棒30設(shè)置在匯聚調(diào)節(jié)模組20的下游位置，且經(jīng)匯聚調(diào)節(jié)模組20出射的光線照射至出光光棒30的第一端，并由出光光棒30傳導(dǎo)光線從其第二端射出。

應(yīng)用本實(shí)用新型的基色光源10在匯聚調(diào)節(jié)模組20將光能量透射在出光光棒30，然后由出光光棒30將光導(dǎo)向出射作為顯像背光，從而提供光源的光強(qiáng)能量，使得光源裝置提供的光線能量能夠滿足投影顯示對(duì)光線亮度的要求，并且，通過基色光源10直接射出光線進(jìn)行投影顯示的背光，由基色光源10符合形成的光線的色域范圍寬，為投影顯示提供了豐富的色域范圍，使得所呈現(xiàn)的投影顯示圖像更加絢麗多彩。

在本實(shí)施例中，匯聚調(diào)節(jié)模組20包括可調(diào)透鏡21和用于均勻光線的照明光斑的擴(kuò)散片22，可調(diào)透鏡21和擴(kuò)散片22沿光傳播方向依次設(shè)置，光線經(jīng)過可調(diào)透鏡21后匯聚照射在擴(kuò)散片22上，擴(kuò)散片22將光線照射至出光光棒30。實(shí)施例的擴(kuò)散片22可以使用透鏡陣列或者相位板作為替代。擴(kuò)散片22的發(fā)散角度對(duì)最終照射至出光光棒30的出光角度存在影響，因而通過設(shè)計(jì)擴(kuò)散片22能夠在一定程度上調(diào)節(jié)光線的出光角度。進(jìn)一步地，擴(kuò)散片22為靜止?fàn)顟B(tài)設(shè)置；或者，擴(kuò)散片22為繞其自身中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置；或者，擴(kuò)散片22為振動(dòng)狀態(tài)設(shè)置。通過對(duì)擴(kuò)散片22的工作狀態(tài)的設(shè)計(jì)，能夠更有效地實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散片22對(duì)光線進(jìn)行整理的效果，并且通過擴(kuò)散片22更優(yōu)化地調(diào)整出射光線的出射角度。優(yōu)選地，本實(shí)施例的擴(kuò)散片22為轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，并且通過馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)化勻場效果，減輕基色光源10的顯示光斑。

如圖1和圖6所示，該光源裝置的可調(diào)透鏡21成型有用于盛裝不同折射率液體的第一透鏡腔211、第二透鏡腔212和第三透鏡腔213，并且可調(diào)透鏡21上開有用于向第一透鏡腔211、第二透鏡腔212及第三透鏡腔213分別注入液體的液體注入口214?？烧{(diào)透鏡21的外殼的外圍曲率是固定的，然后在第一透鏡腔211、第二透鏡腔212和第三透鏡腔213內(nèi)注入不同折射率的液體，從而改變可調(diào)透鏡21的焦距，與擴(kuò)散片22相結(jié)合，進(jìn)一步優(yōu)化控制出光角度。當(dāng)然，也可以將可調(diào)透鏡21的透鏡腔設(shè)計(jì)為2個(gè)、4個(gè)、5個(gè)等等，從而配合不同數(shù)值孔徑的出光光棒30。該可調(diào)透鏡21的外殼可以是常用的光學(xué)玻璃或者光學(xué)塑料材料，如H-K9L，pmma等。在第一透鏡腔211、第二透鏡腔212和第三透鏡腔213中分別注入的不同折射率的液體中，例如水、甘油等，可以同時(shí)注入3個(gè)腔體內(nèi)，也可以注入其中的一個(gè)腔體或2個(gè)腔體內(nèi)，搭配不同的液體折射率，來實(shí)現(xiàn)最終需要的焦距。

在本實(shí)施例中，光源裝置還包括整形模組40，具體地，整形模組40包括第一整形透鏡41和第二整形透鏡42，第一整形透鏡41和第二整形透鏡42沿著光線傳播的路徑間隔地設(shè)置，第一整形透鏡41可以是雙凸透鏡或者平凸透鏡，第二整形透鏡42可以是雙凹透鏡也可以是平凹透鏡。優(yōu)選地，平凸透鏡和雙凹透鏡配合，或者平凹透鏡和雙凸透鏡配合，對(duì)光線進(jìn)行整形的效果最佳。整形模組40設(shè)置在基色光源10與匯聚調(diào)節(jié)模組20之間，基色光源10射出的光線經(jīng)過整形模組40之后平行射向匯聚調(diào)節(jié)模組20上。整形之后的光線是平行出射，也可以是微發(fā)散或者微匯聚出射。

如圖1所示，在本實(shí)施例中，基色光源10包括多個(gè)照射出紅色光線的紅基色發(fā)光光源11、多個(gè)照射出綠色光線的綠基色發(fā)光光源12和多個(gè)照射出藍(lán)色光線的藍(lán)基色發(fā)光光源13，多個(gè)紅基色發(fā)光光源11、多個(gè)綠基色發(fā)光光源12和多個(gè)藍(lán)基色發(fā)光光源13相互交替地呈一字型排列，光源裝置還包括第一光路轉(zhuǎn)換鏡組51，第一光路轉(zhuǎn)換鏡組51設(shè)置在基色光源10與整形模組40之間，且第一光路轉(zhuǎn)換鏡組51中的各個(gè)反射鏡片的反射面與基色光源10的各個(gè)發(fā)光光源相對(duì)設(shè)置以將基色光源10所射出的基色光線反射至整形模組40，然后整形模組40將光線導(dǎo)向照射至出光光棒30進(jìn)行導(dǎo)向出射。在本實(shí)施例中，第一光路轉(zhuǎn)換鏡組51中的各個(gè)鏡片為階梯形式設(shè)計(jì)，具體為相鄰兩個(gè)鏡片平行，且兩個(gè)鏡片為平面鏡，兩個(gè)鏡片相對(duì)于水平面的角度相等，并且相鄰兩個(gè)鏡片在水平方向上不會(huì)形成光路干涉。

本實(shí)施例中紅基色發(fā)光光源11、綠基色發(fā)光光源12和藍(lán)基色發(fā)光光源13為準(zhǔn)直光的半導(dǎo)體激光光源，紅基色半導(dǎo)體激光的波長為630nm～645nm，綠基色半導(dǎo)體激光的波長為520nm～530nm，紅基色半導(dǎo)體激光的波長為420nm～430nm。

在第一實(shí)施例中，紅基色發(fā)光光源11、綠基色發(fā)光光源12和藍(lán)基色發(fā)光光源13通過第一光路轉(zhuǎn)換鏡組51轉(zhuǎn)換光路之后的組合光斑的整體尺寸差異不超過50％，該階梯形式的第一光路轉(zhuǎn)換鏡組51的作用是減小各個(gè)光斑的間隙，縮小光斑的整體尺寸。

如圖2所示，其示出了本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相比較，第二實(shí)施例具有以下不同之處。第二實(shí)施例的多個(gè)紅基色發(fā)光光源11、多個(gè)綠基色發(fā)光光源12和多個(gè)藍(lán)基色發(fā)光光源13間隔地排列成第一列和第二列，且第一列與第二列均為多個(gè)紅基色發(fā)光光源11、多個(gè)綠基色發(fā)光光源12和多個(gè)藍(lán)基色發(fā)光光源13相互交替地排列，光源裝置還包括第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52，第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52設(shè)置在第一列基色光源10、第二列基色光源10及整形模組40三者之間，第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52呈一字型且間隔地排列，第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52的各個(gè)反射鏡片的反射面與第一列基色光源10的各個(gè)發(fā)光光源相對(duì)設(shè)置以將基色光源10所射出的基色光線反射至整形模組40，第二列基色光源10中的各個(gè)發(fā)光光源所發(fā)色所射出的基色光線通過第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52中相鄰兩個(gè)反射鏡片之間的間隔照射至整形模組40。在第二實(shí)施例中，第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52的多個(gè)鏡片為平面鏡，且各個(gè)平面鏡的鏡面設(shè)置在同一平面內(nèi)，鏡面所在的平面與水平面呈夾角設(shè)置。除上述結(jié)構(gòu)不同之外，第二實(shí)施例的其余結(jié)構(gòu)均與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。

如圖3所示，其示出了本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。在第三實(shí)施例中，與第一實(shí)施例、第二實(shí)施例相比較，具有以下不同之處。第三實(shí)施例的基色光源10分成第一光源部101與第二光源部102，第一光源部101為多個(gè)紅基色發(fā)光光源11組成并且多個(gè)紅基色發(fā)光光源11呈一字型排列，第二光源部102中多個(gè)綠基色發(fā)光光源12和多個(gè)藍(lán)基色發(fā)光光源13排列成第一列和第二列，且第一列與第二列均為多個(gè)綠基色發(fā)光光源12和多個(gè)藍(lán)基色發(fā)光光源13相互交替地排列，光源裝置還包括第一光路轉(zhuǎn)換鏡組51、第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52和第三光路轉(zhuǎn)換鏡組53，其中第三光路轉(zhuǎn)換鏡組53包括第一轉(zhuǎn)換鏡531和第二轉(zhuǎn)換鏡532，第一光路轉(zhuǎn)換鏡組51、整形模組40與第一轉(zhuǎn)換鏡531沿光路依次設(shè)置，第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52設(shè)置在第二光源部102與匯聚調(diào)節(jié)模組20之間，第一光源部101射出的光線經(jīng)過整形模組40后由第一轉(zhuǎn)換鏡531反射至第二轉(zhuǎn)換鏡532再反射至匯聚調(diào)節(jié)模組20上，第二光源部102中第一列發(fā)光光源射出的光線由第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52中相鄰兩個(gè)鏡片的間隔通過并透過第二轉(zhuǎn)換鏡532照射至匯聚調(diào)節(jié)模組20，第二光源部102中第二列發(fā)光光源射出的光線由第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52反射至第二轉(zhuǎn)換鏡532并透過第二轉(zhuǎn)換鏡532照射至匯聚調(diào)節(jié)模組20。在第三實(shí)施例中，第一光路轉(zhuǎn)換鏡組51與第一實(shí)施例的第一光路轉(zhuǎn)換鏡組51的結(jié)構(gòu)相同，第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52與第二實(shí)施例的第二光路轉(zhuǎn)換鏡組52的結(jié)構(gòu)相同。經(jīng)過光路轉(zhuǎn)換后的紅基色發(fā)光光源11、綠基色發(fā)光光源12和藍(lán)基色發(fā)光光源13照射出的光斑在匯聚調(diào)節(jié)模組20上重合，形成了投影顯像使用的背光照明光線。除上述結(jié)構(gòu)不同外，第三實(shí)施例的其余結(jié)構(gòu)均與第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。

如圖4所示，其示出了本實(shí)用新型的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。與第一實(shí)施例、第二實(shí)施例以及第三實(shí)施例相比較，第四實(shí)施例具有以下不同之處。第四實(shí)施例中，多個(gè)紅基色發(fā)光光源11呈一字型排列成第一列，多個(gè)綠基色發(fā)光光源12呈一字型排列成第二列，多個(gè)藍(lán)基色發(fā)光光源13呈一字型排列成第三列，光源裝置還包括三組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54，第一組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54反射紅基色發(fā)光光源11射出的光線，第二組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54反射綠基色發(fā)光光源12射出的光線，第三組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54反射藍(lán)基色發(fā)光光源13射出的光線，光源裝置還包括第一調(diào)節(jié)鏡片551、第二調(diào)節(jié)鏡片552和第三調(diào)節(jié)鏡片553，且光源裝置包括兩個(gè)整形模組40，其中一個(gè)整形模組40設(shè)置在第一組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54與第一調(diào)節(jié)鏡片551之間，另一個(gè)整形模組40設(shè)置在第二組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54與第二調(diào)節(jié)鏡片552之間；紅基色發(fā)光光源11射出的光線經(jīng)第一組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54反射經(jīng)過整形模組40，再由第一調(diào)節(jié)鏡片551反射并透光第二調(diào)節(jié)鏡片552，然后由第三調(diào)節(jié)鏡片553反射至匯聚調(diào)節(jié)模組20；綠基色發(fā)光光源12射出的光線經(jīng)第二組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54反射經(jīng)過整形模組40，再由第二調(diào)節(jié)鏡片552反射至第三調(diào)節(jié)鏡片553，然后由第三調(diào)節(jié)鏡片553反射至匯聚調(diào)節(jié)模組20；藍(lán)基色發(fā)光光源13射出的光線透過第三調(diào)節(jié)鏡片553后照射至匯聚調(diào)節(jié)模組20，然后通過出光光棒30將光線導(dǎo)向出射。除上述結(jié)構(gòu)不同之外，第四實(shí)施例的其余結(jié)構(gòu)均與第一、第二、第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。

如圖5所示，其示出了本實(shí)用新型的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。在第五實(shí)施例中，與第一實(shí)施例、第二實(shí)施例、第三實(shí)施例以及第四實(shí)施例相比較，第五實(shí)施例具有以下不同之處。第五實(shí)施例的多個(gè)紅基色發(fā)光光源11呈一字型排列成一列，多個(gè)綠基色發(fā)光光源12形成垂直的兩列排列，多個(gè)藍(lán)基色發(fā)光光源13呈一字型排列成一列，光源裝置還包括三組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54，第一組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54反射紅基色發(fā)光光源11射出的光線，第二組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54反射其中一列綠基色發(fā)光光源12射出的光線，另一列綠基色發(fā)光光源12射出的光線從第二組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54中相鄰兩個(gè)鏡片的間隔通過，第三組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54反射藍(lán)基色發(fā)光光源13射出的光線，光源裝置還包括第一反射調(diào)節(jié)鏡片561、第二反射調(diào)節(jié)鏡片562及X棱鏡57，且光源裝置包括兩個(gè)整形模組40，其中一個(gè)整形模組40設(shè)置在第一組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54與第一反射調(diào)節(jié)鏡片561之間，另一個(gè)整形模組40設(shè)置在第二組光路反射轉(zhuǎn)換鏡54與X棱鏡57之間；紅基色發(fā)光光源11射出的光線經(jīng)整形模組40后由第一反射調(diào)節(jié)鏡片561反射至X棱鏡57，然后由X棱鏡57反射至匯聚調(diào)節(jié)模組20；綠基色發(fā)光光源12射出的光線經(jīng)過整形模組40后透過X棱鏡57并照射至匯聚調(diào)節(jié)模組20；藍(lán)基色發(fā)光光源13經(jīng)第二反射調(diào)節(jié)鏡片562反射至X棱鏡57后，由X棱鏡57反射至匯聚調(diào)節(jié)模組20，然后通過出光光棒30將光線導(dǎo)向出射。除上述結(jié)構(gòu)不同之外，第五實(shí)施例的其余結(jié)構(gòu)均與第一、第二、第三、第四實(shí)施例相同，在此不再贅述。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種數(shù)字光處理投影顯示系統(tǒng)，該數(shù)字光處理投影顯示系統(tǒng)包括前述的光源裝置。利用本實(shí)用新型提供的光源裝置射出的光線作用投影顯示用的背光，能夠在光線亮度，光線色域等方面得到改善，并且延長了光源裝置的使用壽命。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。