本實用新型涉及投影顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種光源裝置及數(shù)字光處理投影顯示系統(tǒng)。

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，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的氙燈應(yīng)用在投影顯示系統(tǒng)時，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；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；對于激光熒光粉技術(shù)，因為僅僅用了藍色激光，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。綜合上述針對現(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)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種光源裝置及數(shù)字光處理投影顯示系統(tǒng)，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，本實用新型的技術(shù)方案是：提供一種光源裝置，包括：基色光源；冷卻部件，基色光源設(shè)置在冷卻部件上；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能量，使得光源裝置提供的光線能量能夠滿足投影顯示對光線亮度的要求，并且，通過基色光源直接射出光線進行投影顯示的背光，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是本實用新型的光源裝置的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的光源裝置的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的光源裝置的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型的光源裝置的第三實施例中的A模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型的光源裝置的第三實施例中的B模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型的光源裝置的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實用新型的光源裝置的第四實施例中的C模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實用新型的光源裝置的第四實施例中的D模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本實用新型的光源裝置的第四實施例中的E模塊的結(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、藍基色發(fā)光光源；

20、匯聚調(diào)節(jié)模組； 21、第一反射鏡；

22、聚光透鏡； 23、第二反射鏡；

24、擴散片； 25、調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)件；

30、出光光棒； 100、冷卻部件；

101、水冷散熱板； 102、導(dǎo)熱板；

40、整形模組； 41、第一整形透鏡；

42、第二整形透鏡； 51、階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組；

52、平齊光路轉(zhuǎn)換鏡組； 53、第三反射鏡；

54、分色鏡； 55、第一分色鏡；

56、第二分色鏡。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

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

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

如圖1所示，本實用新型的第一實施例的光源裝置包括基色光源10、匯聚調(diào)節(jié)模組20、出光光棒30和冷卻部件100，在本實施例中，基色光源10設(shè)置在冷卻部件100上以實現(xiàn)對基色光源10在發(fā)光過程中產(chǎn)生的熱量進行散熱，從而延長基色光源10的使用壽命，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能量，使得光源裝置提供的光線能量能夠滿足投影顯示對光線亮度的要求，并且，通過基色光源10直接射出光線進行投影顯示的背光，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。

在本實施例中，匯聚調(diào)節(jié)模組20包括第一反射鏡21、聚光透鏡22、第二反射鏡23、擴散片24和調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)件25，第一反射鏡21設(shè)置在基色光源10的出射光路上；第二反射鏡23安裝在調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)件25上。在傳播光線的過程中，基色光源10出射的光線首先經(jīng)第一反射鏡21反射至聚光透鏡22以實現(xiàn)匯聚，然后聚光透鏡22經(jīng)光線匯聚折射至第二反射鏡23上，光線經(jīng)第二反射鏡23反射至擴散片24后透過擴散片24照射至出光光棒30的第一端，接著光線在出光光棒30的導(dǎo)光作用下從其第二端以白光的形式照射出去。照射出去的白光作為投影顯像的背光使用。

在本實施例中，聚光透鏡22為凸透鏡，其中，聚光透鏡22可以選用雙凸透鏡，也可以選用平凸透鏡(即凸透鏡一側(cè)為平面，另一側(cè)則為凸面)。本實施例優(yōu)選為平凸透鏡。

進一步地，擴散片24為靜止?fàn)顟B(tài)設(shè)置；或者，擴散片24為繞其自身中心軸線轉(zhuǎn)動地設(shè)置；或者，擴散片24為振動狀態(tài)設(shè)置。通過對擴散片24的工作狀態(tài)的設(shè)計，能夠更有效地實現(xiàn)擴散片24對光線進行整理的效果，并且通過擴散片24更優(yōu)化地調(diào)整出射光線的出射角度。優(yōu)選地，本實施例的擴散片24為轉(zhuǎn)動設(shè)置，并且通過馬達進行驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，強化勻場效果，減輕基色光源10的顯示光斑。

在本實施例中，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，對光線進行整形的效果最佳。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，在本實施例中，基色光源10包括多個照射出紅色光線的紅基色發(fā)光光源11、多個照射出綠色光線的綠基色發(fā)光光源12和多個照射出藍色光線的藍基色發(fā)光光源13，多個紅基色發(fā)光光源11、多個綠基色發(fā)光光源12和多個藍基色發(fā)光光源13相互交替地排列在冷卻部件100的兩側(cè)上，其中，光源裝置還包括兩個階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51(該階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51中的各個鏡片與水平面之間的夾角均相等，并且各個鏡片的鏡面均為平面且相互平行設(shè)置，各個鏡片的同一朝向的端部相對于同一水平面的逐漸升高設(shè)置，并且相鄰兩個鏡片在豎直方向上可以是間隔設(shè)置或者是相鄰兩個鏡片的相鄰端部之間在豎直方向上不具有間隔)，其中一個階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51與冷卻部件100一側(cè)上的基色光源10相對設(shè)置，另一個階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51與冷卻部件100另一側(cè)上的基色光源10相對設(shè)置。在光源裝置進行光路傳播的過程中，階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51中的各個反射鏡片的反射面將相應(yīng)的基色光源10所射出的基色光線反射至相應(yīng)的整形模組40中，通過第一整形透鏡41和第二整形透鏡42將光線整形為近似平行光出射并照射在第一反射鏡21上，然后第一反射鏡21將光線反射至聚光透鏡22匯聚出射至第二反射鏡23上，光線由第二反射鏡23反射至擴散片24并透過擴散片24照射至出光光棒30，最終以白光出射以成為投影顯像的背光。

本實施例中紅基色發(fā)光光源11、綠基色發(fā)光光源12和藍基色發(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。

在第一實施例中，紅基色發(fā)光光源11、綠基色發(fā)光光源12和藍基色發(fā)光光源13通過階梯光路轉(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％，該階梯形式的階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51的作用是減小各個光斑的間隙，縮小光斑的整體尺寸。

另外，在第一實施例中，可以不設(shè)置整形模組40，這樣，從基色光源10照射出來的光線經(jīng)過階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51中的各個鏡片直接反射至第一反射鏡21，然后光線再依次經(jīng)過聚光透鏡22、第二反射鏡23、擴散片24和出光光棒30出射為白光，該白光直接作為投影顯像的背光光源使用。

在第一實施例中，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)件25為固定設(shè)置，如圖1所示，第二反射鏡23的連接端部連接在調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)件25上，此時，第二反射鏡23能夠繞著該連接端部為支點相對于調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)件25轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)第二反射鏡23的反射鏡面與擴散片24之間的相對角度，使得經(jīng)第二反射鏡23反射的出光光線能夠準(zhǔn)確照射至擴散片24以獲得符合出光照射要求的背光照射光線。

在第一實施例中，設(shè)置在水冷散熱板101兩側(cè)的基色光源10是相對于該水冷散熱板101完全對稱地設(shè)置，有利于高效地進行批量生產(chǎn)。

本實施例的基色光源10中的RGB三基色(即紅、綠、藍三基色)也可以采用YRGB四基色(即黃、紅、綠、藍四基色)光源進行替換，或者采用WRGB四基色(即白、紅、綠、藍四基色)光源進行替換。

如圖2所示，其示出了本實用新型的第二實施例的結(jié)構(gòu)。在第二實施例中，與第一實施例相比較，第二實施例具有以下不同之處。在第二實施例中，光源裝置的基色光源10包括多個紅基色發(fā)光光源11、多個綠基色發(fā)光光源12和多個藍基色發(fā)光光源13，并且冷卻部件100包括水冷散熱板101和導(dǎo)熱板102，導(dǎo)熱板102與水冷散熱板101之間形成T字形連接(在本實施例中，導(dǎo)熱板102為垂直于水冷散熱板101的導(dǎo)熱鋁板)?；庠?0分成第一部分和第二部分，第一部分基色光源10分別設(shè)置在水冷散熱板101的上側(cè)和下側(cè)，第二部分基色光源10設(shè)置在導(dǎo)熱板102上。光源裝置還包括兩個平齊光路轉(zhuǎn)換鏡組52(在本實施例中，平齊光路轉(zhuǎn)換鏡組52的各個鏡片的反射鏡面均為平面，且各個鏡片的反射面均設(shè)置在同一平面上，該平面與水平面之間具有夾角，并且相鄰兩個鏡片之間是間隔設(shè)置)，其中一個平齊光路轉(zhuǎn)換鏡組52設(shè)置在水冷散熱板101上側(cè)的基色光源10與一部分設(shè)置在導(dǎo)熱板102上的基色光源之間，另一個平齊光路轉(zhuǎn)換鏡組52設(shè)置在水冷散熱板101下側(cè)的基色光源10與另一部分設(shè)置在導(dǎo)熱板102上的基色光源10之間，設(shè)置在導(dǎo)熱板102上的基色光源10射出的光線通過平齊光路轉(zhuǎn)換鏡組52的相鄰兩個鏡片之間的間隙照射至相應(yīng)的整形模組40，設(shè)置在水冷散熱板101上的基色光源10射出的光線由平齊光路轉(zhuǎn)換鏡組52的各個鏡片反射至相應(yīng)的整形模組40。除上述結(jié)構(gòu)不同之外，第二實施例的其余結(jié)構(gòu)均與第一實施例的結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。

如圖3至圖5所示，其示出了本實用新型的第三實施例的結(jié)構(gòu)。在第三實施例中，與第一實施例、第二實施例相比較，具有以下不同之處。在第三實施例中，冷卻部件100包括兩個水冷散熱板101和一個導(dǎo)熱板102，導(dǎo)熱板102與第一個水冷散熱板101之間形成T字形連接；紅基色發(fā)光光源11設(shè)置在第二個水冷散熱板101的上側(cè)和下側(cè)；多個綠基色發(fā)光光源12和多個藍基色發(fā)光光源13交替設(shè)置，交替設(shè)置的綠基色發(fā)光光源12和藍基色發(fā)光光源13分成兩部分，一部分設(shè)置在第一個水冷散熱板101的上側(cè)和下側(cè)，另一部分設(shè)置在導(dǎo)熱板102上；光源裝置還包括階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51、平齊光路轉(zhuǎn)換鏡組52、第三反射鏡53和分色鏡54；階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51與紅基色發(fā)光光源11相對設(shè)置，紅基色發(fā)光光源11射出的光線經(jīng)階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51反射至相應(yīng)的整形模組40并透過整形模組40之后照射至第三反射鏡53，第三反射鏡53將光線反射至分色鏡54，分色鏡54將紅基色發(fā)光光源11射出的光線反射至第一反射鏡21；設(shè)置在導(dǎo)熱板102上的綠基色發(fā)光光源12、藍基色發(fā)光光源13射出的光線通過平齊光路轉(zhuǎn)換鏡組52的相鄰兩個鏡片的間隙照射至分色鏡54并透過分色鏡54照射至第一反射鏡21，設(shè)置在第一個水冷散熱板101的綠基色發(fā)光光源12、藍基色發(fā)光光源13射出的光線由平齊光路轉(zhuǎn)換鏡組52的各個鏡片反射至分色鏡54并透過分色鏡54照射至第一反射鏡21。除上述結(jié)構(gòu)不同外，第三實施例的其余結(jié)構(gòu)均與第一實施例或第二實施例的結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。

如圖6至圖9所示，其示出了本實用新型的第四實施例的結(jié)構(gòu)。與第一實施例、第二實施例以及第三實施例相比較，第四實施例具有以下不同之處。第四實施例中，冷卻部件100為三個水冷散熱板101，多個紅基色發(fā)光光源11設(shè)置在第一個水冷散熱板101的上側(cè)或下側(cè)，多個綠基色發(fā)光光源12設(shè)置在第二個水冷散熱板101的上側(cè)或下側(cè)，多個藍基色發(fā)光光源13設(shè)置在第三個水冷散熱板101的上側(cè)或下側(cè)；發(fā)光裝置還包括六個階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51、一個第三反射鏡53、第一分色鏡55和第二分色鏡56；其中兩個階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51分別與設(shè)置在第一個水冷散熱板101上側(cè)的紅基色發(fā)光光源11及下側(cè)的紅基色發(fā)光光源11相對設(shè)置，紅基色發(fā)光光源11射出的光線經(jīng)階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51的各個鏡片反射至相應(yīng)的整形模組40并透過整形模組40照射至第三反射鏡53，第三反射鏡53反射光線至第一分色鏡55并透過第一分色鏡55照射至第二分色鏡56，第二分色鏡56將光線照射至第一反射鏡21；其中兩個階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51分別與設(shè)置在第二個水冷散熱板101上側(cè)的綠基色發(fā)光光源12及下側(cè)的綠基色發(fā)光光源12相對設(shè)置，綠基色發(fā)光光源12射出的光線經(jīng)階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51的各個鏡片反射至相應(yīng)的整形模組40并透過整形模組40照射至第一分色鏡55，第一分色鏡55將光線反射至第二分色鏡56，第二分色鏡56將光線照射至第一反射鏡21；剩余兩個階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51分別與設(shè)置在第三個水冷散熱板101上側(cè)的藍基色發(fā)光光源13及下側(cè)的藍基色發(fā)光光源13相對設(shè)置，藍基色發(fā)光光源13射出的光線經(jīng)階梯光路轉(zhuǎn)換鏡組51的各個鏡片反射至第二分色鏡56并透過第二分色鏡56照射至第一反射鏡21。除上述結(jié)構(gòu)不同之外，第四實施例的其余結(jié)構(gòu)均與第一、第二、第三實施例的結(jié)構(gòu)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。

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