一种光源系统及投影设备的制作方法

本技术涉及投影显示，尤其涉及一种光源系统及投影设备。

背景技术：

1、在投影显示产品中，光源系统是非常重要的部件，它的功能在于将不同颜色、不同角度分布、不同亮度和不同形状的光线，转换成照射到显示芯片有效区域的均匀光斑。

2、激光光源作为目前大部分投影显示产品的主要光源，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进而与激光合光是一种常见技术，可以补充亮度，降低激光散斑。但是目前激光激发荧光的激发效率较低。

技术实现思路

1、在本技术提供一种光源系统，可以用于投影设备，可以提高激发效率，并且受激发光、第一光源组件出射的附加激发光和第二光源组件出射的基色光合光后出射，可以减弱散斑、彩边重影，和色不均的问题。

2、第一方面，本技术提供一种光源系统，包括第一光源组件、第一分光元件、光再利用组件、第二光源组件、分光合光元件、第一整形透镜组和波长转换装置；所述光再利用组件设置在第一光源组件与分光合光元件之间，或者，所述光再利用组件中的元件设置在分光合光元件的至少两侧；所述第一光源组件出射的光经第一分光元件分光成激发光和附加光；所述激发光经分光合光元件和第一整形透镜组后射向波长转换装置，或者，所述激发光射向波长转换装置；波长转换装置受所述激发光激发后所出射的光中包括受激发光和残留激发光，所述受激发光和所述残留激发光均射向所述第一整形透镜组；所述受激发光经第一整形透镜组进行整形后射向所述分光合光元件，经分光合光元件引导至合光光路出射；所述残留激发光经第一整形透镜组进行整形后射向分光合光元件和光再利用组件，经光再利用组件和分光合光元件能再次射向波长转换装置进行再激发；所述第二光源组件出射至少一种基色光；所述附加光和所述基色光经分光合光元件引导至合光光路出射。

3、在一些可选的实施方式中，所述第一分光元件包括有分区布置的第一分区和第二分区，第一分区透射第一光源组件出射的光，第二分区反射第一光源组件出射的光；或者，所述第一分光元件具有部分透射、部分反射第一光源组件出射的光的镀膜层；或者，所述第一分光元件为反射元件，所述第一分光元件局部遮挡第一光源组件出射的光以分光出激发光和附加光。

4、在一些可选的实施方式中，若所述第一光源组件出射的激发光的光轴与所述第一整形透镜组的光轴重合，所述光再利用组件设置在所述第一光源组件与所述分光合光元件之间；所述光再利用组件中包括第一偏振转换元件和偏振分离元件；所述第一光源组件出射的激发光的偏振态为第一偏振态；所述第一光源组件出射的所述第一偏振态的激发光在射向所述波长转换装置时经过所述偏振分离元件和所述第一偏振转换元件；所述残留激发光经所述分光合光元件射向所述光再利用组件后，先经所述第一偏振转换元件再射向偏振分离元件，两次经所述第一偏振转换元件的残留激发光的偏振态转换为第二偏振态，所述第二偏振态的残留激发光经所述偏振分离元件反射后射向所述第一偏振转换元件，经所述第一偏振转换元件和所述分光合光元件后能再次射向所述波长转换装置进行再激发；或者，所述光再利用组件中包括第一偏振转换元件、第二分光元件和第五反射元件；所述第一光源组件出射的激发光的偏振态为第一偏振态；所述残留激发光经所述分光合光元件射向所述光再利用组件后，先经所述第一偏振转换元件再射向第二分光元件，两次经所述第一偏振转换元件的残留激发光的偏振态转换为第二偏振态，所述第二偏振态的残留激发光经所述第二分光元件反射后射向所述第五反射元件，经第五反射元件反射回所述第二分光元件，经所述第二分光元件再反射后射向所述第一偏振转换元件，经所述第一偏振转换元件和所述分光合光元件后能再次射向所述波长转换装置进行再激发。

5、在一些可选的实施方式中，若所述第一光源组件出射的激发光的光轴与所述第一整形透镜组的光轴偏移，则所述光再利用组件中包括第七反射元件；所述残留激发光经所述分光合光元件射向所述第七反射元件，所述第七反射元件将所述残留的蓝光反射回所述分光合光元件，进而再次射向所述波长转换装置进行再激发。

6、在一些可选的实施方式中，所述第七反射元件的光轴与所述第一光源组件出射的激发光的光轴相对所述第一整形透镜组的光轴对称；和/或，第七反射元件的长边大于等于所述残留激发光的光斑的长轴，所述第七反射元件的短边大于等于所述残留激发光的光斑的短轴。

7、在一些可选的实施方式中，所述光再利用组件中的元件设置在所述分光合光元件的至少两侧；所述第一光源组件出射的激发光的偏振态为第一偏振态；所述分光合光元件透射第一偏振态的激发光，反射第二偏振态的激发光；所述光再利用组件中包括第一偏振转换元件和第三分光元件；所述第一光源组件出射的所述第一偏振态的激发光在射向所述波长转换装置时经过所述第一偏振转换元件；所述残留激发光经所述第一整形透镜组射向所述第一偏振转换元件，两次经所述第一偏振转换元件的残留激发光的偏振态转换为第二偏振态，所述第二偏振态的残留激发光射向所述分光合光元件，经所述分光合光元件反射后射向所述第三分光元件，经所述第三分光元件反射回所述分光合光元件，经所述分光合光元件和所述第一偏振转换元件后能再次射向所述波长转换装置进行再激发；其中，所述第三分光元件能透射第一偏振态的光反射第二偏振态的光，或者所述第三分光元件能反射主波长为目标波长的光，所述第一光源组件出射的激发光的主波长为目标波长；或者，所述光再利用组件中包括第一偏振转换元件、第四分光元件和第六反射元件；所述第一光源组件出射的所述第一偏振态的激发光在射向所述波长转换装置时经过所述第一偏振转换元件；所述残留激发光经所述第一整形透镜组射向所述第一偏振转换元件，两次经所述第一偏振转换元件的残留激发光的偏振态转换为第二偏振态，所述第二偏振态的残留激发光射向所述分光合光元件，经所述分光合光元件反射后射向所述第四分光元件，经所述第四分光元件反射后射向所述第六反射元件，经所述第六反射元件反射回所述第四分光元件，经所述第四分光元件再反射后射向所述分光合光元件，经所述分光合光元件和所述第一偏振转换元件能再次射向所述波长转换装置进行再激发。

8、在一些可选的实施方式中，所述受激发光经所述分光合光元件时，目标受激发光射向所述光再利用组件，所述目标受激发光为所述受激发光中波段与所述第二光源组件出射的基色光的波段重合的、偏振态为第一偏振态的光；所述光再利用组件将所述目标受激发光反射回所述分光合光元件，经所述分光合光元件和所述第一整形透镜组射向所述波长转换装置；从所述波长转换装置出射第一受激发光和第二受激发光；所述第二受激发光的偏振态与所述目标受激发光的偏振态相同，所述第一受激发光的偏振态与所述第二受激发光的偏振态不同；所述第一受激发光经所述第一整形透镜组后射向所述分光合光元件，经所述分光合光元件引导至合光光路出射；所述第二受激发光经所述分光合光元件透射后射向所述光再利用组件，经此循环。

9、在一些可选的实施方式中，所述光再利用组件中包括目标分光元件；所述目标分光元件透射所述第一光源组件出射的激发光，反射所述目标受激发光；或者，所述目标分光元件透射所述第一光源组件出射的激发光和残留激发光，反射所述目标受激发光。

10、在一些可选的实施方式中，所述第一光源组件出射的激发光的光轴与所述第一整形透镜组的光轴偏移；所述光再利用组件中包括目标反射元件；所述目标反射元件包括目标区域，所述目标区域反射残留激发光；所述目标反射元件的其他区域透射第一光源组件出射的激发光，反射所述目标受激发光；或者，所述第一光源组件出射的激发光的光轴与所述第一整形透镜组的光轴重合；所述光再利用组件包括第五分光元件，所述第五分光元件包括分光区域，所述分光区域为通孔、基板镀增透膜或二向色透镜；所述分光区域透射所述第一光源组件出射的激发光，其他区域反射所述残留激发光和所述目标受激发光；或者，所述分光区域透射所述第一光源组件出射的激发光，反射所述目标受激发光；其他区域反射所述残留激发光和所述目标受激发光。

11、在一些可选的实施方式中，所述波长转换装置包括至少一个转换区，每个转换区对应一种受激发光，每个转换区的出光侧设置滤光元件，对对应的受激发光进行滤光；和/或，所述波长转换装置还包括透射区，所述光源系统还包括反射引导组件，所述反射引导组件用于将所述透射区透射的激发光引导至合光光路出射。

12、在一些可选的实施方式中，所述波长转换装置为动态荧光轮、静态荧光片及cgled中的其中一种。

13、在一些可选的实施方式中，所述附加光和所述第二光源组件出射的基色光通过第一合光组件合光为合束光，所述合束光出射至所述分光合光元件并由所述分光合光元件引导至合光光路。

14、第二方面，本技术提供一种投影设备，包括第一方面及第一方面可能的实现方式中任一项所述的光源系统。

15、本技术提供的光源系统中，受激发光、第一光源组件出射的附加激发光和第二光源组件出射的基色光合光后出射，可以减弱散斑、彩边重影，和色不均的问题；进而波长转换装置被激发时，会残留部分激发光，光再利用组件可以同时实现对目标受激发光的回收和残留激发光的再激发，提高合光效率和激发效率，从而可以提高光源系统的光效。