光源系统和投影仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光源系统领域，具体而言，涉及一种光源系统和投影仪。
【背景技术】
[0002]目前投影机中使用的白光光源主要是UHP(Ultra High Pressure，超高压汞灯)灯泡，它亮度很高，但是寿命仅有3000小时，而且换灯的价格昂贵，所以不能满足长期使用的需求。
[0003]近年来，随着半导体光源技术的发展，采用半导体光源来代替UHP灯泡是一个重要的技术发展方向。如图1为现有技术的光源系统，激光光源101作为激发光源，激发光入射到反射式荧光轮102上，该荧光轮的结构如图2所示，在一个圆环上有不同颜色的荧光材料。激发光入射到荧光轮102的荧光材料上，可以产生受激光，受激光经荧光轮102反射后，散射到反光碗103上，再会聚到匀光装置104上，从匀光装置104出射后，入射到色轮105上，该色轮105设置成与荧光轮同颜色同扇区的反光碗如图2所示，此滤波片可将入射的光进行滤波，可得到设计的颜色。再入射到透镜或透镜组107，经透镜107后入射到TIR透镜108,先经TIR透镜108反射,入射到数字镜像器件(Digital Micromirror Device,简称DMD) 109上，经DMD109进行调制后返回到TIR108，再透射出TIR108，最后入射到投影镜头110。上述的荧光轮102和色轮105—同安装于驱动旋转装置106上，可实现同时旋转。
[0004]发明人发现，上述光源系统，通过驱动装置驱动荧光轮和色轮转动产生不同颜色的交替变化，采用发光效率高的激光作为光源，且激光的光学扩展量小，大大提高了能效。但是，现有技术中光源系统中受激光路径较长，各个光学元件之间的结构不紧凑，造成光源系统占用空间较大。
[0005]针对现有技术中光源系统的结构不紧凑导致占用空间较大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于提供一种光源系统和投影仪，以解决现有技术中光源系统的结构不紧凑导致占用空间较大的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光源系统。根据本发明的光源系统包括:波长转换装置、滤光装置和匀光装置，所述波长转换装置包括至少两个荧光区，其中，所述至少两个荧光区中设置有波长转换材料，所述波长转换材料用于接收激发光并产生受激光，不同荧光区中设置有不同的波长转换材料，不同波长转换材料产生的受激光的波长覆盖范围不同；所述滤光装置具有沿所述受激光的出射光路方向依次排列的N个光处理膜，所述光处理膜与所述波长转换装置中的荧光区为一一对应关系，每个所述光处理膜反射所述波长转换装置中与其对应的荧光区产生的受激光至所述匀光装置，且所述N个光处理膜中的前N-1个光处理膜透射所述波长转换装置中与所述光处理膜不对应的荧光区产生的受激光，其中，N最小为所述波长转换装置包括的荧光区的个数，所述光处理膜为曲面膜。
[0008]进一步地，所述光处理膜具有对称轴，其中，所述光处理膜对应的荧光区与所述匀光装置相对于所述对称轴对称设置。
[0009]进一步地，所述光源系统还包括:至少两个用于出射激发光的光源，每个光源对应所述波长转换装置中的一个荧光区，不同光源对应不同的荧光区；其中，所述至少两个光源中每个光源出射的激发光的波长覆盖范围相同、部分相同或者完全不同。
[0010]进一步地，所述波长转换装置为反射式波长转换装置，所述N个光处理膜均为滤光膜，所述滤光装置还包括:M个增透膜，一个增透膜对应一种波长覆盖范围的激发光，不同增透膜对应不同波长覆盖范围的激发光，每个增透膜用于将所述光源出射的与其对应的波长覆盖范围的激发光导向所述波长转换装置的对应荧光区；其中，M最小为所述光源出射的激发光中具有不同波长覆盖范围的激发光的个数，所述增透膜为曲面膜。
[0011]进一步地,所述滤光装置包括至少((N+M)/2)个反光碗,所述至少((N+M)/2)个反光碗中的每个反光碗均具有两个表面，N个所述滤光膜和所述M个增透膜设置于所述至少((N+M)/2)个反光碗的表面，且每个表面至多设置一个滤光膜或者一个增透膜。
[0012]进一步地，当M大于或者等于2时，所述M个增透膜分别设置在不同反光碗的表面上。
[0013]进一步地，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗和第二反光碗，其中:所述第一反光碗的两个表面均锻制滤光膜，所述第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个面镀制增透膜；或者，所述第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，所述第二反光碗的两个表面均镀制滤光膜，其中，所述第一反光碗和所述第二反光碗的碗口均处于所述波长转换装置的表面所在的平面。
[0014]进一步地，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗，其中:所述第一反光碗的其中一个表面锻制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；所述第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；所述第三反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，其中，所述第一反光碗、所述第二反光碗和所述第三反光碗的碗口均处于所述波长转换装置表面所在的平面上。
[0015]进一步地，当所述波长转换装置为透射式波长转换装置时，所述N个光处理膜中的前N-1个光处理膜为滤光膜，剩余一个光处理膜为滤光膜或者反射膜。
[0016]进一步地，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的至少(N/2)个反光碗,所述至少(N/2)个反光碗中的每个反光碗均具有两个表面，N-1个所述滤光膜和所述反射膜设置在所述至少(N/2)个反光碗的各表面，且每个表面至多设置一个滤光膜或者一个反射膜，且所述反射膜设置在沿所述受激光的出射光路方向上所有滤光膜所在表面的下游表面。
[0017]进一步地，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗和第二反光碗，其中:所述第一反光碗的两个表面均锻制滤光膜，所述第二反光碗的任意一个表面镀制反射膜；或者，所述第一反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜，所述第二反光碗的内表面镀制滤光膜，所述第二反光碗的外表面镀制反射膜。
[0018]进一步地，所述波长转换装置包括3个荧光区，所述至少两个光源出射的激发光具有相同波长覆盖范围，所述滤光装置包括沿所述受激光的出射光路方向依次排列的第一反光碗、第二反光碗和第三反光碗，其中:所述第一反光碗的其中一个表面锻制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；所述第二反光碗的其中一个表面镀制滤光膜，另一个表面镀制增透膜；所述第三反光碗的任意一个表面锻制反射膜。
[0019]为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种投影仪。该投影仪包括上述任意一种光源系统。
[0020]通过本发明，采用波长转换装置、滤光装置和匀光装置，波长转换装置包括至少两个荧光区，其中，至少两个荧光区中设置有波长转换材料，波长转换材料用于接收激发光并产生受激光，不同荧光区中设置有不同的波长转换材料，不同波长转换材料产生的受激光的波长覆盖范围不同；滤光装置具有沿受激光的出射光路方向依次排列的N个光处理膜，光处理膜与波长转换装置中的荧光区为一一对应关系，每个光处理膜反射波长转换装置中与其对应的荧光区产生的受激光至匀光装置，且N个光处理膜中的前N-1个光处理膜透射波长转换装置中与光处理膜不对应的荧光区产生的受激光，其中，N最小为波长转换装置包括的荧光区的个数，光处理膜为曲面膜。利用波长转换装置得到多个波长覆盖范围的受激光，滤光装置中的光处理膜片分别处理不同波长覆盖范围的受激光，使得光处理膜既能过滤不同波长覆盖范围的受激光，还能将过滤得到的受激光反射至匀光装置，避免了复杂的光路，另外，由于光处理膜为曲面膜，可以收集由波长转换装置反射的受激光，并将受激光反射至匀光装置，解决了现有技术中现有技术中光源系统的结构不紧凑导致占用空间较大的问题，进而达到了缩小光源系统占用空间的效果。
【附图说明】
[0021]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0022]图1是根据现有技术的光源系统的示意图；
[0023]图2是根据现有技术的光源系统中荧光轮的示意图；
[0024]图3是根据本发明第一实施例的光源系统的示意图；
[0025]图4是根据本发明实施例的光源系统中波长转换装置的示意图；
[0026]图5是根据本发明实施例的光源系统中又一波长转换装置的示意图；
[0027]图6是根据本发明第二实施例的光源系统的示意图；
[0028]图7是根据本发明优选实施例的光源系