一种投影照明光路的制作方法

本实用新型涉及数字投影显示技术领域，更具体地说，涉及一种投影照明光路。

背景技术：

随着科学技术的发展，特别是半导体技术的推动，便携式的电子设备被不断的设计制造出来。便携式电子设备功能的提升，使得用户对人机界面的显示器件的要求越来越向着微型、大屏幕以及高分辨率方向发展。在广大用户强烈需求的促使下，近年来投影机技术发展迅猛，DLP、LCOS等产品纷纷推出了性能高、尺寸小且重量轻的便携式的投影机。

目前，随着投影显示技术的迅猛发展，投影显示产品的体积不断减小，亮度也要求不断提高。在投影显示产品中，投影显示光源是十分重要的部件。投影照明光路的功能在于尽可能多地将光束发出的大角度分布、形状不一、亮度不等的照明光线，转换为照射到显示芯片有效区域的均匀光斑，实现均匀、明亮的投影显示画面。投影模组要得到更好地应用，带给用户更好的视觉享受，就要在保持投影光路设计简洁高效的前提下，满足尺寸小、光损耗低并且增强光照强度使具有高的光输出，这也成为本领域技术人员有待解决的技术问题之一。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理，布局紧凑，亮度高，投影质量好的投影照明光路。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种投影照明光路，包括：

第一光源装置，第二光源装置以及用于产生绿色荧光光束的绿光光源装置；

其中，所述第一光源装置包括：用于产生第一色光束的第一色LED光源以及设置于第一色LED光源光路上的第一准直透镜组；所述第二光源装置包括：用于产生第二色光束的第二色LED光源以及设置于第二色LED光源光路上的第二准直透镜组；所述绿光光源装置包括：用于发出蓝色激光光束的蓝色激光光源以及设置于蓝色激光光源光路上的第三准直透镜组和可受蓝色激光光束激发发出绿色荧光光束的荧光粉板；

所述投影照明光路还包括设置于第三准直透镜组和荧光粉板之间的第一分色镜以及设置于第二准直透镜组正前方的第二分色镜；其中，所述第一分色镜包括设置在第一色LED光源入射面上的第一工作面，以及与第一工作面相对的第二工作面；所述第二分色镜包括设置在第二色LED光源入射面上的第三工作面，以及与第三工作面相对的第四工作面；

所述第一色光束经第一准直透镜组准直后经由第一分色镜透射，再经第二分色镜的第四工作面反射；所述蓝色激光光束经第三准直透镜组准直后经第一分色镜透射到荧光粉板，受蓝色激光光束的激发发出的绿色荧光光束经由第一分色镜和第二分色镜的透射和/或反射；所述第二色光束经第二准直透镜组准直后经由第二分色镜透射；经由所述第一分色镜和第二分色镜透射和/或反射的第一色光束、第二色光束以及绿色荧光光束合成白光光束。

优选地，上述技术方案中，所述投影照明光路还包括：设置于第二分色镜光路正前方的第一复眼透镜，对来自第二分色镜的合成光束进行匀光并将其均匀导向后续光学部件；所述第一复眼透镜的中心光轴与第二准直透镜组的中心光轴平行或重合。

优选地，上述技术方案中，所述投影照明光路还包括：设置于第一分色镜和第二分色镜之间的第二复眼透镜以及设置于第二准直透镜组光路正前方的第三复眼透镜；所述第二复眼透镜对来自第一分色镜的第一色光束和绿色荧光光束进行匀光将其均匀导向第二分色镜；所述第三复眼透镜对来自第二准直透镜组的第二色光束进行匀光将其均匀导向第二分色镜；所述第二复眼透镜的中心光轴与第一准直透镜组的中心光轴平行或重合，所述第三复眼透镜的中心光轴与第二准直透镜组的中心光轴平行或重合。

优选地，上述技术方案中，所述荧光粉板包括：荧光粉层、用于反射的反射膜层以及支撑基板,所述荧光粉层覆盖于所述反射膜层,所述蓝色激光光束经第三准直透镜组准直后经第一分色镜透射到荧光粉板的荧光粉层，通过激发荧光粉层发出绿色荧光光束，部分绿色荧光光束在荧光粉板的反射膜层发生第一次反射后与另一部分同向的绿色荧光光束合光，到达第一分色镜的第二工作面发生第二次反射，然后到达第二分色镜的第四工作面发生第三次反射。

优选地，上述技术方案中，所述第一色LED光源为蓝色LED光源，第二色LED光源为红色LED光源；或者所述第一色LED光源为红色LED光源，第二色LED光源为蓝色LED光源。

优选地，上述技术方案中，所述第一分色镜和荧光粉板之间还设置一聚焦透镜单元，用于聚焦所述蓝色激光光束以及准直所述绿色荧光光束；所述荧光粉板放置在聚焦透镜单元焦点的位置；所述聚焦透镜单元包括聚焦透镜或者聚焦透镜组。

优选地，上述技术方案中，所述蓝色激光光源、第三准直透镜组、荧光粉板以及聚焦透镜单元的中心光轴均平行或重合。

优选地，上述技术方案中，所述第二准直透镜组的中心光轴和第三准直透镜组的中心光轴平行；所述第一准直透镜组的中心光轴与第二准直透镜组的中心光轴和第三准直透镜组的中心光轴垂直。

优选地，上述技术方案中，所述第一分色镜和第二分色镜与第一准直透镜组的中心光轴的夹角为45度；所述第一分色镜和第二分色镜之间的夹角为90度。

优选地，上述技术方案中，所述第一分色镜的第一工作面和第二分色镜的第三工作面镀有增透膜；所述第一分色镜的第二工作面和第二分色镜的第四工作面镀有反射膜。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：所述投影照明光路，包括：第一光源装置、第二光源装置以及用于产生绿色荧光光束的绿光光源装置；其中，所述第一光源装置，其包括：第一色LED光源以及第一准直透镜组；所述第二光源装置，其包括：第二色LED光源以及第二准直透镜组；所述绿光光源装置，其包括：蓝色激光光源以及第三准直透镜组和荧光粉板,可受激发发出绿色荧光光束的荧光粉层、用于反射的反射膜层以及支撑基板；设置于第三准直透镜组和荧光粉板之间的第一分色镜以及设置于第二准直透镜组正前方的第二分色镜。该投影照明光路结构简单合理，布局紧凑，采用蓝色激光激发荧光粉层产生绿色荧光，大大增强了绿光光源亮度，提高了投影质量，解决了投影照明光路中LED光源亮度不足的难题。

附图说明

图1是本实用新型的投影照明光路实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型的投影照明光路实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

实施例一：

图1是本实用新型的投影照明光路实施例一的结构示意图；如图1所示，根据本实用新型具体实施方式的投影照明光路，包括：第一光源装置，第二光源装置以及用于产生绿色荧光光束a4的绿光光源装置；其中，所述第一光源装置，包括：用于产生第一色光束a1的第一色LED光源101以及设置于第一色LED光源101光路上的第一准直透镜组104；所述第二光源装置，包括：用于产生第二色光束a2的第二色LED光源102以及设置于第二色LED光源102光路上的第二准直透镜组105；所述绿光光源装置，包括：用于发出蓝色激光光束a3的蓝色激光光源103，以及设置于蓝色激光光源103光路上的第三准直透镜组106和荧光粉板107,所述荧光粉板107包括：荧光粉层107a、反射膜层107b以及支撑基板(图中不标示)，所述反射膜层107b设置于支撑基板表面，所述荧光粉层107a覆盖于反射膜层107b；根据需要，所述荧光粉层107a与所述反射膜层107b之间可透射光束的支撑基板可以是玻璃基底或者塑料基底。

所述投影照明光路还包括设置于第三准直透镜组106和荧光粉板107之间的第一分色镜109以及设置于第二准直透镜组105正前方的第二分色镜110，第一分色镜109和第二分色镜110用于改变光路；其中，所述第一分色镜109包括设置在第一色LED光源入射面上的第一工作面S1，以及与第一工作面S1相对的第二工作面S2；所述第二分色镜110包括设置在第二色LED光源入射面上的第三工作面S3，以及与第三工作面S3相对的第四工作面S4。

其中，所述第一分色镜109和荧光粉板107之间还设置一聚焦透镜单元108，用于聚焦所述蓝色激光光束a3以及准直所述绿色荧光光束a4；所述荧光粉板107放置在聚焦透镜单元108焦点的位置。所述聚焦透镜单元包括聚焦透镜或者聚焦透镜组，可以根据实际需要选择不同的聚焦透镜或者聚焦透镜组。当然，也可以根据需要不设置聚焦透镜单元108。

其中，所述第一色光束a1经第一准直透镜组104准直后经由第一分色镜109透射，再经第二分色镜110的第四工作面S4反射进入后续光学部件；所述蓝色激光光束a3经第三准直透镜组106准直后经第一分色镜109透射以及聚焦透镜单元108聚焦到荧光粉板107的荧光粉层107a，激发荧光粉层107a发出绿色荧光光束a4；由于荧光粉发光为各向同性，所以绿色荧光光束一部分射向聚焦透镜单元108，另一部分射向荧光粉板107的反射膜层107b；部分绿色荧光光束在荧光粉板107的反射膜层107b发生第一次反射后与射向聚焦透镜单元108的另一部分绿色荧光光束共同射向聚焦透镜单元108，聚焦透镜单元108将两部分荧光光束聚焦准直成平行光射向第一分色镜109的第二工作面S2发生并发生反射，然后到达第二分色镜110的第四工作面S4再次发生反射；所述第二色光束a2经第二准直透镜组105准直后经由第二分色镜110透射；

在所述第一分色镜109和第二分色镜110的透射和反射下，所述第一色光束a1、第二色光束a2以及绿色荧光光束a4合成白光光束；值得注意的是，图1中蓝色激光光束a3和绿色荧光光束a4完全重合或者部分重合，图中只是为了清楚的表示光束走向将蓝色激光光束a3和绿色荧光光束a4分开表示。

为了提高光的均匀性，所述第二分色镜110正前方设置一第一复眼透镜111，对来自第二分色镜110的合成光束进行匀光并将其均匀导向后续光学部件；当然，也可以根据实际需要，不设置第一复眼透镜111，也不会影响使用。

所述第一复眼透镜111的中心光轴与第二准直透镜组105的中心光轴平行或重合。

在本实施例中，所述第一色LED光源101为蓝色LED光源，第二色LED光源102为红色LED光源；或者所述第一色LED光源101为红色LED光源，第二色LED光源102为蓝色LED光源；当然，也可以根据实际需要对不同的光源设置不同颜色和类型的光。

所述蓝色激光光源、第三准直透镜组、荧光粉板以及聚焦透镜单元的中心光轴均平行或重合。

所述第二准直透镜组105的中心光轴和第三准直透镜组106的中心光轴平行；所述第一准直透镜组104的中心光轴与第二准直透镜组105的中心光轴和第三准直透镜组106的中心光轴垂直；所述第一分色镜109和第二分色镜110与第一准直透镜组104的中心光轴的夹角为45度；所述第一分色镜109和第二分色镜110之间的夹角为90度。

为了增大透射率，所述第一分色镜109的第一工作面S1和第二分色镜110的第三工作面S3可以镀有增透膜；为了增加反射率，所述第一分色镜109的第二工作面S2和第二分色镜110的第四工作面S4可以镀有反射膜。

在本实施例中，也可以根据需要选择设置或者不设置第一准直透镜组，第二准直透镜组以及第三准直透镜组；第一色LED光源产生的第一色光束，第二色LED光源产生的第二色光束，以及受荧光粉板的激发发出的绿色荧光光束可以不经过准直透镜组直接经由第一分色镜和第二分色镜的透射和反射后合成白光光束。

在本实施例中，所述荧光粉板还可以包括支撑基板，反射膜层和荧光粉层。所述支撑基板设置于荧光粉层与反射膜层之间，用于反射膜层和荧光粉层的载体，可以是玻璃基底或者塑料基底。

在本实施例中，所述荧光粉板也可以根据需要选择设置或不设置反射膜层，反射膜层可以提高光束的利用率。

实施例二：

图2是本实用新型的投影照明光路实施例二的结构示意图；如图2所示，与实施例一不同的是，实施例二还采用了两个复眼透镜对光束进行匀光并将其均匀导向后续光学部件，其余光学部件的设置以及光路走向与实施例一相同。

在本实施例中，所述投影照明光路还包括：设置于第一分色镜209和第二分色镜210之间的第二复眼透镜211以及设置于第二准直透镜组205正前方的第三复眼透镜212；所述第二复眼透镜211对来自第一分色镜209的第一色光束b1和绿色荧光光束b2进行匀光并将其均匀导向第二分色镜210；所述第三复眼透镜212对来自第二准直透镜组205的第二色光束b3进行匀光将其均匀导向第二分色镜210。

在本实施例中，所述第二复眼透镜211的中心光轴和第一准直透镜组204的中心光轴平行或重合；所述第三复眼透镜212的中心光轴与第二准直透镜组205的中心光轴平行或重合。

值得注意的是，上述实施例中，所述荧光粉板并不限制于本实用新型实施例的形式，荧光粉层可直接覆盖于所述反射膜层；或者所述荧光粉层与所述反射膜层之间具有可透射光束的玻璃基底或者塑料基底；所述聚焦透镜单元可以是聚焦透镜或者聚焦透镜组。

本实施新型的投影照明光路结构简单合理，布局紧凑，在保证尺寸和重量满足条件的前提下，采用蓝色激光激发荧光粉层产生绿色荧光，大大增强了绿光光源亮度，提高了投影质量，解决了投影照明光路中LED光源亮度不足的难题。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。