[发明专利]发光装置及投影系统

说明书

本发明提供了一种发光装置及投影系统，涉及照明技术领域，发光装置包括激发光源、二向色镜、匀光元件、弧面反射元件和波长转换装置，激发光源位于二向色镜的一侧，弧面反射元件位于二向色镜的另一侧，匀光元件设置在二向色镜与弧面反射元件之间，波长转换装置与匀光元件位于弧面反射元件的同侧；弧面反射元件呈椭球状，匀光元件的远离二向色镜的一端的端面中心点和波长转换装置的波长转换点分别位于弧面反射元件的两个焦点处。本发明提供的发光装置和投影系统，通过匀光元件和弧面反射元件，提高了激发光入射到波长转换材料上的匀光效果，增加了波长转换装置的散热空间，提高了对受激发光的收集效率，从而提高了发光效率。

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其是涉及一种发光装置及投影系统。

背景技术

传统光源如荧光灯、白炽灯、超高性能灯或氙灯等难以做到高效率、长寿命。随着固态光源的发展，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)和半导体激光器逐步走入照明和显示市场。

产生色光或白光的方式一般有两种：一种是直接利用色光光源如红、绿或蓝光LED来提供色光，或利用这些色光来合成白光；另一种是基于光波长转换用激发光源来激发波长转换材料产生色光，例如以短波长如蓝光或UV(Ultraviolet，紫外线)光的光源为激发光源来激发诸如荧光粉等波长转换材料来产生色光，进而利用激发光或激发产生的各种色光来合成白光。以绿光为例，目前的绿光LED或绿光激光器因难以做到高效率，价格很高；而蓝光和UV光的固态器件效率高且价格低，采用后一种方案来产生绿光无疑具有更大的市场前景。

目前基于波长转换方式的发光装置中，激发光的强度分布不够均匀，使得波长转换材料的激发效率较低；另外，现有的发光装置通常采用聚焦透镜来收集波长转换材料产生的受激发光(色光)，使得受激发光的收集效率较低；同时聚焦透镜紧靠波长转换装置，造成波长转换材料的散热不便，影响波长转换材料的激发效率。由于波长转换材料的激发效率直接影响发光装置的发光效率，因此现有的发光装置的发光效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光装置及投影系统，以提高发光效率。

本发明提供了一种发光装置，包括激发光源、二向色镜、匀光元件、弧面反射元件和波长转换装置，所述激发光源位于所述二向色镜的一侧，所述弧面反射元件位于所述二向色镜的另一侧，所述匀光元件设置在所述二向色镜与所述弧面反射元件之间，所述波长转换装置与所述匀光元件位于所述弧面反射元件的同侧；

所述弧面反射元件呈椭球状，所述匀光元件的远离所述二向色镜的一端的端面中心点和所述波长转换装置的波长转换点分别位于所述弧面反射元件的两个焦点处；

所述激发光源发出的激发光经所述二向色镜、所述匀光元件和所述弧面反射元件后，会聚到所述波长转换装置的波长转换点上，经所述波长转换装置的光波长转换作用变为受激发光；所述受激发光经所述弧面反射元件、所述匀光元件和所述二向色镜后输出。

进一步地，所述匀光元件包括匀光棒。

进一步地，所述匀光棒呈锥形，所述匀光棒的靠近所述二向色镜一端的端面尺寸大于所述匀光棒的远离所述二向色镜一端的端面尺寸。

进一步地，所述波长转换装置包括互连的转轮和驱动装置，所述转轮上设置有波长转换材料，所述驱动装置用于驱动所述转轮转动，以改变所述波长转换点的位置。

进一步地，所述转轮包括沿圆周方向设置的多个转换分区，每个所述转换分区内均设置有对应不同颜色的波长转换材料。

进一步地，所述激发光源与所述二向色镜之间设置有扩散片，所述扩散片用于消除所述激发光的相干性。

进一步地，所述激发光源与所述二向色镜之间设置有聚光元件，所述匀光元件的靠近所述二向色镜的一端位于所述聚光元件的焦点处。