[发明专利]一种基于激光光源和LED光源的混合光源耦合系统

说明书

本发明涉及投影显示的光源系统，其公开了一种基于激光光源和LED光源的混合光源耦合系统，有效降低散斑对于显示效果的影响，同时为投影显示提供一种新的光源方案。该系统包含红光光源组件、蓝光光源组件、绿光光源组件以及合色组件，各基色分组件通过分色镜将各基色的激光光源以及LED光源采用一反一透的模式合束，使得各基色的两种光源沿同一个方向传播，各基色LED需添加准直透镜组件使得LED光束尽量接近平行光出射。三个光源组件通过合色组件进行合束，最终实现三基色光束沿同一个方向出射，其后端连接投影光机的照明系统。通过在激光光源中掺入LED，可以实现激光散斑的弱化，在人眼感官上可以缓和散斑对于显示效果的影响。

技术领域

本发明涉及投影显示的光源系统，具体涉及一种基于激光光源和LED光源的混合光源耦合系统。

背景技术

激光因其良好的单色性以及高亮度使得其在显示效果上相对于其他投影光源有较大优势，同时一般激光器寿命均在几万小时以上，能有效避免汞灯投影机使用过程中需要经常更换光源的问题。目前激光显示市场正处于高速发展的时期，技术的更迭也日新月异，虽然目前主流的产品仍为单色激光加荧光粉方案的激光显示，但双色、三色激光显示已经成为未来的发展方向。

无论是单色、双色还是三色激光显示，激光极窄的谱线宽度都会引入较长的相干长度(或相干时间)，如果不进行消相干处理而直接在投影屏幕上进行显示，在屏幕上我们就会看到明显的亮斑，也即平常我们所说的散斑。散斑对于成像质量有着严重的影响，尤其针对三色纯激光显示，由于其R、G、B三基色均采用激光器，各自都会产生散斑，其中红色激光由于线宽最长，相干长度(相干时间)最长，干涉最严重，散斑也是最明显的。可以说散斑问题的解决与否是直接关系到三色激光显示能否推向市场的必要条件。

目前在消散斑方面，大部分的方案是在光路中引入散射元件来进行匀化，对于散斑有一定的改善作用，但仍无法达到令人满意的显示效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于激光光源和LED光源的混合光源耦合系统，有效降低散斑对于显示效果的影响，同时为投影显示提供一种新的光源方案。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种基于激光光源和LED光源的混合光源耦合系统，包括：合色组件以及三个基色光源组件：红光光源组件、蓝光光源组件和绿光光源组件；各个基色光源组件包含对应基色的LED光源和激光光源中的一种或者两种，各个基色光源组件的光束经过合色组件合束后沿同一方向传播。

作为进一步优化，至少一个所述基色光源组件中包含对应基色的分光镜，所述分光镜通过对LED光源的光束进行透射，对激光光源的光束进行反射的形式进行对应基色的光束合束；或者，通过对LED光源的光束进行反射，对激光光源的光束进行透射的形式进行对应基色的光束合束，合束时透射光束不改变光轴传输方向，反射光束的光轴方向转折90°，使得两个光束向同一方向传播。

作为进一步优化，至少一个所述基色光源组件中包含用于对对应基色的LED光源的光束进行准直的准直透镜。

作为进一步优化，至少一个所述基色光源组件中的激光光源与分光镜之间还设置有散射组件，激光光源的光束以90°角度入射到所述散射组件上。

作为进一步优化，相同基色的LED光源和激光光源的发光光谱之间具有一定错位。

作为进一步优化，所述合色组件包括第一合色镜和第二合色镜，第一合色镜用于将三个基色光源组件中的其中两个基色的光源的光束通过一个投射、一个反射的方式整合到同一方向的光路中；所述第二合色镜用于将剩余基色的光源发出的光束整合到相同方向的光路中。

作为进一步优化，所述各基色光源组件的驱动模式根据显示调制方式的要求选择PW(时序脉冲)模式或者CW(连续恒流)模式。