一种用于投影系统的光源装置及投影显示装置的制作方法

专利名称：一种用于投影系统的光源装置及投影显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光源装置及投影显示装置，特别是一种用于投影显示 系统的光源装置和投影显示装置。
背景技术：
现有的投影系统照明所用的超高压汞灯、金属卣化物灯、氮灯、卣素 灯等，这些发光光源的光谱均受到发光物质及其状态的限制，呈现出连续 或带状光谱的特征。以超高压汞灯的发光光谱图1为例，如图所示红光的 波段较宽，峰值偏低，红绿蓝三基色强度分布并不理想，无法满足白场色 平衡的要求，因此无法较好符合投影系统照明的要求。目前现有技术通常 采用选择宽语段的方法来提高红光的光通量和亮度，但是采用此种方法会
相应地造成色饱和度的降低。同时，现有技术在^L频信号的处理上，也是 以牺牲对比度和色饱和度为代价来增加红色的亮度。所以，虽然这些技术 可以将图像色彩柔和化，但是图像的整体质量却下降了 。
近几年，随着发光二极管技术的成熟，也有人尝试用发光二极管作为 投影系统光源，发光二极管投影显示与传统的显示技术相比，具有更大的 色域范围，而且发光二极管线宽较窄，具有高的色饱和度，可显示自然界 真实、鲜艳的色彩。同时发光二极管寿命长，是一种无汞的环保光源。发 光二极管投影显示已成为显示领域的重大发展方向。
但是，由于发光二极管的光学扩展量较大和亮度较低的特性，现有发 光二极管照明技术存在着能够被投影系统有效利用的光能较少、输出的总 光功率偏低的不足。
尽管发光二极管的光通量和亮度已经得到了很大的提高，但是还没有 达到投影机应用的要求，特别是一些需要高亮度照明应用的场合。为了达 到投影机应用的要求，提高照明亮度，现有技术是靠发光二极管的排列组 合来提高光通量和亮度，但是由于发光二极管是朗伯体发光光源，如果组 合后的发光二极管光源的光学扩展量超出了投影系统的光学扩展量，超出 的这部分光则不能有效耦合入投影系统。发光二极管的光学扩展量为
五w = "2.".sin VM
其中n为发光介质的折射率；a为光源的发射半角；S为光源的发光 面积。发光二极管的发射半角为90度，取发光介质为空气，并以空气折 射率为1来做近似计算，lmm2发光二极管光学扩展量约为3. 14隱、r。
对于使用0. 79英寸的成像芯片、F数为2， 4的投影镜头的投影系统，投 影系统的光学扩展量为￡p，,。， =22mm2sr，只有大概7mm2的二极管组合阵列输
出的光可以耦合入投影系统，可充分利用的光通量总数仅为几百个流明，大 于7薩2的面积发出的光根本无法耦合进入投影系统，通过增大发光二极管的 面积来提高光通量的做法是行不通的。
此外，现在市场上传统的超高压汞灯能在6mi^上产生数千流明的光通 量，亮度也比发光二极管高十多倍。可是超高压汞灯由于对重金属汞的使用， 不是一种环保的光源。
目前市场上的发光二极管光源中，对于使用0. 79英寸的成像芯片、F数 为2.4的投影镜头的投影系统，发光面积为7mm2的某发光二极管，受投影系 统光学扩展量的限制，可以被耦合入投影系统的红光的最大光功率约为 1.6W，绿光的最大光功率约为0. 7W，蓝光的最大光功率约为1.8W,红光、 绿光、蓝光能被耦合进投影系统的最大光功率的比值为1: 0.44: 1.13。而 色温为6500K的白场要求发光二级管的红光、绿光与蓝光的光功率比值为1: 0.87: 1.73。由此可见，当发光二极管红光或者蓝光满足最大光功率时，绿 光的光功率都是不够的，绿光最为不足。由于绿光光功率的不足导致总光功 率受其制约而偏低，这是发光二极管投影显示亮度不够的其中 一个重要原 因。现有的解决方法是提高绿光在整个白光中的时间占空比来提高亮度，这 种方法没有充分利用红光及蓝光的光功率；又或者采用减小红光和蓝光的光
功率偏低。
总之，现有技术中的各种投影显示用光源都存在红绿蓝光功率比值与 白场需求上的差别，从而使得色饱和度、亮度与对比度均有不足，无法同 时达到提高色饱和度、提高亮度、提高对比度与控制成本的综合效果。

发明内容
因此，本发明的任务是提供一种使用激光光源作为补充光源来提高投影显示图像的亮度、对比度与色饱和度的用于投影系统的光源装置。 本发明的另 一任务是提供一种投影显示装置。
一方面，本发明提供了一种用于投影显示的光源装置，包括被补充光 源和激光光源，还包括用于将所述被补充光源发射的光与所述激光光源发 射的激光合成一束的反射镜，所述反射镜包括用于反射所述被补充光源输 出光的反射部分和使所述激光光源发出的激光直接通过的激光孔。
上述光源装置中，所述反射镜的反射部分表面镀有增加被补充光源输 出光束反射效率的高反膜。
上述光源装置中，所述反射部分可以为平面，也可以根据需要设计成 各种不同的形状，如抛物面形、双曲面形或球面形等。
所述激光光源与所述反射镜之间还可以设有光束调整系统。 进一步地，所述光束调整系统可以包括光纤以及用于将所述激光耦合 进所述光纤的耦合镜，还可以包括扩束透镜和聚焦透镜等。
上述光源装置中，所述被补充光源包括各种投影用光源，如LED灯、 超高压汞灯、金属卣化物灯、氣灯和卣素灯等。
另一方面，本发明还提供了一种投影装置，所述投影装置使用上述光 源装置作为投影显示的光源。
本发明将激光器的激光巧妙地引入投影系统的灯泡和LBD发光光源， 提出了 一种激光和其他光源混合作为投影系统照明光源的想法。
采取上述技术方案，可以成功地弥补超高压汞灯、金属卣化物灯、氣 灯、卤素灯等灯泡的红光照明不足的缺陷，提高了红光亮度，调整了红绿 蓝三基色的强度分布，提高了色饱和度与对比度等性能，在投影显示领域 具有很高的实用价值。
采取上述技术方案，还可以利用高亮度、光学扩展量较小的激光来补 充低亮度、光学扩展量较大的发光二极管光源，不仅提高了发光二极管的 光功率，明显地提高了光源亮度及光能的有效利用率，而且成功地解决了 发光二极管绿光照明不足与红光蓝光未被充分利用或者浪费的缺陷。此 外，本发明同时具有广色域、长寿命、无汞环保的特点，且兼备相对廉价 的优势，在投影显示领域具有很高的实用价值。


以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中图1是超高压汞灯的发光光谱的示意图； 图2是反射镜的俯视结构示意图3是使用反射镜的用于投影显示的激光补充灯泡的光源装置示意
图4是用激光和超高压汞灯混合后的光谱图； 图5是激光和发光二极管灯光混合的光源装置示意图； 图6和图7是两种三基色LED灯分别与RGB激光合束作为投影显示光 源的示意图8是在单片DLP中使用本发明光源装置的一种投影仪光路的示意
图9是在三片DLP中使用本发明光源装置的一种投影仪光路的示意
图10是使用本发明装置的三基色LED灯与RGB激光合束作为投影显 示光源的单片DLP的一种投影仪光路的示意图11是使用本发明装置的三基色LED灯与单色激光合束作为投影显 示光源的单片DLP的另一种投影仪光路的示意图l2是使用本发明装置的三基色LED灯与单色激光合束作为投影显 示光源的三片LCD的一种投影仪光路的示意图13是使用本发明装置的三基色LED灯与激光合束作为投影显示光 源的三片LCOS的一种投影仪光路的示意图。
具体实施例方式
由于激光的光斑和发散角都很小，所以激光的光学扩展量很小。从光纤 输出的激光的光学扩展量由下式决定
A。附=^2, sin2 6
其中，r为光纤束的半径，sin0是光纤的数值孔径。光纤束由一个或多根光 纤合束而成。
例如，对于光纤束半径为0. 35隱，数值孔径为0. 22的光纤束输出激光 的光学扩展量仅为5. " x 10—2mm2sr,和发光二极管比起来要小2个数量级以 上。在此光学扩展量下的光通量可达数千至上万流明。因此，对于激光来说， 很小的光学扩展量就能得到极高的光通量输出。
在某发光二极管和激光的混合光源中，设定发光二极管的光学扩展量为 激光的光学扩展量为混合光源的总光学扩展量为混合光源的总光学扩展量为发光二极管的光学扩展量和激光光学扩展量的总和，如果
^w"= Am 则此时该混合光源的光功率能够全部有效地耦合进
投影系统。由于A，和Am相比要小得多，几乎可以忽略不计，因此，可以 让该混合光源的光学扩展量的绝大部分分配给发光二极管，目的是尽可能地 利用成本较为低廉的发光二极管的光能，而将混合光源的光学扩展量的极少 部分分配给激光，利用激光在很小的光学扩展量下就能获得极高的亮度的特 性，从而提高了混合光源的总亮度。
图2是反射镜的俯视结构示意图。该反射镜包括用于反射所述被补充 光源输出光的反射部分1和使所述激光光源发出激光直接通过的激光孔2。
反射镜的反射部分1还可以镀有增加被补充光源输出光束反射效率的高反 膜。根据实际使用的需要，该反射镜可以为圓盘形、矩形、平板形、条形 等各种平面形状，也可以根据需要设计成各种不同的形状，如抛物面形、
双曲面形或球面形等。所述激光孔2可以位于反射镜的中央，或者根据不 同需要改为其他位置。
图3所示的用于投影显示的激光补充灯泡的光源装置，包括激光光源 302、聚焦透镜303、灯泡301和反射镜304;其中，激光光源302为红光 激光器，反射镜304为圆形的平板结构，反射镜304的中间是直径为3毫 米的激光孔305,反射镜304的其余部分为反射部分，反射部分镀有可见 光的宽带高反膜。红光激光器302发射的激光束经聚焦透镜303后直接通 过反射镜304的激光孔305输出；所述灯泡301发出的光束则经过反射镜 304反射部分反射后与所述直接通过激光孔305的激光束在同一方向上输 出，从而实现混合，且混合光中两种光的光轴重合，/人而实现红光的补入。 聚焦透镜303还可以使用聚焦透镜组或其他可以实现聚焦作用的光学元器 件。聚焦透镜组中可以增加扩束透镜，增大激光的发散程度，因为以一定 发散角发散的激光与灯泡混合的效果会更好，且灯泡的光束反射后与激光 束共轴则会使混合效果最佳。所述激光器302可以为固体激光器，也可以 为半导体激光器、光纤激光器、气体激光器等。所述激光器302选用的红 光激光器，选一奪630nm到670nm的波长较好。而这里的灯泡也可以为超高 压汞灯、金属卤化物灯、卣素灯和氙灯。为了减小反射镜的激光孔305对 灯泡301输出光束的影响，同时又能够使全部入射的激光通过，聚焦透镜 303应尽量使激光的焦点处于反射镜304的激光孔305的表面或附近位置 处，这样才有可能将反射镜304的激光孔制作的面积更小，以减小激光孔
7对灯泡输出光反射的影响，增加灯泡反射的光线。混合后的光诿示意图如
图4所示。图4与图1比较可见，RGB三基色的分布中，红光的强度明显 提高，较好地符合白场配光的需要。
本光源装置中，所述反射镜304的激光孔305可以设在反射镜中间， 也可以设在其他合适的位置，而反射镜的厚度可以很小，可以为圓盘形、 矩形、平板形、条形等各种平面形状，也可以根据需要设计成各种不同的 形状，如抛物面形、双曲面形或球面形等。
图5是作为被补充光源的发光二极管光源与激光光源混合进行投影显 示的光源装置。其中，反射镜503的结构与图2相同，发光二极管光源501 为白光发光二极管，所发光通过光束整形装置502后，朗伯体形式的光发散 角被压缩，压缩后的发散角为投影系统的孔径角，例如士12。；光束整形装置 502的出射光经过反射镜503的反射部分反射后输出，且反射镜503的反射 部分镀有可见光宽带高反膜；激光光源507为绿光激光器，所发射的激光通 过耦合透镜组506进入光纤505，光纤505的出射光通过聚焦透镜组504聚 焦，且其发散角控制在投影系统的孔径角内。调整光路，使激光束的焦点处 于反射镜503的激光孔处，激光束直接通过激光孔，并由会聚光束转为发散 光束；而白光发光二极管的光线则经过反射镜反射之后，和直接通过的绿色 激光混合，在同一方向上输出，从而实现混合，成为混合照明光源，实现 对发光二极管绿光进行补足，且发光二极管的光束反射后与激光束共轴则 会使混合效果最佳。当然，上述光源装置中，应当使激光束经过聚焦透镜组 504后的焦斑面积小于或等于激光孔的大小，也可以4吏聚焦透镜组504的焦 点处于激光孔的附近，同时使激光束在激光孔处的光斑面积小于或等于激光 孔横截面积，因为如果激光束的光斑面积大于激光孔横截面积的话，激光会 有光能的浪费，同样激光束的光斑面积如果小于激光孔^f黄截面积过多的话， 则最好缩小激光孔横截面积大小，尽量增加发光二极管光线的反射，否则不 能使发光二极管的最大光功率得以利用；同时，用于压缩发光二极管光源输 出光发散角的光束整形装置可以使用楔形四棱锥或其他光学器件来实现。本 领域技术人员应当理解，LED光源可以为白光LED光源，也可以为其他单色 LED光源，此外，LED光源也可以为LED阵列，这是才艮据实际使用的需要来 确定的。
图6和图7是两种三基色LED灯分别与RGB激光合束作为投影显示光 源的示意图。其中，图6的投影显示光源包括红、绿、蓝LED灯、红、绿、蓝光激 光器、两个二向色镜和三个具有图2所示结构的反射镜，其中，红色LED 灯1001发出的红光与红光激光器1007发射的红色激光混合，绿色LED灯 1002发出的绿光与绿光激光器1008发射的绿色激光混合，蓝色LED灯1003 发出的蓝光与蓝光激光器1009发射的蓝色激光混合，上述同色LED灯光 与激光的混合方式都采用图5所示的方式，同时，混合后的红光与混合后 的绿光通过第一二向色镜1019合束后，红绿混合光再通过第二二向色镜 1020与混合后的蓝光合束，得到投影显示所需的白光。此外，红光LED和 蓝光LED的位置也可以彼此交换，补入的红光激光器和蓝光激光器的位置 也要相应地交换位置，同时也要更改第一二向色镜和第二二向色镜的相应 镀膜，这对本领域技术人员是可以理解的。
图7中的投影显示用光源使用合色棱镜(X-cube) 1122来替代图6中 的两个二向色镜进行三基色光的合成，同颜色的光束混合方式与图5相同， 同样可以得到投影显示所需的白光。此外，同图6相同，红光和蓝光的光 路可以彼此换位，但是绿光的位置必须为从X-cube合色棱镜1122的中间 位置不经反射直接通过的位置。
图6和图7的合成白光可用于单片DLP( digital light processing )、 单片LCOS及单片LCD的投影光源，而且由于光源全部由LED灯和激光器 提供，因此可以采用电控时序的方法，从而可以去掉传统技术中使用的色 轮。此外，根据具体需要，可以选择性补入某一种或某几种颜色的光。
图8-图13给出了几种使用本发明光源装置的投影仪光路结构。
图8是在单片DLP光机中使用本发明光源装置的一种投影仪光路的实 施例。包括作为被补充光源的超高压汞灯1209、激光光源1208、扩束透 镜1217、聚焦透镜1218、反射镜1207、光棒121(K聚焦透镜组1211、色 轮1212、中继透镜组1213、数字微镜器件(Digital Micro-mirror Device, 简称DMD) 1214和投影透镜组1215及屏幕1216,其中，反射镜1207结构 与图2所示相同。超高压汞灯1209发射的白色光束入射到反射镜1207的 反射部分上并被反射出去，激光器1208为输出635nm红色激光的固体激 光器，红色激光经过扩束透镜1217扩束后入射到聚焦透镜1218后，再入 射到反射镜1207的激光孔上，并且其焦点在反射镜1207的激光孔处，激 光束直接通过反射镜1207激光孔后与反射后的超高压汞灯1209输出的光 束同一方向共轴输出，混合并成为投影显示的光源。扩束透镜1217增大了激光经过聚焦透镜1218后的发散程度，增强了混合效果。但是如果激
光器的光斑本身就可以满足混合要求，则不必加入扩束透镜。反射镜1207 的反射部分镀有对可见光的宽带高反膜。混合后的光束在光路中由光棒 1210对其进行匀场处理，然后由所述聚焦透镜组1211对其进行会聚，再 进入色轮1212,使绿光、蓝光和红光三种颜色的光按照色轮设置的一定顺 序依序输出，接着通过中继透镜组1213转像后照射到数字微镜器件1214 上，由DMD1214处理过后的光束经过投影透镜组1215后，最后照射到屏 幕1216上成像。本实施例中的激光光源1208发射红色激光是为了提高投 影显示中的红光亮度，调整红绿蓝三基色的强度分布，从而提高了图像的 色饱和度与对比度。
图9是在三片DLP光机中使用本发明光源装置的一种投影仪光路的实 施例。包括作为被补充光源的氙灯1309、激光光源1 308、耦合透镜1318、 光纤1319、聚焦透镜1311、反射镜1307、光棒1310、聚焦透镜组1312、 平面反射4竟1320、内部全反射棱4竟(Total Interface Reflection,简称 TIR棱镜)1321、分色再合色棱镜(color splitting/ recombining pr i sm ) 1 322 、红、绿、蓝DMD1 323、 1324和1325、以及才殳影透4竟组1315,其中， 激光与氙灯混合仍然使用图2所示结构的反射镜。激光器光源1 308为发 射635nm红色激光的半导体激光器。激光首先通过耦合透镜1318后进入 光纤1319,从光纤1319出射的激光束再通过聚焦透镜1311入射并聚焦于 反射镜1307的激光孔上，并直接通过激光孔后出射，在反射镜1307的反 射部分镀有对可见光的宽带高反膜。混合后的光束通过光棒1310进行匀 场后，再通过聚焦透镜组1312会聚，然后经过平面反射镜1320反射，进 入内部全反射TIR棱4竟(Total Interface Reflection,简称TIR棱镜) 1321, TIR棱镜1321的作用是实现入射光与出射光分离，互不干扰，使入 射光全反射，出射光透过。TIR棱镜1321将入射混合光反射进入分色再合 色棱镜1322,分色再合色棱镜1322使混合光顺序分为蓝、绿、红三色， 并分别入射到蓝、绿、红DMD1 325、 1324和1323上，之后三束光先红绿 合色，蓝光再与红绿混合光进行合色，最后再次作为出射光通过TIR棱镜 1321输出后，入射到投影透镜组1315后成像。其中，TIR棱镜1321和分 色再合色棱镜1322都是本领域技术人员熟知的光学器件，其结构可以参 考专利号为US6863401B2的美国专利说明书第一页第二段。
本领域普通技术人员应当理解，作为投影显示的光源灯除了氮灯外，还可以为LED灯(包括LED阵列)、超高压汞灯、金属卣化物灯、卣素灯 等。
图10是使用本发明装置的三基色LED灯与RGB激光合束作为投影显 示光源的单片DLP的一种投影仪光路的示意图。LED与激光的合光作为投 影光源的部分与图7所示的光路结构相同，混合后的光束先经聚焦透镜组 1623会聚到光棒1624中进行匀场，再经由中继透镜组1625转像后入射到 TIR棱镜1627中，在DMD1626上处理后被反射，再从TIR棱镜1627出射 到投射透镜组1628,最后在屏幕1629上成像。本光路中由于釆用电控时 序的方法，已去掉传统单片DLP光路中的色轮，经激光混合补充后，投影 系统的红绿蓝三色的亮度均比先前有了较大的提高。此外，根据白光配光 比的不同，红绿蓝激光器可以选择功率不同的激光器，尤其针对绿光不足 的情况，可以选择补充入功率较大的绿色激光。
图11是使用本发明装置的三基色LED灯与单色激光合束作为投影显 示光源的单片DLP的另一种投影仪光路的示意图。LED与激光的合光作为 投影光源的部分同图6基本相同，只是这里仅采用绿光激光器补充绿色LED 成为绿色混合光，红蓝两路未进行补入。混合后的白光先经过聚焦透镜组 172 3后会聚到光棒1724中进行勻场，再经由中继透镜组1725转像后入射 到TIR棱镜1727中，在DMD1726上处理后被反射，再从TIR棱镜1727出 射到投射透镜组1728，最后在屏幕1729上成像。本光路仍然采用电控时 序的方法。上述投影显示光源中，在色温6500K下使用0. 79英寸的成像芯 片、F数为2. 4的投影镜头的投影系统，所述LED灯都采用LED阵列，发光 面积为7mm2,在未加入绿光激光器前红绿蓝LED阵列的光功率分别约为红光 0. 8W、绿光O. 7W、蓝光1.4W,由于绿光已达最大光功率，所以限制了红光 和蓝光的光功率。采用上述投影显示光源，加入光功率为0. 65W的532nm绿 光激光器的激光后，红绿蓝的光功率分别提高到红光约1. 2W、绿光约1. 1W、 蓝光约1. 8W。加入绿光激光器后的光源装置输出白光的亮度比先前提高了 大约50%。这种方法大大提高了绿光的亮度，及绿光的色饱和度，从而提 高了白光的整体亮度。
图12是使用本发明装置的三基色LED与单色激光合束作为投影显示 光源的三片LCD的一种投影仪光路的示意图。图中绿光LED阵列1801按 图5所示方式与绿光激光器1804使用反射镜1803进行光束混合，而红光 LED阵列1811和蓝光LED阵列1821则不再用激光进行补充，绿光的混合
ii光顺序经过准直透镜1831、偏光片1832、聚焦透镜1833、光棒1834和中 继透镜组1835和绿光LCD液晶光阀1808后进入合色棱镜1838;而红光和 蓝光LED灯1811和1821经过各自对应的准直透镜1813和1823、偏光片 1814和1824、聚焦透镜1815和1825、光棒1816和1826、中继透镜组1817 和1827及LCD液晶光阀1818和1828后进入合色棱镜1838,由合色棱镜 1838将RGB三基色光重新合光，通过投影透镜组1839在屏幕1840上成像。 其中，为了提高光束的利用效率，用于压缩LED灯输出光束发散角的光束 整形装置可以使用楔形四棱锥，这样，还可以利用偏振片使S光通过，P 光反射回去，在LED阵列表面和楔形四棱锥中再次被改变为自然光并随后 续输出光一起输出，实现P光的部分再次利用。
图13是使用本发明装置的三基色LED灯与激光合束作为投影显示光 源的三片LCOS的一种投影仪光路的示意图。图中蓝光LED阵列1921和绿 光LED阵列1901按图5所示方式分别与蓝光激光器1922和绿光激光器 1902进行光束混合，而红光LED阵列1941则不再用激光进行补充。蓝光 的混合光顺序经过准直透镜1927、偏光片1928、聚焦透镜1929、光棒1930、 中继透镜组1931、 PBS阵列1933和蓝光LCOS1932后进入X-cube合色棱 镜1961;绿光的混合光顺序经过准直透镜1907、偏光片1908、聚焦透镜 1909、光棒1910、中继透镜组1911、平面反射镜1912、 PBS阵列1943和 绿光LCOS1942后进入X-cube合色棱镜1961;而红光则未经激光器补充直 接顺序经过准直透镜1947、偏光片1948、聚焦透镜1949、光棒1950、中 继透镜组1951、 PBS阵列1953和红光LCOS1952后进入X-cube合色棱镜 1961;由合色棱镜1961将RGB三基色光重新合光，通过投影透镜组1962 投射到屏幕上，实现图像的投影显示。其中，为了提高光束的利用效率， 用于压缩LED灯输出光束发散角的光束整形装置可以使用楔形四棱锥，这 样，还可以利用偏振片使S光通过，P光反射回去，在LED阵列表面和楔 形四棱锥中再次被改变为自然光并随后续输出光一起输出，实现P光的部
分再次利用。PBS阵列的作用为将入射光的p偏振光反射后，入射光在LCOS 表面经调制转换为s偏振，s偏振光再透射穿过PBS阵列后进入X-cube合 色棱镜。
最后需要强调的是，上述图6、 7、 9、 10、 11、 12、 13中，为了实现 图像显示，还要求红绿蓝三路的光路应满足光程相同或使光路达到光程相 同的效果的条件，这对本领域技术人员是公知的。当然，根据实际应用中的需要，本发明的光源装置还可以将其他波长
和颜色的激光与灯泡与LED发出的光相混合。最后应说明的是，以上各附
图中的实施例仅用以说明本发明的光源装置的结构和技术方案，但非限 制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应 当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技 术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1. 一种用于投影显示的光源装置，包括被补充光源和激光光源，还包括用于将所述被补充光源发射的光与所述激光光源发射的激光合成一束的反射镜，所述反射镜包括用于反射所述被补充光源输出光的反射部分和使所述激光光源发出的激光直接通过的激光孔。
2. 根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述反射镜的反射 部分表面镀有增加被补充光源输出光束反射效率的高反膜。 、
3. 根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述反射部分形状 为平面、纟旭物面、7又曲面iU求面。
4. 根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述激光光源与所 述反射镜之间设有光束调整系统。
5. 根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，所述光束调整系统 包括光纤以及用于将所述激光耦合进所述光纤的耦合镜。
6. 根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，所述光束调整系统 还包括聚焦透镜。
7. 根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，所述光束调整系统 还包括扩束透镜。
8. 根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述被补充光源为 LED灯、超高压汞灯、金属卣素灯、氤灯、囟素灯。
9. 一种投影仪，其特征在于，所述投影仪使用上述权利要求l-8任一 项所述的光源装置作为投影仪的光源。
全文摘要
本发明提供了一种具有高亮度、高对比度与高色饱和度的用于投影系统的光源装置和投影显示装置；光源装置包括被补充光源和激光光源，还包括用于将所述被补充光源发射的光与所述激光光源发射的激光合成一束的反射镜，所述反射镜包括用于反射所述被补充光源输出光的反射部分和使所述激光光源发出的激光直接通过的激光孔；本发明将激光器的激光巧妙地引入投影系统的灯泡和LED发光光源，可以成功地调整了红绿蓝三基色的强度分布，提高了色饱和度与对比度等性能，在投影显示领域具有很高的实用价值。
文档编号G03B21/20GK101430493SQ20071019370
公开日2009年5月13日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年11月8日
发明者冯美岩, 华 成, 勇 毕, 贾中达 申请人:北京中视中科光电技术有限公司;中国科学院光电研究院