TW201431224A - 光源系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種光源系統，其包括雙折射棱鏡、濾光片及第一、第二、第三鐳射源。雙折射棱鏡包括入光面及出光面，其具有從入光面延伸至出光面的快軸和慢軸。第一和第二鐳射源位於入光面一側。濾光片位於出光面一側。第三鐳射源位於與濾光片朝向出光面的一側相對的另一側。第一鐳射源發射出第一偏振方向的第一色光線，第二鐳射源發射出垂直於第一偏振方向的第二偏振方向的第二色光線。第一色光線經過慢軸和第二色光線經過快軸後相混合並沿垂直於出光面的方向射出。從雙折射棱鏡出射的光線和第三鐳射源射出的第三色光線經濾光片透射和反射後相混合。

Description

光源系統

本發明涉及一種光源系統，特別涉及一種使用鐳射作為光源的光源系統。

傳統的投影儀包括一光源、一色輪及一微鏡裝置，所述光源投射出的光線經過所述色輪後投射至所述微鏡裝置，而所述微鏡裝置在圖像信號的控制下將光線調製信號光後反射出去。然而，由於所述光源一般為鹵素燈泡或者LED燈，發射出的光線的準直性不佳，部分光線的投射方向無法精確控制而無法投射到所述微鏡裝置而未被利用，光利用率低。

有鑑於此，有必要提供一種光利用率高的光源系統。

一種光源系統，其包括一雙折射棱鏡、一濾光片、一第一鐳射源、一第二鐳射源及一第三鐳射源。所述第一鐳射源發射的第一色光線、所述第二鐳射源發射的第二色光線及所述第三鐳射源發射的第三色光線合成白色光線。所述雙折射棱鏡包括一入光面及一與所述入光面相平行的出光面，其內部具有從所述入光面延伸至所述出光面的一快軸和一慢軸，所述慢軸垂直於所述入光面和所述出光面之間，所述快軸和所述慢軸在所述出光面相交。所述第一鐳射源和所述第二鐳射源位於所述雙折射棱鏡的入光面所在的一側。所述濾光片位於所述雙折射棱鏡的出光面所在的一側。所述第三鐳射源位於與所述濾光片朝向所述出光面的一側相對的另一側。所述第一鐳射源發射出偏振方向為第一偏振方向的第一色光線，所述第二鐳射源發射出偏振方向為垂直於所述第一偏振方向的第二偏振方向的第二色光線。所述第一鐳射源發射出的第一色光線經過所述慢軸和所述第二鐳射源發射出的第二色光線經過所述快軸後在所述出光面相混合並沿垂直於所述出光面的方向射出。從所述雙折射棱鏡出射的混合光線和從所述第三鐳射源發射的第三色光線經所述濾光片透射和反射後合成白色光線。

本發明提供的光源系統採用鐳射作為光源，從而有效的保證了從所述光源系統投射出的光線的准直度；另外，通過採用雙折射棱鏡和濾光片將單色的三色光線合成，有效提高了光線在合成過程中的精確度。

100、100a．．．光源系統

10．．．雙折射棱鏡

11．．．入光面

12．．．出光面

13．．．快軸

14．．．慢軸

20、20a．．．濾光片

21、21a．．．反射面

22、22a．．．透射面

30．．．第一鐳射源

40．．．第二鐳射源

50．．．第三鐳射源

圖1為本發明第一實施方式提供的光源系統的結構示意圖。

圖2為本發明第二實施方式提供的光源系統的結構示意圖。

下面將結合附圖與實施例對本技術方案作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明第一實施方式提供的一種光源系統100，其包括一雙折射棱鏡10、一濾光片20、一第一鐳射源30、一第二鐳射源40及一第三鐳射源50。所述第一鐳射源30發射的第一色光線、所述第二鐳射源40發射的第二色光線及所述第三鐳射源50發射的第三色光線合成白色光線。

所述雙折射棱鏡10呈長方體狀，其採用方解石晶體製成。所述雙折射棱鏡10包括一入光面11及一與所述入光面11相平行的出光面12，其內部具有一快軸13和一慢軸14。所述快軸13和所述慢軸14從所述入光面11延伸至所述出光面12。所述慢軸14垂直於所述入光面11和所述出光面12之間，所述快軸13和所述慢軸14在所述出光面12相交，且形成的夾角為θ。所述入光面11和所述出光面12之間的間隔為H。

所述濾光片20採用透明材料製成，其包括一反射面21及一與所述反射面21相對的透射面22。所述透射面22朝向於所述出光面12，且與所述出光面12呈45度的夾角。本實施方式中，投射至所述透射面22的紅色和綠色光線可以從所述透射面22透射至所述反射面21，投射至反射面21的藍色光線從所述反射面21反射出去。

所述第一鐳射源30位於所述雙折射棱鏡10的入光面11所在的一側，且朝向於所述入光面11。所述第一鐳射源30發射出偏振方向為第一偏振方向的第一色光線。本實施方式中，所述第一色光線為紅色光線，且為偏振方向沿第一偏振方向的S偏振光。

所述第二鐳射源40位於所述雙折射棱鏡10的入光面11所在的一側，且朝向於所述入光面11。所述第二鐳射源40發射出偏振方向為垂直於所述第一偏振方向的第二偏振方向的第二色光線。所述第二鐳射源40與所述第一鐳射源30之間間隔的距離為S，其中tanθ=S/H。本實施方式中，所述第二色光線為綠色光線，且為偏振方向沿第二偏振方向的P偏振光。

所述第三鐳射源50位於所述濾光片20的反射面21所在的一側。所述第三鐳射源50發射出偏振方向包括第一偏振方向和第二偏振方向的第三色光線。本實施方式中，所述第三色光線為藍色光線。

在使用的過程中，所述第一鐳射源30發射出的紅色S偏振光沿所述雙折射棱鏡10的慢軸14傳輸，所述第二鐳射源40發射出的綠色P偏振光沿所述雙折射棱鏡10的快軸13傳輸。由於tanθ=S/H，從而使得沿所述慢軸14傳輸的紅色S偏振光和沿所述快軸13傳輸的綠色P偏振光經過所述雙折射棱鏡10後在所述出光面12相混合並沿垂直於所述出光面12的方向射出。從所述雙折射棱鏡10射出的紅色和綠色混合光線投射至所述透射面22並從所述反射面21射出，從所述第三鐳射源50投射至反射面21的藍色光線從所述反射面21反射出去，經過所述濾光片20透射的紅色和綠色混合光線和反射的藍色光線混合成一束白色光線。

如圖2所示，為本發明第二實施方式提供的一種光源系統100a，其與第一實施方式提供的光源系統100的區別在於：所述濾光片20a的反射面21a朝向於所述出光面12，且與所述出光面12呈45度的夾角。本實施方式中，投射至所述反射面21a的紅色和綠色光線可以從所述反射面21a反射出去，投射至所述透射面22a的藍色光線從所述反射面21a透射出去，經過所述濾光片20a反射的紅色和綠色混合光線和透射的藍色光線混合成一束白色光線。

本發明提供的光源系統採用鐳射作為光源，從而有效的保證了從所述光源系統投射出的光線的准直度；另外，通過採用雙折射棱鏡和濾光片將單色的三色光線合成，有效提高了光線在合成過程中的精確度。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．光源系統

10．．．雙折射棱鏡

11．．．入光面

12．．．出光面

13．．．快軸

14．．．慢軸

20．．．濾光片

21．．．反射面

22．．．透射面

30．．．第一鐳射源

40．．．第二鐳射源

50．．．第三鐳射源

Claims (8)

1. 一種光源系統，其包括一雙折射棱鏡、一濾光片、一第一鐳射源、一第二鐳射源及一第三鐳射源；所述第一鐳射源發射的第一色光線、所述第二鐳射源發射的第二色光線及所述第三鐳射源發射的第三色光線合成白色光線；所述雙折射棱鏡包括一入光面及一與所述入光面相平行的出光面，其內部具有從所述入光面延伸至所述出光面的一快軸和一慢軸，所述慢軸垂直於所述入光面和所述出光面之間，所述快軸和所述慢軸在所述出光面相交；所述第一鐳射源和所述第二鐳射源位於所述雙折射棱鏡的入光面所在的一側；所述濾光片位於所述雙折射棱鏡的出光面所在的一側；所述第三鐳射源位於與所述濾光片朝向所述出光面的一側相對的另一側；所述第一鐳射源發射出偏振方向為第一偏振方向的第一色光線，所述第二鐳射源發射出偏振方向為垂直於所述第一偏振方向的第二偏振方向的第二色光線；所述第一鐳射源發射出的第一色光線經過所述慢軸和所述第二鐳射源發射出的第二色光線經過所述快軸後在所述出光面相混合並沿垂直於所述出光面的方向射出；從所述雙折射棱鏡出射的混合光線和從所述第三鐳射源發射的第三色光線經所述濾光片透射和反射後合成白色光線。
2. 如請求項1所述的光源系統，其中：所述快軸和所述慢軸之間的夾角為θ，所述雙折射棱鏡的入光面和出光面之間的間隔為H，所述第一鐳射源和所述第二鐳射源之間的距離為S，其中tanθ=S/H。
3. 如請求項1所述的光源系統，其中：所述偏振方向沿第一偏振方向的光線為S偏振光，所述偏振方向沿第二偏振方向的光線為P偏振光，所述S偏振光沿所述慢軸傳輸，所述P偏振光沿所述快軸傳輸。
4. 如請求項1所述的光源系統，其中：所述濾光片包括一反射面及一與所述反射面相對的透射面。
5. 如請求項4所述的光源系統，其中：所述濾光片的透射面朝向於所述雙折射棱鏡，所述濾光片透射從所述雙折射棱鏡射出的混合線並反射所述第三鐳射源所發射出的第三色光線。
6. 如請求項4所述的光源系統，其中：所述濾光片的反射面朝向於所述雙折射棱鏡，所述濾光片反射從所述雙折射棱鏡發出的混合光線並透射所述第三鐳射源所發射出的第三色光線。
7. 如請求項1所述的光源系統，其中：所述雙折射棱鏡採用方解石晶體製成。
8. 如請求項1所述的光源系統，其中：所述濾光片與所述出光面呈45度的夾角。