發光裝置、受激發光裝置和投影顯示裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提出一種發光裝置、受激發光裝置和投影顯示裝置，包括用于發射第一光的第一發光源和用于發射第二光的第二發光源；還包括波長合光裝置，該波長合光裝置包括分光濾光膜，第一光和第二光分別以不同的第一入射角和第二入射角入射于該分光濾光膜；其中，分光濾光膜的光譜特性與入射角有關：對以第一入射角入射的光線分光濾光膜的光譜特性為透射第一光的至少部分光譜能量，對以第二入射角入射的光線分光濾光膜的光譜特性為反射第二光的至少部分光譜能量。利用分光濾光膜的對不同入射角的光的響應不同的特點再配合適當的膜系設計，分光濾光膜仍然能夠透射第一光同時反射第二光來實現波長合光，并因此而提升了發光裝置出射光的亮度。

【技術實現步驟摘要】
發光裝置、受激發光裝置和投影顯示裝置
本專利技術涉及顯示
，特別是涉及一種發光裝置、受激發光裝置和投影顯示裝置。
技術介紹
投影顯示技術目前發展迅速，其中發光二極管(LED)光源作為一種新型的光源已經在投影顯示技術中得到了廣泛的應用。然而目前的主要問題在于LED光源的亮度不足。例如對于一定尺寸的光閥來說，其光學擴展量已經確定了，即LED的數量被限定了，而單顆LED的亮度不足就直接導致了入射于光閥的光通量不足。要在不增加光學擴展量的前提下增加LED光源的亮度，可以使用波長合光的方法。然而，同一種顏色的LED的波長幾乎相同，波長合光不能發揮作用。
技術實現思路
針對上述的問題，本專利技術提出一種發光裝置，包括用于發射第一光的第一發光源和用于發射第二光的第二發光源，第一光和第二光的光譜有交疊；還包括波長合光裝置，該波長合光裝置包括分光濾光膜，第一光和第二光分別以不同的第一入射角和第二入射角入射于該分光濾光膜，該分光濾光膜透射至少部分第一光且反射至少部分第二光使得被透射的第一光和被反射的第二光在波長合光裝置的光路后端合為一束；其中，分光濾光膜的光譜特性與入射角有關:對以第一入射角入射的光線分光濾光膜的光譜特性為透射第一光的至少部分光譜能量，對以第二入射角入射的光線分光濾光膜的光譜特性為反射第二光的至少部分光譜能量。本專利技術還提出一種受激發光裝置，包括波長轉換裝置，還包括上述的發光裝置，該發光裝置發射的激發光激發波長轉換裝置發光。本專利技術還提出一種投影顯示裝置，包括上述的發光裝置，還包括光閥和投影鏡頭，該發光裝置發出的光入射于光閥并被其調制得到圖像光，該圖像光被投影鏡頭投射出來形成圖像。本專利技術還提出一種投影顯示裝置，包括上述的受激發光裝置，還包括光閥和投影鏡頭，受激發光裝置發出的光入射于光閥并被其調制得到圖像光，該圖像光被投影鏡頭投射出來形成圖像。第一發光源和第二發光源發出的第一光和第二光分別以不同的第一入射角和第二入射角入射于分光濾光膜，利用分光濾光膜的對不同入射角的光的響應不同的特點再配合適當的膜系設計，使得雖然第一光和第二光的光譜有交疊，分光濾光膜仍然能夠透射第一光同時反射第二光來實現波長合光，并因此而提升了發光裝置出射光的亮度。【附圖說明】圖la是LED光源在使用中的工作原理；圖lb是圖la中的光源的發光角分布；圖2a是本專利技術第一實施例的發光裝置的光學結構示意圖；圖2b是圖2a實施例中發光裝置的發光角分布示意圖；圖2c是圖2a實施例中發光裝置的發光角分布的另一種可能的示意圖；圖3是圖2a實施例中的光譜和分光濾光膜的濾光曲線示意圖；圖4是圖2a實施例中的光譜和分光濾光膜的濾光曲線的另一種可能的示意圖；圖5是圖2a實施例中的光譜和分光濾光膜的濾光曲線的另一種可能的示意圖；圖6是本專利技術另一個實施例中的發光裝置的光學結構示意圖；圖7是本專利技術另一個實施例中的發光裝置的光學結構示意圖；圖8是圖7所示的實施例中的光譜和分光濾光膜的濾光曲線示意圖。【具體實施方式】在描述本專利技術第一實施例之前，首先解釋一下LED光源在使用中的工作原理。LED光源在使用中的光學結構一般如圖la所示，LED光源101發出的光需要經過一個收集透鏡111收集并準直形成出射光束。LED光源與透鏡111是共軸的，也就是LED光源的光軸與透鏡111的光軸為同一條，該光軸在圖la中表不為點劃線A。從光學的角度來說，由于LED光源不是理想的點光源，因此從透鏡111出射的光束也不可能是理想的平行光束，它必然有一個發散角。具體來說，取LED光源發光面上101a和101b兩個邊緣點，其中101a點上發出的光線經過透鏡111后形成近似平行的光束131，而101b點上發出的光線經過透鏡111后形成近似平行的光束132，這兩束光的出射角度就是從透鏡出射的光束的最大角度，也就是說這兩束光束決定了從透鏡111出射的光束的發散角的范圍。該光束的角分布如圖lb所示。圖lb中的橫坐標為從透鏡111出射的光束的出射角，縱坐標為光強，橫坐標的零點代表了出射角為零即光線沿著光軸出射。可見，由于LED光源101與透鏡111是共軸的，LED光源101被光軸分割的上下兩部分發射的光束經過透鏡111后分別向下和向上偏，使得出射光束具有對稱的角分布。當然可以理解，這種結構并不限于LED光源，也可以應用于其它光源。本專利技術的第一實施例的結構示意圖如圖2a所示。本專利技術提出一種發光裝置，包括用于發射第一光的第一發光源201和用于發射第二光的第二發光源202，在本實施例中第一光和第二光的光譜相同。簡單來說，第一發光源201和第二發光源202是相同的光源，例如都是紅色LED光源。本實施例中的發光裝置還包括第一光收集元件211和第二光收集元件212，具體來說在本實施例中第一光收集元件211是收集透鏡211，用于收集和準直從第一發光源201發出的第一光，而第二光收集元件212是收集透鏡212，用于收集和準直從第二發光源202發出的第二光。收集透鏡211的光軸在圖2a中表示為點劃線A。在本實施例中，與圖la所示的發光裝置不同的是，第一發光源201與收集透鏡211不是共軸的，即第一發光源201的中心不在收集透鏡211的光軸上，而是第二發光源201緊靠收集透鏡211的光軸為位于該光軸的一側(上側)。根據幾何光學的原理可知這會使得從收集透鏡211出射的光不再具有對稱的角分布，而是向收集透鏡的光軸的另一個方向(下側)偏斜。下面結合圖2a以第一發光源201和收集透鏡211做具體的說明。考察第一發光源201上的邊緣的兩個點201a和201b發出的光，其中點201b在光軸上，其發出的所有光經過收集透鏡211的收集和準直后形成沿著光軸出射的平行光束232，而點201a在光軸外，其發出的所有光經過收集透鏡211的收集和準直后形成向下偏斜出射的平行光束231。平行光束231和232決定了從收集透鏡211出射的光束的發散角的范圍。在下文中，以光束231和232來代表第一光。同樣的道理，第二發光源202位于收集透鏡212的光軸的左側，從收集透鏡212出射的光束的發散角的范圍由平行光束233和234決定。在下文中，以光束233和234來代表第二光。發光裝置還包括波長合光裝置213，在本實施例中，波長合光裝置213是分光濾光片213，分光濾光片213包括分光濾光膜。第一光中的平行光束232以45度的入射角入射于分光濾光膜，而平行光束231的入射角小于45度，例如，平行光束231以35度的入射角入射于分光濾光膜。同時，第二光中的平行光束234以45度的入射角入射于分光濾光膜，而平行光束233的入射角大于45度，例如，平行光束233以55度的入射角入射于分光濾光膜。可見在本實施例中，由于第一發光源201和第二發光源202分別與收集透鏡211和收集透鏡212不共軸,使得第一光和第二光入射于分光濾光膜的入射角不同。設第一光入射于分光濾光膜的入射角為第一入射角，第二光入射于分光濾光膜的入射角為第二入射角，則在本實施例中，優選的，第一入射角與第二入射角的角度范圍關于45度對稱，例如第一入射角為35至45度，第二入射角為45至55度。這樣的好處在于第一光和第二光在波長合光裝置213的光路后端將具有對稱的角分布。分光濾光膜的光譜特性與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種發光裝置，其特征在于：包括用于發射第一光的第一發光源和用于發射第二光的第二發光源，第一光和第二光的光譜有交疊；還包括波長合光裝置，該波長合光裝置包括分光濾光膜，第一光和第二光分別以不同的第一入射角和第二入射角入射于該分光濾光膜，該分光濾光膜透射至少部分第一光且反射至少部分第二光使得被透射的第一光和被反射的第二光在波長合光裝置的光路后端合為一束；其中，分光濾光膜的光譜特性與入射角有關：對以第一入射角入射的光線分光濾光膜的光譜特性為透射第一光的至少部分光譜能量，對以第二入射角入射的光線分光濾光膜的光譜特性為反射第二光的至少部分光譜能量。

【技術特征摘要】
1.一種發光裝置，其特征在于:包括用于發射第一光的第一發光源和用于發射第二光的第二發光源，第一光和第二光的光譜有交疊；還包括波長合光裝置，該波長合光裝置包括分光濾光膜，第一光和第二光分別以不同的第一入射角和第二入射角入射于該分光濾光膜，該分光濾光膜透射至少部分第一光且反射至少部分第二光使得被透射的第一光和被反射的第二光在波長合光裝置的光路后端合為一束；其中，分光濾光膜的光譜特性與入射角有關:對以第一入射角入射的光線分光濾光膜的光譜特性為透射第一光的至少部分光譜能量，對以第二入射角入射的光線分光濾光膜的光譜特性為反射第二光的至少部分光譜能量。2.根據權利要求1所述的發光裝置，其特征在于，第一入射角和第二入射角的角度范圍關于45度對稱。3.根據權利要求1所述的發光裝置，其特征在于，還包括用于收集和準直第一光的第一光收集元件，和/或包括用于收集和準直第二光的第二光收集元件。4.根據權利要求3所述的發光裝置，其特征在于，所述第一發光源的中心不在第一光收集元件的光軸上以實現對第一入射角的控制，和/或第二發光源的中心不在第二光收集元件的光軸上以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳震，
申請(專利權)人：吳震，
類型：發明
國別省市：