一种激光光源装置和激光投影设备的制造方法_2

文档序号:9843424阅读:来源:国知局
换部件射出的光,不需要采用准直透镜、反射镜以及聚焦透镜等光学元件才可以会聚波长转换部件射出的光,这样减少了准直透镜、反射镜以及聚焦透镜等光学元件的使用。因此,激光光源装置以及采用该激光光源装置的激光投影设备,能够减少光路元件,压缩光路的空间,简化结构,满足了小型化的要求。
[0039]进一步的,采用透射式荧光轮作为波长转换部件,用于在所述光束会聚部件会聚的激光到达后,通过透射式荧光轮射出,透射式荧光轮可以透射出激光和激发的荧光,减少了准直透镜组和蓝光回路的使用,能够进一步减少光路元件,压缩光路的空间,简化结构。
【附图说明】
[0040]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:[0041 ]图1为【背景技术】中激光光源装置结构图;
[0042]图2为本发明实施例中激光光源装置结构图;
[0043]图3为本发明实施例中荧光轮平面分布示意图(a);
[0044]图4为本发明实施例中单色激光光源装置结构示意图;
[0045]图5为本发明实施例中单色激光光源装置输出三基色光流程示意图;
[0046]图6为本发明实施例中荧光轮剖面示意图;
[0047]图7为本发明实施例中双色激光光源装置结构示意图;
[0048]图8为本发明实施例中荧光轮平面分布示意图(b);
[0049]图9为本发明实施例中激光投影设备结构示意图。
【具体实施方式】
[0050]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行说明。
[0051]实施例1为一种激光光源装置的方案,实施例2和3分别以单色激光和双色激光为例对激光光源装置的方案进行具体说明,实施例4为一种激光投影设备的方案,为一种激光光源装置的具体应用。下面进行具体说明。
[0052]实施例1
[0053]本发明实施例提供了一种激光光源装置的方案,下面进行具体说明。
[0054]图2为激光光源装置结构示意图,如图2所示,装置中可以包括:激光器阵列201、第一光束会聚部件202、波长转换部件203、第二光束会聚部件204;其中:
[0055]所述激光器阵列,用于向所述光束会聚部件发射激光;
[0056]所述第一光束会聚部件,用于将所述激光器阵列发射的激光会聚至所述波长转换部件;
[0057]所述波长转换部件,用于在所述光束会聚部件会聚的激光到达后,经过所述波长转换部件后射出;
[0058]所述第二光束会聚部件,用于将经过所述波长转换部件后射出的光进行会聚。
[0059]实施中,进一步包括:扩散片,位于所述波长转换部件的正前方,用于将所述第一光束会聚部件会聚的激光的光斑进行扩散匀化。
[0060]由于光束会聚部件对激光光束聚焦成较小的光斑,为了避免光斑能量密度不均,在波长转换部件正前面设置了扩散片,对光束会聚部件会聚形成的小光斑进行扩散匀化,扩散片可以是静止的,也可以是运动的。
[0061 ] 实施中,还可以进一步包括:
[0062]滤色轮,用于将聚焦后的光束进行滤色;
[0063]光棒,用于将输送的光进行匀化收光。
[0064]这样,在所述光束会聚部件会聚的激光到达后,经过所述波长转换部件后射出,另一光束会聚部件再将经过所述波长转换部件后射出的光进行反射并聚焦到滤色轮进行滤色,提高颜色的纯度,最后进入光棒进行匀化收光。需要说明的是,经过所述波长转换部件后射出的光进行反射并聚焦的合光的光斑能量较高,聚焦透镜可能不能承受这样高能量的光斑,所以聚焦后的光束也可以先通过光棒匀化再入射滤色轮,由滤色轮输出三基色光。
[0065]实施中,所述第一光束会聚部件或第二光束会聚部件为反光碗或反光杯。
[0066]实施中,所述反光碗或反光杯的反射面为旋转对称非自由曲面或自由曲面。
[0067]在该架构中,使用反光杯或反光碗接收激光器发出的激光,并且,用反光碗或反光杯替代了波长转换部件背面的准直透镜组、反射镜、聚焦透镜等部件,其中反光碗或反光杯可以是旋转对称非自由曲面,也可以是自由曲面。减少了光学元件的使用。把一个可以由球面或者非球面系数来表示的光学曲面绕着某一对称轴旋转一个角度360°/n(n为大于I的正整数)后,与初始的曲面重合,这种曲面就叫做旋转对称非自由曲面。然而,光学自由曲面没有严格确切的定义,通常是指无法用球面或者非球面系数来表示的光学曲面,主要是指非旋转对称的曲面或者只能用参数向量来表示的曲面。
[0068]实施中,所述第一光束会聚部件反射面为旋转对称抛物面,其中,所述激光器阵列法向与抛物面杯的对称轴基本平行,所述光束会聚部件会聚的激光到达所述波长转换部件的位置位于所述旋转对称抛物面的焦点。把一个可以由抛物面来表示的光学曲面绕着某一对称轴旋转一个角度360°/n(n为大于I的正整数)后,与初始的曲面重合,这种曲面就叫做旋转对称抛物面。
[0069]具体的,激光器阵列中心法线位于抛物面杯的对称轴上方约45mm,波长转换部件光斑位置接收处位于抛物面杯的焦点上,从而激光器阵列发出的激光经过反光杯的反射会聚在一点,从而利用一个部件就完成了激光光束到达荧光轮上的会聚,并利用光线反射,对光路进行了折叠,压缩了光路的空间体积。
[0070]实施中,若所述第二光束会聚部件为反光杯,在所述光束会聚部件会聚的激光到达后,经过波长转换部件后射出的位置为反光杯的第一焦点,所述滤色轮或所述光棒的位置为第二焦点。
[0071 ]实施中,所述反光杯为椭球面杯。
[0072]具体的,在波长转换部件背面再设置一个椭球面杯,用于收集从荧光轮背面出射的呈发散状态的激光和荧光,其中波长转换部件光出射部位位于椭球面杯的一个焦点上,光棒或者滤色轮位于另一个焦点上。由于使用波长转换部件背面设置的反光杯对依次出射的光进行反射并会聚,进行了光路的折叠,有利于减小光路的空间体积。
[0073]图2中的波长转换部件203可以为荧光轮,具体的,可以为透射式荧光轮。图3为荧光轮平面分布示意图(a),如图所示,包括荧光区和透射区。下面对荧光轮作进一步说明。
[0074]实施中,所述波长转换部件为透射式荧光轮。
[0075]使用透射式荧光轮可以减少准直透镜组的使用以及蓝光回路的设计。
[0076]实施中,所述透射式荧光轮包括荧光粉区和激光透射区,所述荧光粉区至少包括一种颜色的荧光粉,其中,该荧光粉区吸收激光后从而激发出波长不同于激光的荧光。
[0077]激光经过透射式荧光轮的荧光粉区可以将转换后的光从荧光轮背面射出,激光经过透射式荧光轮的激光透射区也可以从荧光轮背面射出。
[0078]为了更清楚地理解本发明,下面以单色激光光源装置为例来对本装置采用的光学元件及其位置关系进行说明,并对单色激光光源装置输出三基色光的步骤进行说明。
[0079]实施例2<
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