发光装置和投影显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光源领域，特别是涉及发光装置和使用该发光装置的投影显示装置。
【背景技术】
[0002]目前，激光激发转动的荧光粉转盘产生分时的荧光，这种方法已经被比较广泛的应用于投影显示产业中。但是目前的方案或者结构复杂庞大，或者出射光颜色不纯，都存在一定的缺陷。因此很需要一种高效、紧凑、出射光颜色好的解决方案。
【发明内容】
[0003]本实用新型提出一种发光装置，包括用于发射原激光的激光光源，还包括分光装置和位于该分光装置光路后端的聚光装置，其中分光装置包括导入区和导出区，从导入区出射的光经过聚光装置聚光后的角分布范围为第一角度范围，从导出区出射的光经过聚光装置聚光后的角分布范围为第二角度范围；激光光源发射的原激光入射于分光装置的导入区。发光装置还包括波长转换装置，该波长转换装置包括波长转换段和反射散射段，波长转换段包括反射层和覆盖在反射层表面的波长转换层，该波长转换层吸收原激光后会出射受激光和第一散射激光，其中第一散射激光为原激光被波长转换层反射散射但未吸收的剩余激光；波长转换段还包括覆盖在波长转换层表面的功能滤光片，该功能滤光片能够大部分地透射入射角在第一角度范围内的原激光和第一散射激光，且能够大部分地反射入射角在第二角度范围的原激光和第一散射激光，同时功能滤光片还能够大部分地透射全角度范围的受激光；反射散射段则可以对入射的原激光进行反射散射形成第二散射激光。波长转换装置还包括驱动装置，用于驱动波长转换段和反射散射段周期性的轮流进入聚光装置焦点处的原激光光路。分光装置的导入区反射原激光、第一散射激光和第二散射激光，分光装置的导出区透射原激光、第一散射激光和第二散射激光，且导入区和导出区都透射受激光。
[0004]本实用新型还提出一种发光装置，包括用于发射原激光的激光光源，还包括分光装置和位于该分光装置光路后端的聚光装置，其中分光装置包括导入区和导出区，从导入区出射的光经过聚光装置聚光后的角分布范围为第一角度范围，从导出区出射的光经过聚光装置聚光后的角分布范围为第二角度范围；激光光源发射的原激光入射于分光装置的导入区。发光装置还包括波长转换装置，该波长转换装置包括波长转换段和反射散射段，波长转换段包括反射层和覆盖在反射层表面的波长转换层，该波长转换层吸收原激光后会出射受激光和第一散射激光，其中第一散射激光为原激光被波长转换层反射散射但未吸收的剩余激光；波长转换段还包括覆盖在波长转换层表面的功能滤光片，该功能滤光片能够大部分地透射入射角在第一角度范围内的原激光和第一散射激光，且能够大部分地反射入射角在第二角度范围的原激光和第一散射激光，同时功能滤光片还能够大部分地透射全角度范围的受激光；反射散射段则可以对入射的原激光进行反射散射形成第二散射激光。波长转换装置还包括驱动装置，用于驱动波长转换段和反射散射段周期性的轮流进入聚光装置焦点处的原激光光路。分光装置的导入区透射原激光、第一散射激光和第二散射激光，分光装置的导出区反射原激光、第一散射激光和第二散射激光，且导入区和导出区都反射受激光。
[0005]本实用新型还提出一种投影显示装置，使用上述的发光装置作为光源。
[0006]本实用新型利用分光装置的两个区与功能滤光片的配合，成功的使得波长转换段上出射的第一散射激光被抑制而不能出射，同时使得反射散射段上出射的第二散射激光能够大部分的出射。这样既高效实现了分时发光，同时保证了各单色光的单色性，而且实现结构非常简单。
【附图说明】
[0007]图1A是本实用新型第一实施例的发光装置的结构示意图；
[0008]图1B是图1A所示实施例中聚光装置的工作原理示意；
[0009]图1C是图1A所示实施例中分光装置的正视图；
[0010]图1D是图1A所示实施例中波长转换装置的正视图；
[0011]图1F是图1A所示实施例中功能滤光片的透过谱举例；
[0012]图1G是图1A所示实施例中激光和受激光的光谱举例；
[0013]图1H是图1A所示实施例中当反射散射段运动到原激光光路时的示意图；
[0014]图2是本实用新型另一个实施例的发光装置的结构示意图；
[0015]图3是本实用新型另一个实施例中激光光源采用多颗激光二极管后压缩光束的原理示意图；
[0016]图4A是本实用新型另一个实施例的发光装置的结构示意图；
[0017]图4B是图4A所示实施例中分光装置的正视图。
【具体实施方式】
[0018]本实用新型提出一种发光装置，其第一实施例的结构示意图如图1A所示。该发光装置包括用于发射原激光121的激光光源101，还包括分光装置102和位于该分光装置光路后端的聚光装置103。其中，如图1C所示，分光装置102包括导入区102a和导出区102b，激光光源101发射的原激光121入射于分光装置的导入区102a。
[0019]分光装置102上不同的区出射的光经过聚光装置103聚光后会处于不同的角度范围，即从导入区102a出射的光经过聚光装置103聚光后的角分布范围为第一角度范围，从导出区102b出射的光经过聚光装置103聚光后的角分布范围为第二角度范围。具体来说，在本实施例中，分光装置102的导入区102a位于分光装置作用面的中部，导出区102b位于导入区102a周围。如图1B所示，导入区102a出射的光为中心的光线193和194，这两条光线经过聚光装置聚光后处于小角度范围，而导出区102b出射的光为外围的光线191和192，这两条光线经过聚光装置聚光后处于大角度范围。因此在本实施例中，第一角度范围是角度小于特征角度的角度范围，第二角度范围是角度大于特征角度并小于90度的角度范围，其中特征角度就是导入区和导出区的边界所对应的角度，这个角度在不同系统中是不同的，例如为30度。
[0020]分光装置上不同的区出射的光经过聚光装置聚光后处于不同的角度范围，是由一般的光学原理决定的。对于聚光装置来说，一侧是平行光，一侧是会聚光，那么平行光一侧的光的面分布，就对应于会聚光一侧的光的角分布。举例来说，平行光一侧的中心光，就对应于会聚光一侧的小角度光，平行光一侧的外围光，就对应于会聚光一侧的大角度光。
[0021]本实用新型的发光装置还包括位于聚光装置光路后端的波长转换装置104，该波长转换装置104包括波长转换段104a和反射散射段104b，波长转换装置104的正视图如图1D所示。波长转换段104a包括反射层105和覆盖在反射层表面的波长转换层104al (见图1A)，该波长转换层104al吸收原激光121后会出射受激光和第一散射激光，其中第一散射激光为原激光121被波长转换层反射散射但未吸收的剩余激光。波长转换段104a还包括覆盖在波长转换层104al表面的功能滤光片104a2，该功能滤光片104a2能够大部分地透射入射角在第一角度范围内的原激光和第一散射激光，且能够大部分地反射入射角在第二角度范围的原激光和第一散射激光，同时该功能滤光片还能够大部分地透射全角度范围的受激光。
[0022]图1F是功能滤光片透过谱的一个举例，同时参考图1G的激光和受激光的光谱进行说明。在图1G中，181为原激光和第一散射激光的光谱(散射作用不改变光谱，因此下文提到的第二散射激光的光谱也与原激光的光谱相同)，182表示受激光的光谱。在图1F中，如图中标注的，五条曲线分别表示入射角为0度、20度、30度、45度和60度时的透过谱，比较图1G中的激光和受激光的光谱可知，该功能滤光片能够大部分地透射0度和20度的原激光和第一散射激光，并能够大部分地反射30度、45度和60度的原激光和第一散射激光，同时还能够大部分地透射全角度范围的受激光。在该示例中，第一角度范围指的是角度小于25度的角度范围，第二角度范围指的是角度大于25度并小于90度的角度范围，也就是特征角度是25度。实际上，该功能滤光片就是利用了光谱滤光片的