一种激光照明系统和激光投影装置的制作方法

本实用新型涉及电子设备领域，具体而言涉及一种激光照明系统和激光投影装置。

背景技术：

激光照明或投影系统中往往采用双色激光进行投影光源的设置，双色激光中，第一激光发出的第一色光与第二激光器发出的第二色光设置在相同的光路中。两种色光同时射向波长转换装置，其中部分第一色光用来转换为第三色光而与剩余部分第一色光和第二色光共同构成三基色光源。由于第二色光与第一色光处于相同的光路中，其与第一色光同时透过波长转换装置，透过波长转换装置的过程中会对第一色光和第二色光进行角度的选择，从而使两种色光均不能发挥出全部能量而得不到完全应用，降低了单色占比，最终合成的白光出光颜色交差，色域较窄。

本实用新型提供了一种激光照明系统和激光投影装置，用以解决现有技术中的问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种激光照明系统，包括：第一激光器和第二激光器，波长转换装置、分光棱镜；其中，

所述第一激光器和所述第二激光器分别发出第一色光和第二色光，所述第一色光包括第一部分和第二部分；

所述波长转换装置将所述第一部分转换成第三色光并透过所述第二部分，所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光构成投影用三基色光；

所述分光棱镜对所述第二部分、所述第二色光和所述第三色光进行反射或者透射后合成投影用白光。

示例性地，所述第一激光器为蓝光激光器，所述第二激光器为红光激光器。

示例性地，所述波长转换装置设置为荧光轮。

示例性地，所述荧光轮上设置有荧光材料和透光窗口。

示例性地，还包括设置在所述荧光轮前端的分束镜，所述分束镜透过所述第一色光，并将由所述荧光轮激发产生的所述第三色光反射到所述分光棱镜所在的光路。

示例性地，还包括设置在所述波长转换装置后端的反射镜组，用以将所述第二部分反射到所述分光棱镜所在的光路。

示例性地，所述分光棱镜对所述第一色光和所述第二色光进行反射，对所述第三色光进行透射。

示例性地，还包括设置在所述分束镜前端的光路整形装置，用以在所述激光穿透所述分束镜之前对所述激光进行整形以形成具有特定直径的光束。

示例性地，所述分光棱镜设置为具有X型交叉镜的结构。

本实用新型还提供了一种激光投影装置，包括如上任意一项所述的激光照明系统。

根据本实用新型的激光照明系统和激光投影装置，产生第一色光的第一激光器和产生第二色光的第二激光器并列设置，仅第一激光器产生的第一色光用来照射激发波长转换装置形成第三色光，第二激光器产生的第二色光直接通过分光棱镜反射进入合光光路，从而，第二色光不会因为需要透过波长转换装置进入合光光路，避免第二色光的单色占比下降。从而使最终形成的合光出光颜色更好，色域更广。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为一种波长转换装置的结构示意图；

图2为根据本实用新型的一个实施例的一种激光照明系统的结构示意图；

图3A-图3B为根据本实用新型的一个实施例的一种激光照明系统的分光棱镜的结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本实用新型的激光照明系统和激光投影装置。显然，本实用新型的施行并不限于电子设备领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

激光照明或投影系统中往往采用双色激光进行投影光源的设置，双色激光中，第一激光发出的第一色光与第二激光器发出的第二色光设置在相同的光路中。两种色光同时射向波长转换装置，其中部分第一色光用来转换为第三色光而与剩余部分第一色光和第二色光共同构成三基色光源。由于第二色光与第一色光处于相同的光路中，其与第一色光同时透过波长转换装置，透过波长转换装置的过程中会对第一色光和第二色光进行角度的选择。参看图1，示出了一种波长转换装置的结构示意图。如图1所示，波长转换装置包括荧光部分11和透光部分12，荧光部分11用以接收第一激光器发射的第一色光的激发产生第三色光，透光部分12用以透过第一色光和第二色光，其通常设置为具有一定角度θ的扇形，示例性地，角度θ为50°。由于第一色光和第二色光均通过透光部分12透过后与第三色光合成白光，第二色光不能发挥出全部能量而得不到完全应用，降低了单色占比，最终合成的白光出光颜色交差，色域较窄。

实施例一

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种激光照明系统，包括：第一激光器和第二激光器，波长转换装置、分光棱镜；其中，

所述第一激光器和所述第二激光器设置在不同的光路中，并分别发出第一色光和第二色光，所述第一色光包括第一部分和第二部分；

所述波长转换装置将所述第一部分转换成第三色光并透过所述第二部分，所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光构成投影用三基色光；

所述分光棱镜对所述第二部分、所述第二色光和所述第三色光进行反射或者透射后合成投影用白光。

下面参看图2和图对根据实用新型的一个实施例的激光照明系统的原理进行说明。图2为根据本实用新型的一个实施例的一种激光照明系统的结构示意图；图3A-图3B为根据本实用新型的一个实施例的一种激光照明系统的分光棱镜的结构示意图。

如图2所示，示出了根据本实用新型的一个实施例的一种激光照明系统的光路系统的结构示意图。根据本实用新型的一个实施例的一种激光照明系统包括第一激光器1011和第二激光器1012，其中，第一激光器1011产生第一色光，第二激光器1012产生第二色光。第一激光器1011产生的第一色光沿着图中箭头201示出(后续将以第一色光光束201示出)的方向传播，先通过由聚焦透镜102、准直透镜103以及均匀扩散镜104构成的光束整形装置进行整形以获得特定形态的光束。第二激光器1012产生的第二色光沿着图中箭头203示出(后续将以第二色光光束203示出)的方向传播，其同样先通过由聚焦透镜102、准直透镜103以及均匀扩散镜104构成的光束整形装置进行整形以获得特定形态的光束。

继续参看图2，根据本实用新型的一个实施例的一种激光照明系统还包括波长转换装置108，用以将部分第一色光转换成第三色光，所述第一色光、所述第二色光和所述第三色光构成投影用三基色。

示例性地，参看图2，所述波长转换装置108包括荧光轮，所述荧光轮上设置有荧光材料和透光窗口，所述第一色光中的第一部分激发所述荧光材料产生所述第三色光，所述第一色光中的第二部分穿过所述透光窗口与所述第二色光和所述第三色光合成合光。

根据本实用新型的激光照明系统，产生第一色光的第一激光器和产生第二色光的第二激光器设置在不同的光路中，仅第一激光器产生的第一色光用来照射激发波长转换装置形成第三色光，第二激光器产生的第二色光直接通过分光棱镜反射进入合光光路，从而，第二色光不会因为需要透过波长转换装置进入合光光路，避免第二色光的单色占比下降。从而使最终形成的合光出光颜色更好，色域更广。

根据本发明的一个示例，第一色光为蓝光，第二色光为红光，第三色光为绿光。所述荧光轮上的荧光材料设置为绿粉荧光轮。现有技术中常采用产生黄光的荧光轮，从黄光中产生红光及绿光，这种产生基色光的方式导致分配的单色占比下降。采用本实用新型的方式可以有效提高投影中基色光中单色占比，形成的合光具有更好的出光颜色，并且色域更广。

示例性地，如图2所示，第一色光在射向波长转换装置108时，首先照射到分束镜105，其中分束镜105可以透过第一色光并反射第三色光，如图2中示出的箭头204表示第三色光的传播方向(后续将以第三色光光束204示出)，第一色光穿透分束镜105之后首先通过聚焦透镜106和107聚焦，穿透荧光轮的第一色光光束201在通过整形透镜109转变成具有特定形态的光束，通过反射镜组110反射到分光棱镜112。其中，在反射镜组110之间还可以设置整形透镜111对第一光束201进行进一步整形。

继续参看图2，根据本实用新型的一个实施例的一种激光照明系统的光路系统还包括分光棱镜112。分光棱镜112设置为具有X型交叉镜的结构(X-cube prism)，如图3A和图3B所示，分光棱镜112设置为矩形框架内具有X型交叉镜的结构，其中，X型交叉镜包括交叉设置的镜1121和镜1122。示例性地，在X型交叉镜上设置有不同的镀膜层，以对不同的色光进行透过或者反射，参看图3B，镜1121具有面1121a和面1121b，其中面1121a反射第一色光透过第三色光，面1121b反射第二色光透过第三色光。镜1122具有面1122a和面1122b，其中，面1122a反射第二色光透过第三色光，面1122b反射第一色光透过第三色光。从而，第一色光、第二色光和第三色光经过分光棱镜的反射或者透射后形成统一的光路进行合光。如图2所示，合光经过聚焦透镜113调整光束形态。

实施例二

本实用新型还提供了一种激光投影装置，包括如实施例一所述的激光照明系统。根据本实用新型的激光照明系统产生第一色光的第一激光器和产生第二色光的第二激光器设置在不同的光路中，仅第一激光器产生的第一色光用来照射激发波长转换装置形成第三色光，第二激光器产生的第二色光直接通过分光棱镜反射进入合光光路，从而，第二色光不会因为需要透过波长转换装置进入合光光路，避免第二色光的单色占比下降，从而使最终形成的合光出光颜色更好，色域更广。因而根据本实用新型的激光投影装置也具有上述优点。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。