光扩散管、光路架构和光源装置的制作方法

1.本发明涉及光源应用技术领域，尤其是涉及一种光扩散管、光路架构和光源装置。


背景技术：

2.目前，激光投影机应用的光源大部分采用蓝色激光加荧光粉的技术，来获得多种颜色光的彩色光源。而彩色光源中的蓝色大多采用原本的蓝色激光，由于激光具有很好的相干性，会在画面不同位置上形成激光散斑，影响画面的色彩均匀性，为消除这种激光散斑，通常在蓝光路中加扩散片来减弱激光的相干性，此种做法使得光路架构较大、光路元件较多、成本较高，不利于光源装置的广泛应用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种光扩散管、光路架构和光源装置，通过设置光扩散管，在节省元件、减小光路架构的基础上，消除线偏振激光的相干性。
4.第一方面，实施例提供一种光扩散管，包括多个反射镜和多个扩散片；
5.从所述光扩散管的光出入口入射的第一线偏振激光经所述反射镜的反射操作和所述扩散片的扩散操作，得到所述第一非线偏振激光，其中，所述第一非线偏振激光从所述光扩散管的光出入口射出。
6.在可选的实施方式中，所述光扩散管的一个底面为光出入口，所述光扩散管的侧面内侧和另一个底面的内侧设置有反射镜，所述光扩散管内部平行于所述底面设置有扩散片，所述扩散片设置在所述侧壁的截面上。
7.第二方面，实施例提供一种光路架构，包括激发光源、分光片、光扩散管和荧光轮；
8.所述激发光源发出的第二线偏振激光经所述分光片，入射到所述荧光轮，得到第一线偏振激光和受激发光；
9.所述光扩散管对所述第一线偏振激光进行扩散操作，得到第一非线偏振激光；
10.所述分光片反射输出所述受激发光和所述第一非线偏振激光。
11.在可选的实施方式中，还包括透镜，所述透镜将经所述分光片的第二线偏振激光折射到所述荧光轮上。
12.在可选的实施方式中，还包括激发光源，所述透镜还将所述荧光轮输出的受激发光以及所述光扩散管输出的第一非线偏振激光折射到所述分光片。
13.在可选的实施方式中，所述荧光轮包括基片和透光片，所述基片和所述透光片相连接，所述基片上设置有荧光粉。
14.在可选的实施方式中，所述第二线偏振激光经所述荧光粉，得到所述受激发光。
15.在可选的实施方式中，所述第二线偏振激光经所述透光片，得到第一线偏振激发光。
16.在可选的实施方式中，所述分光片包括偏光二向色片。
17.第三方面，实施例提供一种光源装置，包括如前述实施方式中任一项所述的光路
架构。
18.本发明实施例提供了一种光扩散管、光路架构和光源装置，通过设置光扩散管将第一线偏振激光进行相干性消除操作，得到偏振状态改变的第一非线偏振激光，再由分光片将荧光轮激发得到的受激发光和第一非线偏振激光反射输出，在节省元件、减小光路架构的基础上，消除线偏振激光的相干性，此时的第一非线偏振激光不会生成激光散斑，此种光扩散管便于广泛应用。
19.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
20.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为一种传统的光路架构结构示意图；
23.图2为本发明实施例提供的一种光扩散管的结构示意图；
24.图3为本发明实施例提供的一种光扩散管的光路结构示意图；
25.图4为本发明实施例提供的另一种光扩散管的结构示意图；
26.图5为本发明实施例提供的又一种光扩散管的结构示意图；
27.图6为本发明实施例提供的光路架构的结构示意图之一；
28.图7为本发明实施例提供的光路架构的结构示意图之二；
29.图8为本发明实施例提供的一种荧光轮的结构示意图。
30.图标：10-激发光源；20-分光片；30-光扩散管；40-荧光轮；50-透镜。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.当前通常可采用如图1所示的光路架构，本发明实施例中线偏振激光以蓝色激光为例进行说明。图1通过在蓝色激光的光路中加扩散片以减弱激光散斑。荧光轮基片上涂有荧光粉，用以激发黄光；没有基片和荧光粉的部分角度，为透光片，用以透过蓝色激光。二向色片透过蓝光，反射黄光，蓝色激光经二向色片，经透镜1会聚，入射到荧光轮上，荧光轮高速旋转，当转到荧光粉时，激发出受激发黄光，经二向色片反射后射出；当转到透光片时，蓝色激光透过，经透镜2，反射镜1，反射镜2，透镜3，扩散片，反射镜3，二向色片后射出；射出的蓝色激光和激发出的黄光混合后进入后续系统。
33.上述方案中，由于蓝色激光需要绕行一周(反射镜1-反射镜2-反射镜3)，使得光路架构大，元件多，成本高；且蓝色激光只经过一次扩散片，相干性消除效果并不完全，因而激光散斑减弱效果有限。
34.基于此，本发明实施例提供的一种光扩散管、光路架构和光源装置，通过设置光扩散管，在节省元件、减小光路架构的基础上，消除线偏振激光的相干性。
35.下面通过实施例进行详细描述。
36.图2为本发明实施例提供的一种光扩散管的示意图。
37.参照图2，光扩散管包括多个反射镜和多个扩散片；
38.从光出入口入射的第一线偏振激光经反射镜的反射操作和扩散片的扩散操作，得到第一非线偏振激光，其中，该第一线偏振激光从荧光轮透光片经过的，第一非线偏振激光从该光出入口射出。
39.这里，通过设置有多个扩散片的光扩散管可对线偏振激光进行充分相干性消除处理，并通过设置有多个反射镜，实现线偏振光与处理好的非线偏振激光均通过光出入口进行入射与射出，实现节省光路体积的作用。
40.在实际应用的优选实施例中，通过设置光扩散管将第一线偏振激光进行相干性消除操作，得到偏振状态改变的第一非线偏振激光，再由分光片将荧光轮激发得到的受激发光和第一非线偏振激光反射输出，在节省元件、减小光路架构的基础上，消除线偏振激光的相干性，此时的第一非线偏振激光不会生成激光散斑，此种光扩散管便于广泛应用。
41.在可选的实施方式中，如图2所示，光扩散管的一个底面为光出入口，光扩散管的侧面内侧和另一个底面的内侧设置有反射镜，光扩散管内部平行于底面设置有扩散片，该扩散片设置在侧壁的截面上。
42.这里，光扩散管包括5片反射镜，2片扩散片。蓝色激光是线偏振光，蓝色激光由光扩散管光出入口入射，经扩散片，光线发散，经反射镜反射，再经扩散片，如此往复循环，已完全消除相干性，同时偏振态改变，不再是线偏振光；光线经多次扩散，反射后，再由光扩散管的光出入口射出，如图3所示。
43.可以理解的是，图2中长方体形态的光扩散管仅为是本发明实施例的一个示范例，这里的光扩散管包括但不限于长方体形态，还包括如图4所示的圆柱形态、如图5所示的三棱柱形态等等，只要是能消除激光散斑的且减小光路架构的光扩散管结构即可；光扩散管包括5片反射镜，2片扩散片的结构仅为是本发明实施例的一个示范例，反射镜、扩散片的数量可根据实际设计调整，不局限于此种具体组合方法、结构；光扩散管中的扩散片、反射镜的形状、器件选择仅为是本发明实施例的一个示范例，只要是能消除激光散斑、反射光线的即可；
44.本发明实施例采用光扩散管和分光片，还实现了一种新型光路架构，可以大大减小光路架构体积，并可以解决激光散斑的问题。
45.图6为本发明实施例提供的光路架构示意图之一。
46.如图6所示，光路架构，包括激发光源10、分光片20、光扩散管30和荧光轮40；
47.激发光源10发出的第二线偏振激光经分光片20，入射到荧光轮40，得到第一线偏振激光和受激发光；
48.光扩散管30对第一线偏振激光进行扩散操作，得到第一非线偏振激光；
49.分光片20反射输出受激发光和第一非线偏振激光。
50.在可选的实施方式中，还包括透镜，透镜将经分光片的第二线偏振激光折射到荧光轮上。
51.在可选的实施方式中，还包括激发光源，透镜还将荧光轮输出的受激发光以及光扩散管输出的第一非线偏振激光折射到分光片。
52.这里，光扩散管输出的第一非线偏振激光可经荧光轮的透光片、透镜折射到分光片处。
53.作为一种可选的实施例，具体可如图7所示：
54.蓝色激光入射经分光片，经透镜50会聚，入射到荧光轮上，荧光轮高速旋转，当转到荧光粉时，激发出受激发黄光，经分光片反射后射出；光扩散管可靠近荧光轮透光片设置，当转到透光片时，蓝色激光透过，光扩散管接收透过片透过的蓝色激光，并消除蓝色激光的相干性及改变蓝色激光的偏振态后，再经透光片，透镜50，分光片后射出。
55.其中，分光片可透射蓝色激光(蓝色线偏振光)并反射蓝色非线偏振光和受激发黄光；
56.可以理解的是，蓝色激光仅为是本发明实施例的一个示范例，这里的线偏振激光包括但不限于蓝色激光，可用激光激发荧光粉的线偏振激光即可；激发的黄色荧光粉仅为是本发明实施例的一个示范例，这里的荧光粉包括但不限于黄色荧光粉；
57.在可选的实施方式中，如图8所示，荧光轮包括基片和透光片，基片和透光片相连接，基片上设置有荧光粉。
58.在可选的实施方式中，第二线偏振激光经荧光粉，得到受激发光。
59.在可选的实施方式中，第二线偏振激光经透光片，得到第一线偏振激发光。
60.需要说明的是，图8中荧光轮的结构为一种优选的示范例，荧光轮还可设置为静态或其他动态形式，能够对激发光进行受激发操作即可。
61.在可选的实施方式中，分光片包括偏光二向色片。
62.需要说明的是，偏光二向色片只是本发明实施例的一个例子，只要能同时实现包括但不限于蓝色激光的透过和反射的分光片结构即可。
63.本发明实施例采用光扩散管，光线经多次扩散，反射后，已完成消除相干性，实现了消除激光散斑；消相干性后的蓝色激光，还是经由光扩散管的光出入口射出，省去蓝色激光需要绕行一周的光路，可大大减小光路架构。
64.在一些可能的实施例中，还可提供一种光源装置，包括如前述实施方式中任一项的光路架构。
65.当前光源装置的应用广泛，包括照明、投影应用等等场景，采用前述实施例中光路架构的光源装置，体积更小、成本较低，且不会产生激光散斑，具有更好的投影效果和更广泛的用途。
66.本发明实施例提供的光源装置，与上述实施例提供的光路架构具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
67.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元
件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
68.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
69.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
70.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
71.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
72.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。