CN104111532A - 发光装置及相关光源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种发光装置及相关光源系统，该发光装置包括激光光源，包括第一激光阵列和第二激光阵列，分别用于产生波长范围不同的第一光和第二光；光收集系统，用于对来自所述激光光源阵列所发光进行收集，使得经收集后的第二光的发散角度与第一光的发散角度的比值小于或等于预定值，其中该预定值为0.7。本发明能提供一种产生具有不同光学扩展量的两种光束的发光装置。

Description

发光装置及相关光源系统
技术领域
本发明涉及照明及显示技术领域，特别是涉及一种发光装置及相关光源系统。
背景技术
利用蓝光激发黄光荧光粉以产生黄光，再将该黄光与未被吸收的蓝光混合而成白光，是现有技术的投影显示等领域中常用的白光光源方案。在该种光源方案中，由于445nm的蓝色激光激发荧光粉的效率较高，因此常采用445nm的蓝光激光作为激发光源。但是445nm的蓝光的颜色偏紫，不适合直接用于直接投影显示。因此，一种改进方案为采用445nm的蓝光激光来激发黄光荧光粉以产生黄色受激光，再采用462nm的蓝光激光来和该黄色受激光进行合光以产生白光。
如图1所示，图1为现有技术中的一种光源系统的结构示意图。光源系统包括第一发光装置10、第二发光装置20、波长转换装置30和光收集系统40。第一发光装置10包括第一激光阵列101和汇聚透镜102。第一激光阵列101包括多个激光元件，用于产生445nm的蓝色激光。第一激光阵列101所发光经汇聚透镜102收集后出射。第二发光装置2包括第二激光阵列201和汇聚透镜202。该第二激光阵列201所发光经汇聚透镜202收集后出射。
光收集系统40包括滤光片401和收集透镜402，其中该滤光片401用于透射蓝光并反射黄光。第一发光装置10和第二发光装置20所发光分别从该滤光片401的两侧入射，其中第一发光装置10所发光依次透射滤光片401和收集透镜402后至波长转换装置30。波长转换装置30包括波长转换层，该波长转换层包括黄色荧光粉，用于吸收来自第一发光装置10的蓝色激光并产生黄色受激光。该黄色受激光经收集透镜402收集后入射至滤光片401，并被滤光片401反射至和经滤光片401透射的第二发光装置20所发光合为一束光出射。
由于激光呈高斯分布，受激光呈朗伯分布，为使第二发光装置20所发光和黄色受激光合光均匀，因此第二发光装置20还包括匀光棒203，位于汇聚透镜202的出射光路上，用于对经汇聚透镜202出射的蓝光激光进行匀光。同时，为使第一发光装置10所发光在波长转换装置30上形成的光斑的光功率密度均匀，提高激发效率，第一发光装置10还包括匀光棒103，位于汇聚透镜102的出射后光路上，用于对经汇聚透镜102出射的蓝光激光进行匀光。
但由于该光源系统中包括的光学元件较多，导致光源系统的结构很庞大。一种解决方案为将第一激光阵列和第二激光阵列合为同一激光阵列，并采用一个汇聚透镜以及匀光棒来对该激光阵列进行收集和匀光。但是，在后续的光路中若采用波长分光的方法将445nm的蓝光和462nm的蓝光进行分光，由于该两中蓝光的波长距离较近，这对滤光片的滤光曲线的陡度要求很高，导致成本增加。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种产生具有不同光学扩展量的两种光束的发光装置。
本发明实施例提供一种发光装置，包括：
激光光源，包括第一激光阵列和第二激光阵列，分别用于产生波长范围不同的第一光和第二光；
光收集系统，用于对来自所述激光光源阵列所发光进行收集，使得经收集后的第二光的发散角度与第一光的发散角度的比值小于或等于预定值，其中该预定值为0.7。
优选地，所述光收集系统包括收集装置和准直透镜，其中收集装置包括至少一汇聚透镜，用于对来自激光光源的光束进行汇聚，该准直透镜用于对来自该收集装置的光束进行准直；
所述收集装置包括第一区域和第二区域，该第一区域为第一光所经过的区域，第二区域为第二光所经过的区域；其中第一区域的组合焦距大于第二区域的组合焦距，且所述激光光源的出射中，第一光的发散角大于第二光的发散角，使得经所述光收集系统收集后的第二光的发散角度与第一光的发散角度的比值小于或等于所述预定值。
优选地，所述激光光源的出射光中，第一光和第二光的发散角相同；
所述光收集系统包括收集装置和准直透镜，其中收集装置包括至少一汇聚透镜，用于对来自激光光源的光束进行汇聚，该准直透镜用于对来自该收集装置的光束进行准直；
所述收集装置包括第一区域和第二区域，该第一区域为第一光所经过的区域，第二区域为第二光所经过的区域，其中第二区域的组合焦距与第一区域的组合焦距的比值小于或等于所述预定值。
优选地，所述收集装置的第一区域包括第一收集透镜，位于所述激光光源的出射光路上，其中部分第一收集透镜用于对第一光进行汇聚；所述收集透镜的第二区域包括第二收集透镜，位于经过第一收集透镜的第二光的出射光路上，用于对该第二光进行汇聚。
优选地，所述收集装置包括汇聚透镜和具有通孔的反射罩，该汇聚透镜包括面对所述激光光源的第一面和与第一面相对的第二面，其中第二面上设有透射第二光并反射第一光的滤光膜；该反射罩位于所述激光光源的出射光路上，其反射面面向该汇聚透镜的第二面；
来自所述激光光源的第一光直接入射至所述反射罩，并被反射至所述汇聚透镜的第一面上，并再次被反射至所述准直透镜；
来自所述激光光源的第二光直接入射至所述汇聚透镜，并被收集至所述准直透镜；
所述准直透镜的出射光从该反射罩的通孔出射。
优选地，所述发光装置包括匀光棒，所述收集透镜包括第一汇聚透镜和第二汇聚透镜，第二汇聚透镜位于第一汇聚透镜和第一汇聚透镜的焦点之间，第二汇聚透镜包括面向第一汇聚透镜的第一面和与第一面相对的第二面，其中第二面上设有透射第二光并反射第一光的滤光膜；
第一激光阵列设于第一汇聚透镜背向第二汇聚透镜的一侧，第二激光阵列设有第二汇聚透镜背向第一汇聚透镜的一侧，且第一激光阵列和第一汇聚透镜分别对应所述准直透镜的光轴处均设有通孔，该匀光棒位于所述准直透镜的出射光路上，并依次穿过第一汇聚透镜和第一激光阵列的通孔；
来自第一激光阵列的第一光经第一汇聚透镜收集至第二汇聚透镜的第一面上，并被反射至所述准直透镜，然后入射至所述匀光棒；
来自第二激光阵列的第二光经第二汇聚透镜收集至所述准直透镜，经准直后入射至所述匀光棒。
优选地，所述激光光源的出射光中第一光和第二光分别经过的所述光收集系统的不同区域具有相同的焦距；
所述激光光源出射的光束中，第二光的发散角度与第一光的发散角度的比值小于或等于所述预定值。
优选地，所述激光光源还包括第一准直透镜阵列和第二准直透镜阵列，其中第一、二准直透镜阵列中各准直透镜分别与第一、二激光阵列中各激光光源一一对应，用于对与其对应的激光光源所发光进行准直；
第二准直透镜阵列中各准直透镜的焦距大于第一准直透镜阵列中各准直透镜的焦距，使得经准直后的第二光的发散角度与经准直后的第一光的发散角度的比值小于或等于所述预定值；或者，
第一激光阵列中各激光元件和与其对应的准直透镜的离焦程度大于第二激光阵列中各激光元件和与其对应的准直透镜的离焦程度，使得经准直后的第二光的发散角度与经准直后的第一光的发散角度的比值小于或等于所述预定值；或者，
第一激光阵列中各激光元件所发光的发散角大于第二激光阵列中各激光元件所发光的发散角，使得经准直后的第二光的发散角度与经准直后的第一光的发散角度的比值小于或等于所述预定值。
优选地，第一光在所述激光光源内的传播路径上设有散光片或者复眼透镜对，且该散光片或者复眼透镜对避开第二光的传播路径。
优选地，所述发光装置包括匀光棒，用于对来自所述光收集系统的光束进行匀光，其中该匀光棒在沿垂直于该匀光棒的走向上的任意一个截面均一致；
所述激光光源包括发光区域和非发光区域，其中第一、二激光阵列均位于该发光区域上；
所述光收集系统包括反射聚光装置和准直透镜，该反射聚光装置包括聚光区域和非聚光区域，该聚光区域将来自所述激光光源的出射光聚焦并反射至该准直透镜，该准直透镜用于将来自该反射聚光装置的光束准直并出射至该匀光棒；
所述激光光源的非发光区域以及非聚光区域位于平行于所述激光光源出射光光轴的同一直线上，且所述匀光棒经过所述非发光区域和/或所述非聚光区域。
优选地，所述反射聚光装置包括具有通孔的汇聚透镜和反射元件，所述汇聚透镜的通孔为非聚光区域，所述汇聚透镜除通孔以外的其他区域和该反射元件为所述聚光区域；
所述汇聚透镜除通孔以外的其他区域用于对所述激光光源的出射光进行汇聚，该反射元件用于将来自所述汇聚透镜的光束反射至所述准直透镜；
所述匀光棒经过所述汇聚透镜的通孔和所述激光光源的非发光区域。
优选地，所述反射聚光装置为反射罩，该反射罩的中间区域为非聚光区域，该中间区域以外的区域为聚光区域，所述匀光棒经过所述激光光源的非发光区域。
优选地，所述反射聚光装置包括反射元件和具有通孔的反射罩，该反射罩的通孔为非聚光区域，该反射罩除通孔以外的其他区域和该反射元件为聚光区域；
所述匀光棒经过所述反射罩的通孔。
优选地，第三反射元件固定在所述激光光源的非发光区域。
优选地，所述发光装置还包括匀光棒，用于对来自所述光收集系统的光束进行匀光，其中该匀光棒在沿垂直于该匀光棒的走向上的任意一个截面均一致。
优选地，所述预定值为0.3。
本发明实施例还提供一种光源系统，包括：
上述发光装置；
波长转换装置，包括用于吸收来自所述发光装置的第一光以产生受激光的波长转换层；该波长转换层的一侧接收所述激发光和第一光，并于同一侧出射至少部分第一光，以及至少部分受激光或者受激光和未被吸收的激发光的至少部分混合光；
散射装置，包括用于对来自所述发光装置的第二光进行散射的散射层；该散射层的一侧接收第二光，并于同一侧出射至少部分第二光；
导光装置，包括第一区域，来自所述发光装置的第二光和第一光从第一光通道入射至该导光装置，其中至少部分第二光入射第一区域，至少部分第一光入射该导光装置除第一区域以外的其他区域；入射于该导光装置除第一区域以外的其他区域的光被引导至所述波长转换装置，入射于该导光装置的第一区域的光被引导至所述散射装置；该导光装置除第一区域以外的区域还用于将来自所述波长转换装置的受激光和来自所述散射装置的第二光引导至第二光通道出射。
与现有技术相比，本发明包括如下有益效果：
本发明中，由于发光装置中的光收集系统出射的第一光与第二光的发散角度的比值小于等于0.7，该两束光的光学扩展量差异较大，因此能够在发光装置的后续光路上利用该两束光束的光学扩展量的差异来对该两束光进行分光。
附图说明
图1是现有技术中的一种光源系统的结构示意图；
图2A是本发明的光源系统的一个实施例的结构示意图；
图2B为图2A所示光源系统中第一收集透镜的右视图；
图3为图2A所示光源系统中发光装置的又一实施例的结构示意图；
图4A为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图；
图4B为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图；
图5为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图；
图6为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图；
图7为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图；
图8为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图；
图9为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为描述清楚，下文中所描述的“组合焦距”指的是各光学元件组成的光学系统的等效焦距。
下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。
实施例一
请参阅图2A，图2A是本发明的光源系统的一个实施例的结构示意图。光源系统包括发光装置1、导光装置2、散射装置3和波长转换装置4。
发光装置1包括激光光源11、光收集系统12和匀光棒13。激光光源11包括发光方向一致的第一激光阵列111和第二激光阵列112，分别用于产生波长范围不同的第一光和第二光。本实施中，第一光为波长位于范围440nm至460nm内的蓝色激光，第二光为波长位于范围460nm至480nm的蓝色激光。第一激光阵列111和第二激光阵列112位于同一平面上排布，其中第一激光阵列111环绕第二激光阵列112，且该两个激光阵列中各激光元件所发光的发散角一致。当然，在实际运用中，第一、二激光阵列也可以不是位于同一平面上排布。
由于激光元件所发光是具有一定发散角的，因此，激光光源11还包括第一准直透镜阵列113和第二准直透镜阵列114，其中第一、二准直透镜阵列中各准直透镜分别与第一、二激光阵列中各激光光源一一对应，用于对与其对应的激光光源所发光进行准直。在实际运用中，经准直透镜准直的激光光束并不是严格的平行光束，而是具有一定发散角的光束，当然，该发散角要小于激光元件所发光的发散角。但是当对光斑的亮度要求不是特别高的时候可以不设置准直透镜阵列。
光收集系统12包括收集装置和准直透镜123，其中该收集装置包括第一区域和第二区域，该第一区域为第一光所经过的区域，第二区域为第二光所经过的区域。
本实施中，收集装置包括第一收集透镜121和第二收集透镜122，分别为第一区域和第二区域。该两个透镜均为凸透镜。如图2B所示，图2B为图2A所示光源系统中第一收集透镜的右视图。第一收集透镜121位于激光光源11的出射光路上，且第一收集透镜121对应第二光的传播路径处设有通孔121a，激光光源11所发光中第一光经第一收集透镜121汇聚，而第二光直接穿过第一收集透镜121上的通孔121a。第二收集透镜122的焦距（记为f2，也即第二区域的组合焦距）小于第一收集透镜121的焦距（记为f1，也即第一区域的组合焦距）。本实施中，f2/f1小于或等于0.3。第二收集透镜122位于穿过第一收集透镜121的第二光的传播路径上，用于对第二光进行汇聚，且第一、二收集透镜的焦点重合。
准直透镜123位于第二收集透镜122的出射光路上，用于对分别经第一、二收集透镜汇聚的第一、二光进行准直，其中该准直透镜123的焦距记为f3。经准直透镜123准直的光束入射至匀光棒13进行匀光，其中该匀光棒13在沿垂直于该匀光棒13的走向上的任意一个截面均一致。
激光光源11的出射光由多个小光束组成，其中每个小光束为一个激光元件所发光，各小光束相互平行，每个小光束内部具有一定的发散角。该出射光中第一光和第二光分别经不同的收集透镜和同一准直透镜准直后，每个小光束的发光面被压缩。根据光学扩展量守恒可知，每个小光束的发散角增大，而第一光中各小光束的发散角的增大倍数为f1/f3，第二光中各小光束的发散角的增大倍数为f2/f3。由于第一光和第二光入射匀光棒13时均为准直光束，因此该两束光各自的发散角分别等于该两束光内的小光束的发散角。本实施例中，由于f2/f1小于或等于0.3，因此光收集系统12出射的光中第二光与第一光的发散角的比值小于或等于0.3。
由于匀光棒13在沿垂直于该匀光棒13的走向上的任意一个截面均一致，光束经匀光棒13匀光后只有面分布改变，角分布并未改变，因此第二光与第一光经匀光棒13匀光后的发散角的比值仍小于或等于0.3。而该两束光的发散角的差异如此大，使得后续光路上可以利用该两束光的光学扩展量的差异来对该两束光进行分光。
经过光收集系统12中的第一、二收集透镜后，各小光束只是向一点聚焦，各小光束组成的大光束的发散角很大，而各小光束内部的发散角依然很小。若第一、二收集透镜所出射光直接入射至匀光棒13内进行匀光，各小光束在匀光棒13内多次反射后出射时的内部发散角依然很小，而各小光束组合成的大光束的发散角依然很大。这样，匀光棒13的出光口所在面上形成的光斑依然是多个相互独立的小光斑，而不是一个均匀的完整大光斑。而且该大光束的发散角较大，不利于后续的收集。
因此，光收集系统12中优选还包括准直透镜123。第一、二收集透镜的出射光经准直透镜123准直后，不同的小光束之间变准直了，而小光束内的发散角反而会变大。这样，经匀光棒13匀光后的大光束的发散角较小，而该大光束中各小光束的发散角较大，使得匀光棒13的出光口所在面上形成的光斑是个照度均匀的完整大光斑。而匀光棒13出射的第一光和第二光的发散角相比没有准直透镜123时更小，进而有利于后续光路上的利用。
导光装置2包括第一滤光片21与第一反射元件22，其中第一滤光片21用于透射第一光和第二光并反射受激光，第一反射元件22用于反射第二光。本实施例中，第一反射元件22具体为小滤光片，用于透射第一光并反射第二光。第一反射元件22设在导光装置2的第一区域上，本实施例中，该第一区域为第一滤光片21的中心区域上。
匀光棒13的出射光从第一光通道入射至导光装置2。为了方便和提高该两束光在后续光路上的利用率，匀光棒13的出射光路上优选还设有准直透镜14，用于对匀光棒13的出射光进行准直。由于第一光和第二光从匀光棒13出射时，该两束光的发光面均等于匀光棒13的出光口的面积，且第二光的发散角与第一光的发散角的比值小于或等于0.3，因此，匀光棒13的出射光经准直透镜14准直后的准直光束中，该准直光束沿垂直于其光轴的任意一个截面上，第一光和第二光形成的光斑均以该光轴为中心，且第二光形成的光斑的口径小于第一光形成的光斑的口径。当匀光棒13的出射光中第二光与第一光的发散角的比值越小，第二光形成的光斑相对第一光形成的光斑也就越小。
经准直透镜14准直的光束入射至导光装置4，其中该准直光束的中间部分光束（包括第一光和第二光）入射至第一滤光片21的中间区域上，也即入射至第一反射元件22上，并被反射至散射装置3；而其余光束（也即第一光）入射至第一滤光片21上除第一反射元件22以外的其他区域上，被透射至波长转换装置4。容易看出，当匀光棒13的出射光中第二光与第一光的发散角的比值越小时，第一反射元件22相比第一滤光片21的面积就可以越小。
在实际运用中，第一反射元件22也可以为反射镜或者偏振片，只要能够将第二光反射至散射装置3即可。可在第一滤光片21的第一位置上设有一通孔，然后将第一反射元件22固定于该通孔内。为加工方便，优选直接将第一反射元件22层叠固定在第一滤光片21的第一区域上。第一反射元件22可以固定于第一滤光片21背向或者面向激光光源11的一侧，优选为后者，这样可以避免第二光在经第一反射元件22反射前后都需经过第一滤光片21而造成的光损失。
散射装置3包括层叠设置的散射层31和反射基底32。散射层31包括相对的第一表面和第二表面，其中第二表面与反射基底32相接触，第一表面用于接收来自导光装置2的光束并于同一侧出射经散射装置3散射后的光束。当然，在散射层31足够厚的情况下，不需要反射基底32也可以使得大部分光束从第一表面出射。
波长转换装置4包括层叠设置的波长转换层41和反射基底42。波长转换层41包括相对的第一表面和第二表面，其中第一表面背向反射基底42，用于接收第一光。波长转换层41设有波长转换材料，用于吸收来自导光装置2的第一光并从第一表面出射受激光或者受激光和未被吸收的激发光的混合光。当然，在波长转换层41足够厚的情况下，不需要反射基底42也可以使得大部分受激光或者受激光和未被吸收的激发光的混合光从第一表面出射。本实施例中，波长转换材料具体为黄光波长转换材料，用于接收激发光并将其转化为黄色受激光出射，其中该受激光呈朗伯分布。在实际运用中，波长转换材料可以是荧光粉、量子点或荧光染料等具有波长转换能力的材料；该波长转换材料也可以是其他颜色的波长转换材料。
散射装置3和波长转换装置4出射的光分别经收集透镜23和24收集后分别从导光装置2的两侧入射，其中受激光被第一滤光片21反射从第二光通道出射，未被波长转换装置4吸收的第一光则透射第一滤光片21而损失掉。散射装置3出射的经散射的光束中，入射于第一反射元件22上的光被反射而损失掉，入射于第一滤光片21上除第一反射元件22以外的其他区域上的光束透射导光装置4并和受激光合为一束合光从第二光通道出射。为使散射装置3出射的光束中被第一反射元件22反射而损失掉的光尽量小，第一反射元件22的面积优选小于第一滤光片21的面积的10%。
本实施例中，匀光棒13出射的光中第一光和第二光的光学扩展量的差异较大，因此导光装置4可以利用该两者的光学扩展量的差异来进行分光，这样，导光装置4上的第一反射元件22相对第一滤光片21很小，进而可以利用经散射装置散射前的第二光和散射后的第二光的光学扩展量的差异来将该两束光的光路区分开来。同时，导光装置4还利用第二光和受激光的波长不同来对该两束光进行合光，使得整个光源系统的结构紧凑，体积较小。
本实施例中，为使散射装置3的出射光在入射导光装置2时被第一反射元件22反射而损失掉的光束尽量小，第一反射元件22的面积优选尽量小。这样，为保证匀光棒13的出射光中第二光能够全部入射于第二反射元件22，该出射光中第二光和第一光的发散角的比例优选小于或等于0.3。然而，在实际运用中，在对激发光的激发效率要求不是很高的场合中，部分第二光也可以入射至第一滤光片21上除第一反射元件22以外的其他区域上并透射至波长转换装置4用于激发波长转换材料。在这种情况下，从匀光棒13出射的第二光和第一光的发散角的比值也可以不用控制在很小范围内，该比值也可以大于0.3。为能实现利用该两束光的光学扩展量的差异来进行分光，从匀光棒13出射时第二光和第一光的发散角的比值小于或等于0.7。
本实施例中，第一光和第二光先经过匀光棒的匀光再分别入射到波长转换装置和散射装置，这使得第一光在波长转换层上形成的光斑更加均匀，提高了第一光的激发效率，而第二光则经匀光棒进行消相干和匀光，使得散射装置对其进行散射的效果更好。然而，在对发光装置出射后的第一光和第二光的均匀度要求不是很高的场合中，也可以省略掉匀光棒13，那么，发光装置1中经准直透镜123出射的光束直接入射至导光装置2上。
或者，发光装置中的匀光棒也可以替换为复眼透镜对。同时，为使光束经该复眼透镜对匀光后出射时第一光和第二光的光学扩展量差异较大，激光光源11中第二激光阵列的发光面积与第一激光阵列的发光面积的比值小于或等于0.3，以使得第二光和第一光分别在该复眼透镜对上形成的光斑面积的比值小于或等于0.3，进而该复眼透镜对分别出射该第二光和第一光的出射光斑面积的比值小于或等于0.3。由于该复眼透镜对出射的第一光和第二光的发散角一致，但发光面差异较大，因此也可以利用该两束光的光学扩展量的差异来对该两束光进行分光。
本实施例中，光收集系统12中的准直透镜123也可以是凹透镜。准直透镜123采用凸透镜时，光收集系统12中第一收集透镜121和准直透镜123之间的距离为这两个透镜的焦距之和。而准直透镜123采用凹透镜时，第一收集透镜121和准直透镜123之间的距离为这两个透镜的焦距之差，因此能够使得光收集系统12中光路更短。
本实施例中，第一收集透镜121上也可以不设有通孔。这样，激光光源11所发光中的第二光依次经第一收集透镜121和第二收集透镜122收集后再经准直透镜123进行准直，也即光收集系统中的收集装置的第二区域包括第一收集透镜121和第二收集透镜122。那么第二光经光收集系统12后发散角增大的倍数为第二区域的组合焦距与准直透镜123的焦距的比值，也即第一收集透镜121和第二收集透镜122的组合焦距与准直透镜123的焦距的比值。
因此，可通过设计第一收集透镜121和第二收集透镜122各自的焦距以及组合焦距来改变经光收集系统12后的第二光与第一光的发散角比值。在第一收集透镜121和第二收集透镜122的组合焦距大于第一收集透镜121的焦距的情况下，激光光源11中则是第二激光阵列环绕第一激光阵列，且第一激光阵列所发光依次经第一收集透镜和第二收集透镜汇聚，第二激光阵列所发光只经过第一收集透镜121。
本实施例中，第一激光阵列111和第二激光阵列112的位置关系也可以不是前者环绕后者，而是并列排布。如图3所示，图3为图2A所示光源系统中发光装置的又一实施例的结构示意图。与图2A所示实施例中的发光装置不同的是，本实施例中，第一激光阵列111和第二激光阵列113并列排布。光收集系统12中的第一收集透镜124和第二收集透镜125分别位于第一激光阵列111和第二激光阵列112的出射光路上，用于将与其对应的激光阵列所发光汇聚至准直透镜123。
本实施例中，第一收集透镜124和第二收集透镜125的焦点与准直透镜123的焦点的位置均一样。由上述描述可知，经光收集系统12后的第二光和第一光的发散角的比值等于第二收集透镜125的焦距与第一收集透镜124的焦距的比值，因此，本实施例中第二收集透镜与第一收集透镜的焦距的比值仍为小于或等于0.7。
在图3所示的发光装置中，光收集系统中的第一收集透镜124和第二收集透镜125以及准直透镜123均共焦。在实际运用中，第一和/或第二收集透镜也可以不和准直透镜共焦。由于收集透镜和准直透镜离焦时会导致准直透镜出射的光束的发散角变大，因此，光收集系统中的第一和第二收集透镜也可以采用焦距一致的透镜，其中第二收集透镜125与准直透镜123共焦，而第一收集透镜124的焦点偏离准直透镜123的焦点，其中具体偏离的程度决定于经准直透镜123后的第一光的发散角的具体大小，只要保证经准直透镜123后第二光的发散角与第一光的发散角的比值小于或等于0.7即可。或者，也可以同时结合第一、二收集透镜的焦距不同以及第一收集透镜与准直透镜离焦来使得经准直透镜后第二光和第一光的发散角的差异变大。
在一些场合中，第一激光阵列和第二激光阵列所需要的激光元件数量差异较大，因此第一和第二收集透镜的口径的差异也较大，而第一收集透镜和第二收集透镜需共焦，且该焦点位于第一、二收集透镜之间的光轴上，这使得第一光在经第一收集透镜折射时偏折角度很大，进而光损失较大，而且第一激光阵列的数量较多时，第一收集透镜的口径相对很大，进而焦距很大，导致光路很长。针对这个问题，图4A和图4B所示实施例分别提供了一种解决方案。
如图4A所示，图4A为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图。发光装置包括激光光源11、光收集系统和匀光棒13。本实施例与图3所示实施例的区别在于：
光收集系统包括收集装置和准直透镜123。本实施例中，收集装置包括反射罩126和汇聚透镜127。第一激光阵列111环绕第二激光阵列112排布。汇聚透镜127位于激光光源11所发光中第二光的出射光路上，并避开第一光的出射光路，用于对该第二光进行汇聚。汇聚透镜127包括相对的第一面127a和第二面127b，其中第一面127a面向激光光源11，且第二面127b上还镀有透射第二光并反射第一光的滤光膜。准直透镜123位于该汇聚透镜127的出射光路上，用于对经汇聚透镜127出射的光束进行准直。
反射罩126位于激光光源11的出射光路上，且位于面向汇聚透镜127的第二面127b一侧。本实施例中，该反射罩126可以是铝反射板，或者是镀有反射膜的凹面镜。反射罩126的反射面面向激光光源11，对应汇聚透镜127的出射光轴处设有通孔126a。激光光源11所发光中第一光直接入射至反射罩126，被反射并汇聚至汇聚透镜127的第二面127b上，然后被第二面127b反射至准直透镜123进行准直。匀光棒13位于准直透镜123的出射光路上，并穿过反射罩126上的通孔126a，用于接收来自准直透镜123的准直光束并进行匀光。
从以上描述可知，第二光依次经过收集装置的第二区域（也即汇聚透镜127的第一面127a和第二面127b）和准直透镜123；第一光依次经过收集装置的第一区域（也即反射罩126、汇聚透镜127的第二面127b）和准直透镜123。其中，反射罩和汇聚透镜127的第二面127b的组合焦距为f5，汇聚透镜127的焦距为f6，准直透镜123的焦距为f3，则第一光的发散角经光收集系统12后增大的倍数为f5/f3，第二光的发散角经光收集系统12后增大的倍数为f6/f3，为保证第二光和第一光在入射匀光棒13时的发散角比值小于或等于0.7，则f6/f5小于或等于0.7。
本实施例中，激光光源所发光中第一光由两个反射面进行收集，而第二光由一个收集透镜进行收集，在激光光源的第一激光阵列和第二激光阵列的数量差异较大的情况下，本实施例中能通过改变反射罩的焦距来调整该两束光经收集系统后的发散角的比值，而且通过反射罩和收集透镜的第二面的配合，第一光的聚焦过程被分成两端光程，且这两段光程之间有重叠，使得光路变短进而减小发光装置的体积。
当然，在实际运用中，匀光棒13并不一定穿过反射罩126上的通孔126a，这决定于匀光棒13的长度以及反射罩126的焦距。优选匀光棒13穿过反射罩126或者匀光棒13的出光口位于反射罩126的通孔处，以使得反射罩126的通孔126a在较小的情况下匀光棒13的出射光也不会被反射罩126阻挡。
如图4B所示，图4B为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图。发光装置包括激光光源、光收集系统和匀光棒13。光收集系统包括收集装置和准直透镜123。本实施例与以上实施例的区别在于：
本实施例中，激光光源中的第一激光阵列111和第二激光阵列112并不位于同一平面上。收集装置包括第一汇聚透镜128和第二汇聚透镜129。
第一汇聚透镜128具体为具有通孔128a的凸透镜，通孔128a以外的非通孔区域128b为聚光区域，该聚光区域128b可以对光束进行聚焦，从而缩小激光光束截面积。第一激光阵列111的出射光经第一准直透镜阵列113准直后直接入射至第一汇聚透镜128的聚光区域128b上。
第二汇聚透镜129的焦距（记为F2）小于第一汇聚透镜128焦距。第二汇聚透镜129包括相对的第一面129a和第二面129b，位于第一汇聚透镜128和该第一汇聚透镜128的焦点之间，其中第一面129a面向第一汇聚透镜128，且第一面129a上镀有反射第一光并透射第二光的滤光膜。准直透镜123位于第一汇聚透镜128和第二汇聚透镜129之间。第一汇聚透镜128的出射光直接入射至第二汇聚透镜129的第一面129a上，被反射并依然保持聚焦，入射至准直透镜123上进行准直。
匀光棒13位于准直透镜123的出射光路上。第一激光阵列111和第一准直透镜阵列113对应准直透镜123的光轴处分别设有通孔111a和113a。匀光棒13依次穿过第一汇聚透镜128上的通孔128a、第一准直透镜阵列113的通孔113a和第一激光阵列111的通孔111a。经准直透镜123准直的第一光入射匀光棒13，经匀光后出射。
激光光源中的第二激光阵列112和与其一一对应的第二准直透镜阵列114位于第二汇聚透镜129背向第一汇聚透镜128的一侧，经第二准直透镜阵列114准直的第二光直接入射至第二汇聚透镜129的第二面129b，并被汇聚至准直透镜123，然后经准直出射至匀光棒13进行匀光。
从以上描述可知，第二光依次经过收集装置的第二区域（也即第二汇聚透镜129的第二面129b和第一面129a）和准直透镜123；第一光依次经过收集装置的第一区域（也即第一汇聚透镜128的两个面、第二汇聚透镜129的第一面129a）和准直透镜123。其中，第一汇聚透镜128和第二汇聚透镜的第一面129a的组合焦距为F1，准直透镜的焦距为F3，则第一光的发散角经光收集系统后增大的倍数为F1/F3，第二光的发散角经光收集系统后增大的倍数为F2/F3。为保证第二光和第一光在入射匀光棒13时的发散角比值小于或等于0.7，则F2/F1小于或等于0.7。
本实施例中，由于第一激光阵列和第二激光阵列没有位于同一平面上，这样可以减小激光光源和第一汇聚透镜的宽度。而在图4A所示实施例中，第一激光光源阵列和第二激光阵列位于同一平面上，有利于统一散热，且匀光棒没有穿过激光光源，有利于激光光源的散热装置的设置。
在实际运用中，光收集系统所包括的元件并不限于图3、4A、4B所示实施例中的举例，还可以是其他元件，只要能够使得激光光源所发光中第二光和第一光分别经过光收集系统中的光学元件后发散角增大的倍数的比值小于或等于0.7即可。
实施例二
在实施例一中，发光装置的激光光源所发光中第一光和第二光的发散角一致，并通过该两束光分别经过的光收集系统中的光学元件的不同，来改变该两束光在入射匀光棒时的发散角，使得该第二光和第一光在入射匀光棒时的发散角的比值小于或等于0.7。而在本实施例中，使得第二光和第一光在从激光光源出射时的发散角比值已经小于或等于0.7。由于激光光源所出射光的准直性较好，即使第二光和第一光的发散角有差异，但该差异仍然很小，因此通过后续光路上的光收集系统使得该两束光的发散角得到同等比例的放大。以下具体解释。
请参阅图5，图5为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图。发光装置包括激光光源21、光收集系统22和匀光棒23。
本实施例与图4所示实施例中发光装置的区别在于：
激光光源21包括第一激光阵列211和第二激光阵列212，以及分别与第一、二激光阵列相对应的第一准直透镜阵列213和第二准直透镜阵列214，其中该两个激光阵列中各激光元件所发光的发散角一致，而第二准直透镜阵列214中各准直透镜的焦距大于第一准直透镜阵列213中各准直透镜的焦距，使得经第二准直透镜阵列214出射的第二光的发散角与经第一准直透镜阵列213出射的第一光的发散角的比值小于或等于0.7。
光收集系统22包括依次位于激光光源21出射光路上的汇聚透镜221和准直透镜222，其中该两个透镜共焦。激光光源21所出射光经汇聚透镜221收集后再经准直透镜222准直，然后入射至匀光棒23。从以上描述可知，第一光和第二光经光收集系统22后发散角均增大，其中增大的倍数均为汇聚透镜221和准直透镜222的焦距的比值。当然，在实际运用中，汇聚透镜221和准直透镜222的焦点也可以相互错开一些，这会使得第一光和第二光的发散角增大的倍数更大。
本实施例中，由于无需控制光收集系统中各透镜或反射罩的焦点与焦距，只是对激光光源中各准直透镜进行设计，相比实施例一在设计上更为简便。
本实施例中，激光光源21中第一准直透镜阵列213和第二准直透镜214也可以采用相同的准直透镜。同时，设置第一激光阵列与第一准直透镜阵列中的透镜离焦，即第一激光阵列中各激光元件位于与其对应的准直透镜阵列中准直透镜的光轴上且偏离该准直透镜的焦点的预定位置，使得第一激光阵列中各激光元件所发光具有较第二激光阵列中各激光元件的发散角更大的预定发散角。或者，还可以是第一、二准直透镜阵列均采用一样的准直透镜，且均没有离焦的现象，但第一激光阵列中各激光元件所发光的发散角大于第二激光阵列中各激光元件所发光的发散角，使得经准直后的第二光的发散角与经准直后的第一光的发散角的比值小于或等于0.7。当然，也可以同时采用不同发散角的激光元件、离焦设置、不同焦距的准直透镜该三种方法中的至少两种，来加大激光光源所发光中第一光和第二光的发散角的差异。
或者，本实施例中，激光光源21中第一准直透镜阵列213和第二准直透镜214也可以采用相同的准直透镜。同时，在激光光源内第一光的传播路径上设置散光片或者复眼透镜对，且该散光片或者复眼透镜对避开第二光的传播路径，这样，该两者能够增大第一光的发散角。
在激光光源21的出光面较大的情况下，汇聚透镜221的口径也要足够大以对激光光源21的出射光全部进行收集。而汇聚透镜221的焦距与口径有关，其口径越大，焦距越长，而发光装置中的光路也就越长。针对这个问题，图6所示实施例提供了一种解决方案。如图6所示，图6为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图。发光装置包括激光光源21、光收集系统22和匀光棒23。
本实施例与图5所示实施例中的发光装置的区别在于：
本实施例中，光收集系统22包括汇聚透镜221、第二反射元件223和准直透镜222。汇聚透镜221具体为包括通孔221a的凸透镜，通孔221a以外的非通孔区域221b为聚光区域。聚光区域221b可以对激光光源21的出射光进行聚焦，从而缩小激光光束截面积。
本实施例中，第二反射元件223具体为包括一凸反射面的凸透镜（例如在凸透镜的表面镀反射膜）。该凸透镜223位于汇聚透镜221和该汇聚透镜221的焦点O之间，且其凸反射面用于将汇聚透镜221的出射光反射，并使得反射光依然保持聚焦。而准直透镜222位于凸透镜223的出射光路上，用于对光束进行准直。
同时，激光光源21中对应汇聚透镜221的通孔221a处也设有一通孔21a，该通孔21a处未设有激光元件和准直透镜。匀光棒23的设置使得其依次穿过汇聚透镜221的通孔221a、激光光源21的通孔21a，且匀光棒23的入光口与准直透镜222相邻，使得经准直透镜222准直的光束入射至匀光棒23进行匀光。
这样，通过汇聚透镜221和凸透镜223的配合，光束的聚焦过程被分成了两段光程，并且这两段光程之间是有重叠的，因此本实施例中的光收集系统使得激光光源21的出射光的聚焦所需要的距离变短了，从而减小了发光装置的体积。
在图5所示的实施例中，光收集系统22中的汇聚透镜221还可以采用反射曲面来替代。如图7所示，图7为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图。发光装置包括激光光源21、光收集系统22和匀光棒23。
与图5所示实施例中发光装置不同的是，光收集系统22包括反射聚光装置224和准直透镜222。本实施例中，反射聚光装置224具体为反射罩，该反射罩可以是铝反射板，或者是镀有反射膜的凹面镜。反射罩224位于激光光源21的出射光路上，用于对激光光源21所发光进行反射和汇聚。准直透镜222位于激光光源21和反射罩224之间，用于对来自反射罩224的光束进行准直。
同时，激光光源21在对应准直透镜222的出射光光轴上设有通孔21a，该通孔21a处未设有激光元件和准直透镜。匀光棒23位于准直透镜222的出射光路上，并穿过激光光源21的通孔21a。经准直透镜222准直的光束入射至匀光棒23进行匀光并出射。
本实施例中，通过采用反射罩使得光收集系统22中的光路进行折叠以使得光路变短，而且匀光棒23穿过激光光源21，使得匀光棒23中的部分光路与激光光源21重叠，进一步缩短了发光装置中的光路，使得发光装置的结构更加紧凑，体积更小。
在图7所示的实施例中，在激光光源21的出光面很大的情况下，反射罩224的面积也要足够大以对激光光源21的出射光全部进行收集，这使得反射罩224的焦距会较长而使得发光装置的体积较大。针对这个问题，图8所示实施例提供了一种解决方案。如图8所示，图8为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图。发光装置包括激光光源21、光收集系统22和匀光棒23。
本实施与图7所示实施例的区别在于：
本实施例中，激光光源21上未设有通孔。反射聚光装置224包括反射罩225和第三反射元件226。反射罩225的中心区域上设有通孔225a，该通孔225a为非聚光区域，通孔225a以外的区域为聚光区域225b。反射罩225位于激光光源21的出射光路上，用于反射激光光源21的出射光并聚焦。
本实施例中，第三反射元件226具体为反射镜。该反射镜226位于反射罩225和激光光源21之间，且位于反射罩225和该反射罩225的聚光焦点之间，并垂直于反射罩225的出射光光轴设置，以将反射罩225的出射光反射，并使得反射光依然保持聚焦。
准直透镜222位于反射镜226和反射罩225之间，用于接收来自反射镜226的光束并进行准直。为了使准直透镜222出射的准直光束能够出射，匀光棒23位于准直透镜226的出射光路上，并穿过反射罩225的通孔225a，用于接收来自准直透镜222的光束并进行匀光然后出射。
这样，通过反射罩225和反射镜226的配合，光束的聚焦过程被分成了两段光程，并且这两段光程之间是有重叠的，因此使得激光光源21出射光的聚焦所需要的距离变短了，从而减小了发光装置的体积。反射镜的优点在于结构简单，成本很低。
另外，由于反射镜226与激光光源21的距离比较近，如图8所示，可以在激光光源21与反射罩225的出射光光轴交点处附近未设有激光元件和准直透镜，而是将反射镜226固定在激光光源21该未设有激光元件的区域上，以解决反射镜226悬空难以固定的问题。
本实施例中，在反射镜226的位置保持不变的情况下，自身反射光的聚焦点的位置也是固定的。在实际运用中，第三反射元件226还可以用凹透镜或者凸透镜代替，该凹透镜或者凸透镜包括一个反射面（例如在表面镀有反射膜）。相对于反射镜，凸透镜反射后的光可以在更近的距离聚焦，凹透镜反射后的光可以在更远的距离聚焦，并且凹透镜和凸透镜可以根据需要来设计自身曲面以控制自身反射光的聚焦点位置的远近。这样，通过选择反射镜、凹透镜或者凸透镜，可以控制反射光聚焦点的位置，进而控制激光光源所出射光经光收集系统后发散角的方法倍数。
另外，由于反射罩225的尺寸很大，其反射光会产生明显的像差，其无法通过单独设计反射罩225的曲面消除，而利用反射罩225和凹透镜或者凸透镜的反射面可以配合消除像差。因此，在对成本不是非常敏感的情况下，第三反射元件优选为带有凹反射面的凹透镜或者带有凸反射面的凸透镜。值得说明的是，带有凹反射面的凹透镜还可以用带有凹反射面的反射铝板等代替，其凹反射面也可以达到同样的效果；同样，带有凸反射面的凸透镜还可以用带有凸反射面的反射铝板等代替。
另外，值得说明的是，本实施例中匀光棒23的出光面超出了反射罩225的通孔225a，这样有利于匀光棒23的夹持固定。而在本发明其它实施方式中，可以通过调整反射聚光装置224和匀光棒23使得匀光棒23的出光面刚好位于反射罩225的通孔225a处，这样可以使得发光装置的整体结构比较紧凑。此时还可以用透明玻璃片封住匀光棒23的出光面，这样就可以形成一个封闭的空间，防止灰尘进入内部。当然，还可以通过调整反射聚光装置224和匀光棒23使得匀光棒23的出光面位于反射罩225和激光光源21之间，此时光收集系统22还可以包括一个透镜，该透镜用于对匀光棒23的出射光进行准直或者聚焦以供后续光学元件使用，并且该透镜可以固定在反射罩225的通孔225a处，这样就可以使得发光装置的整体结构比较紧凑。
在实施例一中，第二光和第一光在激光光源的出射光中具有相同的发散角，然后分别经过光收集系统中的不同元件，使得该两束光的发散角得到不同程度的放大，进而实现光收集系统所出射的第二光与第一光的发散角的比例小于或等于0.7。在实施例二中，第二光和第一光在激光光源的出射光中的发散角比值已经小于或等于0.7，然后经过光收集系统得到等比例的放大，进而实现光收集系统所出射的第二光与第一光的发散角的比例小于或等于0.7。在实际运用中，也可以将实施例一和实施例二中分别采用的方法结合起来，即第二光和第一光在激光光源的出射光中前者的发散角小于后者的发散角，然后经过光收集系统时得到不同比例的放大，其中后者放大的倍数大于前者放大的倍数，进而实现光收集系统所出射的第二光与第一光的发散角的比例小于或等于0.7。
实施例三
在实施例一和实施例二中，激光光源所发光经光收集系统中的收集元件收集后均入射准直透镜进行准直。这样，准直透镜的出射光中，第一光和第二光中各小光束均相互平行，因此第一光和第二光的发散角分别为各自内部的小光束的发散角。然而，在实际运用中，当对发光装置所出射的第一光和第二光的均匀度要求不是很高的场合中，光收集系统中也可以不设置准直透镜，激光光源所发光经汇聚后直接入射匀光棒。下面具体进行解释。
请参阅图9，图9为本发明的发光装置的又一实施例的结构示意图。发光装置包括激光光源31、光收集系统和匀光棒33。
本实施例与图5所示实施例的区别在于：
激光光源31包括第一激光阵列311、第二激光阵列312、第一准直透镜阵列313和第二准直透镜阵列314，其中第一激光阵列311环绕第二激光阵列312排布，第二激光阵列312环绕光轴M排布，第一、二准直透镜阵列中各准直透镜分别与第一、二激光阵列中各激光元件一一对应，用于对与其对应的激光元件所发光进行准直。
光收集系统包括汇聚透镜32，用于将激光光源31所发光汇聚至匀光棒33内进行匀光，其中汇聚透镜31的光轴和光轴M重合。由于激光光源所发光经汇聚透镜31汇聚后直接入射匀光棒33，那么在匀光棒的入光口处，第一光的发散角为θ。激光光源31所发光中距离光轴M最远的第一光与光轴M的距离为L1，汇聚透镜31的焦距为F，则tanθ=L1/F。而第二光的发散角为α，激光光源31所发光中距离光轴M最远的第二光与光轴M的距离为L2，则tanα=L2/F。
因此，本实施例中，要控制发光装置的出射光中第二光和第一光的发散角的不同，是通过分别控制入射于汇聚透镜31上的第二光和第一光的口径。本实施例中，要使α/θ小于或等于0.7，则arctan(L2/F)与arctan(L1/F)的比值小于或等于0.7。
在以上的举例中，第一光和第二光分别为波长范围不同的蓝光。当然，实际运用中第一光和第二光也可以是其他颜色光，并不限于以上举例。
在以上实施例的描写中，各发光装置均运用在图2A所示的光源系统中。然而，在实际运用中，各发光装置也可以运用在其他场合中。例如，第一光是蓝色激光，第二光是红色激光。在发光装置的后续光路上，利用一个小反射镜用于反射发光装置所出射光中的第二光来将该两束光分光；或者利用一个带通孔的反射镜来接来自发光装置的出射光，其中第二光从该反射镜的通孔透射出射，第一光被该反射镜除通孔以外的区域反射，以将该两种光分光。当然，也可以是第一光是红色激光，第二光是蓝色激光，这决定于实际需要。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本发明实施例还提供一种投影系统，包括光源系统，该光源系统可以具有上述各实施例中的结构与功能。该投影系统可以采用各种投影技术，例如液晶显示器（LCD，Liquid Crystal Display）投影技术、数码光路处理器（DLP，Digital Light Processor）投影技术。此外，上述发光装置也可以应用于照明系统，例如舞台灯照明。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (17)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：
激光光源，包括第一激光阵列和第二激光阵列，分别用于产生波长范围不同的第一光和第二光；
光收集系统，用于对来自所述激光光源阵列所发光进行收集，使得经收集后的第二光的发散角度与第一光的发散角度的比值小于或等于预定值，其中该预定值为0.7。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
所述光收集系统包括收集装置和准直透镜，其中收集装置包括至少一汇聚透镜，用于对来自激光光源的光束进行汇聚，该准直透镜用于对来自该收集装置的光束进行准直；
所述收集装置包括第一区域和第二区域，该第一区域为第一光所经过的区域，第二区域为第二光所经过的区域；其中第一区域的组合焦距大于第二区域的组合焦距，且所述激光光源的出射中，第一光的发散角大于第二光的发散角，使得经所述光收集系统收集后的第二光的发散角度与第一光的发散角度的比值小于或等于所述预定值。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
所述激光光源的出射光中，第一光和第二光的发散角相同；
所述光收集系统包括收集装置和准直透镜，其中收集装置包括至少一汇聚透镜，用于对来自激光光源的光束进行汇聚，该准直透镜用于对来自该收集装置的光束进行准直；
所述收集装置包括第一区域和第二区域，该第一区域为第一光所经过的区域，第二区域为第二光所经过的区域，其中第二区域的组合焦距与第一区域的组合焦距的比值小于或等于所述预定值。
4.根据权利要求2或3所述的发光装置，其特征在于，所述收集装置的第一区域包括第一收集透镜，位于所述激光光源的出射光路上，其中部分第一收集透镜用于对第一光进行汇聚；所述收集透镜的第二区域包括第二收集透镜，位于经过第一收集透镜的第二光的出射光路上，用于对该第二光进行汇聚。
5.根据权利要求2或3所述的发光装置，其特征在于，所述收集装置包括汇聚透镜和具有通孔的反射罩，该汇聚透镜包括面对所述激光光源的第一面和与第一面相对的第二面，其中第二面上设有透射第二光并反射第一光的滤光膜；该反射罩位于所述激光光源的出射光路上，其反射面面向该汇聚透镜的第二面；
来自所述激光光源的第一光直接入射至所述反射罩，并被反射至所述汇聚透镜的第一面上，并再次被反射至所述准直透镜；
来自所述激光光源的第二光直接入射至所述汇聚透镜，并被收集至所述准直透镜；
所述准直透镜的出射光从该反射罩的通孔出射。
6.根据权利要求2或3所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置包括匀光棒，所述收集透镜包括第一汇聚透镜和第二汇聚透镜，第二汇聚透镜位于第一汇聚透镜和第一汇聚透镜的焦点之间，第二汇聚透镜包括面向第一汇聚透镜的第一面和与第一面相对的第二面，其中第二面上设有透射第二光并反射第一光的滤光膜；
第一激光阵列设于第一汇聚透镜背向第二汇聚透镜的一侧，第二激光阵列设有第二汇聚透镜背向第一汇聚透镜的一侧，且第一激光阵列和第一汇聚透镜分别对应所述准直透镜的光轴处均设有通孔，该匀光棒位于所述准直透镜的出射光路上，并依次穿过第一汇聚透镜和第一激光阵列的通孔；
来自第一激光阵列的第一光经第一汇聚透镜收集至第二汇聚透镜的第一面上，并被反射至所述准直透镜，然后入射至所述匀光棒；
来自第二激光阵列的第二光经第二汇聚透镜收集至所述准直透镜，经准直后入射至所述匀光棒。
7.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
所述激光光源的出射光中第一光和第二光分别经过的所述光收集系统的不同区域具有相同的焦距；
所述激光光源出射的光束中，第二光的发散角度与第一光的发散角度的比值小于或等于所述预定值。
8.根据权利要求2或7所述的发光装置，其特征在于，所述激光光源还包括第一准直透镜阵列和第二准直透镜阵列，其中第一、二准直透镜阵列中各准直透镜分别与第一、二激光阵列中各激光光源一一对应，用于对与其对应的激光光源所发光进行准直；
第二准直透镜阵列中各准直透镜的焦距大于第一准直透镜阵列中各准直透镜的焦距，使得经准直后的第二光的发散角度与经准直后的第一光的发散角度的比值小于或等于所述预定值；或者，
第一激光阵列中各激光元件和与其对应的准直透镜的离焦程度大于第二激光阵列中各激光元件和与其对应的准直透镜的离焦程度，使得经准直后的第二光的发散角度与经准直后的第一光的发散角度的比值小于或等于所述预定值；或者，
第一激光阵列中各激光元件所发光的发散角大于第二激光阵列中各激光元件所发光的发散角，使得经准直后的第二光的发散角度与经准直后的第一光的发散角度的比值小于或等于所述预定值。
9.根据权利要求2或7所述的发光装置，其特征在于，第一光在所述激光光源内的传播路径上设有散光片或者复眼透镜对，且该散光片或者复眼透镜对避开第二光的传播路径。
10.根据权利要求2或7所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置包括匀光棒，用于对来自所述光收集系统的光束进行匀光，其中该匀光棒在沿垂直于该匀光棒的走向上的任意一个截面均一致；
所述激光光源包括发光区域和非发光区域，其中第一、二激光阵列均位于该发光区域上；
所述光收集系统包括反射聚光装置和准直透镜，该反射聚光装置包括聚光区域和非聚光区域，该聚光区域将来自所述激光光源的出射光聚焦并反射至该准直透镜，该准直透镜用于将来自该反射聚光装置的光束准直并出射至该匀光棒；
所述激光光源的非发光区域以及非聚光区域位于平行于所述激光光源出射光光轴的同一直线上，且所述匀光棒经过所述非发光区域和/或所述非聚光区域。
11.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，所述反射聚光装置包括具有通孔的汇聚透镜和反射元件，所述汇聚透镜的通孔为非聚光区域，所述汇聚透镜除通孔以外的其他区域和该反射元件为所述聚光区域；
所述汇聚透镜除通孔以外的其他区域用于对所述激光光源的出射光进行汇聚，该反射元件用于将来自所述汇聚透镜的光束反射至所述准直透镜；
所述匀光棒经过所述汇聚透镜的通孔和所述激光光源的非发光区域。
12.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，所述反射聚光装置为反射罩，该反射罩的中间区域为非聚光区域，该中间区域以外的区域为聚光区域，所述匀光棒经过所述激光光源的非发光区域。
13.根据权力要求10所述的发光装置，其特征在于，所述反射聚光装置包括反射元件和具有通孔的反射罩，该反射罩的通孔为非聚光区域，该反射罩除通孔以外的其他区域和该反射元件为聚光区域；
所述匀光棒经过所述反射罩的通孔。
14.根据权力要求13所述的发光装置，其特征在于，第三反射元件固定在所述激光光源的非发光区域。
15.根据权利要求1、2、3或7所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括匀光棒，用于对来自所述光收集系统的光束进行匀光，其中该匀光棒在沿垂直于该匀光棒的走向上的任意一个截面均一致。
16.根据权利要求1、2、3或7所述的发光装置，其特征在于，所述预定值为0.3。
17.一种光源系统，其特征在于，包括：
如权利要求1至16中任一项所述的发光装置；
波长转换装置，包括用于吸收来自所述发光装置的第一光以产生受激光的波长转换层；该波长转换层的一侧接收所述激发光和第一光，并于同一侧出射至少部分第一光，以及至少部分受激光或者受激光和未被吸收的激发光的至少部分混合光；
散射装置，包括用于对来自所述发光装置的第二光进行散射的散射层；该散射层的一侧接收第二光，并于同一侧出射至少部分第二光；
导光装置，包括第一区域，来自所述发光装置的第二光和第一光从第一光通道入射至该导光装置，其中至少部分第二光入射第一区域，至少部分第一光入射该导光装置除第一区域以外的其他区域；入射于该导光装置除第一区域以外的其他区域的光被引导至所述波长转换装置，入射于该导光装置的第一区域的光被引导至所述散射装置；该导光装置除第一区域以外的区域还用于将来自所述波长转换装置的受激光和来自所述散射装置的第二光引导至第二光通道出射。
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