CN105807440A - 一种基于电光晶体的光源装置及激光显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电光晶体的光源装置及激光显示器，该光源装置包括：激光光源，用于产生具有第一颜色的第一偏振光束；电光晶体，用于透射第一偏振光束，或将第一偏振光束转化为第二偏振光束输出；荧光色轮组，用于将第二偏正光束转化为第二颜色激光光束或第三颜色激光光束；偏振分束器，用于在接收第一偏振光或第二偏振光后将第一偏振光投射输出，或将第二偏振光投射至荧光色轮组；光源装置至少依次输出具有第一颜色的第一偏振光束、第二颜色激光光束及第三颜色激光光束。通过上述方式，本发明能够通过一个激光光源和一个荧光色轮输出三种颜色的激光光束，减小荧光色轮的制作难度，降低成本。

Description

一种基于电光晶体的光源装置及激光显示器

技术领域

本发明涉及领域显示领域，特别是涉及一种基于电光晶体的光源装置及激光显示器。

背景技术

激光电视是利用半导体激光光源，产生红、绿、蓝三种波长的连续激光作为彩色激光电视的光源，通过电视信号控制三基色激光扫描图像。

其中，激光电视的光源系统一般是采用单色激光光源，然后将该单色激光光源激发并转换三种颜色的激光，从而实现三色激光的连续输出。该方案需要一种具有多种光学功能的荧光色轮，通过在荧光色乱上涂布不同颜色荧光粉的比例及角度来控制三种颜色的输出。

然而这种方式往往需要精确的控制荧光粉的涂布位置、间隙和形状，使得荧光色轮的制作难度增大；并且在出现色度、色温偏差等问题时，只有通过更换荧光色轮来调整光源的输出，从而增大了成本。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于电光晶体的光源装置及激光显示器，能够能够通过一个激光光源和一个荧光色轮输出三种颜色的激光光束，减小荧光色轮的制作难度，降低成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于电光晶体的光源装置，该光源装置包括：激光光源，用于产生具有第一颜色的第一偏振光束；电光晶体，用于透射第一偏振光束，或将第一偏振光束转化为第二偏振光束输出；荧光色轮组，用于将第二偏正光束转化为第二颜色激光光束或第三颜色激光光束；偏振分束器，用于在接收第一偏振光或第二偏振光后将第一偏振光投射输出，或将第二偏振光投射至荧光色轮组；光源装置至少依次输出具有第一颜色的第一偏振光束、第二颜色激光光束及第三颜色激光光束。

其中，光源装置还包括电压驱动装置；电压驱动装置连接电光晶体，用于对电光晶体交替地输入不同驱动电压以使电光晶体在第一驱动电压下透射第一偏振光束，或在第一驱动电压下将第一偏振光束转化为第二偏振光束。

其中，电压驱动装置还用于控制输入至电光晶体的不同驱动电压的时间。

其中，第一电压为零电压。

其中，偏振分束器具体用于透射第一偏振光束并反射第二偏振光束。

其中，光源装置还包括反射镜、第一二向色镜及第二二向色镜；第一二向色镜用于透射第一偏振光束并反射第二颜色激光光束及第三颜色激光光束，第二二向色镜用于透射第二偏振光束并反射第二颜色激光光束及第三颜色激光光束，反射镜用于反射第二颜色激光光束及第三颜色激光光束。

其中，荧光色轮是反射式荧光色轮。

其中，荧光色轮组包括聚焦透镜组及荧光色轮。

其中，第一偏振光束、第二颜色激光光束及第三颜色激光光束分别为红、绿、蓝中的一种。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种激光显示器，该激光显示器至少包括显示面板及光源装置；其中，光源装置是如上述的光源装置。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过电光晶体透射第一偏振光束或将第一偏振光束转化为第二偏振光束，再通过偏振分束器分别投射至具有不同波长转换功能的荧光色轮以将该第一颜色激光转化为第二颜色及第三颜色激光，再通过增加一个第四颜色激光光源以输出第四颜色激光，则可以至少分时输入第二颜色激光、第三颜色激光及第四颜色激光；其中，由于每个荧光色轮只需要转换一种颜色，即每个荧光色轮只需要涂覆一种颜色的荧光粉，避免了涂覆多种荧光粉造成工艺复杂的问题，也降低了荧光色轮损坏的概率，降低了成本。

附图说明

图1是本发明基于电光晶体的光源装置第一实施方式的结构示意图；

图2是本发明基于液晶盒偏振转换的光源装置第一实施方式中荧光色轮的结构示意图；

图3是本发明基于电光晶体的光源装置第二实施方式的结构示意图；

图4是本发明基于电光晶体的光源装置第二实施方式中电压驱动装置的电压输出波形示意图；

图5是本发明激光显示器实施方式的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，本发明基于电光晶体的光源装置第一实施方式的结构示意图，该光源装置包括：

激光光源101，用于产生具有第一颜色的第一偏振光束111；电光晶体103，用于透射第一偏振光束111，或将第一偏振光束111转化为第二偏振光束122输出；荧光色轮组105，用于将第二偏正光束112转化为第二颜色激光光束112或第三颜色激光光束113；偏振分束器104，用于在接收第一偏振光111或第二偏振光122后将第一偏振光111投射输出，或将第二偏振光122投射至荧光色轮组105；光源装置至少依次输出具有第一颜色的第一偏振光束111、第二颜色激光光束112及第三颜色激光光束113。

其中，激光光源101一般是半导体激光光源，也可以是其他固体激光源、气体激光源或液体激光源等。

电光晶体可以采用磷酸二氢钾(KDP)晶体，KDP晶体在电场作用下能够将偏振光的偏振方向旋转90°。

偏振分束器104可以让不同偏振性能的光反射或透射，其内部可以增设相应的反射镜以使光路沿着预想的方向传播。

如图2所示，荧光色轮组105中的荧光粉色轮上分别涂覆第二颜色荧光粉1051及第三颜色荧光粉1052，分别用以将具有第一颜色的第一偏振光121及第二偏振光122激发转化为第二颜色激光112及第三颜色激光113，由于第二颜色激光112及第三颜色激光113是分时同位置输出，因此图1中只有一条光路。

同时，荧光色轮组105中荧光粉色轮上荧光粉的涂覆面积，两种颜色荧光粉的涂覆比例可以根据两种颜色的显示比例要设置，另外，该荧光色轮的转速也可以根据实际情况来调节。

在该实施方式中，荧光色轮组105中的荧光粉色轮是透射式的，即当激光从荧光色轮的一面射入经过转换后，从另一面射出其他颜色的激光。

区别于现有技术，本实施方式通过通过电光晶体透射第一偏振光束或将第一偏振光束转化为第二偏振光束，再通过偏振分束器将第一偏振光束输出或将第二偏振光束投射至荧光色轮组，该荧光色轮组将第二偏振光束转化为第二颜色激光光束或第三颜色激光光束；其中，荧光色轮只需要转换两种颜色，避免了传统工艺中涂覆多种荧光粉造成工艺复杂的问题，也降低了荧光色轮损坏的概率，降低了成本。

参阅图3，本发明基于电光晶体的光源装置第二实施方式的结构示意图，该光源装置包括：

激光光源301，用于产生具有第一颜色的第一偏振光束321；电光晶体303，用于透射第一偏振光束311，或将第一偏振光束311转化为第二偏振光束322输出；荧光色轮组305，用于将第二偏正光束322转化为第二颜色激光光束312或第三颜色激光光束313；偏振分束器304，用于在接收第一偏振光321或第二偏振光322后将第一偏振光321投射输出，或将第二偏振光322投射至荧光色轮组305；光源装置至少依次输出具有第一颜色的第一偏振光束321、第二颜色激光光束312及第三颜色激光光束313。

其中，光源装置还包括电压驱动装置307；电压驱动装置连接电光晶体303，用于对电光晶体303交替地输入不同驱动电压以使电光晶体303在第一驱动电压下透射第一偏振光束321，或在第二驱动电压下将第一偏振光束321转化为第二偏振光束322。

其中，电压驱动装置还用于控制输入至电光晶体的不同驱动电压的时间。

其中，第一电压为零电压。

如图4所示，在t1时间段，电压驱动装置307输入零电压，以使电光晶体303透射第一偏振光束321，在t2时间段，电压驱动装置307输入+v电压，以使电光晶体303将第一偏振光束321转化为第二偏振光束322，此时荧光色轮组刚好旋转到第二颜色荧光粉区域，将第二偏振光束322转化为第二颜色激光光束312，在t3时间段，电压驱动装置307继续输入+v电压，以使电光晶体303将第一偏振光束311转化为第二偏振光束322，此时荧光色轮组刚好旋转到第三颜色荧光粉区域，将第二偏振光束322转化为第三颜色激光光束313。

由于第二颜色激光光束312及第三颜色激光光束313均是有第二偏振光束322分时转化而来，因此，他们具有同一条光路，在图中以同一条线表示。

其中，偏振分束器304具体用于透射第一偏振光束321并反射第二偏振光束322。

其中，光源装置还包括反射镜331、第一二向色镜333及第二二向色镜332；第一二向色镜333用于透射第一偏振光束321并反射第二颜色激光光束312及第三颜色激光光束313，第二二向色镜332用于透射第二偏振光束322并反射第二颜色激光光束312及第三颜色激光光束313，反射镜用于反射第二颜色激光光束312及第三颜色激光光束313。

其中，荧光色轮组305包括聚焦透镜组3051及荧光色轮，荧光色轮是反射式荧光色轮。

其中，第一偏振光束、第二颜色激光光束及第三颜色激光光束分别为红、绿、蓝中的一种。

具体的，激光光源301为一蓝光半导体激光器，其发出的蓝光P光321经过电光晶体303时，被透射或被转化为s光322。偏振分束器304将电光晶体303输出的p光321透射，s光322反射，从而将p光321和s光322分光到不同的光路中。p光321经过第一二向色镜333的透射输出。s光322经过第二二向色镜332的透射，在经过聚光透镜组3051后打在荧光色轮上，该荧光色轮涂覆有红绿荧光粉，经过旋转，能够分时的将s光322激发出红光312或绿光313，红光312或绿光313经过反射镜331及第一二向色镜333的两次反射输出。则可以顺序的输出蓝光321、红光312、绿光313三色激光。

需要说明的是，本实施方式中，也可以调节电压驱动装置307的输出顺序以使该光源装置按照红、绿、蓝的顺序输出，激光光源发出的光束还可以是红光或绿光。

区别于现有技术，本实施方式通过电光晶体透射第一偏振光束或将第一偏振光束转化为第二偏振光束，再通过偏振分束器将第一偏振光束输出或将第二偏振光束投射至荧光色轮组，该荧光色轮组将第二偏振光束转化为第二颜色激光光束或第三颜色激光光束；其中，荧光色轮只需要转换两种颜色，避免了传统工艺中涂覆多种荧光粉造成工艺复杂的问题，也降低了荧光色轮损坏的概率，降低了成本。

参阅图5，本发明激光显示器实施方式的结构示意图，该激光显示器包括显示面板501及光源装置502；

其中，该光源装置是如上述的实施方式中的光源装置，其实施方式类似，这里不再赘述。

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 (10)

1.一种基于电光晶体的光源装置，其特征在于，所述光源装置包括：

激光光源，用于产生具有第一颜色的第一偏振光束；

电光晶体，用于透射所述第一偏振光束，或将所述第一偏振光束转化为第二偏振光束输出；

荧光色轮组，用于将所述第二偏正光束转化为第二颜色激光光束或第三颜色激光光束；

偏振分束器，用于在接收所述第一偏振光或第二偏振光后将所述第一偏振光投射输出，或将所述第二偏振光投射至所述荧光色轮组；

所述光源装置至少依次输出具有第一颜色的所述第一偏振光束、所述第二颜色激光光束及第三颜色激光光束。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括电压驱动装置；

所述电压驱动装置连接所述电光晶体，用于对所述电光晶体交替地输入不同驱动电压以使所述电光晶体在第一驱动电压下透射所述第一偏振光束，或在第一驱动电压下将所述第一偏振光束转化为第二偏振光束。

3.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述电压驱动装置还用于控制输入至所述电光晶体的不同驱动电压的时间。

4.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述第一电压为零电压。

5.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述偏振分束器具体用于透射所述第一偏振光束并反射所述第二偏振光束。

6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括反射镜、第一二向色镜及第二二向色镜；

所述第一二向色镜用于透射所述第一偏振光束并反射所述第二颜色激光光束及第三颜色激光光束，所述第二二向色镜用于透射所述第二偏振光束并反射所述第二颜色激光光束及第三颜色激光光束，所述反射镜用于反射所述第二颜色激光光束及第三颜色激光光束。

7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，所述荧光色轮是反射式荧光色轮。

8.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述荧光色轮组包括聚焦透镜组及荧光色轮。

9.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第一偏振光束、第二颜色激光光束及第三颜色激光光束分别为红、绿、蓝中的一种。

10.一种激光显示器，其特征在于，所述激光显示器至少包括显示面板及光源装置；

其中所述光源装置是如权利要求1至9中任一项所述的光源装置。