CN107315312A - 一种投影激光光源 - Google Patents
一种投影激光光源 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107315312A CN107315312A CN201710710286.6A CN201710710286A CN107315312A CN 107315312 A CN107315312 A CN 107315312A CN 201710710286 A CN201710710286 A CN 201710710286A CN 107315312 A CN107315312 A CN 107315312A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- optical filter
- light source
- level
- subregion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 129
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 67
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 49
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 35
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical group [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000004313 glare Effects 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 4
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 241001062009 Indigofera Species 0.000 description 1
- 241001025261 Neoraja caerulea Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2033—LED or laser light sources
- G03B21/204—LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2033—LED or laser light sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2066—Reflectors in illumination beam
Abstract
本发明公开了一种投影激光光源，包括用于提供蓝色激发光的激发光源，位于蓝色激发光源出光光路上，对激发光进行缩束处理的缩束单元，用以改变不同色光的光路方向的分区滤光片，位于分区滤光片与波长转换单元之间的一级透镜，一级透镜对来自分区滤光片的光源进行汇聚，对来自波长转换单元的光进行准直，波长转换单元，包括扩散片和激发区。通过具有一级分光区和二级镀膜区的分区滤光片来改变光路走向，同时通过具有汇聚和准直功能的一级透镜，来提高光的利用率，从而达到简化光源结构，缩小光源体积，加工简单易实现的效果。
Description
技术领域
本发明涉及光源，特别是一种投影激光光源。
背景技术
随着固态光源的发展，发光二极管(LED,Light Emitting Diode)和半导体激光器逐步走入照明和显示市场。
产生白光或色光的方式一般有两种：一种是直接利用色光光源如红、绿或蓝光LED来提供色光，或利用这些色光来合成白光；另一种是基于光波长转换用激发光源来激发光波长转换材料产生色光，进而利用激发光或激发产生的各种色光来合成白光。例如以能产生短波长如蓝光或UV光的光源为激发光源来激发波长转换材料，例如但不限于如荧光粉。以绿光为例，目前的绿光LED或绿光激光器因难以做到高效，价格很高；反之，蓝光和UV光的固态器件效率高且价格低，采用后一种方案来产生绿光无疑具有更大的市场前景。
目前主流的蓝色激光+荧光粉方案的光源，几乎都采用荧光反射，蓝色激光透射的方案，需要额外给蓝色激光配置中继回路来实现蓝色激光和荧光的合光，因此，该方案存在光源结构复杂，体积较大的问题。
发明内容
本发明的目的在于通过一种投影激光光源，来解决现有技术中光源结构复杂，体积大的问题。
为实现本目的，提供以下技术方案：
一种投影激光光源，包括：蓝色激光光源，提供蓝色激发光；缩束单元，位于蓝色激发光源出光光路上，对蓝色激发光进行缩束处理；分区滤光片，包括两个或多个分区，所述的分区的每个可以设置成对不同的色光进行反射或者透射，用以改变不同色光的的光路方向；一级透镜，位于分区滤光片与波长转换单元之间，对来自分区滤光片的蓝色激发光进行汇聚，对来自波长转换单元的光束进行准直；波长转换单元，包括扩散片和激发区，所述波长转换单元设置成可围绕中心轴转动，并且在转动时使得入射其上的光束可以依次反复与扩散片或激发区单独接触；其中，所述波长转换单元的扩散片表面镀有蓝光增透膜，当蓝色激发光束到达扩散片时扩散片对其进行角度扩散并反射，进入一级透镜，输出光强分布为环形的色光，内圆区域光强低于外围环形区域；所述波长转换单元的激发区包括一个或多个色光的荧光区，当蓝色激发光束入射到达激发区时激发对应的色光并反射。
优选地，所述分区滤光片的分区包括一级分光区和二级镀膜区，所述一级分光区对入射的蓝色激发光源进行反射或透射，所述一级分光区位于分区滤光片中心区域。
优选地，所述分区滤光片的一级分光区为设置在分区滤光片上所镀的分色膜或者为胶合在分区滤光片上的分色滤光片，所述二级镀膜区为设置在分区滤光片上包围一级分光区的镀膜区域。
优选地，所述的波长转换单元的激发区包括红色荧光区和绿色荧光区。
优选地，所述投影激光光源还包括第二红色光源，所述第二红色光源为红色led光源或红色激光光源，所述第二红色光源的出射光最终通过分区滤光片反射或者透射，与蓝色激光光源最终经分区滤光片反射或者透射的光汇合出射。
优选地，所述投影激光光源还包括二级透镜；所述二级透镜，位于分区滤光片与第二红色光源之间，对来自第二红色光源的出射光光进行汇聚或者发散。
优选地，所述的波长转换单元的激发区包括绿色荧光区。
优选地，所述分区滤光片的一级分光区反射绿色光束透射红光光束和蓝光光束，二级镀膜区反射绿光光束和蓝光光束透射红光光束。
优选地，所述分区滤光片的一级分光区透射绿光光束反射红光光束和蓝光光束，二级镀膜区透射绿光光束和蓝光光束反射红光光束。
优选地，所述分区滤光片的一级分光区反射蓝光光束，透射红光光束和绿光光束；二级镀膜区镀有增透膜，透射蓝光光束、红光光束以及绿光光束。
优选地，所述分区滤光片的一级分光区透射蓝光光束，反射红光光束和绿光光束，二级镀膜区镀有反射蓝光、红光和绿光的膜。
优选地，还包括具有蓝色透光区、绿色滤光区和红色滤光区的可绕中心轴旋转的色轮和三级透镜；所述色轮设置在所述分区滤光片的出射光光路方向上，所述三级透镜设置在所述色轮和分区滤光片之间，用于汇聚分区滤光片的出射光并将汇聚后的光束入射到色轮的不同滤光区；所述的波长转换单元的激发区包括黄色荧光区和绿色荧光区；所述色轮用于使得来自分区滤光片的杂光在入射到绿色滤光区和红色滤光区后反射去除。
优选地，所述蓝色激发光束经扩散片扩散并反射进入一级透镜输出环形分布的色光，环形分布的色光的光强分布具有低谷区，且低谷区长度大于等于分区滤光片的一级分光区较长边长度在光强截面的投影长度。
本发明的有益效果为：通过具有一级分光区和二级镀膜区的分区滤光片改变光路走向，同时通过环形角度分布的扩散片和具有汇聚准直功能的一级透镜，来提高光的利用率，从而达到消除蓝光中继光路，简化光源结构，缩小光源体积，加工简单易实现的效果。
附图说明
图1为实施例一光源结构示意图；
图2为实施例一分区滤光片结构示意图；
图3为实施例一波长转换单元分布图；
图4为实施例一经扩散片扩散反射后蓝色激光的角度分布图；
图5为实施例一蓝色激光被一级透镜准直出射后光强分布图；
图6为实施例二光源结构示意图；
图7为实施例三光源结构示意图；
图8为实施例三波长转换单元分布图；
图9为实施例四光源结构示意图；
图10为实施例五光源结构示意图；
图11为实施例五波长转换单元分布图；
图12为实施例六光源结构示意图；
图13为实施例七光源结构示意图；
图14为实施例七色轮分布图；
图15为实施例七波长转换单元分布图；
图16为实施例八光源结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本技术方案进行详细说明。
实施例一
如图1所示为本实施例光源结构示意图，包括用于提供蓝色激发光的蓝色激发光源400，其中蓝色激发光源400可以不限于包括一颗蓝色激光光源；位于蓝色激发光源400出光光路上，对激发光进行缩束处理的缩束单元500；用以改变不同色光的光路方向的分区滤光片300；位于分区滤光片300与波长转换单元100之间的一级透镜200。
所述一级透镜200对来自分区滤光片300的光束进行汇聚，对来自波长转换单元100的光束进行准直。
所述波长转换单元100，包括扩散片和激发区，所述波长转换单元设置成可围绕中心轴转动，并且在转动时使得入射其上的光束可以依次反复与扩散片或激发区单独接触，当色光到达扩散片时对色光进行角度扩散并反射，当激发光到达激发区时激发对应色光，并反射。
所述分区滤光片300包括两个或多个分区，所述的分区的每个可以设置成对不同的色光进行反射或者透射。如图2所示，所述分区滤光片300包括矩形结构的一级分光区310和矩形结构的二级镀膜区320，所述一级分光区310对入射的蓝色激发光源400进行反射或透射，一级分光区长边宽度为m，一级分光区310对缩束单元500出射的光进行反射或透射，一级分光区310优选位于分区滤光片300或者二级镀膜区320中心区域。
二级镀膜区320优选矩形，矩形的效果是减小一级镀膜区占的面积，因为入射到一级镀膜区的蓝光激光束外围轮廓接近矩形，有长短边，一级镀膜区应该覆盖入射到上面的激光束，因此设置为矩形可以保证完全覆盖，同时尽量减小其所占的面积。当然，二级镀膜区320也可以根据实际需要选择其他形状，使其尽可能覆盖入射其上的激光束。
所述分区滤光片的一级分光区310为设置在分区滤光片300上所镀的分色膜或者为胶合在分区滤光片上的分色滤光片，所述二级镀膜区320为设置在分区滤光片300上包围一级分光区310的镀膜区域。
波长转换单元100的扩散片表面优选镀有蓝光增透膜，蓝色增透膜的作用是减小波长转换单元表面的蓝光反射率，从而降低反射入光路的蓝色光。
当蓝色激发光束400到达扩散片时扩散片对其进行角度扩散并反射，进入一级透镜200，输出光强分布为环形的色光，内圆区域光强低于外围环形区域；所述波长转换单元的激发区包括一个或多个色光的荧光区，当蓝色激发光束400入射到达激发区时激发对应的色光并反射。所述波长转换单元100的激发区包括一个或多个色光的荧光区，当蓝色激发光束入射到达激发区时激发对应的色光并反射。
如图3所示的波长转换单元100的分布，反射式扩散片110对蓝色激发光束进行反射角度扩散，本实施例中激发区包括红色荧光区130和绿色荧光区120，通过蓝色激发光激发产生对应的红色荧光和绿色荧光。
本实施例中，分区滤光片300a的一级分光区反射蓝光，透射红光和绿光，二级镀膜区镀有透射蓝光、红光和绿光的膜。
其中，缩束单元500优选包括正焦透镜501和负焦透镜502。缩束单元500优选设置成正负透镜的组合，当然也可以根据实际需要设置成正正透镜的组合。
反射式扩散片110使得原本角度分布为高斯分布的色光转换为角度分布为环形分布的色光，如图4所示；该角度分布的色光通过一级透镜后，可以形成光强分布为环形分布的色光，内圆区域光强低于外围环形区域光强，光强分布具有低谷区，且低谷区长度ab大于等于分区滤光片的一级分光区较长边长度m在光强截面的投影长度，即ab大于等于m xsin45°，从而可以降低其经过一级分光区时因中心内圆区域反射造成的能量损失。
蓝色激发光源400发出蓝色激光，经过缩束单元500进行缩束，到达分区滤光片300的一级分光区310，一级分光区310为分区滤光片上所镀的分色膜或者为胶合在分区滤光片上的分色滤光片，将蓝色激光反射至一级透镜200，一级透镜200将蓝色激光汇聚到波长转换单元100，当蓝色激光接触波长转换单元100的反射式扩散片110时，将蓝色激光进行角度扩散并反射至一级透镜200，一级透镜200根据其光强分布特性将蓝色激光折射至分区滤光片300的二级镀膜区320，二级镀膜滤光片320镀有透射蓝光、绿光和红光的膜，将蓝色激光透射出去；当蓝色激光接触波长转换单元100的红色荧光区130或绿色荧光区120时，产生红光或绿光并反射至一级透镜200，经过一级透镜200折射至二级镀膜区320和一级分光区310透射出去。
实施例二
如图6所示为本实施例光源结构示意图，与实施例一对比其主要区别在于，激光光源与波长转换单元的相对位置不同，使得分区滤光片300a的一级分光区透射蓝光，反射红光和绿光，二级镀膜区镀有反射蓝光、红光和绿光的膜。根据分区滤光片300a的镀膜情况，激发光源、缩束单元、分区滤光片和一级透镜光路中心在一条直线上。
蓝色激发光源发出蓝色激光，经过缩束单元进行缩束，到达分区滤光片300a的一级分光区，一级分光区为分区滤光片上所镀的分色膜或者为胶合在分区滤光片上的分色滤光片，将蓝色激光透射至一级透镜，一级透镜将蓝色激光汇聚到波长转换单元，当蓝色激光接触波长转换单元的反射式扩散片时，将蓝色激光进行角度扩散并反射至一级透镜，一级透镜根据其光强分布特性将蓝色激光折射至分区滤光片300a的二级镀膜区，二级镀膜滤光片镀有反射蓝光、红光和绿光的膜，将蓝色激光反射出去；当蓝色激光接触波长转换单元的红色荧光区或绿色荧光区时，产生红光或绿光并反射至一级透镜，经过一级透镜折射至二级镀膜区和一级分光区反射出去。
实施例三
如图7所示为本实施例光源结构示意图，与实施例一对比主要区别在于本实施例所述投影激光光源还包括第二红色光源600，所述第二红色光源600为红色led光源或红色激光光源，所述第二红色光源600的出射光最终通过分区滤光片反射或者透射，与蓝色激光光源最终经分区滤光片300b反射或者透射的光汇合出射；所述投影激光光源还包括二级透镜601；所述二级透镜601位于分区滤光片与第二红色光源600之间，对来自第二红色光源600的出射光光进行汇聚或者发散。
本实施例中，所述二级透镜601置于第二红色光源600光路前方，第二红色光源600为红色激光或红色LED光，光源600与蓝色激发光源的出射光平行，且光源600经分区滤光片反射后的光线与蓝色激发光源，经分区滤光片透射后出射光平行，且第二光源600置于波长转换单元101的出光侧。
其中，波长转换单元101的分布如图8所示，包括反射式扩散片111，激发区为绿色荧光区121。
其中，分区滤光片300b的一级分光区透射绿光反射红光和蓝光，二级镀膜区镀有透射绿光和蓝光反射红光的膜。
本实施例中，蓝色激发光源发出蓝色激光，经过缩束单元进行缩束，到达分区滤光片300b的一级分光区，一级分光区为分区滤光片300b上所镀的分色膜或者为胶合在分区滤光片300b上的分色滤光片，将蓝色激光反射至一级透镜，一级透镜将蓝色激光汇聚到波长转换单元101，当蓝色激光接触波长转换单元101的反射式扩散片时，将蓝色激光进行角度扩散并反射至一级透镜，一级透镜根据其光强分布特性将蓝色激光折射至分区滤光片300b的二级镀膜区，二级镀膜滤光片镀有透射绿光和蓝光反射红光的膜，将蓝色激光透射出去；当蓝色激光接触波长转换单元101的绿色荧光区时，产生绿光并反射至一级透镜，经过一级透镜折射至二级镀膜区和一级分光区透射出去。
第二红色光源600发出红色光束，红色光束入射到二级透镜601，二级透镜601将红色光发散折射至分区滤光片300b的二级镀膜区和一级分光区，将红色光反射出去。
经过分区滤光片300b出射的红色光束，蓝色激光和绿光进行合光出射。
实施例四
如图9所示为本实施例光源结构示意图，与实施例三对比主要区别在于本实施例第二光源600a出射光的中心光线与第一光源出射光经分区滤光片303反射后出射光的中心光线平行。
其中，分区滤光片303的一级分光区反射绿光透射红光和蓝光，二级镀膜区镀有反射绿光和蓝光透射红光的膜。
本实施例中，蓝色激发光源发出蓝色激光，经过缩束单元进行缩束，到达分区滤光片303的一级分光区，一级分光区为分区滤光片303上所镀的分色膜或者为胶合在分区滤光片303上的分色滤光片，将蓝色激光透射至一级透镜，一级透镜将蓝色激光汇聚到波长转换单元，当蓝色激光接触波长转换单元的反射式扩散片时，将蓝色激光进行角度扩散并反射至一级透镜，一级透镜根据其光强分布特性将蓝色激光折射至分区滤光片303的二级镀膜区，二级镀膜滤光片镀有反射绿光和蓝光透射红光的膜，将蓝色激光反射出去；当蓝色激光接触波长转换单元的绿色荧光区时，产生绿光并反射至一级透镜，经过一级透镜折射至二级镀膜区和一级分光区反射出去。
第二红色光源600a发出红色光束，红色光束入射到二级透镜，二级透镜将红色光发散折射至分区滤光片303的二级镀膜区和一级分光区，将红色光透射出去。
经过分区滤光片303出射的红色光束，蓝色激光和绿光进行合光出射。
实施例五
如图10所示为本实施例光源结构示意图，与实施例一对比主要区别在于本实施例增加第二光源602和二级透镜603，第二光源602置于波长转换单元102的背光侧(即不受激发光激发光束的一侧)，二级透镜603置于第二光源602与波长转换单元102之间，第二光源602出光的中心光线与第一光源经分区滤光片反射的出光光束的中心光线平行。
其中，波长转换单元102的分布如图11所示，散射片包括反射式散射片112和透射式散射片132，激发区包括绿色荧光区122。
蓝色激发光源发出蓝色激光，经过缩束单元进行缩束，到达分区滤光片的一级分光区，一级分光区为分区滤光片上所镀的分色膜或者为胶合在分区滤光片上的分色滤光片，将蓝色激光反射至一级透镜，一级透镜将蓝色激光汇聚到波长转换单元102，当蓝色激光接触波长转换单元102的反射式扩散片时，将蓝色激光进行角度扩散并反射至一级透镜，一级透镜根据其光强分布特性将蓝色激光折射至分区滤光片的二级镀膜区，二级镀膜滤光片镀有透射蓝光、绿光和红光的膜，将蓝色激光透射出去；当蓝色激光接触波长转换单元102的绿色荧光区122时，产生绿光并反射至一级透镜，经过一级透镜折射至二级镀膜区和一级分光区透射出去。
第二红色光源602发出红色光束，红色光束入射到二级透镜603，二级透镜603将红色光汇聚到波长转换单元102，当红色光束接触波长转换单元102的透射式散射片132时，将红色光透射出去，再经过分区滤光片的一级透镜折射至二级镀膜区和一级分光区透射出去。
经过分区滤光片出射的红色光束，蓝色激光和绿光进行合光出射。
实施例六
如图12所示为本实施例光源结构示意图，与实施例五对比主要区别在于本实施例的第二光源602a出射光的中心光线与经分区滤光片304反射的出光光束的中心光线垂直，第二光源602a与蓝色激发光源的出射光平行，且第二光源602a经分区滤光片反射后的光线与蓝色激发光源出射光垂直。
其中，分区滤光片304的一级分光区透射蓝光，反射红光和绿光的膜，二级镀膜区镀有反射蓝光、红光和绿光的膜。
蓝色激发光源发出蓝色激光，经过缩束单元进行缩束，到达分区滤光片的一级分光区，一级分光区为分区滤光片上所镀的分色膜或者为胶合在分区滤光片上的分色滤光片，将蓝色激光透射至一级透镜，一级透镜将蓝色激光汇聚到波长转换单元，当蓝色激光接触波长转换单元的反射式扩散片时，将蓝色激光进行角度扩散并反射至一级透镜，一级透镜根据其光强分布特性将蓝色激光折射至分区滤光片的二级镀膜区，二级镀膜滤光片镀有反射蓝光、红光和绿光的膜，将蓝色激光反射出去；当蓝色激光接触波长转换单元的绿色荧光区时，产生绿光并反射至一级透镜，经过一级透镜折射至二级镀膜区和一级分光区反射出去。
第二红色光源602a发出红色光束，红色光束入射到二级透镜，二级透镜将红色光汇聚到波长转换单元，当红色光束接触波长转换单元的透射式散射片时，将红色光透射出去，经过一级透镜折射至二级镀膜区和一级分光区反射出去。
经过分区滤光片反射的蓝色激光，绿光和红光进行合光出射。
实施例七
如图13所示为本实施例光源结构示意图，与实施例一对比主要区别在于本实施例还包括具有蓝色透光区、绿色滤光区和红色滤光区的可绕中心轴旋转的色轮604和三级透镜605；波长转换单元的激发区包括黄色荧光133和绿色荧光区123，所述色轮604设置在所述分区滤光片的出射光光路方向上，所述三级透镜605设置在所述色轮604和分区滤光片之间，用于汇聚分区滤光片的出射光并将汇聚后的光束入射到色轮的不同滤光区；
本实施例中，色轮604置于蓝色激发光源的出射光经分区滤光片305二级镀膜区透射后的出光方向上，第三透镜605置于分区滤光片305与色轮604之间，将出自分区滤光片305的光线汇聚至色轮604上。
其中，色轮604的分布如图14所示包括蓝色透光区614、绿色滤光区624和红色滤光区634；色轮604的设置使得来自分区滤光片305的杂光光束在绿色色区和黄色色区时经过绿色滤光区624和红色滤光区634后反射去除。
其中，波长转换单元103的分布如图15所示，包括散射片113，和激发区；其中激发区包括黄色荧光133和绿色荧光区123。
其中，分区滤光片305的一级分光区反射蓝光透射黄光和绿光的膜，二级镀膜区镀有透射蓝光、绿光和黄光的膜。
蓝色激发光源发出蓝色激光，经过缩束单元进行缩束，到达分区滤光片305的一级分光区，一级分光区为分区滤光片上所镀的分色膜或者为胶合在分区滤光片上的分色滤光片，将蓝色激光反射至一级透镜，一级透镜将蓝色激光汇聚到波长转换单元103，当蓝色激光接触波长转换单元103的散射片113时，将蓝色激光进行角度扩散并反射至一级透镜，一级透镜根据其光强分布特性将蓝色激光折射至分区滤光片305的二级镀膜区，二级镀膜滤光片镀有透射蓝光、绿光和黄光的膜，将蓝色激光透射出去；当蓝色激光接触波长转换单元103的黄色荧光或绿色荧光区时，产生黄光或绿光并反射至一级透镜，经过一级透镜折射至二级镀膜区和一级分光区透射出去。
经分区滤光片出射的蓝色激光，黄光和绿光合光入射到第三透镜605，并汇聚至色轮604上。经汇聚的光束通过入射到色轮604的不同滤光区上将杂光去除。
实施例八
如图16所示为本实施例光源结构示意图，与实施例七对比主要区别在于本实施例的分区滤光片306的一级分光区镀有反射黄光和绿光透射蓝光的膜，二级镀膜区镀有反射黄光、蓝光和绿光的膜。色轮605置于蓝色激发光源的出射光经分区滤光片306二级镀膜区反射后的出光方向上，第三透镜置于分区滤光片306与色轮之间，将出自分区滤光片306的光线汇聚至色轮上。
蓝色激发光源发出蓝色激光，经过缩束单元进行缩束，到达分区滤光片306的一级分光区，一级分光区为分区滤光片上所镀的分色膜或者为胶合在分区滤光片上的分色滤光片，将蓝色激光透射至一级透镜，一级透镜将蓝色激光汇聚到波长转换单元，当蓝色激光接触波长转换单元的扩射片时，将蓝色激光进行角度扩散并反射至一级透镜，一级透镜根据其光强分布特性将蓝色激光折射至分区滤光片的二级镀膜区，二级镀膜滤光片镀有透射蓝光、绿光和黄光的膜，将蓝色激光反射出去；当蓝色激光接触波长转换单元的黄色荧光或绿色荧光区时，产生黄光或绿光并反射至一级透镜，经过一级透镜折射至二级镀膜区和一级分光区反射出去。
经分区滤光片出射的蓝色激光，黄光和绿光合光入射到第三透镜，并汇聚至色轮上。经汇聚的光束通过入射到色轮的不同滤光区上将杂光去除。
本实施例中，还可以根据分区滤光片306的镀膜关系，相应的激发光源和一级透镜的位置跟随变化。
本发明实施例中，不限于以上实施例的具体结构设置，可以根据实际情况，增加或者减少一个或多个元件的设置(比如不设置缩束单元，将蓝色激光光源改为以聚集光的方式发射的光源；但是如果要实现高亮度，就优选设置缩束单元，因为需要多颗蓝光激光作为激发光源，此时入射的激光束为多束蓝光激光束，需要做缩束处理才能全部入射到一级分光区)，或者调换一个或多个元件的位置(比如改变蓝色激光光源与分区滤光片和波长转换单元的相对位置，同时调整分区滤光片和波长转换单元的功能区设置)。
本发明实施例中，通过具有一级分光区和二级镀膜区的分区滤光片改变光路走向，同时通过环形角度分布的扩散片和具有汇聚准直功能的一级透镜，来提高光的利用率，从而达到消除蓝光中继光路，简化光源结构，缩小光源体积，加工简单易实现的效果。所述分区滤光片的分区不限于实施例所述的设置两个分区，还可以根据实际情况设置多个分区，每个分区的位置不限于本发明实施例所述，例如，一级分光区也可以不设置在中心位置，可以根据实际情况设置在其他位置，等等。
以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以做出简单的推演及替换，都应该视为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种投影激光光源，包括：
蓝色激光光源，提供蓝色激发光；
缩束单元，位于蓝色激发光源出光光路上，对蓝色激发光进行缩束处理；
分区滤光片，包括两个或多个分区，所述的分区的每个可以设置成对不同的色光进行反射或者透射，用以改变不同色光的的光路方向；
一级透镜，位于分区滤光片与波长转换单元之间，对来自分区滤光片的蓝色激发光进行汇聚，对来自波长转换单元的光束进行准直；
波长转换单元，包括扩散片和激发区，所述波长转换单元设置成可围绕中心轴转动，并且在转动时使得入射其上的光束可以依次反复与扩散片或激发区单独接触；
其中，
所述波长转换单元的扩散片表面镀有蓝光增透膜，当蓝色激发光束到达扩散片时扩散片对其进行角度扩散并反射，进入一级透镜，输出光强分布为环形的色光，内圆区域光强低于外围环形区域；
所述波长转换单元的激发区包括一个或多个色光的荧光区，当蓝色激发光束入射到达激发区时激发对应的色光并反射。
2.根据权利要求1所述的一种投影激光光源，其特征在于，所述分区滤光片的分区包括一级分光区和二级镀膜区，所述一级分光区对入射的蓝色激发光源进行反射或透射，所述一级分光区位于分区滤光片中心区域。
3.根据权利要求2所述的一种投影激光光源，其特征在于，所述分区滤光片的一级分光区为设置在分区滤光片上所镀的分色膜或者为胶合在分区滤光片上的分色滤光片，所述二级镀膜区为设置在分区滤光片上包围一级分光区的镀膜区域。
4.根据权利要求1所述的一种投影激光光源，其特征在于，所述的波长转换单元的激发区包括红色荧光区和绿色荧光区。
5.根据权利要求1所述的一种投影激光光源，其特征在于，所述投影激光光源还包括第二红色光源，所述第二红色光源为红色led光源或红色激光光源，所述第二红色光源的出射光最终通过分区滤光片反射或者透射，与蓝色激光光源最终经分区滤光片反射或者透射的光汇合出射。
6.根据权利要求5所述的一种投影激光光源，其特征在于，所述投影激光光源还包括二级透镜；所述二级透镜，位于分区滤光片与第二红色光源之间，对来自第二红色光源的出射光进行汇聚或者发散。
7.根据权利要求6所述的一种投影激光光源，其特征在于，所述的波长转换单元的激发区包括绿色荧光区。
8.根据权利要求7所述的一种投影激光光源，其特征在于，所述分区滤光片的一级分光区反射绿色光束透射红光光束和蓝光光束，二级镀膜区反射绿光光束和蓝光光束透射红光光束。
9.根据权利要求7所述的一种投影激光光源，其特征在于，所述分区滤光片的一级分光区透射绿光光束反射红光光束和蓝光光束，二级镀膜区透射绿光光束和蓝光光束反射红光光束。
10.根据权利要求4或7所述的一种投影激光光源，其特征在于，所述分区滤光片的一级分光区反射蓝光光束，透射红光光束和绿光光束；二级镀膜区镀有增透膜，透射蓝光光束、红光光束以及绿光光束。
11.根据权利要求4或7所述的一种投影激光光源，其特征在于，所述分区滤光片的一级分光区透射蓝光光束，反射红光光束和绿光光束，二级镀膜区镀有反射蓝光、红光和绿光的膜。
12.根据权利要求1所述的一种投影激光光源，其特征在于，还包括具有蓝色透光区、绿色滤光区和红色滤光区的可绕中心轴旋转的色轮和三级透镜；
所述色轮设置在所述分区滤光片的出射光光路方向上，所述三级透镜设置在所述色轮和分区滤光片之间，用于汇聚分区滤光片的出射光并将汇聚后的光束入射到色轮的不同滤光区；
所述的波长转换单元的激发区包括黄色荧光区和绿色荧光区；
所述色轮用于使得来自分区滤光片的杂光在入射到绿色滤光区和红色滤光区后反射去除。
13.根据权利要求1所述的一种投影激光光源，其特征在于，所述蓝色激发光束经扩散片扩散并反射进入一级透镜输出环形分布的色光，环形分布的色光的光强分布具有低谷区，且低谷区长度大于等于分区滤光片的一级分光区较长边长度在光强截面的投影长度。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710710286.6A CN107315312B (zh) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | 一种投影激光光源 |
| PCT/CN2017/099565 WO2019033461A1 (zh) | 2017-08-18 | 2017-08-30 | 一种投影激光光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710710286.6A CN107315312B (zh) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | 一种投影激光光源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107315312A true CN107315312A (zh) | 2017-11-03 |
| CN107315312B CN107315312B (zh) | 2020-10-09 |
Family
ID=60176136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710710286.6A Active CN107315312B (zh) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | 一种投影激光光源 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107315312B (zh) |
| WO (1) | WO2019033461A1 (zh) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109167891A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-08 | 谢明仿 | 一种触屏式具有支撑结构的图像处理装置 |
| CN110058479A (zh) * | 2018-01-19 | 2019-07-26 | 中强光电股份有限公司 | 照明系统与投影装置 |
| CN110618574A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-12-27 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 一种光源模组及其投影装置 |
| CN110764172A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-07 | 无锡视美乐激光显示科技有限公司 | 扩散滤光片、激光光源装置及其投影机 |
| CN111198475A (zh) * | 2018-11-19 | 2020-05-26 | 无锡视美乐激光显示科技有限公司 | 一种蓝光产生方法及照明系统 |
| CN111433673A (zh) * | 2018-03-29 | 2020-07-17 | 麦克赛尔株式会社 | 投影仪 |
| CN111562666A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-08-21 | 无锡视美乐激光显示科技有限公司 | 激光荧光光源装置和激光荧光显示系统 |
| CN112835254A (zh) * | 2019-11-22 | 2021-05-25 | 刘雪婷 | 光源模块 |
| CN113050354A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-29 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 光源组件和投影设备 |
| CN113608403A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-05 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种激光光源模组投影光路系统 |
| CN113671778A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种基于分光色轮的新型光源系统 |
| WO2021259285A1 (zh) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 投影光源和投影设备 |
| WO2021259284A1 (zh) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 投影光源和投影设备 |
| EP3786706A4 (en) * | 2018-04-24 | 2022-01-05 | Appotronics Corporation Limited | LIGHT SOURCE SYSTEM |
| CN113900334A (zh) * | 2020-06-22 | 2022-01-07 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 光源组件和投影设备 |
| US11768428B2 (en) | 2020-06-22 | 2023-09-26 | Hisense Laser Display Co., Ltd | Laser source and laser projection apparatus |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103968332A (zh) * | 2013-01-25 | 2014-08-06 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 一种波长转换装置、发光装置及投影系统 |
| US20140226301A1 (en) * | 2013-01-16 | 2014-08-14 | Texas Instruments Incorporated | Phosphor wheel illumination using laser light reflective region |
| CN105182672A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-12-23 | 杨毅 | 发光装置和投影显示装置 |
| CN105319819A (zh) * | 2014-07-28 | 2016-02-10 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 发光装置及投影系统 |
| CN205176468U (zh) * | 2015-11-05 | 2016-04-20 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 光源模组和投影设备 |
| CN106385739A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-02-08 | 超视界激光科技（苏州）有限公司 | 激光光源模组和光源系统 |
-
2017
- 2017-08-18 CN CN201710710286.6A patent/CN107315312B/zh active Active
- 2017-08-30 WO PCT/CN2017/099565 patent/WO2019033461A1/zh active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140226301A1 (en) * | 2013-01-16 | 2014-08-14 | Texas Instruments Incorporated | Phosphor wheel illumination using laser light reflective region |
| CN103968332A (zh) * | 2013-01-25 | 2014-08-06 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 一种波长转换装置、发光装置及投影系统 |
| CN105319819A (zh) * | 2014-07-28 | 2016-02-10 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 发光装置及投影系统 |
| CN105182672A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-12-23 | 杨毅 | 发光装置和投影显示装置 |
| CN205176468U (zh) * | 2015-11-05 | 2016-04-20 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 光源模组和投影设备 |
| CN106385739A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-02-08 | 超视界激光科技（苏州）有限公司 | 激光光源模组和光源系统 |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110058479A (zh) * | 2018-01-19 | 2019-07-26 | 中强光电股份有限公司 | 照明系统与投影装置 |
| CN111433673A (zh) * | 2018-03-29 | 2020-07-17 | 麦克赛尔株式会社 | 投影仪 |
| EP3786706A4 (en) * | 2018-04-24 | 2022-01-05 | Appotronics Corporation Limited | LIGHT SOURCE SYSTEM |
| US11713864B2 (en) | 2018-04-24 | 2023-08-01 | Appotronics Corporation Limited | Light source system |
| US11525555B2 (en) | 2018-04-24 | 2022-12-13 | Appotronics Corporation Limited | Light source system |
| CN110618574A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-12-27 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 一种光源模组及其投影装置 |
| CN110764172A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-07 | 无锡视美乐激光显示科技有限公司 | 扩散滤光片、激光光源装置及其投影机 |
| CN109167891A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-08 | 谢明仿 | 一种触屏式具有支撑结构的图像处理装置 |
| CN111198475A (zh) * | 2018-11-19 | 2020-05-26 | 无锡视美乐激光显示科技有限公司 | 一种蓝光产生方法及照明系统 |
| CN112835254B (zh) * | 2019-11-22 | 2022-05-06 | 刘雪婷 | 光源模块 |
| CN112835254A (zh) * | 2019-11-22 | 2021-05-25 | 刘雪婷 | 光源模块 |
| CN111562666A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-08-21 | 无锡视美乐激光显示科技有限公司 | 激光荧光光源装置和激光荧光显示系统 |
| WO2021259285A1 (zh) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 投影光源和投影设备 |
| WO2021259284A1 (zh) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 投影光源和投影设备 |
| CN113900334A (zh) * | 2020-06-22 | 2022-01-07 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 光源组件和投影设备 |
| US11768428B2 (en) | 2020-06-22 | 2023-09-26 | Hisense Laser Display Co., Ltd | Laser source and laser projection apparatus |
| CN113050354A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-29 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 光源组件和投影设备 |
| CN113050354B (zh) * | 2021-03-05 | 2023-09-15 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 光源组件和投影设备 |
| CN113608403A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-05 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种激光光源模组投影光路系统 |
| CN113671778A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种基于分光色轮的新型光源系统 |
| CN113671778B (zh) * | 2021-08-23 | 2022-10-18 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种基于分光色轮的光源系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107315312B (zh) | 2020-10-09 |
| WO2019033461A1 (zh) | 2019-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107315312A (zh) | 一种投影激光光源 | |
| CN207473278U (zh) | 一种投影激光光源 | |
| US9791132B2 (en) | Light source and illuminating device | |
| CN102540675B (zh) | 光源系统及包含该光源系统的投影装置 | |
| US20120217519A1 (en) | Method and structure for encapsulating solid-state light emitting chip and light sources using the encapsulation structure | |
| CN204422962U (zh) | 一种投影仪及其光源系统 | |
| CN101988631A (zh) | Led舞台灯光照明设备及其改善颜色均匀性的方法 | |
| CN108646510A (zh) | 一种紧凑型投影光源 | |
| CN102155713A (zh) | 混光灯具 | |
| WO2020001057A1 (zh) | 光源装置 | |
| CN107765501A (zh) | 一种激光光源系统 | |
| CN102650809B (zh) | 光源系统及包含该光源系统的投影装置 | |
| CN107167864B (zh) | 一种阵列式线激光量子点背光模组制作方法及装置 | |
| CN206671744U (zh) | 一种投影装置 | |
| CN101907230B (zh) | 舞台灯光照明系统及led阵列 | |
| CN202756929U (zh) | 光源和照明装置 | |
| CN104345535A (zh) | 激光光源和投影装置 | |
| CN209640673U (zh) | 光源系统及投影系统 | |
| CN109194891B (zh) | 基于led光源的激光电视光学引擎系统及其激光电视 | |
| CN208270925U (zh) | 一种紧凑型投影光源 | |
| CN102262342B (zh) | 光源系统以及使用该光源系统的投影装置 | |
| CN216431604U (zh) | 一种照明装置及照明系统 | |
| CN206421144U (zh) | 光源装置及数字光处理投影显示系统 | |
| CN210721000U (zh) | 照明装置及投影系统 | |
| CN208269062U (zh) | 一种led混色装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20231226 Granted publication date: 20201009 |
|
| PP01 | Preservation of patent right |