CN107544202A - 一种激光光源及投影显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光光源及投影显示设备，该激光光源包括至少发出第一蓝色偏振光的激光器阵列、反射式荧光轮以及在激光器阵列和反射式荧光轮之间依次设置的偏振二向色组件和1/4波片，其中，反射式荧光轮设置有激光反射区和荧光反射区；1/4波片用于接收经所述偏振二向色组件透射的所述第一蓝色偏振光，并将第一蓝色偏振光转换为第二蓝色偏振光；1/4波片还用于接收经激光反射区反射的第二蓝色偏振光，并将第二蓝色偏振光转换为第三蓝色偏振光；偏振二向色组件用于反射第三蓝色偏振光，并反射第二蓝色偏振光照射荧光反射区时所产生的荧光。本激光光源，相对于现有技术来说，光路结构更简单，同时激光的损失大大减少。
Description
技术领域
本发明涉及激光显示技术领域，尤其涉及一种激光光源及投影显示设备。
背景技术
随着市场需求的不断提高，高亮度、大尺寸、高分辨率的投影机越来越多的受到市场关注。激光光源由于其单位面积发光功率高、使用寿命长、色彩好等优点开始应用在投影机技术中。但是由于绿色激光器不成熟、效率低等特点，通常在激光光源中使用荧光粉，利用激光激发荧光粉的方式发出绿色等颜色的荧光，从而为投影机提供R、G、B光。
目前，投影机常用的激光光源，如图1所示，包括激光器阵列1；设置在激光器阵列1出光方向上的扩散片2；设置在扩散片2出光方向且与出光方向成45°角的二向色镜3；设置在二向色镜3出光方向的荧光轮5，荧光轮5设置有激光透射区和涂有荧光粉的荧光区；设置在荧光轮5周围的中继回路7，其中，中继回路7为三个透镜与三个反射镜组成的光路转换系统；以及设置在扩散片2一侧、且与激光器阵列1出光方向垂直设置的滤色轮8和设置在滤色轮8出光方向的匀化组件9；另外，还包括两个准直组件，其中，二向色镜3和荧光轮5之间设置准直组件4，荧光轮5与中继回路7之间设置准直组件6。使用时，激光器阵列1发射出的激光经扩散片2后形成圆形高斯光束，透过二向色镜3，经准直组件4准直后照射到旋转的荧光轮5上。当激光照射到激光透射区时，激光透过激光透射区，经过准直组件6准直后，通过中继回路7转向，经过滤色轮8进入匀化组件9中匀化；当激光照射到荧光区时，激光在荧光区受激发出荧光，激发的荧光经准直组件4后照射到二向色镜3，经二向色镜3反射至滤色轮8过滤，过滤后的荧光也进入匀化组件9进行匀化，然后通过准直透镜10准直且成像，随着荧光轮5的旋转，不断从准直透镜10出光处获得方形光斑的激光和荧光。该激光光源发出的激光和荧光在光机的显示芯片上成像，最后通过镜头13实现图像输出，其中，所述显示芯片包括LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)、DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜器件)芯片或LCOS(Liquid Crystal on Silicon，液晶附硅)芯片。以DMD芯片组成的光机为例，激光光源发出的激光和荧光透射到光机内部，在光机内部的TIR(total internalreflection，全内反射)棱镜组12的第一斜面121发生全反射并反射到DMD11，最后通过镜头13实现图像输出。
但是，现有技术中的激光光源，激光透射过荧光轮5的激光透射区后还需要经过中继回路进行转向后才能通过滤色轮8进入匀化组件9，中继回路7为三个透镜与三个反射镜组成，光路结构复杂。
发明内容
本发明提供了一种激光光源及投影显示设备，以解决现有技术中存在的问题。
第一方面，本发明提供了一种激光光源，包括至少发出第一蓝色偏振光的激光器阵列、反射式荧光轮以及在所述激光器阵列和反射式荧光轮之间依次设置的偏振二向色组件和1/4波片，其中，所述反射式荧光轮设置有激光反射区和荧光反射区；
所述1/4波片用于接收经所述偏振二向色组件透射的所述第一蓝色偏振光，并将所述第一蓝色偏振光转换为第二蓝色偏振光；
所述1/4波片还用于接收经所述激光反射区反射的所述第二蓝色偏振光，并将所述第二蓝色偏振光转换为第三蓝色偏振光；
所述偏振二向色组件用于反射所述第三蓝色偏振光，并反射所述第二蓝色偏振光照射所述荧光反射区时所产生的荧光。
第二方面，本发明还提供了一种投影显示设备，包括激光光源、光机、镜头以及投影屏幕，所述激光光源为所述光机提供照明，并由所述镜头投射至所述投影屏幕显示图像，所述激光光源为上述第一方面所述的激光光源。
本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明实施例提供的激光光源，激光器阵列发出的第一蓝色偏振光透射经过偏振二向色组件后照射到1/4波片，经1/4波片后第一蓝色偏振光的偏振方向旋转45°转换为第二蓝色偏振光。当第二蓝色偏振光照射到反射式荧光轮的激光反射区时，经激光反射区反射后经过1/4波片，第二蓝色偏振光的偏振方向旋转45°，转换为与第一蓝色偏振光偏振方向垂直的第三蓝色偏振光，第三蓝色偏振光在偏振二向色组件的反射作用下反射出去；当第二蓝色偏振光照射的反射式荧光轮的荧光反射区时产生荧光，荧光经1/4波片照射到偏振二向色组件，在偏振二向色组件的反射作用下反射出去。随着反射式荧光轮的不断旋转，本激光光源不断提供激光和荧光。本发明实施例提供的激光光源，通过偏振二向色组件和1/4波片的设计，使反射式荧光轮反射的激光和荧光共用1/4波片以及通过偏振二向色组件进行光路转向，相对于现有技术来说，光路结构更简单，同时激光的损失大大减少。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的一种投影显示设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的第一种激光光源的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种反射式荧光轮的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的第二种激光光源的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种匀化组件的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的第三种激光光源的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种匀化组件的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的第四种激光光源的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种投影显示设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种激光光源，解决现有技术中激光透射过荧光轮后还需要经过中继回路转向导致的光路结构复杂问题。
实施例一
本发明实施例提供了一种激光光源，如图2所示，包括激光器阵列1、反射式荧光轮16和在所述激光器阵列1和所述反射式荧光轮16之间依次设置的偏振二向色组件14和1/4波片15。在具体实施过程中，偏振二向色组件14与激光器阵列1的出光方向倾斜设置。在具体实施过程中，偏振二向色组件14与激光器阵列1的出光方向的夹角可以为45°。
上述激光光源中，激光的传输路径如下所述：
激光器阵列1用于至少发出第一蓝色偏振光，第一蓝色偏振光可以为P光，也可以为S光。在具体实施过程中，激光器阵列1可以为单色激光器阵列，如蓝色激光器阵列，蓝色激光器阵列可以发出第一蓝色偏振光，也可以为双色激光器阵列，如蓝色激光器阵列和红色激光器阵列，分别提供第一蓝色偏振光和第一红色偏振光。
激光器阵列1发出的第一蓝色偏振光照射到偏振二向色组件14上，偏振二向色组件14可以将第一蓝色偏振光透射给1/4波片15。
1/4波片15接收偏振二向色组件14透射的第一蓝色偏振光，并将第一蓝色偏振光发生四分之一相位差的改变并形成第二蓝色偏振光，即第一蓝色偏振光透射经过1/4波片15后，其偏振方向旋转45°，转换为第二蓝色偏振光。其中，所述第二蓝色偏振光包括圆偏振光。在一种应用场景中，若第一蓝色偏振光为P光，当P光经过1/4波片15时，其偏振方向旋转45°转换为圆偏振光。
1/4波片15将转换的第二蓝色偏振光透射给反射式荧光轮16。如图3所示，反射式荧光轮16为圆形结构，其中心轴位置设置有转动轴163，转动平面与入射的激光光束垂直设置，反射式荧光轮16上沿其圆周方向设置有激光反射区161和荧光反射区162。激光反射区161用于接收来自1/4波片15的第二蓝色偏振光并反射给1/4波片15；荧光反射区162用于将来自1/4波片15的第二蓝色偏振光产生荧光并反射给1/4波片15。
具体的，反射式荧光轮16的基板可以为铝基板，铝基板可以反射可见光波段的光线。激光反射区161可以直接为铝基板的一部分区域，荧光反射区162靠近1/4波片15的一侧可以涂覆目标颜色荧光粉，例如，目标颜色为绿色，则在靠近1/4波片15的一侧的部分区域涂覆绿色荧光粉作为荧光反射区162。
当然，反射式荧光轮16的基板可以为透明基板，可以在透明基板上设置激光所在波段的高反膜作为激光反射区161，在透明基板上远离1/4波片15一侧设置荧光所在波段的高反膜，靠近1/4波片15一侧涂覆目标颜色荧光粉作为荧光反射区162。当第二蓝色偏振光照射到激光反射区161的激光所在波段高反膜时，第二蓝色偏振光被该高反膜反射到1/4波片15上，当第二蓝色偏振光照射到荧光反射区时，目标颜色荧光粉被激发出荧光，在荧光所在波段高反膜的反射作用下，荧光也被反射到1/4波片15。
在本发明实施例中，反射式荧光轮16可以受驱沿其转动轴163转动，其转动平面与入射的激光光束垂直设置，随着反射式荧光轮16的转动，在一段时间内当第二蓝色偏振光照射到激光反射区161时，激光反射区161可以将第二蓝色偏振光反射给1/4波片15；在又一段时间内，当第二蓝色偏振光照射到荧光反射区162时，荧光反射区162可以受激发出荧光，并将荧光反射给1/4波片15。因此，随着反射式荧光轮16的转动，在靠近1/4波片15的一侧不断获得第二蓝色偏振光和荧光。
在具体实施过程中，当激光器阵列1为蓝色激光器阵列时，荧光反射区162可以设置绿色荧光反射区1621和黄色荧光反射区1622，其中，绿色荧光反射区1621设置有绿色荧光粉，黄色荧光反射区1622设置有黄色荧光粉。当第二蓝色偏振光照射到绿色荧光反射区1621时，能够激发绿色荧光粉发出绿色荧光并反射给1/4波片15；当第二蓝色偏振光照射到黄色荧光反射区1622时，能够激发黄色荧光粉发出黄色荧光并反射给1/4波片15。随着反射式荧光轮16的旋转，不断有蓝色激光、绿色荧光和黄色荧光反射给1/4波片15。
1/4波片15接收来自反射式荧光轮16的第二蓝色偏振光和荧光，将第二蓝色偏振光发生四分之一相位差的改变并形成第三蓝色偏振光，即第二蓝色偏振光经过1/4波片15后，其偏振方向旋转45°，转换为第三蓝色偏振光，第三蓝色偏振光的偏振方向与第一蓝色偏振光的偏振方向垂直。其中，当第一蓝色偏振光为S光时，第三蓝色偏振光为P光，当第一蓝色偏振光为P光时，第三蓝色偏振光为S光。
1/4波片15将转换的第三蓝色偏振光透射给偏振二向色组件14，同时，1/4波片15也可以将来自反射式荧光轮16的荧光也透射给偏振二向色组件14。
偏振二向色组件14可以将1/4波片15透射的第三蓝色偏振光和荧光反射出去，随着反射式荧光轮16的转动，偏振二向色组件14不断为显示芯片提供激光和荧光。
在具体实施过程中，偏振二向色组件14包括基板，所述基板靠近激光器阵列1的一侧设置有偏振膜，所述偏振膜用于透射第一蓝色偏振光、反射第三蓝色偏振光，所述基板靠近反射式荧光轮16的一侧设置有二向色膜，二向色膜用于反射1/4波片15透射的荧光。第三蓝色偏振光和荧光经过偏振二向色组件14后光路转向，因此，偏振二向色组件14还有光路转向作用。
在一种可能的实施例中，偏振膜可以采用氧化铪和二氧化硅膜系，通过合理设计，氧化铪和二氧化硅膜系的偏振膜可以使第一蓝色偏振光的透射率在99％以上，而第三蓝色偏振光的透射率在1％以内；二向色膜也可以采用氧化铪和二氧化硅膜系，通过合理设计，氧化铪和二氧化硅膜系的偏振膜可以使目标波段的荧光的透射率在1％以内，99％以上的荧光经过二向色膜时都反射出去。
在一种应用场景中，若第一蓝色偏振光为P光，则第二蓝色偏振光可以为圆偏振光，第三蓝色偏振光为S光。偏振二向色组件14靠近激光器阵列1一侧的偏振膜用于透射P光、反射S光，而靠近反射式荧光轮16的一侧设置的二向色膜反射1/4波片15透射的荧光。激光器阵列1发出的P光透射经到偏振二向色组件14，经1/4波片15后转换为圆偏振光；圆偏振光经反射式荧光轮16的激光反射区161后，又被反射给1/4波片15，经1/4波片15转换为S光，S光照射到偏振二向色组件14上，利用偏振二向色组件14的偏振膜反射S光的作用，将S光光路转向，从而为显示芯片提供蓝色激光。
在一种可能的实施例中，激光器阵列1为双色激光器阵列，如蓝色激光器阵列和红色激光器阵列时，红色激光器阵列发出的第一红色偏振光照射到偏振二向色组件14上，偏振二向色组件14可以将第一红色偏振光透射给1/4波片15。
1/4波片15接收经偏振二向色组件14透射的第一红色偏振光，并将第一红色偏振光的偏振方向旋转45°，转换为第二红色偏振光，并将转换的第二红色偏振光透射给反射式荧光轮16。
当第二红色偏振光照射到反射式荧光轮16的激光反射区161时，激光反射区161将第二红色偏振光发射给1/4波片15。
1/4波片15接收经激光反射区161反射的第二红色偏振光，并将第二红色偏振光的偏振方向旋转45°，转换为第三红色偏振光，透射给偏振二向色组件14；
偏振二向色组件14将第三红色偏振光反射出去，从而为显示芯片提供红色激光。
在具体实施过程中，第一红色偏振光可以为P光，也可以为S光，相对应的，第三红色偏振光可以为S光，也可以为P光，第二红色偏振光可以为红色圆偏振光。但是，需要注意的是，第一红色偏振光的偏振性与第一蓝色偏振光的偏振性必须相同，即当第一蓝色偏振光为P光时，第一红色偏振光也为P光，当第一蓝色偏振光为S光时，第一红色偏振光也为S光。
由于激光器阵列1为双色激光器阵列时，该激光光源可以直接为显示芯片提供蓝色激光和红色激光，因此，反射式荧光轮16的荧光反射区162可以只包括绿色荧光反射区。当第二蓝色偏振光照射到绿色荧光反射区时，激发出绿色荧光，提供给显示芯片。
本发明实施例提供的激光光源，激光器阵列发出的第一蓝色偏振光透射经过偏振二向色组件后照射到1/4波片，经1/4波片后第一蓝色偏振光的偏振方向旋转45°转换为第二蓝色偏振光。当第二蓝色偏振光照射到反射式荧光轮的激光反射区时，经激光反射区反射后经过1/4波片，第二蓝色偏振光的偏振方向旋转45°，转换为与第一蓝色偏振光偏振方向垂直的第三蓝色偏振光，第三蓝色偏振光在偏振二向色组件的反射作用下反射出去；当第二蓝色偏振光照射的反射式荧光轮的荧光反射区时产生荧光，荧光经1/4波片照射到偏振二向色组件，在偏振二向色组件反射作用下反射出去。随着反射式荧光轮的不断旋转，本激光光源不断提供激光和荧光。本发明实施例提供的激光光源，通过偏振二向色组件和1/4波片的设计，使反射式荧光轮反射的激光和荧光共用1/4波片以及通过偏振二向色组件进行光路转向，相对于现有技术来说，光路结构更简单，同时激光的损失大大减少。
实施例二
本发明实施例提供的激光光源，与实施例一的不同之处在于，如图4所示，该激光光源还包括设置在1/4波片15和反射式荧光轮16之间的匀化组件9。
在激光传输的光路中，往往存在较多的光学镜片，用于准直、聚焦等，在一种可能的实施例中，如图4所示，该激光光源还包括设置在匀化组件9和反射式荧光轮16之间的准直组件4。
1/4波片15透射的第二蓝色偏振光经过匀化组件9后进行匀化，形成截面为方形匀化光斑的激光光束，随着反射式荧光轮16的旋转，该激光光束经过准直组件4准直后照射到反射式荧光轮16的激光反射区上成一方形匀化光斑，反射后经准直组件4准直、匀化组件9匀光，经1/4波片15转换为截面为方形匀化光斑的第三蓝色偏振光，第三蓝色偏振光经偏振二向色组件14反射，最后成像于显示芯片上。当该激光光束经过准直组件4准直后照射到反射式荧光轮16的荧光反射区时，在荧光反射区上成一方形匀化光斑，并激发出荧光，荧光反射后经准直组件4准直、匀化组件9匀光，透射通过1/4波片后，经偏振二向色组件14反射，最后也成像于显示芯片上。
在第一种可能的实施例中，匀化组件9可以为双面复眼透镜，如图5所示。为了使显示芯片上成的像的大小与显示芯片的长宽比例匹配，双面复眼透镜中单个透镜的长度、宽度与双面复眼透镜的厚度满足：a/c<0.2，b/c<0.2，其中，a为所述单个透镜的长度，b为所述单个透镜的宽度，c为双面复眼透镜的厚度。若双面复眼透镜中靠近1/4波片15的复眼面为第一复眼面，靠近准直组件4的复眼面为第二复眼面，当1/4波片15透射的第二蓝色偏振光经过复眼透镜的第一复眼面时聚焦，经过第二复眼面时，第二复眼面作为场镜压缩光束；而当准直组件4透射的第二蓝色偏振光经过双面复眼透镜的第二复眼面时聚焦，经过第一复眼面时，第一复眼面作为场镜压缩光束。
在第二种可能的实施例中，匀化组件9也可以为依次设置的两个单面复眼透镜，如图6所示，包括依次设置的第一单面复眼透镜91和第二单面复眼透镜92，其中，第一单面复眼透镜91的复眼面朝向1/4波片15，第二单面复眼透镜92的复眼面朝向反射式荧光轮16。
为了使显示芯片上成的像的大小与显示芯片的长宽比例匹配，如图7所示，单面复眼透镜中单个透镜的长度、宽度与两个单面复眼透镜复眼面的间距满足：d/f<0.2，e/f<0.2，其中，d为单面复眼透镜单个透镜的长度，e为单面复眼透镜单个透镜的宽度，f为两个单面复眼透镜复眼面的间距。
进一步的，为了使显示芯片上获得的像的大小与方形匀化光斑的大小一致，激光光源还包括第一透镜组17、第二透镜组18和第三透镜组19，其中，
第一透镜组17设置在所述激光器阵列1和偏振二向色组件14之间，用于将所述激光器阵列1发出的激光光束进行准直；第二透镜组18设置在偏振二向色组件14和1/4波片15之间，用于将来自偏振二向色组件14的第一蓝色偏振光进行聚焦。第一透镜组17和第二透镜组18组成望远镜缩放系统，将激光器阵列1发射出的激光光束的光斑放大或者缩小，并且将光束转换为近平行光。
第三透镜组19设置在偏振二向色组件14靠近显示芯片的一侧，用于将来自偏振二向色组件14的第三蓝色偏振光和荧光聚焦并发送给所述显示芯片。第二透镜组18和第三透镜组19组成照明成像系统，可以将匀化组件的像成到显示芯片上、并且成一均匀的像。
本发明实施例通过在1/4波片和准直组件之间的匀化组件，将第二蓝色偏振光匀化，使照射到反射式荧光轮的激光光束的光斑为方形匀化光斑，通过第一透镜组和第二透镜组组成的望远镜缩放系统将该方形匀化光斑放大或者缩小，通过第二透镜组和第三透镜组组成的照明成像系统使显示芯片上获得均匀方形光斑。
实施例三
本发明实施例提供的激光光源，与实施例一的不同之处在于，如图8所示，激光光源还包括设置在所述激光器阵列1和偏振二向色组件14之间的扩散片2，以及设置在偏振二向色组件14一侧、用于接收偏振二向色组件14反射的第三蓝色偏振光和荧光的匀化组件9。
扩散片2，用于将激光器阵列发出的激光光束转换为圆形高斯光束。扩散片2将激光器阵列发出的激光光束转换为圆形高斯光束后透射给偏振二向色组件14，使偏振二向色组件14获得的近平行的激光光束。
匀化组件9，用于将偏振二向色组件14反射的所述第三蓝色偏振光和荧光匀化，并将匀化后的第三蓝色偏振光和荧光透射给显示芯片，使显示芯片获得截面为方形匀化光斑的激光和荧光。
在具体实施过程中，匀化组件9可以为复眼透镜或者匀化光棒。
本发明实施例中的激光光源，通过扩散片将激光器阵列发出的激光光束转换为圆形高斯光束，使射向偏振二向色组件的激光光束为近平行光，该近平行光经过1/4波片后仍然为近平行光，经准直组件聚焦到反射式荧光轮上，有利于增加反射式荧光轮16的光功率密度，提高荧光的转换效率；另外，通过在偏振二向色组件靠近显示芯片的一侧设置匀化组件，使显示芯片获得的截面为方形匀化光斑的激光光束。
进一步的，所述匀化组件9之前还可以设置有滤色轮8。
在具体实施过程中，滤色轮8为设置有滤色膜的透明基板，滤色轮8上可以设置多个波段的滤色膜，当激光和荧光照射到滤色轮8时，目标波段的激光和荧光可以从滤色膜上透射到匀化组件9上，而目标波段以外的激光和荧光从滤色膜上反射或吸收，无法到达匀化组件9，从而起到对激光和荧光滤色作用。其中，所述滤色膜对目标波段以外的波段起反射或吸收作用，而对目标波段起增透效果的膜。例如，绿光的目标波段为470nm～590nm，滤色轮8上的绿光滤色膜允许在470nm～590nm范围内的绿光通过，而对470nm～590nm波段以外的绿光进行反射或吸收。
在本发明实施例中，滤色轮8受驱动旋转，其转动的中心轴与偏振二向色组件14反射的第三蓝色偏振光垂直设置，滤色轮8与反射式荧光轮16同步转动。具体的，与反射式荧光轮16相对应的，沿滤色轮8的圆周方向，可以分别设置多个波段的滤色膜。
在一种应用场景中，当偏振二向色组件14反射的光包括蓝色激光、绿色荧光和黄色荧光时，沿滤色轮8的圆周方向，可以设置蓝光滤色膜、绿光滤色膜和红光滤色膜，滤色轮8与反射式荧光轮16同步转动，偏振二向色组件14反射的蓝色激光照射到滤色轮8的蓝光滤色膜上，蓝光滤色膜可以对蓝色激光进行滤色，滤色后的蓝光激光透射到匀化组件9上；偏振二向色组件14反射的绿色荧光照射到滤色轮8的绿光滤色膜上，绿光滤色膜可以对绿色荧光进行滤色，滤色后的蓝光激光透射到匀化组件9上；偏振二向色组件14反射的黄色荧光照射到滤色轮8的红光滤色膜上，激发出红色荧光的同时滤除黄色荧光，红色荧光透射到匀化组件9上。
通过在匀化组件前设置滤色轮，不仅可以将黄光转换为红光，还可以有效提高显示芯片获得的激光和荧光的纯度。
实施例四
基于相同的技术方案，本发明实施例还提供了一种投影显示设备，如图9所示，包括激光光源1001、光机1002、镜头13以及投影屏幕1004。
该激光光源采用实施例一到实施例二中的任一激光光源，光源混合形成白光并时序性地输出激光和荧光，输出的激光和荧光进入光机1001，以DMD芯片组成的光机为例，DMD芯片可看作由多极多个微小反射镜组成，这些微反射镜能够在电流驱动下在一定角度范围内进行反转，以调节进入镜头的光量，从而使投影屏幕1004上呈现不同的色彩。激光光源输出的激光和荧光经DMD的调制，经多次折射，会聚到达镜头13，最终在投影屏幕1004上成像。
当然，在具体实施过程中，光机1002也可以采用LCD芯片或LCOS芯片组成的光机，用户可根据实际情况选取上述任一光机，在此不做具体限定。
本发明实施例提供的投影显示设备，激光光源采用偏振二向色组件、1/4波片和反射式荧光轮的设计，激光器阵列发出的第一蓝色偏振光透射经过偏振二向色组件后照射到1/4波片，经1/4波片后第一蓝色偏振光的偏振方向旋转45°转换为第二蓝色偏振光。当第二蓝色偏振光照射到反射式荧光轮的激光反射区时，经激光反射区反射后经过1/4波片，第二蓝色偏振光的偏振方向旋转45°，转换为与第一蓝色偏振光偏振方向垂直的第三蓝色偏振光，第三蓝色偏振光在偏振二向色组件的反射作用下反射出去；当第二蓝色偏振光照射的反射式荧光轮的荧光反射区时产生荧光，荧光经1/4波片照射到偏振二向色组件，在偏振二向色组件反射作用下反射出去。随着反射式荧光轮的不断旋转，激光光源不断提供激光和荧光。本发明实施例提供的投影显示设备，其激光光源通过偏振二向色组件和1/4波片的设计，使反射式荧光轮反射的激光和荧光共用1/4波片以及通过偏振二向色组件进行光路转向，相对于现有技术来说，光路结构更简单，同时激光的损失大大减少。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
Claims (13)
1.一种激光光源，其特征在于，包括至少发出第一蓝色偏振光的激光器阵列、反射式荧光轮以及在所述激光器阵列和反射式荧光轮之间依次设置的偏振二向色组件和1/4波片，其中，所述反射式荧光轮设置有激光反射区和荧光反射区；
所述1/4波片用于接收经所述偏振二向色组件透射的所述第一蓝色偏振光，并将所述第一蓝色偏振光转换为第二蓝色偏振光；
所述1/4波片还用于接收经所述激光反射区反射的所述第二蓝色偏振光，并将所述第二蓝色偏振光转换为第三蓝色偏振光；
所述偏振二向色组件用于反射所述第三蓝色偏振光，并反射所述第二蓝色偏振光照射所述荧光反射区时所产生的荧光。
2.如权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述激光光源还包括设置在所述1/4波片和反射式荧光轮之间的匀化组件，所述匀化组件用于匀化所述第二蓝色偏振光，以及来自所述荧光反射区的荧光。
3.如权利要求2所述的激光光源，其特征在于，所述匀化组件包括双面复眼透镜。
4.如权利要求3所述的激光光源，其特征在于，所述双面复眼透镜中单个透镜的长度、宽度与双面复眼透镜的厚度满足：a/c<0.2，b/c<0.2，其中，a为所述单个透镜的长度，b为所述单个透镜的宽度，c为双面复眼透镜的厚度。
5.如权利要求2所述的激光光源，其特征在于，所述匀化组件包括依次设置的两个单面复眼透镜，其中一个所述单面复眼透镜的复眼面朝向所述1/4波片，另一个所述单面复眼透镜的复眼面朝向所述反射式荧光轮。
6.如权利要求5所述的激光光源，其特征在于，所述单面复眼透镜中单个透镜的长度、宽度与两个单面复眼透镜复眼面的间距满足：d/f<0.2，e/f<0.2，其中，d为所述单面复眼透镜单个透镜的长度，e为所述单面复眼透镜单个透镜的宽度，f为两个所述单面复眼透镜复眼面的间距。
7.如权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述激光光源还包括设置在所述激光器阵列和偏振二向色组件之间的扩散片，以及设置在所述偏振二向色组件一侧并接收所述偏振二向色组件反射的所述第三蓝色偏振光和荧光的匀化组件，所述匀化组件用于匀化所述第三蓝色偏振光和荧光。
8.如权利要求1至7任一项所述的激光光源，其特征在于，所述激光光源还包括设置在所述激光器阵列和偏振二向色组件之间的第一透镜组、设置在所述偏振二向色组件和1/4波片之间的第二透镜组，以及设置在所述偏振二向色组件一侧并接收所述偏振二向色组件反射的所述第三蓝色偏振光和荧光的第三透镜组。
9.如权利要求8所述的激光光源，其特征在于，所述偏振二向色组件包括基板，所述基板靠近所述激光器阵列的一侧设置有偏振膜，所述基板靠近所述反射式荧光轮的一侧设置有二向色膜。
10.如权利要求9所述的激光光源，其特征在于，所述荧光反射区包括绿色荧光反射区和黄色荧光反射区。
11.如权利要求9所述的激光光源，其特征在于，所述激光器阵列还可以发出第一红色偏振光；
所述1/4波片用于接收经所述偏振二向色组件透射的所述第一红色偏振光，并将所述第一红色偏振光转换为第二红色偏振光；
所述1/4波片用于接收经所述激光反射区反射的所述第二红色偏振光，并将所述第二红色偏振光转换为第三红色偏振光；
所述偏振二向色组件用于反射所述第三红色偏振光。
12.如权利要求11所述的激光光源，其特征在于，所述荧光反射区包括绿色荧光反射区。
13.一种投影显示设备，包括激光光源、光机、镜头以及投影屏幕，所述激光光源为所述光机提供照明，并由所述镜头投射至所述投影屏幕显示图像，其特征在于，所述激光光源为权利要求1-12任一所述的激光光源。
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