CN107885021A - 一种激光光源及激光投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光光源及激光投影设备。本发明实施例提供的激光光源包括发出至少两种颜色的激光器；透过激发光以及激光到旋转轮，并对旋转轮反射的激光以及荧光进行反射的集光装置；旋转轮包括基板，该基板上设置有漫反射部和荧光部，漫反射部将集光装置透过的激光反射到集光装置，荧光部受透过的激发光激发产生荧光，该荧光部涂覆有至少一种与激光器颜色相同的荧光粉，该至少一种荧光粉受激发光激发的同时点亮与荧光粉对应颜色的激光器；接收集光装置反射的激光和荧光，并对接收到的激光和荧光进行匀光的匀光部件。可以看出，旋转轮实现了将激光和荧光混合输出，漫反射部可以对该位置入射的激光形成的光斑进行漫反射，有利于消散斑。

Description

一种激光光源及激光投影设备

技术领域

本发明涉及激光显示领域，尤其涉及一种激光光源及激光投影设备。

背景技术

激光是一种高亮度、方向性强、发出单色相干光束的光源，激光光源作为一种优良的相干光源，具有单色性好，方向性强，光通量高等优点，近年来逐渐作为光源应用于投影显示技术领域。

激光的高相干性也带来了激光投影显示时的散斑效应，散斑是相干光源在照射粗糙的物体时，散射后的光，由于其波长相同、相位恒定，就会在空间中产生干涉，空间中有些部分发生干涉相长，有些部分发生干涉相消，最终的结果是在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点，这些未聚焦的斑点在人眼看来处于闪烁状态，长时间观看易产生眩晕不适感，更造成投影图像质量的劣化，降低用户的观看体验。

因此，减轻激光散斑问题是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种激光光源及激光投影设备，用以减轻激光散斑、投影图像质量劣化的问题。

本发明实施例提供的激光光源，包括：至少两种颜色的激光器，发出至少两种颜色的激光；

集光装置，用于透过激发光以及所述激光到旋转轮，并对旋转轮反射的激光以及受激发出的荧光进行反射；

旋转轮，包括基板，所述基板上设置有漫反射部和荧光部，所述漫反射部用于将集光装置透过的激光反射到集光装置，所述荧光部用于受集光装置透过的激发光激发产生荧光，其中，所述荧光部设置涂覆有至少一种与所述激光器颜色相同的荧光粉，所述至少一种荧光粉受所述激发光激发的同时点亮与所述荧光粉对应颜色的激光器，所述对应颜色的激光器发出的激光入射至所述漫反射部；

匀光部件，用于接收集光装置反射的激光和荧光，并对接收到的激光和荧光进行匀光。

可选地，所述激发光由激发光源产生，所述激发光源是独立设置的光源：

所述激发光源产生的所述激发光透过所述集光装置入射至所述荧光部，所述激发光源产生的激发光光束与所述对应颜色的激光器发出的激光光束具有一定的夹角；

所述激发光入射至所述荧光部，所述激光入射至所述漫反射部。

可选地，还包括光引导装置：

所述光引导装置位于所述至少两种颜色激光器中的第一种颜色激光器发出的激光的传输光路中；

所述光引导装置处于第一位置时，将第一颜色激光器发出的激光引导至所述旋转轮的反射部，处于第二位置时，将第一颜色激光器发出的激光引导至所述旋转轮的荧光部。

可选地，所述光引导装置受驱动信号驱动在第一位置和第二位置间转换；

在一个时序周期内，第一颜色的激光器发光的时间段内包括第一子时间段和第二子时间段；

所述光引导装置受驱动信号驱动在第一子时间段处于第一位置、在第二子时间段处于第二位置。

可选地，每种颜色的激光的传输光路中，在激光器和集光装置之间还设置有合光器；其中，合光器用于对所述激光进行反射、对所述激发光进行透射；

所述合光器对所述激光和所述激发光进行合光，并将所述合光后的光束入射至所述集光装置的透光孔。

可选地，所述激发光源产生的激发光激发所述荧光部发出第二颜色荧光和第三颜色荧光，和/或第二颜色荧光和第三颜色荧光中的至少一种。

可选地，所述激发光源受驱动信号控制持续发出激发光，所述驱动信号驱动所述激发光源在至少一种激光器发出激光时持续输出激发光。

可选地，所述激发光源受驱动信号控制发出激发光，所述驱动信号驱动所述激发光源在第二颜色激光器和第三颜色激光器中的至少一种发出激光时发出激发光。

可选地，所述荧光部涂覆有第二颜色荧光粉，所述驱动信号驱动所述激发光源在第二颜色激光器发出激光时发出激发光；或者，

所述荧光部涂覆有第三颜色荧光粉，所述驱动信号驱动所述激发光源在第三颜色激光器发出激光时发出激发光；或者，

所述荧光部涂覆有第二颜色荧光粉和第三颜色荧光粉，所述驱动信号驱动所述激发光源在第二颜色激光器和/或第三颜色激光器发出激光时发出激发光。

可选地，所述发出至少两种颜色包括第一颜色、第二颜色、第三颜色；所述第一颜色为蓝色，所述第二颜色为绿色，所述第三颜色为红色。

可选地，所述旋转轮还包括漫透射部，所述漫透射部覆盖匀光部件的入光口，所述漫透射部将集光装置反射的激光漫透射到匀光部件的入光口。

可选地，所述旋转轮为圆形的漫射轮，所述漫射轮的中心设置有漫射轮固定组件，所述中心的外层圆环为荧光部，所述荧光部的外层圆环为漫反射部，所述漫反射部的外层圆环为漫透射部。

本发明实施例提供的激光投影设备，包括光机、镜头、以及上述的激光光源；

所述的激光光源为所述光机提供照明，所述光机对光源光束进行调制，并输出至所述镜头进行成像，投射至投影介质形成投影画面。

本发明实施例提供的激光光源包括：发出至少两种颜色的激光器；用于透过激发光以及激光到旋转轮，并对旋转轮反射的激光以及受激发出的荧光进行反射的集光装置；旋转轮，包括基板，该基板上设置有漫反射部和荧光部，漫反射部用于将集光装置透过的激光反射到集光装置，荧光部用于受集光装置透过的激发光激发产生荧光，其中，所述荧光部设置涂覆有至少一种与激光器颜色相同的荧光粉，该至少一种荧光粉受激发光激发的同时点亮与荧光粉对应颜色的激光器，对应颜色的激光器发出的激光入射至所述漫反射部；用于接收集光装置反射的激光和荧光，并对接收到的激光和荧光进行匀光的匀光部件。可以看出，旋转轮的漫反射部和荧光部将激光和受激产生的相同颜色的荧光反射至集光装置，集光装置再将该激光和荧光反射入匀光部件，上述过程实现了将激光和相同颜色的荧光混合输出，以及漫反射部可以对入射至漫反射部位置上形成的光斑进行漫反射，漫反射使光束向各个方向扩散，增大光束漫反射角度从而减弱了光束角度相干性，因此散斑现象淡化、减弱。进一步地，受激产生的荧光增加了画面的平均亮度，并且荧光提供无散斑亮度，通过公式：C＝I/I'，C代表散斑对比度，I代表散斑亮度，I'代表画面平均亮度，可知，画面的平均亮度增加，并且其中荧光部分提供的是无散斑亮度，因此总体散斑对比度下降。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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本发明实施例方案一提供的三色激光光源的投影设备的光学架构示意图；

图2为本发明实施例方案一提供的三色激光光源的投影设备中旋转轮的结构示意图；

图3A为本发明实施例方案一中激发光持续输出的时序示意图；

图3B为本发明实施例方案一中仅一种激光器点亮时激发光输出的时序示意图；

图3C为本发明实施例方案一种任意两种激光器点亮时激发光输出的时序示意图；

图4为本发明实施例方案一提供的三色激光光源的投影设备中另一种旋转轮的结构示意图；

图5为本发明实施例方案二提供的三色激光光源的投影设备的光学架构示意图；

图6A为本发明实施例中驱动信号驱动激光器及振镜的位置时序图；

图6B为本发明实施例中驱动信号驱动激光器及振镜的另一位置时序图；

图7为本发明实施例提供的激光投影设备结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如背景技术所述，光束在空间中产生干涉，在屏幕上呈现时会出现明暗相间的斑点，这些斑点在人眼看来处于闪烁状态，长时间观看易产生眩晕不适感，更造成投影图像质量的劣化，降低用户的观看体验。

为解决上述提到的问题，本发明实施例通过增加激发光，从而提高画面亮度，进而减轻激光散斑。具体地，本发明实施例提供了以下两种方案：

方案一：增加激发光源，通过激发光源发出的激发光激发荧光以提供激发光；

方案二：利用激光器发出的激光激发荧光以提供激发光。

本发明实施例适用于多色激光光源或者基于多色激光光源的投影设备。下面以三色激光光源为例，对本发明实施例进行详细描述。

在激光传输的光路中，往往存在较多的光学镜片，一般可以包括有比如：凸透镜，凹凸镜，二向色镜，准直透镜等光学镜片。激光器发出的光束在光路中的各个镜片中传输，被透射或反射，进行光学处理。

参见图1，为本发明实施例方案一提供的三色激光光源的投影设备的光学架构示意图。

如图1所示，三色激光光源的投影设备的光学架构中包括：半导体激光器(101R，101G，101B)、准直透镜(201R，201G，201B)、单色合光装置(301R，301G，301B)、合光镜(401R，401G，401B)、聚焦镜501、集光装置601(反光碗)、旋转轮701、匀光部件801(积分棒)、激发光源1201，以上部件为激光光源中的部件，此外，投影设备中还可包括数字微镜元件(DigitalMicromirror Device，简称DMD)芯片901、投影镜头1001以及投影屏幕1101。

上述光学架构中，激光在整个三色激光光源的投影设备中的传输路径如下所述。

半导体激光器101B：用于发出蓝色激光；半导体激光器101G：用于发出绿色激光；半导体激光器101R：用于发出红色激光。半导体激光器101B、半导体激光器101G和半导体激光器101R可以分别为一个或多个激光器(图中仅示例性地示的每种颜色的激光器的数量为4个)，多个激光器可提高整个画面的亮度。其中，所述半导体激光器101B可以采用445nm激光器或455激光器，激发光源1201可以采用紫外激光器或者445激光器，本发明实施例对此不做限制。

半导体激光器101B发出的蓝色激光的传输路径上包括准直透镜201B，准直透镜201B可以将半导体激光器101B出射的具有一定发散角度的激光光束进行准直并出射到单色合光装置301R；半导体激光器101G发出的绿色激光的传输路径上包括准直透镜201G，准直透镜201G可以将半导体激光器101G出射的具有一定发散角度的激光光束进行准直并出射到单色合光装置301G；半导体激光器101R发出的红色激光的传输路径上包括准直透镜201R，准直透镜201R可以将半导体激光器101R出射的具有一定发散角度的激光光束进行准直并出射到单色合光装置301R。为了得到最佳的光处理效率，可设置激光器(101R，101G，101B)与相应的准直透镜之间的位置，使得激光器(101R，101G，101B)发出的激光入射到相应准直透镜的中心。

单色合光装置301B对从准直透镜201B出射的蓝色激光光束进行压缩后反射入合光镜401B。激发光源1201发出的激发光也会入射到合光镜401B。蓝色激光与激发光的波长不同，合光镜401B将蓝色激光光束进行反射、将激发光进行透射。合光镜401B根据激发光的波长与半导体激光器101B发出的激光的波长的相近或不同可以分别是偏振片或者二向分色片。若激发光的波长与蓝色激光的波长相近，则合光镜401B为偏振片，激发光与蓝色激光通过偏振片401B的偏振特性进行合光；若激发光的波长与半导体激光器101B发出的激光的波长差别较大，则合光镜401B为二向分色片，激发光与蓝色激光通过二向分色片401B对一定波长的光几乎完全透过，而对另一些波长的光几乎完全反射的特性进行合光。单色合光装置301G对从准直透镜201G出射的绿色激光光束进行压缩后反射入合光镜401G，合光镜401B将绿色激光光束进行反射、将激发光进行透射；单色合光装置301R对从准直透镜201R出射的红色激光光束进行压缩后反射入合光镜401R，合光镜401B将红色激光光束进行反射、将激发光进行透射。同理，单色合光装置301G和单色合光装置301B可采用二向分色片或偏振片。

合光镜401B对激发光源1201和半导体激光器101B发出的激光进行合光后出射到聚焦透镜501；合光镜401G对从单色合光装置301G反射入的光束再次反射进入聚焦透镜501；合光镜401R对从单色合光装置401R反射入的光束再次反射进入聚焦透镜501。为了得到最佳的光处理效率，可设置合光镜(401R，401G，401B)与聚焦透镜501之间的位置，使得合光镜(401R，401G，401B)反射的光束入射到聚焦透镜501的中心。

聚焦透镜501对从合光镜(401B，401G，401R)出射的光束进行汇聚，并将汇聚的光束进行透射，进入集光装置601的光孔。集光装置的光孔可对应于聚焦透镜的中心设置。

从集光装置601的光孔透过的光束打到旋转轮701上。从光束入射方向上来看，旋转轮701的结构可如图2所示，该旋转轮701包括荧光部701a、漫反射部701b，旋转轮固定组件701d，旋转轮701不覆盖匀光部件的入光口，其中，荧光部701a上涂覆有荧光粉，所述荧光粉可以是绿色荧光粉和红色荧光粉，或者其中之一，当然也可以是其他颜色荧光粉。且荧光部701a所在的基板的位置上设置有反射部，该反射部能够对受激产生的荧光进行反射。激发光源从集光装置601的光孔透过后，入射到旋转轮701的荧光部701a激发产生相应颜色的荧光，旋转轮701的荧光部701a所在的基板的位置上设置有反射部，该反射部能够对受激产生的荧光进行反射。半导体激光器(101R，101G，101B)发出的激光从集光装置601的光孔透过后，入射到旋转轮701的漫反射部701b，在漫反射部701a上形成光斑，该光斑在漫反射部上发生漫反射，光斑向各个方向反射，被荧光部701a漫反射的激光光束和漫反射部701b受激产生的荧光光束打到集光装置的反射面后，被反射入匀光部件801的入光口。

光束进入匀光部件801，匀光部件801对该光束进行匀光后射到DMD芯片901上。DMD芯片前端的照明系统(未在图中示出)将光束引导至DMD表面，DMD由成千上万的小反射镜组成，这些小反射镜将光束反射入投影镜头1001成像，并投射至投影屏幕1101，形成投影图像。

图2所示的旋转轮701为圆形的旋转轮，所述旋转轮的中心设置有固定组件，所述中心的外层圆环为荧光部701a，荧光部701a可以通过在该旋转轮的荧光部所在的圆环处的基板上镀荧光粉得到，且荧光部701a所在的基板的位置上设置有反射部，荧光部的外层圆环为漫反射部701b，漫反射部701b可以通过该旋转轮的漫反射部所在的圆环处的基板上涂覆漫反射材料(如硫酸钡、硅酸钠或硫酸钡及硅酸钠混合物，或者聚四氟乙烯或者Avian-D等高漫反射材料)得到，基板可以是漫透射玻璃或扩散片。可选地，固定组件可以是旋转轴，在其带动下，旋转轮可以以其为轴旋转，这样在不同时刻，入射到漫反射部上形成的光斑可位于漫反射部上的不同位置，进而漫反射的方向不尽相同，从而使得消散斑的效果更好。

图2所示的旋转轮是圆形，本发明实施例对图2所示的旋转轮的形状不做具体的限制，只要该旋转轮不覆盖匀光部件的入光口位置即可。

激光器(101R，101G，101B)、激发光源1201可分别在驱动信号的控制下发光。图3A、图3B、图3C分别示例性地示出了激光器(101R，101G，101B)、激发光源1201的驱动信号时序，该驱动信号时序与上述期间的发光时序相同。其中，驱动信号为高电平时相应器件发光，驱动信号为低电平时相应器件不发光。

如图3A所示，激发光源1201持续输出激发光，所述持续输出是指激发光源1201为持续输出状态，无论在哪种颜色的激光发光阶段，激发光源1201发出的激发光都会激发旋转轮701的荧光部701a发出荧光，从而提高画面亮度。

如图3B所示，激发光源1201也可仅在激光器(101R，101G，101B)中的一种颜色激光器发光是发出激发光。图3B仅以激发光源1201在激光器101B发光时发出激发光为例示出了发光时序。这样，在红色激光发光阶段，激发光源1201发出的激发光激发旋转轮701的荧光部701a发出荧光，从而提高画面亮度。

如图3C所示，激发光源1201也可仅在激光器(101R，101G，101B)中的任意两种颜色激光器发光是发出激发光。图3C仅以激发光源1201在激光器101B和激光器101G发光时发出激发光为例示出了发光时序。这样，在红色和绿色激光发光阶段，激发光源1201发出的激发光激发旋转轮701的荧光部701a发出荧光，从而提高画面亮度。

其中，合光镜401G反射从单色合光装置301G射入的光束，透过从合光镜401B出射的光束；合光镜401R反射从单色合光装置301R射入的光束，透过从合光镜401G射入的光束。

图1所示的激光器为半导体激光器，当然也可以采用其他类型激光器(比如固定激光器或气体激光器等)，本发明实施例对此不做具体的限制。

图1所示的三色激光光源为红色光源、绿色光源及蓝色光源，当然也可以用其他颜色的激光光源，激光颜色的数量也可以两种或多于三种，本发明实施例也不做具体的限制。

下面结合图1和图2对本发明实施例对光斑实现消散的原理进行详细的描述：

旋转轮701的漫反射部701b和荧光部701a将激光和受激产生的相同颜色的荧光反射至反光碗，反光碗再将该激光和荧光反射入匀光部件，这个过程实现了将激光和相同颜色的荧光混合输出，以及激光在漫反射部上形成光斑，该光斑在漫反射部发生漫反射，使光斑向各个方向扩散，增大光束漫反射角度从而减弱了光束角度相干性，因此散斑现象淡化、减弱。

进一步地，激发光在旋转轮701的荧光部701a上激发荧光粉产生相应颜色的荧光，该荧光会增加画面的平均亮度。

通过散斑强度公式：C＝I/I'，C代表散斑对比度，I代表散斑亮度，I'代表画面平均亮度。

可知，激发光激发产生的荧光增加画面的平均亮度增加，并且受激产生的荧光提供的是无散斑亮度，因此总体散斑对比度下降，减少了画面散斑的情况。

进一步地，图1和图2所示的合光镜能够对传输光路中的激光进行压缩，有利于压缩整个激光光源的体积，也有助于消散斑。

在方案一另外的实施例中，旋转轮还可以包括漫透射部，图4示例性地示出了包括漫透射部的旋转轮。如图4所示，该旋转轮可包括荧光部702a、漫反射部702b、漫透射部702c、旋转轮固定组件702d。旋转轮702为圆形的旋转轮，所述旋转轮的中心设置有固定组件，所述中心的外层圆环为荧光部702a，该荧光部702a可以通过在该旋转轮的荧光部所在的圆环处的基板上镀荧光粉得到，且荧光部702a所在的基板的位置上设置有漫反射部，所述荧光部的外层圆环为漫反射部702b，该漫反射部701b可以通过该旋转轮的漫反射部所在的圆环处的基板上涂覆漫反射材料(如硫酸钡、硅酸钠或硫酸钡及硅酸钠混合物，或者聚四氟乙烯或者Avian-D等高漫反射材料)得到，所述漫反射部的外层圆环为漫透射部702c，该漫透射部可以是漫透射玻璃。基板可以是漫透射玻璃或扩散片。可选地，固定组件可以是旋转轴，在其带动下，旋转轮可以以其为轴旋转，这样在不同时刻，入射到漫反射部上形成的光斑可位于漫反射部上的不同位置，进而漫反射的方向不尽相同，从而使得消散斑的效果更好。

图4所示的旋转轮是圆形，本发明实施例对图4所示的旋转轮的形状不做具体的限制，只要该旋转轮的漫透射部覆盖匀光部件的入光口位置即可。

将上述旋转轮应用于三色激光光源的投影设备时，相应的投影设备的光学架构可通过用图4所示的旋转轮替代图1中的旋转轮701来实现，该旋转轮的漫透射部702b覆盖匀光部件的入光口。该光学架构中的其他部件基本与图1所示的相应部件功能相同，不再做具体的描述。

在本发明方案二提供的实施例中，不设置激发光源，而是设置振镜引导蓝色激光器发出的光束到旋转轮激发产生荧光，下面结合图5对应用振镜的三色激光光源的投影设备进行详细的介绍。

参见图5，为本发明实施例应用振镜的三色激光光源的投影设备的光学架构示意图。

如图5所示，三色激光光源的投影设备的光学架构中包括：半导体激光器(101R，101G，101B)、准直透镜(201R，201G，201B)、单色合光装置(301R，301G，301B)、振镜401B’、合光镜(401R，401G)、聚焦镜501、集光装置601、旋转轮701、匀光部件801，以上部件为激光光源中的部件，此外，投影设备中还可包括DMD芯片901、投影镜头1001以及投影屏幕1101。

上述光学架构中，激光在整个三色激光光源的投影设备中的传输路径如下所述。

半导体激光器101B：用于发出蓝色激光；半导体激光器101G：用于发出绿色激光；半导体激光器101R：用于发出红色激光。半导体激光器101B、半导体激光器101G和半导体激光器101R可以分别为一个或多个激光器(图中仅示例性地示的每种颜色的激光器的数量为4个)，多个激光器可提高整个画面的亮度。

半导体激光器101B发出的蓝色激光的传输路径上包括准直透镜201B，准直透镜201B可以将半导体激光器101B出射的具有一定发散角度的激光光束进行准直并出射到单色合光装置301R；半导体激光器101G发出的绿色激光的传输路径上包括准直透镜201G，准直透镜201G可以将半导体激光器101G出射的具有一定发散角度的激光光束进行准直并出射到单色合光装置301G；半导体激光器101R发出的红色激光的传输路径上包括准直透镜201R，准直透镜201R可以将半导体激光器101R出射的具有一定发散角度的激光光束进行准直并出射到单色合光装置301R。为了得到最佳的光处理效率，可设置激光器(101R，101G，101B)与相应的准直透镜之间的位置，使得激光器(101R，101G，101B)发出的激光入射到相应准直透镜的中心。

单色合光装置301B对从准直透镜201B出射的蓝色激光光束进行压缩后反射入振镜401B’；单色合光装置301G对从准直透镜201G出射的绿色激光光束进行压缩后反射入合光镜401G；单色合光装置301B对从准直透镜201B出射的蓝色激光光束进行压缩后反射入振镜401B’。其中，振镜401B’受驱动信号的驱动在图5所示的位置1和位置2之间转换。

振镜401对从单色合光装置301B反射入的光束再次反射进入聚焦透镜501；合光镜401G对从单色合光装置301G反射入的光束再次反射进入聚焦透镜501；合光镜401R对从单色合光装置301R反射入的光束再次反射进入聚焦透镜501。为了得到最佳的光处理效率，可设置振镜401B’、合光镜(401G，401R)与聚焦透镜501之间的位置，使得振镜401B’、合光镜(401G，401R)反射的光束入射到聚焦透镜501的中心。

聚焦透镜501对从振镜401B、合光镜401R和合光镜401G反射出来的光束进行汇聚，并将汇聚的光束进行透射，进入集光装置601的光孔。集光装置的光孔可对应于聚焦透镜的中心设置。

从集光装置601的光孔透过的光束打到旋转轮701上。旋转轮701的结构可如图2所示，该旋转轮701包括荧光部701a、漫反射部701b，旋转轮固定组件701d，旋转轮701不覆盖匀光部件的入光口，其中，所述荧光部上镀有绿色荧光粉和红色荧光粉，或者其中之一的荧光粉，且荧光部701a所在的基板的位置上设置有漫反射部，该漫反射部能够对受激产生的荧光进行反射。当振镜位于位置1时，从振镜401B’反射出来的蓝色激光光束透过聚焦透镜501和集光装置601的光孔打到旋转轮701的漫反射部701b，在漫反射部701b上形成光斑，该光斑在漫反射部701b上发生漫反射向各个方向反射；当振镜位于位置2时，从振镜401B’反射出来的蓝色激光光束透过聚焦透镜501和集光装置601的光孔打到旋转轮701的荧光部701a，并在荧光部701a上激发产生荧光，荧光部701a所在的基板的位置上设置有漫反射部，该漫反射部能够对受激产生的荧光进行反射，反射的光束打到集光装置的反射面后，被反射入匀光部件801的入光口。光束进入匀光部件801，匀光部件801对该光束进行匀光后射到DMD芯片901上。DMD芯片前端的照明系统(未在图中示出)将光束引导至DMD表面，DMD由成千上万的小反射镜组成，这些小反射镜将光束反射入投影镜头1001成像，并投射至投影屏幕1101，形成投影图像。

激光器(101R，101G，101B)可分别在驱动信号的控制下发光，振镜401B’可在驱动信号的控制下在位置1和位置2间转换。图6A、图6B分别示例性地示出了激光器(101R，101G，101B)、振镜401B’的驱动信号时序。其中，激光器(101R，101G，101B)的驱动信号为高电平时相应器件发光、低电平时相应器件不发光，振镜401B’的驱动信号在高电平时驱动振镜401B’在位置1、低电平时驱动振镜401B’在位置2。

在驱动信号驱动激光器101B的一个时序周期内，激光器101B发光的时间段可分为第一子时间段和第二子时间段。

如图6A所示，在一个时序周期内，若激光器101B在第一子时间段内时发出激光，振镜在位置1(高电平)，处于位置1的振镜将从单色合光装置301B反射的蓝色激光光束反射至合光镜401G，蓝色激光光束依次透过401G、401R，射入聚焦透镜501，再透过集光装置601的光孔入射到旋转轮的漫反射部。激光器101B在第二子时间段内时发出激光，振镜在位置2(低电平)，处于位置2的振镜将从单色合光装置301B反射的蓝色激光光束反射至合光镜401G，蓝色激光光束依次透过401G、401R，射入聚焦透镜501，在透过集光装置601的光孔入射到旋转轮的荧光部。

如6B所示，激光器101B也可以一直发光(图示为一直处于高电平)，如图6B所述。在一个时序周期内，若激光器101B一直发光，则振镜在一个时序周期内的第一时间段内在位置1，其余时间一直在位置2。

从图6A和图6B可以看出，图6A所示的激光器101B在驱动信号的一个时序周期内，在第一子时间段内和第二子时间段内发光，还有一段时间不发光，而图6B所示的激光器101B在驱动信号的一个时序周期内一直发光，该激光器101B一直发光会引导激光器101B发出的蓝色激光入射到旋转轮的荧光部激发产生荧光，而荧光提供无散斑亮度，有利于散斑的消减。

图5所示的旋转轮701与图1所示的旋转轮功能一致，本发明实施例对此不做具体的限制，具体描述可参见上面的描述。

图5所示的激光器为半导体激光器，当然也可以采用其他类型激光器(比如固定激光器或气体激光器等)，本发明实施例对此不做具体的限制。

图5所示的三色激光光源为红色光源、绿色光源及蓝色光源，当然也可以用其他颜色的激光光源，激光颜色的数量也可以两种或多于三种，本发明实施例也不做具体的限制。

从图5的描述中可以看到，振镜引导蓝色激光汇聚于旋转轮的荧光部激发荧光，激发的荧光会增加画面的平均亮度。

通过散斑强度公式：C＝I/I'，C代表散斑对比度，I代表散斑亮度，I'代表画面平均亮度。

可知，振镜引导蓝色激光汇聚于旋转轮的荧光部激发荧光增加画面的平均亮度增加，并且其中受激产生的荧光提供的是无散斑亮度，因此总体散斑对比度下降，消减了画面散斑情况。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种激光投影设备，该激光投影设备可以包括本发明上述实施例所提供的激光光源，该激光投影设备具体可以是激光影院或者激光电视，或者其他激光投影仪器等。

图7示出了本发明实施例提供的激光投影设备示意图。

如图7所示，所述激光投影设备包括：激光光源501，光机502，镜头503、投影介质505。

其中，激光光源501是本发明上述实施例所提供的激光光源，具体可参见前述实施例，在此将不再赘述。

具体地，激光光源501为光机502提供照明，光机502对光源光束进行调制，并输出至镜头503进行成像，投射至投影介质505(比如屏幕或者墙体等)形成投影画面。其中，所述的光机502包括基于激光光源光学架构中的DMD芯片。

本发明实施例提供的激光投影设备，通过旋转轮的漫反射部和荧光部将激光和受激产生的相同颜色的荧光反射至反光碗，反光碗再将该激光和荧光反射入匀光部件，上述过程实现了将激光和相同颜色的荧光混合输出，以及激光经过漫反射部形成光斑，该光斑在漫反射部上发生漫反射，漫反射使光斑向各个方向扩散，增大光束漫反射角度从而减弱了光束角度相干性，因此散斑现象淡化、减弱。进一步地，受激产生的荧光增加了画面的平均亮度，并且荧光提供无散斑亮度，通过公式：C＝I/I'，C代表散斑对比度，I代表散斑亮度，I'代表画面平均亮度，可知，画面的平均亮度增加，并且其中荧光部分提供的是无散斑亮度，因此总体散斑对比度下降。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种激光光源，其特征在于，包括：至少两种颜色的激光器，发出至少两种颜色的激光；

集光装置，用于透过激发光以及所述激光到旋转轮，并对旋转轮反射的激光以及受激发出的荧光进行反射；

旋转轮，包括基板，所述基板上设置有漫反射部和荧光部，所述漫反射部用于将集光装置透过的激光反射到集光装置，所述荧光部用于受集光装置透过的激发光激发产生荧光，其中，所述荧光部设置涂覆有至少一种与所述激光器颜色相同的荧光粉，所述至少一种荧光粉受所述激发光激发的同时点亮与所述荧光粉对应颜色的激光器，所述对应颜色的激光器发出的激光入射至所述漫反射部；

匀光部件，用于接收集光装置反射的激光和荧光，并对接收到的激光和荧光进行匀光。

2.如权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述激发光由激发光源产生，所述激发光源是独立设置的光源：

所述激发光源产生的所述激发光透过所述集光装置入射至所述荧光部，所述激发光源产生的激发光光束与所述对应颜色的激光器发出的激光光束具有一定的夹角；

所述激发光入射至所述荧光部，所述激光入射至所述漫反射部。

3.如权利要求1所述的激光光源，其特征在于，还包括光引导装置：

所述光引导装置位于所述至少两种颜色激光器中的第一种颜色激光器发出的激光的传输光路中；

所述光引导装置处于第一位置时，将第一颜色激光器发出的激光引导至所述旋转轮的反射部，处于第二位置时，将第一颜色激光器发出的激光引导至所述旋转轮的荧光部。

4.如权利要求3所述的激光光源，其特征在于，所述光引导装置受驱动信号驱动在第一位置和第二位置间转换；

在一个时序周期内，第一颜色的激光器发光的时间段内包括第一子时间段和第二子时间段；

所述光引导装置受驱动信号驱动在第一子时间段处于第一位置、在第二子时间段处于第二位置。

5.如权利要求1所述的激光光源，其特征在于，每种颜色的激光的传输光路中，在激光器和集光装置之间还设置有合光器；其中，合光器用于对所述激光进行反射、对所述激发光进行透射；

所述合光器对所述激光和所述激发光进行合光，并将所述合光后的光束入射至所述集光装置的透光孔。

6.如权利要求2所述的激光光源，其特征在于，所述激发光源产生的激发光激发所述荧光部发出第二颜色荧光和第三颜色荧光，和/或第二颜色荧光和第三颜色荧光中的至少一种。

7.如权利要求2所述的激光光源，其特征在于，所述激发光源受驱动信号控制持续发出激发光，所述驱动信号驱动所述激发光源在至少一种激光器发出激光时持续输出激发光。

8.如权利要求2所述的激光光源，其特征在于，所述激发光源受驱动信号控制发出激发光，所述驱动信号驱动所述激发光源在第二颜色激光器和第三颜色激光器中的至少一种发出激光时发出激发光。

9.如权利要求8所述的激光光源，其特征在于，所述荧光部涂覆有第二颜色荧光粉，所述驱动信号驱动所述激发光源在第二颜色激光器发出激光时发出激发光；或者，

所述荧光部涂覆有第三颜色荧光粉，所述驱动信号驱动所述激发光源在第三颜色激光器发出激光时发出激发光；或者，

所述荧光部涂覆有第二颜色荧光粉和第三颜色荧光粉，所述驱动信号驱动所述激发光源在第二颜色激光器和/或第三颜色激光器发出激光时发出激发光。

10.如权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述发出至少两种颜色包括第一颜色、第二颜色、第三颜色；所述第一颜色为蓝色，所述第二颜色为绿色，所述第三颜色为红色。

11.如权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述旋转轮还包括漫透射部，所述漫透射部覆盖匀光部件的入光口，所述漫透射部将集光装置反射的激光漫透射到匀光部件的入光口。

12.如权利要求11所述的激光光源，其特征在于，所述旋转轮为圆形的漫射轮，所述漫射轮的中心设置有漫射轮固定组件，所述中心的外层圆环为荧光部，所述荧光部的外层圆环为漫反射部，所述漫反射部的外层圆环为漫透射部。

13.一种激光投影设备，包括光机、镜头、以及如权利要求1至12中任一项所述的激光光源；

所述的激光光源为所述光机提供照明，所述光机对光源光束进行调制，并输出至所述镜头进行成像，投射至投影介质形成投影画面。