CN108628075A - 一种光源装置、光源装置的控制方法和投影设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种光源装置、光源装置的控制方法和投影设备,涉及光学技术领域。其中,该光源装置包括:至少一个激光器组件,用于输出至少一束激光;锥形荧光体,设置于所述至少一个激光器组件的出射光路上,所述锥形荧光体的侧表面设置有至少一种颜色的荧光发光区和激光反射区,用于在所述至少一束激光的照射下,通过旋转从所述侧表面输出至少一种颜色的光线;光束整形组件,设置于所述锥形荧光体的出射光路上,用于对所述至少一种颜色的光线进行整形,并输出整形后的光线。本发明中荧光和激光均可以通过锥形荧光体的侧表面输出,而无需单独设置激光光路,能够降低光源装置的复杂性,并提高光源输出效率。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域,特别是涉及一种光源装置、光源装置的控制方法和投影设备。
背景技术
激光因其亮度高、方向性强、相干性好等优点,可以作为光源被应用于投影显示领域,从而为投影设备提供显示所需的光线。
目前的投影设备中,光源装置主要包括蓝色激光器、荧光轮、二向色镜、和多个反射镜。在进行投影显示时,蓝色激光器输出蓝色激光,照射至快速旋转的荧光轮,当荧光轮旋转至荧光粉区域时,荧光粉在蓝色激光的激发下可以激发出荧光,从而荧光轮可以将荧光反射至二向色镜的第一面,进而透过二向色镜的第二面输出。当荧光轮旋转至透明区域时,蓝色激光可以直接透过荧光轮,进入多个反射镜组成的蓝光光路中,进而蓝光光路可以将蓝色激光引导至二向色镜的第二面,由于投影显示不仅需要其他颜色的荧光,也需要蓝色光,因此,二向色镜的第二面可以将蓝色激光反射至与荧光相同的输出光路,从而可以将蓝光和荧光通过相同的输出光路输出作为光源。
然而,在上述光源装置中,由于需要设置单独的蓝光光路,因此需要在光源装置中增加相应的光学元件,如此,将提高光源装置的复杂性。同时,由于蓝色激光需要经过的光学元件较多,因此蓝色激光在输出过程中的损耗较大,如此,将降低光源装置的光源输出效率。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明实施例以便提供一种至少克服上述问题的光源装置、光源装置的控制方法和投影设备,以解决光源装置复杂性高,且光源输出效率低的问题。
根据本发明的第一方面,提供了一种光源装置,所述光源装置包括:
至少一个激光器组件,用于输出至少一束激光;
至少一个激光器组件,用于输出至少一束激光;
锥形荧光体,设置于所述至少一个激光器组件的出射光路上,所述锥形荧光体的侧表面设置有至少一种颜色的荧光发光区和激光反射区,用于在所述至少一束激光的照射下,通过旋转从所述侧表面输出至少一种颜色的光线;
光束整形组件,设置于所述锥形荧光体的出射光路上,用于对所述至少一种颜色的光线进行整形,并输出整形后的光线。
可选的,所述锥形荧光体的侧表面设置有红色荧光区、绿色荧光区和激光反射区,相应的,所述至少一个激光器组件包括至少一个蓝色激光器。
可选的,所述锥形荧光体的侧表面设置有红色荧光区和激光反射区,相应的,所述至少一个激光器组件包括至少一个蓝色激光器和至少一个绿色激光器。
可选的,所述锥形荧光体的侧表面设置有绿色荧光区和激光反射区,相应的,所述至少一个激光器组件包括至少一个蓝色激光器和至少一个红色激光器。
可选的,所述锥形荧光体为圆锥形荧光体。
可选的,所述锥形荧光体包括圆台形反射部,以及设置于所述圆台形反射部的第一圆面的圆锥形荧光体;所述第一圆面为所述圆台形反射部的两个圆面中面积较小的圆面;
所述圆台形反射部和所述圆锥形荧光体的中心轴线重合;
所述圆台形反射部的任一圆面半径大于所述圆锥形荧光体的圆面半径;
相应的,所述锥形荧光体还设置有光线反射区;所述光线反射区设置于所述圆台形反射部的第一圆面中未被所述圆锥形荧光体覆盖的区域。
可选的,所述光源装置还包括至少一个激光缩束组件,分别设置于所述至少一个激光器组件的出射光路上与所述锥形荧光体之间,用于对所述至少一个激光器组件输出的至少一束激光进行缩束,并将至少一束缩束后的激光输出至所述锥形荧光体。
可选的,所述激光器组件包括阵列排布的多个蓝色激光器,相应的,所述激光缩束组件包括在所述多个蓝色激光器共同的出射光路上设置的第一凸面反射镜和第一凹面反射镜;
所述第一凹面反射镜设置有通光孔,所述多个蓝色激光器发射的蓝色激光经由所述通光孔出射至所述第一凸面反射镜;
所述第一凹面反射镜将所述第一凸面反射镜反射来的光束汇聚至所述锥形荧光体。
可选的,所述激光器组件包括阵列排布的多个单色激光器,相应的,所述激光缩束组件包括在所述多个单色激光器共同的出射光路上依次设置的,且光轴重合的第一双凸透镜、第一双凹透镜、第二双凸透镜和第一平凸透镜。
可选的,所述第一双凹透镜和所述第二双凸透镜为组合的胶合透镜。
可选的,所述光束整形组件包括在所述锥形荧光体的出射光路上依次设置的,且光轴重合的第一凹凸透镜、第三双凸透镜和第二凹凸透镜。
根据本发明的第二方面,提供了一种光源装置的控制方法,所述方法包括:
控制至少一个激光器组件开启,以及控制锥形荧光体旋转,以使所述至少一个激光器组件输出至少一束激光,每束激光依次通过旋转的所述锥形荧光体和光束整形组件后输出。
根据本发明的第三方面,提供了一种投影设备,所述投影设备包括上述任一种光源装置、光阀及镜头,所述光阀对所述光源装置出射的光线进行调制后出射至所述镜头以进行成像。
在本发明实施例中,激光器组件输出激光后,锥形荧光体可以在激光的照射下,通过侧表面的荧光发光区输出荧光,以及通过侧表面的激光反射区输出激光,进而荧光和激光在经过光束整形组件的整形后可以作为光源输出,从而荧光和激光可以通过同一输出光路输出,而无需单独设置激光光路,进而也无需增加相应的光学元件,因此能够降低光源装置的复杂性。另外,由于光源装置中的光学元件有所减少,因此激光在输出过程中的损耗减少,从而能够提高光源装置的输出效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种光源装置的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种光源装置的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的第三种光源装置的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种激光通过激光缩束组件进行缩束的示意图;
图5是本发明实施例提供的一种锥形荧光体的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的一种锥形荧光体侧表面的平面展开示意图;
图7是本发明实施例提供的另一种锥形荧光体侧表面的平面展开示意图;
图8是本发明实施例提供的第三种锥形荧光体侧表面的平面展开示意图;
图9是本发明实施例提供的另一种锥形荧光体的结构示意图;
图10是本发明实施例提供的一种激光器组件和激光缩束组件的布置示意图;
图11是本发明实施例提供的一种光源装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
参照图1,示出了一种光源装置的结构示意图,该光源装置具体可以包括至少一个激光器组件100、锥形荧光体200和光束整形组件300。
至少一个激光器组件100,可以用于输出至少一束激光。
锥形荧光体200,可以设置于至少一个激光器组件100的出射光路上,也即是至少一个激光器组件100可以以锥形荧光体200的设置位置为中心,环绕锥形荧光体200进行设置,且每个激光器组件100与锥形荧光体200之间的距离可以相同,从而至少一个激光器组件100输出的激光均可以发射至锥形荧光体200所在的位置。
另外,锥形荧光体200的侧表面设置有至少一种颜色的荧光发光区和激光反射区,可以用于在至少一束缩束后的激光的照射下,通过旋转从侧表面输出至少一种颜色的光线。其中,每个荧光发光区上涂覆有一种颜色的荧光粉,在锥形荧光体200旋转的过程中,当激光器组件100输出的激光照射到荧光发光区时,荧光粉可以受到激发,从而向外激发出对应颜色的荧光。激光反射区无需涂覆荧光粉,因此当激光器组件100输出的激光照射到激光反射区时,可以直接将激光反射至后续光学元件中。锥形荧光体200可以通过侧表面,将激发的荧光以及反射的激光从锥形荧光体200的出射光路上输出。
光束整形组件300,可以设置于锥形荧光体200的出射光路上,可以用于对至少一种颜色的光线进行整形,并输出整形后的光线作为光源。光束整形组件300可以根据后续光学元件的光源输出需求,例如光斑大小、均匀度等,对锥形荧光体200的出射光路上输出的荧光和激光进行整形,进而输出整形后的光线,整形后的光线可以被后续光学元件接收,从而作为投影设备的光源进行利用。
在本发明实施例中,激光器组件输出激光后,锥形荧光体可以在激光的照射下,通过侧表面的荧光发光区输出荧光,以及通过侧表面的激光反射区输出激光,进而荧光和激光在经过光束整形组件的整形后可以作为光源输出,从而荧光和激光可以通过同一输出光路输出,而无需单独设置激光光路,进而也无需增加相应的光学元件,因此能够降低光源装置的复杂性。另外,由于光源装置中的光学元件有所减少,因此激光在输出过程中的损耗减少,从而能够提高光源装置的输出效率。
实施例二
参照图2,示出了另一种光源装置的结构示意图,该光源装置具体可以包括至少一个激光器组件100、至少一个激光缩束组件400、锥形荧光体200和光束整形组件300。
至少一个激光缩束组件400,可以分别设置于至少一个激光器组件100的出射光路上与锥形荧光体200之间,从而可以用于对至少一个激光器组件100输出的至少一束激光进行缩束,并将至少一束缩束后的激光输出至锥形荧光体200,也即一个激光器组件100可以对应设置一个激光缩束组件400。
在实际应用中,蓝色激光器的应用频率最高,因此,激光器组件100可以包括阵列排布的多个蓝色激光器,也即激光器组件100可以是一个蓝色的激光器阵列。激光器阵列可以提高输出光源的亮度,从而提高投影设备的显示效果。
参照图2,一个激光器组件100可以包括阵列排布的多个蓝色激光器,激光缩束组件400可以包括在多个蓝色激光器共同的出射光路上设置的第一凸面反射镜401和第一凹面反射镜402,且第一凹面反射镜402设置有通光孔,多个蓝色激光器发射的蓝色激光经由通光孔可以出射至第一凸面反射镜401,进而第一凹面反射镜402将第一凸面反射镜401反射来的光束汇聚至锥形荧光体200。第一凸面反射镜401和第一凹面反射镜402所组成的激光缩束组件400可以缩短缩束光路,进而可以减小激光缩束组件所占用的空间。
例如,当蓝色激光器阵列输出蓝色激光时,蓝色激光可以照射至第一凸面反射镜401,第一凸面反射镜401对蓝色激光具有发散作用,可以将蓝色激光发散至第一凹面反射镜402,第一凹面反射镜402对蓝色激光具有汇聚作用,从而可以对蓝色激光进行汇聚,进而可以将汇聚后的蓝色激光反射至锥形荧光体200的侧表面。
图3示出了另一种光源装置的结构示意图,激光器组件100可以包括阵列排布的多个单色激光器,其中,多个单色激光器中可以包括至少两种颜色的激光器,也即激光器组件100可以为一个混合颜色的激光器阵列。参照图3,激光缩束组件400可以包括在多个单色激光器共同的出射光路上依次设置的,且光轴重合的第一双凸透镜403、第一双凹透镜404、第二双凸透镜405和第一平凸透镜406。图4示出了一种激光通过激光缩束组件进行聚焦的示意图,参照图4,由于激光器阵列发出的激光束较宽,因此可以通过第一双凸透镜403和第一双凹透镜404所组成的望远镜系统,首先对激光器阵列发出的宽激光束进行缩束,然后可以通过第二双凸透镜405和第一平凸透镜406,对缩束后的激光再次进行缩束,从而可以将两次缩束后的激光输出至锥形荧光体200。
在实际应用中,第一双凹透镜404和第二双凸透镜405可以分离设置,也即两者之间可以设置有一定的间距,如图3所示。当然,第一双凹透镜404和第二双凸透镜405也可以为组合的胶合透镜,也即可以将第一双凹透镜404和第二双凸透镜405事先进行胶合,从而组合为胶合透镜,通过第一双凹透镜404和第二双凸透镜405组成的胶合透镜,可以改善投影设备的镜头对不同光谱的球差,以及可以矫正镜头的轴向色差和垂轴色差。
图5示出了一种锥形荧光体的结构示意图,参照图5,锥形荧光体200可以为圆锥形荧光体,在需要输出光源时,圆锥形荧光体可以围绕其中心轴线进行旋转。另外,圆锥形荧光体包括一个圆面和一个侧表面,其中,如图5所示,圆锥形荧光体的侧表面设置有至少一种颜色的荧光发光区和激光反射区,激光反射区可以反射蓝色激光,而荧光发光区中不同颜色的荧光粉,可以在蓝色激光的激发下激发出其他颜色的荧光,例如黄色荧光粉可以激发出黄色荧光,绿色荧光粉可以激发出绿色荧光等等,其中,每种颜色对应的荧光发光区和激光反射区各自所占的面积可以相同,也可以不同,本发明实施例对此不作具体限定。
图6示出了一种锥形荧光体侧表面的平面展开示意图,参照图6,锥形荧光体200的侧表面可以设置有红色荧光区R(Red的意思)、绿色荧光区G(Green的意思)和激光反射区B(Blue的意思),相应的,至少一个激光器组件可以包括至少一个蓝色激光器。其中,红色荧光区R的黄色荧光粉在蓝色激光的激发下,可以激发出黄色光线;绿色荧光区G的绿色荧光粉在蓝色激光的激发下,可以激发出绿色光线;蓝色激光照射至激光反射区B时,激光反射区B可以反射蓝色光线。
图7示出了另一种锥形荧光体侧表面的平面展开示意图,参照图7,锥形荧光体200的侧表面可以设置有红色荧光区R和激光反射区B,相应的,至少一个激光器组件可以包括至少一个蓝色激光器和至少一个绿色激光器。其中,红色荧光区R的黄色荧光粉在蓝色激光的激发下,可以激发出黄色光线;蓝色激光照射至激光反射区B时,激光反射区B可以反射蓝色光线;绿色激光照射至激光反射区B时,激光反射区B可以反射绿色光线。
图8示出了第三种锥形荧光体侧表面的平面展开示意图,参照图8,锥形荧光体200的侧表面可以设置有绿色荧光区G和激光反射区B,相应的,至少一个激光器组件可以包括至少一个蓝色激光器和至少一个红色激光器。其中,绿色荧光区G的绿色荧光粉在蓝色激光的激发下,可以激发出绿色光线;蓝色激光照射至激光反射区B时,激光反射区B可以反射蓝色光线;红色激光照射至激光反射区B时,激光反射区B可以反射红色光线。
需要说明的是,在光源装置后续连接的装置中设置有滤色轮,滤色轮可以对光源进行滤色,以获得显示所需的颜色,并提高光源的颜色纯度。其中,绿色光线经过滤色轮可以获得纯度较高的绿色光线,蓝色光线经过滤色轮可以获得纯度较高的蓝色光线,而黄色光线经过滤色轮可以获得纯度较高的红色光线,因此,当取消绿色荧光区时,需要相应增加绿色激光器,当取消红色荧光区时,则需要相应增加红色激光器。
图9示出了另一种锥形荧光体的结构示意图,参照图9,锥形荧光体200可以包括圆台形反射部201,以及设置于圆台形反射部201的第一圆面的圆锥形荧光体202。其中,第一圆面为圆台形反射部201的两个圆面中面积较小的圆面。圆台形反射部201和圆锥形荧光体202的中心轴线重合,且圆台形反射部201的任一圆面半径大于圆锥形荧光体202的圆面半径。当锥形荧光体200包括圆台形反射部201和圆锥形荧光体202时,锥形荧光体200还可以设置有光线反射区,该光线反射区可以设置于圆台形反射部201的第一圆面中未被圆锥形荧光体202覆盖的区域,如图9中所示的环形条纹区域。另外,在图9所示的锥形荧光体200中,至少一种颜色的荧光发光区和激光反射区可以分布在圆锥形荧光体202的侧表面。
当光源装置工作时,大部分荧光可以进入光束整形组件300中,然而,还有部分荧光无法直接进入光束整形组件300中,而是会通过漫反射的方式辐射至光源装置的腔体中,腔体侧壁会对荧光进行进一步反射,而进入腔体的荧光中的一部分可以反射至锥形荧光体200上的光线反射区,从而光线反射区可以将这部分未直接进入光束整形组件300的荧光反射至光束整形组件300中,进而能够提高荧光的利用率,进一步可以提高投影设备的显示效果。当然,在实际应用中,部分辐射至腔体中的激光在被腔体侧壁反射至光线反射区时,光线反射区也可以将这部分激光反射至光束整形组件300中,进而能够提高激光的利用率。
需要说明的是,圆台形反射部201和圆锥形荧光体202可以一体成型,当然,在实际应用中,圆台形反射部201和圆锥形荧光体202也可以是分别单独加工后,再通过粘接等方式进行组合而成,本发明实施例对此不作具体限定。
光束整形组件300可以包括在锥形荧光体200的出射光路上依次设置的,且光轴重合的第一凹凸透镜301、第三双凸透镜302和第二凹凸透镜303,从而可以对荧光和激光进行整形,并输出均匀性好,且符合输出光斑大小等条件的光线作为光源。在实际应用中,光束整形组件300除上述3个光学元件之外,还可以包括用于满足其他整形需求的光学元件,例如可以在第三双凸透镜302和第二凹凸透镜303之间增加光学元件等等,本发明实施例对此不作具体限定。
光束整形组件300可以将整形后的光线输出,从而作为激光光源为投影设备提供照明,投影设备中的光阀可以对光源装置出射的光线进行调制,进行调制后可以出射至镜头以进行成像。
另外,每个激光器组件100和对应设置的激光缩束组件400的光轴重合,锥形荧光体200的中心轴线与光束整形组件300的光轴重合,其中,激光器组件100和激光缩束组件400的光轴,与光束整形组件300的光轴之间的角度可以根据锥形荧光体200的侧表面倾角进行设置。例如参照图2,当锥形荧光体200的侧表面与中心轴线之间的夹角为45度时,光束整形组件300的光轴与锥形荧光体200的侧表面也呈45度,从而激光器组件100和激光缩束组件400的光轴可以设置为与锥形荧光体200的中心轴线垂直,如此,经过激光器组件100和激光缩束组件400输出的激光,可以通过锥形荧光体200的侧表面反射至光束整形组件300。
再者,至少一个激光器组件100可以以锥形荧光体200的中心轴线为中心,设置在同一平面内与锥形荧光体200距离相同的位置,如此,可以在该平面内增加激光器组件100的数量,从而能够提高光源的输出亮度,进而可以提高投影设备的显示效果。
在本发明实施例提供的光源装置中,可以利用锥形荧光体200的侧表面反射荧光和激光,从而使锥形荧光体200之前和之后的光路光轴不再重合,也即是激光器组件100和激光缩束组件400的输出方向与最终光源的输出方向不同,因此可以在与光源输出方向不同的方向上,增大激光器组件100和激光缩束组件400的布置空间,并可以相应增加激光器组件100和激光缩束组件400的数量,从而能够提高光源装置的扩展性,进而便于根据不同的亮度需求,设置不同数量的激光器组件100和激光缩束组件400。
需要说明的是,光源装置可以包括一个或多个激光器组件100和激光缩束组件400,图2和图3仅示出了包括两个激光器组件100,以及两个激光缩束组件400的光源装置,可以理解的是,图2和图3对激光器组件100的数量和激光缩束组件400的数量不构成限定,例如参照图10,光源装置还可以包括四个激光器组件100,以及四个激光缩束组件400。同理,图2和图3对光束整形组件300中的光学元件数量也不构成限定。
另外,激光器组件100、激光缩束组件400和光束整形组件300中的各个透镜和反射镜可以为球面镜,也可以为非球面镜,本发明实施例对此不作具体限定。当投影设备对光源要求不高时,可以选择球面镜,当投影设备对光源要求较高时,可以选择非球面镜,从而能够提高光束的汇聚效果。
还需要说明的是,在实际应用中,基于激光器组件100数量的不同,以及荧光发光区和激光反射区的总数量的不同,光源装置输出荧光和激光的模式也将有所不同,本发明实施例对此不作具体限定。
例如,当光源装置包括一个激光器组件100,且锥形荧光体200的侧表面设置有三个不同颜色的荧光发光区,以及一个激光反射区时,由于一个激光器组件100在一个时间点只能照射一个区域,从而在锥形荧光体200旋转的过程中,只能依次照射四个区域,此时该光源装置的输出模式即为随着锥形荧光体200的旋转,依次输出激光和每种颜色的荧光,也即每个时间点只输出激光或一种颜色的荧光。
再例如,当光源装置包括两个激光器组件100,且锥形荧光体200的侧表面设置有三个不同颜色的荧光发光区,以及一个激光反射区时,由于两个激光器组件100在一个时间点可以同时照射两个区域,也即在锥形荧光体200旋转的过程中,可以同时照射两个区域,此时该光源装置的输出模式即为随着锥形荧光体200的旋转,首先输出激光和一种颜色的荧光,再输出另外两种颜色的荧光,或者先输出两种颜色的荧光,再输出激光和另一种颜色的荧光。
在本发明实施例中,激光器组件输出激光后,激光缩束组件可以对激光进行缩束,并输出缩束后的激光,然后锥形荧光体可以在缩束后的激光的照射下,通过侧表面的荧光发光区输出荧光,以及通过侧表面的激光反射区输出激光,进而荧光和激光在经过光束整形组件的整形后可以作为光源输出,从而荧光和激光可以通过同一输出光路输出,而无需单独设置激光光路,进而也无需增加相应的光学元件,因此能够降低光源装置的复杂性。另外,由于光源装置中的光学元件有所减少,因此激光在输出过程中的损耗减少,从而能够提高光源装置的输出效率。再者,由于光源装置中的光学元件减少,还能够减小光源装置的体积。
实施例三
参照图11,示出了一种光源装置的控制方法的流程图,该方法具体可以包括:
步骤1101:控制至少一个激光器组件开启,以及控制锥形荧光体旋转,以使至少一个激光器组件输出至少一束激光,每束激光依次通过旋转的锥形荧光体和光束整形组件后输出。
在本发明实施例中,当控制至少一个激光器组件开启时,至少一个激光器组件中的每个激光器组件均可以输出激光。
锥形荧光体可以与一控制器连接,该控制器可以设置于锥形荧光体的内部,当然,也可以设置于锥形荧光体的外部,本发明实施例对此不作具体限定。该控制器可以用于控制锥形荧光体以预设速度,围绕锥形荧光体的中心轴线进行旋转。当开启控制器时,锥形荧光体在控制器的作用下开始旋转,从而锥形荧光体可以通过侧表面接收到每个激光器组件输出的每束激光,进而锥形荧光体可以在至少一束激光的照射下,通过旋转从侧表面输出至少一种颜色的光线。
锥形荧光体从侧表面输出的光线可以进入光束整形组件,从而光束整形组件可以对光线进行整形,并输出整形后的光线作为投影设备的光源,光源可以输入至投影设备的后续装置中进行利用。
例如,锥形荧光体的侧表面可以设置有红色荧光区、绿色荧光区和激光反射区,相应的,至少一个激光器组件可以包括阵列排布的多个蓝色激光器,可以控制多个蓝色激光器开启,同时通过控制器控制锥形荧光体旋转,从而每个蓝色激光器可以输出一束蓝色激光。锥形荧光体在激光器组件组件输出的蓝色激光的照射下,可以通过旋转从侧表面依次输出黄色、绿色和蓝色的光线。光束整形组件可以对锥形荧光体输出的光线进行整形,并输出整形后的光线作为光源。进一地,后续装置中的滤色轮可以对光源进行滤色,以获得显示所需的颜色,并提高光源的颜色纯度。其中,黄色光线经过滤色轮可以获得纯度较高的红色光线,绿色光线经过滤色轮可以获得纯度较高的绿色光线,蓝色光线经过滤色轮可以获得纯度较高的蓝色光线,从而可以利用高纯度的红绿蓝光线进行投影显示。
在本发明实施例中,可以控制至少一个激光器组件开启,以及控制锥形荧光体旋转,以使至少一个激光器组件输出至少一束激光,每束激光依次通过旋转的锥形荧光体和光束整形组件后可以作为光源输出。其中,锥形荧光体可以在激光的照射下,通过侧表面的荧光发光区输出荧光,以及通过侧表面的激光反射区输出激光,进而荧光和激光在经过整形后可以作为光源输出,从而荧光和激光可以通过同一输出光路输出,而无需单独设置激光光路,进而也无需增加相应的光学元件,因此能够降低光源装置的复杂性。另外,由于光源装置中的光学元件有所减少,因此激光在输出过程中的损耗减少,从而能够提高光源装置的输出效率。
实施例四
本发明实施例提供了一种投影设备,所述投影设备包括上述实施例中的任一种光源装置、光阀及镜头,所述光阀对所述光源装置出射的光线进行调制后出射至所述镜头以进行成像。
本发明实施例包括以下优点:
在本发明实施例中,激光器组件输出激光后,锥形荧光体可以在激光的照射下,通过侧表面的荧光发光区输出荧光,以及通过侧表面的激光反射区输出激光,进而荧光和激光在经过光束整形组件的整形后可以作为光源输出,从而荧光和激光可以通过同一输出光路输出,而无需单独设置激光光路,进而也无需增加相应的光学元件,因此能够降低光源装置的复杂性。另外,由于光源装置中的光学元件有所减少,因此激光在输出过程中的损耗减少,从而能够提高光源装置的输出效率。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做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实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种光源装置、一种光源装置的控制方法和一种投影设备,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (13)
1.一种光源装置,其特征在于,所述光源装置包括:
至少一个激光器组件,用于输出至少一束激光;
锥形荧光体,设置于所述至少一个激光器组件的出射光路上,所述锥形荧光体的侧表面设置有至少一种颜色的荧光发光区和激光反射区,用于在所述至少一束激光的照射下,通过旋转从所述侧表面输出至少一种颜色的光线;
光束整形组件,设置于所述锥形荧光体的出射光路上,用于对所述至少一种颜色的光线进行整形,并输出整形后的光线。
2.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述锥形荧光体的侧表面设置有红色荧光区、绿色荧光区和激光反射区,相应的,所述至少一个激光器组件包括至少一个蓝色激光器。
3.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述锥形荧光体的侧表面设置有红色荧光区和激光反射区,相应的,所述至少一个激光器组件包括至少一个蓝色激光器和至少一个绿色激光器。
4.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述锥形荧光体的侧表面设置有绿色荧光区和激光反射区,相应的,所述至少一个激光器组件包括至少一个蓝色激光器和至少一个红色激光器。
5.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述锥形荧光体为圆锥形荧光体。
6.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述锥形荧光体包括圆台形反射部,以及设置于所述圆台形反射部的第一圆面的圆锥形荧光体;所述第一圆面为所述圆台形反射部的两个圆面中面积较小的圆面;
所述圆台形反射部和所述圆锥形荧光体的中心轴线重合;
所述圆台形反射部的任一圆面半径大于所述圆锥形荧光体的圆面半径;
相应的,所述锥形荧光体还设置有光线反射区;所述光线反射区设置于所述圆台形反射部的第一圆面中未被所述圆锥形荧光体覆盖的区域。
7.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至少一个激光缩束组件,分别设置于所述至少一个激光器组件的出射光路上与所述锥形荧光体之间,用于对所述至少一个激光器组件输出的至少一束激光进行缩束,并将至少一束缩束后的激光输出至所述锥形荧光体。
8.根据权利要求7所述的光源装置,其特征在于,所述激光器组件包括阵列排布的多个蓝色激光器,相应的,所述激光缩束组件包括在所述多个蓝色激光器共同的出射光路上设置的第一凸面反射镜和第一凹面反射镜;
所述第一凹面反射镜设置有通光孔,所述多个蓝色激光器发射的蓝色激光经由所述通光孔出射至所述第一凸面反射镜;
所述第一凹面反射镜将所述第一凸面反射镜反射来的光束汇聚至所述锥形荧光体。
9.根据权利要求7所述的光源装置,其特征在于,所述激光器组件包括阵列排布的多个单色激光器,相应的,所述激光缩束组件包括在所述多个单色激光器共同的出射光路上依次设置的,且光轴重合的第一双凸透镜、第一双凹透镜、第二双凸透镜和第一平凸透镜。
10.根据权利要求9所述的光源装置,其特征在于,所述第一双凹透镜和所述第二双凸透镜为组合的胶合透镜。
11.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述光束整形组件包括在所述锥形荧光体的出射光路上依次设置的,且光轴重合的第一凹凸透镜、第三双凸透镜和第二凹凸透镜。
12.一种光源装置的控制方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1至11任一所述的光源装置,所述方法包括:
控制至少一个激光器组件开启,以及控制锥形荧光体旋转,以使所述至少一个激光器组件输出至少一束激光,每束激光依次通过旋转的所述锥形荧光体和光束整形组件后输出。
13.一种投影设备,其特征在于,所述投影设备包括权利要求1至11任一所述的光源装置、光阀及镜头,所述光阀对所述光源装置出射的光线进行调制后出射至所述镜头以进行成像。
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