CN112114487A - 一种多色激光光源合光结构、投影装置及照明设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多色激光光源合光结构、投影装置及照明设备，合光结构包括：多色激光光源，用于射出多色光束；蓝色激光光源，用于射出蓝色光束；组合镜片，组合镜片包括反射镜和二向色片，多色光束和蓝色光束分别射向反射镜和二向色片，多色光束经反射后形成第一混合光束，蓝色光束经二向色片发生反射；反射荧光轮，经二向色片反射后的蓝色光束经反射荧光轮激发形成第二混合光束；第二混合光束穿过二向色片与第一混合光束混合形成混合光柱。该合光结构能够使混合光柱达到高色域、高亮度，有利于混合光的使用，且效率更高。一种投影装置和照明设备，均包括上述的多色激光光源合光结构，能够提高装置的投影和照明效果。

Description

一种多色激光光源合光结构、投影装置及照明设备

技术领域

本发明涉及投影技术领域，尤指一种多色激光光源合光结构、投影装置及照明设备。

背景技术

红、绿、蓝是光学中的三原色，可见光谱中的大部分颜色可以由三种基本色光按不同的比例混合而成，光学三原色混合后，能够组成显示屏的显示颜色，这三种光以相同的比例混合、且达到一定的强度，就呈现白色(白光)，若三种光的强度均为零，就是黑色(黑暗)，这就是加色法原理，加色法原理被广泛应用于电视机、监视器等主动发光的产品中。

荧光粉，俗称夜光粉，通常分为光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类，光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，再缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时至十几小时。

现有技术中，投影设备的光源通常使用蓝色激光激发荧光粉来获得光的三原色，但是，由于荧光粉激发为宽频谱，会导致混合光柱的色域较小、亮度较低，影响投影效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种多色激光光源合光结构、投影装置及照明设备，能够使混合光柱达到高色域、高亮度，有利于提高混合光的投影或照明效果，且激发光与激光使用反射镜和二向色片组合,效率不会因为频谱限制镀膜而损耗。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种多色激光光源合光结构,包括：

多色激光光源，用于射出多色光束；

蓝色激光光源，用于射出蓝色光束；

组合镜片，所述组合镜片包括反射镜和二向色片，所述多色光束和所述蓝色光束分别射向所述反射镜和所述二向色片，所述多色光束经所述反射镜反射后形成第一混合光束，所述蓝色光束经所述二向色片发生反射；

反射荧光轮，经所述二向色片反射后的所述蓝色光束射向所述反射荧光轮，并经过所述反射荧光轮激发形成第二混合光束；

所述第二混合光束穿过所述二向色片与所述第一混合光束混合形成混合光柱。

通过使用多色激光光源作为主光源，相比与通过蓝光激发荧光粉获得的光的三原色，色域更广；通过设置蓝色激光光源和反射荧光轮，能够获得辅助光束，再将多色光束形成的第一混合光束与辅助光束的第二混合光束混合，便能够形成色域更广、亮度较高的混合光柱，通过将混合光柱作为投影光源使用，能够提高投影效果，将混合光柱作为照明光源使用，能够提高照明效果；通过设置组合镜片，且组合镜片包括反射镜和二向色片，多色光束和蓝色光束分别射向反射镜和二向色片，使得多色激光与激发光不使用同一部分二向色片,效率不会因为频谱限制镀膜而损耗。

进一步地，所述二向色片与所述反射荧光轮之间设有第一聚光镜，

经所述二向色片反射后的所述蓝色光束通过所述第一聚光镜聚焦，再射向所述反射荧光轮，

经所述反射荧光轮激发形成的所述第二混合光束通过所述第一聚光镜发散后，再射向并穿过所述二向色片。

通过在二向色片与反射荧光轮之间设置第一聚光镜，使得经二向色片反射后的蓝色光束能够通过第一聚光镜聚焦后，再射向反射荧光轮，有利于提高蓝色光束的激发效果；同时，经反射荧光轮激发形成的第二混合光束能够通过第一聚光镜发散后，再射向并穿过二向色片，有利于第二混合光束与第一混合光束的融合。

进一步地，所述组合镜片的侧方设置有与所述多色激光光源同侧的第二聚光镜，

所述反射镜反射形成的第一混合光束和穿过所述二向色片的第二混合光束经所述第二聚光镜聚焦后形成所述混合光柱。

通过在组合镜片的侧方设置与多色激光光源同侧的第二聚光镜，反射镜反射形成的第一混合光束和穿过二向色片的第二混合光束能够经第二聚光镜聚焦，从而形成混合光柱。

进一步地，所述多色激光光源和所述蓝色激光光源分别位于所述组合镜片的两侧，以便于进行合光。

进一步地，所述组合镜片倾斜设置，所述多色激光光源射出的所述多色光束与所述蓝色激光光源射出的所述蓝色光束平行。

通过将组合镜片倾斜设置，且多色激光光源射出的多色光束与蓝色激光光源射出的蓝色光束平行，从而能够使蓝色光束反射、激发后形成的第二混合光束与多色光束反射后形成的第一混合光束同向且汇合，以便形成混合光柱。

进一步地，所述多色光束和所述蓝色光束与所述组合镜片的夹角均为45°，以便于对光线的方向进行控制，在其它实施例，还可以根据使用需求对该夹角进行调整。

进一步地，所述组合镜片为同一镜片分区镀膜形成所述反射镜和所述二向色片；

或；

所述组合镜片由所述反射镜和所述二向色片拼接而成。

进一步地，所述反射镜占所述组合镜片的面积占比在10％-90％之间。

另外，本发明还提供一种激光投影装置，包括上述的多色激光光源合光结构。通过上述的多色激光光源合光结构获得的混合光柱进行投影，能够提高投影装置的投影效果。

另外，本发明还提供一种照明设备：包括上述的多色激光光源合光结构。通过上述的多色激光光源合光结构获得的混合光柱进行照明，能够提高照明设备的照明效果。

根据本发明提供的一种多色激光光源合光结构、投影装置及照明设备，通过使用多色激光光源作为主光源，相比与通过蓝光激发荧光粉获得的光的三原色，色域更广；通过设置蓝色激光光源和反射荧光轮，能够获得辅助光束，再将多色光束形成的第一混合光束与辅助光束的第二混合光束混合，便能够形成色域更广、亮度较高的混合光柱，通过将混合光柱作为投影光源使用，能够提高投影效果，将混合光柱作为照明光源使用，能够提高照明效果；通过设置组合镜片，且组合镜片包括反射镜和二向色片，多色激光光源和蓝色激光光源分别位于组合镜片的两侧，且多色光束和蓝色光束分别射向反射镜和二向色片，使得多色激光与激发光不使用同一部分二向色片,效率不会因为频谱限制镀膜而损耗。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本方案的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的组合镜片结构示意图。

图中标号：1-多色激光光源；2-蓝色激光光源；3-组合镜片；31-反射镜；32-二向色片；4-反射荧光轮；5-混合光束；6-第一聚光镜；7-第二聚光镜。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

实施例1

本发明的一个实施例，如图1所示，本发明提供一种多色激光光源合光结构,包括多色激光光源1、蓝色激光光源2、组合镜片3，以及反射荧光轮4。多色激光光源1用于射出色域更广的多色光束；蓝色激光光源2用于射出蓝色光束。

组合镜片3包括反射镜31和二向色片32，且反射镜31和二向色片32位于同一平面。

优选的，反射镜31占组合镜片3的面积占比在10％-90％之间，其余的部分为二向色片32，具体占比根据使用需求及使用环境进行调整。

具体的，组合镜片3的组成形式有多种，例如，组合镜片3为同一镜片分区镀膜形成反射镜31和二向色片32，其优点是组合镜片3的结构稳定，避免在使用时，反射镜31和二向色片32的角度发生偏移；或组合镜片3由反射镜31和二向色片32拼接而成，如粘接等，其优点是便于更换不同面积的反射镜31和二向色片32，使得装置的使用更灵活。

优选的，多色激光光源1和蓝色激光光源2分别位于组合镜片3的两侧，以便于进行合光。

多色光束和蓝色光束分别射向反射镜31和二向色片32，多色光束经反射镜31反射后形成第一混合光束，蓝色光束经二向色片32发生反射。

经二向色片32反射后的蓝色光束射向反射荧光轮4，并经过反射荧光轮4激发形成第二混合光束；第二混合光束穿过二向色片32与第一混合光束混合形成混合光柱5后。

通过使用多色激光光源1作为主光源，相比与通过蓝光激发荧光粉获得的光的三原色，色域更广；通过设置蓝色激光光源2和反射荧光轮4，能够获得辅助光束，再将多色光束形成的第一混合光束与辅助光束的第二混合光束混合，便能够形成色域更广、亮度较高的混合光柱5，通过将混合光柱5作为投影光源使用，能够提高投影效果，将混合光柱5作为照明光源使用，能够提高照明效果；通过设置组合镜片3，且组合镜片3包括反射镜31和二向色片32，多色激光光源1和蓝色激光光源2分别位于组合镜片3的两侧，且多色光束和蓝色光束分别射向反射镜31和二向色片32，使得多色激光与激发光不使用同一部分二向色片,效率不会因为频谱限制镀膜而损耗。

实施例2

本发明的一个实施例，如图1所示，在实施例1的基础上，二向色片32与反射荧光轮4之间设有第一聚光镜6，经二向色片32反射后的蓝色光束通过第一聚光镜6聚焦，再射向反射荧光轮4，经反射荧光轮4激发形成的第二混合光束通过第一聚光镜6发散后，再射向并穿过二向色片32。

通过在二向色片32与反射荧光轮4之间设置第一聚光镜6，使得经二向色片32反射后的蓝色光束能够通过第一聚光镜6聚焦后，再射向反射荧光轮4，有利于提高蓝色光束的激发效果；同时，经反射荧光轮4激发形成的第二混合光束能够通过第一聚光镜6发散后，再射向并穿过二向色片32，有利于第二混合光束与第一混合光束的融合。

实施例3

本发明的一个实施例，如图1所示，在实施例2的基础上，组合镜片3的侧方设置有与多色激光光源1同侧的第二聚光镜7，反射镜31反射形成的第一混合光束和穿过二向色片32的第二混合光束经第二聚光镜7聚焦后形成混合光柱5。

通过在组合镜片3的侧方设置与多色激光光源1同侧的第二聚光镜7，反射镜31反射形成的第一混合光束和穿过二向色片32的第二混合光束能够经第二聚光镜7聚焦，从而形成混合光柱5，以便于混合光柱5的使用。

实施例4。

本发明的一个实施例，如图1所示，在上述任一实施例的基础上，组合镜片3倾斜设置，多色激光光源1射出的多色光束与蓝色激光光源2射出的蓝色光束平行。

通过将组合镜片3倾斜设置，且多色激光光源1射出的多色光束与蓝色激光光源2射出的蓝色光束平行，从而能够使蓝色光束反射、激发后形成的第二混合光束与多色光束反射后形成的第一混合光束同向且汇合，以便形成混合光柱5。

优选的，多色光束和蓝色光束与组合镜片3的夹角均为45°，以便于对光线的方向进行控制，在其它实施例，还可以根据使用需求对该夹角进行调整。

实施例5

本发明的一个实施例，在实施例1-4中任一实施例的基础上，本发明还提供一种投影装置：包括上述多色激光光源合光结构。通过使用上述的多色激光光源合光结构获得的混合光柱5进行投影，能够提高投影装置的投影效果。

实施例6

本发明的一个实施例，在实施例1-4中任一实施例的基础上，本发明还提供一种照明设备：包括实上述多色激光光源合光结构。通过使用上述的多色激光光源合光结构获得的混合光柱5进行照明，能够提高照明设备的照明效果。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多色激光光源合光结构，其特征在于，包括：

多色激光光源，用于射出多色光束；

蓝色激光光源，用于射出蓝色光束；

组合镜片，所述组合镜片包括反射镜和二向色片，所述多色光束和所述蓝色光束分别射向所述反射镜和所述二向色片，所述多色光束经所述反射镜反射后形成第一混合光束，所述蓝色光束经所述二向色片发生反射；

反射荧光轮，经所述二向色片反射后的所述蓝色光束射向所述反射荧光轮，并经过所述反射荧光轮激发形成第二混合光束；

所述第二混合光束穿过所述二向色片与所述第一混合光束混合形成混合光柱。

2.根据权利要求1所述的一种多色激光光源合光结构，其特征在于：所述二向色片与所述反射荧光轮之间设有第一聚光镜，

经所述二向色片反射后的所述蓝色光束通过所述第一聚光镜聚焦，再射向所述反射荧光轮，

经所述反射荧光轮激发形成的所述第二混合光束通过所述第一聚光镜发散后，再射向并穿过所述二向色片。

3.根据权利要求2所述的一种多色激光光源合光结构，其特征在于：所述组合镜片的侧方设置有与所述多色激光光源同侧的第二聚光镜，

所述反射镜反射形成的第一混合光束和穿过所述二向色片的第二混合光束经所述第二聚光镜聚焦后形成所述混合光柱。

4.根据权利要求1所述的一种多色激光光源合光结构，其特征在于：所述多色激光光源和所述蓝色激光光源分别位于所述组合镜片的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种多色激光光源合光结构，其特征在于：所述组合镜片倾斜设置，所述多色激光光源射出的所述多色光束与所述蓝色激光光源射出的所述蓝色光束平行。

6.根据权利要求5所述的一种多色激光光源合光结构，其特征在于：所述多色光束和所述蓝色光束与所述组合镜片的夹角均为45°。

7.根据权利要求1所述的一种多色激光光源合光结构，其特征在于：所述组合镜片为同一镜片分区镀膜形成所述反射镜和所述二向色片；

或；

所述组合镜片由所述反射镜和所述二向色片拼接而成。

8.根据权利要求1所述的一种多色激光光源合光结构，其特征在于：所述反射镜占所述组合镜片的面积占比在10％-90％之间。

9.一种投影装置，其特征在于：包括权利要求1-8任一所述的多色激光光源合光结构。

10.一种照明设备，其特征在于：包括权利要求1-8任一所述的多色激光光源合光结构。

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