CN113900332B - 光源组件和投影设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光源组件和投影设备,属于光电技术领域。所述光源组件包括:第一发光组件;第二发光组件;荧光轮;第一镜组;合光镜片,第二发光组件发出的第三束光透射通过合光镜片射向出光口,第一束光和第二束光分别透射通过合光镜片的不同透射区,通过第一镜组会聚后入射至荧光轮;当荧光轮的荧光区接收第一束光和第二束光时,产生的荧光入射至合光镜片的不同反射区,被向出光口方向反射,当荧光轮的反射区接收第一束光和第二束光时,第一束光和第二束光被荧光轮的反射区反射至合光镜片的不同反射区被向出光口方向反射,合光镜片的受光面具有光扩散结构。本申请解决了光源组件光源组件发光的局限性较低,体积较大的问题。本申请用于发光。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,特别涉及一种光源组件和投影设备。
背景技术
随着光电技术的发展,对于投影设备中光源组件的小型化的要求越来越高。
相关技术中,如图1所示,光源组件包括:激光器001、二向色镜002、第一准直透镜组003、荧光轮004、光导管005和中继回路系统(图1中未标出),该中继回路可以包括第二准直透镜组006、第一反射镜片007、第一准直透镜008、第二反射镜片009、第二准直透镜010、第三反射镜片011和第三准直透镜012。二向色镜002和荧光轮004位于激光器001的出光侧,且沿激光器001的出光方向(如图1中的x方向)依次排布,光导管005与二向色镜002的排布方向(如图1中的y方向)与该出光方向垂直。该激光器001用于发出蓝色激光,该二向色镜002能够透过蓝光,故该蓝色激光可以穿过二向色镜002射向第一准直透镜组003,进而透过该第一准直透镜组003射向荧光轮004。荧光轮004包括荧光区和透射区,荧光轮004可以绕平行于该出光方向的转轴转动,荧光轮004在转动时蓝色激光可以射向该荧光轮004的不同区域。当蓝色激光射向荧光轮004的透射区时,该蓝色激光可以穿过该透射区射向中继回路系统,进而中继回路系统可以将该蓝色激光传输至光导管005。随着荧光轮004的转动,当蓝色激光射向荧光轮004的荧光区时,可以激发荧光区发出红光和绿光,该红光和绿光可以穿过第一准直透镜组003射向二向色镜002,该二向色镜002还可以反射红光和绿光,进而二向色镜002可以将该红光和绿光反射至光导管005。如此光导管005可以接收红光和绿光以及蓝色激光,进而可以将红光和绿光以及蓝色激光混合用于投影设备的投射。
但是,参见上述附图示意可知,相关技术中该光源组件发出的红光和绿光均需要蓝色激光激发,光源组件发光的局限性较高。且由于蓝光中继回路的设置,不仅光学系统中镜片的数量较多,且需要占据一定的空间设置,这导致光源组件的体积较大。
发明内容
本申请提供了一种光源组件和投影设备,可以解决光源组件发光的局限性较高,光源组件体积较大的问题。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种光源组件,第一发光组件,用于发出第一束光和第二束光;
第二发光组件,用于发出第三束光,所述第三束光的颜色不同于所述第一束光和所述第二束光;
荧光轮,设置有荧光区和反射区,且所述荧光轮不设置有透光区;
第一镜组,设置于所述第一束光和所述第二束光入射所述荧光轮的光路径中;
合光镜片,所述第三束光透射通过所述合光镜片射向出光口,所述第一束光和第二束光分别透射通过所述合光镜片的不同透射区,
以及,所述第一束光和第二束光均通过所述第一镜组会聚后入射至所述荧光轮,
随所述荧光轮旋转,当所述荧光区接收所述第一束光和第二束光的照射时,所述荧光区受激发产生的荧光被所述荧光轮反射,并透射通过所述第一镜组;
所述合光镜片还包括多个反射区,经所述第一镜组透射的所述荧光分别入射至所述合光镜片的不同反射区,所述合光镜片的不同反射区将所述荧光朝向出光口方向反射,
当所述荧光轮的反射区接收所述第一束光和第二束光的照射时,所述第一束光和第二束光被所述荧光轮的反射区反射并再次透射通过所述第一镜组后,入射至所述合光镜片的不同反射区,所述合光镜片不同的反射区将所述第一束光和第二束光朝向出光口方向反射;
其中,所述合光镜片的透射区或反射区间隔设置,所述合光镜片的受光面具有光扩散结构。
另一方面,提供了一种投影设备,所述投影设备包括:上述的光源组件,以及光机和镜头,所述光机位于所述激光器的出光侧,所述镜头位于所述光机的出光侧;
所述光源组件用于向所述光机发出光线,所述光机用于将所述光源组件发出的光线汇聚至所述镜头,所述镜头用于将所述光机汇聚后的光线进行投射。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本申请提供的光源组件中,光源组件包括用于发出不同颜色的光的第一发光组件和第二发光组件,且第二发光组件发出的第三束光可以直接通过合光镜片射入光源组件的出光口。合光镜片包括多个透射区和反射区,荧光轮包括荧光区和反射区,第一发光组件发出的第一束光和第二束光作为激发光,可以透过合光镜片中不同的透射区均射向第一镜组,进而通过第一镜组会聚后射向荧光轮。随荧光轮旋转,当该两束光射向荧光轮的反射区时,该两束光被荧光轮的反射区反射,并再次通过第一镜组后出射至合光镜片的不同反射区,进而被该不同反射区反射至光源组件的出光口方向。当该两束光射向荧光区时,该两束光激发荧光区产生荧光,荧光被荧光轮反射后也向合光镜片的不同反射区出射,进而该不同反射区将荧光反射至出光口方向。如此一来,光源组件无需通过激光激发第三束光,随着荧光轮的转动时序,光源组件可实现第一发光组件发出的两束光与荧光区受激发产生的荧光均通过荧光轮的反射后被同一合光镜片合光,均被该合光镜片反射向光源组件的出光口方向,以及,第二发光组件发出的光也透射通过该合光镜片射向光源组件的出光口方向,从而以紧凑的光路架构,较少的光学镜片就能够实现激发光束和受激光束的合光,该光源组件的体积较小。
以及,应用上述光源组件的激光投影设备,通过光源组件的小型化,相关地,也利于实现激光投影设备光学引擎结构的小型化,并且还可以为设备内的其他结构,比如散热结构或电路板排布带来便利。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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。
图1是相关技术提供的一种光源组件的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种光源组件的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种荧光轮的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的另一种光源组件的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种光源组件的部分结构示意图;
图6是本申请实施例提供的再一种光源组件的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
图1是相关技术提供的一种光源组件的结构示意图。如图1所示,该光源组件图1是相关技术提供的一种光源组件的结构示意图。如图1所示,该光源组件包括:激光器001、二向色镜002、第一准直透镜组003、荧光轮004、中继回路系统以及光导管005。二向色镜002、第一准直透镜组003和荧光轮004位于激光器001的出光侧,且沿激光器001的出光方向依次排布。中继回路系统包括:第二准直透镜组006、第一反射镜片007、第一准直透镜008、第二反射镜片009、第二准直透镜010、第三反射镜片011和第三准直透镜012。其中,第二准直透镜组006和第一反射镜片007位于荧光轮004远离激光器001的一侧,且沿激光器001的出光方向(如图1中的y方向)依次排布。第一反射镜片007、第一准直透镜008和第二反射镜片009沿目标方向(如图1中的x方向)的反方向依次排布,该目标方向垂直于激光器001的出光方向。第二反射镜片009、第二准直透镜010和第三反射镜片011沿激光器001的出光方向的反方向依次排布。第三反射镜片011、第三准直透镜012、二向色镜002以及光导管005沿目标方向依次排布,且二向色镜002朝光导管005倾斜。该光导管005位于光源组件的出光口。
激光器001可以发出蓝色激光,该二向色镜002可以透过蓝光。激光器001发出的该蓝色激光可以穿过二向色镜002和第一准直透镜组003射向荧光轮004。该荧光轮004包括荧光区和透射区(图1中未示出),该荧光区具有荧光材料,该荧光材料可以在蓝色激光的照射下发出荧光(如红色荧光和绿色荧光)。该荧光轮004可以绕平行于激光器001的出光方向的转轴转动,荧光轮004在转动时蓝色激光可以射向该荧光轮004的不同区域。当该蓝色激光射向荧光轮004的透射区时,该蓝色激光可以穿过该透射区以及第二准直透镜组006射向第一反射镜片007,进而被第一反射镜片007反射以穿过第一准直透镜008射向第二反射镜片009。接着该蓝色激光可以被第二反射镜片009反射以穿过第二准直透镜010射向第三反射镜片011,且被第三反射镜片011反射以穿过第三准直透镜012以及二向色镜002射向光导管005。随着荧光轮004的转动,当激光器001发出的蓝色激光射向荧光轮004的荧光区时,该蓝色激光可以激发该荧光区的荧光材料向二向色镜002发出荧光。该二向色镜002还可以反射红光和绿光,故该荧光可以在二向色镜002上再次反射以射向光导管005。如此一来,光导管005可以接收荧光和蓝色激光,该荧光和蓝色激光可以在光导管005的作用下混合,进而会聚透镜可以将混合后的光线用于投影设备的投射。
但是,相关技术中该光源组件发出的红光和绿光均需要蓝色激光激发,光源组件发光的局限性较高,且该光源组件的体积较大,本申请以下实施例提供了一种光源组件,该光源组件发光的局限性较低,该光源组件的体积较小。
图2是本申请实施例提供的一种光源组件的结构示意图。如图2所示,该光源组件10可以包括:
第一发光组件1011,用于发出第一束光S1和第二束光S2;
第二发光组件1012,用于发出第三束光S3,第三束光的颜色不同于第一束光S1和第二束光S2;
荧光轮103,设置有荧光区和反射区(图2中未示出该荧光区和反射区),且荧光轮103不设置有透光区;
第一镜组105,靠近荧光轮103,且设置于第一束光S1和第二束光S2入射荧光轮103的光路径中;
合光镜片102,第三束光S3透射通过合光镜片102射向出光口,第一束光S1和第二束光S2分别透射通过合光镜片102的不同透射区(如第一透射区1021a和第二透射区1021b),以及,第一束光S1和第二束光S2均通过第一镜组105会聚后入射至荧光轮103。也即是,第一束光S1和第二束光S2通过合光镜片102的不同透射区射向第一镜组105,进而通过第一镜组105会聚后入射至荧光轮103。在一具体实施中,如图1所示,光源组件10还可以包括会聚透镜104,该会聚透镜104可以设置在光源组件10的出光口处,以对射向出光口的光线进行会聚后射出光源组件。
随荧光轮103旋转,当荧光区接收第一束光S1和第二束光S2的照射时,荧光区受激发产生的荧光被荧光轮103反射,并透射通过第一镜组105;合光镜片102还包括多个反射区(如第一反射区1022a和第二反射区1022b),经第一镜组105透射的荧光分别入射至合光镜片102的不同反射区,合光镜片102不同的反射区将荧光朝向出光口方向反射。此时该第一束光和第二束光也即是荧光的激发光束,该荧光区被激发射出的荧光可以称为受激光束。在一具体实施中,光源组件10的出光口方向(如图2中的x方向)可以垂直于合光镜片102、第一镜组105和荧光轮103的排布方向(也即y方向)。
当荧光轮103的反射区接收第一束光S1和第二束光S2的照射时,第一束光S1和第二束光S2被荧光轮103的反射区反射并再次透射通过第一镜组105后,入射至合光镜片102的不同反射区,合光镜片102的该不同反射区将第一束光S1和第二束光S2朝向出光口方向反射。如图2所示,第一束光S1被荧光轮103的反射区反射并再次透射通过第一镜组105后,入射至合光镜片102的第一反射区1022a;第二束光S2被荧光轮103的反射区反射并再次透射通过第一镜组105后,入射至合光镜片102的第二反射区1022b。
其中,合光镜片102的透射区或反射区间隔设置,合光镜片102的受光面具有光扩散结构。例如,合光镜片102的透射区和反射区可以交替设置。如图2中第一透射区1012a和第二透射区1012b之间间隔有第二反射区1022b,第一反射区1022a和第二反射区1022b之间间隔有第二透射区1012b。
本申请实施例提供的光源组件中,光源组件10可以包括第一发光组件1011、第二发光组件1012、合光镜片102、第一镜组105和荧光轮103。在一具体实施中,该光源组件10还可以包括会聚透镜104。第二发光组件1012、合光镜片102与会聚透镜104沿第二方向(如图1所示的x方向)排布,该第二方向可以为第二发光组件1012的出光方向。第一发光组件1011、合光镜片102和荧光轮103合光镜片102和荧光轮103沿第一方向(如图1所示的y方向)依次排布,第一方向与第二方向相交。本申请实施例以该第一方向与第二方向垂直为例,在一具体实施中,该第一方向与第二方向的夹角也可以为钝角或锐角。
第一发光组件1011发出的第一束光S1和第二束光S2可以为独立的两束光,或者该第一束光S1和第二束光S2也可以为一束光中的两部分光,本申请实施例不做限定。在一具体实施中,第一发光组件1011可以不仅发出两束光,也可以发出三束光、四束光甚至更多,本申请实施例对第一发光组件发出的光束的个数不做限定。本申请实施例中所述的第一束光和第二束光可以为第一发光组件发出的多束光中的任意两束光,对于第一发光组件发出其他个数束光的情况均可以参考对该第一束光和第二束光的介绍,本申请实施例不再赘述。
合光镜片102的任一位置均可以透过第二发光组件1012发出的光(如第三束光),合光镜片102中的透射区可以透射第一发光组件1011发出的光(如第一束光和第二束光),合光镜片102中的反射区可以将射入的光(荧光、第一束光或第二束光)均反射至光源组件10的出光口(如会聚透镜104所在处)。在一具体实施中,由合光镜片102射至会聚透镜104的光形成的光斑的中心可以经过会聚透镜104的光轴,也可以不经过会聚透镜104的光轴,本申请实施例不做限定。
在一具体实施中,如图2所示,第一镜组105可以包括至少一个凸透镜,且每个凸透镜的凸弧面朝向合光镜片102。图2以该第一镜组105包括两个凸透镜为例进行示意,比如第一镜组105还可以是一片超球面透镜和一片平凸透镜形成的透镜组或凹凸透镜形成的透镜组。在一具体实施中,第一镜组105也可以包括一个或三个凸透镜。当第一镜组105包括多个凸透镜时,该多个凸透镜可以沿合光镜片102与荧光轮103的排布方向依次排布,且该多个凸透镜的光轴共线。第一镜组105包括多个凸透镜可以保证射入第一镜组的激光更精准地在荧光轮103会聚。
在一具体实施中,如图2所示,荧光轮103可以绕转轴Z转动,以使从合光镜片102透射至荧光轮103的激光(如包括第一束光和第二束光)在荧光区和反射区之间切换。在一具体实施中,该荧光轮103可以呈圆盘状,该圆盘的盘面可以与该第一方向相交,该转轴Z可以经过该圆环的圆心且垂直于圆盘的盘面。荧光轮103的荧光区用于在射入的激光的激发下,出射颜色与该激光的颜色不同的荧光;荧光轮103的反射区用于反射射入的激光。在一具体实施中,荧光区在激光的激发下可以向各个方向发出荧光,如该荧光区的发光角度可以为180度,或者也可以为其他角度。
本申请实施例中,第一束光和第二束光穿过合光镜片102射向荧光轮103的反射区后,该荧光轮103的反射区可以将该第一束光和第二束光反射至合光镜片102中的不同反射区,进而合光镜片102中的不同反射区可以将该第一束光和第二束光反射至出光口。第一束光和第二束光穿过合光镜片102射向荧光轮103的荧光区后,该荧光区可以在该第一束光和第二束光的激发下发出荧光,且将该荧光射至合光镜片102中的反射区,进而合光镜片102中的反射区可以将该荧光反射至出光口。
需要说明的是,图2仅以第一发光组件1011发出的第一束光和第二束光,分别透过合光镜片102的第一透射区1021a和第二透射区1021b,进而射向荧光轮103的反射区的情况,对光线的传输过程进行示意。此种情况中,荧光轮103的反射区反射的光线可以仅射向合光镜片102中的反射区,如第一束光射向第一反射区1022a,第二束光射向第二反射区1022b。在一具体实施中,对于第一发光组件101发出的光射向荧光轮103的荧光区的情况,该荧光区发出的荧光可以既射向合光镜片102中的反射区,还可以射向合光镜片102中的透射区,本申请实施例未对此种情况的光线传输过程进行示意。
本申请实施例中,合光镜片102中的透射区仅需保证可以透过第一发光组件1011发出的激光以及第二发光组件1012发出的激光,且反射荧光轮的荧光区发出的荧光即可;合光镜片102中的反射区仅需保证可以透过第二发光组件1012发出的激光,且反射第一发光组件1011发出的激光以及荧光轮的荧光区发出的荧光即可。对于颜色不同于第一发光组件和第二发光组件发出的激光,以及不同于该荧光的光是否能透过该合光镜片102中的透射区或反射区,本申请实施例不做限定。在一具体实施中,合光镜片102中的透射区可以反射颜色不同于第一发光组件和第二发光组件发出的激光,合光镜片102中的反射区可以反射颜色不同于第二发光组件发出的激光的光。
在一具体实施中,第一发光组件发出的激光、第二发光组件发出的激光以及荧光区发出的荧光的颜色可以均不同。如第一发光组件可以发出蓝色激光,即第一束光和第二束光均为蓝色激光;第二发光组件可以发出红色激光,即第三束光为红色激光;荧光区发出绿色荧光和黄色荧光中的至少一种。在一具体实施中,第一发光组件发出的激光、第二发光组件发出的激光以及荧光区发出的荧光也可以为其他颜色,本申请实施例不做限定。
本申请实施例中,第二发光组件1012发出的激光(如第三束光)可以透过合光镜片102射向光源组件10的出光口。第一发光组件1011向合光镜片102发出的激光(如第一束光和第二束光)可以透过合光镜片102中不同的透射区射向第一镜组105,进而透过第一镜组105射向荧光轮103。在光源组件10工作时荧光轮103可以绕其转轴Z转动,进而第一发光组件1011发出的透过透射区的激光可以在荧光轮103的荧光区和反射区之间切换。本申请实施例中,将第一发光组件1011发出的激光在荧光轮103所在处射向的区域称为激光的照射区。例如,随着荧光轮103的转动,在荧光轮103的反射区时,也即是第一发光组件1011发出的透过透射区的激光射向该反射区时,该荧光轮103的反射区位于该照射区可以将该激光反射至合光镜片102的反射区。接着该合光镜片102的反射区可以将该激光反射至光源组件10的出光口。在荧光轮103的荧光区位于该照射区时,也即是第一发光组件1011发出的透过透射区的激光射向该荧光区时,在该激光的激发下荧光区可以向合光镜片102出射荧光。接着该合光镜片102的反射区可以将该荧光反射至光源组件10的出光口。如此实现了光源组件10的出光口会聚第一发光组件发出的激光、第二发光组件发出的激光以及荧光区发出的荧光的作用。
综上所述,本申请实施例提供的光源组件中,光源组件包括用于发出不同颜色的光的第一发光组件和第二发光组件,且第二发光组件发出的第三束光可以直接通过合光镜片射入光源组件的出光口。合光镜片包括多个透射区和反射区,荧光轮包括荧光区和反射区,第一发光组件发出的第一束光和第二束光作为激发光,可以透过合光镜片中不同的透射区均射向第一镜组,进而通过第一镜组会聚后射向荧光轮。随荧光轮旋转,当该两束光射向荧光轮的反射区时,该两束光被荧光轮的反射区反射,并再次通过第一镜组后出射至合光镜片的不同反射区,进而被该不同反射区反射至光源组件的出光口方向。当该两束光射向荧光区时,该两束光激发荧光区产生荧光,荧光被荧光轮反射后也向合光镜片的不同反射区出射,进而该不同反射区将荧光反射至出光口方向。如此一来,光源组件无需通过激光激发第三束光,随着荧光轮的转动时序,光源组件可实现第一发光组件发出的两束光与荧光区受激发产生的荧光均通过荧光轮的反射后被同一合光镜片合光,均被该合光镜片反射向光源组件的出光口方向,第二发光组件发出的光也透射通过该合光镜片射向光源组件的出光口方向,从而以紧凑的光路架构,较少的光学镜片就能够实现激发光束和受激光束的合光,该光源组件的体积较小。
另外,由于激光在穿过二向色镜时会发生损耗,而相关技术中激发光束射入会聚透镜的过程中需要两次穿过二向色镜,故激发光束的损耗较高。而本申请实施例中激发光束仅需要经过一次合光镜片即可射入会聚透镜,故降低了激发光束的损耗。
基于上述实施例的光源组件架构,下面将结合附图对荧光轮进行介绍:
在本申请技术方案示例中,荧光轮包括荧光区和反射区,其中荧光区和反射区可以围合成环状;荧光区和反射区也可以均为扇形,围合形成圆盘状。荧光轮103的荧光区中可以至少设置有绿色荧光材料,该荧光材料可以为荧光粉。该荧光区中也可以设置有红色荧光材料和黄色荧光材料中的至少一种。每种颜色的荧光材料可以在激光的激发下发出对应颜色的荧光。在一具体实施中,激发得到的该荧光也可以为一种激光。如此,荧光轮103的荧光区可以在第一发光组件发出的光的作用下发出绿色荧光、红色荧光或黄色荧光。
在一具体实施中,本申请实施例中荧光轮103中的荧光区可以包括至少一个子荧光区,每个子荧光区可以包括一种颜色的荧光材料。当该荧光区包括多个子荧光区时,该多个子荧光区与反射区可以呈圆周排布。示例地,图3是本申请实施例提供的一种荧光轮的结构示意图,且图3所示的荧光轮可以为图2所示的荧光轮的俯视图。如图3所示,该荧光轮103可以包括荧光区1031和反射区1032,该荧光区1031可以包括一个子荧光区。该荧光轮103可以绕转轴Z沿w方向或w方向的反方向转动。如该子荧光区可以包括绿色荧光材料、黄色荧光材料或桔色荧光材料。
需要说明的是,本申请实施例仅以荧光轮中反射区的面积与荧光区的面积相等为例进行示意。在一具体实施中,荧光区和反射区的面积也可以不同,荧光区和反射区的面积可以根据其射出的光线的颜色进行设计。假设,第二发光组件射出红色激光,第一发光组件射向反射区的激光为蓝色激光,荧光区包括绿色荧光材料,能够在蓝色激光的激发下发出绿光。投影设备需要采用白光进行投射,进而需要会聚透镜会聚的各种颜色的光能够混合得到白光。示例地,蓝光、红光和绿光以1:1:1的比例混合后可以得到白光,故需要保证由第二发光组件射出的红色激光以及由荧光轮射出的蓝光和绿光的比例为1:1:1。本申请实施例中可以使荧光轮的转速保持不变,使荧光区和反射区的面积均相等,即可实现由荧光轮射出的蓝光和绿光的比例为1:1。在一具体实施中,可以使第二发光组件发出的红色激光的亮度与第一发光组件发出的蓝色激光的亮度相同,以使红色激光与蓝色激光的比例也为1:1,进而保证射向会聚透镜的蓝光、红光和绿光混合后得到白光。在一具体实施中,由于蓝色激光在荧光轮的荧光区以及反射区上反射时可能会稍有损耗,故也可以使红色激光的亮度稍低于蓝色激光的亮度,以保证射向会聚透镜的红色激光、蓝色激光以及绿色荧光的比例为1:1:1。又示例地,若蓝光、绿光和红光以1:2:1的比例混合后可以得到白光,则反射区的面积为荧光区的面积的一半。在一具体实施中,当荧光区包括多个子荧光区时,各个子荧光区和荧光轮的反射区的面积也可以根据其射出的光线的颜色进行设计,具体的设计方式可以参考上述记载,本申请实施例不再赘述。在一具体实施中,子荧光区的个数也可以为两个、三个或者其他个数;各个子荧光区射出的荧光的颜色可以均不同,或者也可以存在射出相同颜色的荧光的至少两个子荧光区,该至少两个子荧光区可以不相邻。
本申请实施例中,可以通过多种方式实现制备荧光轮。
在一种可选方式中,荧光轮103可以具有反射基板,荧光轮103的反射区可以为该反射基板的一部分,比如,荧光轮具有金属基板,比如铝基板,铝基板朝向光入射的一面具有镜面。荧光轮103的荧光区可以位于反射基板上,该反射基板的表面为反光面。如可以在反射基板上的固定位置涂覆荧光材料,以形成荧光轮的荧光区,反射基板中未涂覆荧光材料的区域形成荧光轮的反射区。在一具体实施中,该反射基板可以呈圆形或者也可以呈环状,或者也可以呈其他形状,如矩形或六边形等。当反射基板呈其他形状时,可以通过设计荧光材料的涂覆区域,使荧光区与反射区围成环状。
在另一种可选方式中,荧光轮的基板也可以不为反射基板,如该基板为陶瓷基板,陶瓷基板上可以设置反射膜层,比如,荧光轮的反射区包括反射涂层。例如,可以在反光效果较差的环状结构上涂覆荧光材料和反射涂层,以得到荧光轮。其中,涂覆荧光材料的区域形成荧光轮的荧光区,涂覆反射涂层的区域形成荧光轮的反射区。又例如,可以在荧光材料制成的荧光结构上一定区域涂覆反射涂层,以得到荧光轮。其中,荧光材料中涂覆该反射涂层的区域为荧光轮的反射区,未涂覆反射涂层的区域为荧光轮的荧光区。
基于上述实施例的光源组件架构,下面结合附图对合光镜片102进行介绍:
在一具体实施中,合光镜片102可以倾斜于第一发光组件发出的第一束光和第二束光的行进方向设置,也即是合光镜片102与该行进方向存在夹角。如该第一束光与第二束光的行进方向为合光镜片102、第一镜组105以及荧光轮103的排布方向(也即图2中的y方向),该合光镜片102可以相对于该y方向倾斜。如该合光镜片102可以朝该出光口倾斜。
在一具体实施中,本申请实施例中合光镜片102的受光面可以具有光扩散结构(本申请未对该光扩散结构进行示意),第二发光组件1012与第一发光组件1011可以均用于向该受光面发出激光。如该受光面可以为合光镜片102朝向第二发光组件1012和第一发光组件1011的表面,也即是远离会聚透镜104的表面。在一具体实施中,该光扩散结构可以包括多个平行的条状凸起或者颗粒状的凸凹结构。
在一具体实施中,合光镜片102中的透射区和反射区的个数可以大于或等于第一发光组件发出的光束的个数。如本申请实施例以第一发光组件1011发出两束光,合光镜片102包括两个透射区和两个反射区为例。在一具体实施中,合光镜片102中透射区和反射区个数也可以为三个、四个或者更多,本申请实施例对此不做限定。在一具体实施中,合光镜片除该多个透射区和该多个反射区之外还可以包括其他区域,可以并无光线射向该其他区域。
示例地,如图2所示,合光镜片102包括第一透射区1021a、第二透射区1021b、第一反射区1022a和第二反射区1022b。合光镜片102中的透射区与反射区可以沿第二方向(如图2中的x方向)交替设置,如第一反射区1022a、第二透射区1021b、第二反射区1022b和第一透射区1021a可以沿第二方向依次排布。合光镜片102朝出光口倾斜,比如45度倾斜设置,故第一透射区1021a可以远离第一镜组105设置,第一反射区1022a可以靠近所述第一镜组105设置。需要说明的是,合光镜片102呈45度倾斜设置,也即是合光镜片102与第一发光组件1011发出的激光的行进方向的夹角为45度。该夹角也可以为其他角度,本申请实施例不做限定。
本申请实施例中,合光镜片102中的每个透射区可以与一个反射区相对应,从某透射区透过的光线若在荧光轮的反射区反射,则可以被荧光轮的反射区反射后射向合光镜片中该透射区对应的反射区。若从某透射区透过的光线入射至荧光轮的荧光区,则激发出的荧光被荧光轮反射后,至少射向合光镜片中该透射区对应的反射区。示例地,请继续参考图2,合光镜片102中的第一透射区1021a与第一反射区1022a对应,第二透射区1021b与第二反射区1022b对应。
在一具体实施中,合光镜片102中第一透射区1021a的面积可以小于第二透射区1021b的面积,第一反射区1022a的面积可以小于第二反射区1022b的面积。
请继续参考图2,第一透射区1021a与第一发光组件10.11的距离可以小于第二透射区1021b与第一发光组件1011的距离,激光(如第一束光S1)从第一发光组件1011到第一透射区1021a的光程,短于激光(如第二束光S2)从第一发光组件1011到第二透射区1021b的光程;第一反射区1022a与荧光轮103的距离小于第二反射区1022b与荧光轮103的距离,光线(如第一束光S1或荧光)从荧光轮103到第一反射区1022b的光程,短于光线(如第二束光S2或荧光)从荧光轮103到第一反射区1022a的光程。由于光线的光程越短形成的光斑越小,所以第一透射区1021a上的光斑可以小于第二透射区1021b上的光斑,第一反射区1022a上的光斑可以小于第二反射区1022b上的光斑。进而,第一透射区1021a仅需较小的面积即可完成对射入的激光的透射,第一反射区1022a仅需较小的面积即可完成对射入的光线的反射,故第一透射区1021a的面积可以小于第二透射区1021b的面积,第一反射区1022a的面积可以小于第二反射区1022b的面积。
本申请实施例中,可以通过下述方式实现合光镜片102中反射区和透射区的功能。
在一种可选方式中,可以在透光基板上不同区域设置功能膜层,以得到合光镜片。示例地,对于反射区,合光镜片102的反射区可以具有镀膜。该镀膜可以为针对绿光波段和蓝光波段中至少一种波段的反射膜。该镀膜可以位于合光镜片102靠近第一镜组105的一侧,也可以位于合光镜片102远离第一镜组105的一侧,本申请实施例不做限定。对于透射区,合光镜片102靠近第一镜组105的一侧,至少在透射区的表面设置有二向色膜。该二向色膜可以用于透蓝光和红光,反射黄光和绿光中至少一种光。例如,荧光轮的荧光区射向合光镜片102的荧光包括绿光,在合光镜片102的透射区表面设置有二向色膜的基础上,即使该荧光射向该透射区,也会被该二向色膜反射,进而射向光源组件的出光口,提高了荧光的利用率。在一具体实施中,该镀膜和二向色膜可以设置在透光基板上,进而形成该合光镜片。
在另一种可选方式中,合光镜片102中的透射区和反射区也可以直接采用具有二向色性的材料制备而成,透射区的材料用于透蓝光和红光,反射黄光和绿光中至少一种光,反射区的材料用于透红光,反射蓝光、绿光和黄光中至少一种光。
在一具体实施中,合光镜片102远离第一镜组105的一侧设置有增透膜;或者,合光镜片102远离第一镜组105的一侧的透射区区域设置有增透膜。在一具体实施中,该增透膜针对全光谱的光线增加透过率,也可以仅针对发光组件发出的激光(如蓝色激光)增加透过率,本申请实施例不做限定。
基于上述实施例的光源组件架构,下面结合附图对发光组件发出的光进行介绍:
在一具体实施中,第一发光组件1011发出的第一束光和第二束光的波段可以具有重叠,第一发光组件1011发出的光的波段与第二发光组件1012发出的光(也即第三束光)的波段不重叠。示例地,该第一束光和第二束光均可以为蓝光。如该第一束光和第二束光的波段均可以为460纳米~480纳米;或者,该第一束光的波段可以为450纳米~470纳米,第二束光的波段可以为460纳米~480纳米;或者该第一束光和第二束光的波段也可以为其他波段,本申请实施例不做限定。该第三束光可以为红光,该第三束光的波段可以为650纳米~700纳米,或者660纳米~690纳米,或者也可以为其他波段,本申请实施例不做限定。
在一具体实施中,第一束光和第二束光的主波长不同。示例地,第一束光与第二束光可以为主波长不同的蓝光。需要说明的是,一束光由一个波段中多个波长的光复合得到,人眼感受到的该束光是其中各波长的光共同作用的综合结果,人眼感觉到该束光为对应于一个单一波长的光,该波长即为该束光的主波长。
在一具体实施中,该第一发光组件和第二发光组件均可以为多芯片激光二极管(multi_chip Laser Diode,MCL)型的激光器,MCL型的激光器可以包括封装在同一管壳中阵列排布的多个发光芯片,每个发光芯片均可以独立的发出激光。本申请实施例中的第一束光和第二束光可以来源于同一个第一发光组件,该第一束光和第二束光分别由该激光器不同的发光区域射出,如该第一束光和第二束光可以分别由该激光器中的不同发光芯片发出。或者,该第一束光和第二束光也可以来源于不同的第一发光组件,本申请实施例不做限定。
请继续参考图2,第一发光组件1011的激光器的出光面与荧光轮103的受光面可以平行,第二发光组件1012的激光器的出光面与荧光轮103的受光面可以垂直。第一发光组件1011的激光器的出光方向可以垂直第二发光组件1012的激光器的出光方向。该第一发光组件1011的激光器、合光镜片102、第一镜组105和荧光轮103沿该第一发光组件1011的激光器的出光方向依次排布,如该第一发光组件1011的激光器可以直接向合光镜片102的透射区发出激光。在一具体实施中,第一发光组件1011的激光器可以发出一束激光,该一束激光可以射向合光镜片102的各个透射区。或者,第一发光组件1011的激光器也可以发出多束激光,以使每束激光射向一个透射区。
图4是本申请实施例提供的另一种光源组件的结构示意图。如图4所示,该第一发光组件1011和第二发光组件1012均可以为MCL型激光器,第一发光组件1011和第二发光组件1012的激光器的出光面均与荧光轮103的受光面垂直。光源组件10还可以包括多个反射镜片108,该多个反射镜片108可以沿第一发光组件1011的激光器的出光方向排布,该多个反射镜片108用于反射第一发光组件1011的激光器出射的光束以形成多束光。该多个反射镜片108与第一发光组件1011的激光器的出光面的距离可以均不同。如图2所示,该多个反射镜片108可以包括两个反射镜片,该两个反射镜片分别用于反射第一发光组件1011的激光器出射的光束中的不同部分,以形成第一束光S1和第二束光S2。
示例地,每个反射镜片与第一发光组件的激光器的出光面的距离可以包括:该反射镜片靠近该激光器的表面中的任一点与该出光面的距离。该多个反射镜片可以满足:任意两个反射镜片中,一个反射镜片在该激光器的出光面上的至少部分正投影,位于另一个反射镜片在该激光器的出光面上的正投影之外;该一个反射镜片中的点与该激光器的最小间距可以大于另一个反射镜片中的点与该激光器的最大间距。故每个反射镜片靠近该激光器的表面中的任一点与该激光器的距离,均不同于其他反射镜片靠近该激光器的表面中所有点与该激光器的距离。
在一具体实施中,反射镜片的各个表面可以均为反光面,或者反射镜片中也可以仅朝向第一发光组件的表面为反光面。本申请实施例中反射镜片的个数可以为大于或等于1的整数,图4以光源组件10包括两个反射镜片为例进行示意,在一具体实施中,该反射镜片的个数也可以为一个、三个或更多。光源组件10仅包括一个反射镜片时,该反射镜片可以用于调整第一发光组件的激光器发出的激光的传输方向。在光源组件包括多个反射镜片时,该多个反射镜片可以用于对第一发光组件的激光器发出的激光进行分束,且还可以通过调整各个反射镜片的位置调整分束得到的各束激光之间的距离。
示例地,如图5所示,第一发光组件1011的激光器可以仅发出一束激光,该束激光可以射向两个反射镜片108,每个反射镜片108可以分别反射该束激光中射向该反射镜片108的部分激光,进而该两个反射镜片108可以将该束激光分成第一束光S1和第二束光S2。如图5所示,光源组件中两个反射镜片108在x方向(也即激光器的出光方向)上的间距越大,对第一发光组件1011的激光器发出的激光进行分束得到的该两束激光的间距就越大。故可以通过调整各个反射镜片108在第一发光组件1011的激光器的出光方向上的间距,来调整各个反射镜片108射出的各束激光的间距,也即调整射向合光镜片102的各束光的间距。
本申请实施例中,光源组件中反射镜片的个数可以与合光镜片中透射区的个数相同,且光源组件中的各个反射镜片可以与合光镜片中的各个透射区一一对应。每个反射镜片可以将射入的激光反射至对应的透射区。请继续参考图4,两个反射镜片108中,靠近第一发光组件1011的反射镜片与合光镜片102中的第一透射区1021a对应,该反射镜片将射入的激光反射至第一透射区1021a。远离第一发光组件1011的反射镜片与合光镜片102中的第二透射区1021b对应,该反射镜片可以将射入的激光反射至第二透射区1021b。本申请实施例中可以根据合光镜片镜中各个透射区的位置来设计对应的反射镜片的位置,以保证每个反射镜片将射入的激光反射至对应的透射区。
在第一发光组件的激光器的第一种发光方式中,该激光器可以同时向多个反射镜片均发出激光。例如,激光器可以包括多个发光芯片,该多个发光芯片可以同时发光,进而实现第二激光器同时向多个反射镜片均发出激光。此种情况中,第二激光器发出的激光的光束较粗,激光的亮度较高,该激光在通过反射镜片、合光镜片中的透射区、荧光轮和合光镜片中的反射区之后射向会聚透镜时亮度也较高。因此,会聚透镜可以将较高亮度的光用于投影设备的投射,进而可以保证投影设备进行投影得到的图像的亮度较高,保证了投影设备的投影效果较好。
在第一发光组件的激光器的第二种发光方式中,第一发光组件的激光器可以在不同时间向不同反射镜片发出激光。例如,激光器包括多个发光芯片,且各个发光芯片均对应一个反射镜片,每个发光芯片能够向对应的反射镜片发光。在不同时间该激光器中发光的发光芯片不同,进而实现激光器可以在不同时间向不同反射镜片发出激光。此种情况中,由于同一时间仅激光器中的部分发光芯片发光,故发出的激光的光束较细,该激光在通过反射镜片、合光镜片中的透射区、荧光轮和合光镜片中的反射区之后射向会聚透镜时光束也较细。如此可以保证该激光光束较容易全部射入会聚透镜,避免激光的浪费,提高了会聚透镜会聚光的简易性。由于此种情况激光器中的发光芯片无需持续发光,故可以采用脉冲电流为发光芯片供电,而脉冲电流的能量较高,故可以激光发光芯片发出亮度较高的激光。且第一发光组件的激光器中的发光芯片无需持续发光,可以提高激光器中发光芯片的使用寿命。
在一具体实施中,第一发光组件的激光器可以根据荧光轮中荧光区与反射区的切换时序,向不同反射镜片发出激光,使得不同反射镜片反射的激光穿过对应的透射区射向荧光轮的不同区域(如荧光区和反射区)。在一具体实施中,第一发光组件的激光器向各个反射镜片发光的时序也可以与荧光轮中荧光区与反射区的切换时序无关,本申请实施例不做限定。
示例地,请继续参考图2和图4,合光镜片102中第一透射区1021a相对于第二透射区1021b靠近会聚透镜104。该第二透射区1021b可以为透射至荧光轮103中反射区的激光透过的透射区,第一透射区1021a可以为透射至荧光轮103中荧光区的激光透过的透射区。例如,随着荧光轮103的转动,在荧光轮103的反射区位于第一发光组件1011发出的激光的照射区时,第一发光组件1011的激光器可以向更靠近激光器的反射镜片发出激光;该激光可以在反射镜片上反射后穿过第二透射区1021b射向荧光轮103的反射区,进而该荧光轮103的反射区可以将该激光反射至第二反射区1022b。在荧光轮103的荧光区位于发光组件101发出的激光的照射区时,第一发光组件1011的激光器可以向更远离该激光器的反射镜片发出激光;该激光可以在反射镜片上反射后穿过第一透射区1021a射向荧光区;在该激光的激发下荧光区可以向第一反射区1022a出射荧光。由于荧光从荧光轮103到第一反射区1022a的光程较短,故荧光在第一反射区1022a上形成的光斑较小,荧光的光束较细,第一反射区1022a较容易将荧光全部反射至会聚透镜104,提高了会聚透镜104对荧光的会聚效果。
在一具体实施中,本申请实施例中第二发光组件的发光方式可以参考上述第一发光组件的发光方式,本申请实施例不再赘述。在一具体实施中,第二发光组件与第一发光组件可以同时发光,或者第二发光组件与第一发光组件可以交替发光,本申请实施例不做限定。
下面将结合附图对第一发光组件发出的光的传输与第一镜组和合光镜片的关系进行介绍:
第一发光组件1011发出透过合光镜片102中的透射区的激光可以透过第一镜组105中光轴h之外的区域,第一镜组105可以将射入的激光会聚至荧光轮103,如会聚至荧光轮103中经过第一镜组105的光轴的区域。需要说明的是,光线沿第一镜组的光轴射入第一镜组时不会有任何光学特性的变化,若穿过合光镜片中透射区的激光沿第一镜组的光轴穿过第一镜组射向荧光轮,则从荧光轮出射的光也会沿第一镜组的光轴穿过第一镜组再射向该透射区,如此该激光将无法到达会聚透镜。因此,本申请实施例中第一发光组件发出的激光需要透过透射区射向第一镜组中光轴之外的区域,进而射向荧光轮。
本申请实施例中,第一发光组件发出的第一束光和第二束光可以满足以下至少一种:
第一束光和第二束光入射至第一镜组的不同镜面位置;
第一束光和第二束光入射至第一镜组上的镜面位置及在荧光轮上的会聚位置各自的连线与第一镜组的光轴所成的夹角不同;
以及,第一束光和第二束光入射至第一镜组的镜面位置不关于第一镜组的光轴对称。
如此可以避免第一束光与第二束光中任一束光会聚至荧光轮的反射区时,被该反射区反射至另一束光射入的透射区的情况。
示例地,第一镜组中第一束光射向的位置与第一束光在荧光轮上的会聚位置的连线为第一连线,该第一连线与第一镜组的光轴的夹角为第一夹角;第一镜组中第二束光射向的位置与第二束光在荧光轮上的会聚位置的连线为第二连线,该第二连线与第二镜组的光轴的夹角为第二夹角;该第一夹角不同于第二夹角。示例地,请继续参考2和图4,第一束光S1与第一镜组102的光轴h形成的第一夹角为角α,第二束光S2与第一镜组102的光轴h形成的第二夹角为角β,α>β。这样,第一束光与第二束光可以以不同的入射角度入射至第一镜组的镜面,比如,第一镜组的第一片透镜的凸面,但根据反射原理,第一束光和第二束光各自的反射光路将不会重叠。该第一片透镜指第一镜组中靠近合光镜片的透镜。
在一具体实施中,对于合光镜片102中的每个透射区及对应的反射区,该透射区与反射区分别位于第一镜组105的光轴h的两侧;该透射区在荧光轮103上的至少部分正投影与该反射区在荧光轮103上的至少部分正投影关于光轴h对称。本申请实施例中某部件在荧光轮上的正投影可以指该部件在荧光轮的盘面上的正投影。在一具体实施中,在合光镜片102包括多个透射区和多个反射区时,该多个透射区可以位于光轴h的两侧,且不关于光轴h对称,合光镜片102中透射区和反射区可以交替排布。
示例地,如图2和图4所示,第一透射区1021a与对应的反射区1022a位于第一镜组105的光轴h的两侧,第二透射区1021b与对应的反射区1022b位于第一镜组105的光轴h的两侧。第一透射区1021a与第二透射区1021b也位于第一镜组105的光轴h的两侧,且不关于光轴h对称,如此可以保证射向一个透射区的激光不会从另一个透射区射出。在一具体实施中,第一透射区1021a与光轴h的间距可以大于第二透射区1021b与光轴h的间距,进而保证穿过第一透射区1021a的激光在激发荧光区发出的荧光后,该荧光射向的第一反射区1022a相比第二反射区1022b更远离光轴h,保证该荧光到反射区1022a的光程较短,该荧光在反射区1022a形成的光斑较小。
图6是本申请实施例提供的再一种光源组件的结构示意图。如图6所示,该光源组件10还可以包括:第二镜组106,第一发光组件1011发出的第一束光和第二束光入射至合光镜片102之前还经过第二镜组106,第二镜组106用于缩小第一束光和第二束光的光斑。该第二镜组106可以使射出的激光的光束相比射入的激光的光束更细,保证第一发光组件1011发出的激光可以全部通过合光镜片102的透射区射入第一镜组105,避免激光的浪费。
在一具体实施中,该第二镜组106可以为望远镜镜组,该第二镜组106可以包括一个凸透镜1061和一个凹透镜1062。在一具体实施中,第二镜组106的光轴与第一镜组105的光轴可以共线;或者第二镜组106的光轴与第一镜组105的光轴也可以不共线,如第一透射区与第二镜组106的光轴的距离可以等于第二透射区与第二镜组106的光轴的距离。
在一具体实施中,第一束光和第二束光入射至第二镜组106的镜面位置不同。在一具体实施中,第一束光和第二束光入射至第二镜组106的镜面位置可以不关于第二镜组106的光轴对称。
在一具体实施中,本申请实施例中光源组件还可以包括:第三镜片。第一束光和第二束光透射通过第二镜组105且入射合光镜片102之前还可以经过第三镜片,该第三镜片可以为匀光镜片。该第三镜片可以位于第二镜组106与合光镜片102之间。第一发光组件1011的激光器发出的激光通过第二镜组106进行光束收缩后向第三镜片出射,第三镜片可以对由第一发光组件射入的两束不同的激光进行均匀处理化后向合光镜片102中的不同透射区出射。在一具体实施中,第二发光组件1012与合光镜片102之间也可以设置有第三镜片,该第三镜片可以对第二发光组件1012射出的激光进行均匀化处理后向合光镜片102出射。
在一具体实施中,本申请实施例中也可以不在合光镜片中设置该光扩散结构,而是在第二发光组件与合光镜片之间设置第三镜片,在第一发光组件与合光镜片之间也设置第三镜片,以对第二发光组件和第一发光组件射出的激光进行均匀化处理。或者,也可以既设置该光扩散结构,又设置该第三镜片,以进一步提高光线的匀化效果。
本申请实施例中在直接在合光镜片的受光面设置光扩散结构时,光源组件可以无需包括第三镜片,进而光源组件可以包括较少的结构,可以保证光源组件的体积较小。需要说明的是,相关技术中投影设备进行投影显示时通常会产生散斑效应。散斑效应指的是相干光源发出的两束激光在照射粗糙的物体(如投影设备的屏幕)发生散射后,该两束激光就会在空间中产生干涉,最终在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点的效应。散斑效应使得投影图像的显示效果较差,且明暗相间的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感,用户的观看体验较差。而本申请实施例中,第二发光组件与第一发光组件发出的激光可以在合光镜片中的光扩散结构的作用下变得较为均匀,进而将这些激光用于投影产生的干涉较弱,可以减弱投影设备进行投影显示时的散斑效应,避免投影图像变花,提高投影图像的显示效果,避免人眼观看产生的眩晕感。
以下对光线在本申请实施例的光源组件中的传输过程进行介绍。
如图6所示,第二发光组件1012可以向合光镜片102发出第三束光,进而该第三束光可以穿过合光镜片102射入会聚透镜104。随着荧光轮103的转动,在荧光轮103的反射区位于发光组件101发出的激光的照射区时,第一发光组件1011可以向靠近第一发光组件1011的反射镜片108发出激光。该激光可以在该反射镜片上反射得到第二束光,且将该第二束光射向第二镜组106。第二镜组106可以将该激光的光束变细后射向该反射镜片对应的第二透射区1021b。该第二束光可以在合光镜片的受光面的光扩散结构的作用下变得更加均匀后,透过该第二透射区1021b射向第一镜组105,第一镜组105对该第二束光的传输方向进行调整,以将该第二束光射向荧光轮103。由于此时荧光轮103上的反射区位于发光组件101发出的激光的照射区,故该第二束光可以射向荧光轮103的反射区。反射区可以将该第二束光直接反射至合光镜片102的第二反射区1022b,进而该第二束光可以在该第二反射区1022b上再次反射以射入会聚透镜104。
随着荧光轮103的转动,在荧光轮103的荧光区位于发光组件101发出的激光的照射区时,第一发光组件1011可以向远离第一发光组件1011的反射镜片108发出激光。该激光可以在该反射镜片上反射得到第一束光,且将该第一束光射向第二镜组106。第二镜组106可以将该第一束光的光束变细后射向该反射镜片对应的第一透射区1021a。该第一束光可以在合光镜片102的受光面的光扩散结构的作用下变得更加均匀后,透过该第一透射区1021a射向第一镜组105,第一镜组105对该第一束光的传输方向进行调整,以将该第一束光射向荧光轮103。由于此时荧光轮103的荧光区位于发光组件101发出的激光的照射区,故该第一束光可以射向荧光轮103的荧光区。荧光区可以在该第一束光的激发下,向合光镜片102出射荧光,如向合光镜片102的第一反射区1022a出射荧光。进而该荧光可以在射向合光镜片102后,在该合光镜片102上反射以射入会聚透镜104。
需要说明的是,对于第一发光组件中的激光器同时向各个反射镜片发光的情况,可以参考上述第一发光组件的激光器根据荧光轮中荧光区与反射区的切换时序,向不同反射镜片发出激光的介绍,本申请实施例不再赘述。
综上所述,本申请实施例提供的光源组件中,光源组件包括用于发出不同颜色的光的第一发光组件和第二发光组件,且第二发光组件发出的第三束光可以直接通过合光镜片射入光源组件的出光口。合光镜片包括多个透射区和反射区,荧光轮包括荧光区和反射区,第一发光组件发出的第一束光和第二束光作为激发光,可以透过合光镜片中不同的透射区均射向第一镜组,进而通过第一镜组会聚后射向荧光轮。随荧光轮旋转,当该两束光射向荧光轮的反射区时,该两束光被荧光轮的反射区反射,并再次通过第一镜组后出射至合光镜片的不同反射区,进而被该不同反射区反射至光源组件的出光口方向。当该两束光射向荧光区时,该两束光激发荧光区产生荧光,荧光被荧光轮反射后也向合光镜片的不同反射区出射,进而该不同反射区将荧光反射至出光口方向。如此一来,光源组件无需通过激光激发第三束光,随着荧光轮的转动时序,光源组件可实现第一发光组件发出的两束光与荧光区受激发产生的荧光均通过荧光轮的反射后被同一合光镜片合光,均被该合光镜片反射向光源组件的出光口方向,第二发光组件发出的光也透射通过该合光镜片射向光源组件的出光口方向,从而以紧凑的光路架构,较少的光学镜片就能够实现激发光束和受激光束的合光,该光源组件的体积较小。
本申请实施例还提供了一种投影设备,该投影设备可以包括:光源组件,以及光机和镜头,光机位于光源组件的出光侧,镜头位于光机的出光侧;光源组件用于向光机发出光线,光机用于将光源组件发出的光线汇聚至镜头,镜头用于将光机汇聚后的光线进行投射。该光源组件可以为上述任一光源组件。
本申请实施例提供的投影设备由于应用上述光源组件,故在光源组件更加小型化的基础上,也利于实现激光投影设备光学引擎结构的小型化,并且还可以为投影设备设备内的其他结构的排布带来便利,比如该其他结构可以包括散热结构或电路板。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请中术语“A和B的至少一种”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和B的至少一种,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。术语“A、B和C的至少一种”表示可以存在七种关系,可以表示:单独存在A,单独存在B,单独存在C,同时存在A和B,同时存在A和C,同时存在C和B,同时存在A、B和C这七种情况。在本申请实施例中,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种光源组件,其特征在于,包括:
第一发光组件,用于发出第一束光和第二束光;
第二发光组件,用于发出第三束光,所述第三束光的颜色不同于所述第一束光和所述第二束光;
荧光轮,设置有荧光区和反射区,且所述荧光轮不设置有透光区;
第一镜组,设置于所述第一束光和所述第二束光入射所述荧光轮的光路径中;
合光镜片,所述第三束光透射通过所述合光镜片射向出光口,所述第一束光和第二束光分别透射通过所述合光镜片的不同透射区,
以及,所述第一束光和第二束光均通过所述第一镜组会聚后入射至所述荧光轮,
随所述荧光轮旋转,当所述荧光区接收所述第一束光和第二束光的照射时,所述荧光区受激发产生的荧光被所述荧光轮反射,并透射通过所述第一镜组;
所述合光镜片还包括多个反射区,经所述第一镜组透射的所述荧光分别入射至所述合光镜片的不同反射区,所述合光镜片的不同反射区将所述荧光朝向出光口方向反射,
当所述荧光轮的反射区接收所述第一束光和第二束光的照射时,所述第一束光和第二束光被所述荧光轮的反射区反射并再次透射通过所述第一镜组后,入射至所述合光镜片的不同反射区,所述合光镜片不同的反射区将所述第一束光和第二束光朝向出光口方向反射;
其中,所述合光镜片的透射区或反射区间隔设置,所述合光镜片的受光面具有光扩散结构;
所述第一束光和所述第二束光满足以下至少一种:
所述第一束光和所述第二束光入射至所述第一镜组的不同镜面位置;
所述第一束光和所述第二束光入射至所述第一镜组上的镜面位置及在所述荧光轮上的会聚位置各自的连线与所述第一镜组的光轴所成的夹角不同;
以及,所述第一束光和所述第二束光入射至所述第一镜组的镜面位置不关于所述第一镜组的光轴对称;
所述光源组件还包括会聚透镜,所述会聚透镜设置在所述光源组件的出光口处,所述第二发光组件、所述合光镜片与所述会聚透镜沿第二方向排布,所述第二方向为所述第二发光组件的出光方向;
所述第一发光组件发出的激光、所述第二发光组件发出的激光以及所述荧光区发出的荧光的颜色均不同;
所述合光镜片还包括第一透射区和第二透射区,所述第一透射区位于所述合光镜片远离所述荧光轮的一端,第一反射区位于所述合光镜片靠近所述荧光轮的一端,所述第二透射区和第二反射区位于所述第一反射区和所述第一透射区之间;所述第一透射区和所述第二透射区透过所述第一发光组件和所述第二发光组件发出的光并反射所述荧光轮的荧光区发出的荧光。
2.根据权利要求1所述的光源组件,其特征在于,所述光扩散结构包括多个平行的条状凸起或颗粒状凸凹结构。
3.根据权利要求1所述的光源组件,其特征在于,所述合光镜片的所述第一透射区远离所述第一镜组设置,所述第一反射区靠近所述第一镜组设置。
4.根据权利要求1或2所述的光源组件,其特征在于,所述合光镜片远离所述第一镜组的一侧设置有增透膜;或者,所述合光镜片远离所述第一镜组的一侧的透射区区域设置有增透膜;
和/或,所述合光镜片靠近所述第一镜组一侧,至少在透射区的表面设置有二向色膜,所述二向色膜用于透蓝光和红光,反射黄光和绿光中至少一种光。
5.根据权利要求1或2所述的光源组件,其特征在于,所述合光镜片的反射区具有镀膜,所述镀膜为针对绿光波段和蓝光波段中至少一种波段的反射膜。
6.根据权利要求1或2所述的光源组件,其特征在于,所述第一束光和所述第二束光入射至所述合光镜片之前还经过第二镜组,所述第二镜组用于缩小所述第一束光和第二束光的光斑。
7.根据权利要求6所述的光源组件,其特征在于,所述第一束光和所述第二束光透射通过所述第二镜组且入射所述合光镜片之前还经过第三镜片,所述第三镜片为匀光镜片。
8.根据权利要求6所述光源组件,其特征在于,所述第一束光和所述第二束光入射至所述第二镜组的镜面位置不同,和/或,所述第一束光和所述第二束光入射至所述第二镜组的镜面位置不关于所述第二镜组的光轴对称。
9.根据权利要求1或6所述的光源组件,其特征在于,所述第一束光和所述第二束光来源于同一个第一发光组件,或者,所述第一束光和所述第二束光来源于不同的第一发光组件。
10.根据权利要求1或6所述的光源组件,其特征在于,所述第一发光组件为MCL型激光器,所述第一束光和所述第二束光分别由所述第一发光组件的激光器不同的发光区域射出。
11.根据权利要求9所述的光源组件,其特征在于,所述第一发光组件和所述第二发光组件均为MCL型激光器,所述第一发光组件的所述激光器的出光面与所述荧光轮的受光面平行,所述第二发光组件的所述激光器的出光面与所述荧光轮的受光面垂直。
12.根据权利要求9所述的光源组件,其特征在于,所述第一发光组件为MCL型激光器,所述激光器的出光面与所述荧光轮的受光面垂直,沿所述第一发光组件的激光器的出光方向,设置有两个反射镜片,所述两个反射镜片分别用于反射所述激光器出射的光束以形成所述第一束光和所述第二束光。
13.根据权利要求12所述的光源组件,其特征在于,所述两个反射镜片距离所述激光器出光面的距离不同。
14.一种投影设备,其特征在于,所述投影设备包括:权利要求1至13任一所述的光源组件,以及光机和镜头;
所述光源组件用于向所述光机发出光线,所述光机用于将所述光源组件发出的光线汇聚至所述镜头,所述镜头用于将所述光机汇聚后的光线进行投射。
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