CN117850141A - 一种波长转换装置、光源系统和投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种波长转换装置、光源系统和投影设备。波长转换装置包括驱动装置、基板、波长转换元件和扩散元件，其中：驱动装置传动连接基板，驱动装置配置为带动基板绕其轴心转动；扩散元件设置在基板上，且扩散元件呈圆环形；波长转换元件呈圆环形设置在基板上，波长转换元件设置在扩散元件内侧，或者，波长转换元件设置在扩散元件外侧，扩散元件的圆心、基板的圆心以及波长转换元件的圆心相对应，波长转换装置通过波长转换元件对激发光进行波长转换得到受激光，同时通过扩散元件对补色光进行扩散，减少了合光时光的能量损失，提高了光的利用效率，并且简化了光路，结构简单。

Description

一种波长转换装置、光源系统和投影设备

技术领域

本申请涉及光学技术领域，具体涉及一种波长转换装置、光源系统和投影设备。

背景技术

随着光学投影技术的不断发展，投影设备越来越成为人们工作、学习、生活中不可或缺的重要工具。激光光源具有亮度高、寿命长、宽色域等特点，正在被越来越多的应用到投影显示产品中，逐渐成为投影设备采用的主流光源。

现有的激光投影设备中，基于红、绿、蓝三色激光光源的光源系统由于色域宽度和色准表现好，同时电光转化效率高而应用广泛。但是，三色激光光源系统中，激发光、三色激光、受激光，三种光在二向色镜上合光，因波长、偏振特性等存在相同，在合光时，会出现光源损失，同时光源质量受合光过程中使用的二向色镜的结构、镀膜一致性制约较大。

发明内容

本申请提供一种波长转换装置，包括驱动装置、基板、波长转换元件和扩散元件，其中：所述驱动装置传动连接所述基板，所述驱动装置配置为带动所述基板绕其轴心转动；所述扩散元件设置在所述基板上，且所述扩散元件呈圆环形，入射到所述波长转换装置上的光斑的第一部分区域穿过所述扩散元件；所述波长转换元件呈圆环形设置在所述基板上，所述波长转换元件设置在所述扩散元件内侧，或者，所述波长转换元件设置在所述扩散元件外侧，所述扩散元件的圆心、所述基板的圆心以及所述波长转换元件的圆心相对应，入射到所述波长转换装置上的光斑的第二部分区域用作所述波长转换元件的激发光，所述波长转换元件用于对激发光进行波长转换，得到受激光。

示例性地，所述基板上对应所述波长转换元件的区域设置有基板滤光区，所述基板滤光区用于反射所述受激光并透射至少部分所述激发光。

示例性地，所述波长转换元件包括沿周向排布的至少两个波长转换区，至少两个波长转换区用于将所述激发光转换为不同颜色的受激光；和/或所述波长转换元件还包括漫散射区，所述漫散射区用于将入射到其上的激发光整形为漫散射光。

示例性地，所述基板和所述波长转换元件之间存在空气间隙；或者所述基板和所述波长转换元件之间存在间隔层，所述间隔层的折射率小于所述波长转换元件的折射率和或所述间隔层的折射率小于所述基板的折射率。

示例性地，还包括压片元件，所述压片元件覆盖所述波长转换元件并将所述波长转换元件固定在所述基板上。

示例性地，所述压片元件和所述波长转换元件之间存在空气间隙；或者所述压片元件和所述波长转换元件之间存在间隔层，所述压片元件通过粘接剂粘贴于所述基板，所述间隔层的折射率小于所述粘接剂或所述压片元件的折射率。

示例性地，所述波长转换元件包括沿周向排布的至少两个波长转换区，至少两个波长转换区用于将所述激发光转换为不同颜色的受激光，所述压片元件上对应于每个所述波长转换区分别为滤光区，每个所述滤光区用于对各自对应的波长转换区出射的受激光进行滤光，以分别得到目标光。

示例性地，还包括散热部件，所述散热部件设置在所述基板的中心区域，所述扩散元件和所述波长转换元件设置在所述散热部件的外侧。

根据本申请另一方面还提供一种光源系统，包括：激发光源、第一补色光源、合光元件、透镜组和上文所述的波长转换装置，其中：所述激发光源，用于发射激发光至所述波长转换装置的波长转换元件；所述第一补色光源，用于发射第一补色光至所述扩散元件；所述透镜组，位于所述激发光和所述第一补色光的光路上，用于将入射的激发光和所述第一补色光汇聚后出射至所述波长转换装置，其中，至少部分所述激发光入射至所述波长转换元件，至少部分所述第一补色光入射至所述扩散元件；所述波长转换元件用于对所述激发光进行波长转换，得到受激光；所述扩散元件用于对所述第一补色光进行扩散，其中，所述受激光和经所述扩散元件扩散后出射的第一补色光用于合光。

示例性地，还包括第二补色光源和合光元件，所述第二补色光源用于出射第二补色光，所述合光元件还用于将所述受激光、经所述扩散元件扩散后出射的所述第一补色光和所述第二补色光合束后出射。

示例性地，所述激发光源用于发射蓝光波段的激发光，所述第一补色光包括至少一种与所述激发光的波长不同的光。

示例性地，所述受激光对应的受激光光斑和经所述扩散元件扩散后出射的第一补色光对应的补色光斑组成至少部分成像光斑，所述受激光光斑和所述补色光斑并排排列。

示例性地，还包括光整形元件，所述激发光和所述第一补色光经所述光整形元件整形后出射至所述波长转换装置。

根据本申请另一方面还提供一种投影设备，其特征在于，所述投影设备前述的光源系统。

根据本申请实施例的波长转换装置通过波长转换元件对激发光进行波长转换得到受激光，同时通过扩散元件对补色光进行扩散，减少了合光时光的能量损失，提高了光的利用效率，并且简化了光路，结构更加简单。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出了根据本申请实施例的波长转换装置的结构示意图；

图2示出了根据本申请实施例的波长转换元件的结构示意图；

图3示出了根据本申请实施例的形成光斑的示意图；

图4示出了根据本申请另一个实施例的波长转换元件的结构示意图；

图5示出了根据本申请另一个实施例的形成光斑的示意图；

图6示出了根据本申请实施例的压片元件的结构示意图；

图7示出了根据本申请实施例的光源系统的结构示意图；

图8示出了根据本申请另一个实施例的光源系统的结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

本申请提供一种波长转换装置100，如图1所示，包括驱动装置104、基板101、波长转换元件102和扩散元件103，其中：驱动装置104传动连接基板101，驱动装置104配置为带动基板101绕其轴心转动；扩散元件103设置在基板101上，且扩散元件103呈圆环形，入射到波长转换装置100上的光斑的第一部分区域穿过扩散元件103；波长转换元件102呈圆环形设置在基板101上，波长转换元件102设置在扩散元件103内侧，扩散元件103的圆心、基板101的圆心以及波长转换元件102的圆心相对应，入射到波长转换装置上的光斑的第二部分区域用作波长转换元件的激发光，波长转换元件用于对激发光进行波长转换，得到受激光。如图1中所示，激发光和补色光经过整形后沿方向D1射入波长转换装置100的基板101。示例性地，基板101上对应波长转换元件102的区域设置有基板滤光区106，基板滤光区106用于反射受激光并透射至少部分激发光。在一个示例中，基板101上的基板滤光区106为蓝宝石荧光粉区域，并且镀有透蓝反红绿膜。在一个示例中，基板滤光区106透射小角度激发光，反射受激光和大角度激发光。在一个示例中，基板101上对应扩散元件103的区域全透射可见光。扩散元件103能够将能量集中的光均匀化成能量相对更加分散的光。

示例性地，波长转换元件包括沿周向排布的至少两个波长转换区，至少两个波长转换区用于将激发光转换为不同颜色的受激光；和/或波长转换元件还包括漫散射区，漫散射区用于将入射到其上的激发光整形为漫散射光。如图2所示，在一个示例中，波长转换元件102包括第一波长转换区1021、第二波长转换区1022和漫散射区1023，其中第一波长转换区1021用于将激发光转换为红色的受激光，第二波长转换区1022用于将激发光转换为绿色的受激光，漫散射区1023用于将激发光整形为漫散射光。在一个示例中，第一波长转换区1021采用红光荧光粉，例如稀土掺杂的氮(氧)化物材料和锰离子掺杂的氟化物等被可蓝光激发的红光荧光粉；第二波长转换区1022采用绿色荧光粉，例如β-SiAlON∶Eu2+和铈掺杂的AlON荧光粉等可被蓝光激发的绿色荧光粉；漫散射区1023采用漫散射材料和蓝色波长转换材料组合，例如漫散射涂层和蓝色荧光粉组合，从而使入射的蓝色激发光被整形为蓝色的漫散射光。

在一个示例中，当蓝色激发光入射到第一波长转换区1021，激发第一波长转换区1021上的红色荧光粉转换为红色的受激光；当蓝色激发光入射到第二波长转换区1022上的绿色荧光粉转换为绿色的受激光；当蓝色激发光入射到漫散射区的漫散射涂层和蓝色荧光粉被整形为蓝色的漫散射光。

在一个示例中，如图3所示，当激发光入射至波长转换装置100，在波长转换装置100上的波长转换元件102处形成激发光光斑301，当补色光入射至波长转换装置100，在波长转换装置100上的扩散元件103处形成补色光光斑302。在一个示例中，激发光为蓝色激光，激发光光斑301为蓝色光斑，补色光为红色激光，补色光光斑302为红色光斑，激发光光斑301和补色光光斑302之间不重叠或少量重叠。

在一个示例中，驱动装置传动连接基板101，以使第一波长转换区1021、第二波长转换区1022和漫散射区1023交替曝光于入射光束中。在一个示例中，驱动装置为电机，在电机驱动下，红色光转换材料、绿色光转换材料和漫反射结构呈高速时序的曝光于激发光光斑上，从而可生成红色受激光、绿色受激光和漫散射光斑。

在一个示例中，扩散元件103用于对补色光进行扩散，当补色光入射到波长转换装置100时，如图1中所示，补色光通过基板101上未设置有基板滤光区106的区域，再入射至扩散元件103形成补色光光斑。

在一个示例中，如图4所示，波长转换装置400，包括驱动装置404、基板401、波长转换元件403和扩散元件402，其中：驱动装置404传动连接基板401，驱动装置404配置为带动基板401绕其轴心转动；扩散元件402设置在基板401上，且扩散元件402呈圆环形，扩散元件402用于对补色光进行扩散；波长转换元件403设置在基板401上，波长转换元件403设置在扩散元件402外侧，扩散元件402的圆心、基板401的圆心以及波长转换元件403的圆心相对应，波长转换元件403用于对激发光进行波长转换，得到受激光。当激发光和补色光入射到波长转换装置400时，如图5所示，在波长转换装置400上的波长转换元件403处形成激发光光斑501，当补色光入射至波长转换装置400，在波长转换装置400上的扩散元件402处形成补色光光斑502，激发光光斑301和补色光光斑302之间不重叠或少量重叠。

示例性地，如图1所示基板101和波长转换元件102之间存在空气间隙；或者基板101和波长转换元件102之间存在间隔层105，间隔层105的折射率小于波长转换元件102的折射率和/或间隔层105的折射率小于基板101的折射率。

在一个示例中，基板101和波长转换元件102之间存在空气间隙，存在反射光(例如自波长转换元件102产生的受激光)从波长转换元件102入射至空气间隙，由于波长转换元件102的折射率大于空气的折射率，入射角不小于全反射临界角的反射光将在波长转换元件102和空气间隙的界面上发生全反射，再从波长转换元件102和空气间隙的界面沿D1方向或与D1方向夹角小于90°的方向入射至波长转换元件102，从而减小了波长转换装置100中由于光的反射引起的能量损失，提高了波长转换装置的光的能量利用率。并且，由于激发光是从折射率低的空气间隙进入波长转换元件102，则可以避免出现全反射现象，从而能够增加激发光的能量利用率。

在一个示例中，基板101和波长转换元件102之间存在间隔层105，间隔层105的折射率小于波长转换元件102的折射率，存在反射光从波长转换元件102入射至间隔层105，由于波长转换元件102的折射率大于间隔层105的折射率，入射角不小于全反射临界角的反射光将在波长转换元件102和间隔层105的界面上发生全反射，再从波长转换元件102和间隔层105的界面沿D1方向或与D1方向夹角小于90°的方向入射至波长转换元件102，从而减小了波长转换装置100中由于光的反射引起的能量损失，提高了波长转换装置的光的能量利用率。并且，由于激发光是从折射率低的空气间隙进入波长转换元件102，则可以避免出现全反射现象，从而能够增加激发光的能量利用率。

其中，波长转换元件可以是利用硬质基底(例如透过玻璃或者陶瓷等)涂覆荧光粉而形成的各个波长转换区，则波长转换元件可以通过例如粘接剂或者其他适合的机械结构固定于基板101上，例如，可以在波长转换元件102的边缘区域涂覆粘接剂而在中心区域设置间隔层或者空气间隙，其中，间隔层的折射率低于粘接剂的折射率或者低于波长转换元件的折射率。

示例性地，波长转换元件102还包括压片元件107，压片元件107覆盖波长转换元件102并将波长转换元件102固定在基板101上。在一个示例中，压片元件107为增透滤光片(Anti-Reflection Glass)，例如镀有增透膜的玻璃，使得压片元件107在固定波长转换元件102的同时不影响光路。

示例性地，压片元件107和波长转换元件102之间存在空气间隙；或者压片元件107和波长转换元件102之间存在间隔层，压片元件107通过粘接剂粘贴于基板，间隔层的折射率小于粘接剂或所述压片元件的折射率。压片元件107可以通过例如粘接剂或者其他适合的机械结构固定于基板101上，例如，可以压片元件107的边缘区域涂覆粘接剂而在和波长转换元件对应的区域设置间隔层或者空气间隙，其中，间隔层的折射率低于粘接剂的折射率或者低于压片元件107的折射率。

在一个示例中，如图1所示，压片元件107和波长转换元件102之间存在空气间隙108，自波长转换元件102出射的光自折射率较低的空气间隙108进入压片元件107，从而避免全反射的发生，，从而减小了波长转换装置100中由于光的反射引起的能量损失，提高了波长转换装置的光的能量利用率。

在一个示例中，压片元件107和波长转换元件102之间存在间隔层，压片元件107通过粘接剂粘贴于基板101，间隔层的折射率小于粘接剂或压片元件107的折射率，存在反射光从压片元件107入射至间隔层，由于压片元件107的折射率大于间隔层的折射率，入射角不小于全反射临界角的反射光将在压片元件107和间隔层的界面上发生全反射，再从压片元件107和间隔层的界面沿D1方向或与D1方向夹角小于90°的方向入射至压片元件107，从而减小了波长转换装置100中由于光的反射引起的能量损失，提高了波长转换装置的光的能量利用率。并且，由于间隔层的折射率小于粘接剂的折射率，可减小沿与D1相反方向的反射光，从而减少光(例如受激光)的能量损失。

在本申请一个实施例中，间隔层可以是由多个颗粒组成，颗粒的折射率小于或等于波长转换元件或压片元件或者粘接剂的折射率，颗粒的形状可以为球形和/或类球形，颗粒的D50粒径小于预设长度；其中，D50指这些颗粒的累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径；该预设长度可以设置为不大于1μm。

示例性地，波长转换元件包括沿周向排布的至少两个波长转换区，至少两个波长转换区用于将激发光转换为不同颜色的受激光，压片元件107上对应于每个波长转换区分别为滤光区，每个滤光区用于对各自对应的波长转换区出射的受激光进行滤光，以分别得到目标光。如图6所示，在一个示例中，压片元件107上对应于波长转换元件102的第一波长转换区1021的区域设置有第一滤光区1071，压片元件107上对应于波长转换元件102的第二波长转换区1022的区域设置有第二滤光区1072，压片元件107上对应于波长转换元件102的漫散射区1023的区域设置有第三滤光区1073。在一个示例中，第一波长转换区1021用于将激发光转换为红色的受激光，所以第一滤光区1071为红光滤光区，例如第一滤光区1071中镀膜的厚度等于红光在增透膜中波长的四分之一；第二波长转换区1022用于将激发光转换为绿色的受激光，所以第二滤光区1072为绿光滤光区，例如第二滤光区1072中镀膜的厚度等于绿光在增透膜中波长的四分之一；漫散射区1023用于将激发光整形为蓝色的漫散射光，所以第三滤光区1073为蓝光滤光区，例如第三滤光区1073中镀膜的厚度等于蓝光在增透膜中波长的四分之一。在一个示例中，压片元件107由对应于波长转换元件102中的多个波长转换区的多个滤光区组成的多个扇形压片组成。

示例性地，本申请的波长转换装置还包括散热部件，散热部件设置在基板的中心区域，扩散元件和波长转换元件设置在散热部件的外侧。在一个示例中，散热部件为金属散热片，在波长转换装置的工作过程中由于吸收光的能量温度上升，金属散热片向周围空气散发热量从而保证波长转换装置温度稳定，提高波长转换装置的使用寿命。

根据本申请另一方面，还提供一种光源系统，如图7所示，光源系统700包括：激发光源701、第一补色光源702、透镜组706和上文的波长转换装置705，其中：激发光源701，用于发射激发光至波长转换装置705的波长转换元件；第一补色光源702，用于发射第一补色光至扩散元件；透镜组706，位于激发光和第一补色光的光路上，用于将入射的激发光和第一补色光汇聚后出射至波长转换装置705，其中，至少部分激发光入射至波长转换元件，至少部分第一补色光入射至扩散元件；波长转换元件用于对激发光进行波长转换，得到受激光；扩散元件用于对第一补色光进行扩散，其中，受激光和经扩散元件扩散后出射的第一补色光用于合光。

可选地，激发光源701可以为激光光源，用于发射激光光束作为激发光，第一补色光源702可以为激光光源用于发射激光光束作为第一补色光。激发光源701发射的光束可以为蓝色光、红色光、紫色光或者紫外光等，但并不以上述为限。

示例性地，激发光源用于发射蓝光波段的激发光，第一补色光包括至少一种与激发光的波长不同的光。

在一个示例中，第一补色光源702可发射至少一种光束，其中包括至少一种与激发光源701发射的光束颜色不同的光束。在一个示例中，激发光可以为蓝光，例如波长位于440-470nm之间的蓝光。可选地，该蓝光还可以作为合成白光中的三基色中的一种基色光。在一个示例中，激发光源701发射蓝色激光为激发光，第一补色光源发射红色激光为第一补色光。

如图7所示，激发光源701发出激发光，第一补色光源702发出第一补色光，激发光和第一补色光经过透镜组706汇聚后出射至波长转换装置705，其中，至少部分激发光入射至波长转换元件，至少部分第一补色光入射至扩散元件；波长转换元件用于对激发光进行波长转换，得到受激光；扩散元件用于对第一补色光进行扩散，然后受激光和第一补色光入射至透镜组，透镜组706对波长转换装置705出射的光束进行准直后出射。具体地，透镜组可为双凸透镜、平凸透镜或凹凸透镜。

示例性地，受激光对应的受激光光斑和经扩散元件扩散后出射的第一补色光对应的补色光斑组成至少部分成像光斑，受激光光斑和补色光斑并排排列。在一个示例中，受激光光斑和补色光斑之间不重叠或少量重叠。

在一些实施例中，光源系统还包括光整形元件704，激发光和第一补色光经光整形元件704整形后出射至波长转换装置，例如光整形元件704设置在透镜组706和波长转换装置705之间，经光整形元件704整形后出射的激发光和第一补色光经透镜组706汇聚后入射至波长转换装置705，其中，光整形元件704的数量可以为多个，激发光和第一补色光分别对应一个光整形元件704，或者，也可以是一体成型的元件，激发光和第一补色光共用一个光整形元件704。光整形元件704可以是复眼透镜或类似复眼透镜，用于将激发光和或补色光整形成正方形或长方形。

示例性地，如图8所示，光源系统还包括第二补色光源801和合光元件703，第二补色光源801用于出射第二补色光，合光元件703还用于将受激光、经扩散元件扩散后出射的第一补色光和第二补色光合束后出射。可选的，第二补色光源801可以为LED光源，用于发射第二补色光。在一个示例中，第二补色光源801发射的光束中包括至少一种与激发光源701和第一补色光源702发射的光束颜色不同的光，第二补色光源801发射的光束可以为蓝色光、红色光、紫色光或者紫外光等，但并不以上述为限。第二补色光源801发射的第二补色光在合光元件703处与激发光和第一补色光经过透射或者反射后进行光束合束。在一个示例中，合光元件703用于使入射至所述合光元件703的光束经所述合光元件703透射或者反射后进行光束合束。可以理解，这里入射光束包括激发光源701、第一补色光源702发出的光束，还包括经过波长转换装置705进行波长转换和/或光束整形并准直后得到的光束。具体地，合光元件703可以是偏振分光镜，该偏振分光镜可以是棱镜，也可以是平面镜，平面镜的至少部分区域设置有光学膜层，但不限于此。

如图8所示，激发光经由激发光源701发出后，入射至合光元件703，合光元件703将激发光引导至透镜组706，透镜组706将从激发光源701出射来的激发光和第一补色光源702发出的第一补色光进行整形汇聚入射至波长转换装置705上，其中，至少部分激发光入射至波长转换元件，至少部分第一补色光入射至扩散元件；波长转换元件用于对激发光进行波长转换，得到受激光；扩散元件用于对第一补色光进行扩散，然后受激光和第一补色光入射至另一透镜组，另一透镜组对所述波长转换装置705出射的光束进行准直后出射至合光元件703，合光元件703将另一透镜组出射的光束和第二补色光源发出的第二补色光进行合光然后出射，再一组透镜组对合光元件703出射的光束进行汇聚后出射。具体地，透镜组可为双凸透镜、平凸透镜或凹凸透镜。示例性地，受激光对应的受激光光斑和经扩散元件扩散后出射的第一补色光对应的补色光斑组成至少部分成像光斑，受激光光斑和补色光斑并排排列。在一个示例中，受激光光斑和补色光斑之间不重叠或少量重叠。

在一些实施例中，光源系统还包括光整形元件704，激发光和第一补色光经光整形元件704整形后出射至波长转换装置，例如光整形元件704设置在透镜组706和波长转换装置705之间，经光整形元件704整形后出射的激发光和第一补色光经透镜组706汇聚后入射至波长转换装置705，其中，光整形元件704的数量可以为多个，激发光和第一补色光分别对应一个光整形元件704，或者，也可以是一体成型的元件，激发光和第一补色光共用一个光整形元件704。光整形元件704可以是复眼透镜或类似复眼透镜，用于将激发光和或补色光整形成正方形或长方形。

根据本申请另一方面，还提供一种投影设备，所述投影设备包括如上文所述的光源系统。

根据本申请实施例的波长转换装置通过波长转换元件对激发光进行波长转换得到受激光，同时通过扩散元件对补色光进行扩散，减少了合光时光的能量损失，提高了光的利用效率，并且简化了光路，结构更加简单。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干车载系统的单元权利要求中，这些车载系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上，仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种波长转换装置，其特征在于，包括驱动装置、基板、波长转换元件和扩散元件，其中：

所述驱动装置传动连接所述基板，所述驱动装置配置为带动所述基板绕其轴心转动；

所述扩散元件设置在所述基板上，且所述扩散元件呈圆环形，入射到所述波长转换装置上的光斑的第一部分区域穿过所述扩散元件；

所述波长转换元件呈圆环形设置在所述基板上，所述波长转换元件设置在所述扩散元件内侧，或者，所述波长转换元件设置在所述扩散元件外侧，所述扩散元件的圆心、所述基板的圆心以及所述波长转换元件的圆心相对应，入射到所述波长转换装置上的光斑的第二部分区域用作所述波长转换元件的激发光，所述波长转换元件用于对激发光进行波长转换，得到受激光。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基板上对应所述波长转换元件的区域设置有基板滤光区，所述基板滤光区用于反射所述受激光并透射至少部分所述激发光。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述波长转换元件包括沿周向排布的至少两个波长转换区，至少两个波长转换区用于将所述激发光转换为不同颜色的受激光；和/或

所述波长转换元件还包括漫散射区，所述漫散射区用于将入射到其上的激发光整形为漫散射光。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基板和所述波长转换元件之间存在空气间隙；或者

所述基板和所述波长转换元件之间存在间隔层，所述间隔层的折射率小于所述波长转换元件的折射率和或所述间隔层的折射率小于所述基板的折射率。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括压片元件，所述压片元件覆盖所述波长转换元件并将所述波长转换元件固定在所述基板上。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述压片元件和所述波长转换元件之间存在空气间隙；或者

所述压片元件和所述波长转换元件之间存在间隔层，所述压片元件通过粘接剂粘贴于所述基板，所述间隔层的折射率小于所述粘接剂或所述压片元件的折射率。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述波长转换元件包括沿周向排布的至少两个波长转换区，至少两个波长转换区用于将所述激发光转换为不同颜色的受激光，所述压片元件上对应于每个所述波长转换区分别为滤光区，每个所述滤光区用于对各自对应的波长转换区出射的受激光进行滤光，以分别得到目标光。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括散热部件，所述散热部件设置在所述基板的中心区域，所述扩散元件和所述波长转换元件设置在所述散热部件的外侧。

9.一种光源系统，其特征在于，包括：激发光源、第一补色光源、合光元件、透镜组和如权利要求1-8中任一项所述的波长转换装置，其中：

所述激发光源，用于发射激发光至所述波长转换装置的波长转换元件；

所述第一补色光源，用于发射第一补色光至所述扩散元件；

所述透镜组，位于所述激发光和所述第一补色光的光路上，用于将入射的激发光和所述第一补色光汇聚后出射至所述波长转换装置，其中，至少部分所述激发光入射至所述波长转换元件，至少部分所述第一补色光入射至所述扩散元件；

所述波长转换元件用于对所述激发光进行波长转换，得到受激光；

所述扩散元件用于对所述第一补色光进行扩散，其中，所述受激光和经所述扩散元件扩散后出射的第一补色光用于合光。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括第二补色光源和合光元件，所述第二补色光源用于出射第二补色光，所述合光元件还用于将所述受激光、经所述扩散元件扩散后出射的所述第一补色光和所述第二补色光合束后出射。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述激发光源用于发射蓝光波段的激发光，所述第一补色光包括至少一种与所述激发光的波长不同的光。

12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述受激光对应的受激光光斑和经所述扩散元件扩散后出射的第一补色光对应的补色光斑组成至少部分成像光斑，所述受激光光斑和所述补色光斑并排排列。

13.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括光整形元件，所述激发光和所述第一补色光经所述光整形元件整形后出射至所述波长转换装置。

14.一种投影设备，其特征在于，所述投影设备包括如权利要求9至13中任一项所述的光源系统。