一种荧光轮及双色激光光源制造技术

本发明专利技术公开了一种荧光轮，包括荧光区和透射区；透射区用于分别透射第一激光和第二激光，通过在荧光轮表面设置有扩散层，扩散层至少与透射区对应设置，用于分别对第一激光和第二激光到达透射区之前进行扩散，从而能够在对激光透射的同时还起到消散斑的作用，省去了单独的消散斑部件。本发明专利技术还提供了一种应用上述荧光轮的双色激光光源，能够对双色激光进行消散斑，减少了光学部件的使用，降低了双色激光光源的光学架构复杂度，进而利于激光投影设备的小型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光照明显示领域，尤其涉及一种荧光轮及双色激光光源。
技术介绍
激光是一种高亮度，方向性强，发出单色相干光束的光源，由于激光的诸多优点，近年来被逐渐作为光源应用于投影显示
但纯激光光源的散斑问题严重且成本高，目前以荧光和激光混合的激光光源应用较为广泛。其中，荧光是通过波长转换装置上涂覆荧光粉，以激光激发荧光粉的方式来产生的。比如，用蓝色激光激发绿色和红色荧光粉来产生三基色光，其中绿色荧光粉和红色荧光轮是涂覆在旋转的波长转换装置上，通常为荧光轮结构，通过旋转按照时序依次输出三基色光。或者红蓝双色激光光源，激发荧光轮上的绿色荧光粉产生绿色荧光形成三基色光。目前荧光轮可以分为透射型和反射型两种。在透射型荧光轮中，涂覆荧光粉部位的基板为透明材质，激发产生的荧光可以360度全方位发散，其中向外发散的部分光束可以通过镀在外层的反射膜反射回来，并穿过荧光轮透明基板形成透射，与激光激励光入射方向一致的方向射出，如图1所示的荧光粉轮外圆周剖面示意图，3b为荧光粉层，通常使用胶体混合荧光粉形成，通过前后两侧的两层玻璃3a夹持固定，前侧玻璃与荧光粉层相接触的内表面镀膜3c，用于透射激光并反射荧光，后侧玻璃用于透射经反射回来的荧光以及直接入射至玻璃表面的荧光。在反射型荧光轮中，如图2所示，荧光粉通常设置在铝基板的外圆周，激光激发荧光后，一部分荧光被铝基板镜面反射以及一部分荧光可以直接以与激光入射方向相反的方向反射射出，透射后的激光由于与荧光方向相反，需要经过光轴转换的回路设计，最终与荧光进行合光。在上述两种荧光轮类型中，均设置有激光透射区，根据荧光轮的旋转时序依次输出激光和荧光，经过透射输出后的激光还需要经过消散斑光路进行消散斑才能作为光源使用。以及伴随着红蓝双色激光的应用，红色激光器代替了红色荧光，提高了激光光源的整体亮度，但激光器种类的增加，进一步加重了散斑现象，需要在光学设计中增加专门的消散斑部件，比如光纤，随机相位板和辅助部件进行消散斑光路设计，以满足投影照明光源的质量，但这也增加了光学架构的体积和复杂性，进而不利于激光投影设备的小型化。
技术实现思路
本专利技术提供了一种荧光轮和双色激光光源，通过在荧光轮表面设置至少与透射区对应的扩散层，能够使得荧光轮依次输出激光和荧光的同时，还能够对激光进行扩散起到消散斑的作用，省略了单独的消散斑部件，提高了荧光轮的光处理效率，同时也解决了双色激光光源光学架构设计复杂、光源体积大，不利于激光投影设备小型化的技术问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种荧光轮，包括荧光区和透射区；荧光区用于受激光激励光激发发出荧光；荧光区表面还设置有镀膜，镀膜用于透射激光激励光，反射荧光；其中，透射区用于分别透射第一激光和第二激光；荧光轮表面还设置有扩散层，所述扩散层至少与透射区对应设置，用于分别对第一激光和第二激光到达透射区之前进行扩散。所述透射区包括第一激光透射区和第二激光透射区，对应地，所述扩散层包括第一激光扩散区和第二激光扩散区。进一步地，第一激光扩散区的对光的发散角度大于第二激光扩散区对光的发散角度，其中，第二激光为激光激励光。进一步地，扩散层与所述透射区形状相适应，并通过硅胶黏合固定在透射区表面。进一步地，扩散层为扇形，该扇形圆心角与透射区对应的圆心角度相同，该扩散层通过在扇形圆心角区域与荧光轮铆接和/或点胶固定。进一步地，扩散层还与荧光区对应设置，其中，扩散层与荧光区对应设置的区域对光的发散角度小于扩散层与透射区对应设置的区域对光的发散角度。进一步地，扩散层呈圆盘状，所述扩散层在中央区域与所述荧光轮铆接固定和\\或点胶固定。进一步地，扩散层为毛玻璃或扩散片材质。进一步地，荧光区由荧光粉和无机材料混合固化形成，荧光区呈透明状。进一步地，无机材料包括陶瓷、石英或者玻璃。进一步地，透射区为透明玻璃材质。进一步地，扩散层通过半导体光刻工艺制成。进一步地，扩散层外表面还设有增透膜。以及，一种双色激光光源，包括蓝色激光器和红色激光器，分别发出蓝色激光和红色激光，其中还包括上述任一方案的荧光轮，以及第一激光为红色激光，第二激光为蓝色激光，荧光轮的荧光区包括绿色荧光粉，激光激励光为蓝色激光，激发绿色荧光粉发出绿色荧光。本专利技术技术方案，至少具有如下有益技术效果或者优点：本专利技术技术方案提供的荧光轮，能够依次透射荧光和激光，通过在荧光轮表面设置扩散层，该扩散层至少与透射区相对应，扩散层作为荧光轮的一部分，利用荧光轮本身旋转的工作特点，该扩散层就相当于一片运动的扩散片，从而激光在经荧光轮透射之前还经过扩散层的扩散起到消散斑的作用，省去了单独的消散斑部件。本专利技术技术方案提供的荧光轮将第一激光、第二激光和荧光沿同一方向的合路输出，与对第一激光、第二激光的消散斑均由一个荧光轮部件完成，也提高了荧光轮的光处理效率。以及，本专利技术技术方案提供的双色激光光源，不仅能够利用一个荧光轮部件实现红色激光，蓝色激光和绿色荧光沿同一方向的合路输出，而且通过在荧光轮表面设置扩散层，该扩散层至少与透射区相对应，利用荧光轮本身旋转的工作特点，该扩散层就相当于一片运动的扩散片，从而激光在经荧光轮透射之前还经过扩散层的扩散，起到消散斑的作用，省去了单独的消散斑部件，简化了光源系统消散斑光路的设计，并能够为光机提供高质量的照明。由于荧光轮部件的消散斑和合路的双重作用，减少了光源架构中光学部件的使用，降低了双色激光光源的光学架构复杂度，进而利于激光投影设备的小型化。附图说明图1为现有技术中荧光轮透射荧光光路示意图；图2为现有技术中荧光轮反射荧光光路示意图；图3为本专利技术实施例1提供的荧光轮平面分布示意图；图4A为本专利技术实施例1提供的荧光轮剖面结构示意图；图4B为本专利技术实施例1提供的又一荧光轮剖面结构示意图；图5A为本专利技术实施例1提供的扩散层平面分布示意图；图5B为本专利技术实施例1提供的又一扩散层平面分布示意图；图6为本专利技术实施例1提供的一荧光轮剖面结构示意图；图7为图6的局部放大示意图；图8为本专利技术实施例2提供的扩散层平面分布示意图；图9为本专利技术实施例3中荧光平面分布示意图；图10为本专利技术实施例3中图9对应的剖面结构示意图；图11为本专利技术实施例4中荧光平面分布示意图；图12为本专利技术实施例4中图11对应的剖面结构示意图；图13为本专利技术实施例5中双色激光光源架构示意图；图14为本专利技术实施例5中双色激光光源具体结构示意图；图15为本专利技术实施例5中双色激光光源工作时序图；图16为激光光束高斯型分布示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例1提供了一种荧光轮，通过马达驱动旋转，如图3所示，该荧光轮3呈圆盘状，包括荧光区31，和透射区32，由于荧光激发仅需要较小的光斑，荧光仅在荧光轮圆盘上位区域分布，通常将荧光区和透射区设置在荧光轮的外圆周区域。荧光区31设置有荧光粉，用于受激光激励光激发发出荧光。其中，如图6所示的荧光轮剖面示意图，荧光区31包括荧光区311，以及位于荧光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光轮，包括荧光区和透射区；所述荧光区用于受激光激励光激发发出荧光；所述荧光区表面还设置有镀膜，所述镀膜用于透射激光激励光，反射所述荧光，其特征在于，所述透射区用于分别透射第一激光和第二激光；所述荧光轮表面还设置有扩散层，所述扩散层至少与所述透射区对应设置，用于分别对所述第一激光和第二激光到达所述透射区之前进行扩散。

【技术特征摘要】
1.一种荧光轮，包括荧光区和透射区；所述荧光区用于受激光激励光激发发出荧光；所述荧光区表面还设置有镀膜，所述镀膜用于透射激光激励光，反射所述荧光，其特征在于，所述透射区用于分别透射第一激光和第二激光；所述荧光轮表面还设置有扩散层，所述扩散层至少与所述透射区对应设置，用于分别对所述第一激光和第二激光到达所述透射区之前进行扩散。2.根据权利要求1所述的荧光轮，其特征在于，所述透射区包括第一激光透射区和第二激光透射区，对应地，所述扩散层包括第一激光扩散区和第二激光扩散区。3.根据权利要求2所述的荧光轮，其特征在于，所述第一激光扩散区的对光的发散角度大于所述第二激光扩散区对光的发散角度，其中，第二激光为激光激励光。4.根据权利要求1所述的荧光轮，其特征在于，所述扩散层与所述透射区形状相适应，并通过硅胶黏合固定在所述透射区表面。5.根据权利要求1所述的荧光轮，其特征在于，所述扩散层为扇形，所述扇形圆心角与所述透射区对应的圆心角度相同，所述扩散层通过在扇形圆心角区域与所述荧光轮铆接和/或点胶固定。6.根据权利要求1或2所述的荧光轮，其特征在于，所述扩散层还与所述荧光区对应设置，其中，所述扩散层与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田有良，王强，刘显荣，李巍，
申请(专利权)人：海信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37