本发明专利技术实施例公开了一种发光装置及相关投影系统。发光装置包括：光源单元，包括激光单元和与激光单元对应的准直透镜，该激光单元的发光面为长方形，且经过该长方形长边的截面上的光发散角小于经过其短边的截面上的光发散角，该准直透镜用于将来自激光单元的激光准直至聚焦透镜；聚焦透镜，用于将来自准直透镜的激光聚焦至目标面上形成预定光斑；激光单元位于准直透镜的光轴上偏离其焦点的预定位置，以使得预定光斑具有预定的长宽比。本发明专利技术实施例具有至少调节量较少、装配效率较高的优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术实施例公开了一种发光装置及相关投影系统。发光装置包括：光源单元，包括激光单元和与激光单元对应的准直透镜，该激光单元的发光面为长方形，且经过该长方形长边的截面上的光发散角小于经过其短边的截面上的光发散角，该准直透镜用于将来自激光单元的激光准直至聚焦透镜；聚焦透镜，用于将来自准直透镜的激光聚焦至目标面上形成预定光斑；激光单元位于准直透镜的光轴上偏离其焦点的预定位置，以使得预定光斑具有预定的长宽比。本专利技术实施例具有至少调节量较少、装配效率较高的优点。【专利说明】发光装置及相关投影系统
本专利技术涉及照明及显示
，特别是涉及一种发光装置及相关投影系统。
技术介绍
由于激光具有高亮度、高单色性等优点，因此近年来激光已被大量应用于照明及显示
。激光的光分布为椭圆高斯形，其长轴与短轴的比例较大，比如10:1。但是在一些应用场合，要求光源光斑为具有特定长宽比的矩形。例如在显示
中，显示屏的长宽比一般为4:3和16:9，因此激光无法直接作为显示用光源，而需要通过聚焦透镜将多个激光的发光进行合光，使各激光光斑拼接成长宽比为4:3和16:9的光斑。例如，请参阅图1a和图lb，图1a是现有投影系统中的投影光源的主视图，图1b是图1a中荧光粉上的光斑示意图。如图1a和图1b所示，现有投影系统中的投影光源包括多个激光单元11、多个准直透镜12、聚焦透镜13、荧光粉14、基板15与马达16。基板15固定在马达上并被马达带动转动，荧光粉14呈与基板同轴的环状并紧贴基板15。激光单元11出射的激光经与其对应的准直透镜12准直至聚焦透镜13后，经聚焦透镜13聚焦至荧光粉14上，以激发荧光粉14。多个激光单元11分为八组，每组中的所有激光单元11出射的激光在荧光粉14上形成的光斑重合。八组激光单元出射的激光在荧光粉14上分别形成八个不重合的光斑17a，这八个光斑在荧光粉14 (目标面)的矩形区域17上叠加组成一个预定光斑。由于需要多个光斑叠加组成预定光斑，因此每组激光单元中，激光单元11和与其对应的准直透镜12两者中至少有一者在装配时需要调节，以使每组激光单元11出射的激光在荧光粉上形成的光斑在每组对应的预定位置上，极大地影响装配效率并且增加装配成本。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种至少调节量较少、装配效率较高的发光装置及相关投影系统。本专利技术实施例提供一种发光装置，包括光源单元，包括激光单元和与激光单元对应的准直透镜，该激光单元的发光面为长方形，且经过该长方形长边的截面上的光发散角小于经过其短边的截面上的光发散角，该准直透镜用于将来自激光单元的激光准直至聚焦透镜；聚焦透镜，用于将来自准直透镜的激光聚焦至目标面上形成预定光斑；激光单元位于准直透镜的光轴上偏离其焦点的预定位置，以使得预定光斑具有预定的长宽比。其中，发光装置包括一组光源单元组，该光源单元组包括多个光源单元；聚焦透镜用于将光源单元组中的各个光源单元出射的激光聚集至目标面上同一个光斑位置形成预定光斑。该发光装置包括两组光源单元组，每组光源单元组包括多个光源单元；聚焦透镜用于将同组光源单元组中的各个光源单元出射的激光聚集至目标面上同一个光斑位置，将两组光源单元组出射的激光分别聚集至两个光斑位置，以使得该两个光斑叠加形成预定光斑。其中，该发光装置还包括具有透射部分和反射部分的合光装置；两组光源单元组中，第一组光源单元组出射的激光经透射部分透射至聚焦透镜，第二组光源单元组出射的激光经反射部分反射至聚焦透镜。其中，合光装置包括带狭缝的反射镜或带反射条的透光片。其中，该发光装置还包括角度调节机构，用于调节合光装置，以改变第二组光源单元组出射的激光入射于反射部分的入射角。其中，激光单元和与其对应的准直透镜的距离小于该准直透镜的焦距。其中，该发光装置还包括位置调节机构，能够在准直透镜的光轴上线性移动准直透镜。其中，该发光装置还包括波长转换层，目标面位于该波长转换层上。本专利技术实施例还提供一种投影系统，其特征在于，包括上述发光装置。与现有技术相比，本专利技术包括如下有益效果:本专利技术通过将激光单元设置在偏离准直透镜焦点的预定位置，可以使得激光在目标面上形成具有预定长宽比的预定光斑。因此，当预定光斑单个充满整个预定矩形区域时，只需要用一组甚至一个激光单元形成这一个预定光斑即可，而无需多组激光单元来形成不重合的多个光斑，因此省去了现有技术中对各组激光单元调节的环节；即使一组激光单元形成的光斑不能充满整个矩形区域，由于离焦时形成的光斑比在焦点位置时形成的光斑大，因此相对于现有技术，为了充满整个矩形区域而需要的光斑数量较少，所需要的激光单元的组数也就较少，因此减少了对激光单元或准直透镜的调节量。可见，本专利技术具有至少调节量较少、装配效率较高的优点。【专利附图】【附图说明】图1a是现有投影系统中的投影光源的主视图；图1b是图1a中荧光粉上的光斑示意图；图2a是激光单元位于准直透镜的焦点和偏离该焦点的结构示意图；图2b是图2a中激光单元的发光示意图；图3a是本专利技术实施例中发光装置的一个实施例的主视图；图3b是图3a所示实施例中目标面上形成的光斑示意图；图4a是本专利技术实施例中发光装置的另一实施例的主视图；图4b是图4a所示实施例中目标面上形成的光斑示意图；图5a是本专利技术实施例中发光装置的另一实施例的主视图；图5b是图5a所示实施例中合光装置的左视图；【具体实施方式】为了引用和清楚起见，下文以及附图中使用的技术名词的说明如下:长宽比:椭圆的长轴与短轴的比例，或者是矩形区域的长与宽的比例。不论是将激光单元放在准直透镜的焦点上，还是将激光单元放在准直透镜的光轴上偏离其焦点的位置，激光单元出射的激光在目标面上形成的光斑形状都相似于激光单元的发光面的形状，目前本领域的研发人员往往会这么认为。但是，本专利技术人在实验中却发现一些激光单元放在准直透镜的光轴上偏离其焦点的位置时，激光单元出射的激光在目标面上形成的光斑形状不同于激光单元位于该焦点时的光斑形状。具体请参阅图2a，图2a是激光单元位于准直透镜的焦点和偏离该焦点的结构示意图，以及对应的激光在目标面上形成的椭圆光斑的示意图。如图2a所示，当激光单元210刚好位于准直透镜220焦点时，此时准直透镜220位于其光轴的位置A，准直透镜220出射的激光经聚焦透镜(图未示)聚焦在目标面上的光斑为细长条形的椭圆a。当激光单元210放在准直透镜220的光轴上偏离其焦点的位置时，例如将准直透镜220放在离激光单元210较近的位置B处，准直透镜220出射的激光经聚焦透镜聚焦在目标面上的光斑为椭圆b，b的长宽比小于a的长宽比。若将准直透镜220放在离激光单元210更近的位置A处，准直透镜220出射的激光经聚焦透镜聚焦在目标面上的光斑为椭圆c，c的长宽比小于b的长宽比。并且，光斑c几乎充满目标面上的整个预定矩形区域270。经实验统计得到，当激光单元放在准直透镜的光轴上偏离其焦点的位置(以下简称为离焦)时，目标面上椭圆光斑的长宽比会发生改变的激光单元须具有这些技术特征:激光单元的发光面为长方形，且激光经过该长方形长边的截面上的光发散角小于经过其短边的截面上的光发散角。针对该实验结论，专利技术人经过进一步的理论分析，得知这种激光单本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光装置，其特征在于，包括：光源单元，包括激光单元和与激光单元对应的准直透镜，该激光单元的发光面为长方形，且经过该长方形长边的截面上的光发散角小于经过其短边的截面上的光发散角，该准直透镜用于将来自所述激光单元的激光准直至聚焦透镜；聚焦透镜，用于将来自所述准直透镜的激光聚焦至目标面上形成预定光斑；所述激光单元位于所述准直透镜的光轴上偏离其焦点的预定位置，以使得所述预定光斑具有预定的长宽比。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，侯海雄，曹亮亮，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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